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Um modelo de confiabilidade e otimização aplicado às estruturas de barras de concreto armado; A reliability based optimization model for reinforced concrete structures

Nogueira, Caio Gorla
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 02/06/2005 PT
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Neste trabalho, é apresentado um modelo de otimização acoplado à confiabilidade para a análise de estruturas de barras de concreto armado, de modo que a confiabilidade é adicionada ao processo de otimização como uma restrição. O modelo mecânico permite a consideração da não-linearidade física para o concreto e para o aço, além de levar em conta os efeitos não-lineares geométricos. Esse modelo é utilizado para gerar as respostas mecânicas da estrutura, traduzidas em forma de cargas últimas para os estados limites. Os cenários de falha, na análise probabilística, são descritos pelo esmagamento do concreto e deformação excessiva da armadura para o estado limite último. O estado limite de utilização é verificado para o caso de deslocamentos excessivos dos pontos da estrutura. A função de estado limite é construída com o emprego do método das superfícies de respostas para a determinação do índice de confiabilidade e probabilidade de falha considerando somente o modo mais provável ou primeiro modo de falha. Os processos de otimização e confiabilidade são acoplados de maneira independente gerando um sistema de equações aproximadas resolvido analiticamente. A metodologia de otimização empregada é a minimização da função de custo da estrutura. O modelo acoplado de otimização e confiabilidade é empregado para análise de vigas de concreto armado. As técnicas desenvolvidas...

Desenvolvimento de uma plataforma computacional para análise via método dos elementos finitos de estruturas de concreto armado convencional e reforçado com fibras de aço.; Development of a computational platform for the analysis through the finite element method of reinforced concrete structures and steel fiber reinforced concrete.

Bitencourt Júnior, Luís Antônio Guimarães
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 19/06/2009 PT
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66.84%
Neste trabalho foi desenvolvida uma plataforma computacional para análise via método dos elementos finitos de estruturas de concreto armado convencional e reforçado com fibras de aço. A ferramenta numérica desenvolvida foi obtida por meio do acoplamento do programa FEMOOP, denominado solver com o pré e pós-processador GiD. Esse acoplamento foi possibilitado por meio da programação de um conjunto de arquivos denominados arquivos de customização, responsáveis pelo trabalho conjunto dos programas. Utiliza-se uma única interface gráfica com caixas de diálogo vinculadas ao código do solver, responsáveis por aplicar as condições de contorno do problema, tipo de análise, e aplicação dos materiais nos seus respectivos elementos finitos. Para a representação do concreto, foram implementados elementos finitos planos isoparamétricos quadrilaterais e triangulares e para as armaduras elementos finitos isoparamétricos unifilares lineares e quadráticos representados por meio do modelo discreto. Para o comportamento do concreto, foi considerado um modelo elástico não-linear com comportamento isotrópico até o limite de ruptura, acoplado a um modelo de amolecimento linear na tração. As fissuras são representadas pelo modelo de fissuração distribuída do tipo rotacional. Como critério de resistência para o concreto podem-se usar o modelo de Ottosen ou o modelo de Willam e Warnke de cinco parâmetros implementados na plataforma. Especificamente para considerar a presença de fibras de aço descontínuas na matriz de concreto...

Aplicação de laminado de polímero reforçado com fibras de carbono (PRFC) inserido em substrato de microconcreto com fibras de aço para reforço à flexão de vigas de concreto armado; Application of carbon fiber reinforced polymer (CFRP) strips inserted in a steel fiber reinforced concrete layer (NSM - Near Surface Mounted) for flexural strengthening of reinforced concrete beams

Arquez, Ana Paula
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 07/05/2010 PT
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O reforço de elementos estruturais de concreto armado com uso de polímeros reforçados com fibras de carbono (PRFC) está cada vez mais conhecido, seguro e acessível. Em todo o mundo, a aplicação do PRFC vem sendo estudada sob diversas técnicas. Características como elevada resistência à tração e à corrosão, baixo peso, facilidade e rapidez de aplicação são os principais fatores para essa disseminação. Em particular, a técnica aqui estudada é conhecida como Near Surface Mounted (NSM), que consiste na inserção de laminados de PRFC em entalhes realizados no concreto de cobrimento de elementos de concreto armado. Com dupla área de aderência, ela vem a suprir uma deficiência comum no reforço colado externamente, que é o seu destacamento prematuro. Como nas demais técnicas de reforço à flexão, o material é colado na região do concreto tracionado. Sabe-se que, na prática da intervenção, essa região frequentemente encontra-se danificada por razões diversas, como fissuração causada por ações externas, corrosão da armadura e deterioração do concreto, o que exige a sua prévia reparação. Considerando que a boa qualidade desse reparo é imprescindível à eficiência do reforço, propõe-se uma inovação técnica pela reconstituição da face tracionada da viga com um compósito cimentício de alto desempenho...

Dimensionamento de elementos de concreto armado em situação de incêndio.; Design of reinforced concrete elements in fire situation.

Costa, Carla Neves
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Tese de Doutorado Formato: application/pdf
Publicado em 26/03/2008 PT
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A maioria dos materiais estruturais de Construção Civil tem suas propriedades mecânicas reduzidas, quando submetidos a temperaturas elevadas. Por isso, a capacidade resistente das estruturas de concreto armado dos edifícios pode ser reduzida devido à ação térmica de incêndios. Se os meios de proteção ativa dos edifícios não forem eficientes, o incêndio desenvolve-se em proporções catastróficas. A temperatura dos elementos estruturais se eleva o suficiente para induzir à redução da resistência e rigidez e, por conseguinte, à ruptura localizada ou até ao colapso progressivo do edifício. O objetivo principal da segurança contra-incêndio é a proteção à vida dos ocupantes das edificações. Este trabalho tem o objetivo de fornecer informações às futuras revisões de normas pertinentes ao projeto de estruturas de concreto e às pesquisas subseqüentes e contribuir à escassa literatura técnica em português sobre o tema. São apresentados: os efeitos do calor sobre as propriedades térmicas e mecânicas dos materiais concreto e aço e suas influências sobre o comportamento estrutural de edifícios de concreto armado, os métodos de cálculo disponíveis na literatura técnica internacional para o projeto de estruturas de concreto armado em situação de incêndio e proposta de um método simplificado expedito mais preciso para o projeto de elementos submetidos à flexão simples e normal composta para os padrões geométricos e características do concreto usuais no Brasil.; The thermal and mechanical properties of building materials are reduced at high temperatures...

Pilares de concreto armado em situação de incêndio submetidos à flexão normal composta.; Reinforced concrete columns in fire under uniaxial bending.

Klein Júnior, Odinir
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 06/05/2011 PT
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66.8%
Segundo a legislação brasileira, as estruturas de concreto armado devem ser verificadas em situação de incêndio, de modo a assegurar a capacidade portante para permitir a fuga dos usuários e o combate ao fogo com segurança e minimizar a propagação do incêndio para outros compartimentos. Para estruturas de concreto armado, especial atenção deve ser dada aos pilares. A redução da capacidade portante desses elementos é significativa em situação de incêndio e seu colapso pode resultar na instabilidade global da estrutura em certos casos. O cálculo do tempo de resistência ao fogo de pilares de concreto armado, em fase de projeto, é feito normalmente usando métodos simplificados dados pelas normas técnicas. Esses métodos possuem campos de validade limitados e podem apresentar resultados excessivamente seguros (antieconômicos) e em alguns casos contra a segurança. Neste trabalho foi desenvolvida uma ferramenta computacional para o cálculo do tempo de resistência ao fogo de pilares de concreto armado em situação de incêndio, dados os campos de temperaturas simétricos na seção transversal em função do tempo de exposição ao incêndio-padrão. O cálculo do pilar foi baseado no método da estimativa da curvatura dado pelo Eurocode 2 (EN 1992-1-2:2004). A seção transversal foi discretizada em elementos (concreto e aço)...

Um modelo de fissura incorporada para análise da fissuração em peças de concreto armado fletidas via método dos elementos finitos; An embedded crack model for reinforced concrete cracking analysis in bending by the finite element analysis

Brisotto, Daiane de Sena
Fonte: Universidade Federal do Rio Grande do Sul Publicador: Universidade Federal do Rio Grande do Sul
Tipo: Dissertação Formato: application/pdf
POR
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A análise da formação e crescimento de fissuras em peças de concreto armado permanece como uma das principais dificuldades no campo da engenharia estrutural. Considerando que as fissuras têm uma influência muito grande no comportamento estrutural global, estudos para prever e controlar a fissuração do concreto são de essencial importância. O objetivo deste trabalho é apresentar um modelo numérico do tipo incorporado para representar as fissuras em peças de concreto armado submetidas aos esforços de flexão e corte, ou seja, um modelo que seja capaz de simular, além das fissuras perpendiculares ao eixo da peça, fissuras inclinadas. Os modelos de fissura incorporada se baseiam no conceito de descontinuidades incorporadas dentro de elementos finitos padrões. No modelo empregado neste trabalho, a fissura é representada através de uma descontinuidade no campo interno de deslocamentos do elemento. O modelo incorporado implementado é uma continuação do trabalho desenvolvido por d’Avila, que baseou-se no modelo de Dvorkin Cuitiño e Gioia que, por sua vez, não inclui a contribuição da armadura no equilíbrio interno de forças do elemento. A interação entre as barras de aço e o concreto é simulada através um modelo de transferência de tensão por aderência entre os dois materiais...

A consideração da não-linearidade física no cálculo de flecha em vigas de concreto armado; The consideration of material nonlinearity on the assessment of deflection in reinforced concrete beams

Pedro Alexandre Conde Bandini
Fonte: Biblioteca Digital da Unicamp Publicador: Biblioteca Digital da Unicamp
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 22/05/2015 PT
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A fim de atender a requisitos de Estados Limites de Serviço, uma estrutura de concreto deve satisfazer critérios, dentre eles o controle de deslocamentos excessivos. As normas de projeto de estruturas de concreto estabelecem limites máximos para flechas em vigas que devem ser verificados em etapa de projeto. Portanto, métodos que estimem os deslocamentos em vigas de concreto armado de maneira satisfatória devem ser utilizados por engenheiros estruturais com o intuito de se projetar estruturas que atendam às condições de segurança e de serviço. No presente trabalho foram desenvolvidos e implementados os procedimentos numéricos FLECHA-0 e FLECHA-T que permitem analisar o comportamento de vigas de seção retangular, bi-apoiadas, de concreto armado submetidas à flexão simples. Os procedimentos consideraram a não-linearidade física para o cálculo de flecha imediata e flecha total, nesta sendo também considerados os efeitos de fluência e retração. Adotou-se a análise da seção transversal em camadas para integração das tensões e obtenção dos esforços internos. A consideração da não-linearidade física foi introduzida através do emprego de modelos constitutivos adequados para concreto e aço, e a colaboração do concreto entre fissuras foi considerada através de modelo de tension-stiffening para o concreto tracionado pós-fissuração em região de tração efetiva. A análise de efeitos diferidos de fluência e retração foi desenvolvida mediante emprego de método para cálculo de curvatura em elementos fletidos. Os procedimentos numéricos foram implementados computacionalmente e foram validados através da comparação com resultados experimentais de vigas ensaiadas à flexão obtidos por outros pesquisadores. Também foram avaliadas as recomendações referentes ao cálculo de flecha em vigas apresentadas pelas normas brasileira e europeia. Devido aos resultados obtidos na análise comparativa a modelos experimentais...

Design and testing elevated steel fibre reinforced self-compacting concrete slabs

Barros, Joaquim A. O.; Salehian, Hamidreza; Pires, Miguel; Gonçalves, Delfina
Fonte: International Conference BEFIB2012 – Fibre reinforced concrete Publicador: International Conference BEFIB2012 – Fibre reinforced concrete
Tipo: Conferência ou Objeto de Conferência
Publicado em //2012 ENG
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The use of steel fibres for the reinforcement of concrete structures is as competitive as higher is the support redundancy, and as many stress components develop in the structure. Slabs supported on piles or columns (here designated by elevated slabs) are this type of structures, where the statically indeterminate degree is dependent on the number of columns/piles, and five stress components are installed, three of which lead to membrane force and bending moment components, and the other two out-of-plane stresses generate the shear force components. When using relatively high content of steel fibres (1 to 1.5% in volume) of large aspect ratio (65 to 80), steel fibre reinforced concrete (SFRC) of quite significant post-crack residual tensile strength can be built, able of providing an ultimate moment much higher than its cracking moment. The benefits guaranteed by the fibre reinforcement at the cross section level are amplified at the structural level due to the stress redistribution provided by the support redundancy character of this type of structures, and by the reinforcement mechanisms assured by fibres bridging the cracks, leading to an ultimate load carrying capacity for the SFRSC slab that is much larger than the load at crack initiation. Adding the benefits of fibre reinforcement to those derived from the self-consolidating character of a self-compacting concrete (SCC)...

A design model for fibre reinforced concrete bending elements with longitudinal pre-stressed steel and FRP bars

Taheri, Mahsa; Barros, Joaquim A. O.; Salehian, Hamidreza
Fonte: 8th RILEM International Symposium on Fibre Reinforced Concrete: challenges and opportunities Publicador: 8th RILEM International Symposium on Fibre Reinforced Concrete: challenges and opportunities
Tipo: Conferência ou Objeto de Conferência
Publicado em //2012 ENG
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A close form solution to calculate the moment-curvature and load-deflection response of strain-softening and strain-hardening fibre reinforced concrete (FRC) elements failing in bending and reinforced longitudinally with pre-stressed steel and fibre reinforce polymer (FRP) bars is presented. This hybrid reinforcement is used for the development of high durable pre-fabricated and cost competitive beams. Pre-stressed FRP bars are applied with the minimum concrete cover, in order to take into account the benefits derived from the relatively high tensile strength of these bars and their immunity to corrosion. Pre-stressed steel bars, with a larger concrete cover have the purpose of providing the necessary ductility and assure the resistance of the beam in case of a fire occurrence. To replace completely the steel stirrups, a high performance fibre reinforced concrete is used. The predictive performance of the model is assessed by taking advantage of FEMIX, a FEM-based computer program. The model is finally utilized in a parametric study in order to evaluate the impact of post-cracking performance of FRC and applied pre-stress percentage on structural performance of FRC beams.

Compression specific toughness of normal strength steel fiber reinforced concrete (NSSFRC) and high strength steel fiber reinforced concrete (HSSFRC)

Marara,Khaled; Erenb,Özgür; Yitmena,İbrahim
Fonte: ABM, ABC, ABPol Publicador: ABM, ABC, ABPol
Tipo: Artigo de Revista Científica Formato: text/html
Publicado em 01/01/2011 EN
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Compression toughness tests were carried out on concrete cylinders reinforced with three different aspect ratios of hooked-end steel fibers 60, 75, and 83 and six different percentages of steel fibers 0.5, 1.0, 1.25, 1.5, 1.75, and 2.0% by volume of concrete. The w/c ratio used for the normal strength steel fiber reinforced concrete mixes (NSSFRC) was 0.55, and the water-cementitious ratio (w/c+s) for the high strength fiber reinforced concrete mixes (HSSFRC) was 0.31. For each mix, three test cylinders were tested for compression specific toughness. The effect of fiber reinforcement index: volume of fibers × length/diameter ratio on compression specific toughness and also on the relationship between these two properties is presented in this paper. As a result, (a) equations are proposed to quantify the effect of fibers on compression toughness ratio of concrete in terms of FRI, (b) equations obtained in terms of FRI and compression specific toughness of plain concrete to estimate both compression specific toughness of NSSFRC and HSSFRC (N.m), (c) equations obtained which represent the relationship between compression toughness index and FRI for NSSFRC and HSSFRC, respectively, and (d) equations obtained to quantify the relationship between compression specific toughness index and fiber reinforcement index for NSSFRC and HSSFRC...

Intermediate crack debonding of plated reinforced concrete beams

Liu, Irene S. T.
Fonte: Universidade de Adelaide Publicador: Universidade de Adelaide
Tipo: Tese de Doutorado Formato: 1973162 bytes; 2527928 bytes; 1902241 bytes; 774635 bytes; 2818500 bytes; 129203 bytes; application/pdf; application/pdf; application/pdf; application/pdf; application/pdf; application/pdf
Publicado em //2006 EN
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66.77%
With increasing number of structures reaching their designed life or capacities everyday, retrofitting has become an important area in civil engineering. A popular method of strengthening and stiffening reinforced concrete ( RC ) beams is by adhesively bonding steel or FRP plates to the external surfaces. This technique has been proven to be efficient, inexpensive, unobtrusive and can be applied while the structure is in use. However, it has been found that adhesively bonded plates are prone to premature debonding prior to reaching their designed capacities, which restricts the use of existing design rules and guidelines for retrofitting RC beams using this relatively new form of structure. There are various forms of debonding including : plate end ( PE ) debonding ; critical diagonal crack ( CDC ) debonding ; and intermediate crack ( IC ) debonding. IC debonding is an especially important mechanism as it will occur at plated hinges of continuous members, and unlike other premature debonding mechanisms, IC debonding is very difficult to prevent. This debonding mechanism is associated with the formation of flexural or flexural - shear cracks in the vicinity of the plates, which causes slip to occur at the plate / concrete as well as the bar / concrete interfaces. Most research to date has been focusing on the bond - slip relationship at the plate / concrete interface...

Shear capacity of fiber reinforced polymer strengthened reinforced concrete beams.

Muhammad Rashid, Raizal Saifulnaz
Fonte: Universidade de Adelaide Publicador: Universidade de Adelaide
Tipo: Tese de Doutorado
Publicado em //2007
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66.8%
The major contribution of this thesis is towards the shear capacity and shear failure mechanism of reinforced concrete beams with adhesively bonded transverse near surface mounted fiber reinforced plastic plates. In shear strengthening, there are two forms of plate debonding that interact with each other consisting of intermediate crack debonding that is governed by the axial forces in the plate are induced by shear deformations. This research considers both forms of debonding and in particularl their interaction. -- From abstract.; Thesis (Ph.D.) -- University of Adelaide, School of Civil and Environmental Engineering, 2007; Title page, abstract and table of contents only. The complete thesis in print form is available from the University of Adelaide Library.

The discrete rigid body rotation of reinforced concrete beams using partial interaction and shear friction theory.

Haskett, Matthew Henry Thomas
Fonte: Universidade de Adelaide Publicador: Universidade de Adelaide
Tipo: Tese de Doutorado
Publicado em //2010
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66.9%
In reinforced concrete members, two types of deformations exist: deformations due to curvature distribution and deformation due to discrete localised conditions such as cracks. The latter is the subject of this thesis, which presents a new approach for evaluating the discrete moment-rotation relationship of reinforced concrete members. This thesis is a collection of submitted, accepted or published papers from internationally recognised Journals, where the titles of Chapters 1 through 13 reflect the titles of the Journal papers. Each chapter takes the following format: the key theory and results from each journal paper are presented in a short synopsis, after which the journal paper is presented in full. This provides the reader, if desired, with the ability to understand the research in full by only reading the synopses of each chapter. In Chapter 1, the peripheral areas of shear friction theory, partial interaction theory and rigid body displacement are combined to quantify the moment-rotation response of any reinforced concrete member. It is discussed how partial interaction theory is used to model the behaviour of the reinforcement, shear friction theory the behaviour of the concrete, and that both these behaviours are combined through a rigid body displacement profile. This rigid body rotation approach is a structural mechanics model...

Thermal Effects on Monitoring and Performance of Reinforced Concrete Structures

DeRosa, DANIELLE
Fonte: Quens University Publicador: Quens University
Tipo: Tese de Doutorado
EN; EN
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66.77%
Much of North America’s reinforced concrete infrastructure is reaching the end of its service life and careful inspection and assessment is required to ensure the appropriate capacity is maintained in these structures. The research conducted herein seeks to further the development of two new sensor technologies: fibre optic strain sensors and digital image correlation, which have the potential to provide comprehensive performance data for structures to a level of accuracy previously not possible. The research involves determining the accuracy of these sensor systems to monitor both strain and crack widths in reinforced concrete compared to conventional techniques, such as electrical resistance strain gauges. Preliminary work was also undertaken on correcting the sensor results for temperature. It was determined that temperature variations in the range of +21 °C to 20 °C, result in significant strain errors for both sensor systems. Once the results obtained from the sensors systems are corrected for temperature, crack widths are monitored in four small-scale reinforced concrete tension specimens, and strain and crack width behaviour is monitored in four full-scale beams under four point bending. One of the major problems faced when using the digital image correlation technique is out of plane movement which results in significant error. Techniques to lower this error are addressed. In addition...

GFRP-Reinforced Concrete Guideway Beams for Monorail Applications

Wootton, NIKOLAUS
Fonte: Quens University Publicador: Quens University
Tipo: Tese de Doutorado
EN; EN
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66.83%
Increased demand for reliable public transit is motivating new and innovative transportation solutions. Monorail trains are quickly being established as transportation solutions for dense urban areas, due to their unobtrusive infrastructure. To obtain maximum value from investments made, the infrastructure is required to last longer than typical reinforced concrete. This thesis will explore the use of glass-fibre reinforced polymer (GFRP) bars as reinforcement in concrete guideway beams as a means of avoiding the deterioration problems that plague steel-reinforced concrete. This thesis includes a two part investigation: a full-scale field application of a GFRP-reinforced concrete guideway beam (690 mm x 1,500 mm x 11,600 mm), compared to a typical steel-reinforced beam (both installed on a 1.86 km long monorail test track); and a laboratory study of a scaled-down version of the GFRP-reinforced beam to better predict behaviour beyond typical service load levels. A total of 450 test passes of a two-car monorail train were observed over the two instrumented beams on the track. These passes were performed at vehicle loads ranging from fully unloaded for the first testing phase, up to the maximum allowable design service load. At each stage of testing...

Distributed Fibre Optic Strain Sensing to Monitor Deterioration in Reinforced Concrete

Davis, Matthew
Fonte: Quens University Publicador: Quens University
Tipo: Tese de Doutorado
EN; EN
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66.82%
Structural health monitoring (SHM) is an increasingly useful tool for life cycle management of deteriorating infrastructure. Rayleigh backscatter distributed fibre optic strain sensing (FOS) is a promising measurement technology that can provide relevant quantitative data across an entire structure as opposed to the single point data acquisition of conventional strain sensors. Utilizing this FOS technology, an experimental investigation to measure and better understand the effects of deterioration on reinforced concrete behaviour was undertaken. Reinforced concrete tension specimens were instrumented with optical fibres and tested in axial tension to determine if FOS is capable of measuring the effects of tension stiffening and to develop insights into the bond performance of reinforced concrete. It was found that FOS could be used to measure the distributed reinforcement strain, especially before cracking occurs, and these results illustrate how the bond deteriorates with increasing load. In addition, FOS can detect crack locations as well as when cracks develop on only one side of the specimen. The FOS technology was utilized to detect and quantify corrosion levels of the reinforcing steel and to determine how corrosion affects bond performance. An impressed current accelerated corrosion technique was used to corrode additional reinforced concrete tension specimens. Test results showed that reinforced concrete specimens that were corroded to 13% mass loss had a decrease in ultimate capacity of over 30%. This was due to pitting corrosion of the reinforcement that the FOS was able to detect. Additionally...

Shear strengthening of reinforced concrete members with CFRP sheets [Refuerzo externo a cortante con láminas de CFRP en elementos de hormigón armado]

Alzate A.; Arteaga A.; De Diego A.; Cisneros D.; Perera R.
Fonte: Universidade de Medellín Publicador: Universidade de Medellín
Tipo: Article; info:eu-repo/semantics/article
ENG
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66.8%
In light of their excellent mechanical properties and other advantages over conventional systems for repairing and rehabilitating structures, fibre-reinforced polymers (FRPs) are commonly used to enhance the shear strength of RC members. Because of the relatively recent application of the technique in civil engineering, however, it is addressed in very few recommendations or guides. While the design guides in place contain a single, well defined and generally accepted procedure for calculating bending moments, they collectively propose a wide variety of numerical models for shear, none of which is universally acknowledged. The present article focuses on the calculation of ultimate shear strength and describes an experimental study in that context conducted on reinforced concrete beams retrofitted with unidirectional carbon fibre reinforced polymer (CFRP) fabric.

The influence of cement type and admixture on life span of reinforced concrete utility poles subjected to the high salinity environment of Northeastern Brazil, studied by corrosion potential testing

Joukoski,A.; Portella,K. F.; Baron,O.; Garcia,C. M.; Vergés,G. R.; Sales,A.; Paula,J. F. de
Fonte: Associação Brasileira de Cerâmica Publicador: Associação Brasileira de Cerâmica
Tipo: Artigo de Revista Científica Formato: text/html
Publicado em 01/03/2004 EN
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66.78%
Reinforced concrete structures installed in coastal zones have constantly been threatened by environmental damaging elements. The chloride ion is known as one of the most aggressive of these elements, causing, among other damages, corrosion of the steel reinforcement and then degradation of the concrete matrix. The goal of this work was to determine the influence of cement type on the resistance and durability of reinforced concrete samples with 25 mm cover thickness, when submitted to aging in a 3.4% sodium chloride aqueous solution and in a high salinity marine environment. Reinforced concrete light poles were cast following the same batching procedures, and after the curing period, they were exposed to atmosphere in a corrosion station near Aracaju, Sergipe State, Northeastern Brazil's coast. Two concrete mixtures were made using CPII-F 32 (filler-modified Portland cement): a mix with no admixture and a mix with addition of 8% silica fume swapping fine aggregates. Another mixture was batched with CPV-ARI RS (high-early-strength Portland cement, with sulfur resistance). All the three mixtures were designed with cement content of about 350 kg/m³. The performance of the structures was evaluated from the results of physicochemical...

Application of Digital Image Correlation to reinforced concrete fracture

Fayyad, Tahreer M.; Lees, Janet M.
Fonte: Elsevier Publicador: Elsevier
Tipo: Article; published version
EN
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66.77%
This is the final published version, which can also be accessed on the publisher's website at: http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2211812814002570#; The fracture process in reinforced concrete structures is complicated because it is associated with the development of both micro cracks and major cracks. The fracture behavior is also connected to other phenomena including strain localization and crack bridging and depends on the heterogeneity of concrete, the type of reinforcement, and the concrete and reinforcement properties. The purpose of this study is to investigate the mode I crack propagation in reinforced concrete using Digital Image Correlation (DIC). DIC is a robust, non-contact and precise tool for fracture measurements. Digital images are taken at different loading stages and by comparing the images it is possible to infer the deformation of an object subjected to external loads. In this paper, the relationship between the fracture properties and the properties of the concrete and steel reinforcement is investigated experimentally. Tests were performed on small-scale reinforced concrete specimens in three point bending. By means of the DIC technique the visualization and quantification of the fracture properties of reinforced concrete could be determined. The DIC technique was found to be an effective mean to measure the crack opening displacements.; The authors would like to thank Yousef Jameel Foundation for their financial support of this research.

Finite element analysis to simulate reinforced concrete corrosion in beams and bridge decks

Wurst, Diane
Fonte: University of Delaware Publicador: University of Delaware
Tipo: Tese de Doutorado
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66.82%
Righman McConnell, Jennifer E.; Current analysis techniques do not acknowledge the existence of load redistribution between girders, or system capacity, of bridges due to a lack of understanding on the redistribution mechanisms. This lack of understanding is the primary motivation for this research. Specifically, the deck as a load redistribution mechanism is analyzed. It is thought that including the system capacity of bridges would help to prioritize repairs and allocate the limited funding available for infrastructure. For this reason, this research aims to aid in quantifying the system capacity effects of bridges due to corrosion of reinforcement in the deck. Previously, a literature review was executed to determine the effects of corrosion in reinforced concrete. It was determined through this review of testing that the change in performance due to corrosion is best estimated as a strength decrease of 50% and an ultimate deflection increase of 82%, mimicking 25 years of corrosion. These expected performance metrics were used to create finite element models of uncorroded and corroded reinforced concrete beams. Different concrete material modeling techniques available within the commercial software ABAQUS were assessed; these include brittle cracking...