[en] ANALYSIS OF THE FLEXURAL BEHAVIOR OF BEAMS PRESTRESSED WITH EXTERNAL TENDONS

CLAUDIA MARIA DE OLIVEIRA CAMPOS

[pt] ANÁLISE DO COMPORTAMENTO À FLEXÃO DE VIGAS PROTENDIDAS COM CABOS EXTERNOS SINTÉTICOS;
[es] ANÁLISIS DEL COMPORTAMIENTO A LA FLEXIÓN DE VIGAS PROTENDIDAS CON CABLES EXTERNOS SINTÉTICOS

dc.contributor	GIUSEPPE BARBOSA GUIMARAES
dc.contributor	GIUSEPPE BARBOSA GUIMARAES
dc.creator	CLAUDIA MARIA DE OLIVEIRA CAMPOS
dc.date	2001-08-21
dc.date.accessioned	2022-09-21T21:39:56Z
dc.date.available	2022-09-21T21:39:56Z
dc.identifier	https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=1874@1
dc.identifier	https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=1874@2
dc.identifier	https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=1874@4
dc.identifier	http://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.1874
dc.identifier.uri	https://hdl.handle.net/20.500.12032/41693
dc.description	[pt] A protensão de estruturas de concreto com cabos externos já é uma prática comum em vários países e, tem sido empregada tanto na recuperação e reforço de estruturas existentes quanto na concepção de novas estruturas. Entre algumas vantagens estão a redução do peso da estrutura,simplicidade no traçado dos cabos e melhores condições de concretagem. A protensão externa pode ser feita com cabos de aço ou com cabos sintéticos. Estes últimos são constituídos de fibras de alta resistência e excelente resistência à corrosão. O cálculo da resistência das vigas protendidas com cabos não aderentes é mais complexo do que o caso de cabos aderentes, pois a variação de tensão é função da integral das deformações da viga ao longo do traçado do cabo. Este trabalho apresenta um modelo rígido-plástico simplificado para estimar a variação da força em cabos de protensão não aderentes, para estágios de carregamento onde ocorrem deformações plásticas nos materiais, considerando que todas as rotações estejam concentradas em uma rótula plástica. O modelo leva em consideração a dependência da variação da força em cabos de protensão com o comportamento geral da estrutura, bem como a influência da resistência do concreto, da taxa de armadura na seção e dos deslizamentos que ocorrem ao longo da armadura não aderente. A eficiência deste tipo de análise é verificada por meio de uma boa concordância entre resultados analíticos e experimentais, desde que se tenha uma boa estimativa da capacidade de rotação e/ou posição relativa da linha neutra na ruptura. Apresenta-se um estudo paramétrico, sobre o comportamento à flexão de vigas protendidas com cabos externos, utilizando o modelo computacional de Campos (1993). A análise é utilizada para enfatizar as principais implicações do emprego de cabos externos de diferentes módulos de elasticidade. Estabeleceu-se também, uma relação entre a capacidade de rotação da seção e posição relativa da linha neutra, com o objetivo de facilitar a determinação da variação de força em cabos não aderentes quando o modelo rígido-plástico simplificado é empregado. Verificou-se uma boa concordância entre resultados analíticos e experimentais.
dc.description	[en] Beams prestressed with external tendons have a number of attractions for engineers. They allow a reduction in weight, since concrete is not provided merely to act as cover to tendon or duct; they allow the tendons to be inspected for signs of corrosion and tendons can be replaced or retensioned if necessary. External prestressing is also an ideal application of tendons made of new materials, such as aramids; since the tendons are brittle, it is necessary to avoid the strains concentrations that occur at crack locations with bonded tendons. Since aramids fibres are non-corrodable , there is no problem about the lack of alkaline environment. The main difference in behaviour between bonded and unbonded tendons is that the deflected shape of the unbonded tendon is not the same of the beam. The force change in unbonded tendons depends on the overall geometry of the beam. This work presents a rigid plastic analysis for predicting the force in unbonded tendons , which takes into account the overall geometry of the beam, concrete strenght, reinforment index, as well as the effects of the friction at deflector points. The method is validated with a good agrement with experimental results, provided that a good aproximation of the rotational capacity of a critical section and/or the relative position of the neutral axis are known. A numerical parametrical study of the flexural resistance of concrete beams prestressed with external tendons is carried out, with particular attention paid to those beams prestressed with aramid tendons. This study used a computer program developed by Campos(1993) based on the finite element method for the analysis of concrete structures prestressed with both bonded and unbonded tendons , including external prestressing. A relationship between the rotational capacity of a critical section and the relative position of the neutral axis was stablished. The usage of this relationship together with the rigid plastic model lead to a good agreement with experimental results. Beams prestressed with external tendons have a number of attractions for engineers. They allow a reduction in weight, since concrete is not provided merely to act as cover to tendon or duct; they allow the tendons to be inspected for signs of corrosion and tendons can be replaced or retensioned if necessary. External prestressing is also an ideal application of tendons made of new materials, such as aramids; since the tendons are brittle, it is necessary to avoid the strains concentrations that occur at crack locations with bonded tendons. Since aramids fibres are non-corrodable , there is no problem about the lack of alkaline environment. The main difference in behaviour between bonded and unbonded tendons is that the deflected shape of the unbonded tendon is not the same of the beam. The force change in unbonded tendons depends on the overall geometry of the beam. This work presents a rigid plastic analysis for predicting the force in unbonded tendons , which takes into account the overall geometry of the beam, concrete strenght, reinforment index, as well as the effects of the friction at deflector points. The method is validated with a good agrement with experimental results, provided that a good aproximation of the rotational capacity of a critical section and/or the relative position of the neutral axis are known. A numerical parametrical study of the flexural resistance of concrete beams prestressed with external tendons is carried out, with particular attention paid to those beams prestressed with aramid tendons. This study used a computer program developed by Campos(1993) based on the finite element method for the analysis of concrete structures prestressed with both bonded and unbonded tendons , including external prestressing. A relationship between the rotational capacity of a critical section and the relative position of the neutral axis was stablished. The usage of this relatio
dc.description	[es] La protensión de extructuras de concreto con cabos externos es ya una práctica común en varios países y, ha sido empleada tanto en la recuperación y refuerzo de extructuras existentes cuanto en la concepción de nuevas extructuras. Entre algunas ventajas están la reducción del peso de la extructura,simplicidad en el trazado de los cables y mejores condiciones para el concretaje. La protensión externa puede ser hecha con cables de acero o con cables sintéticos. Estos últimos están constituídos de fibras de alta resistencia y excelente resistencia a la corrosión. El cálculo de la resistencia de las vigas protendidas con cables no adherentes es más complejo del que el caso de cables adherentes, pués la variación de tensión es función de la integral de las deformaciones de la viga a lo largo del trazado del cable. Este trabajo presenta un modelo rígido-plástico simplificado para estimar la variación de la fuerza en cables de protensión no adherentes, para estadíos de carregamento donde ocurren deformaciones plásticas en los materiales, considerando que todas las rotaciones esten concentradas en una rótula plástica. El modelo lleva en consideración la dependencia de la variación de la fuerza en cables de protensión con el comportamiento general de la extructura, así como la influencia de la resistencia del concreto, de la tasa de armadura en la sección y de los deslizamientos que ocurren a lo largo de la armadura no adherente. La eficiencia de este tipo de análisis se verifica por meio de una buena concordancia entre resultados analíticos y experimentales, desde que se tenga uma buena estimativa de la capacidad de rotación y/o posición relativa de la línea neutra en la ruptura. Se presenta un estudio paramétrico, sobre el comportamiento a la flexión de vigas protendidas con cables externos, utilizando el modelo computacional de Campos (1993). El análisis se utiliza para enfatizar las principales implicaciones del uso de cables externos de diferentes módulos de elasticidad. Se establece también, una relación entre la capacidad de rotación de la sección y posición relativa de la línea neutra, con el objetivo de facilitar la determinación de la variación de fuerza en cables no adherentes cuando se emplea el modelo rígido-plástico simplificado. Se erificó una buena concordancia entre resultados analíticos y experimentales.
dc.language	pt
dc.publisher	MAXWELL
dc.subject	[pt] CABO SINTETICO
dc.subject	[pt] RESISTENCIA A FLEXAO
dc.subject	[en] SYNTHETIC CABLES
dc.subject	[en] FLEXURAL BEHAVIOR
dc.subject	[es] CABLES SINTETICOS
dc.title	[en] ANALYSIS OF THE FLEXURAL BEHAVIOR OF BEAMS PRESTRESSED WITH EXTERNAL TENDONS
dc.title	[pt] ANÁLISE DO COMPORTAMENTO À FLEXÃO DE VIGAS PROTENDIDAS COM CABOS EXTERNOS SINTÉTICOS
dc.title	[es] ANÁLISIS DEL COMPORTAMIENTO A LA FLEXIÓN DE VIGAS PROTENDIDAS CON CABLES EXTERNOS SINTÉTICOS
dc.type	TEXTO

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