Validation of analytical formulations for the shear strengthening or reinforced concrete beams with CFRP

Dissertação de mestrado integrado em Engenharia Civil (área de especialização em Perfil de Estruturas e Geotecnia)A técnica da colagem externa com compósitos de CFRP (Polímeros Reforçados com Fibras de Carbono), designada na literatura internacional por Externally Bonded Reinforcement (técnica EBR), e a técnica da inserção do CFRP em entalhes efetuados no betão de recobrimento, designada na literatura internacional por Near Surface Mounted (técnica NSM), são duas técnicas de reforço que podem ser usadas para aumentar a capacidade resistente ao esforço transverso de vigas de betão armado. Nesta dissertação procedeu-se à ampliação da base de dados já existente com resultados experimentais de vigas de betão armado reforçadas ao corte com compósitos de FRP, usando a técnica EBR ou a técnica NSM. Esta base de dados foi inserida na ferramenta informática DABASUM (http://dabasum.civil.uminho.pt/), desenvolvida de forma a disponibilizar on-line a informação da referida base de dados. Os resultados experimentais da base de dados referentes quer à técnica EBR com CFRP como à técnica NSM com CFRP foram utilizados para verificar o desempenho de formulações analíticas existentes para o cálculo da contribuição do CFRP no aumento da capacidade resistente ao esforço transverso de vigas de betão armado (Vƒ). Foram analisadas quatro formulações para a técnica EBR e duas formulações para a técnica NSM. Estas formulações encontram-se programadas na DABASUM, que fornece para cada uma das formulações a relação entre o valor experimental e o valor analítico da contribuição Vƒ .Externally Bonded Reinforcement (EBR) with Carbon Fiber Reinforced Polymers (CFRP) and Near Surface Mounted (NSM) with CFRP are two techniques that can be used to increase the shear capacity of reinforced concrete (RC) beams. In the EBR technique the CFRP is bonded to the external faces of the RC beams and in the NSM technique the CFRP is installed into pre-cut slits opened on the concrete cover of the lateral faces of the RC beams. In this thesis it was done an expansion of the existing database with experimental results of RC beams strengthened in shear with FRP composites. It was considered RC beams strengthened in shear with FRP using EBR technique or NSM technique. This database was inserted into the computer tool DABASUM (http://dabasum.civil.uminho.pt/), developed to provide online information from the referred database. The experimental results of the database referring to the EBR technique with CFRP and to the NSM technique with CFRP were used to verify the performance of existing analytical formulations for calculating the contribution of the CFRP to increase the shear capacity of the RC beams (Vƒ). Four formulations for the EBR technique and two formulations for the NSM technique were analyzed. These formulations are programmed into DABASUM, which provides for each one formulation the ratio between the experimental value and the analytical value of the contribution (Vƒ)