Estudo sobre a substituição de armadura metálica por barras de fibra de vidro em seções de vigas de concreto armado submetidas à flexão

One of the challenges in civil construction is the application of new materials and techniques to the detriment of conventional techniques and materials. Reinforced concrete is one of the main materials used in civil construction, having a consolidated normative base. Research involving composite ma...

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Detalhes bibliográficos
Autor principal: Andrade, Everton de Lima de
Outros Autores: Costa, José Airton Cunha
Formato: bachelorThesis
Idioma:pt_BR
Publicado em: Universidade Federal do Rio Grande do Norte
Assuntos:
Concreto armado
Seção de viga
Flexão simples
Aço
GFRP
Reinforced concrete
Beam section
Simple flex
Steel
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL::ESTRUTURAS::ESTRUTURAS DE CONCRETO
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL::CONSTRUCAO CIVIL::MATERIAIS E COMPONENTES DE CONSTRUCAO
Endereço do item:https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/50321
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Andrade, Everton de Lima de
Estudo sobre a substituição de armadura metálica por barras de fibra de vidro em seções de vigas de concreto armado submetidas à flexão
description One of the challenges in civil construction is the application of new materials and techniques to the detriment of conventional techniques and materials. Reinforced concrete is one of the main materials used in civil construction, having a consolidated normative base. Research involving composite materials in this sector is increasing, however the inclusion of technical guidelines in standards is not common in some countries. Glass Fiber Reinforced Polymer (GFRP) has been used for over 30 years as an alternative to steel in reinforced concrete in countries such as Russia, the United States of America, Canada, Italy and France. All of them have norms for this use. In Brazil there is no official technical recommendation for the use of this composite. Therefore, this paper aims to evaluate the effect of replacing CA-50 steel by GFRP in reinforced concrete sections subjected to simple bending, its implication on load capacity, and its financial influence. Two sensitivity analyzes were carried out, carrying capacity analysis and cost analysis. The first sensitivity analysis was performed for steel sections, 45 cases, with steel area and concrete compressive strength factors. The second for sections with GFRP, with 90 cases and their variation factors were fiber area, concrete strength and environmental conditions factor ( ). The results obtained showed that the areas of the bars, whether steel or fiberglass, were the most influential factors. In addition, the GFRP sections withstood greater efforts, supporting up to approximately three times more than steel sections. The environmental conditions factor did not show great influence. The cost analysis showed that the costs of fiber bars are equivalent to those of steel bars and the cost per load capacity guarantees greater savings for beams with GFRP.
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Research involving composite materials in this sector is increasing, however the inclusion of technical guidelines in standards is not common in some countries. Glass Fiber Reinforced Polymer (GFRP) has been used for over 30 years as an alternative to steel in reinforced concrete in countries such as Russia, the United States of America, Canada, Italy and France. All of them have norms for this use. In Brazil there is no official technical recommendation for the use of this composite. Therefore, this paper aims to evaluate the effect of replacing CA-50 steel by GFRP in reinforced concrete sections subjected to simple bending, its implication on load capacity, and its financial influence. Two sensitivity analyzes were carried out, carrying capacity analysis and cost analysis. The first sensitivity analysis was performed for steel sections, 45 cases, with steel area and concrete compressive strength factors. The second for sections with GFRP, with 90 cases and their variation factors were fiber area, concrete strength and environmental conditions factor ( ). The results obtained showed that the areas of the bars, whether steel or fiberglass, were the most influential factors. In addition, the GFRP sections withstood greater efforts, supporting up to approximately three times more than steel sections. The environmental conditions factor did not show great influence. The cost analysis showed that the costs of fiber bars are equivalent to those of steel bars and the cost per load capacity guarantees greater savings for beams with GFRP. Um dos desafios na construção civil é a aplicação de novos materiais e técnicas em detrimento as técnicas e materiais convencionais. O concreto armado é um dos principais materiais usados na construção civil, possuindo base normativa consolidada. São crescentes as pesquisas envolvendo materiais compósitos nesse setor, entretanto a inclusão de orientações técnicas em normas não é comum em alguns países. O Glass Fiber Reinforced Polymer (GFRP) é usado há mais de 30 anos com alternativa ao aço no concreto armado em países como Rússia, Estados Unidos da América, Canadá, Itália e França. Todos eles possuem normatização para esse uso. No Brasil não há nenhuma recomendação técnica oficial para emprego desse compósito. Por isto, este trabalho tem como objetivo avaliar o efeito da substituição de aço CA-50 por GFRP em seções de concreto armado submetidas à flexão simples, sua implicação na capacidade de carga, e sua influência financeira. Foram realizadas duas análises de sensibilidade, análise da capacidade de carga e análise de custo. A primeira análise de sensibilidade ocorreu para as seções de aço, 45 casos, com os fatores de área de aço e resistência à compressão do concreto. A segunda para seções com GFRP, com 90 casos e seus fatores de variação foram a área de fibra, resistência do concreto e fator de condições ambientais ( ). Os resultados obtidos mostraram que as áreas das barras, seja aço ou fibra de vidro, foram os fatores de maior influência. Além disso, as seções com GFRP suportaram esforços maiores, suportando até aproximadamente, três vezes mais do que seções com aço. O fator de condições ambientais não mostrou grande influência. A análise de custos mostrou que os custos de barras de fibra são equivalentes aos de barras de aço e o custo por capacidade de carga garante maior economia para vigas com GFRP. 2022-12-20T16:37:45Z 2022-12-20T16:37:45Z 2022-12-08 bachelorThesis ANDRADE, Everton de Lima de. Estudo sobre a substituição de armadura metálica por barras de fibra de vidro em seções de vigas de concreto armado submetidas à flexão. Orientador: José Airton Cunha Costa. 2022. 54 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Civil) - Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2022. https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/50321 pt_BR Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/ application/pdf Universidade Federal do Rio Grande do Norte Brasil UFRN Bacharelado em Engenharia Civil Departamento de engenharia Civil e Ambiental

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