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http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/75254
Type: | TCC |
Title: | Utilização de concreto reforçado com fibras no projeto de vigas submetidas à flexão |
Title in English: | Characterizing the relationship between transport demands by app and public transportation: an exploratory analysis in Fortaleza |
Authors: | Furtado, Lia Beatriz Gomes |
Advisor: | Mota, Joaquim Eduardo |
Keywords in Brazilian Portuguese : | Concreto Reforçado com Fibras;Dimensionamento;Vigas;Flexão |
Knowledge Areas - CNPq: | CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL |
Issue Date: | 2022 |
Citation: | FURTADO, Lia Beatriz Gomes. Utilização de concreto reforçado com fibras no projeto de vigas submetidas à flexão. 2022. 94 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Civil) - Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2022. |
Abstract in Brazilian Portuguese: | O Concreto Reforçado com Fibras (CRF) vem sendo utilizado como reforço estrutural por, dentre outras razões, conferir ductilidade ao elemento estrutural antes frágil. Tal característica ocorre devido à “costura” das fissuras que acarreta a diminuição na concentração de tensão. Além disso, a diminuição da abertura de fissuras leva à redução da entrada de agentes agressores, tornando a estrutura mais durável. Outro benefício da utilização das fibras é o ganho de resistência à tração na flexão, o qual foi normatizado em 2021 pela Associação Brasileira de Normas Técnicas – ABNT. Diante disso, o presente trabalho busca apresentar o método de dimensionamento para vigas submetidas à flexão adotado no Brasil por meio da ABNT e aplicá-lo em diferentes exemplos para avaliar a influência do modelo utilizado, da classe do concreto e do teor de fibras incorporado na matriz. Além disso, busca-se avaliar a viabilidade econômica da incorporação de fibras comparando com a solução obtida para o concreto convencional. Com isso, após estudo do método apresentado na ABNT NBR 16935:2021 – Projeto de estruturas de concreto reforçado com fibras – Procedimento, foi desenvolvida uma planilha de cálculo para a avaliação da capacidade resistente e para o dimensionamento de vigas submetidas à flexão utilizando os dois modelos propostos na referida norma: Rígido-plástico e Linear. A partir de resultados experimentais encontrados na literatura, foram realizadas, com auxílio da planilha, as análises pretendidas. Desse modo, os resultados deste trabalho apresentam, de forma quantitativa, a influência das variáveis mencionadas anteriormente no dimensionamento de vigas submetidas à flexão, bem como a avaliação dos custos das soluções com concreto convencional e com CRF. As conclusões deste trabalho mostram que quanto maior o teor de fibras incorporado, maior a resistência do elemento estrutural à tração na flexão, necessitando de uma menor área de armadura longitudinal, além disso, observa-se uma maior eficiência em concreto com baixas classes de resistência. Destaca-se ainda que o Modelo Linear se mostrou um modelo mais conservador que o Modelo Rígido-plástico. Acerca dos custos, estes ainda são mais elevados para as soluções utilizando CRF quando se trata de vigas dimensionadas à flexão, podendo apresentar maior competitividade quando analisados os aspectos qualitativos |
Abstract: | The Fiber-Reinforced Concrete (FRC) is being widely used on structural reinforcement actions due to, among other advantages, granting ductility to a body that presents a brittle failure behavior by itself. This occurs because the fiber has a bridging effect on micro-cracks, diminishing the resultant stress concentration caused by fractures. Besides, the size reduction of micro-cracks also allows a higher resistance against the entrance of potential harmful external agents, increasing the structural durability. The FRC utilization also provides a mechanical performance increase against bending stresses, as officialized in 2021 by the Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT). Therefore, this work presents aims the implementation of a sizing method adopted in Brazil for FRC beams subjected to bending stresses, employing it in distinct circumstances in order to thoroughly evaluate the influence of the model utilized, the concrete characteristics and the incorporated fiber ratio. Besides that, this work also assesses the economic viability of the fiber incorporation by comparing it against the budget used for standard concrete structures. Thus, considering the method presented by the ABNT NBR 16935:2021 - Projeto de estruturas de concreto reforçado com fibras – Procedimento, an Excel sheet was developed in order to evaluate the mechanical capacities and also to complete the sizing procedure for beams subjected to bending stresses for both proposed models in the previously cited NBR: Linear and rigid-plastic. Given the experimental results found within the literature, the structural analysis process was completed by the sheet employment. Thereupon, the results presented in this work numerically show the influence of multiple factors already defined on the sizing of Fiber-Reinforced Concrete beams subjected to bending stresses, as well as an evaluation on the expenses comparing structures of the aforementioned concrete against standard ones. This work concludes that the structural performance for beams subjected to tension by bending stresses increases along with the incorporated fiber ratio, which implies a smaller steel reinforcement area in these bodies. Besides, it is more efficient in low-resistance classes of concrete. It is important to highlight that the linear model presented a more conservative performance when compared to the rigid-plastic one. Also, about the implementation cost, it is indeed bigger for FRC beams subjected to the aforementioned stresses, but it presents a better competitiveness when qualitative variables are taken into consideration. |
URI: | http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/75254 |
Author's Lattes: | http://lattes.cnpq.br/2561927301038948 |
Advisor's Lattes: | http://lattes.cnpq.br/3051158858120434 |
Access Rights: | Acesso Aberto |
Appears in Collections: | ENGENHARIA CIVIL - Monografias |
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