Análise numérica de lajes nervuradas de concreto armado com barras de polímeros reforçados com fibras (FRP)

Abstract

RESUMO

Este trabalho apresenta uma investigação numérica sobre o comportamento estrutural de lajes nervuradas de concreto armado com barras de polímeros reforçados com fibras (FRP), buscando avaliar a viabilidade técnica do uso dessas armaduras não metálicas em substituição ao aço convencional. A motivação central está relacionada à corrosão das armaduras de aço em ambientes agressivos, o que reduz a vida útil das estruturas e aumenta os custos de manutenção. O estudo foi realizado por meio de modelagem numérica tridimensional no software ATENA 3D, utilizando o método dos elementos finitos, numa análise não-linear considerando a aderência perfeita entre as barras e o concreto. Inicialmente, validou-se o modelo com base em dados experimentais de lajes nervuradas com armaduras de aço. Posteriormente, foram simuladas diferentes configurações com armaduras de FRP, variando a taxa de armadura e o modo de ruptura da seção transversal. Os resultados demonstraram que o uso das barras FRP em lajes nervuradas pode melhorar o comportamento em serviço e a resistência última, desde que a modo de ruptura ocorre pelo esmagamento do concreto. Constatou-se ainda que o comportamento frágil e a baixa rigidez das barras de FRP podem ser parcialmente compensados pelo ganho de inércia proporcionado pelo sistema nervurado, tornando-o uma alternativa viável e promissora em aplicações estruturais.