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http://hdl.handle.net/1843/LMCA-75WL2G| Type: | Dissertação de Mestrado |
| Title: | Métodos experimentais para determinação de propriedades do concreto baseados na mecânica da fratura |
| Authors: | Paulo de Castro Guetti |
| First Advisor: | Gabriel de Oliveira Ribeiro |
| First Co-advisor: | Edgar Vladimiro Mantilla Carrasco |
| First Referee: | Edgar Vladimiro Mantilla Carrasco |
| Second Referee: | Roque Luiz da Silva Pitangueira |
| Abstract: | A Mecânica da Fratura é uma ferramenta de grande potencial na previsão do comportamento do concreto, permitindo uma caracterização mais realista deste material, principalmente quando se pretende levar em consideração o fenômeno do amolecimento (strain softening) do concreto na análise, desta forma, a implementação de seus fundamento é o próximo estágio de evolução no processo de dimensionamento de peças estruturais de concreto. O objetivo principal deste trabalho é apropriar e difundir novas metodologias propostas pelo RILEM para a caracterização do concreto através da Mecânica da Fratura, especialmente a determinação da energia de fraturamento, que é amais importante caracteristica do processo de fratura de um material, considerando diferentes classes de resistência à compressão, utilizando concretos, cimentos e agregados rotineiramente usados no Brasil. Foram ensaiadas vigas de concreto com entalhe na seção média, simplesmente apoiadas, com carga concentrada no meio do vão, visando a determinação da energia de fraturamento. Três categorias de resistência de concreto distintas foram adotadas, tendo sido dosadas visando à obtenção dos seguintes valores de resistência característica à compressão: 25 MPa, 40 MPa e 60 MPa. Foramimplementados e experimentados três métodos distintos propostos pelo comitê RILEM, quais sejam, 50-FMC, TC 89-FMT e a TC 89-FMT, que considera o efeito de escala; baseados nos nos trabalhos de HILLERBORG (1986), JENQ e SHAH (1985) e BAZANT et al (1987), respectivamente. Os resultados dos ensaios são representadospelas curvas carga-flecha e carga CMOD (deslocamento de abertura relativo das faces da trinca medido na parte interior da viga), com base nos métodos 50-FMC, 89-FMT que considera o efeito de tamanho e 89-FMT, respectivamente. Os métodos 50-FMC e 89-FMT apresentaram a tendência de aumentar a energia de fratura juntamente com oincremento de resistência à compressão, ao mesmo tempo em que o concreto tornava-se relativamente mais frágil. De outra forma, no método 89-FMT (baseado no efeito de tamanho), os valores da energia de fraturamento diminuiram com o aumento da resistência à compressão. |
| Abstract: | Fracture Mechanics is a valuable tool towards the simulation concrete behavior, allowing a more realistic characterization of this material, in this way are now good reasons to believe that introduction of Fracture Mechanics into the design of concrete structures might be the next revolution. The main objective of this work is to appropriate and tospread out to structural engineering community new methodologies for the concrete characterization based on Fracture Mechanics concepts, mainly the experimental determination of the fracture energy, the most important fracture characteristic of the material, of different compressive strength concretes, made of routinely Brazilian concrete, cements and aggregates. Several beams have been tested to the determination of the fracture energy, for three categories of concrete strength that had been dosed to obtain the following characteristic strength values: 25 MPa, 40 MPa and 60 MPa. The specimens have notches at the middle sections and have been tested with concentrated loads at mid-span, simply supported at the ends (three-point bend beam test). Three draftRILEM recommendations had been implemented and tested. These recommendations are: 50-FMC, TC 89-FMT and the TC 89-FMT, that it considers the scale effect; and they are based in work developed by HILLERBORG (1986), JENQ and SHAH (1985) and BAZANT et al (1987), respectively. The test results are represented by the loaddisplacementcurves in the case 50-FMC, 89-FMT (based on size effect), while the other89-FMT results are represented by load-CMOD (crack mouth opening displacement) curve. The fracture energy values have presented different trends among the tested recommendations. The 50-FMC and the 89-FMT methods have shown the trend of increasing fracture energy so long as of the compressive strength increases and at the same time the concrete tends to become relatively more fragile. On the other side, the 89-FMT (based on size effect) method has shown decreasing fracture energy values with increasing compressive strength. |
| Subject: | Engenharia de estruturas Mecanica da fratura |
| language: | Português |
| Publisher: | Universidade Federal de Minas Gerais |
| Publisher Initials: | UFMG |
| Rights: | Acesso Aberto |
| URI: | http://hdl.handle.net/1843/LMCA-75WL2G |
| Issue Date: | 31-Aug-2006 |
| Appears in Collections: | Dissertações de Mestrado |
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