Similaridades entre resistência à punção em lajes-cogumelo e ao cisalhamento em vigas de concreto armado com fibras de aço

Abstract

O artigo analisa a influência da adição de fibras de aço ao concreto, tanto na resistência à punção em lajes-cogumelo quanto na resistência ao cisalhamento em vigas de concreto armado. Pela análise dos resultados de ensaios de modelos estruturais de lajes e vigas em condições análogas, foram identificadas similaridades de efeitos no seu comportamento estrutural. As lajes e vigas análogas testadas tinham a mesma altura, taxa de armadura longitudinal e propriedades do concreto. Os concretos aplicados foram dosados para atingir diferentes níveis de resistência, inclusive aquelas consideradas elevadas. As fibras empregadas eram de fios de seção transversal circular e retangular, com ganchos nas extremidades e diferentes relações de aspecto. A capacidade resistente última e a ductilidade das lajes e vigas análogas mostraram as mesmas tendências, conforme o volume de fibras de aço variou entre 0% e 2%. Desenvolveu-se uma análise teórica para avaliar a capacidade resistente última das lajes e vigas, sendo que as principais conclusões foram: a) os ensaios de flexão sobre prismas de concreto fornecem informações muito úteis para a dosagem de concretos com fibras de aço e sua aplicação em lajes sujeitas à punção; b) modelos teóricos que assumem uma dependência linear entre capacidade resistente (à punção e ao cisalhamento) e o volume de fibras oferecem resultados satisfatórios para dimensionamento.This paper discusses the influence of steel fiber in both punching strength of flat slabs and shear strength of concrete beams. Similarities in the structural behavior were observed in an experimental analysis of analogous slabs and beams. The analogous slabs and beams had the same height, longitudinal reinforcement ratio and concrete properties. Concrete mixtures were designed to attain different strength levels, from ordinary to high-strength range. Hooked-end steel fibers with circular section and rectangular section and different aspect ratios were used. Ultimate load capacity and ductility of analogous slabs and beams showed the same performance tendencies as the fiber contente varied from 0% to 2%. Analytical investigations were developed to evaluate the ultimate load capacity of slabs and beams. The main conclusions are: a) shear tests on prismatic beams provide useful information for steel fiber reinforced concrete (SFRC) mixture design for slab application; b) theoretical strength models that have a linear dependence on fiber content can be used to predict the effect of fiber addition.