Projectos e Redes de Investigação

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Reparação e reforço à acção sísmica de nós de pórtico de betão armado com recurso a laminados de CFRP multi-direccionais.

2011-12-15

O presente projeto teve como objetivo fundamental dar um contributo no conhecimento da reparação e reforço à ação sísmica de nós de pórtico de betão armado com recurso a laminados multidirecionais de CFRP.

Para tal foram desenvolvidos diversos trabalhos de investigação que incidiram fundamentalmente nos seguintes tópicos:
1 – Desenvolvimento de um laminado multidirecional de CFRP;
2 – Caraterização experimental, numérica e analítica da ligação entre o betão e laminados multidirecionais de CFRP;
3 – Investigação experimental de nós de pórtico de betão armado reforçados com laminados multidirecionais de CFRP;
4 – Simulação numérica de nós de pórtico de betão armado reforçados com laminados multidirecionais de CFRP.

Referência do Projeto: PTDC/ECM/74337/2006

Investigador Responsável: José Manuel de Sena Cruz

Instituição Proponente: Universidade do Minho

Financiamento: Fundação para a Ciência e a Tecnologia

Financiamento Concedido: €129.500,00

Data de Início: 01-01-2008

Data do Fim: 30-09-2011

Empresas/Instituições que colaboraram neste Projeto:
- INEGI
- S&P Clever Reinforcement Ibérica, Lda.
- Hilti Portugal – Produtos e Serviços Lda.
- SECIL
- TSWATERJET, Lda.
- Casais - Engenharia e Construção, S.A.

O presente projeto tinha os seguintes objetivos:

1. Desenvolvimento de uma técnica de reparação e reforço de nós de pórtico de betão armado com recurso a laminados multidirecionais de CFRP sujeitos à ação sísmica;

2. Caracterização experimental da ligação entre laminados multidirecionais e o betão sob ações monotónicas e cíclicas;

3. Caracterização experimental de nós de pórtico de betão armado reforçados com laminados multidirecionais de CFRP sujeitos a ações cíclicas;

4. Desenvolvimento de modelos numéricos para a simulação da ligação entre laminados multidirecionais e o betão sob ações monotónicas e cíclicas;

5. Desenvolvimento de modelos numéricos para a simulação de nós de pórtico de betão armado reforçados com laminados multidirecionais de CFRP sujeitos a cíclicas;

6. Desenvolvimento de recomendações para o dimensionamento da reparação e reforço de nós de pórtico de betão armado com recurso a laminados multidirecionais de CFRP sujeitos à ação sísmica.

T1 - Dimensionamento, produção e validação de laminados multidirecionais de CFRP

T2 - Caraterização da ligação entre laminados multidirecionais de CFRP e o betão

T3 - Ensaios ciclicos de nós de pórtico de betão armado reforçados com laminados multidirecionais de CFRP

T4 - Simulação numérica de nós de pórtico de betão armado reforçados com laminados multidirecionais de CFRP

8º Congresso Nacional de Mecânica Experimental, que decorreu nas instalações da Escola de Engenharia da Universidade do Minho, Guimarães, 21 a 23 de abril de 2010. Apresentação oral dos trabalhos intitulados “Comportamento da ligação entre laminados multi-direccionais de CFRP e o betão” e “Comportamento de laminados multi-direccionais de CFRP para a aplicações em engenharia civil”

Reabilitar 2010 – Conservação e Reabilitação de Estruturas, que decorreu nas instalações do Laboratório Nacional de Engenharia Civil, Lisboa, 23 a 25 de junho de 2010. Apresentação oral do trabalho intitulado: “Estudo da ligação entre laminados multi-direccionais e o betão”.

7th Internacional Conferente on Structural Analysis of Historic Constructions, que decorreu nas instalações da Universidade de Tongji, Xangai, China, 6 a 8 de outubro de 2010. Apresentação oral do trabalho intitulado: “Bond between concrete and multi-directional CFRP laminates”.

CIMAD11 – 1º Congresso Ibero-LatinoAmericano da Madeira na Construção, que decorreu nas instalações do Departamento de Engenharia Civil da Universidade de Coimbra, 7 a 9 de junho de 2011. Apresentação oral dos trabalhos intitulados “Bond behavior between glulam and GFRP’s using pullout direct tests” e “Bond behavior between glulam and GFRP’s using pullout bending tests”.

CDCC’2011 – Fourth International Conference on Durability & Sustainability of Fibre Reinforced Polymer (FRP) Composite for Construction & Rehabilitation, que decorreu nas instalações do Hotel Loews Le Concorde, 20 a 22 de julho de 2011, Québec, Canada. Apresentação oral do trabalho intitulado: “Efficiency of different FRP-based flexural strengthening techniques in beams submitted to fatigue loading”.

International Conference on Advances in Construction Materials Through Science and Engineering and RILEM Week 2011, que decorreu de 5 a 7 de setembro, Hong Kong, China. Apresentação oral dos trabalhos intitulados “Experimental and numerical study of distinct techniques to strengthen beams failing in bending under monotonic loading” e “Response of FRP-glulam slab systems under five-point bending load”.

Organização de Seminário
O presente projeto esteve na génese da organização da organização do Seminário intitulado 1º Seminário sobre o Projeto de Reforço de Estruturas de Betão com FRP’s (SPREB-FRP 2011). O SPREB-FRP 2011 que decorreu nas instalações da Escola de Engenharia da Universidade do Minho, Guimarães, a 16 de setembro de 2011, tendo juntado mais de 40 participantes do norte e centro do país, ligados aos setores da Construção, Indústria, Investigação, e Docência. O SPREB-FRP 2011 (http://civil.uminho.pt/composites/PTDC-ECM-74337-2006/SPREB-FRP2011.pdf) acabou por constituir um fórum de divulgação do correto dimensionamento e aplicação dos FRP’s, bem como dos principais resultados obtidos no presente projeto de investigação.

Livros
1. Sena-Cruz, J.M.; Barros, J.A.O.; Dias, S. (2011) “1º Seminário sobre o projeto de reforço de estruturas de betão com FRP’s.” Departamento de Engenharia Civil, Escola de Engenharia, Universidade do Minho, ISBN 978-972-8692-62-9.
http://civil.uminho.pt/composites/PTDC-ECM-74337-2006/BC01_SPREB-FRP2011.pdf

Teses
2. Coelho, M.R.F. (2010) “Comportamento da ligação de laminados multi-direccionais colados e ancorados ao betão.” Dissertação de Mestrado no âmbito do Mestrado Integrado em Engenharia Civil, Universidade do Minho, 125 pp.
http://civil.uminho.pt/composites/PTDC-ECM-74337-2006/MSc01_MárioCoelho.pdf


3. Silva, L.F.T. (2010) “Eficiência de diferentes técnicas no reforço à flexão de vigas submetidas a acções monotónicas e de fadiga.” Dissertação de Mestrado no âmbito do Mestrado Integrado em Engenharia Civil, Universidade do Minho, 128 pp.
http://civil.uminho.pt/composites/PTDC-ECM-74337-2006/MSc02_LuisSilva.pdf


4. Jorge, M.A.P. (2010) “Experimental behavior of glulam-FRP systems.” Dissertação de Mestrado no âmbito do Mestrado Integrado em Engenharia Civil, Universidade do Minho, 128 pp.
http://civil.uminho.pt/composites/PTDC-ECM-74337-2006/MSc03_MarcoJorge.pdf


5. Varma, R.V. “Modelling the cyclic behaviour of FRP strengthened RC structures.” Tese de Doutoramento, Programa Doutoral em Engenharia Civil (em fase de conclusão).

Artigos em Revistas Internacionais
6. Varma, R.K.; Barros, J.A.O.; Sena-Cruz, J.M. (2009) “Numerical model for CFRP-based confined concrete elements subjected to monotonic and cyclic loadings.” Journal of Composites – Part B, 40, 766–775.
http://civil.uminho.pt/composites/PTDC-ECM-74337-2006/IJ01_Composites_Part_B.pdf


7. Sena-Cruz, J.M.; Barros, J.A.O.; Coelho, M. (2010) “Bond between concrete and multi-directional CFRP laminates.” Advanced Materials Research, Vols. 133-134, 917-922.
http://civil.uminho.pt/composites/PTDC-ECM-74337-2006/IJ02_Advanced_Materials_Research.pdf


8. Sena-Cruz, J.M.; Barros, J.A.O.; Coelho, M.R.; Silva, L. (2011) “Efficiency of different techniques in flexural strengthening of RC beams under monotonic and fatigue loading.” Construction & Building Materials, 29, 175–182.
http://civil.uminho.pt/composites/PTDC-ECM-74337-2006/IJ03_Construction_and_Building_Materials.pdf


9. Sena-Cruz, J.M.; Branco, J.; Jorge, M.; Barros, J.A.O.; Silva, C.; Cunha, V.M.C.F. (2011) “Bond behavior between glulam and GFRP's by pullout tests.” Composites Part B: Engineering. (DOI:10.1016/j.compositesb.2011.10.022)
http://civil.uminho.pt/composites/PTDC-ECM-74337-2006/IJ04_Composites_Part_B.pdf


10. Coelho, M.; Fernandes, P.; Melo, J.; Sena-Cruz, J.M.; Varum, H.; Barros, J.; Costa, A. (2011) “Seismic retrofit of RC beam-column joints using the MF-EBR strengthening technique.” Advanced Materials Research. (Aceite para publicação)
http://civil.uminho.pt/composites/PTDC-ECM-74337-2006/IJ05_Advanced_Materials_Research.pdf


11. Coelho, M.; Fernandes, P.; Sena-Cruz, J.M.; Barros, J. (2011) “Bond behavior between concrete and multi-directional CFRP laminates using the MF-EBR strengthening technique.” Advanced Materials Research. (Aceite para publicação)
http://civil.uminho.pt/composites/PTDC-ECM-74337-2006/IJ06_Advanced_Materials_Research.pdf


12. Coelho, M.; Fernandes, P.; Melo, J.; Sena-Cruz, J.M.; Varum, H.; Barros, J.; Costa, A. (2011) “A new proposal for seismic retrofit of RC beam-column joints using multidirectional CFRP laminates.” Structural Composites. (Em fase final de preparação)
http://civil.uminho.pt/composites/PTDC-ECM-74337-2006/IJ07_Structural_Composites.pdf

Artigos em Revistas Nacionais
13. Coelho, M.; Silva, L.; Sena-Cruz, J.M.; Barros, J. (2011) “Estudo comparativo de diferentes técnicas no reforço à flexão de vigas de betão armado com recurso a CFRP’s sob acções monotónicas e de fadiga.” Revista Portuguesa de Engenharia de Estruturas. (Aceite para publicação).
http://civil.uminho.pt/composites/PTDC-ECM-74337-2006/NJ01_RPEE.pdf


14. Sena-Cruz, J.M.; Barros, J.; Coelho, M.; Fernandes, P. (2011) “Laminados multi-direccionais de CFRP para aplicações em engenharia civil.” Revista da Associação Portuguesa de Análise Experimental de Tensões. (Submetido)
http://civil.uminho.pt/composites/PTDC-ECM-74337-2006/NJ02_APAET2011.pdf

Artigos em Congressos Internacionais
15. Jorge, M.; Sena-Cruz, J.M.; Branco, J.; Barros, J.A.O.; Dalfré, G. (2011) “Bond behavior between glulam and GFRP’s using pullout bending tests.” CIMAD11, 7 a 9 de Junho, Coimbra, Artigo no. S20-T4-5, 10 pp.
http://civil.uminho.pt/composites/PTDC-ECM-74337-2006/IC01_CIMAD11.pdf


16. Jorge, M.; Sena-Cruz, J.M.; Branco, J.; Barros, J.A.O.; Dalfré, G. (2011) “Bond behavior between glulam and GFRP’s using pullout direct tests.” CIMAD11, 7 a 9 de Junho, Coimbra, Artigo no. S20-T4-4, 10 pp.
http://civil.uminho.pt/composites/PTDC-ECM-74337-2006/IC02_CIMAD11.pdf


17. Sena-Cruz, J.M.; Barros, J.A.O.; Coelho, M.R.F.; Silva, L. (2011) “Efficiency of different FRP-based flexural strengthening techniques in beams submitted to fatigue loading.” CDCC’ 2011 - Fourth International Conference on Durability & Sustainability of Fibre Reinforced Polymer (FRP) Composites for Construction and Rehabilitation, 20 a 22 de Julho, Québec, Canada, 253-261.
http://civil.uminho.pt/composites/PTDC-ECM-74337-2006/IC03_CDCC2011.pdf


18. Jorge, M.; Branco, J.; Sena-Cruz, J.M.; Barros, J.A.O.; Dalfré, G. (2011) “Response of FRP-glulam slab systems under five-point bending load.” International Conference on Advances in Construction Materials Through Science and Engineering and RILEM Week 2011, 5 a 7 de Setembro, Hong Kong, China, 8 pp.
http://civil.uminho.pt/composites/PTDC-ECM-74337-2006/IC04_RILEM2011.pdf


19. Sena-Cruz, J.M.; Barros, J.A.O.; Silva, L.; Coelho, M. (2011) “Experimental and numerical study of distinct techniques to strengthen beams failing in bending under monotonic loading.” International Conference on Advances in Construction Materials Through Science and Engineering and RILEM Week 2011, 5 a 7 de Setembro, Hong Kong, China, 8 pp.
http://civil.uminho.pt/composites/PTDC-ECM-74337-2006/IC05_RILEM2011.pdf


20. Coelho, M.; Fernandes, P.; Melo, J.; Sena-Cruz, J.; Varum, H.; Barros, J.; Costa, A. (2012) “Seismic strengthening of beam-column joints with multidirectional CFRP laminates” 6th International Conference on FRP Composites in Civil Engineering, 13 a 15 de Junho, Roma, 8 pp. (submetido)
http://civil.uminho.pt/composites/PTDC-ECM-74337-2006/IC06_CICE2012.pdf


21. Coelho, M.; Fernandes, P.; Sena-Cruz, J.; Barros, J. (2012) “Bond between multidirectional laminates of CFRP and concrete” 6th International Conference on FRP Composites in Civil Engineering, 13 a 15 de Junho, Roma, 8 pp. (submetido)
http://civil.uminho.pt/composites/PTDC-ECM-74337-2006/IC07_CICE2012.pdf

Artigos em Congressos Nacionais
22. Sena-Cruz, J.M.; Barros, J.A.O.; Coelho, M.R. (2010) “Comportamento de laminados multi-direccionais de CFRP para a aplicações em engenharia civil.” 8º Congresso Nacional de Mecânica Experimental, Universidade do Minho, 21 a 23 de Abril, Guimarães, 10 pp.
http://civil.uminho.pt/composites/PTDC-ECM-74337-2006/NC01_8CMNE.pdf


23. Sena-Cruz, J.M.; Barros, J.A.O.; Coelho, M.R. (2010) “Comportamento da ligação entre laminados multi-direccionais de CFRP e o betão.” 8º Congresso Nacional de Mecânica Experimental, Universidade do Minho, 21 a 23 de Abril, Guimarães, 8 pp.
http://civil.uminho.pt/composites/PTDC-ECM-74337-2006/NC02_8CMNE.pdf


24. Sena-Cruz, J.M.; Barros, J.A.O.; Coelho, M. (2010) “Estudo da ligação entre laminados multi-direccionais e o betão.” Reabilitar 2010 – Conservação e Reabilitação de Estruturas, Laboratório Nacional de Engenharia Civil, 23 a 25 de Junho, Lisboa, 10 pp.
http://civil.uminho.pt/composites/PTDC-ECM-74337-2006/NC03_Reabiltar2010.pdf


25. Sena-Cruz, J.M.; Barros, J.A.O.; Silva, L.; Coelho, M. (2010) “Eficiência de diferentes técnicas de reforço à flexão de vigas de betão armado.” BE2010 – Betão Estrutural 2010, Laboratório Nacional de Engenharia Civil, 10 a 12 de Novembro, Lisboa, 10 pp.
http://civil.uminho.pt/composites/PTDC-ECM-74337-2006/NC04_BE2010.pdf

Relatórios
26. Carvalho, J.D.; Sena-Cruz, J.M.; Barros, J.A.O.; Matos, B. (2008) “Caracterização geométrica e mecânica de laminados multidireccionais.” Relatório no. 08-DEC/E-33, Departamento de Engenharia Civil, Universidade do Minho, Guimarães, 45 pp.
http://civil.uminho.pt/composites/PTDC-ECM-74337-2006/TR01.pdf


27. Matos, B.; Carvalho, J.D.; Sena-Cruz, J.M.; Barros, J.A.O. (2008) “Caracterização geométrica e mecânica de laminados multi-direccionais produzidos pelo PIEP.” Relatório no. 08-DEC/E-50, Departamento de Engenharia Civil, Universidade do Minho, Guimarães, 10 pp.
http://civil.uminho.pt/composites/PTDC-ECM-74337-2006/TR02.pdf


28. Sena-Cruz, J.M.; Barros, J.A.O.; Carvalho, J.; Coelho, M. (2009) “Caracterização geométrica e mecânica de laminados multi-direccionais produzidos pelo INEGI.” Relatório no. 09-DEC/E-28, Departamento de Engenharia Civil, Universidade do Minho, Guimarães, 43 pp.
http://civil.uminho.pt/composites/PTDC-ECM-74337-2006/TR03.pdf


29. Coelho, M.; Fernandes, P.; Sena-Cruz, J.M.; Barros, J.A.O. (2011) “Determinação da resistência ao esmagamento de laminados multidirecionais de CFRP por via experimental”, Relatório no. 11-DEC/E-29, Departamento de Engenharia Civil, Universidade do Minho, Guimarães, 19 pp.
http://civil.uminho.pt/composites/PTDC-ECM-74337-2006/TR04.pdf


30. Coelho, M.; Fernandes, P.; Sena-Cruz, J.M.; Barros, J.A.O. (2011) “Comportamento da ligação entre laminados multi-direccionais de CFRP e o betão”, Relatório no. 11-DEC/E-15, Departamento de Engenharia Civil, Universidade do Minho, Guimarães, 74 pp.
http://civil.uminho.pt/composites/PTDC-ECM-74337-2006/TR05.pdf


31. Coelho, M.; Fernandes, P.; Melo, J.; Sena-Cruz, J.M.; Varum, H.; Barros, J.A.O.; Costa, A. (2011) “Seismic strengthening of beam-column joints with multi-directional CFRP laminates”, Relatório no. 11-DEC/E-13, Departamento de Engenharia Civil, Universidade do Minho, Guimarães, 49 pp.
http://civil.uminho.pt/composites/PTDC-ECM-74337-2006/TR06.pdf


32. Coelho, M.; Fernandes, P.; Sena-Cruz, J.M.; Barros, J.A.O. (2011) “Reforço sísmico de nós de pórtico em betão armado com laminados multidirecionais de CFRP”, Relatório no. 11-DEC/E-32, Departamento de Engenharia Civil, Universidade do Minho, Guimarães, 74 pp.
http://civil.uminho.pt/composites/PTDC-ECM-74337-2006/TR07.pdf


33. Coelho, M.; Fernandes, P.; Varma, R.; Sena-Cruz, J.M.; Barros, J.A.O. (2011) “Simulações numéricas de estruturas de betão armado reforçadas com laminados multidirecionais de CFRP”, Relatório no. 11-DEC/E-34, Departamento de Engenharia Civil, Universidade do Minho, Guimarães, 40 pp.
http://civil.uminho.pt/composites/PTDC-ECM-74337-2006/TR08.pdf

- Organização de Seminário

- Artigos em Revistas Internacionais e Nacionais

- Artigos em Conferências Internacionais e Nacionais

- Comité Técnico

- RepositóriUM

- Apresentação oral em Conferências

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