INVESTIGAÇÃO DE UMA BARRA DE METAREFORÇO PARA CONCRETO ARMADO, UTILIZANDO SIMULAÇÕES DE ELEMENTOS FINITOS

Resumo

Neste trabalho se procurou novas soluções para o incremento da resistência de aderência entre o concreto e seu reforço. As investigações tiveram como propósito o uso de uma solução inovadora de barra de reforço para o concreto armado, denominada de Metareforço. A análise dos resultados obtidos por meio da simulação numérica utilizando o Ansys® revelou contribuições significativas sobre o fenômeno da aderência entre o concreto e a barra de reforço, especialmente ao comparar o desempenho do Metareforço com o vergalhão convencional.
Os resultados indicam que o Metareforço possui grande potencial de promover uma distribuição mais uniforme das tensões de atrito ao longo da interface entre o concreto e o reforço, resultando em uma resistência de aderência mais elevada.
Além disso, os valores das tensões de atrito foram consideravelmente maiores no modelo com Metareforço em comparação ao modelo com vergalhão, evidenciando uma elevação substancial na resistência aos esforços externos.
A análise também revelou que a pressão de contato no modelo com Metareforço foi mais uniformemente distribuída ao longo da barra, com valores médios significativamente superiores em comparação com o modelo com vergalhão.
No que tange aos deslocamentos relativos, os resultados do estudo demonstraram que o Metareforço apresenta uma distribuição mais homogênea e de valores inferiores de deslocamentos ao longo da superfície em torno da interface entre os materiais, inclusive em regiões de tração por flexão, enquanto o vergalhão convencional exibiu uma concentração de deslocamentos em regiões específicas.
Mesmo consistindo em um estudo preliminar, foi possível observar um grande potencial do Metareforço como uma solução inovadora para melhorar a aderência entre o concreto e a barra de reforço, oferecendo possíveis benefícios em termos de resistência estrutural, redução de materiais e durabilidade das estruturas. Essas descobertas motivam e apontam para vários caminhos promissores para pesquisas futuras, como a continuidade da simulação numérica mais refinada, uso de modelo não-linear para o concreto e proposta de novas geometrias de Metareforço, com os metamateriais auxéticos.