Conclusões e Desenvolvimentos Futuros 1 Introdução

Neste capítulo, resumem-se as principais conclusões do presente trabalho e apresentam-se também propostas de desenvolvimentos futuros dentro do tema exposto.

Para as vigas dos Grupos A, B e C, os betões compreenderam uma ampla gama de resistências entre 46,2 MPa e 94,8 MPa em termos valores médios, englobando portanto betões de resistência normal e betões de alta resistência. A taxa total de armadura de torção abrange o seguinte intervalo: constituindo este também um intervalo de variação razoável.

No que se refere ao aplicativo computacional utilizado, TORQUE_MTEAVmod, este foi uma ferramenta fundamental para este estudo permitindo de uma forma rápida e simples obter as informações necessárias para se poder traçar as curvas teóricas – θ.

A principal variável para este trabalho foi o pré-esforço, nomeadamente na direcção transversal.

5.2. Conclusões

As curvas teóricas de comportamento – θ obtidas com base no aplicativo computacional desenvolvido por Andrade em 2010 [4], TORQUE_MTEAVmod, retratam as fases evolutivas sofridas pelas vigas ao longo do carregamento.

A primeira parte do presente trabalho teve por objectivo apresentar a descrição do modelo teórico baseado no modelo de treliça espacial com ângulo variável, com vista ao cálculo e traçado das curvas de comportamento momento torsor ( ) – rotação (θ) de vigas de betão armado com secção vazada, de resistência normal ou de alta resistência, com pré-esforço longitudinal e/ou transversal sujeitas à torção pura. Recorde-se que teve-se em conta o comportamento dos materiais: betão comprimido nas escoras, armaduras ordinárias e de pré- esforço tracionadas.

Com vista ao cálculo das curvas teóricas – θ das vigas de referência utilizou-se o aplicativo TORQUE_MTEAVmod no qual utilizou-se o conjunto de vigas de betão armado de secção vazada testadas por Bernardo e Lopes [10]. Entre as 16 vigas ensaiadas pelos autores, foram escolhidas um conjunto de 9 vigas com uma resistência de betão semelhante e taxa de armadura diferente (rotura dúctil e frágil) e também vigas com taxa de armadura semelhante

e diferente resistência de betão (resistência normal e alta resistência). Posteriormente e como objectivo deste trabalho introduziram-se os valores de pré-esforço no aplicativo TORQUE_MTEAVmod nas vigas de referência na direcção longitudinal (LPC), na direcção transversal (TPC) e em ambas as direcções longitudinal e transversal (LTPC).

Para as vigas dos grupos em que é variada a taxa total de armadura de torção (Grupos A, B e C), observa-se que a fissuração das vigas é ligeiramente atrasada com o aumento dessa mesma variável. Verificou-se que o factor de participação das armaduras, no atrasar do início da fissuração efectiva, é independente da resistência do betão.

Apos as vigas de referência terem atingido o momento torsor de fissuração observou-se que a influência da taxa de armadura na rigidez de torção é muito grande.

Os resultados deste trabalho confirmam que para as vigas em caixão, a transição entre o Estado I (não fissurado) e o Estado II (fissurado) não se observa um patamar horizontal de deformação, como é habitual para o caso das vigas com secção cheia.

Para os Grupos de vigas em que a resistência à compressão do betão era semelhante (Grupos A, B e C), verificou-se que a capacidade de deformação última das vigas, especialmente com as armaduras em cedência, vai diminuindo com o aumento da taxa toral de armadura de torção. Este fenómeno é mais evidenciado à medida que a classe de resistência do betão aumenta.

Para as séries de vigas em que apenas é variada a taxa total de armadura de torção, foi observado que, à medida que aumenta a resistência à compressão do betão, diminui o intervalo da taxa de armadura em que as vigas evidenciam um comportamento dúctil na rotura.

Em relação ao factor de pré-esforço, de uma forma geral, observou-se nas Figuras 4.1 a 4.4 que as vigas com pré-esforço aplicado nas duas direcções (longitudinal e transversal) em simultâneo apresentam uma maior resistência ao momento torsor. Em relação às vigas com pré-esforço transversal (TPC) e longitudinal (LPC) para cada série de vigas de cada grupo (A, B e C) as curvas teóricas do seu comportamento respectivo aparentam acompanhar-se ao longo da Curva – θ. No entanto para o caso das vigas com pré-esforço transversal, estas mostram que para carregamentos mais baixos fissuram mais cedo do que as vigas com pré-esforço longitudinal apresentando mais deformações. De acordo com esta observação podemos concluir que as vigas com pré-esforço transversal parecem apresentar um melhor comportamento para os Estados Limite Último do que para os Estados Limite de Serviço comparativamente com as vigas com pré-esforço longitudinal. Esta observação apenas não se registou para o caso das vigas da série C4 (C4-LPC e C4-TPC).

De acordo com os resultados obtidos neste trabalho podemos também concluir que as vigas com uma maior taxa de armadura de torção, independentemente da direcção do pré-esforço aplicado, apresentam uma maior resistência ao momento torsor aplicado na viga.

Comparando as vigas de betão de resistência normal com as vigas de betão de alta resistência, as últimas apresentam uma maior rigidez face ao momento torsor aplicado e por isso o momento torsor de fissuração ( ) tem um valor mais elevado do que as vigas com classe de resistência normal de betão.

Comparando as vigas com taxas de armadura de torção inferior em relação às vigas representadas na segunda figura, ou seja, as vigas da Figura 4.3 têm uma maior rigidez em relação ao momento torsor aplicado enquanto que as vigas da figura 4.4 por sua vez apresentam uma maior valor para a deformação angular. Deste modo, podemos concluir que as vigas que possuem uma taxa de armadura de torção mais baixa apresentam uma rotura frágil, uma vez que a rotura se dá pelo betão, enquanto que, as vigas que têm uma maior taxa de armadura de torção apresentam uma rotura dúctil uma vez que a rotura se dá pela cedência das armaduras.

De uma forma geral, os resultados obtidos para as vigas de referência com pré-esforço não permitem estabelecer conclusões definitivas dado o número limitado de vigas analisadas.

5.3. Propostas para Estudos Futuros

Como extensão do presente trabalho desenvolvido, considera-se de interesse os seguintes estudos, referentes ou relacionados com a torção em vigas de resistência normal ou de alta resistência e com pré-esforço longitudinal e/ou transversal, ainda pouco estudados ou não estudados:

 Complementar as análises realizadas ao longo do presente trabalho com resultados experimentais;

 Realizar ensaios experimentais com vista a estudar o efeito do pré-esforço transversal em vigas em caixão sujeitas à torção pura;

 Estudar outras soluções práticas para reforço de vigas em caixão sujeitas à torção, nomeadamente, recorrendo ao uso de novos materiais estruturais (como por exemplo, betões com fibras de carbono ou fibras de vidro);

 Estudar o efeito do pré-esforço transversal para os Estados Limite de Serviço, nomeadamente para o controlo de fissuração;

 Estudar o efeito do pré-esforço transversal para os Estados Limite Último e comparar com o caso das vigas com pré-esforço longitudinal.