BIA - IFPI Campus Teresina Central Mestrado Mestrado em Engenharia dos Materiais - Teresina Central
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Tipo: Dissertação
Título: Análise experimental do efeito de fadiga em vergalhões de 7 mm de aço CA-60 em barras isoladas e telas soldadas para aplicação em concreto armado
Autor: Viana, Carlos Henrique Leal
Orientador(a): Santos, Hudson Chagas dos
Resumo: Este trabalho apresenta um estudo comparativo entre barras isoladas e telas soldadas de vergalhões de aço CA-60 utilizados em estruturas de concreto armado em relação ao comportamento à fadiga. Em estruturas de concreto armado submetidas a cargas móveis, o efeito da fadiga é relevante e pode provocar colapso do elemento estrutural. Portanto, é de suma importância a verificação da resistência à fadiga do aço para a garantia da segurança da estrutura durante a sua vida útil. Foi realizada uma análise experimental de corpos de prova de vergalhões de aço CA-60, de diâmetro 7 mm, de forma isolada e tela soldada, submetidos a ensaios de fadiga ao ar. A partir dos resultados obtidos nos ensaios, foram geradas as Curvas de Wöhler relacionando três níveis de flutuação de tensão e o número de ciclos de ruptura, para cada uma das duas formas de execução das barras. Além disso, foi verificada a massa nominal e realizados ensaios de dureza, fluorescência de raios X e tração, bem como realizada a análise microestrutural do material. Um dos principais motivos que levaram ao desenvolvimento desta pesquisa de caráter experimental foi a falta de uma normatização que pudesse prescrever o comportamento de barras de aço e telas soldadas de aço CA-60 submetidas a ações cíclicas. Ressalta-se que esse tipo de aço é produzido através de tratamento a frio, com a compactação dos grãos de forma mecânica, resultando em uma maior dureza e resistência às solicitações, e uma menor ductilidade e resistência à agressividade do meio. No caso das barras em formato de tela, o processo de soldagem por pontos teve influência na microestrutura e a resistência à fadiga foi alterada. Portanto, este trabalho contribuirá para um aperfeiçoamento das exposições normativas para o dimensionamento e verificação da fadiga em estruturas de concreto armado.
Abstract: This paper presents a comparative study between isolated bars and welded mesh of CA-60 steel rebar used in reinforced concrete structures in relation to fatigue behavior. In reinforced concrete structures subjected to mobile loads, the fatigue effect is relevant and can cause the structural element to collapse. Therefore, it is of utmost importance to check the fatigue resistance of the steel to guarantee the safety of the structure during its lifespan. An experimental analysis of specimens of CA-60 steel rebar, 7 mm diameter, in an isolated form and with a welded mesh, was submitted to air fatigue tests. From the results obtained in the tests, Wöhler curves were generated, relating three levels of tension fluctuation and the number of rupture cycles, for each of the two forms of execution of the bars. In addition, the nominal mass was checked and hardness, X-ray fluorescence and tensile tests were carried out, as well as the microstructural analysis of the material. One of the main reasons that led to the development of this experimental research was the lack of a standardization that could prescribe the behavior of steel bars and welded mesh of CA-60 steel subjected to cyclical actions. It is noteworthy that this type of steel is produced through cold treatment, with the compression of the grains mechanically, resulting in greater hardness and resistance to requests, and less ductility and resistance to the aggressiveness of the environment. In the case of screen-shaped bars, the spot welding process had an influence on the microstructure and the resistance to fatigue was changed. Therefore, this work will contribute to an improvement of the normative statements for the dimensioning and verification of fatigue in reinforced concrete structures.
Palavras-chave: Aço-Fadiga
Aço CA-60
Vergalhões
Telas soldadas
Cnpq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA
metadata.dc.language: por
País: Brasil
Editor: Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Piauí
Sigla: IFPI
Unidade: Campus Teresina Central
metadata.dc.publisher.program: PPGEM
Tipo de acesso: Acesso Aberto
URI: https://bia.ifpi.edu.br/jspui/handle/123456789/2187
Data do documento: 2021
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