Avaliação da substituição da armadura transversal mínima por fibras de aço em vigas de concreto armado

Abstract

O concreto é um material bastante utilizado na construção civil. Esse material está presente na maioria das grandes obras já realizadas no Brasil e no mundo. Assim, no âmbito da engenharia estrutural, vê-se a importância de se conhecer o concreto como material estrutural, frente às solicitações que lhes são impostas. Com o passar dos anos, novos materiais foram incorporados ao concreto de maneira a trazer melhorias às suas propriedades. Dentre esses materiais, pode- se citar a utilização de fibras inseridas em concreto, para incorporar ao mesmo, entre outras coisas, um comportamento menos frágil. Uma das fibras mais utilizadas para reforço do concreto são as fibras de aço, resultando no Concreto Reforçado com Fibras de Aço (CRFA). Dentro desse contexto, este trabalho avalia a possibilidade da substituição da armadura transversal mínima em vigas de concreto armado por fibras de aço. Para tanto, foram feitas comparações quanto à resistência ao cisalhamento em 240 ensaios experimentais de vigas de concretos reforçados com fibras de aço (CRFA) com formulações existentes na literatura e apresentadas em normas internacionais, para definir quais equações apresentam maior concordância com os dados experimentais. De posse dessa expressão, foi feito um estudo paramétrico, com análises estatísticas, para determinar a influência dos principais parâmetros (fc, ρ,ad, ρf elfdf) na resistência ao cisalhamento em vigas de CRFA. Por fim, foram desenvolvidos ábacos e tabelas de dimensionamento de vigas de CRFA que determinam a quantidade de fibras de aço necessária para substituir a armadura transversal mínima, obtida segundo a NBR 6118 (ABNT, 2014). Os resultados mostraram que o modelo de Kwak et al. (2002) foi o que mais se aproximou dos resultados dos ensaios experimentais das vigas. Por sua vez, o parâmetro que mais influencia a resistência ao cisalhamento em vigas de CRFA, segundo o modelo de Kwak et al. (2002), é o volume da fibra de aço (Vf). Por fim, vale ressaltar que os ábacos e tabelas desenvolvidos facilitam e dão agilidade no dimensionamento de vigas de CRFA.