COMPORTAMENTO MECÂNICO DO SISTEMA DE LAJES MISTAS COM FORMA PERMANENTE DO TIPO FRPDECK
lajes mistas; FRPDECK; polímero reforçado com fibras de vidro (GFRP); cisalhamento longitudinal; concreto autoadensável reforçado com fibras de aço (SFRSCC); conectores de cisalhamento PERFOFRP
As lajes mistas do tipo FRPDECK, constituídas por forma permanente de polímero reforçado com fibras de vidro (GFRP) e concreto autoadensável reforçado com fibras de aço (SFRSCC), constituem uma alternativa aos sistemas convencionais de steel deck, associando baixo peso próprio, resistência à corrosão e racionalização construtiva. Contudo, não há normas, parâmetros de projeto ou procedimentos de fabricação consolidados para esse sistema, e estudos preliminares indicam que o cisalhamento longitudinal na interface GFRP–concreto pode limitar sua capacidade de carga. Este trabalho tem por objetivo avaliar experimental e numericamente o comportamento mecânico do sistema FRPDECK, com ênfase no cisalhamento longitudinal e no comportamento à flexão. O programa experimental compreende a caracterização dos materiais, a produção das formas permanentes por infusão a vácuo com três, quatro e cinco camadas de fibras unidirecionais, ensaios de push-off em dezesseis corpos de prova, variando a presença de fibras metálicas no concreto, o tratamento superficial com areia e o emprego de conectores do tipo PERFOFRP, e ensaios de flexão a quatro pontos em lajes biapoiadas e contínuas, com vãos de 1,80 m e 3,60 m, analisados pelo método m–k. A análise numérica emprega os modelos constitutivos Concrete Damaged Plasticity e de Hashin no ABAQUS. Os resultados obtidos até esta etapa mostram que a tensão média de tração do laminado aumentou de 426,42 MPa (três camadas) para 499,70 MPa e 504,48 MPa (quatro e cinco camadas), com ganho pouco expressivo entre as duas últimas configurações, e que o deck com cinco camadas permitiu incrementos de 34% e 7,88% no espaçamento máximo entre escoras em relação às configurações com três e quatro camadas. Nos ensaios de cisalhamento longitudinal, todos os grupos apresentaram descolamento precoce seguido de recuperação parcial de rigidez e resistência residual. Os conectores PERFOFRP elevaram a força de primeiro descolamento em 52,96% e 46,07% e a carga última em 46,28% e 36,68% em relação aos corpos de prova sem fibras e de referência, além de conferirem maior ductilidade. O tratamento superficial com areia apresentou desempenho inferior e elevada dispersão (CV de 48,63%), atribuídos a falhas de fixação da camada arenosa à matriz polimérica. Conclui-se que a aderência na interface concreto–GFRP não deve ser admitida como perfeita e que mecanismos adicionais de ligação são essenciais à segurança e à confiabilidade do sistema.