Confiabilidade estrutural de vigas de concreto armado submetidas à corrosão das armaduras induzida por íons cloreto

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Uliano, Vinicius Golfetto
Data de Publicação: 2018
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFSC
Texto Completo: https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/198628
Resumo: Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil, Florianópolis, 2018.
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spelling Confiabilidade estrutural de vigas de concreto armado submetidas à corrosão das armaduras induzida por íons cloretoEngenharia civilVigas de concretoCorrosão e anticorrosivosConcreto armadoConfiabilidade (Engenharia)Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil, Florianópolis, 2018.A corrosão é uma das principais causas de deterioração e redução da vida útil das estruturas de concreto armado (CA). Existem alguns agentes que aceleram as reações corrosivas sendo os íons cloreto responsáveis pela forma mais agressiva. Em geral, os modelos mais difundidos na literatura são fundamentados nas leis de Fick e Faraday, que descrevem o desenvolvimento do fenômeno corrosivo desencadeado por íons cloreto. Estas leis descrevem analiticamente a difusão de íons cloreto no concreto e a massa da armadura corroída a cada instante de tempo, respectivamente. Porém, por se tratar de um fenômeno que depende fortemente de fatores aleatórios, há uma necessidade intrínseca de levar em conta as incertezas envolvidas. Esta pesquisa tem como objetivo avaliar o impacto das etapas de iniciação e propagação da corrosão no índice de confiabilidade de uma viga de CA, considerando incertezas. A equação de estado limite último considerada descreve o tempo necessário para atingir a despassivação das armaduras e a resistência residual ao esforço de flexão para cada um dos tempos de análise. Para o carregamento utilizou-se a igualdade entre resistência e solicitação. As parcelas solicitantes devido ao carregamento permanente e acidental variaram conforme o índice ?. A teoria da confiabilidade foi aplicada adotando-se o método de simulação de Monte Carlo Simples (MCS) para a obtenção do índice de confiabilidade ? ao longo do tempo. Os resultados deste trabalho indicaram que a face de incidência do fluxo de íons cloreto influencia significativamente nas variações dos índices de confiabilidade ?, sendo mais agressivo quando perpendicular à base da seção transversal da viga de CA. Além disso, houve redução do índice de confiabilidade ? tanto nas análises onde utilizou-se armaduras de menor diâmetro nominal quanto com o aumento da parcela referente ao carregamento acidental. Considerando um índice de confiabilidade alvo, ?lim, também foi possível verificar que a vida útil ficou abaixo do requerido para a maior parte das análises realizadas. Investigou-se ainda a redução da espessura do cobrimento permitida no item 7.4.7.4 da ABNT NBR 6118 (2014), notando-se que melhorias muito grandes no controle de qualidade devem ser atingidas para que se possa manter o nível de segurança ao se aplicar tal redução. Embora mais estudos sejam necessários para avaliar os mecanismos de corrosão frente ao ataque de íons cloreto, os resultados obtidos neste estudo indicaram vida útil inferior aos limites da ABNT NBR 15575 (2013) frente as prerrogativas de dimensionamento da ABNT NBR 6118 (2014) quanto aos quesitos de durabilidade de estruturas de CA.Abstract : Corrosion is one of the main causes of deterioration and reduction of the lifespan of reinforced concrete structures. There are some agents that accelerate the corrosive reactions, but those responsible for the most aggressive phenomenon are the chloride ions. In general, the most widespread models in the literature are based on the laws of Fick and Faraday, which describe the development of the corrosive phenomenon triggered by chloride ions. These laws describe analytically the diffusion of chloride ions in the concrete and the mass of the corroded steel at each instant of time, respectively. However, this is a phenomenon that depends heavily on random factors and there is an intrinsic need to consider the uncertainties involved. This research aimed to evaluate the impact of the initiation and propagation stages of corrosion in the reliability index of a reinforced concrete beam, considering uncertainties. The ultimate limit state equation considered describes the time required to reach the despassivation of the reinforcement steel and the residual resistance to the bending moment for each of the analysis times. For the loading the equality between resistance and request was used. The applicant loads due permanent and accidental loading varied according to the ? index. The reliability theory was applied by adopting the Monte Carlo (crude) simulation method to obtain the reliability index ? over time. The results of this research indicated that the incidence face of the chloride ions flux influences significantly the variations of the reliability indexes ? being more aggressive when perpendicular to the base of the cross section of the CA beam. In addition, there was a reduction of the reliability index ? in the analyzes where smaller nominal diameter was used and with the increase of the portion related to the accidental loading. Considering a target reliability index, ?lim, it was also possible to verify that the lifespan was below from the required for most of the analysis performed. It was also investigated the reduction of the thickness of the cover allowed in item 7.4.7.4 of ABNT NBR 6118 (2014), noting that very great improvements in quality control must be achieved in order to maintain the level of safety when applying reduction. Although more studies are needed to evaluate the mechanisms of corrosion against chloride ions attack, the results obtained in this study indicate a lower lifespan than the limits of ABNT NBR 15575 (2013) against ABNT NBR 6118 (2014) prerogatives for durability of RC structures.Gomes, Wellison José de SantanaUniversidade Federal de Santa CatarinaUliano, Vinicius Golfetto2019-07-25T11:55:04Z2019-07-25T11:55:04Z2018info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesis137 p.| il., gráfs., tabs.application/pdf358818https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/198628porreponame:Repositório Institucional da UFSCinstname:Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)instacron:UFSCinfo:eu-repo/semantics/openAccess2019-07-25T11:55:05Zoai:repositorio.ufsc.br:123456789/198628Repositório InstitucionalPUBhttp://150.162.242.35/oai/requestopendoar:23732019-07-25T11:55:05Repositório Institucional da UFSC - Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)false
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