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https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/14707| Tipo: | Dissertação |
| Título: | Avaliação do estado de fissuração de lajes convencionais utilizando testes modais |
| Autor(es): | Guedes, Túlio de Oliveira |
| Orientador: | Pimentel, Roberto Leal |
| Resumo: | O estudo do comportamento dinâmico das estruturas surge como alternativa para averiguar seu comportamento estrutural. Este trabalho tem como objetivo investigar se testes modais são eficazes na avaliação do estado de fissuração associado à capacidade de carga de lajes convencionais de concreto armado (maciça e nervurada). Quatro lajes convencionais (duas maciças e duas nervuradas) foram testadas através de testes estáticos e dinâmicos, e tiveram seus resultados estudados. Todas as lajes possuem largura e comprimento de 3,00m x 1,35m. A espessura das lajes maciças é de 0,08m e a das lajes nervuradas de 0,26m. Para apoiar as lajes foram utilizados perfis metálicos fixados em blocos de concreto, tais apoios simularam a situação isostática, sendo um de primeiro gênero e outro segundo gênero. Todas as quatro lajes foram submetidas a ciclos de carga e descarga com suas deflexões medidas e os testes modais eram realizados ao fim de cada ciclo. Inicialmente, testes estáticos foram nas lajes maciças, e nele puderam-se medir as deflexões sofridas pelas lajes em cada estágio de carga. Foi observado que durante a aplicação da carga de 16 kN as lajes saíram de seu regime elástico e suas curvas de deflexão mudaram bruscamente de inclinação. Após a aplicação de cada estágio de carga procedeu-se com os testes modais. Os resultados dos parâmetros modais para as lajes maciças foram obtidos tanto pelo método do decaimento em vibração livre como através do software StarModal. Tais resultados mostraram-se em conformidade com a gradual perda de rigidez das lajes ao longo da aplicação dos ciclos de carga e descarga, uma vez que as frequências naturais foram diminuindo. Foi aplicado o índice de dano que se baseia na variação das frequências naturais. Os resultados deste mostraram que apenas após o estágio de 8kN a laje sofre um dano que pode ser reparado, e este nível de dano também foi observado pelas fissuras encontradas durante os testes. Para as lajes maciças foi feita uma análise baseada na inclinação das curvas da frequência natural ao longo do decaimento e notou- se que o coeficiente angular da reta ajustada às curvas cresce à medida que diminui a rigidez para o caso testado. Os testes estáticos foram feitos também para as lajes nervuradas, entretanto, estas apresentaram deslocamentos lineares muito pequenos quando submetidas às cargas aplicadas, isto devido à elevada rigidez das mesmas. Apenas após o estágio de 28kN algumas curvas de deflexão mostraram a mudança brusca de inclinação que representou a saída do regime linear. Os testes modais foram realizados nas lajes nervuradas de forma semelhante ao realizado para as lajes maciças. Não foi observada significativa queda de frequência e o índice de detecção de dano não apresentou nenhum dano que não pudesse ser reparado, tudo isso devido à elevada rigidez da laje. Por fim, concluiu-se que os testes modais se mostraram como uma alternativa promissora a ser estudada para detecção de danos estruturais, principalmente devido aos resultados obtidos para as lajes maciças. |
| Abstract: | The study of the dynamic behavior of structures is an alternative to investigate its structural behavior. This study aims to investigate whether modal tests are effective in assessing the state of cracking associated with the load capacity of conventional reinforced concrete slabs (solid and ribbed). Four conventional slabs (two solid and two ribbed) were tested using static and dynamic tests, and had their results studied. All slabs have width and length of 3,00m x 1,35m . The thickness of solid slabs is 0.08 m and the ribbed slabs of 0,26m. To support the slabs were used metal profiles set in concrete blocks, such support simulated isostatic situation, being one pin and one roller support. All four slabs were subjected to charge and discharge cycles with their deflections measured and modal tests were made at the end of each cycle. Firstly, static tests were in solid slabs, it could be measured deflections experienced by the slabs in each load stage. It was observed that during the application of 16 kN load the slabs left their elastic regime and its deflection curves abruptly changed slope. After application of each load stage, it was proceeded with modal tests. The results of the modal parameters for the solid slabs were obtained by decay method for free vibration and through StarModal software. These results were in accordance with the gradual loss of rigidity of the slabs during implementation of charge and discharge cycles, because the natural frequencies were falling. A damage index based on natural frequencies variation was applied. The results showed that only after 8kN stage the slab suffers damage that can be repaired, which was also shown by cracks found during testing. For solid slabs, it was made a slope based analysis of the natural frequency along the decay curves and it was noted that the slope of the fitted straight curves increases as decreases the stiffness of the tested case. Static tests were also made for the ribbed slabs, however, they showed very small linear displacement when subjected to applied loads because of their high stiffness. Only after 28kN stage some deflection curves showed the abrupt change in slope, representing the output of the linear regime. The modal tests were performed in ribbed slabs similarly to that performed for solid slabs. There was no high frequency loss and damage detection rate did not show any damage that could not be repaired, all due to the high rigidity of the slab. Finally, it was concluded that the modal tests have shown a promising alternative to be studied for detection of structural damage, mainly due to the results obtained for solid slabs. |
| Palavras-chave: | Teste modal Detecção de dano Laje maciça Laje nervurada Frequência natural Modal testing Damage detection Solid slabs Ripped slabs Natural frequency |
| CNPq: | CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL |
| Idioma: | por |
| País: | Brasil |
| Editor: | Universidade Federal da Paraíba |
| Sigla da Instituição: | UFPB |
| Departamento: | Engenharia Cívil e Ambiental |
| Programa: | Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil e Ambiental |
| Tipo de Acesso: | Acesso aberto Attribution-NoDerivs 3.0 Brazil |
| URI: | http://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/br/ |
| URI: | https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/14707 |
| Data do documento: | 26-Set-2016 |
| Aparece nas coleções: | Centro de Tecnologia (CT) - Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil e Ambiental |
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