Reabilitação após incêndio de vigas de concreto armado reforçadas ao cisalhamento com NSM CFRP

Abstract

É imprescindível conhecer a resistência residual das estruturas após incêndio e definir um= diagnóstico: liberação, demolição, reparo ou reforço estrutural. Após o fogo, as vigas de concreto armado normalmente perdem capacidade resistente, necessitando de reforço. Uma solução é o uso da técnica de reforço NSM (near-surface mounted) usando laminados de CFRP (carbon fiber reinforced polymer). Apesar da comprovada eficiência do sistema de reforço ao cisalhamento de vigas, os modelos analíticos apresentam grande dispersão comparados aos poucos resultados experimentais disponíveis. Quanto ao reforço das vigas após incêndio, o cenário é ainda mais escasso e sem proposta de uma formulação analítica. Então, o presente trabalho desenvolveu uma série experimental com 16 vigas em concreto armado, analisadas à temperatura ambiente e após incêndio, com e sem reforço ao cisalhamento. Um grupo de vigas foi aquecido durante tempos de exposição de 60, 90 e 120 min, conforme curva de incêndio da ISO 834 (2014). Após o resfriamento até à temperatura ambiente, as vigas foram reforçadas com laminados de CFRP usando a técnica NSM. Os laminados foram aplicados a 45o e espaçados a 75, 150 e 200 mm. As vigas foram ensaiadas até a ruptura no ensaio de flexão em 3 pontos, avaliando a capacidade de carga, ductibilidade e rigidez. O sistema NSM CFRP foi eficiente, recuperando a capacidade de cisalhamento inicial das vigas, e até aumentando consideravelmente. Os menores espaçamentos entre os laminados resultaram em maiores capacidades de carga, deformabilidade e rigidez. Complementando a pesquisa, um estudo analítico foi realizado, e apresentados três procedimentos: (1) verificou a capacidade residual das vigas e foi validado com resultados experimentais de 62 vigas disponíveis na literatura. A proposta estimou com precisão o momento fletor e esforço cortante residuais. Em (2) dimensionou o reforço ao cisalhamento à temperatura ambiente e foi validado com 70 resultados experimentais de sete autores, além de comparar a quatro modelos analíticos. O procedimento apresentou boa precisão e menor coeficiente de variação (CV). Em (3) uma proposta de dimensionamento após incêndio do reforço ao cisalhamento foi baseada nas contribuições (1) e (2) supracitadas, e validada com base nos resultados experimentais de oito vigas desenvolvidas nesta pesquisa. A capacidade ao cisalhamento (analítico/experimental) apresentou uma relação média de 0,82 e CV de 12,2%, apresentando-se como procedimento simplificado promissor e pioneiro.