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Influencia da taxa de armadura transversal na resistência ao cisalhamento direto dos concretos convencional e autoadensável

Self-Compacting Concrete (SCC) came as a solution for the demand of concrete technologies that could fill up the entirety of the concrete elements even with high reinforcement ratios without the occurrence of segregation, which is a problem widely seen when working with Conventional Concrete (CC). I...

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Autor principal: Hirano, Eduardo Lovera
Formato: Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação)
Idioma: Português
Publicado em: Universidade Tecnológica Federal do Paraná 2022
Assuntos:
Agregados (Materiais de construção)
Deformações e tensões
Concreto - Testes
Aggregates (Building materials)
Strains and stresses
Concrete - Testing
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL
Acesso em linha: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/27027
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spelling riut-1-270272022-02-11T06:06:11Z Influencia da taxa de armadura transversal na resistência ao cisalhamento direto dos concretos convencional e autoadensável Influence of the transverse reinforcement ratio on direct shear strength of conventional and self-compacting concretes Hirano, Eduardo Lovera Savaris, Gustavo Savaris, Gustavo Fakhye, Rodnny Jesus Mendoza Feiber, Fúlvio Natercio Agregados (Materiais de construção) Deformações e tensões Concreto - Testes Aggregates (Building materials) Strains and stresses Concrete - Testing CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL Self-Compacting Concrete (SCC) came as a solution for the demand of concrete technologies that could fill up the entirety of the concrete elements even with high reinforcement ratios without the occurrence of segregation, which is a problem widely seen when working with Conventional Concrete (CC). In parallel, with the advent of agile construction methodologies, such as the adoption of precast and pre-fabricated structures, designers and researchers paid attention to the study of direct shear in the discontinuity plans of elements. The rupture mode in these interfaces is known as fragile and often lead to catastrophic behavior. Several studies were carried out to understand the behavior and adequately design such interfaces of conventional reinforced concrete. The mechanisms of shear resistance are divided into three: resistance by interlocking aggregates and intermolecular forces (cohesion), friction and dowel action. The first two are given by the literature as the most relevant regarding the ultimate strength to direct interface shear (Vu). As for self-compacting concrete, its behavior must be evaluated since it has coarse aggregates with lesser graduation and even smaller volume in its composition. Such difference can mainly influence the portion of resistance caused by the interlocking of the aggregates. This paper aims to compare the ultimate direct shear strengths of conventional concrete and self compacting concrete, using push-off specimens with variable transverse reinforcement ratios. The results demonstrate that the CAA presents an ultimate shear strength on average 13.51% lower than the CC, which can be explained by the lesser presence of coarse aggregates, reducing the resistance made by aggregate interlock. However, a certain tendency to greater strength was observed as the reinforcement ratio increased, reaching very approximate values for both concretes. This phenomenon may be explained by the improved bond between the CAA concrete and the reinforcement when in comparison with the CC. Comparing the results found to the equations in the literature, it can be concluded that the estimates of the ACI 318 (2019) and Eurocode 2 (2004) normatives are conservative, as pointed in the literature. O Concreto Autoadensável (CAA) veio como uma solução para a demanda por tecnologias de concreto que conseguissem atender integralmente aos elementos de concreto com alta taxa de armadura sem ocorrência de segregação, a qual é um problema muito visto em concretagem com o Concreto Convencional (CC). Em paralelo, com o advento de metodologias ágeis de construção, como a adoção de estruturas pré-moldadas e pré-fabricadas, os projetistas e pesquisadores atentaram ao estudo do cisalhamento direto nos planos de descontinuidade dos elementos, pelo fato da ruptura nessas interfaces se tratar de um comportamento frágil e muitas vezes catastrófica. Vários estudos foram conduzidos para entender o comportamento e dimensionar adequadamente tais interfaces do concreto armado convencional. Os mecanismos de resistência ao cisalhamento direto se dividem em três: resistência pelo intertravamento dos agregados e forças intermoleculares, atrito cisalhamento e efeito de pino. As duas parcelas iniciais são dadas pela literatura como as mais relevantes quanto à resistência última ao cisalhamento direto da interface (Vu). Quanto ao concreto autoadensável, seu comportamento deve ser avaliado por contar com agregados graúdos com menor graduação e até em menor volume na sua composição. Tal diferença pode influenciar principalmente na parcela de resistência causada pelo intertravamento dos agregados. O presente trabalho teve como objetivo comparar as resistências ao cisalhamento direto últimas de concreto convencional e concreto autoadensável, utilizando corpos de prova de concreto armado em ensaios do tipo push-off com taxas variáveis de armadura transversal. Os resultados demonstram que o CAA apresenta uma resistência última ao cisalhamento em média 13,51% inferior ao CC, o que pode ser explicado pela menor presença de agregados graúdos, diminuindo a parcela de resistência pelo intertravamento dos agregados. Porém foi observado uma certa tendência a maiores resistências conforme o aumento da taxa de armadura, chegando a valores muito aproximados para ambos os concretos. Este fenômeno pode ser explicado pela melhor aderência entre o concreto CAA e a armadura em comparação com o CC. Quando comparado às equações da literatura, conclui-se que as estimativas das normas ACI 318 (2019) e Eurocode 2 (2004) são conservadoras, assim como indicado pela literatura. 2022-02-10T11:38:14Z 2022-02-10T11:38:14Z 2021-12-02 bachelorThesis HIRANO, Eduardo Lovera. Influencia da taxa de armadura transversal na resistência ao cisalhamento direto dos concretos convencional e autoadensável. 2021. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Civil) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Toledo, 2021. http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/27027 por openAccess http://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/ application/pdf Universidade Tecnológica Federal do Paraná Toledo Brasil Engenharia Civil UTFPR
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Hirano, Eduardo Lovera
Influencia da taxa de armadura transversal na resistência ao cisalhamento direto dos concretos convencional e autoadensável
description Self-Compacting Concrete (SCC) came as a solution for the demand of concrete technologies that could fill up the entirety of the concrete elements even with high reinforcement ratios without the occurrence of segregation, which is a problem widely seen when working with Conventional Concrete (CC). In parallel, with the advent of agile construction methodologies, such as the adoption of precast and pre-fabricated structures, designers and researchers paid attention to the study of direct shear in the discontinuity plans of elements. The rupture mode in these interfaces is known as fragile and often lead to catastrophic behavior. Several studies were carried out to understand the behavior and adequately design such interfaces of conventional reinforced concrete. The mechanisms of shear resistance are divided into three: resistance by interlocking aggregates and intermolecular forces (cohesion), friction and dowel action. The first two are given by the literature as the most relevant regarding the ultimate strength to direct interface shear (Vu). As for self-compacting concrete, its behavior must be evaluated since it has coarse aggregates with lesser graduation and even smaller volume in its composition. Such difference can mainly influence the portion of resistance caused by the interlocking of the aggregates. This paper aims to compare the ultimate direct shear strengths of conventional concrete and self compacting concrete, using push-off specimens with variable transverse reinforcement ratios. The results demonstrate that the CAA presents an ultimate shear strength on average 13.51% lower than the CC, which can be explained by the lesser presence of coarse aggregates, reducing the resistance made by aggregate interlock. However, a certain tendency to greater strength was observed as the reinforcement ratio increased, reaching very approximate values for both concretes. This phenomenon may be explained by the improved bond between the CAA concrete and the reinforcement when in comparison with the CC. Comparing the results found to the equations in the literature, it can be concluded that the estimates of the ACI 318 (2019) and Eurocode 2 (2004) normatives are conservative, as pointed in the literature.
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