CONCLUSÕES E SUGESTÕES PARA TRABALHOS FUTUROS

5.1 EFICIÊNCIA E EFICÁCIA DA TÉCNICA DE REFORÇO E INFLUÊNCIA DA EXCENTRICIDADE

Os pilares reforçados C40S, C50S e C60S apresentaram ruína prematura nas extremidades, não sendo possível verificar a eficácia total da técnica de reforço. No entanto, a utilização da técnica NSM resultou em incrementos na capacidade de resistência dos pilares C30S, C40S, C50S e C60S, a um aumento de 14,7%, 18,8%, 16,7% e 37,3%, respectivamente, em relação aos pilares de referência. A técnica NSM é eficiente, no entanto, a sua eficácia depende do aumento da excentricidade relativa. Além disso, há um aumento considerável na resistência dos pilares quando se leva em consideração as dimensões da seção transversal do reforço, que apresenta largura de 10 mm e espessura de 1,2 mm.

Além disso, a técnica de reforço NSM apresentou eficiência por evitar o modo de ruptura por descolamento do reforço ou o destacamento da camada de cobrimento de concreto, evidenciando que para pilares submetidos a flexo-compressão não há descolamento do reforço.

Pelo fato do reforço estar inserido nas aberturas na camada de cobrimento da armadura, apresenta dupla área de aderência, permitindo sua maior fixação, retardando sua ruptura, além disso, garantindo uma maior proteção e uma melhor eficiência.

Foi verificado também que o ganho de resistência aumenta com o aumento da relação da excentricidade. Este fato é fácil de ser compreendido, uma vez que as lâminas de CFRP longitudinais tornam-se mais eficazes quando a flexão torna-se dominante. No entanto, o pilar C50S fugiu da tendência do aumento do ganho de resistência com o aumento da excentricidade, devido a problemas na execução dos ensaios.

A partir da análise dos resultados dos ensaios verificou-se que a excentricidade de aplicação de carga, não influência somente na capacidade de carga dos pilares, é também uma variável que influência diretamente nos deslocamentos, deformações dos modelos estudado.

Para os pilares sem reforço, a força de ruína variou de 254,2 kN para o pilar com excentricidade relativa e/h = 0,25 a 141 kN para o pilar com excentricidade relativa e/h = 0,5. Os pilares sem reforço apresentaram resultados satisfátorios, apresentando uma tendência de redução da força de ruína com o aumento da excentricidade inicial da força aplicada.

Os pilares reforçados apresentaram força de ruína variando de 291,6 kN para o pilar com excentricidade relativa e/h = 0,25 a 193,6 kN para o pilar com excentricidade relativa e/h = 0,5. Estes pilares apresentaram uma tendência de redução da força de ruína com o aumento da excentricidade inicial da força aplicada, exceto o pilar com excentricidade relativa de e/h = 0,42, que apresentou força de ruína inferior ao pilar com excentricidade relativa de e/h = 0,5.

Os fatores que podem ter contribuído para a força de ruína do pilar reforçado com excentricidade relativa e/h = 0,42, ter sido inferior ao pilar com excentricidade relativa de e/h = 0,5, podem ter sido diferença na resistência do concreto, excentricidade aplicada de forma errada ou imperfeições geométricas, sendo necessário ensaiar um novo pilar para validação dos resultados.

5.2 FORÇAS ÚLTIMAS E MODOS DE RUÍNA

Verificou-se que para todos os pilares, tanto os sem reforço, como os reforçados, que com o aumento da relação e/h (excentricidade relativa) há uma redução da carga de ruína. Todos os pilares reforçados apresentaram cargas de ruína superiores as suas respectivas referências (sem reforço). Além disso, o reforço com o uso de CFRP pela técnica NSM em pilares submetidos a flexo-compressão, aumenta a capacidade de carga, sem o aumento da seção transversal dos pilares.

Os modos de ruína determinados a partir das análises dos resultados de deformações no aço, no concreto e no reforço foram comprovados a partir da curva de interação elaborada de acordo com a ABNT NBR 6118: 2014, através dos domínios de deformação.

Os pilares C30U, C30S, C40U, C50U e C60U apresentaram ruína por flexo-compressão com grande excentricidade na região central, exceto os pilares C40S, C50S e C60S, que apresentaram ruína prematura nas extremidades, pela falta de ancoragem do reforço nas extremidades. Este modo de ruína pode ser evitado, utilizando um sistema de ancoragem do CFRP nas extremidades.

A partir das análises dos modos de ruína, foram verificadas ruínas típicas dos Domínios 3 e 4.

5.3 FORÇAS DE FISSURAÇÃO E PADRÃO DE FISSURAÇÃO

Para todos os pilares, verificou-se que aumentando-se a excentricidade houve uma maior tendência do surgimento das fissuras. Pilares com maior relação de e/h apresentam valor de carga da primeira fissura percebida visualmente menor, além disso, a aplicação do reforço através da técnica NSM, diminuiu a quantidade e a abertura de fissuras nos pilares reforçados.

Todos os pilares sem reforço, apresentaram maior fissuração na face tracionada. Verificou- se ainda que nessses pilares ocorreu o surgimento de fissuras mais próximo das regiões extremas (consolos). Estes pilares apresentaram padrão de fissuração parecido, onde as maiores fissuras surgiram à meia altura na face tracionada.

Os pilares reforçados apresentaram padrões de fissuração diferentes, exceto os pilares C40S e C50S que apresentaram padrão parecido. Para o pilar C30S as fissuras surgiram ao longo das extremidades da face tracionada, no entanto essas fissuras eram contínuas apenas na região central. Os pilares C40S e C50S apresentram fissuras entre um reforço e outro na face tracionada. O pilar C60S apresentou fissuras não contínuas ao longo de todo o lado tracionado,essas fissuras apareceram principalmente próximas às extremidades do pilar.

5.4 COMPARAÇÃO DAS FORÇAS DE RUÍNA PELOS MÉTODOS APROXIMADOS DAS NORMAS

A principal conclusão deste item é que todas as normas de reforço que tratam de pilares, precisam ser melhoradas, para incluir os efeitos de segunda ordem, principalmente o ACI 440.1R (2015), que trata de estruturas de concreto reforçadas com compósitos colados internamente (NSM).

Para a determinação da carga de ruína dos pilares através dos métodos aproximados das normas, foi considerada a eficiência total do reforço no diagrama da interação.

De um modo geral, o Método do Pilar-Padrão com Curvatura Aproximada da ABNT NBR 6118:2014 apresentou melhores resultados de estimativas de carga de ruína, quando comparado ao Método do Pilar-Padrão com Rigidez Aproximada .

O método do ACI 318:2014 apresentou resultados com previsões da força de ruína com uma relação média Fu/Fu,ACI = 1,28 para todos os pilares. Já os valores estimados pelo

método do fib Model Code apresentaram resultados com média para a relação Fu/Fu,MC2010

de 1,54 considerando todos os pilares, para alguns pilares o método subestimou a capacidade resistente dos pilares.

Para os pilares do programa experimental estudado os métodos de cálculos dos efeitos de segunda ordem pelo ACI 318:2014 e pelo MC2010 apresentam resultados mais conservadores em relação aos métodos aproximados da norma ABNT NBR 6118:2014.

5.5 SISTEMA DE ENSAIO

O sistema de ensaio utilizado nesta pesquisa mostrou adequado, além disso, a instrumentação utilizada nas armaduras de aço, no concreto e no reforço forneceu dados satisfatórios sobre o comportamento dos pilares.

No sistema usado para registrar as leituras dos deslocamentos horizontais, verificou-se a necessidade de melhorar o sistema de pesos utilizados para garantir o contato haste/pilar dos potenciômetros ou mudar o sistema de forma a evitar problemas em ensaios futuros.

Os LVDT´S usados para medir os deslocamentos verticais nas extremidades dos pilares, apresentaram valores muito pequenos, e em alguns casos não funcionaram corretamente, isto pode ser atribuível a falta de contato com o pilar, indicando que para ensaios futuros é preciso tomar cuidado na verificação do contato do equipamento com o pilar, além disso, na parte superior dos LVDT’s recomenda-se utilizar hastes metálicas de modo a travá-los, evitando dessa forma possíveis deslocamentos.

5.6 SUGESTÕES PARA TRABALHOS FUTUROS

Neste item serão apresentadas algumas sugestões para trabalhos futuros baseadas nas observações durante essa pesquisa. São elas:

- Realizar ensaios em pilares reforçados submetidos a flexo-compressão oblíqua, variando-se as taxas de reforço, e a técnica de reforço usada.

- Realizar ensaios com pilares reforçados, com diferentes taxas de armadura, variando-se a disposição das armaduras e tipos de diâmetro das barras.

- Utilizar sistemas de ancoragens para o reforço nas extremidades dos pilares, evitando possíveis ruínas prematuras, ou melhorar a ligação pilar-consolo reforçando com camisa de aço.

- Relizar ensaios variando-se as dimensões das seções transversais e comprimentos dos pilares.

- Realizar análise numérica usando o Método dos Elementos Finitos, utilizando programas do tipo ATENA 3D , DIANA ou ANSYS.

- Para a análise dos efeitos de segunda ordem utilizar o Método Geral e o Método do Pilar- Padrão acoplado a diagramas M, N, 1/r.

- Para futuros ensaios recomenda-se retirar as mísulas dos pilares e aplicar carga inicial para acomodar o sistema de ensaio.