Upload
hoangthuy
View
217
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
Mestrado em Engenharia Civil
2011 / 2012
1
Eduardo S. Júlio
Reabilitação e Reforço de EstruturasAula 14: Reforço de pilares por encamisamento de betão armado
Reabilitação e Reforço de Estruturas
1. Inspecção da construção: ensaios in situ
2. Tratamento da superfície da interface e selecção do betão do reforço
3. Ancoragem da armadura longitudinal e montagem da
Índice
2/1022011/2012
3. Ancoragem da armadura longitudinal e montagem da armadura Transversal
4. Comportamento de pilares encamisados
5. Dimensionamento - exemplo de aplicação
Reabilitação e Reforço de Estruturas
1. Inspecção da construção: ensaios in situ
2. Tratamento da superfície da interface e selecção do betãodo reforço
3. Ancoragem da armadura longitudinal e montagem da
Índice
3/1022011/2012
3. Ancoragem da armadura longitudinal e montagem daarmadura Transversal
4. Comportamento de pilares encamisados
5. Dimensionamento - exemplo de aplicação
Reabilitação e Reforço de Estruturas
A) Detecção de Armaduras
B) Avaliação In Situ da Resistência à Compressão do Betão
(1) Ensaio de Carotes (extraídas dos elementos a avaliar)
(2) Ensaio de Tracção Directa (“Pull-Off Test”)
1. Inspecção da construção
4/1022011/2012
(2) Ensaio de Tracção Directa (“Pull-Off Test”)
(3) Medição da Resistência à Penetração
(“Penetration Resistance Test”)
(4) Medição da Dureza Superficial (“Surface Hardness”)
(5) Medição da Velocidade de Propagação de Ultra Sons
(“Ultrasonic Pulse Velocity”)
Reabilitação e Reforço de Estruturas
Detecção de Armaduras
1. Inspecção da construção
5/1022011/2012
Reabilitação e Reforço de Estruturas
Esclerómetro de Schmidt
1. Inspecção da construção
6/1022011/2012
(in Vieira Pereira, J., “Avaliação da Resistência à Compressão do Betão Através de Ensaios Não-Destrutivos”, Dissertação de Mestrado, Coimbra, 1999)
Reabilitação e Reforço de Estruturas
Esclerómetro de Schmidt
1. Inspecção da construção
7/1022011/2012
(in Vieira Pereira, J., “Avaliação da Resistência à Compressão do Betão Através de Ensaios Não-Destrutivos”, Dissertação de Mestrado, Coimbra, 1999)
Reabilitação e Reforço de Estruturas
Esclerómetro de Schmidt
1. Inspecção da construção
8/1022011/2012
Reabilitação e Reforço de Estruturas
Medição da Velocidade de Propagação de Ultra Sons
1. Inspecção da construção
9/1022011/2012
(in Vieira Pereira, J., “Avaliação da Resistência à Compressão do Betão Através de Ensaios Não-Destrutivos”, Dissertação de Mestrado, Coimbra, 1999)
Reabilitação e Reforço de Estruturas
Medição da Velocidade de Propagação de Ultra Sons
1. Inspecção da construção
10/1022011/2012
Reabilitação e Reforço de Estruturas
Pull-Off Test
1. Inspecção da construção
11/1022011/2012
(in Vieira Pereira, J., “Avaliação da Resistência à Compressão do Betão Através de Ensaios Não-Destrutivos”, Dissertação de Mestrado, Coimbra, 1999)
Reabilitação e Reforço de Estruturas
1. Inspecção da construção
12/1022011/2012
Reabilitação e Reforço de Estruturas
1. Inspecção da construção
13/1022011/2012
Reabilitação e Reforço de Estruturas
Pistola de Windsor
1. Inspecção da construção
14/1022011/2012
(in Vieira Pereira, J., “Avaliação da Resistência à Compressão do Betão Através de Ensaios Não-Destrutivos”, Dissertação de Mestrado, Coimbra, 1999)
Reabilitação e Reforço de Estruturas
Grandezas Medidas
Alguns dos ensaios referidos não medem directamente a resistência à compressão do betão mas outra propriedadecorrelacionável empiricamente com esta.
1. Inspecção da construção
15/1022011/2012
Exemplos:
• Medição da Dureza Superficial.
• Medição da Velocidade de Propagação de Ultra Sons.
Reabilitação e Reforço de Estruturas
Os outros ensaios referidos também não medem directamente a resistência à compressão do betão mas outras resistênciascorrelacionáveis com esta.
1. Inspecção da construção
16/1022011/2012
Exemplos:
• Ensaio de Resistência à Penetração.
• Ensaio de Tracção Directa.
Reabilitação e Reforço de Estruturas
Intervalos de Resistências à Compressão do Betão em que é Válida a Utilização dos Métodos
Ensaio de carotes: sem limite
1. Inspecção da construção
17/1022011/2012
Ensaio de carotes: sem limite
Medição da resistência à penetração: 10 - 40 MPa
Medição da dureza superficial: 10 - 40 MPa
Medição da vel. propag. ultra sons 1 - 70 MPa
(in Vieira Pereira, J., “Avaliação da Resistência à Compressão do Betão Através de Ensaios Não-Destrutivos”, Dissertação de Mestrado, Coimbra, 1999)
Reabilitação e Reforço de Estruturas
Número e Localização dos Ensaios
• Depende dos objectivos dos ensaios.
1. Inspecção da construção
18/1022011/2012
• É uma situação de compromisso entre precisão, custos e
danos.(in Vieira Pereira, J., “Avaliação da Resistência à Compressão do Betão Através de Ensaios Não-Destrutivos”, Dissertação de Mestrado, Coimbra, 1999)
Reabilitação e Reforço de Estruturas
Coeficientes de Variação[O número de ensaios a realizar num dado local pode ser determinado considerando a variabilidade do método utilizado expressa em termos de Coeficiente de Variação]
Ensaio de carotes: 5
1. Inspecção da construção
19/1022011/2012
Ensaio de carotes: 5
Medição da resistência à penetração: 5
Medição da dureza superficial: 12
Medição da vel. propag. ultra sons 2
(in Vieira Pereira, J., “Avaliação da Resistência à Compressão do Betão Através de Ensaios Não-Destrutivos”, Dissertação de Mestrado, Coimbra, 1999)
Reabilitação e Reforço de Estruturas
Número de ensaios recomendado[Pode-se determinar o número de ensaios a realizar em cada método para obter a mesma precisão que no ensaio à compressão de 2 provetes normalizados]
Ensaio de carotes: 3
1. Inspecção da construção
20/1022011/2012
Ensaio de carotes: 3
Medição da resistência à penetração: 3
Medição da dureza superficial: 18
Medição da vel. propag. ultra sons 1
(in Vieira Pereira, J., “Avaliação da Resistência à Compressão do Betão Através de Ensaios Não-Destrutivos”, Dissertação de Mestrado, Coimbra, 1999)
Reabilitação e Reforço de Estruturas
Relações de correlação
Para determinar a resistência do betão in situ é necessário elaborar previamente relações de correlação entre a propriedade avaliada pelo método utilizado e a resistência à compressão de
1. Inspecção da construção
21/1022011/2012
avaliada pelo método utilizado e a resistência à compressão de provetes normalizados.
(in Vieira Pereira, J., “Avaliação da Resistência à Compressão do Betão Através de Ensaios Não-Destrutivos”, Dissertação de Mestrado, Coimbra, 1999)
Reabilitação e Reforço de Estruturas
Para a avaliação da resistência do betão em estruturas existentes a relação de correlação é desenvolvida através da realização de ensaios não-destrutivos em locais previamente seleccionados e da recolha de amostras (carotes) extraídas na
1. Inspecção da construção
22/1022011/2012
seleccionados e da recolha de amostras (carotes) extraídas na vizinhança dos mesmos.
(in Vieira Pereira, J., “Avaliação da Resistência à Compressão do Betão Através de Ensaios Não-Destrutivos”, Dissertação de Mestrado, Coimbra, 1999)
Reabilitação e Reforço de Estruturas
Combinação de dois ou mais métodos de ensaio
Antes de proceder a ensaios parcialmente destrutivos, como por exemplo extracção de carotes, é conveniente realizar os seguintes ensaios:
• Localização de armaduras
1. Inspecção da construção
23/1022011/2012
• Medição da dureza superficial e Propagação de ultra-sons,
rápidos, económicos e não-destrutivos, para definir áreas de
diferentes qualidades de betão.
Também para aumentar a precisão e a fiabilidade dos ensaios é conveniente a utilização combinada de diferentes métodos.
(in Vieira Pereira, J., “Avaliação da Resistência à Compressão do Betão Através de Ensaios Não-Destrutivos”, Dissertação de Mestrado, Coimbra, 1999)
Reabilitação e Reforço de Estruturas
1. Inspecção da construção: ensaios in situ
2. Tratamento da superfície da interface e selecção do betão do reforço
3. Ancoragem da armadura longitudinal e montagem da
Índice
24/1022011/2012
3. Ancoragem da armadura longitudinal e montagem daarmadura Transversal
4. Comportamento de pilares encamisados
5. Dimensionamento - exemplo de aplicação
Reabilitação e Reforço de Estruturas
PRÁTICA CORRENTE
1. Aumento da rugosidade através de diferentes métodos.
2. Tratamento da superfície da interface
25/1022011/2012
2. Aplicação de um agente ligante.
3. Aplicação de conectores, em alguns casos.
4. Utilização de um betão de alta resistência auto-compactável.
Reabilitação e Reforço de Estruturas
A INFLUÊNCIA DE DIFERENTES PARÂMETROS NA RESISTÊNCIA DA INTERFACE
- RUGOSIDADE DA SUPERFÍCIE
Situações consideradas:
2. Tratamento da superfície da interface
26/1022011/2012
- EA: superfície preparada com escova de aço
- PP: superfície picada parcialmente
- PPS: igual a PP e submergida em água
- JA: superfície tratada com jacto de areia
- PT: superfície picada totalmente
- JAR: repetição de JA
- ST: superfície sem tratamento (referência)
Reabilitação e Reforço de Estruturas
Situações consideradas:Situações consideradas:
- RUGOSIDADE DA SUPERFÍCIE
- APLICAÇÃO DE RESINAS EPÓXIDAS
A INFLUÊNCIA DE DIFERENTES PARÂMETROS NA RESISTÊNCIA DA INTERFACE
2. Tratamento da superfície da interface
27/1022011/2012
- EA+RE: igual a EA com aplicação de resina epóxida
- PP+RE: igual a PP com aplicação de resina epóxida
- JA+RE: igual a JA com aplicação de resina epóxida
- JAR+RE: igual a JAR com aplicação de resinaepóxida
- PT+RE: igual a PT com aplicação de resina epóxida
- ST+RET: igual a ST+RE com a aplicação da resinaepóxida 120 minutos antes da betonagem
- ST+RE: igual a ST com aplicação de resina epóxida
Reabilitação e Reforço de Estruturas
Situações consideradas:Situações consideradas:
- RUGOSIDADE DA SUPERFÍCIE
- APLICAÇÃO DE RESINAS EPÓXIDAS
- COMPOSIÇÃO DO BETÃO DE REFORÇO
A INFLUÊNCIA DE DIFERENTES PARÂMETROS NA RESISTÊNCIA DA INTERFACE
2. Tratamento da superfície da interface
28/1022011/2012
- 30/30: betão original com uma resistência prevista àcompressão de 30 MPa e betão de reforço com umaresistência prevista à compressão de 30 MPa
- 30/50: betão original com uma resistência prevista àcompressão de 30 MPa e betão de reforço com umaresistência prevista à compressão de 50 MPa
- 30/100: betão original com uma resistência prevista àcompressão de 30 MPa e betão de reforço com umaresistência prevista à compressão de 100 MPa
Reabilitação e Reforço de Estruturas
Situações consideradas:Situações consideradas:
- RUGOSIDADE DA SUPERFÍCIE
- APLICAÇÃO DE RESINAS EPÓXIDAS
- COMPOSIÇÃO DO BETÃO DE REFORÇO
- APLICAÇÃO DE CONECTORES
A INFLUÊNCIA DE DIFERENTES PARÂMETROS NA RESISTÊNCIA DA INTERFACE
2. Tratamento da superfície da interface
29/1022011/2012
- ST+SC: superfície sem tratamento e sem conectores- JA+SC: tratamento c/ jacto de areia e s/ conectores- JA+H2: tratamento c/ jacto de areia e 2 conectores
ancorados com HILTI HIT-HY 150- JA+H4: tratamento c/ jacto de areia e 4 conectores
ancorados com HILTI HIT-HY 150- JA+H6: tratamento c/ jacto de areia e 6 conectores
ancorados com HILTI HIT-HY 150- JA+S6: tratamento c/ jacto de areia e 6 conectores
ancorados com SIKA ICOSIT K 101- JA+E6: tratamento c/ jacto de areia e 6 conectores
previamente embebidos
Reabilitação e Reforço de Estruturas
- RUGOSIDADE DA SUPERFÍCIE
TSI (a) TTSST (a) TTPOT (a)
ST (b) 1,30 MPa -
EA (b) 10,67 MPa 1,92 MPa
PP (b) 6,24 MPa 1,47 MPa
PPS (b) 6,64 MPa 1,02 MPa
1,3
10,67
6,24 6,64
14,13
0,00
2,00
4,00
6,00
8,00
10,00
12,00
14,00
16,00
18,00
ST EA PP PPS JA
Tipo de Tratamento da Superfície da Interface
Te
nsã
o T
an
ge
nci
al Ú
ltim
a (
MP
a)
RESULTADOS DOS ENSAIOS
2. Tratamento da superfície da interface
30/1022011/2012
PPS (b) 6,64 MPa 1,02 MPa
JA (b) 14,13 MPa 2,65 MPa
PT (b) 16,96 MPa -
JAR (b) 16,28 MPa -
Tensão de rotura do Slant Shear Test
Reabilitação e Reforço de Estruturas
- RUGOSIDADE DA SUPERFÍCIE
1,3
10,67
6,24 6,64
14,13
0,00
2,00
4,00
6,00
8,00
10,00
12,00
14,00
16,00
18,00
ST EA PP PPS JA
Tipo de Tratamento da Superfície da Interface
Te
nsã
o T
an
ge
nci
al Ú
ltim
a (
MP
a)
TSI (a) TTSST (a) TTPOT (a)
ST (b) 1,30 MPa -
EA (b) 10,67 MPa 1,92 MPa
PP (b) 6,24 MPa 1,47 MPa
PPS (b) 6,64 MPa 1,02 MPa
RESULTADOS DOS ENSAIOS
2. Tratamento da superfície da interface
31/1022011/2012
Tensão de rotura do Pull-Off Test
0
1,92
1,47
1,02
2,65
3,81 3,78 3,69 3,62 3,58
0,00
1,00
2,00
3,00
4,00
5,00
6,00
ST EA PP PPS JA
Tipo de Tratamento da Superfície da Interface
Te
nsã
o d
e T
racç
ão
Últi
ma
(M
Pa
)
Pull-Off Test fctm
Tensão de rotura do Slant Shear Test
PPS (b) 6,64 MPa 1,02 MPa
JA (b) 14,13 MPa 2,65 MPa
PT (b) 16,96 MPa -
JAR (b) 16,28 MPa -
Reabilitação e Reforço de Estruturas
- RUGOSIDADE DA SUPERFÍCIE
1,3
10,67
6,24 6,64
14,13
0,00
2,00
4,00
6,00
8,00
10,00
12,00
14,00
16,00
18,00
ST EA PP PPS JA
Tipo de Tratamento da Superfície da Interface
Te
nsã
o T
an
ge
nci
al Ú
ltim
a (
MP
a)
1. O método de preparação da superfície dainterface com jacto de areia foi o que, globalmente,melhores resultados apresentou de entre astécnicas consideradas.
SÍNTESE DAS CONCLUSÕES
2. Tratamento da superfície da interface
32/1022011/2012
0
1,92
1,47
1,02
2,65
3,81 3,78 3,69 3,62 3,58
0,00
1,00
2,00
3,00
4,00
5,00
6,00
ST EA PP PPS JA
Tipo de Tratamento da Superfície da Interface
Te
nsã
o d
e T
racç
ão
Últi
ma
(M
Pa
)
Pull-Off Test fctm
2. Relativamente à influência do pré-humedecimento da superfície da interface, osresultados não foram conclusivos, parecendocontudo indiciar que não será significativa.
Reabilitação e Reforço de Estruturas
- RUGOSIDADE DA SUPERFÍCIE
1. O método de preparação da superfície dainterface com jacto de areia foi o que, globalmente,melhores resultados apresentou de entre astécnicas consideradas. (y = 0,1855x; R2 = 0,948)3,00
4,00
5,00
6,00
Te
nsã
o d
e T
racç
ão
Últi
ma
(M
Pa
)
SÍNTESE DAS CONCLUSÕES
2. Tratamento da superfície da interface
33/1022011/2012
2. Relativamente à influência do pré-humedecimento da superfície da interface, osresultados não foram conclusivos, parecendocontudo indiciar que não será significativa.
3. Verificou-se uma boa correlação entre osresultados dos ensaios slant shear e pull-off o quevalida a utilização deste último para a determinaçãoin situ da resistência da ligação entre betões dediferentes idades.
0,00
1,00
2,00
0,00 2,00 4,00 6,00 8,00 10,00 12,00 14,00 16,00 18,00
Tensão Tangencial Última (MPa)
Te
nsã
o d
e T
racç
ão
Últi
ma
(M
Pa
)
Reabilitação e Reforço de Estruturas
- APLICAÇÃO DE RESINAS EPÓXIDAS
9,08
11,20
12,63
11,16 11,57
0,00
2,00
4,00
6,00
8,00
10,00
12,00
14,00
16,00
18,00
ST+RE ST+RET EA+RE PP+RE JA+RE
Te
nsã
o T
an
ge
nci
al Ú
ltim
a (
MP
a)
TSI (a) TTSST (a) TTPOT (a)
ST+RE (b) 9,08 MPa 2,51 MPa
ST+RET (b) 11,20 MPa 2,40 MPa
EA+RE (b) 12,63 MPa 2,24 MPa
RESULTADOS DOS ENSAIOS
2. Tratamento da superfície da interface
34/1022011/2012
Tensão de rotura do Slant Shear Test
ST+RE ST+RET EA+RE PP+RE JA+RE
Tipo de Tratamento da Superfície da InterfacePP+RE (b) 11,16 MPa 1,93 MPa
JA+RE (b) 11,57 MPa 2,08 MPa
PT+RE (b) 16,99 MPa (c)
JA+RER (b) 14,65 MPa (c)
Reabilitação e Reforço de Estruturas
- APLICAÇÃO DE RESINAS EPÓXIDAS
9,08
11,20
12,63
11,16 11,57
0,00
2,00
4,00
6,00
8,00
10,00
12,00
14,00
16,00
18,00
ST+RE ST+RET EA+RE PP+RE JA+RE
Te
nsã
o T
an
ge
nci
al Ú
ltim
a (
MP
a)
TSI (a) TTSST (a) TTPOT (a)
ST+RE (b) 9,08 MPa 2,51 MPa
ST+RET (b) 11,20 MPa 2,40 MPa
EA+RE (b) 12,63 MPa 2,24 MPa
RESULTADOS DOS ENSAIOS
2. Tratamento da superfície da interface
35/1022011/2012
Tensão de rotura do Slant Shear Test
ST+RE ST+RET EA+RE PP+RE JA+RE
Tipo de Tratamento da Superfície da Interface
Tensão de rotura do Pull-Off Test
2,51 2,40 2,241,93 2,08
3,463,75
3,97 3,863,64
0,00
1,00
2,00
3,00
4,00
5,00
6,00
ST+RE ST+RET EA+RE PP+RE JA+RE
Tipo de Tratamento da Superfície da Interface
Te
nsã
o N
orm
al Ú
ltim
a (
MP
a)
Pull-Off Test fctm
PP+RE (b) 11,16 MPa 1,93 MPa
JA+RE (b) 11,57 MPa 2,08 MPa
PT+RE (b) 16,99 MPa (c)
JA+RER (b) 14,65 MPa (c)
Reabilitação e Reforço de Estruturas
- APLICAÇÃO DE RESINAS EPÓXIDAS
9,08
11,20
12,63
11,16 11,57
0,00
2,00
4,00
6,00
8,00
10,00
12,00
14,00
16,00
18,00
ST+RE ST+RET EA+RE PP+RE JA+RE
Te
nsã
o T
an
ge
nci
al Ú
ltim
a (
MP
a)
1. A aplicação de resinas epóxidas na superfície dainterface não melhora a sua resistência desde quese adopte um método de preparação da superfície queaumente adequadamente a sua rugosidade.
JA
14,13SÍNTESE DAS CONCLUSÕES
2. Tratamento da superfície da interface
36/1022011/2012
ST+RE ST+RET EA+RE PP+RE JA+RE
Tipo de Tratamento da Superfície da Interface
2,51 2,40 2,241,93 2,08
3,463,75
3,97 3,863,64
0,00
1,00
2,00
3,00
4,00
5,00
6,00
ST+RE ST+RET EA+RE PP+RE JA+RE
Tipo de Tratamento da Superfície da Interface
Te
nsã
o N
orm
al Ú
ltim
a (
MP
a)
Pull-Off Test fctm
JA
2,65
2. O facto de se ter excedido o pot-life indicado pelofabricante da resina comercial adoptada não tevequalquer influência, nas condições consideradas.
RESULTADOS DOS ENSAIOS
- COMPOSIÇÃO DO BETÃO DE REFORÇO
Provetes slant shear e cúbicos 30/50
Carga de rotura Tensão de rotura Média Desvio padrão Co ef. Variação
EC1 763.22 kN 33.92 MPa
EC2 750.47 kN 33.35 MPa
EC3 749.48 kN 33.31 MPa
33.53 MPa 0.34 MPa 1.01 %
EC4 999.64 kN (1) 44.43 MPa
EC5 1082.04 kN 48.09 MPa
EC6 996.70 kN 44.30 MPa
45.61 MPa 2.15 MPa 4.71 %
SST1 1290.02 kN (2) 14.88 MPa
SST2 1229.19 kN (2) 14.18 MPa
SST3 1366.53 kN (2) 15.77 MPa
SST4 1274.32 kN (2) 14.70 MPa
14.71 MPa 0.69 MPa 4.69 %
13,01
14,71
16,24
8,00
10,00
12,00
14,00
16,00
18,00
Te
nsã
o T
an
ge
nci
al (
MP
a)
SST5 1214.48 kN (2) 14.01 MPa
Provetes slant shear e cúbicos 30/100
Carga de rotura Tensão de rotura Média Desvio padrão Co ef. Variação
EC1 783.82 kN 34.84 MPa
EC2 716.13 kN 31.83 MPa
EC3 733.79 kN 32.61 MPa
33.09 MPa 1.56 MPa 4.71 %
EC4 2165.07 kN (1) 96.23 MPa
EC5 1983.58 kN 88.16 MPa
EC6 2010.07 kN 89.36 MPa
91.25 MPa 4.35 MPa 4.77 %
SST1 1311.60 kN (2) 15.13 MPa
SST2 1439.13 kN (2) 16.61 MPa
SST3 1460.71 kN (2) 16.85 MPa
SST4 1410.68 kN (2) 16.28 MPa
SST5 1414.60 kN (2) 16.32 MPa
16.24 MPa 0.66 MPa 4.06 %
Provetes slant shear e cúbicos 30/30
Carga de rotura Tensão de rotura Média Desvio padrão Co ef. Variação
EC1 854.45 kN 37.98 MPa
EC2 844.64 kN 37.54 MPa
EC3 847.58 kN 37.67 MPa
37.73 MPa 0.23 MPa 0.61 %
EC4 823.06 kN 36.58 MPa
EC5 802.46 kN 35.66 MPa
EC6 762.24 kN 33.88 MPa
35.37 MPa 1.37 MPa 3.87 %
SST1 1201.73 kN 13.87 MPa
SST2 1105.59 kN 12.76 MPa
SST3 1096.76 kN 12.65 MPa
SST4 1131.09 kN 13.05 MPa
SST5 1103.63 kN 12.73 MPa
13.01 MPa 0.50 MPa 3.84 %
0,00
2,00
4,00
6,00
8,00
30/30 30/50 30/100
Situações Consideradas
Te
nsã
o T
an
ge
nci
al (
MP
a)
Reabilitação e Reforço de Estruturas
13,01
14,71
16,24
0,00
2,00
4,00
6,00
8,00
10,00
12,00
14,00
16,00
18,00
Te
nsã
o T
an
ge
nci
al (
MP
a)
SÍNTESE DAS CONCLUSÕES
- COMPOSIÇÃO DO BETÃO DE REFORÇO
Verificou-se um acréscimo de resistência da ligação como aumento da resistência do betão do reforço.
38/1022011/2012
0,00
30/30 30/50 30/100
Situações Consideradas
Reabilitação e Reforço de Estruturas
13,01
14,71
16,24
0,00
2,00
4,00
6,00
8,00
10,00
12,00
14,00
16,00
18,00
Te
nsã
o T
an
ge
nci
al (
MP
a)
- COMPOSIÇÃO DO BETÃO DE REFORÇO
Verificou-se um acréscimo de resistência da ligação como aumento da resistência do betão do reforço.
Verificou-se alteração da rotura pela interface (30/30),para rotura monolítica (30/50 e 30/100) com o aumento daresistência do betão do reforço.
SÍNTESE DAS CONCLUSÕES
39/1022011/2012
0,00
30/30 30/50 30/100
Situações Consideradas
Reabilitação e Reforço de Estruturas
20
40
60
80
100
120
140
Ca
rga
(kN
)
- APLICAÇÃO DE CONECTORES
RESULTADOS DOS ENSAIOS
40/1022011/2012
Provetes TTPOT TTPOTD
ST+SC 1,81 MPa -
JA+SC 3,11 MPa -
JA+H2 3,25 MPa 1,09 MPa
JA+H4 3,44 MPa 2,48 MPa
JA+H6 3,67 MPa 3,35 MPa
JA+S6 3,81 MPa 3,58 MPa
JA+E6 3,93 MPa 3,62 MPa
0
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20
De sloca m e nto (m m )
Reabilitação e Reforço de Estruturas
20
40
60
80
100
120
140
Ca
rga
(kN
)
- APLICAÇÃO DE CONECTORES
1,81
3,113,25
3,443,67
3,81 3,93
0,50
1,00
1,50
2,00
2,50
3,00
3,50
4,00
4,50
Te
nsã
o T
an
ge
nci
al n
o In
sta
nte
do
De
sco
lam
en
to (
MP
a)
RESULTADOS DOS ENSAIOS
41/1022011/2012
0
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20
De sloca m e nto (m m )
0,00
0,50
ST+SC JA+SC JA+H2 JA+H4 JA+H6 JA+S6 JA+E6
Situações Consideradas
0,00 0,00
1,09
2,48
3,353,58 3,62
0,00
0,50
1,00
1,50
2,00
2,50
3,00
3,50
4,00
4,50
ST+SC JA+SC JA+H2 JA+H4 JA+H6 JA+S6 JA+E6
Situações Consideradas
Te
nsã
o T
an
ge
nci
al M
áxi
ma
pó
s-D
esc
ola
me
nto
(M
Pa
)
Provetes TTPOT TTPOTD
ST+SC 1,81 MPa -
JA+SC 3,11 MPa -
JA+H2 3,25 MPa 1,09 MPa
JA+H4 3,44 MPa 2,48 MPa
JA+H6 3,67 MPa 3,35 MPa
JA+S6 3,81 MPa 3,58 MPa
JA+E6 3,93 MPa 3,62 MPa
Reabilitação e Reforço de Estruturas
- APLICAÇÃO DE CONECTORES
1,81
3,113,25
3,443,67
3,81 3,93
0,50
1,00
1,50
2,00
2,50
3,00
3,50
4,00
4,50
Te
nsã
o T
an
ge
nci
al n
o In
sta
nte
do
De
sco
lam
en
to (
MP
a)
1. O número de conectores não influencia de formasignificativa o valor da carga que provoca odescolamento da interface.
2. A resistência ao escorregamento aumenta como número de conectores aplicados, sendonecessário um deslocamento relativo considerávelpara mobilizar o seu valor máximo.
3. Os dois produtos comerciais utilizados paraancorar os conectores demonstraram ser eficazes,apresentando o HILTI HIT-HY 150 maior facilidade
SÍNTESE DAS CONCLUSÕES
42/1022011/2012
0,00 0,00
1,09
2,48
3,353,58 3,62
0,00
0,50
1,00
1,50
2,00
2,50
3,00
3,50
4,00
4,50
ST+SC JA+SC JA+H2 JA+H4 JA+H6 JA+S6 JA+E6
Situações Consideradas
Te
nsã
o T
an
ge
nci
al M
áxi
ma
pó
s-D
esc
ola
me
nto
(M
Pa
)
0,00
0,50
ST+SC JA+SC JA+H2 JA+H4 JA+H6 JA+S6 JA+E6
Situações Consideradas
apresentando o HILTI HIT-HY 150 maior facilidadede aplicação e menor tempo de presa.
Reabilitação e Reforço de Estruturas
- APLICAÇÃO DE CONECTORES
1,81
3,113,25
3,443,67
3,81 3,93
0,50
1,00
1,50
2,00
2,50
3,00
3,50
4,00
4,50
Te
nsã
o T
an
ge
nci
al n
o In
sta
nte
do
De
sco
lam
en
to (
MP
a)
1. O número de conectores não influencia de formasignificativa o valor da carga que provoca odescolamento da interface.
2. A resistência ao escorregamento aumenta como número de conectores aplicados, sendonecessário um deslocamento relativo considerávelpara mobilizar o seu valor máximo.
3. Os dois produtos comerciais utilizados paraancorar os conectores demonstraram ser eficazes,apresentando o HILTI HIT-HY 150 maior facilidade
SÍNTESE DAS CONCLUSÕES
43/1022011/2012
0,00 0,00
1,09
2,48
3,353,58 3,62
0,00
0,50
1,00
1,50
2,00
2,50
3,00
3,50
4,00
4,50
ST+SC JA+SC JA+H2 JA+H4 JA+H6 JA+S6 JA+E6
Situações Consideradas
Te
nsã
o T
an
ge
nci
al M
áxi
ma
pó
s-D
esc
ola
me
nto
(M
Pa
)
0,00
0,50
ST+SC JA+SC JA+H2 JA+H4 JA+H6 JA+S6 JA+E6
Situações Consideradas
apresentando o HILTI HIT-HY 150 maior facilidadede aplicação e menor tempo de presa.
4. O facto dos conectores terem sido aplicados aposteriori não reduziu de forma representativa aresistência da ligação.
Reabilitação e Reforço de Estruturas
- APLICAÇÃO DE CONECTORES
1,81
3,113,25
3,443,67
3,81 3,93
0,50
1,00
1,50
2,00
2,50
3,00
3,50
4,00
4,50
Te
nsã
o T
an
ge
nci
al n
o In
sta
nte
do
De
sco
lam
en
to (
MP
a)
1. O número de conectores não influencia de formasignificativa o valor da carga que provoca odescolamento da interface.
2. A resistência ao escorregamento aumenta com onúmero de conectores aplicados, sendo necessárioum deslocamento relativo considerável paramobilizar o seu valor máximo.
3. Os dois produtos comerciais utilizados paraancorar os conectores demonstraram ser eficazes,apresentando o HILTI HIT-HY 150 maior facilidade
SÍNTESE DAS CONCLUSÕES
44/1022011/2012
0,00 0,00
1,09
2,48
3,353,58 3,62
0,00
0,50
1,00
1,50
2,00
2,50
3,00
3,50
4,00
4,50
ST+SC JA+SC JA+H2 JA+H4 JA+H6 JA+S6 JA+E6
Situações Consideradas
Te
nsã
o T
an
ge
nci
al M
áxi
ma
pó
s-D
esc
ola
me
nto
(M
Pa
)
0,00
0,50
ST+SC JA+SC JA+H2 JA+H4 JA+H6 JA+S6 JA+E6
Situações Consideradas
apresentando o HILTI HIT-HY 150 maior facilidadede aplicação e menor tempo de presa.
4. O facto dos conectores terem sido aplicados aposteriori não reduziu de forma representativa aresistência da ligação.
5. Verificou-se que o slant shear test revela umamaior sensibilidade à rugosidade da superfície dainterface do que o push-off test.
Reabilitação e Reforço de Estruturas
8
10
12
14
Te
nsã
o d
e C
ort
e (
MP
a)
- APLICAÇÃO DE CONECTORES
1. O número de conectores não influencia de formasignificativa o valor da carga que provoca odescolamento da interface.
2. A resistência ao escorregamento aumenta com onúmero de conectores aplicados, sendo necessárioum deslocamento relativo considerável paramobilizar o seu valor máximo.
3. Os dois produtos comerciais utilizados paraancorar os conectores demonstraram ser eficazes,apresentando o HILTI HIT-HY 150 maior facilidade
SÍNTESE DAS CONCLUSÕES
45/1022011/2012
0
2
4
6
0 2 4 6 8 10 12 14
Tensão Norma l (MPa)
Te
nsã
o d
e C
ort
e (
MP
a)
valores Graf 2.10a valores Graf 2.10b CAN3-A23.3-M84
ACI 318-95 JSCE:SP1-86 BS8110-85
REBAP CEB-FIP MC90 EC2-94
apresentando o HILTI HIT-HY 150 maior facilidadede aplicação e menor tempo de presa.
4. O facto dos conectores terem sido aplicados aposteriori não reduziu de forma representativa aresistência da ligação.
5. Verificou-se que o slant shear test revela umamaior sensibilidade à rugosidade da superfície dainterface do que o push-off test.
6. Constatou-se que as expressões contidas namaioria dos códigos analisados não estão do ladoda segurança relativamente à situação estudada.
Reabilitação e Reforço de Estruturas
3. ANCORAGEM DA ARMADURA LONGITUDINAL E MONTAGEM DA ARMADURA TRANSVERSAL
46/1022011/2012
MONTAGEM DA ARMADURA TRANSVERSAL
Reabilitação e Reforço de Estruturas
INSTALAÇÃO DO ENSAIO E INSTRUMENTAÇÃO
11 (12)
5 (6)
A
B CH
célula de carga TML CLC-20A
célula de carga NOVATECH F203CF00K0transdutor de deslocamentos TML SDP-200Rmacaco hidráulico ENERPAC 20 TNF
47/1022011/2012
17 8 2 3 4 109
D (E) F (G)
célula de carga NOVATECH F202CF00K0 célula de carga NOVATECH F204DF00K0
extensómetro TML FLK-6-11
actuador DARTEC M1000/A
Reabilitação e Reforço de Estruturas
MONTAGEM DAS ARMADURAS E DAS COFRAGENS
EXECUÇÃO DOS MODELOS
48/1022011/2012
Reabilitação e Reforço de Estruturas
BETONAGEM DAS SAPATAS E DOS PILARES
EXECUÇÃO DOS MODELOS
49/1022011/2012
Reabilitação e Reforço de Estruturas
REFORÇO DO MODELO M1G0
EXECUÇÃO DOS MODELOS
50/1022011/2012
Execução dos furos na sapata
Reabilitação e Reforço de Estruturas
REFORÇO DO MODELO M1G0
EXECUÇÃO DOS MODELOS
51/1022011/2012
Limpeza dos furos da sapata
Reabilitação e Reforço de Estruturas
REFORÇO DO MODELO M1G0
EXECUÇÃO DOS MODELOS
52/1022011/2012
Aplicação do HILTI HIT HY 150
Reabilitação e Reforço de Estruturas
REFORÇO DO MODELO M1G0
EXECUÇÃO DOS MODELOS
53/1022011/2012
Ancoragem da armadura longitudinal do reforço
Reabilitação e Reforço de Estruturas
REFORÇO DO MODELO M1G0
EXECUÇÃO DOS MODELOS
54/1022011/2012
Montagem das cintas do reforço
Reabilitação e Reforço de Estruturas
REFORÇO DO MODELO M1G0
EXECUÇÃO DOS MODELOS
55/1022011/2012
Betonagem do reforço com SikaGrout
Reabilitação e Reforço de Estruturas
ENSAIOS TESTE
56/1022011/2012
modelo encamisado (M1G0)
Reabilitação e Reforço de Estruturas
ENSAIOS TESTE
57/1022011/2012
modelo encamisado (M1G0)
Reabilitação e Reforço de Estruturas
ENSAIOS TESTE
58/1022011/2012
modelo encamisado (M1G0)
Reabilitação e Reforço de Estruturas
ENSAIOS TESTE
59/1022011/2012
modelo encamisado (M1G0)
Reabilitação e Reforço de Estruturas
1) Encamisamento de betão armado
2) Realização do reforço somente até à basedas chapas do sistema de aplicação da forçahorizontal
3) Anulação das folgas das rótulas
ALTERAÇÕES AO PROJECTO INICIAL
60/1022011/2012
Reabilitação e Reforço de Estruturas
1) Encamisamento de betão armado
2) Realização do reforço somente até à basedas chapas do sistema de aplicação da forçahorizontal
4) Automatização do controlo do sistema deaplicação do esforço axial
3) Anulação das folgas das rótulas
ALTERAÇÕES AO PROJECTO INICIAL
61/1022011/2012
Reabilitação e Reforço de Estruturas
1) Encamisamento de betão armado
2) Realização do reforço somente até à basedas chapas do sistema de aplicação da forçahorizontal
4) Automatização do controlo do sistema deaplicação do esforço axial
5) Realização de ensaios de arranque para
3) Anulação das folgas das rótulas
ALTERAÇÕES AO PROJECTO INICIAL
62/1022011/2012
5) Realização de ensaios de arranque paraestudar o escorregamento dos varões
Reabilitação e Reforço de Estruturas
4. COMPORTAMENTO DE PILARES ENCAMISADOS
63/1022011/2012
ENSAIOS LENTOS MONOTÓNICOS E CÍCLICOS
MODELAÇÃO NUMÉRICA
Reabilitação e Reforço de Estruturas
FASE II do ESTUDO EXPERIMENTAL
Grupo Designação Descrição
M5G1 pilar reforçado com a interface tratada com jacto de areia.
1(ensaios
monotónicos)
FASE II do ESTUDO EXPERIMENTAL
Grupo Designação Descrição
M5G1 pilar reforçado com a interface tratada com jacto de areia.
1(ensaios
monotónicos)
FASE II do ESTUDO EXPERIMENTAL
Grupo Designação Descrição
M1G1 pilar não reforçado.
M5G1 pilar reforçado com a interface tratada com jacto de areia.
1(ensaios
monotónicos)
FASE II do ESTUDO EXPERIMENTAL
Grupo Designação Descrição
M1G1 pilar não reforçado.
M2G1 pilar com o reforço não aderente.
M5G1 pilar reforçado com a interface tratada com jacto de areia.
1(ensaios
monotónicos)
FASE II do ESTUDO EXPERIMENTAL
Grupo Designação Descrição
M1G1 pilar não reforçado.
M2G1 pilar com o reforço não aderente.
M3G1 modelo monolítico (pilar e reforço betonados simultaneamente).
M5G1 pilar reforçado com a interface tratada com jacto de areia.
1(ensaios
monotónicos)
FASE II do ESTUDO EXPERIMENTAL
Grupo Designação Descrição
M1G1 pilar não reforçado.
M2G1 pilar com o reforço não aderente.
M3G1 modelo monolítico (pilar e reforço betonados simultaneamente).
M4G1 pilar reforçado sem tratamento da interface.
M5G1 pilar reforçado com a interface tratada com jacto de areia.
1(ensaios
monotónicos)
FASE II do ESTUDO EXPERIMENTAL
Grupo Designação Descrição
M1G0 pilar encamisado.0(ensaios teste)
M1G1 pilar não reforçado.
M2G1 pilar com o reforço não aderente.
M3G1 modelo monolítico (pilar e reforço betonados simultaneamente).
M4G1 pilar reforçado sem tratamento da interface.
M5G1 pilar reforçado com a interface tratada com jacto de areia.
1(ensaios
monotónicos)
FASE II do ESTUDO EXPERIMENTAL
Grupo Designação Descrição
M1G0 pilar encamisado.0(ensaios teste) M2G0 pilar reforçado em apenas duas faces.
M1G1 pilar não reforçado.
M2G1 pilar com o reforço não aderente.
M3G1 modelo monolítico (pilar e reforço betonados simultaneamente).
M4G1 pilar reforçado sem tratamento da interface.
M5G1 pilar reforçado com a interface tratada com jacto de areia.
1(ensaios
monotónicos)
ENSAIOS MONOTÓNICOS E CÍCLICOS
64/1022011/2012
M5G1 pilar reforçado com a interface tratada com jacto de areia.
M5G2 pilar reforçado com a interface tratada com jacto de areia.
2(ensaioscíclicos)
M1G3 pilar reforçado com a interface tratada com jacto de areia.3(modelos pré-carregados) M2G3 pilar reforçado com a interface tratada com jacto de areia.
M5G1 pilar reforçado com a interface tratada com jacto de areia.
M6G1 pilar reforçado com a interface tratada com jacto de areia e comconectores aplicados.
M5G2 pilar reforçado com a interface tratada com jacto de areia.
2(ensaioscíclicos)
M6G2 pilar reforçado com a interface tratada com jacto de areia e comconectores aplicados.
M1G3 pilar reforçado com a interface tratada com jacto de areia.3(modelos pré-carregados) M2G3 pilar reforçado com a interface tratada com jacto de areia.
M5G1 pilar reforçado com a interface tratada com jacto de areia.
M6G1 pilar reforçado com a interface tratada com jacto de areia e comconectores aplicados.
M1G2 pilar não reforçado.
M5G2 pilar reforçado com a interface tratada com jacto de areia.
2(ensaioscíclicos)
M6G2 pilar reforçado com a interface tratada com jacto de areia e comconectores aplicados.
M1G3 pilar reforçado com a interface tratada com jacto de areia.3(modelos pré-carregados) M2G3 pilar reforçado com a interface tratada com jacto de areia.
M5G1 pilar reforçado com a interface tratada com jacto de areia.
M6G1 pilar reforçado com a interface tratada com jacto de areia e comconectores aplicados.
M1G2 pilar não reforçado.
M2G2 pilar com o reforço não aderente.
M5G2 pilar reforçado com a interface tratada com jacto de areia.
2(ensaioscíclicos)
M6G2 pilar reforçado com a interface tratada com jacto de areia e comconectores aplicados.
M1G3 pilar reforçado com a interface tratada com jacto de areia.3(modelos pré-carregados) M2G3 pilar reforçado com a interface tratada com jacto de areia.
M5G1 pilar reforçado com a interface tratada com jacto de areia.
M6G1 pilar reforçado com a interface tratada com jacto de areia e comconectores aplicados.
M1G2 pilar não reforçado.
M2G2 pilar com o reforço não aderente.
M3G2 modelo monolítico (pilar e reforço betonados simultaneamente).
M5G2 pilar reforçado com a interface tratada com jacto de areia.
2(ensaioscíclicos)
M6G2 pilar reforçado com a interface tratada com jacto de areia e comconectores aplicados.
M1G3 pilar reforçado com a interface tratada com jacto de areia.3(modelos pré-carregados) M2G3 pilar reforçado com a interface tratada com jacto de areia.
M5G1 pilar reforçado com a interface tratada com jacto de areia.
M6G1 pilar reforçado com a interface tratada com jacto de areia e comconectores aplicados.
M1G2 pilar não reforçado.
M2G2 pilar com o reforço não aderente.
M3G2 modelo monolítico (pilar e reforço betonados simultaneamente).
M4G2 pilar reforçado sem tratamento da interface.
M5G2 pilar reforçado com a interface tratada com jacto de areia.
2(ensaioscíclicos)
M6G2 pilar reforçado com a interface tratada com jacto de areia e comconectores aplicados.
M1G3 pilar reforçado com a interface tratada com jacto de areia.3(modelos pré-carregados) M2G3 pilar reforçado com a interface tratada com jacto de areia.
M5G1 pilar reforçado com a interface tratada com jacto de areia.
M6G1 pilar reforçado com a interface tratada com jacto de areia e comconectores aplicados.
M1G2 pilar não reforçado.
M2G2 pilar com o reforço não aderente.
M3G2 modelo monolítico (pilar e reforço betonados simultaneamente).
M4G2 pilar reforçado sem tratamento da interface.
M5G2 pilar reforçado com a interface tratada com jacto de areia.
2(ensaioscíclicos)
M6G2 pilar reforçado com a interface tratada com jacto de areia e comconectores aplicados.
M1G3 pilar reforçado com a interface tratada com jacto de areia.3(modelos pré-carregados) M2G3 pilar reforçado com a interface tratada com jacto de areia.
M5G1 pilar reforçado com a interface tratada com jacto de areia.
M6G1 pilar reforçado com a interface tratada com jacto de areia e comconectores aplicados.
M1G2 pilar não reforçado.
M2G2 pilar com o reforço não aderente.
M3G2 modelo monolítico (pilar e reforço betonados simultaneamente).
M4G2 pilar reforçado sem tratamento da interface.
M5G2 pilar reforçado com a interface tratada com jacto de areia.
2(ensaioscíclicos)
M6G2 pilar reforçado com a interface tratada com jacto de areia e comconectores aplicados.
M1G3 pilar reforçado com a interface tratada com jacto de areia.3(modelos pré-carregados) M2G3 pilar reforçado com a interface tratada com jacto de areia.
Reabilitação e Reforço de Estruturas
ENSAIOS MONOTÓNICOS E CÍCLICOS
65/1022011/2012
Reabilitação e Reforço de Estruturas
PADRÃO DE FISSURAÇÃO
ENSAIOS MONOTÓNICOS
66/1022011/2012
MODELO NÃO ADERENTEMODELO SEM TRATAMENTO
Reabilitação e Reforço de Estruturas
Modelo M3G1 (M.E.D.MON)
60
70
80
Ca
rga
Ho
riz
on
tal
(kN
)
as1 as2
As1 As2
b
as1r as2r
As2rAs1r
b+2e b= + -
CARGA DE CEDÊNCIA
ENSAIOS MONOTÓNICOS
67/1022011/2012
0
10
20
30
40
50
0 5000 10000 15000 20000 25000 30000 35000
Exte nsã o (m icrons)
Ca
rga
Ho
riz
on
tal
(kN
)
Extensómetro 9 Extensómetro 10 Média Extensómetros 9 e 10
h
z(Fc)
Fc Fs1 Fs2
εs2r
εs1rεcr
x
εs1εc
εs2x-e
h+2e
h
z(Fcv)
εc
Fcv
x-e
Fs2rFs1r Fcr
+ -
+ -z(Fcr)
Reabilitação e Reforço de Estruturas
CARGA DE CEDÊNCIA
Experimental Analítico erroModelo
Ny [kN] F y [kN] F y,na [kN] F y,mon [kN] erro na [%] erro mon [%]
M1G1 168,9 29,9 - 31,4 - +4,8
M2G1 172,5 57,5 50,2 67,6 -14,5 +14,9
ENSAIOS MONOTÓNICOS
68/1022011/2012
M2G1 172,5 57,5 50,2 67,6 -14,5 +14,9
M3G1 173,2 66,8 50,9 63,5 -23,8 -5,2
M4G1 170,8 66,2 50,5 67,9 -31,1 +2,5
M5G1 170,9 64,5 50,6 68,1 -27,5 +5,3
M6G1 171,6 66,7 50,6 68,1 -31,8 +2,1
M1G3 170,5 61,1 49,8 65,5 (a) -22,7 +6,7
Reabilitação e Reforço de Estruturas
CARGA MÁXIMA
50
60
70
80
90
100
Fo
rça
Ho
rizo
nta
l (kN
)Experimental Analítico erro
ModeloNmax [kN] Fmax [kN] Fmax,na [kN] Fmax,mon [kN] erro na [%] erro mon [%]
M1G1 175,7 33,3 - 33,0 - -0,9
ENSAIOS MONOTÓNICOS
69/1022011/2012
0
10
20
30
40
50
0 20 40 60 80 100 120
Deslocamento (mm)
Fo
rça
Ho
rizo
nta
l (kN
)
M1G1 M2G1 M6G1
M2G1 173,5 71,5 64,8 82,0 -10,3 +12,8
M3G1 173,2 73,5 63,7 74,9 -15,4 +1,9
M4G1 177,6 77,5 65,5 83,1 -18,3 +6,7
M5G1 175,6 96,9 65,5 83,0 -47,9 -16,7
M6G1 174,7 83,8 65,4 82,9 -28,1 -1,1
M1G3 175,6 80,7 64,6 82,0 -24,9 +1,6
Reabilitação e Reforço de Estruturas
ANÁLISE DAS EXTENSÕES NO PILAR E NO REFORÇO
2000
3000
4000
5000
Ext
en
sõe
s (x
10
-6) 2000
3000
4000
5000
Ext
en
sõe
s (x
10
-6)
ENSAIOS MONOTÓNICOS
70/1022011/2012
-5000
-4000
-3000
-2000
-1000
0
1000
2000
0 5 10 15 20 25 30
Localização das Armaduras (cm)
Ext
en
sõe
s (x
10
-6)
reforço (an) pilar (an) reforço (exp) pilar (exp)
-5000
-4000
-3000
-2000
-1000
0
1000
2000
0 5 10 15 20 25 30
Localização das Armaduras (cm)
Ext
en
sõe
s (x
10
-6)
reforço (an) pilar (an) reforço (exp) pilar (exp)
Reabilitação e Reforço de Estruturas
OUTROS PARÂMETROS ANALISADOS
- Rigidez inicial e rigidez secante
- Controlo do esforço axial
ENSAIOS MONOTÓNICOS
71/1022011/2012
- Determinação dos contributos para os esforços resistentes
Reabilitação e Reforço de Estruturas
SÍNTESE DAS CONCLUSÕES
1) Todos os modelos apresentaram um comportamento monolítico independentemente do tipode tratamento da interface, à excepção do modelo M2.
2) Mesmo o modelo M2 apresentou um comportamento intermédio, entre o modelo teóricoadmitindo o reforço não aderente e o modelo teórico monolítico.
3) O facto da operação de reforço ser realizada antes ou depois de aplicado o esforço axial não
ENSAIOS MONOTÓNICOS
72/1022011/2012
3) O facto da operação de reforço ser realizada antes ou depois de aplicado o esforço axial nãoteve influência significativa.
4) A resistência dos modelos reforçados foi consideravelmente superior à do pilar original eligeiramente superior à do modelo monolítico.
5) A rigidez dos modelos reforçados foi consideravelmente superior à do pilar original.
6) A extensão nas cintas do pilar original foi significativamente superior no modelo nãoreforçado do que nos modelos reforçados, apesar da força horizontal aplicada no primeirocaso ter sido inferior a metade do valor correspondente nos outros casos.
Reabilitação e Reforço de Estruturas
ENSAIOS CÍCLICOS
73/1022011/2012
Reabilitação e Reforço de Estruturas
HISTOGRAMA DOS ENSAIOS
Modelo M2G2 (C.E.D.NA)
40
60
80
de
slo
cam
en
to (
mm
)
ENSAIOS CÍCLICOS
74/1022011/2012
-80
-60
-40
-20
0
20
0 5000 10000 15000 20000 25000
tempo (s)
de
slo
cam
en
to (
mm
)
hist (exp) hist (teor)
Reabilitação e Reforço de Estruturas
DIAGRAMAS HISTERÉTICOS
20
40
60
80
100F
orç
a H
ori
zo
nta
l (k
N)
ENSAIOS CÍCLICOS
75/1022011/2012
-100
-80
-60
-40
-20
0
20
-80 -60 -40 -20 0 20 40 60 80
Deslocamento (mm)
Fo
rça
Ho
riz
on
tal
(kN
)
M2G2 (C.E.D.NA)
Reabilitação e Reforço de Estruturas
1) Padrão de fissuração2) Carga de cedência
3) Carga máxima
4) Carga de rotura
PARÂMETROS ANALISADOS
ENSAIOS CÍCLICOS
76/1022011/2012
4) Carga de rotura
5) Ductilidade
6) Dissipação de energia7) Avaliação de danos
8) Controlo do esforço axial
9) Verificação da extensão nas cintas
Reabilitação e Reforço de Estruturas
SÍNTESE DAS CONCLUSÕES
1) Todos os modelos apresentaram um comportamento monolítico independentemente do tipode tratamento da interface, à excepção do modelo M2.
2) Os valores da carga máxima obtidos com os ensaios cíclicos foram praticamentecoincidentes com os valores obtidos com os ensaios monotónicos.
3) A resistência dos modelos reforçados foi bastante superior à do pilar original e ligeiramente
ENSAIOS CÍCLICOS
77/1022011/2012
3) A resistência dos modelos reforçados foi bastante superior à do pilar original e ligeiramentesuperior à do modelo monolítico.
4) A ductilidade dos modelos reforçados foi superior à do pilar original.
6) A energia dissipada versus a amplitude dos ciclos e a energia dissipada normalizadarelativas ao modelo não reforçado foram inferiores às correspondentes aos modelosreforçados.
5) Para ciclos de igual amplitude constatou-se uma diminuição de energia dissipada.
Reabilitação e Reforço de Estruturas
SÍNTESE DAS CONCLUSÕES
7) Constatou-se em todos os modelos uma degradação da rigidez secante (índice de danos) deciclo para ciclo.
8) No modelo não reforçado o valor da extensão nas cintas foi superior ao valor da extensãonas cintas do pilar original dos restantes modelos.
ENSAIOS CÍCLICOS
78/1022011/2012
Reabilitação e Reforço de Estruturas
MODELOS ADOPTADOS DO ESTUDO EXPERIMENTAL
Modelos
Experimental NuméricoDescrição
30/100-JA cubo B30 ensaio dos cubos utilizados para caracterizar o betãooriginal dos provetes 30/100 da Fase 1 Grupo 3.
provete de aço provete A 400 ensaio dos provetes utilizados para caracterizar o aço dosvarões das armaduras dos modelos da Fase 2.
ensaio pull-off realizado na Fase 1 Grupo 1 para
MODELAÇÃO NUMÉRICA
79/1022011/2012
50/50-JA pull-off 50/50-JAensaio pull-off realizado na Fase 1 Grupo 1 paradeterminar a resistência à tracção da interface preparadacom jacto de areia.
50/50-JAslant shear50/50-JA
ensaio slant shear realizado na Fase 1 Grupo 1 paradeterminar a resistência ao corte da interface preparadacom jacto de areia.
M1G1 NR ensaio lento monotónico, da Fase 2 Grupo 1, do pilar nãoreforçado.
M6G1 R_MON, R_ST eR_JA
ensaio lento monotónico, da Fase 2 Grupo 1, de um pilarcom o reforço aderente.
M2G1 R_NA ensaio lento monotónico, da Fase 2 Grupo 1, do pilar como reforço não aderente.
- R_ST_Hensaio lento monotónico de pilares curtos reforçados porencamisamento de betão armado sem tratamento dainterface.
Reabilitação e Reforço de Estruturas
MODELAÇÃO DOS ENSAIOS PULL-OFF
STRESS
RESULTS FILE = 1
LOAD CASE = 1
Loadcase 1 Inc. 1
CONTOURS OF SY
LOAD CASE = 21
Loadcase 1 Inc. 21
RESULTS FILE = 1
STRESS
CONTOURS OF SY
-2.29214e+006
MODELAÇÃO NUMÉRICA
80/1022011/2012
Min -0.1747E+06 at Node 1105
Max 0.2163E+0 6 at Node 1426
-171033
-146600
-122167
-73300.1
-48866.7
-97733.4
0
24433.4
73300.1
48866.7
-24433.4
122167
146600
195467
171033
97733.4
2.61959e+006
2.29214e+006
1.96469e+006
1.63725e+006
1.3098e+006
982347
654898
327449
0
-327449
-654898
-982347
-1.3098e+006
-1.63725e+006
-1.96469e+006
-2.29214e+006
Max 0.262 2E+07 at Node 142 6
Min -0.2618E+07 at Node 2975
Reabilitação e Reforço de Estruturas
MODELAÇÃO DOS ENSAIOS PULL-OFF
pull-off 50/50-90-JA
3500
LOAD CASE = 21
Loadcase 1 Inc. 21
RESULTS FILE = 1
STRESS
CONTOURS OF SY
-2.29214e+006
MODELAÇÃO NUMÉRICA
81/1022011/2012
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
0,0E+00 5,0E-06 1,0E-05 1,5E-05 2,0E-05 2,5E-05
Deslocam ento (m )
Fo
rça
(N
)
pull-off 50/50-90-JA
2.61959e+006
2.29214e+006
1.96469e+006
1.63725e+006
1.3098e+006
982347
654898
327449
0
-327449
-654898
-982347
-1.3098e+006
-1.63725e+006
-1.96469e+006
-2.29214e+006
Max 0.262 2E+07 at Node 142 6
Min -0.2618E+07 at Node 2975
Reabilitação e Reforço de Estruturas
MODELAÇÃO DOS ENSAIOS SLANT SHEAR
LOAD CASE = 10
Loadcase 1
RESULTS FILE = 0
DISPLACEMENT
CONTOURS OF DY
4.375e-005
2.1875e-005
0
LOAD CASE = 1500
Loadcase 1
RESULTS FILE = 0
DISPLACEMENT
CONTOURS OF DY
5 .5e-005
2 .75e-005
0
MODELAÇÃO NUMÉRICA
82/1022011/2012
0.000328125
0.00030625
0.000284375
0.0002625
0.000240625
0.00021875
0.000196875
0.000175
0.000153125
0.00013125
0.000109375
8.75e-005
6.5625e-005
Max 0.3500E-03 at Node 163
Min 0.0000E+00 at Node 404
0 .0004125
0 .000385
0 .0003575
0 .00033
0 .0003025
0 .000275
0 .0002475
0 .00022
0 .0001925
0 .000165
0 .0001375
0 .00011
8 .25e-005
Max 0.4400E-03 at Node 163
Min 0.0000E+00 at Node 404
Reabilitação e Reforço de Estruturas
MODELAÇÃO DOS ENSAIOS SLANT SHEAR
LOAD CASE = 1500
Loadcase 1
RESULTS FILE = 0
DISPLACEMENT
CONTOURS OF DY
5 .5e-005
2 .75e-005
0
SS-50/50-90-JA_V5_3
1400
MODELAÇÃO NUMÉRICA
83/1022011/2012
0 .0004125
0 .000385
0 .0003575
0 .00033
0 .0003025
0 .000275
0 .0002475
0 .00022
0 .0001925
0 .000165
0 .0001375
0 .00011
8 .25e-005
Max 0.4400E-03 at Node 163
Min 0.0000E+00 at Node 4040
200
400
600
800
1000
1200
0,00 0,05 0,10 0,15 0,20 0,25 0,30 0,35 0,40 0,45 0,50
De sloca m ento (mm )
Fo
rça
(kN
)
SS-50/50-90-JA_V5_3
Reabilitação e Reforço de Estruturas
MODELAÇÃO DO ENSAIO MONOTÓNICO DO PILAR NÃO REFORÇADO
60
70
80
MODELAÇÃO NUMÉRICA
84/1022011/2012
0
10
20
30
40
50
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20
Deslocam ento (mm )F
orç
a (
kN)
M1G1 modelo NR 8_mv_1 modelo NR 9_mv_6
Reabilitação e Reforço de Estruturas
MODELAÇÃO DO ENSAIO MONOTÓNICO DO PILAR NÃO REFORÇADO
60
70
80
MODELAÇÃO NUMÉRICA
85/1022011/2012
0
10
20
30
40
50
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20
De slocame nto (mm)F
orç
a (
kN)
modelo NR 9_mv_6 modelo NR 10_mv_1 modelo NR 13_mv_1
Reabilitação e Reforço de Estruturas
MODELAÇÃO DO ENSAIO MONOTÓNICO DO MODELO MONOLÍTICO
70
80
90
100
Fo
rça
Ho
riz
on
tal
(kN
)
MODELAÇÃO NUMÉRICA
86/1022011/2012
0
10
20
30
40
50
60
70
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20
Deslocamento (mm )
Fo
rça
Ho
riz
on
tal
(kN
)
M6G1 modelo R MON_mv_1
Reabilitação e Reforço de Estruturas
MODELAÇÃO DO ENSAIO MONOTÓNICO DO MODELO COM A INTERFACE TRATADA COM JACTO DE AREIA
70
80
90
100
Fo
rça
Ho
riz
on
tal
(kN
)
MODELAÇÃO NUMÉRICA
87/1022011/2012
0
10
20
30
40
50
60
70
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20
Desloca mento (mm)
Fo
rça
Ho
riz
on
tal
(kN
)
modelo R MON_mv_1 modelo R JA_mv_1
Reabilitação e Reforço de Estruturas
MODELAÇÃO DO ENSAIO MONOTÓNICO DO MODELO SEM TRATAMENTO DA INTERFACE
100
120
Fo
rça
Ho
riz
on
tal
(kN
)
MODELAÇÃO NUMÉRICA
88/1022011/2012
0
20
40
60
80
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20
De slocam ento (mm)
Fo
rça
Ho
riz
on
tal
(kN
)
modelo R MON_mv_1 modelo R ST_mv_3
Reabilitação e Reforço de Estruturas
MODELAÇÃO DO ENSAIO MONOTÓNICO DO MODELO COM O REFORÇO NÃO ADERENTE
100
120
Fo
rça
Ho
riz
on
tal
(kN
)
MODELAÇÃO NUMÉRICA
89/1022011/2012
0
20
40
60
80
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20
Deslocam e nto (m m )
Fo
rça
Ho
riz
on
tal
(kN
)
modelo R MON_mv_1 modelo R NA_mv_2 M6G1 M2G1
Reabilitação e Reforço de Estruturas
SIMULAÇÃO DE NOVAS SITUAÇÕES
-1 .45837e+008
-1 .34618e+008
-1 .234e+0 08
-1 .12182e+008
-1 .00964e+008
-8 .97456e+007
-7 .85274e+007
-6 .73092e+007
-5 .6091e+007
CONTOURS OF SY
STRESS
RESULTS FILE = 0
Increment 5000
LOAD CASE = 5000
MODELAÇÃO NUMÉRICA
90/1022011/2012
Min -0.1548E+09 at Node 21
Max 0.2473E+08 at Node 570
-5 .6091e+007
-4 .48728e+007
-3 .36546e+007
-2 .24364e+007
-1 .12182e+007
0
1.12182e+007
2.24364e+007
Reabilitação e Reforço de Estruturas
SIMULAÇÃO DE NOVAS SITUAÇÕES
-1 .45837e+008
-1 .34618e+008
-1 .234e+0 08
-1 .12182e+008
-1 .00964e+008
-8 .97456e+007
-7 .85274e+007
-6 .73092e+007
-5 .6091e+007
CONTOURS OF SY
STRESS
RESULTS FILE = 0
Increment 5000
LOAD CASE = 5000
MODELAÇÃO NUMÉRICA
91/1022011/2012
Min -0.1548E+09 at Node 21
Max 0.2473E+08 at Node 570
-5 .6091e+007
-4 .48728e+007
-3 .36546e+007
-2 .24364e+007
-1 .12182e+007
0
1.12182e+007
2.24364e+007
Reabilitação e Reforço de Estruturas
5. DIMENSIONAMENTO DO REFORÇO DE PILARES POR
92/1022011/2012
5. DIMENSIONAMENTO DO REFORÇO DE PILARES POR ENCAMISAMENTO DE BETÃO ARMADO
Reabilitação e Reforço de Estruturas
AVALIAÇÃO DA CAPACIDADE RESISTENTE DO PILAR ORIGINA Las1 as2
As1 As2
b
93/1022011/2012
εs1
εs2
εc
x
h
z(Fc)
Fc Fs1 Fs2
Reabilitação e Reforço de Estruturas
DETERMINAÇÃO DA CAPACIDADE RESISTENTE DO PILAR REFO RÇADO
as1 as2
As1 As2
h
b
as1r as2r
As2rAs1r
b+2e
h
b= + -
94/1022011/2012
z(Fc)
Fc Fs1 Fs2
εs2r
εs1rεcr
x
εs1εc
εs2x-e
h+2e
z(Fcv)
εc
Fcv
x-e
Fs2rFs1r Fcr
+ -
+ -z(Fcr)
Reabilitação e Reforço de Estruturas
DIMENSIONAMENTO DO REFORÇO DO PILAR POR ENCAMISAMENTO DE
BETÃO ARMADO
Considere-se que houve um erro de execução e só parte das armaduras definidas no projecto
foram colocadas:
Dados:
95/1022011/2012
Dados:
Betão: C 20/25
Aço: S 400
Armadura longitudinal: 8φ20
Armadura transversal: φ6//0,24
Reabilitação e Reforço de Estruturas
1φ20 φ 6 // 0,24 m
SOLUÇÃO ADOPTADA
96/1022011/2012
7φ207φ20
1φ20
Reabilitação e Reforço de Estruturas
Combinações de acções dimensionantes:
2.
==
kNmM
kNNsd
1,437
7,349
97/1022011/2012
= kNmM sd 1,437
4.
==
kNmM
kNN
sd
sd
2,414
0,251
Reabilitação e Reforço de Estruturas
ESFORÇOS RESISTENTES DO PILAR PROJECTADO
=>==
2,1,4379,477
7,349
SdRd
Rd
MkNmkNmM
kNN
98/1022011/2012
=>= 2,1,4379,477 SdRd MkNmkNmM
=>==
4,2,4147,454
0,251
Sdsd
sd
MkNmkNmM
kNN
Reabilitação e Reforço de Estruturas
ESFORÇOS RESISTENTES DO PILAR EXECUTADO
=<==
2,1,4373,257
7,349
SdRd
Rd
MkNmkNmM
kNN
99/1022011/2012
=<= 2,1,4373,257 SdRd MkNmkNmM
=<==
4,2,4141,234
0,251
Sdsd
sd
MkNmkNmM
kNN
Obviamente é necessário reforçar o pilar.
Reabilitação e Reforço de Estruturas
ESFORÇOS RESISTENTES DO PILAR REFORÇADO
- Adoptou-se para espessura do reforço, e = 0,07 m.
- Atendendo a que a espessura é reduzida, optou-se por uma argamassa
comercial pré-preparada com um valor característico, de resistência à
100/1022011/2012
comercial pré-preparada com um valor característico, de resistência à
compressão aos 28 dias relativo a provetes cúbicos, de 60MPa, do qual
resulta um valor de dimensionamento, fcd = 33,3MPa.
- Adoptou-se para armadura longitudinal de reforço 4φφφφ20/face , ou seja, a
armadura que não foi colocada.
Reabilitação e Reforço de Estruturas
ESFORÇOS RESISTENTES DO PILAR REFORÇADO
101/1022011/2012
Reabilitação e Reforço de Estruturas
ESFORÇOS RESISTENTES DO PILAR REFORÇADO
=>==
2,1,4370,633
7,349
SdRd
Rd
MkNmkNmM
kNN
= 0,251 kNN
102/1022011/2012
=>==
4,2,4145,601
0,251
Sdsd
sd
MkNmkNmM
kNN
Verificando a segurança.