Reforço de nós viga-pilar de betão armado com adição de armaduras exteriores

Abstract

Danos provocados por eventos sísmicos recentes comprovavam a existência de vulnerabilidades por parte dos edifícios de betão armado existentes. A limitada resistência sísmica deste tipo de estruturas deve-se à falta de regulamentação específica na construção dos primeiros edifícios de betão armado, associada a algumas opções de conceção e construção verificadas, nomeadamente, falta de pormenorização da armadura, utilização do betão com reduzida resistência e utilização de armadura lisa. As maiores debilidades observadas centram-se nas ligações viga-pilar, não apenas pelos fatores referidos, mas também pela elevada concentração de esforços que se verificam nestas zonas. Assim, a reparação e o reforço das ligações viga-pilar tornam-se essenciais para um eficaz desempenho global da estrutura face a ações cíclicas. Na presente dissertação realizou-se uma análise experimental, através de carregamentos cíclicos, de três provetes viga-pilar representativos do tipo de estruturas de betão armado construídas até à década de 1970, após terem sido ensaiados, reparados e reforçados. Os principais objetivos prendem-se com a realização de uma análise comparativa entre os resultados obtidos para os provetes reforçados e os provetes originais desenvolvidos no estudo de Garcia (2011), assim como uma avaliação crítica entre as diferentes soluções de reforço adotadas para os provetes. O reforço dos nós consiste na adição de armaduras exteriores, devidamente ancoradas aos provetes originais através de buchas metálicas e coladas com resina epoxy. A primeira solução que se pretende estudar apresenta apenas reforço nos pilares do provete. A segunda solução passa pelo reforço dos pilares e nó e a terceira solução consiste no reforço dos pilares, nó e vigas. Todas as soluções apresentadas são devidamente justificadas, dimensionadas e detalhadas e resultaram no aumento da capacidade resistente e/ou aumento da ductilidade conferindo assim um melhoramento do comportamento histerético das ligações

Damage caused by recent seismic events shows the vulnerability of existing reinforced concrete buildings. The limited seismic resistance of this type of structures is due to the lack of specific regulation in the construction of the first reinforced concrete buildings, associated to some design and construction options, namely lack of detail of the reinforcement, use of concrete with reduced resistance and use of plain bars. The greatest weaknesses are observed in the beam-column connections, not only by the mentioned factors, but also by the high concentration of loads that occur in these areas. Thus, the repair and reinforcement of beam-column connections as become essential for an effective overall performance of the structure against cyclical actions. In the present dissertation is performed an experimental analysis, through cyclic loads, of three beam-column specimens representative of the type of reinforced concrete structures built up in the 1970's, repaired and reinforced. The main objectives are to perform a comparative analysis between the results obtained for the reinforced specimens and the original specimens developed in the study of Garcia (2011), as well as a critical evaluation between the different reinforcement solutions adopted for the specimens. The reinforcement of the joints consists on adding external reinforcement, properly anchored to the original specimens through metal bolts and glued with epoxy resin. The first solution to be studied presents only reinforcement in the column of the test specimen. The second solution passes through the reinforcement of the column and beam-column joint, and the third solution consists on the reinforcement of the beams, column and beam-column joint. All the solutions presented are properly justified, designed and detailed and resulted in the increase of the resisting capacity and/or increase of the ductility, thus resulting in an improvement of the hysteretic behaviour of the connections.