Contribuição ao projeto de pilares de concreto armado com barras de polímeros reforçados com fibras (FRP)
Concreto armado
FRP
Flexo-compressão
Dimensionamento de pilares
O uso de barras de polímeros reforçados por fibras (FRP) em estruturas de concreto armado tem sido amplamente estudado nos últimos anos. No entanto, embora as aplicações destas barras sob tração já têm sido bastante difundidas, o comportamento das mesmas sob compressão ainda é pouco explorado, resultando em lacunas e restrições em normas e códigos de projeto. Assim sendo, ainda existe uma escassez de prescrições normativas ou diretrizes de projeto consolidadas para o projeto de pilares de concreto armado com barras de FRP. Este fato serviu de motivação para a elaboração desta proposta de dissertação, a qual pretende fornecer contribuições relacionadas ao projeto dos referidos pilares envolvendo armaduras longitudinais e transversais constituídas por diferentes tipos de FRP. A metodologia empregada na proposta abrangerá o desenvolvimento de formulações analíticas para análise e dimensionamento de seções retangulares e circulares de concreto armado com FRP submetidas à flexo-compressão, baseando-se em condições que caracterizam estado limite último com diferentes domínios de deformação. No estudo, as armaduras de FRP serão assumidas com comportamento elástico linear até a ruptura, como evidenciado nos estudos experimentais. Os parâmetros de resistência e rigidez do concreto e das barras de FRP serão definidos com base em informações disponíveis na literatura e diretrizes de projeto. As formulações para o dimensionamento das seções dos pilares serão implementadas em um programa computacional com interface gráfica, resultando em um software de código aberto, a ser disponibilizado em repositório público. Este software contribuirá para a automatização do projeto de pilares, eliminando o uso de ferramentas gráficas frequentemente utilizadas. Com base nas mencionadas formulações, o estudo também contribuirá com a disponibilização de diagramas de interação (ábacos) que permitirão, de forma prática, um pré-dimensionamento de armaduras para seções armadas com barras reforçadas com fibras de vidro. Complementarmente, o trabalho apresentará e discutirá as principais recomendações normativas vigentes aplicáveis ao projeto de elementos de concreto armado com FRP submetidos à flexo-compressão, especialmente para o caso de pilares. Em adição, o trabalho também apresentará uma análise comparativa entre pilares de concreto com armaduras convencionais de aço e barras de FRP manufaturadas com fibras de vidro, basalto e carbono. As aplicações práticas que serão desenvolvidas no trabalho proposto serão norteadas por normas e códigos de projeto nacionais e internacionais, em conjunto com informações oriundas de pesquisas que vêm sendo conduzidas sobre o tema. Salienta-se que o atual estágio do trabalho já contempla os casos de seções retangulares submetidas à flexo-compressão com pequena excentricidade. As situações envolvendo flexo-compressão com maiores excentricidades serão focadas na próxima etapa a ser desenvolvida.