Basic HTML Version
This paper is the first part of an extensive work focusing the technological development of steel fiber reinforced concrete pipes (FRCP). Here is presented
and discussed the experimental campaign focusing the test procedure and the mechanical behavior obtained for each of the dosages of fiber used. In
the second part (“Steel fiber reinforced concrete pipes. Part 2: Numerical model to simulate the crushing test”), the aspects of FRCP numerical modeling
are presented and analyzed using the same experimental results in order to be validated. This study was carried out trying to reduce some uncertainties
related to FRCP performance and provide a better condition to the use of these components. In this respect, an experimental study was carried out us-
ing sewage concrete pipes in full scale as specimens. The diameter of the specimens was 600 mm, and they had a length of 2500 mm. The pipes were
reinforced with traditional bars and different contents of steel fibers in order to compare their performance through the crushing test. Two test procedures
were used in that sense. In the 1
st
Series, the diameter displacement was monitored by the use of two LVDTs positioned at both extremities of the pipes. In
the 2
nd
Series, just one LVDT is positioned at the spigot. The results shown a more rigidity response of the pipe during tests when the displacements were
measured at the enlarged section of the socket. The fiber reinforcement was very effective, especially when low level of displacement was imposed to
the FRCP. At this condition, the steel fibers showed an equivalent performance to superior class pipes made with traditional reinforced. The fiber content
of 40 kg/m3 provided a hardening behavior for the FRCP, and could be considered as equivalent to the critical volume in this condition.
Keywords
: concrete pipes, steel fibers, crushing test, mechanical behavior, standards.
A primeira parte deste trabalho se concentra no desenvolvimento tecnológico de tubos de concreto reforçado com fibras (TCRF). São apresenta-
dos e discutidos os resultados obtidos em um estudo experimental focado no procedimento de ensaio e na resposta mecânica obtida para cada
um dos teores de fibras utilizados nos tubos. Na segunda parte do trabalho (“Tubos de concreto reforçado com fibra de aço. Parte 2: Modelo
numérico para simular o ensaio de compressão diametral”), se apresentam os aspectos associados à simulação numérica da resposta mecânica
destes tubos. Este estudo foi levado a cabo com a finalidade de tentar reduzir algumas das incertezas relacionadas com o desempenho dos
TCRF e proporcionar melhores condições para viabilizar o uso das fibras como elemento de reforço em tubos. Neste sentido, se realizou um
trabalho experimental utilizando corpos-de-prova em escala real. O diâmetro destes tubos foi de 600 mm e seu comprimento de 2500 mm. Alguns
dos tubos foram reforçados com armaduras convencionais e outros apenas com fibras metálicas com a finalidade de comparar as diferentes res-
postas mecânicas no ensaio de três cutelos. Empregaram-se dois procedimentos: numa 1ª série, o deslocamento diametral foi medido por meio
de LVDTs posicionados em ambas as extremidades dos tubos, enquanto que, na 2ª série se mediu o deslocamento apenas na ponta dos tubos.
Neste sentido, os resultados obtidos demonstraram que a avaliação da rigidez do sistema depende da forma de medida dos deslocamentos.
Além disso, foi comprovado que o reforço de fibras metálicas era eficiente, especialmente para níveis de carga próximos às cargas de serviço.
Para baixas deformações, os TCRF apresentaram um melhor desempenho em termos de resistência em comparação com os tubos de concreto
armado convencional. Por último, se concluiu que o consumo de 40 kg/m3 pode ser considerado o volume crítico de fibras, pois pode obter um
encruamento para a resposta estrutural do tubo.
Palavras-chave:
tubos de concreto, fibras de aço, ensaio de compressão diametral, normas.
Steel fiber reinforced concrete pipes. Part 1:
technological analysis of the mechanical behavior
Tubos de concreto reforçado com fibras de aço. Parte 1:
análise tecnológica do comportamento mecânico
Abstract
Resumo
Volume 5, Number 1 (February, 2012) p. 1-11 • ISSN 1983-4195
© 2012 IBRACON
A. D. de Figueiredo
a
antonio.figueiredo@poli.usp.br
A. de la Fuente
b
albert.de.la.fuente@upc.edu
A. Aguado
c
antonio.aguado@upc.edu
C. Molins
d
climent.molins@upc.edu
P. J. Chama Neto
e
pchama@sabesp.com.br
a
Department of Construction Engineering, Barcelona Tech (UPC), albert.de.la.fuente@upc.edu, C/Jordi Girona Salgado, 1-3, 08034, Barcelona (Spain)
b
Department of Civil Construction Engineering, University of São Paulo (USP), antonio.figueiredo@poli.usp.br. Caixa Postal 61548, CEP 05508-900.
São Paulo (Brazil)
c
Department of Construction Engineering, Barcelona Tech (UPC), antonio.aguado@upc.edu, C/Jordi Girona Salgado, 1-3, 08034, Barcelona (Spain)
d
Department of Construction Engineering, Barcelona Tech (UPC), climent.molins@upc.edu, C/Jordi Girona Salgado, 1-3, 08034, Barcelona (Spain)
e
Companhia de Saneamento Básico do Estado de São Paulo (SABESP), pchama@sabesp.com.br, São Paulo (Brasil).
Received: 11 Feb 2011 • Accepted: 20 Oct 2011 • Available Online: 01 Feb 2012