Modernização Experimental de Paredes de Concreto Armado

Título: Avaliação Experimental e Retrofit de Paredes de Concreto Armado

Sumário

1. Introdução
2. Falhas típicas em paredes de concreto armado
3. Propriedades dos materiais em edifícios antigos
4. Objetivo da pesquisa e danos típicos durante eventos sísmicos
5. Estratégias de retrofit de paredes de concreto armado
6. Modelagem numérica e validação dos modelos
7. Resultados da pesquisa
8. Comparação entre a parede não-retrofitada e parede retrofitada
9. Trabalhos futuros
10. Recursos utilizados

Introdução

Olá a todos, meu nome é Albright, sou um candidato ao doutorado na Virginia Tech. Nesta apresentação, discutirei sobre a avaliação experimental e retrofit de paredes de concreto armado, focando principalmente em estruturas construídas antes da década de 1970 na costa oeste da Califórnia. Essas estruturas, muitas vezes, não atendem aos padrões sísmicos atuais e estão em risco de colapso durante eventos sísmicos de grande magnitude.

Falhas típicas em paredes de concreto armado

As paredes de concreto armado podem apresentar diferentes tipos de falhas, tais como falhas diagonais, falhas flexurais, falhas nas barras de emenda, entre outras. Durante eventos sísmicos, é comum ocorrer a ruptura das barras de reforço e o esmagamento do concreto, resultando em um comportamento não dúctil e perigoso. Além disso, a instabilidade da parede também pode ser um problema a ser considerado.

Propriedades dos materiais em edifícios antigos

Nos edifícios antigos, as propriedades dos materiais utilizados eram significativamente mais baixas em comparação com os materiais utilizados atualmente. A resistência do concreto, por exemplo, era em torno de 3.000 a 4.000 psi, enquanto a resistência do aço era de apenas 40 ksi. Essas baixas resistências são uma preocupação, pois comprometem a capacidade das paredes de suportar cargas sísmicas.

Objetivo da pesquisa e danos típicos durante eventos sísmicos

O objetivo desta pesquisa é investigar os padrões típicos de danos que ocorrem durante eventos sísmicos em paredes de concreto armado não dúcteis. Para isso, foram consideradas diferentes estratégias de retrofit, buscando uma solução que seja mais econômica, eficiente do ponto de vista ambiental e que possa ser implementada em estruturas existentes. Além disso, através de modelagem numérica, os resultados experimentais estão sendo validados e espera-se fornecer recomendações de projeto reais para o retrofit de paredes de concreto armado.

Estratégias de retrofit de paredes de concreto armado

Duas estratégias de retrofit são estudadas neste projeto. A primeira estratégia consiste no uso de polímeros reforçados com fibras (FRP) para melhorar a resistência da parede. O FRP é ancorado nas regiões das colunas e funciona como um reforço adicional. A segunda estratégia avaliada é a aplicação de shotcrete, um material de concreto projetado, na superfície da parede para aumentar sua capacidade de carga.

Modelagem numérica e validação dos modelos

Para apoiar a pesquisa experimental, está sendo realizada uma modelagem numérica detalhada. Modelos de elementos finitos são utilizados para simular o comportamento das paredes de concreto armado durante eventos sísmicos. Esses modelos são validados comparando seus resultados com os resultados experimentais obtidos durante os testes em escala. A análise inclui a deformação da parede, a distribuição de tensões e a falha das barras de reforço.

Resultados da pesquisa

Até o momento, os testes foram realizados em duas amostras: uma parede não-retrofitada (amostra controle) e uma parede retrofitada com polímeros reforçados com fibras (FRP). Os resultados mostraram que a parede retrofitada apresentou uma capacidade de carga ligeiramente maior do que a parede não-retrofitada. No entanto, a grande diferença está na ductilidade dos materiais, onde a parede retrofitada apresentou um comportamento mais dúctil e seguro durante a ocorrência de um evento sísmico.

Comparação entre a parede não-retrofitada e parede retrofitada

Ao comparar os resultados do teste da parede não-retrofitada com a parede retrofitada, podemos observar que a parede retrofitada apresentou uma maior capacidade de absorver energia antes do colapso. Além disso, a parede retrofitada mostrou um melhor controle das fissuras e uma resposta mais lenta ao carregamento, proporcionando mais tempo para evacuação em casos de terremotos.

Trabalhos futuros

O próximo passo deste projeto é realizar testes na terceira amostra, que será uma parede retrofitada com shotcrete. Além disso, a pesquisa pretende fornecer recomendações de projeto reais para o retrofit de paredes de concreto armado, visando garantir a segurança das estruturas existentes.

Recursos utilizados

• National Institute for Standards and Technology
• Simpson Strong-Tie
• Virginia Tech

Destaques

• Avaliação experimental de paredes de concreto armado
• Estratégias de retrofit para aumentar a capacidade sísmica
• Modelagem numérica para validação dos resultados
• Comparação entre paredes não-retrofitadas e retrofitadas
• Recomendações de projeto para retrofit de paredes de concreto armado

Perguntas Frequentes

P: Quais são os principais riscos associados a paredes de concreto armado não dúcteis durante eventos sísmicos? R: As principais falhas em paredes de concreto armado não dúcteis durante eventos sísmicos são falhas diagonais, falhas flexurais e esmagamento do concreto. Essas falhas podem levar ao colapso da estrutura e representam um risco para a segurança das pessoas.

P: Qual é a diferença entre a parede não-retrofitada e a parede retrofitada? R: A parede não-retrofitada não recebeu nenhum reforço adicional, enquanto a parede retrofitada foi fortalecida com polímeros reforçados com fibras (FRP) ou shotcrete. A parede retrofitada apresenta uma capacidade de carga ligeiramente maior e um comportamento mais dúctil durante eventos sísmicos.

P: Quais são os benefícios do retrofit de paredes de concreto armado? R: O retrofit de paredes de concreto armado oferece uma solução mais econômica e eficiente em termos ambientais em comparação com a substituição completa da estrutura. Além disso, o retrofit pode aumentar significativamente a resistência e a capacidade de absorção de energia das paredes.

P: Quais são as próximas etapas dessa pesquisa? R: As próximas etapas desta pesquisa envolvem a realização de testes em uma parede retrofitada com shotcrete e a análise dos resultados obtidos. Além disso, serão fornecidas recomendações de projeto para o retrofit de paredes de concreto armado.