29
sistema. Pode-se observar a passagem de
um estado de tensões de tração (antes da
aplicação do sistema de reforço) para um
estado de tensões de compressão.
A rede wireless de sensores colocada
na estrutura permitiu fazer a compara-
ção do nível de tensões obtido no mode-
lo de elementos finitos tridimensional, na
zona crítica da ponte – ver Fig. 9.
Em conclusão, foi desenvolvido e apli-
cado um sistema de reforço à fadiga em
ponte metálica ferroviária com 120 anos
na Suíça, por meio de sistema de proten-
são não aderente de laminados CFRP.
Esta solução permitiu a redução do nível
médio de tensões na estrutura, e a tran-
sição de regime de fadiga para um estado
de tensões seguro e fora dos limites de
fadiga. Foi desenvolvido um método ana-
lítico, com base no
constant life diagram,
para determinar o nível mínimo de pro-
tensão que inibe a abertura de fissuras
por fadiga na estrutura metálica da pon-
te, e permite que esta tranforme de um
regime de vida limitado para um regime
infinito no que à fadiga diz respeito [5].
Vantagens de aplicação deste sis-
tema:
– Possibilidade de aplicação em su-
perfícies rugosas
– Rápida instalação
– Fácil aplicação de protensão sem
necessidade de recurso hidráulicos
– Sem interrupção de tráfego
– Mínima intervenção estrutural (dis-
pensa preparação de superfície)
– Fácil remoção do sistema
– Nível de protensão ajustável
Nesta obra foram aplicados lami-
nados e sistema de protensão de-
senvolvido pela S&P. A S&P também
disponibiliza soluções de laminados
CFRP protendidos colados usualmente
aplicadas em estruturas de concreto
armado.
Na realização deste projecto houve en-
volvimento de várias entidades.
Parceiros Industriais:
•
Swiss Comission for Technology and
Innovation (CTI)
•
S&P Clever Reinforcement Company AG
•
Swiss Federal Railways (SBB)
•
Parceiros de investigação:
•
EPFL, Swiss Federal Institute of Tech-
nology Lausanne, Steel Structures
Laboratory (ICOM)
•
ETHZ, Swiss Federal Institute of Te-
chnology Zürich, Institute of Structu-
ral Engineering (IBK)
•
EMPA, Swiss Federal Institute of Mate-
rial Science and Technology, Structural
Engineering Laboratory, Dübendorf
REFERÊNCIAS
Ghafoori E., Motavalli M., Botsis J., Her-
wig A., Galli M., Fatigue strengthening
of damaged steel beams using ubnon-
ded and bonded prestressed CFRP
plates, International Journal of Fatigue,
2012, 44, pp. 303 – 315.
Ghafoori E., Schumacher A., Motavalli
M., Fatigue behavior of notched steel
beams reinforced with bonded CFRP
plates: Determination of prestressing
level for crack arrest, Engineering
Structures, 2012, 45, pp. 270 – 283.
Ghafoori E., Motavalli M., Nussbaumer
A., Herwig A., Prinz G.S., Fontana, M.,
Determination of minimum CFRP pre-
-stress levels for fatigue crack preven-
tion in retrofitted metalic beams, Eng
Struct 84, 2015, pp. 29 – 41.
Ghafoori E., Motavalli M., Normal, high
and ultra-high modulus carbon fi-
ber-reinforced polymer laminates for
bonded and un-bonded strengthe-
ning of steel beams, Materials and de-
sign 67, 2015, pp. 232 – 243.
Ghafoori E., Motavalli M., Nussbaumer
A., Herwig A., Prinz G.S., Fontana, M.,
Design criterion for fatigue strengthe-
ning of riveted beams in a 120-year-
-old railway metallic bridge using pre-
-stressed CFRP plates, Composites:
Part B 68, 2015, pp. 1 – 13.
FIG. 7 – MONITORAÇÃO DA APLICAÇÃO DA PROTENSÃO
IN SITU
–
EXTRAÍDO DE [5]
FIG. 8 – TENSÕES NA ZONA CRÍTICA DA VIGA N.º 5 SUJEITA À
AÇÃO DO TREM S3 – EXTRAÍDO DE [5]
FIG. 9 – COMPARAÇÃO DE TENSÕES DO MODELO DE ELEMENTOS FINITOS E TENSÕES MEDIDAS
NA ESTRUTURA DEVIDO À PASSAGEM DE UM TREM S3 - EXTRAÍDO DE [5]
