Análise experimental do desempenho à flexão de vigas de concreto armado reforçadas com laminado de fibra de carbono com variação da taxa de armadura existente e do mecanismo de ancoragem

O reforço de estruturas de concreto armado existentes com Polímeros Reforçados com Fibras (FRP) por meio de técnicas como o Externally Bonded Reinforcement e o Near-Surface Mounted, é usual em aplicações práticas, principalmente com FRP de Carbono (CFRP). Em práticas de reforço onde se esperam maiores resistências, esses métodos podem não ser tão eficientes quanto o esperado devido à falha prematura por descolamento. Sendo relevante o uso de métodos de ancoragem para uma maior eficiência do reforço. Existem poucas informações na literatura sobre a influência da taxa de aço no comportamento de vigas reforçadas com sistema de ancoragem. Assim, esta pesquisa tem o objetivo de analisar experimentalmente o desempenho à flexão de vigas de concreto armado reforçadas com CFRP, variando a taxa de armadura existente (0,44% e 1,12%) e os sistemas de ancoragem. Para tanto foram realizaos ensaios de flexão simples em seis vigas com seção transversal em forma de T, com 2200 mm de comprimento, altura total de 280mm, base da alma de 180 mm, espessura e largura da mesa de 80mm e 350mm, respectivamente. Nas armaduras transversais foram utilizados 21 estribos com barras de 12,5mm, espaçados a cada 100mm, sendo três para cada taxa de aço de flexão. Destas, uma serviu de referência sem reforço, as outras duas foram reforçadas com diferentes sistemas de ancoragem, como a ancoragem metálica baseada na fricção e atrito (Hybrid Bonded - HB) e com ancoragem baseada na ligação de aderência utilizando tiras do laminado (FT). O reforço foi mais eficaz em vigas com menor taxa de aço, com aumento de resistência de 58% no sistema HB e 11% no FT. Para as vigas com maior taxa o ganho foi limitado a 10% para HB e zero para o FT. O sistema HB alcançou capacidade de carga 117,72 kN·m e melhor desempenho em deslocamentos intermediários, com aumento da ductilidade na fissuração em até 57 vezes e até 100% no escoamento do aço. Na carga máxima, todas as vigas reforçadas tiveram redução de ductilidade. No sistema HB, a perda de ductilidade aumentou com a taxa de aço, de 25% na menos armada até 49% na mais armada. No sistema FT, foi contrário, com 66% na menos armada e 24% na mais armada. As rupturas foram dominados pelo escorregamento do laminado no HB e pela delaminação do cobrimento no FT.