Reforço ao corte de vigas T de betão armado usando a técnica NSM com laminados de CFRP

Transcrição

1 a) Primeiras fendas de flexão b) Aparecimento de fendas diagonais de corte c) Aparecimento de novas fendas diagonais de corte d) Início do spalling da parede constituída pelo betão de recobrimento e pelos laminados inseridos e a formação de uma fenda horizontal contínua na ligação alma/banzo e) Registos efectuados pós carga máxima: desenvolvimento do spalling e rotura dos estribos f) Após a marcação das fendas (pós ensaio) g) Após a marcação das fendas (pós ensaio): outra face h) Identificação dos estribos e análise pormenorizada da zona da fenda de rotura de corte Figura 52 Sequência do ensaio da viga com oito laminados de CFRP verticais em cada face (viga 2S-8LV). Salvador Dias e Joaquim Barros 64

2 Viga 2S-5LV Viga 2S-8LV Figura 53 Spalling da parede constituída pelo betão de recobrimento e os laminados inseridos Formação de fenda diagonal de corte na viga 2S-8LV 2S-8LV 2S-R P S-R 2S-8LV 3x3 18x P 5 Formação de fenda diagonal de corte na viga 2S-R 5 7x 15 18x Deslocamento na secção de aplicação da carga (mm) Formação de fenda diagonal de corte na viga 2S-R 3 2 Formação da fenda diagonal de corte na viga 2S-8LV Deslocamento na secção de aplicação da carga (mm) Figura 54 Efeito do reforço com oito laminados de CFRP verticais em cada uma das faces da viga. Na Tabela 12 apresentam-se os principais dados para a interpretação dos resultados obtidos em termos de extensões no laminado de CFRP e no estribo de aço referentes à viga 2S-8LV. Na mesma tabela, para as secções onde foram colados os extensómetros (laminado de CFRP e estribo de Salvador Dias e Joaquim Barros 65

3 aço) apresentam-se os valores das respectivas extensões obtidos em vários níveis de carregamento. As extensões registadas no laminado de CFRP instrumentado estão ilustradas nos gráficos das Figuras 55 e 56. A primeira refere-se aos valores registados nos quatro extensómetros (Ext.1, Ext.2, Ext.3 e Ext.4) em vários níveis de carga e a segunda refere-se à resposta carga vs extensão lida nos extensómetros anteriormente referidos. O mesmo tipo de resposta aparece ilustrada na Figura 57, mas em termos de extensões registadas nas secções do estribo de aço onde foram colados os três extensómetros (Ext.1, Ext.2 e Ext.3). O valor máximo registado da extensão no laminado de CFRP instrumentado foi de 7174 µm/m e ocorreu no extensómetro 2 (Ext.2) para uma carga de 391 kn, enquanto em plena carga máxima (396 kn) o valor registado neste extensómetro foi de 6936 µm/m. Para a situação de carga máxima, os extensómetros 1 e 3 registaram valores de extensões próximos do verificado no extensómetro 2, enquanto no extensómetro 4 foi registada uma extensão máxima de 4263 µm/m. Refira-se que o valor da máxima extensão verificada nos extensómetros 3 e 4 ocorreu para carga máxima, enquanto para o extensómetro 1 ocorreu, tal como para o extensómetro 2, para a carga de 391 kn. A ordem de grandeza das extensões anteriormente referidas está ilustrada na Figura 55, onde é visível que, na zona do laminado instrumentado, foi a parte inferior da alma da viga que foi menos abrangida em termos do aparecimento de fendas diagonais de corte. A análise das Figuras 56 e 57 permite constatar que o laminado de CFRP e o estribo de aço não foram mobilizados numa fase inicial do carregamento. Com efeito, apenas começaram a ser solicitados para um carregamento que originou a formação de fendas diagonais de corte. Na Figura 56 pode-se constatar que a ordem pela qual os extensómetros do CFRP foram solicitados foi Ext.4, Ext.3, Ext.2 e Ext.1, ou seja, junto ao laminado instrumentado as fendas diagonais de corte foram aparecendo sucessivamente ao longo da altura da alma da viga, de baixo para cima. A máxima extensão no estribo de aço instrumentado foi registada no extensómetro 3 (Ext.3) com um valor de µm/m, correspondente a uma carga de 391 kn (foi para este nível de carga que se verificou a máxima extensão no laminado de CFRP), ou seja, ocorreu para uma carga próxima da capacidade máxima de carga da viga em análise. Para a carga máxima a extensão registada neste extensómetro foi de 8849 µm/m. Estes factos estão traduzidos numa inversão do desenvolvimento da curva carga vs extensão na secção do estribo de aço correspondente ao extensómetro 3 (Figura 57) e pode estar associado a um escorregamento do estribo. O que se verificou para o extensómetro 3 acabou por ocorrer nas restantes secções do estribo onde foram colados extensómetros, embora de forma mais pronunciada no extensómetro 2 do que no extensómetro 1 (ver Figura 57). Nas curvas de comportamento da Figura 57 pode-se verificar que a primeira fenda de corte que ocorreu na zona do Salvador Dias e Joaquim Barros 66

4 estribo instrumentado, de entre as secções instrumentadas, foi junto ao extensómetro 2. Além disso, é possível constatar que o aço do estribo entrou em cedência. Tabela 12 Resultados da extensómetria instalada na viga 2S-8LV. Descrição Viga 2S-8LV Reforço ao corte com CFRP constituído por oito laminados verticais em cada face da viga. A carga máxima atingida foi de F max = 396 kn. Laminado instrumentado Estribo instrumentado Laminado de CFRP EXT. 1 EXT. 2 EXT. 3 EXT. 4 Ext. 2 kn 25 kn 3 kn 35 kn 391 kn 396 kn (µm/m) Ext. (µm/m) 2 kn 25 kn 3 kn 35 kn 391 kn 396 kn Estribo de aço EXT. 1 EXT. 3 EXT Nota: Na identificação da localização dos extensómetros colados no estribo a seta que aponta para a esquerda indica que o extensómetro está do lado oposto ao representado na fotografia. Posição do extensómetro (cm) Extensões no CFRP (µm/m) (Ext. 4) 6653 (Ext. 1) 6936 (Ext. 2) 699 (Ext. 3) P = 2 kn P = 25 kn P = 3 kn P = 35 kn P = 391 kn P = 396 kn (Fmax) Figura 55 Extensões no laminado de CFRP para vários níveis de carga (viga 2S-8LV). Salvador Dias e Joaquim Barros 67

5 Força (kn) Ext.4 Ext.1 Ext.2 Ext Extensão no CFRP (µm/m) Figura 56 Extensões no laminado instrumentado até à carga máxima (viga 2S-8LV) Extensão no estribo - Extensómetro 2 (µm/m) Extensão no estribo - Extensómetro 3 (µm/m) Ext. 1 Ext. 2 Ext. 3 Ext. 3 Ext Extensão no estribo (µm/m) Figura 57 Extensões no estribo instrumentado até à carga máxima (viga 2S-8LV) Viga reforçada com três laminados a 45º em cada face do menor vão de corte (2S-3LI45) A sequência do ensaio da viga 2S-3LI45, no vão de corte onde ocorreu a sua rotura, está ilustrada nas fotografias da Figura 58. Após o aparecimento das primeiras fendas de flexão surgiram as fendas diagonais de corte. Com o aumento do carregamento as referidas fendas de corte prolongaram-se para a face inferior da alma da viga e para a zona da ligação alma/banzo. Chegadas a esta zona, as fendas diagonais de corte tornaram-se horizontais e direccionaram-se para a posição onde a carga estava a ser aplicada. O padrão de fendilhação instalado na alma da viga representado na Figura 58-c) permite constatar que dos três laminados que foram inseridos em cada face da viga, o Salvador Dias e Joaquim Barros 68

6 laminado central foi o mais solicitado devido ao número de fendas de corte que o atravessou. Este facto originou a ocorrência do pull-out do referido laminado. O esgotamento da aderência do laminado central ao betão ocorreu do lado da ligação alma/banzo, ou seja, onde o comprimento de aderência do laminado era menor (l b = 14 cm), conforme se pode verificar na Figura 58-d). Depois dos laminados centrais ficarem desactivados por terem cedido por pull-out, os dois estribos atravessados pelas fendas de corte acabaram por rebentar. Na Figura 58-f) e na Figura 58-g) ilustrase, em ambas as faces da viga, o padrão de fendilhação no menor dos vãos de corte, onde ocorreu a rotura da viga, e que foi registado após o ensaio. Na Figura 58-h) apresenta-se a pormenorização da rotura por corte, em ambas as faces da viga, com a identificação dos estribos atravessados pelas fendas de corte (as duas rectas verticais correspondem a dois estribos) e a localização das secções onde estes rebentaram. A análise da zona de rotura da viga, após a remoção do reforço, permite verificar a existência de duas fendas de corte que se destacaram das restantes, às quais esteve associada a rotura da viga por pull-out do laminado central. Com efeito, foi apenas este laminado foi intersectado pelas referidas fendas de corte. Na Figura 59 apresentam-se as curvas carga vs deslocamento na secção de aplicação da carga referentes à viga reforçada ao esforço transverso, em cada uma das faces do menor vão de corte, com três laminados de CFRP inseridos em entalhes inclinados a 45º (viga 2S-3LI45) e à mesma viga mas sem reforço de CFRP (viga 2S-R). Na mesma figura está representada a relação Carga vs deslocamento na secção de aplicação da carga. A análise da Figura 59 permite concluir que, em qualquer instante do carregamento, a viga reforçada apresentou uma capacidade de carga superior à da viga não reforçada. A maior rigidez inicial da viga reforçada pode estar associada ao facto desta viga apresentar dimensões da secção transversal ligeiramente superiores às da viga não reforçada. Em ambas as vigas (2S-R e 2S-3LI45) é possível constatar a ocorrência de fendas diagonais de corte que originaram um quebra momentânea no aumento da sua capacidade resistente. Na viga sem reforço, este facto ocorreu para uma carga de cerca dos 177 kn e para uma flecha na secção de aplicação da carga de mm. Para a viga com reforço, tal facto, ocorreu para uma carga cerca dos 192 kn e para uma flecha na secção de aplicação da carga de 1.87 mm. O máximo rendimento do reforço ( Carga=24 kn) verificou-se para uma flecha na secção de aplicação da carga de 4.13 mm. Atendendo ao facto da capacidade de carga da viga reforçada ter sido atingida mais cedo (flecha na secção de aplicação da carga de 5.73 mm) do que a da viga não reforçada (flecha na secção de aplicação da carga de 5.97 mm) e ao desenvolvimento das respectivas curvas de comportamento, para cargas correspondestes a flechas superiores a 4.13 mm, verificou-se que a partir deste nível de deformação houve uma diminuição nos valores correspondentes à relação Carga vs deslocamento na secção de aplicação da carga. Salvador Dias e Joaquim Barros 69

7 a) Primeiras fendas de flexão b) Aparecimento de fendas de corte c) Previamente ao pull-out do laminado central d) Pull-out do laminado central e) Registos efectuados pós carga máxima: desenvolvimento do pull-out do laminado central e rotura dos estribos f) Após a marcação das fendas (pós ensaio) g) Após a marcação das fendas (pós ensaio): face oposta h) Identificação dos estribos e análise pormenorizada da zona da fenda de rotura de corte (ambas as faces) Figura 58 Sequência do ensaio da viga com três laminados de CFRP inclinados a 45º em cada face (viga 2S-3LI45). Salvador Dias e Joaquim Barros 7

8 De uma forma genérica pode-se referir que a solução de reforço em análise permitiu um aumento geral de rigidez, sendo acentuado a partir do instante em que se formaram as fendas diagonais de corte. Ao mesmo tempo garantiu um ligeiro benefício em termos de ganho de capacidade de carga na rotura (o reforço permitiu que a capacidade máxima de carga subisse dos 315 kn para os 328 kn). Em termos de flecha na secção de aplicação da carga, para a qual se verificou a capacidade resistente máxima das vigas, constatou-se que a da viga com reforço 2S-3LI45 (5.73 mm) foi ligeiramente inferior à obtida na viga sem reforço 2S-R (5.97 mm) Formação de fenda diagonal de corte na viga 2S-3LI45 2S-3LI45 2S-R 2S-R P x3 9 P 18x Formação de fenda diagonal de corte na viga 2S-R 2S-3LI x x Deslocamento na secção de aplicação da carga (mm) Formação da fenda diagonal de corte na viga 2S-3LI Formação da fenda diagonal de corte na viga 2S-R Deslocamento na secção de aplicação da carga (mm) Figura 59 Efeito do reforço com três laminados de CFRP inclinados a 45º em cada uma das faces da viga. Na Tabela 13 apresentam-se os principais dados para a interpretação dos resultados obtidos em termos de extensões no laminado de CFRP e no estribo de aço referentes à viga 2S-3LI45. Na mesma tabela, para as secções onde foram colados os extensómetros (laminado de CFRP e estribo de aço) apresentam-se os valores das respectivas extensões obtidos em vários níveis de carregamento. As extensões registadas no laminado de CFRP instrumentado estão ilustradas nos gráficos das Salvador Dias e Joaquim Barros 71

9 Figuras 6 e 61. A primeira refere-se aos valores registados nos quatro extensómetros (Ext.1, Ext.2, Ext.3 e Ext.4) em vários níveis de carga e a segunda refere-se à resposta carga vs extensão lida nos extensómetros anteriormente referidos. O mesmo tipo de resposta aparece ilustrada na Figura 62, mas em termos de extensões registadas na secção do estribo de aço onde foi colado o extensómetro 3 (Ext.3). O valor máximo registado da extensão no laminado de CFRP instrumentado (laminado que cedeu por pull-out ) foi de 176 µm/m e ocorreu no extensómetro 3 (Ext.3) para a carga máxima suportada pela viga. Também para a carga máxima ocorreram as extensões máximas lidas nos extensómetros 1, 2 e 4. Nos dois primeiros extensómetros o valor máximo da extensão lida foi de cerca de 88 µm/m, enquanto no extensómetro 4 o valor máximo registado foi de 522 µm/m. Este baixo valor da extensão, comparativamente com o verificado nos outros extensómetros, deve-se ao facto de junto ao extensómetro 4 não ter surgido nenhuma fenda de corte de proporções semelhantes às existentes nas imediações dos extensómetros 1 a 3. Além disso, o extensómetro 4 é o que está mais afastado da zona onde ocorreu pull-out do laminado. A Figura 6 ilustra as diferenças existentes nas extensões registadas nos vários extensómetros colados no CFRP. A análise das Figuras 61 e 62 permite constatar que o laminado de CFRP e o estribo de aço não foram mobilizados numa fase inicial do carregamento. Com efeito, apenas começaram a ser solicitados para um carregamento que originou a formação de fendas diagonais de corte. Na Figura 61 pode-se constatar que a ordem pela qual os extensómetros do CFRP foram solicitados foi Ext.4, Ext.3 e Ext.2 e Ext.1 em simultâneo. Desta forma, verifica-se que junto ao laminado instrumentado as fendas diagonais de corte foram aparecendo sucessivamente ao longo da altura da alma da viga, de baixo para cima. A máxima extensão no estribo de aço instrumentado registada no extensómetro 3 foi de µm/m, correspondente a uma carga de 297 kn, que é ligeiramente inferior à carga correspondente à capacidade máxima resistente da viga em análise (328 kn). Para este nível de carregamento a extensão registada no extensómetro 3 foi de 453 µm/m. Este facto está traduzido numa inversão do desenvolvimento da curva carga vs extensão na secção do estribo de aço correspondente ao extensómetro 3 (Figura 62) e pode estar associado a um escorregamento do estribo. A análise da Figura 62 permite constatar o facto de ter ocorrido a cedência do aço do estribo instrumentado para uma extensão aproximadamente de 4 µm/m. Salvador Dias e Joaquim Barros 72

10 Descrição Reforço ao corte de vigas T de betão armado usando a técnica NSM com laminados de CFRP Tabela 13 Resultados da extensómetria instalada na viga 2S-3LI45. Viga 2S-3LI45 Reforço ao corte com CFRP constituído por três laminados inclinados a 45º em cada face da viga. A carga máxima atingida foi de F max = 328 kn. Laminado instrumentado Estribo instrumentado Laminado de CFRP EXT. 1 EXT. 2 EXT. 3 EXT. 4 Ext. 15 kn 2 kn 25 kn 3 kn 32 kn 328 kn Ext. 15 kn 2 kn 25 kn 3 kn 32 kn 328kN Estribo de aço EXT. 1 EXT. 3 EXT. 2 1 (*) (*) (**) Nota: Na identificação da localização dos extensómetros colados no estribo a seta que aponta para a esquerda indica que o extensómetro está do lado oposto ao representado na fotografia. (*) O extensómetro não funcionou. (**) O valor máximo da extensão lida foi de µm/m para uma carga de 297 kn. Posição do extensómetro (cm) Extensões no CFRP (µm/m) (Ext. 4) 8858 (Ext. 1) 883 (Ext. 2) 176 (Ext. 3) P = 15 kn P = 2 kn P = 25 kn P = 3 kn P = 32 kn P = 328 kn (Fmax) Figura 6 Extensões no laminado de CFRP para vários níveis de carga (viga 2S-3LI45). Salvador Dias e Joaquim Barros 73

11 4 35 Ext. 4 Ext Ext. 2 Ext Extensão no CFRP (µm/m) Figura 61 Extensões no laminado instrumentado até à carga máxima (viga 2S-3LI45) Extensão no estribo - Extensómetro 3 (µm/m) Figura 62 Extensões no estribo instrumentado até à carga máxima (viga 2S-3LI45) Viga reforçada com cinco laminados a 45º em cada face do menor vão de corte (2S-5LI45) A sequência do ensaio da viga 2S-5LI45, no vão de corte onde ocorreu a sua rotura, está ilustrada nas fotografias da Figura 63. As primeiras fendas que surgiram foram de flexão e, posteriormente, apareceram as fendas diagonais de corte. Com o aumento do carregamento as referidas fendas de corte prolongaram-se para a face inferior da alma da viga e para a zona da ligação alma/banzo. Chegadas a esta zona, as fendas tornaram-se horizontais e direccionaram-se para a posição onde a carga estava a ser aplicada. Os cinco laminados inseridos em cada uma das faces da viga foram atravessados pelas fendas de corte que surgiram ao longo do carregamento. A capacidade máxima de carga da viga foi alcançada quando ocorreu o fenómeno de spalling junto à extremidade inferior do segundo laminado a contar do apoio, a que se seguiu, de imediato, o pull-out do laminado central em ambas as faces da viga. A rotura dos estribos acabaria por ocorrer posteriormente. Na Figura 63-f) e na Figura 63-g) ilustra-se, em ambas as faces da viga, o padrão de fendilhação no menor dos vãos de corte, onde ocorreu a rotura da viga, e que foi registado após o ensaio. Na Figura 63-h) apresenta-se a pormenorização da rotura por corte, em ambas as faces da viga, com a identificação dos estribos atravessados pelas fendas de corte (as duas rectas verticais correspondem a dois estribos) e a localização das secções onde estes rebentaram. Salvador Dias e Joaquim Barros 74

12 a) Primeiras fendas de flexão b) Aparecimento de fendas de corte c) Desenvolvimento das fendas de corte d) Spalling junto à extremidade inferior do segundo laminado a contar do apoio da viga e pull-out do laminado central e) Registos efectuados pós carga máxima: desenvolvimento do spalling e rotura dos estribos f) Após a marcação das fendas (pós ensaio) g) Após a marcação das fendas (pós ensaio): face oposta h) Identificação dos estribos e análise pormenorizada da zona da fenda de rotura de corte (ambas as faces) Figura 63 Sequência do ensaio da viga com cinco laminados de CFRP inclinados a 45º em cada face (viga 2S-5LI45). Salvador Dias e Joaquim Barros 75

13 Na Figura 64 apresentam-se as curvas carga vs deslocamento na secção de aplicação da carga referentes à viga reforçada ao esforço transverso, em cada uma das faces do menor vão de corte, com cinco laminados de CFRP inseridos em entalhes inclinados a 45º (viga 2S-5LI45) e à mesma viga mas sem reforço de CFRP (viga 2S-R). Na mesma figura está representada a relação Carga vs deslocamento na secção de aplicação da carga Formação de fendas diagonais de corte na viga 2S-5LI45 2S-5LI45 2S-R P Deslocamento na secção de aplicação da carga (mm) 8 2S-R Formação de fenda diagonal de corte na viga 2S-R Formação de fenda diagonal de corte na viga 2S-R 3x S-5LI x22 13 P 18x75 18x Formação de fendas diagonais de corte na viga 2S-5LI Formação de fenda diagonal de corte na viga 2S-R Formação de fenda diagonal de corte na viga 2S-R Deslocamento na secção de aplicação da carga (mm) Figura 64 Efeito do reforço com cinco laminados de CFRP inclinados a 45º em cada uma das faces da viga. A Figura 64 permite concluir que, em qualquer instante do carregamento, a viga reforçada apresenta uma capacidade de carga superior à da viga não reforçada. A maior rigidez inicial da viga reforçada pode estar associada à percentagem de CFRP nela aplicada e ao facto de apresentar dimensões da secção transversal ligeiramente superiores às da viga não reforçada. Apesar disto, na Figura 64, e indo ao encontro do que foi verificado nas vigas com reforço de CFRP anteriormente analisadas, é possível constatar que o efeito do reforço foi mais determinante a partir do momento em que se formaram fendas diagonais de corte. O incremento muito acentuado, quase vertical, na Salvador Dias e Joaquim Barros 76

14 variação de Carga localiza-se na fase referente à formação da fenda diagonal na viga 2S-R (cerca dos 177 kn), assinalada na Figura 64, e que provocou uma momentânea quebra no aumento da capacidade resistente da viga (esta situação não aconteceu na viga com reforço). A partir deste nível de carregamento, o contributo do CFRP foi aumentando, progressivamente, com a excepção das situações em que houveram quebras momentâneas na capacidade de carga das vigas. Estas, conforme representado na Figura 64, foram originadas pelo aparecimento de fendas de corte. O máximo rendimento do reforço ( Carga = 69 kn) foi registado para o instante em que se verificou a carga máxima na viga 2S-5LI45. De uma forma genérica pode-se referir que a solução de reforço em análise permitiu um aumento geral de rigidez, sendo mais acentuado a partir do instante em que se formaram as fendas diagonais de corte. Ao mesmo tempo garantiu um ganho de capacidade de carga na rotura (o reforço permitiu que a capacidade máxima de carga subisse dos 315 kn para os 384 kn). Em termos de flecha na secção de aplicação da carga, para a qual se verificou a capacidade resistente máxima das vigas, constatou-se que o reforço não proporcionou alterações ao valor atingido pela viga não reforçada. Na Tabela 14 apresentam-se os principais dados para a interpretação dos resultados obtidos em termos de extensões no laminado de CFRP e no estribo de aço referentes à viga 2S-5LI45. Na mesma tabela, para as secções onde foram colados os extensómetros (laminado de CFRP e estribo de aço) apresentam-se os valores das respectivas extensões obtidos em vários níveis de carregamento. As extensões registadas no laminado de CFRP instrumentado estão ilustradas nos gráficos das Figuras 65 e 66. A primeira refere-se aos valores registados nos quatro extensómetros (Ext. 1, Ext. 2, Ext. 3 e Ext. 4) em vários níveis de carga e a segunda refere-se à resposta carga vs extensão lida nos extensómetros anteriormente referidos. O mesmo tipo de resposta aparece ilustrada na Figura 67, mas em termos de extensões registadas na secção do estribo de aço onde foi colado o extensómetro 1. O valor máximo registado da extensão no laminado de CFRP instrumentado foi de 8473 µm/m e ocorreu no extensómetro 2 para a carga máxima suportada pela viga (384 kn). Também para este nível de carregamento ocorreram as extensões máximas lidas nos extensómetros 1 (7583 µm/m), 3 (5667 µm/m) e 4 (3833 µm/m). Os valores da Tabela 14 e a análise da Figura 65 permitem constatar que o nível de extensões existentes nos quatro extensómetros está directamente relacionado com o padrão de fendilhação da alma da viga na zona do laminado instrumentado. Concretamente, a parte superior do laminado está mais tensionada em virtude de aí estarem localizadas a maior parte das fendas diagonais de corte. O facto de junto aos extensómetros 3 e 4 não existirem fendas de corte, tão significativas como as que se formaram na zona dos extensómetros 1 e 2, justifica o baixo valor registado nos primeiros em relação aos segundos. Salvador Dias e Joaquim Barros 77

15 Tabela 14 Resultados da extensómetria instalada na viga 2S-5LI45. Descrição Estribo instrumentado Viga 2S-5LI45 Reforço ao corte com CFRP constituído por cinco laminados inclinados a 45º em cada face da viga. A carga máxima atingida foi de F max = 384 kn. Laminado instrumentado Ext. 2 kn 25 kn 3 kn 35 kn 38 kn 384 kn Laminado de CFRP EXT. 1 EXT. 2 EXT. 3 EXT Ext. 2 kn 25 kn 3 kn 35 kn 38 kn 384 kn Estribo de aço EXT. 1 EXT. 3 EXT (**) 2 (*) (*) Nota: Na identificação da localização dos extensómetros colados no estribo a seta que aponta para a esquerda indica que o extensómetro está do lado oposto ao representado na fotografia. (*) O extensómetro não funcionou. (**) A máxima extensão registada no extensómetro 1 foi de 6877 µm/m para uma carga de 325 kn (previamente à carga máxima da viga). Posição do extensómetro (cm) Extensões no CFRP (µm/m) (Ext. 4) 5667 (Ext. 3) 7583 (Ext. 1) 8473 (Ext. 2) P = 2 kn P = 25 kn P = 3 kn P = 35 kn P = 38 kn P = 384 kn (Fmax) Figura 65 Extensões no laminado de CFRP para vários níveis de carga (viga 2S-5LI45). A análise das Figuras 66 e 67 permite constatar que o laminado de CFRP e o estribo de aço não foram mobilizados na parte inicial do carregamento. Com efeito, a referida mobilização só ocorreu para uma carga (cerca dos 177 kn) associada ao aparecimento de fendas diagonais de corte. Salvador Dias e Joaquim Barros 78

16 Da análise da Figura 66 pode-se constatar que a ordem pela qual os extensómetros foram solicitados foi 4, 3 e 2 e 1. Desta forma, verifica-se que junto ao laminado instrumentado as fendas diagonais de corte foram aparecendo sucessivamente ao longo da altura da alma da viga, de baixo para cima. A máxima extensão no estribo de aço instrumentado registada no extensómetro 1 foi de 6877 µm/m, correspondente a uma carga de 325 kn, ou seja, ocorreu para uma carga inferior à correspondente à capacidade máxima de carga da viga em análise (384 kn). Para a carga máxima a extensão registada no referido extensómetro foi de 1183 µm/m. Este facto está traduzido numa inversão do desenvolvimento da curva carga vs extensão na secção do estribo de aço correspondente ao extensómetro 1 (Figura 67) e pode estar associado a um escorregamento do estribo. A análise da Figura 67 permite constatar o facto de ter ocorrido a cedência do aço do estribo instrumentado Ext. 4 Ext. 3 Ext. 1 Ext Extensão no CFRP (µm/m) Figura 66 Extensões no laminado instrumentado até à carga máxima (viga 2S-5LI45) Extensão no CFRP - Extensómetro 1 (µm/m) Figura 67 Extensões no estribo instrumentado até à carga máxima (viga 2S-5LI45) Viga reforçada com oito laminados a 45º em cada face do menor vão de corte (2S-8LI45) A sequência do ensaio da viga 2S-8LI45, no vão de corte onde ocorreu a sua rotura, está ilustrada nas fotografias da Figura 68. Salvador Dias e Joaquim Barros 79