Naturalmente, sob compressão, a fragilidade existente ao redor dos agregados reciclados será o caminho a ser percorrido pelo carregamento.
Os protótipos preenchidos com concreto com taxas de 30% e 50% de agregado reciclado, apresentaram um comportamento semelhante com o comportamento do concreto convencional, onde as curvas se mostram praticamente iguais. Isto deve-se ao fato de que o agregado reciclado utilizado foi obtido a partir de um concreto 100% controlado e conhecido, apresentando pouca heterogeneidade.
Figura 130 – Seções mistas 30 MPa – 177,80 mm. (a) Deslocamento; (b) Deformação
(a) (b)
Fonte: Elaborado pelo Autor, 2018.
A diferença entre as curvas de carga versus deformação do protótipo da seção de aço A2 e dos protótipos das seções mistas (Figura 130b) mostram claramente a contribuição do núcleo de concreto na resistência da coluna e indicam que a deformação das colunas mistas acompanha o comportamento da coluna de aço.
Na Figura 131a observa-se que as seções mistas de núcleo de concreto reciclado apresentaram um valor de resistência maior, entretanto plastificaram de modo muito semelhante às seções mistas de núcleo de concreto convencional.
Percebe-se que o protótipo M3-40-C00 comporta-se de modo diferenciado quanto à sua deformação (Figura 131b), atingindo uma carga de plastificação mais alta com uma deformação menor, em relação aos protótipos M1-40-C00 e M2-40-C00. Em parte, isso pode ser explicado devido ao tubo de aço não possuir um patamar de escoamento definido e o concreto do núcleo de preenchimento acompanhar a
deformação do tubo de aço até o seu escoamento. Do mesmo modo que A1, os anéis do tubo de aço não foram apertados o suficiente, permitindo uma expansão local do tubo e consequente, redistribuição das tensões atuantes no trecho.
Figura 131 – Seções mistas 30 MPa – 152,40 mm. (a) Deslocamento; (b) Deformação
(a) (b)
Fonte: Elaborado pelo Autor, 2018.
Na Figura 132a observa-se que as seções mistas de núcleo de concreto reciclado apresentaram um pico de resistência menor, entretanto plastificaram de modo muito semelhante às seções mistas de núcleo de concreto convencional. Isso se deve ao fato do traço utilizado nas seções de concreto convencional ter sido corrigido quanto à sua plasticidade. O concreto apresentou uma resistência característica maior do que a do concreto de agregado reciclado. A alteração do traço foi feita apenas para M10-30-C00 e M11-30-C00, e permitiu especular-se que a diferença de tratamento entre os traços alterou de forma significativa os resultados obtidos.
Figura 132 – Seções mistas 30 MPa – 152,40 mm. (a) Deslocamento; (b) Deformação
(a) (b) Fonte: Elaborado pelo Autor, 2018.
Na Tabela 33 são apresentados os dados referentes à carga de plastificação e carga máxima atingida pelos protótipos mistos.
Tabela 33 – Resultados experimentais da carga e deformação de plastificação e carga e deformação máxima
Fonte: Elaborado pelo Autor, 2018.
Ao se analisar a média da carga de plastificação entre colunas de diâmetro 177,80 mm e resistência teórica de 30 MPa, percebe-se que a variação entre r=0% e r=30% foi de 7,7% aproximadamente e a variação entre r=0% e r=50% foi de 4,3%
aproximadamente. A variação entre r=30% e r=50% foi de 3,2% aproximadamente.
Para a análise da média da carga de plastificação entre colunas de diâmetro 177,80 mm e resistência teórica de 40 MPa, percebe-se que a variação entre r=0% e r=30% foi de 6,6% aproximadamente.
Ao se analisar a média da carga de plastificação entre colunas de diâmetro 152,40 mm e resistência teórica de 30 MPa, percebe-se que a variação entre r=0% e r=30% foi de 16% aproximadamente e a variação entre r=0% e r=50% foi de 21,2%
aproximadamente. A variação entre r=30% e r=50% foi de 4,5% aproximadamente.
fck N y N máx εy εmáx δy δmáx
(MPa) (kN) (kN) (mm/mm) (mm/mm) (mm) (mm)
M1-40-C00 31,43 2002,79 2753,11 0,0033 0,01961 5,19 74,05
M2-40-C00 31,43 2051,11 2796,69 0,0036 0,01740 5,88 20,27
M3-40-C00 31,43 2600,04 2792,62 0,0027 0,01815 16,43 80,53
M4-40-R30 35,13 2227,01 2901,62 0,0037 0,02012 8,06 31,41
M5-40-R30 35,13 2152,82 2896,32 0,0032 0,01992 6,93 28,26
M6-40-R30 35,13 2100,40 2833,13 0,0040 0,01780 7,12 32,85
M7-30-C00 24,26 1951,57 2675,26 0,0033 0,02001 6,13 72,57
M8-30-C00 24,26 2140,00 2636,21 0,0030 0,01242 10,66 55,43
M9-30-C00 24,26 1921,40 2675,14 0,0030 0,01998 7,58 38,97
M10-30-C00 29,51 1822,62 2413,72 0,0035 0,01402 5,25 48,70
M11-30-C00 29,51 1880,77 2397,06 0,0023 0,01009 6,93 52,76
M12-30-R30 29,85 2401,42 2701,57 0,0016 0,00327 11,83 22,17
M13-30-R30 29,85 1851,15 2746,93 0,0032 0,01924 5,15 42,51
M14-30-R30 29,85 1871,35 2746,93 0,0034 0,01924 4,87 42,51
M15-30-R30 29,85 1650,37 2119,60 0,0054 0,01740 5,76 21,62
M16-30-R30 29,85 1560,93 2390,65 0,0031 0,01741 4,76 54,06
M17-30-R30 29,85 1578,37 2225,64 0,0036 0,01751 4,59 34,43
M18-30-R50 27,26 1991,44 2771,31 0,0033 0,01691 8,45 43,93
M19-30-R50 27,26 1951,51 2714,83 0,0035 0,01871 5,49 29,32
M20-30-R50 27,26 1821,56 2595,27 0,0035 0,01676 5,31 28,09
M21-30-R50 27,26 1506,73 2283,18 0,0035 0,01916 4,93 37,59
M22-30-R50 27,26 1532,16 2247,65 0,0026 0,01928 4,74 45,38
M23-30-R50 27,26 1542,75 2180,24 0,0025 0,01928 5,16 32,09
PROTÓTIPO
Essa variação maior entre r=0% e r=30% e 50%, pode ser explicada pela correção do traço do concreto convencional nas colunas de menor diâmetro, e consequentemente, o melhoramento da sua resistência característica.
Quando se compara os valores de resistência em função de r, para o mesmo diâmetro e mesma resistência característica do concreto, percebe-se que a composição do núcleo de concreto não afetou a resistência das colunas, mas sim, a resistência característica do concreto é que desempenha esta função. Isso significa que um maior controle tecnológico sobre os agregados utilizados no concreto reciclado, tanto quanto no convencional, permitirá equalizar melhor a qualidade do concreto, contudo a influência direta sobre o ganho de resistência da coluna está associada diretamente ao fck.
A variação da carga máxima entre os protótipos em função de r é ainda menor. A variação entre r=0% e r=30% foi de 2,6% aproximadamente e a variação entre r=0% e r=50% foi de 1,1% aproximadamente. A variação entre r=30% e r=50%
foi de 1,4% aproximadamente entre colunas de diâmetro 177,80 mm e resistência teórica de 30 MPa.
Entre colunas de diâmetro 177,80 mm e resistência teórica de 40 MPa, a variação entre r=0% e r=30% foi de 3,5% aproximadamente e para colunas de diâmetro 152,40 mm e resistência teórica de 30 MPa, percebe-se que a variação entre r=0% e r=30% foi de 7,1% aproximadamente e a variação entre r=0% e r=50%
foi de 7,5% aproximadamente. A variação entre r=30% e r=50% foi de 0,4%
aproximadamente.
Nas Figuras 133 e 134 compara-se a razão entre a carga de plastificação e a carga máxima entre a seção de aço e a seção mista.
Figura 133 – Razão entre a carga de plastificação, Npl da seção de aço e a seção mista
Fonte: Elaborado pelo Autor, 2018.
Figura 134 – Razão entre a carga máxima, Nmáx da seção de aço e a seção mista
Fonte: Elaborado pelo Autor, 2018.
4.4.2 Variação da resistência característica, fck
A variação da resistência característica do concreto implica diretamente na contribuição do núcleo de concreto ao final do primeiro estágio, quando a tensão de
confinamento começa a agir, contribuindo de modo mais significativo com a resistência da coluna mista.
Quando se compara a variação da resistência do concreto convencional entre os valores teóricos propostos de 30 MPa e 40 MPa (Figura 135a), verifica-se uma mudança no valor da carga de plastificação da seção mista da ordem de 1,5%, embora a diferença entre a resistência característica do concreto seja de 29,5%.
Figura 135 – Seções mistas 30 MPa/40 MPa – r 0% – 177,80 mm. (a) Deslocamento; (b) Deformação
(a) (b)
Fonte: Elaborado pelo Autor, 2018.
Quando esta comparação é feita para o valor da carga de plastificação da seção mista do concreto reciclado entre os valores teóricos propostos de 30 MPa e 40 MPa (Figura 136a), verifica-se um aumento do valor de resistência da seção mista da ordem de 16%, quando a diferença entre a resistência característica do concreto é de 17,7%. Isso corrobora com a ideia de que concretos de maior resistência, não possuem necessariamente uma contribuição tão efetiva na resistência total das colunas mistas, quando a resistência do aço também não for aumentada.
Isso quer dizer que deve haver uma relação de compatibilidade entre a resistência do concreto e a resistência do aço enquanto coluna mista, tal como propõem Liew et al. (2015).
Figura 136 – Seções mistas 30/40 MPa – r 30% – 177,80 mm. (a) Deslocamento; (b) Deformação
(a) (b)
Fonte: Elaborado pelo Autor, 2018.
A variação na carga máxima entre as seções foi de 4,2% e 4,7%, respectivamente entre concretos de 30MPa e 40 MPa convencional e de agregado de concreto reciclado.
A influência da variação da resistência do concreto faz-se mais aparente quando é associada à tensão de escoamento do aço. A razão fy/fck (Figura 137) implica na análise da tensão de confinamento do segundo estágio, pois conforme maior a relação entre ambas, maior a tensão de confinamento da coluna no final do segundo estágio.
Figura 137 – Razão entre fy/fck da seção mista
Fonte: Elaborado pelo Autor, 2018.
O impacto da variação da razão fy/fck também é percebido no fator de confinamento ξ (Equação 30), onde este representa a relação entre a resistência do aço e a resistência do concreto, representados pela tensão de escoamento do aço, fy, e a área da seção transversal do tubo, As e a tensão de resistência à compressão do concreto, fc, e a área da seção transversal do núcleo de concreto, Ac (Tabela 34).
Tabela 34 – Resultados experimentais da carga e deformação de plastificação e carga e deformação última
Fonte: Elaborado pelo Autor, 2018.
4.4.3 Variação da relação D/t
A variação da razão entre o diâmetro do tubo de aço (D) e sua espessura (t) é preponderante para a verificação da tensão de confinamento do concreto. Uma vez
r Aaço/conc fck fy fy/ fck N ult ξ
(%) (MPa) (MPa) (kN)
M1-40-C00 0 0,17 31,43 403,76 12,85 2753,11 2,12
M2-40-C00 0 0,17 31,43 403,76 12,85 2796,69 2,13
M3-40-C00 0 0,17 31,43 403,76 12,85 2792,62 2,12
M4-40-R30 30 0,17 35,13 403,76 11,49 2901,62 1,90
M5-40-R30 30 0,17 35,13 403,76 11,49 2896,32 1,91
M6-40-R30 30 0,17 35,13 403,76 11,49 2833,13 1,91
M7-30-C00 0 0,17 24,26 403,76 16,64 2675,26 2,75
M8-30-C00 0 0,17 24,26 403,76 16,64 2636,21 2,75
M9-30-C00 0 0,17 24,26 403,76 16,64 2675,14 2,75
M10-30-C00 30 0,20 29,51 380,89 12,91 2413,72 2,53
M11-30-C00 30 0,20 29,51 380,89 12,91 2397,06 2,53
M12-30-R30 30 0,17 29,85 403,76 13,53 2701,57 2,24
M13-30-R30 30 0,17 29,85 403,76 13,53 2746,93 2,24
M14-30-R30 30 0,17 29,85 403,76 13,53 2746,93 2,24
M15-30-R30 30 0,20 29,85 380,89 12,76 2119,60 2,51
M16-30-R30 30 0,20 29,85 380,89 12,76 2390,65 2,51
M17-30-R30 30 0,20 29,85 380,89 12,76 2225,64 2,50
M18-30-R50 50 0,17 27,26 403,76 14,81 2771,31 2,45
M19-30-R50 50 0,17 27,26 403,76 14,81 2714,83 2,45
M20-30-R50 50 0,17 27,26 403,76 14,81 2595,27 2,45
M21-30-R50 50 0,20 27,26 380,89 13,97 2283,18 2,75
M22-30-R50 50 0,20 27,26 380,89 13,97 2247,65 2,74
M23-30-R50 50 0,20 27,26 380,89 13,97 2180,24 2,75
PROTÓTIPO
que essa razão cresce, a coluna mista aproxima-se do comportamento de uma coluna de aço, visto que o fator de contribuição do aço, δ, também cresce.
A influência da área da seção de aço sobre a área da seção de concreto depende diretamente da relação entre D e t, uma vez que o aumento da espessura t, ocasiona a diminuição da área de concreto da seção mista e consequentemente diminui a área de contribuição de resistência do concreto. De outro modo, essa relação pode ser variada quando se muda o diâmetro, mas mantém-se a espessura do tubo, tal como neste estudo.
Na Figura 138 percebe-se que o aumento da relação entre a seção transversal de aço e a seção transversal de concreto, em virtude da mudança do diâmetro da seção de aço, diminuiu a carga máxima. Isso pode ser explicado pela diminuição da área da seção transversal de concreto, devido à diminuição do diâmetro da seção de aço, mantendo-se a espessura do tubo.
Figura 138 – Razão entre As/Ac e Nmáx da seção mista
Fonte: Elaborado pelo Autor, 2018.
Necessariamente, esta relação precisa ser analisada não somente pelo seu aumento ou decréscimo, mas pelo aumento ou diminuição efetiva da seção transversal de aço e da seção transversal de concreto, pois estas colaboram diretamente com a resistência da seção mista e a caracterizam simultaneamente.
A Tabela 35 compila os resultados conflitados entre os experimentos dos autores ora informados para r=0%, e os resultados obtidos neste estudo. Verifica-se
que a relação entre a área da seção de aço e a área da seção de concreto, dependentes da variação entre a espessura e o diâmetro do tubo, influenciam a carga última quando são mantidas as características de resistência dos materiais, entretanto, a variação simultânea de todos esses parâmetros não proporciona a equalização dos dados.
Tabela 35 – Comparação entre parâmetros dos protótipos r=0%
Fonte: Elaborado pelo Autor, 2018.
Embora a razão entre Aaço/Aconc seja de 0,08, a carga máxima do protótipo CA0 é de apenas 740 kN (Wu, 2005), já a carga máxima do protótipo RCFS-0-1 é de 2455 kN (Yang, 2009), quando a razão entre Aaço/Aconc é de 0,09. Essa diferença pode ser observada pela variação na tensão de escoamento do aço e na variação da resistência característica do concreto, ambas inferiores no protótipo CA0. Ainda
D t D/t L L/D Aconc Aaço Aaço/conc r fck fy N máx ξ
(mm) (mm) (mm) (mm2) (mm2) (%) (MPa) (MPa) (kN)
CA0 114,00 2,19 52,05 342,00 3,00 9437,77 769,26 0,08 0 28,609 335,70 740,00 0,96 RCFS-0-1 200,00 4,00 50,00 800,00 4,00 28952,92 2463,01 0,09 0 31,624 465,00 2455,00 1,25 CA0 114,00 2,19 52,05 342,00 3,00 9437,77 769,26 0,08 0 28,609 335,70 741,00 0,96 CB0 165,00 2,57 64,20 495,00 3,00 20071,02 1311,44 0,07 0 28,609 343,10 1436,00 0,78 C0-1 114,00 1,74 65,52 397,00 3,48 9593,38 613,65 0,06 0 28,542 300,30 650,00 0,67 CC-0 139,10 2,79 49,86 420,00 3,02 14001,76 1194,76 0,09 0 27,604 388,50 1211,60 1,20 cfst8-L35-0 140,00 2,71 51,66 420,00 3,00 14224,96 1168,85 0,08 0 33,902 309,00 1115,00 0,75 cfst12-L35-0 140,00 3,87 36,18 420,00 3,00 13738,74 1655,06 0,12 0 33,902 335,30 1520,00 1,19 cfst15-L35-0 133,00 4,57 29,10 400,00 3,01 12049,03 1843,88 0,15 0 33,902 302,00 1336,00 1,36 RCFS 199,30 3,63 54,90 400,00 2,01 28964,98 2231,42 0,08 0 35,900 465,00 2513,00 1,00 400-24-31a 140,00 4,50 31,11 540,00 3,86 13478,22 1915,59 0,14 0 28,408 374,20 1257,30 1,87 400-36-31a 140,00 4,50 31,11 540,00 3,86 13478,22 1915,59 0,14 0 37,587 374,20 1406,40 1,41 400-48-31a 140,00 4,50 31,11 540,00 3,86 13478,22 1915,59 0,14 0 52,005 374,20 1524,30 1,02 400-60-31a 140,00 4,50 31,11 540,00 3,86 13478,22 1915,59 0,14 0 68,005 374,20 1880,90 0,78 490-24-31a 140,00 4,50 31,11 540,00 3,86 13478,22 1915,59 0,14 0 28,408 462,90 1625,50 2,32 490-36-31a 140,00 4,50 31,11 540,00 3,86 13478,22 1915,59 0,14 0 37,587 462,90 1771,10 1,75 490-48-31a 140,00 4,50 31,11 540,00 3,86 13478,22 1915,59 0,14 0 52,005 462,90 1865,20 1,27 490-60-31a 140,00 4,50 31,11 540,00 3,86 13478,22 1915,59 0,14 0 68,005 462,90 2268,30 0,97 400-24-65a 208,00 3,20 65,00 540,00 2,60 31920,59 2058,87 0,06 0 32,026 360,80 1901,80 0,73 400-24-100a 230,00 2,30 100,00 540,00 2,35 39902,28 1645,28 0,04 0 32,026 360,80 1973,80 0,46 400-60-65a 208,00 3,20 65,00 540,00 2,60 31920,59 2058,87 0,06 0 63,998 360,80 3172,90 0,36 400-60-100a 230,00 2,30 100,00 540,00 2,35 39902,28 1645,28 0,04 0 63,998 360,80 3272,50 0,23 M1-40-C00 178,00 6,55 27,18 546,00 3,07 21356,55 3528,00 0,17 0 31,430 403,76 2753,11 2,12 M2-40-C00 178,00 6,56 27,13 549,00 3,08 21351,37 3533,18 0,17 0 31,430 403,76 2796,69 2,13 M3-40-C00 178,00 6,55 27,18 550,00 3,09 21356,55 3528,00 0,17 0 31,430 403,76 2792,62 2,12 M7-30-C00 178,00 6,55 27,18 561,00 3,15 21356,55 3528,00 0,17 0 24,262 403,76 2675,26 2,75 M8-30-C00 178,00 6,56 27,13 558,00 3,13 21351,37 3533,18 0,17 0 24,262 403,76 2636,21 2,75 M9-30-C00 178,00 6,56 27,13 557,00 3,13 21351,37 3533,18 0,17 0 24,262 403,76 2675,14 2,75 M10-30-C00 153,00 6,55 23,36 452,00 2,95 15371,82 3013,56 0,20 0 29,512 380,89 2413,72 2,53 M11-30-C00 153,00 6,56 23,32 450,00 2,94 15367,43 3017,96 0,20 0 29,512 380,89 2397,06 2,53
Wu (2005) Yang (2009) Yang e Han (2006)
Wang et al (2015) Xiao et al (2012)
Lin e Zhao (2018)
Shi et al (2010) Tam et al (2014)
Azevedo (2018) PROTÓTIPO
que as razões Aaço/Acon sejam muito próximas, o resultado obtido para a carga máxima destoa entre os protótipos, sendo maior que três vezes para o protótipo RCFS-0-1, em relação a CA0.
Ao se comparar a carga última dos protótipos RCFS-0-1, que é de 2455 kN (Yang, 2009) e M1-40-C00, que é de 2753,11 kN, verifica-se uma aproximação maior entre os valores obtidos para a tensão de escoamento do aço e a resistência característica do concreto, embora as razões Aaço/Acon sejam de 0,09 e 0,17, respectivamente.
Esta análise não compreende o agregado de concreto reciclado, pois r=0%, mas direciona à compreensão do comportamento de uma coluna CFST quanto às variações de seus parâmetros, que devem ser analisadas em conjunto.
A Tabela 36 compila os resultados conflitados entre os experimentos dos autores ora informados para r=25% e r=30%, e os resultados obtidos neste estudo.
Tabela 36 – Comparação entre parâmetros dos protótipos r=25% - 30%
Fonte: Elaborado pelo Autor, 2018.
De modo análogo, ao se analisar o protótipo C1-1 (Shi et al., 2010), verifica- se uma carga máxima de 655kN para uma razão entre Aaço/Aconc de 0,07. Para o protótipo CC-25 (Tam et al., 2014), verifica-se uma carga máxima de 1175 kN para uma razão entre Aaço/Aconc de 0,09. A resistência característica do concreto para o
D t D/t L L/D Aconc Aaço Aaço/conc r fck fy N máx ξ
(mm) (mm) (mm) (mm2) (mm2) (%) (MPa) (MPa) (kN)
CA1-1 114,00 2,19 52,05 342,00 3,00 9437,77 769,26 0,08 25 28,006 335,70 700,00 0,98 CA1-2 114,00 2,19 52,05 342,00 3,00 9437,77 769,26 0,08 25 28,006 335,70 710,00 0,98 RCFS-30-1 200,00 4,00 50,00 800,00 4,00 28952,92 2463,01 0,09 30 28,408 465,00 2338,00 1,39 RCFS-30-2 200,00 4,00 50,00 800,00 4,00 28952,92 2463,01 0,09 30 28,408 465,00 2325,00 1,39 RCFS-30-3 200,00 4,00 50,00 800,00 4,00 28952,92 2463,01 0,09 30 28,408 465,00 - 1,39 CA1 114,00 2,19 52,05 342,00 3,00 9437,77 769,26 0,08 25 28,006 335,70 705,50 0,98 CB1 165,00 2,57 64,20 495,00 3,00 20071,02 1311,44 0,07 25 28,006 343,10 1422,00 0,80 CC1 219,00 2,86 76,57 657,00 3,00 35726,47 1942,01 0,05 25 28,006 350,40 2101,00 0,68 C1-1 114,00 1,80 63,33 395,00 3,46 9572,56 634,48 0,07 25 29,078 300,30 655,00 0,68 C1-2 114,00 1,80 63,33 401,00 3,52 9572,56 634,48 0,07 25 29,078 300,30 651,00 0,68 CC-25 138,60 2,79 49,68 420,00 3,03 13897,09 1190,38 0,09 25 27,939 388,50 1175,10 1,19 RCFS-30 199,30 3,63 54,90 400,00 2,01 28964,98 2231,42 0,08 30 32,220 465,00 2332,00 1,11 M12-30-R30 178,00 6,57 27,09 549,00 3,08 21346,19 3538,36 0,17 30 29,848 403,76 2701,57 2,24 M13-30-R30 178,00 6,56 27,13 548,00 3,08 21351,37 3533,18 0,17 30 29,848 403,76 2746,93 2,24 M14-30-R30 178,00 6,56 27,13 548,00 3,08 21351,37 3533,18 0,17 30 29,848 403,76 2746,93 2,24 M15-30-R30 153,00 6,57 23,29 449,00 2,93 15363,03 3022,35 0,20 30 29,848 380,89 2119,60 2,51 M16-30-R30 153,00 6,56 23,32 451,00 2,95 15367,43 3017,96 0,20 30 29,848 380,89 2390,65 2,51 M17-30-R30 153,00 6,55 23,36 449,00 2,93 15371,82 3013,56 0,20 30 29,848 380,89 2225,64 2,50
Tam et al (2014)
Azevedo (2018)
PROTÓTIPO
Wu (2005)
Yang (2009)
Yang e Han (2006) Shi et al (2010)
Xiao et al (2012)
protótipo CC-25 é inferior à do protótipo C1-1, entretanto, a área de concreto é maior, assim como a tensão de escoamento do aço, que refletem em uma capacidade de carga maior para o protótipo.
A Tabela 37 compila os resultados conflitados entre os experimentos dos autores ora informados para r=50%, e os resultados obtidos neste estudo. Tal como para os resultados agrupados nas Tabelas 35 e 36, verifica-se que a relação entre a área da seção de aço e a área da seção de concreto, dependentes da variação entre a espessura e o diâmetro do tubo, influenciam a carga última quando são mantidas as características de resistência dos materiais, entretanto, a variação simultânea de todos esses parâmetros não proporciona a equalização dos dados e estes devem ser interpretados conforme uma combinação de parâmetros.
Tabela 37 – Comparação entre parâmetros dos protótipos r=50%
Fonte: Elaborado pelo Autor, 2018.
A carga máxima do protótipo cfst15-L35-0,5 é de 1383 kN (Wang et al., 2005), para uma razão entre Aaço/Aconc de 0,15. Já a carga última do protótipo RCFS-50 é de 2299 kN (Xiao et al., 2012), para uma razão entre Aaço/Aconc de 0,08. Essa diferença pode ser observada pela variação na tensão de escoamento do aço, principalmente, pois esta é consideravelmente maior. A relação entre Aaço/Acon não é próxima, e o resultado destoa entre os protótipos.
D t D/t L L/D Aconc Aaço Aaço/conc r fck fy N máx ξ
(mm) (mm) (mm) (mm2) (mm2) (%) (MPa) (MPa) (kN)
CA2-1 114,00 2,19 52,05 342,00 3,00 9437,77 769,26 0,08 50 24,522 335,70 674,00 1,12 RCFS-50-1 200,00 4,00 50,00 800,00 4,00 28952,92 2463,01 0,09 50 30,619 465,00 2202,00 1,29
CA2 114,00 2,19 52,05 342,00 3,00 9437,77 769,26 0,08 50 24,522 335,70 671,50 1,12 Yang e CB2 165,00 2,57 64,20 495,00 3,00 20071,02 1311,44 0,07 50 24,522 343,10 1401,50 0,91 CC2 219,00 2,86 76,57 657,00 3,00 35726,47 1942,01 0,05 50 24,522 350,40 1982,00 0,78
C2-1 114,00 1,84 61,96 396,00 3,47 9558,69 648,34 0,07 50 29,413 300,30 636,00 0,69 Shi et al C2-2 114,00 2,09 54,55 402,00 3,53 9472,24 734,79 0,08 50 29,473 300,30 688,00 0,79
CC-50 138,70 2,79 49,71 420,00 3,03 13917,99 1191,26 0,09 50 27,470 388,50 1212,50 1,21 cfst8-L35-0,5 140,00 2,78 50,36 420,00 3,00 14195,38 1198,43 0,08 50 31,423 309,00 1113,00 0,83 Wang cfst12-L35-0,5 140,00 3,84 36,46 420,00 3,00 13751,21 1642,60 0,12 50 31,423 335,30 1390,00 1,27 cfst15-L35-0,5 133,00 4,61 28,85 400,00 3,01 12033,47 1859,44 0,15 50 31,423 302,00 1383,00 1,49 RCFS-50 199,30 3,63 54,90 400,00 2,01 28964,98 2231,42 0,08 50 34,700 465,00 2299,00 1,03 M18-30-R50 178,00 6,55 27,18 552,00 3,10 21356,55 3528,00 0,17 50 27,258 403,76 2771,31 2,45 M19-30-R50 178,00 6,55 27,18 551,00 3,10 21356,55 3528,00 0,17 50 27,258 403,76 2714,83 2,45 M20-30-R50 178,00 6,56 27,13 530,00 2,98 21351,37 3533,18 0,17 50 27,258 403,76 2595,27 2,45 M21-30-R50 153,00 6,57 23,29 452,00 2,95 15363,03 3022,35 0,20 50 27,258 380,89 2283,18 2,75 M22-30-R50 153,00 6,56 23,32 452,00 2,95 15367,43 3017,96 0,20 50 27,258 380,89 2247,65 2,74 M23-30-R50 153,00 6,57 23,29 453,00 2,96 15363,03 3022,35 0,20 50 27,258 380,89 2180,24 2,75
Xiao et al (2012)
Azevedo (2018) Wu (2005) Yang (2009)
Tam et al (2014)
PROTÓTIPO