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Tese de Doutorado
DOI
10.11606/T.18.1999.tde-17022005-165347
Documento
Autor
Nome completo
Paulo Sérgio dos Santos Bastos
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Carlos, 1999
Orientador
Banca examinadora
Pinheiro, Libanio Miranda (Presidente)
Agopyan, Vahan
Debs, Mounir Khalil El
Furlan Junior, Sydney
Porto, Antonio Arlindo Guidetti
Título em português
Análise experimental de dormentes de concreto protendido reforçados com fibras de aço
Palavras-chave em português
concreto pré-moldado
concreto protendido
dormente de concreto
dormente monobloco
ensaio dinâmico
ensaio estático
fadiga
ferrovia
fibra de aço
projeto de dormente
Resumo em português
Este trabalho descreve um dormente monobloco de concreto protendido, o qual foi projetado para atender as características de uma via ferroviária brasileira. O dormente apresentou comportamento e resistência semelhantes aos dormentes de concreto comumente fabricados em vários países. A fim de verificar e aprovar o projeto, o dormente foi submetido a ensaios estáticos e dinâmicos, segundo as especificações da norma americana AREMA. Verificado e aprovado o projeto, dezoito dormentes foram fabricados sem e com fibras de aço, no teor de 60 kg/'M POT.3' (aproximadamente 0,75 % por volume). Ensaios estáticos e dinâmicos foram realizados em dormentes com e sem fibras de aço, com o objetivo de quantificar o benefício das fibras de aço à resistência estrutural do dormente. As fibras aumentaram o momento fletor de primeira fissura e o momento último, aumentaram significativamente a força de início de escorregamento dos fios de protensão e reduziram o espaçamento e a abertura das fissuras. As fibras também acrescentaram grande ductilidade aos dormentes e diminuíram a tensão nos fios de protensão, nos estágios mais avançados do carregamento. Sob ação dinâmica, as fibras reduziram a tensão nos fios de protensão mais tracionados em aproximadamente 100%, o que elevou significativamente a resistência do dormente à fadiga. Dormentes fabricados com menor força de protensão apresentaram excelente comportamento plástico e grande ductilidade, especialmente o dormente com fibras
Título em inglês
Resistance of steel fiber prestressed concrete sleepers to static and cyclic loading
Palavras-chave em inglês
concrete railroad tie
design sleeper
flexural fatigue
monoblock sleepers
precast concrete
prestressed concrete
railway
static and dynamic tests
steel fibers
Resumo em inglês
This work describes a prestressed concrete monoblock railway sleeper designed according to a brazilian railway track. The sleeper was tested according to the Arema specifications in order to verify the project. The sleeper presented a structural behavior similar to the concrete railway sleepers used worldwide. After the preliminary tests, eighteen sleepers were manufactured without and with steel fibers contents of 60 Kg/'M POT.3' (about 0.75% by volume) and they were tested under static and dynamic loading to evaluate the fiber contribution on the resistance. Steel fibers increased the first crack and ultimate bending moments, reduced the deflection under ultimate load and increased significantly the slip force of the prestressing tendons. Reinforcing the sleeper with fibers also reduced the crack width and the spacing between cracks, adding higher ductility to the sleepers and decreasing the stress in the prestressing tendons under higher loads. The fibers increased significantly the fatigue strength under cyclic loading, decreasing the stress in the prestressing tendons in about 100%. The test results showed that sleepers manufactured with lower prestressed force have higher toughness, especially those reinforced with steel fibers
 
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Cap5_.pdf (131.53 Kbytes)
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Data de Publicação
2005-04-15
 
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