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https://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/18736Files in This Item:
| File | Description | Size | Format | |
|---|---|---|---|---|
| brunogasparpennaroseno.pdf | PDF/A | 3.82 MB | Adobe PDF | View/Open |
| Type: | Dissertação |
| Title: | Avaliação experimental do deterioramento mecânico do concreto causado por perfurações |
| Author: | Roseno, Bruno Gaspar Penna |
| First Advisor: | Barbosa, Flávio de Souza |
| Co-Advisor: | Bastos, Pedro Kopschitz Xavier |
| Referee Member: | Carvalho Júnior, Antônio Neves de |
| Referee Member: | Branquinho, Maria Ávila |
| Resumo: | A presença de furos em peças de concreto armado, necessários para diversos fins, é abordada pela norma ABNT NBR 6118:2023, referência para uma indicação de regiões especiais para realização de perfurações e limites dimensionais para furos em peças estruturais. Contudo, tais intervenções geram ondas de choque e vibrações que induzem danos internos ao material, como microfissuras e desplacamentos. Diante desse contexto, este estudo investiga experimentalmente a perda de resistência mecânica de vigas submetidas à perfuração por equipamentos de impacto, como martelos perfuradores e furadeiras rotativas através de ensaios em Corpos de Prova (CP) de concreto. Após testes iniciais preliminares, 9 CPs foram construídos num formato prismático com bases retangulares, aproximadamente proporcionais a vigas de concreto comumente usadas em obras civis diversas, respeitando as regras de semelhança entre modelos físicos. Após a realização de furos nos CPs com o uso de martelo perfurador, as alterações mecânicas são avaliadas por duas metodologias distintas: por meio de ensaios de ultrassom em toda a extensão dos CPs, com o objetivo de mensurar as diferenças no módulo de elasticidade dinâmico antes e após a perfuração; e através da análise da variação das frequências naturais dos CPs ensaiados, uma vez que reduções dessas frequências são comumente associadas a danos. Os resultados indicaram uma redução máxima de 17,5% e mínima de 5,1% no módulo de elasticidade para os CPs ensaiados, o que representa alterações significativas nas propriedades mecânicas do concreto. Já na análise por meio das frequências naturais, observou-se uma redução média de 12% nos valores obtidos, refletindo reduções de rigidez nos CPs. Finalmente, com base nos dados obtidos, foi proposta uma equação para estimar a redução do módulo de elasticidade em função da realização de furos, além de se recomendar o tipo de furação, dentre as analisadas, que menos danos causam aos CPs. |
| Abstract: | The presence of holes in reinforced concrete elements, necessary for various purposes, is addressed by the ABNT NBR 6118:2023 standard, which serves as a reference for indicating special regions for drilling and dimensional limits for holes in structural elements. However, such interventions generate shock waves and vibrations that induce internal damage to the material, such as microcracks and spalling. In this context, this study experimentally investigates the loss of mechanical strength in beams subjected to drilling by impact equipment, such as hammer drills and rotary drills, through tests on concrete specimens. After preliminary tests, nine specimens were constructed in a prismatic shape with rectangular bases, approximately proportional to commonly used concrete beams in various civil construction projects, respecting the physical similarity rules between physical models. After drilling holes in the specimens using a hammer drill, mechanical alterations were evaluated using two distinct methodologies: ultrasound testing along the entire length of the specimens to measure differences in the dynamic modulus of elasticity before and after drilling; and analysis of variations in the natural frequencies of the tested specimens, as reductions in these frequencies are commonly associated with damage. The results indicated a maximum reduction of 17.5% and a minimum of 5.1% in the modulus of elasticity for the tested specimens, representing significant changes in the mechanical properties of the concrete. In the analysis based on natural frequencies, an average reduction of 12% in the obtained values was observed, reflecting stiffness reductions in the specimens. Finally, based on the obtained data, an equation was proposed to estimate the reduction in the modulus of elasticity as a function of drilling, in addition to recommending the type of drilling, among those analyzed, that causes the least damage to the specimens. |
| Keywords: | Perfuração de concreto Propagação de danos Módulo de elasticidade dinâmico Concrete drilling Damage propagation Dynamic modulus of elasticity |
| CNPq: | CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL |
| Language: | por |
| Country: | Brasil |
| Publisher: | Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF) |
| Institution Initials: | UFJF |
| Department: | Faculdade de Engenharia |
| Program: | Programa de Pós-graduação em Engenharia Civil (PEC) |
| Access Type: | Acesso Aberto Attribution 3.0 Brazil |
| Creative Commons License: | http://creativecommons.org/licenses/by/3.0/br/ |
| URI: | https://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/18736 |
| Issue Date: | 31-Mar-2025 |
| Appears in Collections: | Mestrado em Engenharia Civil (Dissertações) |
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