Pesquisa experimental para avaliação da eficiência da fibra de aço na resistência à punção de lajes lisas reforçadas simetricamente

Abstract

O presente artigo é dedicado à avaliação experimental da eficiência do reforço com fibra de aço em termos da resistência à punção de lajes lisa carregadas simetricamente. Para este fim, oito lajes de 2550 x 2550 x 150 mm3 foram ensaiadas até a ruína, onde se investigou a influência do consumo de fibras (0, 60, 75 e 90 kg/m3) e da resistência do concreto (50 e 70 MPa). Duas lajes de referência, sem fibras, uma para cada classe de resistência do concreto, e uma laje para cada consumo de fibra e para cada classe de resistência do concreto compuseram o programa experimental. Todas as lajes foram armadas à flexão com barras de aço (armadura convencional) de forma a garantir a ruína por punção das lajes de referência. O único reforço transversal foi garantido pelas fibras de aço hooked ends com comprimento e diâmetro de 37 e 0,55 mm, respectivamente, e resistência à tração de aproximadamente 1100 MPa. Os resultados revelaram que as fibras de aço são muito eficientes em converter uma ruína frágil por cisalhamento em uma ruína dúctil por flexão, aprimorando ambos, carga de ruptura e deslocamento. Neste artigo o programa experimental é abordado em detalhe e os principais resultados são apresentados e discutidos.

The present paper is dedicated to the experimental assessment of the effectiveness of steel fibre reinforcement in terms of punching resistance of symmetrically loaded flat slabs. For this purpose, eight slabs of 2550 x 2550 x 150 mm3 dimensions were tested up to failure, having been investigated the influence of the content of steel fibres (0, 60, 75 e 90 kg/m3) and concrete strength class (50 and 70 MPa). Two reference slabs without fibre reinforcement, one for each concrete strength class, and one slab for each fibre content and each strength class compose the experimental program. All slabs were flexurally reinforced with a grid of ribbed steel bars (usual reinforcement) in a percentage to assure punching failure mode for the reference slabs. The unique shear reinforcement was provided by hooked ends steel fibres of length and diameter of 37 and 0,55 mm, respectively, and tensile strength of around 1100 MPa. The results have revealed that steel fibres are very effective in converting brittle shear failure into ductile flexural failure, by increasing both, the ultimate load and deflection. In this paper the experimental program is described in detail, and the main results are presented and discussed.