Coauthored Publications with: Chastre

Conference Paper

Souza, S, Lúcio V, Chastre C, Souza L, Martins D.  2016.  Experimental Analysis of Column To Column Connections for Precast Concrete Truss, 21 – 23 November. fib Symposium 2016. Performance-based approaches for concrete structures. :10p., Cape Town, South Africa Abstract

The wind energy production is a growing industry and the energy produced is renewable and environmentally cleaner than most of the other systems. The towers to support the wind energy generators may be built with precast concrete elements that are competitive in comparison to other structural systems. The evolution of the technology for wind energy production shows a clear need for larger wind turbines and longer blades and, consequently, taller towers, where precast concrete solutions are competitive. Truss precast concrete towers is a solution that complies with the demands of the present and future wind energy production. The research on the execution and structural behaviour of the connections between the tower elements is an important issue. This communication presents the experimental analysis of column to column connections for precast concrete towers. The tests included connections with commercial threaded bars welded to the rebars and connections with grouted corrugated steel sleeves. Thick joints (50 mm) filled with fibre reinforced grout and thin joints (3 mm) filled with epoxy resin were tested and analysed.

Biscaia, HC, Chastre C, Cardoso J, Franco N.  2018.  Analyses on the bond transfer between FRP composites and other structural materials, July 17-19. 9th International Conference on Fibre Reinforced Polymer (FRP) Composites in Civil engineering, CICE2018. :8., Paris, France Abstract
n/a
Biscaia, H, Chastre C, Silva M, Franco N.  2016.  Ligações em superfícies curvas entre compósitos de FRP e betão sujeitas a temperaturas elevadas, 2-4 November 201. Encontro Nacional Betão Estrutural 2016. :13., FCTUC, Coimbra, Portugal Abstractbe_2016_paper_109_biscaia.pdf

O reforço estrutural com materiais de matriz polimérica reforçada com fibras (FRP) em diferentes tipos de elementos estruturais, e.g. pilares, vigas, lajes ou arcos, tem sido objecto de vários estudos. No entanto, os estudos sobre a avaliação da aderência entre ligações coladas em superfícies curvas são muito limitados, não se conhecendo trabalhos, quer analíticos ou numéricos, que se debrucem ainda sobre o efeito da temperatura neste tipo de ligações coladas. Todavia, os trabalhos disponíveis na literatura indicam, de forma unânime, que o descolamento do FRP da superfície curva exige a interacção entre os modos de fractura I e II. Neste sentido, o presente estudo propõe o desenvolvimento de uma solução analítica simples para simular ligações CFRP/betão com superfícies curvas de raio constante e que assumem ambas, isoladamente ou simulataneamente, as acções: (i) aplicação de uma força ao FRP; e (ii) uma a variação de temperatura. Dependendo dos coeficientes de dilatação térmica linear dos materiais colados e para níveis de temperatura não muito superiores à temperatura de transição vítrea (Tg) do FRP, o efeito da temperatura pode ser, do ponto de vista da resistência da ligação, prejudicial ou benéfico, ou seja, pode diminir ou aumentar a capacidade resistente da ligação. Diferentes critérios de rotura são adoptados e diferentes situações, e.g. raio da curva ou diferentes níveis de temperaturas, são abordadas. A solução analítica pressupõe que a lei de aderência relativamente ao modo II de fractura depende da temperatura e é representada por um exponencial, enquanto que para o modo I se assume uma lei de aderência do tipo linear com rotura frágil e cuja influência da temperatura é feita de acordo com os mesmos pressupostos da lei exponencial.

Chastre, C, Ludovico-Marques M.  2019.  Metodologia para a caraterização física e mecânica de edifícios históricos de pedra utilizando ensaios não destrutivos, 19-20 February 2. TEST&E 2019 - 2º Congresso de Ensaios e Experimentação em Engenharia Civil. :12., ISEP, Porto, Portugal Abstract

Os edifícios históricos como os palácios, castelos, igrejas e templos, são exemplos do património construído e constituem uma parte importante do nosso património cultural. Estas construções históricas incluem normalmente paredes de alvenaria maciça e pedra natural. A salvaguarda do património construído em pedra é de importância inquestionável, pelo que devem ser desenvolvidas e estudadas técnicas de intervenção adequadas em materiais e estruturas. Neste artigo, é apresentada uma metodologia de ensaios não destrutivos para avaliar a conservação de edifícios históricos de pedra e, com base nesta metodologia, é mostrado um caso de estudo na Igreja de São Leonardo, monumento português construído na Atouguia da Baleia no século XIII.

Gião, R, Lúcio V, Chastre C, Proença J.  2009.  New Methodology For Reinforced Concrete Beam-Column Cyclic Test. International FIB Conference "Concrete - 21st Century Superhero. , London: fib Abstract

The aim of the present communication is to present an analysis of the gravity load influence on the hysteretic behaviour of a beam-column connection. For this purpose, in the experimental campaign a new procedure for RC cyclic tests is presented in order to reproduce closer demands on the beam critical zone than the traditional procedures. The Experimental campaign included cyclic tests of the specimens according with the ECCS recommendation and an innovate procedure. The test results are presented, compared and analysed. A numerical simulation of the tests is presented where the model for the hysteretic response of the beam was calibrated with the experimental results. Finally, the behaviour of a portal frame system under cyclic displacements up to a drift of 3.5% was analysed, assuming that the non-linearity is concentrated on the plastic hinges, considering different levels of gravity load. Thus it is intended to assess the influence of the gravity load on the behaviour of a structure subjected to cyclic loads.

Biscaia, H, Chastre C, Cruz D, Franco N.  2016.  A New Bonding Technique for the Rehabilitation of Old Timber Floors with CFRP Composites, 13-16 September . 41th IAHS Word Congress of Housing. Sustainability and Innovation for the Future. :10., Albufeira, Portugal Abstract41_iahs_2016_-_hugo_biscaia_-_ext-abstract.pdf

Despite the number of applications with Carbon Fiber Reinforced Polymers (CFRP) have been grown in civil constructions, the studies available in the literature dedicated to the strengthening of old timber beams are very rare. This paper analyses the bending behaviour of old suspended timber floors flexurally-strengthened with CFRP laminates. A new bonding technique developed by the authors is presented which mainly consists on the embedding of both CFRP ends into the core of the timber beams. Differences between the traditional strengthening, i.e. Externally Bonded Reinforcement (EBR), and the new bonding technique are reported. A timber pavement without any CFRP laminate bonded to its soffit was also considered and the results were used as reference values for comparison with the strengthened specimens. The results revealed that the CFRP laminate used for the flexurally-strengthened of the specimen according to the EBR technique reached only 27.2% of the rupture strain of the CFRP laminate whereas the new bonding technique was capable to prevent the premature debonding of the CFRP from the timber substrate and the rupture of the CFRP laminate was observed. Furthermore, the strain distributions in the CFRP laminates and the bond stresses within the CFRP-to-timber interfaces were affected when the new technique was used. For the sake of better understanding the rupture modes observed, a numerical approach was developed which allowed us to conclude that, until the collapse of the beams, the timber never reached its yielding point and the collapse were mainly due to the poor quality of the timber (e.g. quantity of knot, cracks and irregular geometries) and the low shear capacity of the beams.

Franco, N, Chastre C, Biscaia H.  2016.  Análise experimental do comportamento à flexão de vigas de betão armado reforçadas com armaduras pós-instaladas de aço inoxidável, 4-6 July 2016. TEST&E 2016 - 1º Congresso de Ensaios e Experimentação em Engenharia Civil. :8., IST, Lisbon, Portugal Abstractteste2016_-_01067_-_noel.pdf

A procura de soluções de reforço mais eficientes que permitam aumentar a capacidade resistente de elementos estruturais sujeitos a flexão levou ao desenvolvimento de um sistema inovador de aplicação de armaduras de reforço coladas pelo exterior. Neste artigo descrevem-se os ensaios experimentais realizados e analisam-se os resultados obtidos com vigas de betão armado reforçadas com armaduras pós-instaladas de aço inoxidável com diferentes técnicas: Externally Bonded Reinforcement (EBR), Near Surface Mounted (NSM) e com o novo sistema de reforço desenvolvido - Continuous Reinforcement Embedded at Ends (CREatE). As vigas ensaiadas monotonicamente até à rotura em flexão de quatro pontos têm seção transversal em T e um vão livre de três metros. No novo sistema de reforço as armaduras são ancoradas por aderência no interior do elemento estrutural, o que associado à utilização de armaduras em aço inoxidável, possibilita aumentos de resistência e ductilidade consideráveis face às técnicas tradicionais de colagem pelo exterior.

Ludovico-Marques, M, Chastre C.  2016.  Durability Assessment of Consolidation Effect on Sandstone Monuments, 13-16 September . 41th IAHS Word Congress of Housing. Sustainability and Innovation for the Future. :10p., Albufeira, Portugal Abstract41_iahs_2016_-_marco_marques_-_ext-abstract_durability_assessment_of_consolidation_effect_on_sandstone_monuments_ludovico_marques__chastre.pdf

The façades of St. Leonard’s church and the castle in Atouguia da Baleia village in western region of Portugal are monuments built in Middle Ages. Significant stone degradation patterns are visible, being the alveolization an outstanding case study.The more porous type of sandstones similar to the variety found in the vernacular architecture of Atouguia da Baleia was treated with ethyl silicates. In order to allow the study of the durability of these conservation treatments, accelerated artificial ageing salt crystallization tests were carried out and an automatic ageing chamber was developed.Physical and mechanical behaviour was assessed on consolidated specimens before and after accelerated artificial ageing salt crystallization tests. The authors propose a prediction of the durability of these consolidation treatments by means of the salt crystallization ageing results.

Pacheco, JN, de Brito J, Chastre C, Evangelista L.  2018.  Influência da Variabilidade de Agregados Reciclados de Betão na Fiabilidade de Estruturas de Betão, 14-16 de feverei. 3º Congresso Luso-Brasileiro Materiais de Construção Sustentáveis. , Coimbra, Portugal Abstract

A produção de betão com substituição de agregados naturais por agregados reciclados minimiza os impactes da indústria da construção. Contudo, o recurso a este tipo de agregado é limitado devido a dúvidas dos diferentes agentes da indústria da construção e à ausência de regulamentação específica para o projecto de betão com agregados reciclados. A percepção de betões com agregados reciclados como um material heterogéneo com comportamento imprevisível é o principal entrave, quer para a aceitação da indústria, quer para o desenvolvimento de regulamentação. Diferentes aspectos relacionados com o efeitos da variabilidade das propriedades de betão com agregados reciclados na regulamentação de estruturas são abordados conceptualmente: a heterogeneidade dos agregados reciclados, o efeito desta heterogeneidade nas propriedades mecânicas de betão e os efeitos da variabilidade das propriedades de betão na sua fiabilidade estrutural. Os primeiros resultados de uma campanha experimental desenvolvida especificamente para abordar o efeito de agregados grossos reciclados na fiabilidade são apresentados e as suas implicações no projecto de estruturas discutidas. São apresentadas sugestões de desenvolvimentos futuros que visam a calibração de coeficientes parciais de segurança que possibilitem o projecto de estruturas de betão armado dimensionadas segundo o formato do Eurocódigo 2 e mantendo os mesmos níveis de segurança de betão convencional.

Franco, N, Chastre C, Biscaia HC.  2014.  Análise do desempenho à flexão de vigas de betão armado reforçadas com armaduras de aço inoxidável. JPEE2014 – 5ª Jornadas Portuguesas de Engenharia de Estruturas, Encontro Nacional Betão Estrutural 2014.. , LNEC, Lisboa. Abstractartigo_jpee_2014_franco_chastre_biscaia.pdf

Apresentam-se neste artigo os resultados dos ensaios realizados à escala real de um conjunto de vigas de betão armado com secção em T, levados a cabo para avaliar o desempenho das armaduras de aço inoxidável no reforço à flexão de vigas de betão armado com armaduras pós-instaladas aplicadas com as técnicas de reforço EBR (Externally Bonded Reinforcement), NSM (Near Surface Mounted) e EBR com ancoragens metálicas nas extremidades. Os ensaios realizados demonstraram que as técnicas de reforço utilizadas permitem aumentar a rigidez à flexão em regime elástico. Porém, a viga reforçada através da técnica EBR teve uma rotura prematura antes de atingir o valor da carga de cedência da viga não reforçada. Já as vigas reforçadas com as técnicas NSM e EBR com ancoragens mecânicas superaram o valor da carga de cedência da viga de referência, e as ancoragens mecânicas proporcionaram bastante ductilidade à viga reforçada com esta técnica.

Biscaia, H, Chastre C, Franco N, Cardoso J.  2016.  Modelo analítico não linear para analisar as ligações CFRP/betão, 2-4 November 201. Encontro Nacional Betão Estrutural 2016. :9., FCTUC, Coimbra, Portugal Abstractbe_2016_paper_108_biscaia.pdf

Desde que o reforço estrutural começou a utilizar materiais de matriz polimérica reforçada com fibras (FRP) que o fenómeno do descolamento prematuro dos compósitos de FRP da superfície colada tem merecido especial atenção de vários autores. O conhecimento do processo de descolamento completo da ligação CFRP/betão ganhou assim, algum destaque nos últimos anos. Na generalidade, as ligações CFRP/betão têm sido analisadas com recurso métodos analíticos e numéricos sendo que, nos primeiros, se tem vindo a adoptar leis de aderência muito simplificadas das observadas experimentalmente. Apesar das simplificações adoptas nas análises analíticas, as expressões obtidas são muito importantes já que têm grande potencial em serem adoptadas pelos códigos ou normas nacionais e/ou interncionais. Por outro lado, e apesar de adoptarem leis de aderência mais refinadas, as análises numéricas permitem apenas a obtenção de expressões empíricas que podem não contemplar a generalidade dos casos estudados. Neste sentido, este trabalho apresenta um conjunto de soluções analíticas com base numa lei de aderência exponencial capaz de representar todas as não-linearidades envolvidas no descolamento da ligação CFRP/betão. Os resultados analíticos são confrontados com ensaios experimentais em que a técnica de colagem EBR foi utilizada. Contudo, o modelo analítico proposto pode ser também utilizado quando a técnica Near Surface Mounted (NSM) é adoptada. Adicionalmente, são apresentadas soluções analíticas para o caso em que o deslocamento relativo entre o CFRP e o betão é restringido por, e.g., um dispositivo de amarração mecânica instalado na extremidade oposta à aplicação de carga.

Chastre, C, Ludovico-Marques M, Biscaia H.  2019.  Ensaios não destrutivos para a inspeção e avaliaçao de edifícios históricos de alvenaria de pedra, 19-20 February 2. TEST&E 2019 - 2º Congresso de Ensaios e Experimentação em Engenharia Civil. :12., ISEP, Porto, Portugal Abstract

Ao longo da sua vida útil os edifícios históricos estão sujeitos a alterações de uso, a agentes ambientais e a diferentes ações como assentamentos do solo, incêndios, inundações ou sismos, para os quais podem não estar preparados. Além disso, a falta de manutenção contínua ajuda a colocar grande parte desse património em risco devido a problemas estruturais que reduzem sua própria segurança e a dos seus utilizadores. A preservação e mitigação de riscos do património cultural construído requer o uso de ferramentas confiáveis, a fim de avaliar o seu estado de conservação e identificar e prevenir potenciais vulnerabilidades. Os testes destrutivos tradicionais não são possíveis de realizar na maioria dos edifícios históricos, por isso é necessário selecionar testes não destrutivos (NDT) que permitam a caracterização física e mecânica dos materiais e do comportamento da estrutura. Neste artigo apresenta-se uma visão geral de diferentes equipamentos e testes NDT que permitem o levantamento geométrico e o mapeamento dos danos do edifício, a análise petrográfica da pedra de alvenaria, a caracterização das propriedades físicas e mecânicas dos materiais e o comportamento estrutural do edifício.

Souza, LAS, Chastre C, LUCIO VJG, Souza STM.  2015.  Modelo simplificado para análise do comportamento dinâmico de torres treliçadas em concreto armado para turbinas eólicas offshore, 22-25 Nov. CILAMCE 2015 - XXXVI Ibero-Latin American Congress on Computational Methods in Engineering. :16p., Rio de Janeiro, Brasil Abstractsouza2015chlusu-cilamce2015paper327.pdf

Este trabalho apresenta o desenvolvimento de um software para análise de torres treliçadas em concreto armado, pós-tensionada por tirantes externos, com a finalidade de suporte para turbinas eólicas de eixo horizontal, em ambiente offshore. A torre está sujeita às ações gravitacionais, aerodinâmicas, hidrodinâmicas. Desenvolveu-se um código computacional, em linguagem MATLAB, específico para este tipo de torre. As dificuldades de uma análise tridimensional mais complexa foram reduzidas propondo-se um modelo simplificado bi-dimensional utilizando-se elementos de pórtico plano. As cargas de vento são variadas segundo o espectro de von Karman. Para as ondas marítimas e correntes são implementados o espectro de Pierson-Moskowitz e o de JONSWAP. As cargas hidrodinâmicas são avaliadas pela equação de Morison. Estas cargas são integradas ao longo dos elementos estruturais e transformadas em cargas nodais equivalentes, de acordo com o proposto por Souza. A análise é realizada no domínio do tempo com algoritmo de Newmark. Este software, por ser específico para este tipo de torre, possui facilidades na introdução de dados e na modelagem da estrutura. Com estas estratégias o modelo apresentou bons resultados para a avaliação de cargas, cálculo de freqüências naturais, resposta de deslocamentos, esforços e reações.

Franco, N, Chastre C, Biscaia H.  2016.  Análise do desempenho da técnica CREatE para reforço à flexão de vigas de betão armado com armaduras de aço inoxidável, 2-4 November 201. Encontro Nacional Betão Estrutural 2016. :10., FCTUC, Coimbra, Portugal Abstractbe_2016_paper_74_noel__franco.pdf

Neste artigo apresentam-se as principais características da técnica de reforço Continuous Reinforcement Embedded at Ends (CREatE), os procedimentos de aplicação e as vantagens e limitações da sua utilização. Apresentam-se também os resultados dos ensaios realizados para avaliar o desempenho desta técnica no reforço à flexão de vigas de betão armado com secção transversal em T, reforçadas com armaduras pós-instaladas de aço inoxidável, coladas pelo exterior ou inseridas na zona de recobrimento. As vigas reforçadas com a técnica CREatE e ensaiadas à flexão em quatro prontos apresentaram elevados acréscimos de resistência e ductilidade quando comparadas com as vigas reforçadas com as técnicas tradicionais - Externally-Bonded Reinforcement (EBR) e Near Surface Mounted (NSM). As vigas reforçadas com a técnica CREatE foram sujeitas a carregamentos monotónicos ou cíclicos, tendo-se constatado que as roturas prematuras que estão associadas às técnicas tradicionais anteriormente referidas nunca foram observadas nas vigas reforças com esta técnica. Desenvolveu-se um modelo numérico simples, e com boa precisão, para modelar o desempenho das vigas de betão armado, sendo os resultados apresentados e discutidos.

Biscaia, H, Chastre C.  2018.  Degradation of EB-GFRP systems due to artificial aging conditions, 23-24th April 20. XVI Portuguese Conference on Fracture (PCF2018). , Universidade da Beira Interior, Covilhã, Portugal Abstract

The use of adhesively bonded joints between Fiber Reinforced Polymers (FRP) and concrete elements have been spread out in the past decades. However, due to their recent applications, the durability aspects related with these bonded joints requires the use of high safety factors which strongly restricts the mechanical capacity of the FRP composites. The experimental assessment of the degradation of FRP-to-concrete interfaces is an important task because it provides useful data that can be used to calibrate analytical or numerical models with the aim of helping on the correct understanding of the interfacial degradation. In this work, a new and simple interfacial bond-slip model that needs only one parameter to be experimentally defined is proposed. Compared to unaged Glass (G) FRP-to-concrete interfaces, the relative degradation of these bonded interfaces is studied after being subjected to: (i) salt fog cycles; (ii) wet-dry cycles; (iii) temperature cycles between -10ºC and +30ºC; and (iv) between +7.5ºC and +47.5ºC. The subsequent full debonding processes are predicted through an analytical model that takes into account the degradations experimentally determined from the tests.

Franco, N, Chastre C, Biscaia H.  2016.  Novo sistema de reforço à flexão de vigas de betão armado com armaduras de aço inoxidável aplicadas pelo exterior, 27-29 September. II Encontro Luso-Brasileiro de Degradação de Estruturas de Betão. :12p.., LNEC, Lisbon, Portugal Abstractdegrada_2016_-_noel_franco_-_ext-abstract.pdf

O reforço à flexão de vigas de betão armado tem apresentado uma evolução com tendência para soluções onde são utilizadas armaduras à base de materiais compósitos de fibras de Carbono, Vidro, Basalto ou Aramida, aplicadas com as técnicas Externally Bonded Reinforcement (EBR) ou Near Surface Mounted (NSM). No entanto, o comportamento elástico-linear destes materiais e as roturas tendencialmente frágeis das soluções condicionam a sua utilização em estruturas onde se pretende alguma ductilidade. Por conseguinte, procurou-se desenvolver um sistema de reforço estrutural alternativo e inovador em que os materiais de reforço aplicados, conjuntamente com a solução de reforço, conseguissem minimizar ou eliminar os riscos de roturas prematuras e ao mesmo tempo aumentassem a ductilidade dos elementos reforçados. Neste trabalho, apresenta-se em pormenor este novo sistema de reforço à flexão de vigas de betão armado com armaduras de aço inoxidável ancoradas internamente por aderência. Neste sistema de reforço as armaduras são contínuas e pós-instaladas pelo exterior, ficando as extremidades ancoradas por aderência no interior do elemento estrutural. Apresentam-se e discutem-se os resultados dos ensaios realizados para avaliar o desempenho das vigas de betão armado reforçadas com esta nova técnica. Os modos de rotura observados são também motivo de análise mais detalhada. Evidenciam-se alguns benefícios na utilização deste sistema de reforço inovador, nomeadamente ao nível da capacidade resistente última das vigas de betão armado e fazem-se algumas recomendações para a sua aplicação e utilização na reabilitação de elementos estruturais degradados.

Gião, R, Lúcio V, Chastre C.  2019.  Assessment of the influence of gravity load in RC beams’ critical zones subjected to cyclic loading, May, 27-29, 2019. Proceedings of the fib Symposium 2019: Concrete - Innovations in Materials, Design and Structures. :497-504., Kraków, Poland Abstract

The aim of the present paper is to evaluate the gravity loads effect in the behaviour of reinforced concrete beams critical zones subjected to cyclic loads. A numerical study to assess the influence of gravity load on RC beam critical zones subjected to cyclic loading is presented, assuming the level of gravity load as a variable parameter. For this purpose, the non-linear model was previously validated with an experimental campaign carried out on RC beam connection subject to cyclic loading with and without gravity loads. The consideration of the gravity load effects led to an accumulation of negative (hogging) deformation and the formation of an unidirectional plastic hinge. In order to validate this behaviour in an overall structural response, a non-linear numerical analysis of a RC frame system under cyclic loads, subject to different levels of gravity load, is also presented. The numerical results are analysed in terms of global hysterical response, accumulated energy dissipation and equivalent viscous damping ratio. In this numerical study was observed that the hysteretic response depends on the load path. In the presence of higher gravity loads levels, the structure hysteretic behaviour exhibits higher damage levels and the failure mechanism is prone to the formation of four plastic hinges. This phenomenon is analysed and discuss in the present paper. © Federation Internationale du Beton (fib) - International Federation for Structural Concrete, 2019.

Biscaia, H, Chastre C, Cruz D, Franco N, Nunes R.  2016.  Avaliação experimental de diferentes ligações coladas, 4-6 July 2016. TEST&E 2016 - 1º Congresso de Ensaios e Experimentação em Engenharia Civil. :8., IST, Lisbon, Portugal Abstractteste2016_-_01050_-_biscaia.pdf

A utilização de materiais compósitos de matriz polimérica (Fiber Reinforced Polymers - FRP) como armadura de reforço de diferentes elementos estruturas de várias naturezas (e.g. betão armado, aço, madeira ou alvenaria) tem vindo a suscitar o interesse da comunidade científica internacional. Inicialmente, a simples colagem pelo exterior dos compósitos de FRP aos elementos estruturais permitiu identificar um fenómeno de descolamento prematuro do compósito para níveis de extensão muito aquém dos seus limites de rotura. Com base na experimentação, algumas teorias têm surgido no sentido de explicar o fenómeno do descolamento prematuro dos FRPs. Por outro lado, outras técnicas de reforço têm sido propostas com o objetivo de adiar ou simplesmente eliminar esse fenómeno. Neste trabalho, são analisadas diferentes ligações coladas entre laminados de CFRP e outros materiais tais como, o betão armado, o aço e a madeira. Duas técnicas de reforço por colagem vulgarmente citadas na literatura internacional foram utilizadas: Externally Bonded Reinforcement (EBR) e Near Surface Mounted (NSM). Os resultados experimentais permitiram constatar que o desempenho local das ligações estudadas é distinto, tendo-se observado que as relações entre a tensão de aderência e o deslocamento relativo entre superfícies é: (i) na ligação CFRP/betão do tipo não linear e caracteriza-se por, após atingir-se uma tensão de aderência máxima, o descolamento ocorre quando a tensão de aderência tende para zero; (ii) na ligação CFRP/aço o desempenho é do tipo bi-linear, i.e. com um troço inicial retilíneo até atingir-se uma tensão de pico seguindo-se um troço linear descendente até tensão de aderência nula; e (iii) na ligação CFRP/madeira o desempenho é do tipo tri-linear, i.e. similar à ligação CFRP/aço mas com um troço constante a seguir ao troço linear descendente e que se esgota para um deslocamento relativo último.

Biscaia, H, Cardoso J, Chastre C.  2017.  A finite element based analysis of double strap bonded joints with CFRP and aluminium. 16th International Conference on Fracture and Damage Mechanics. , Florence, Italy Abstract

The bonding between two different materials or between same materials is a quite popular method. Unlike fastener joints, it avoids undesirable stress concentrations and doesn't demand an intrusive application to ensure the good performance of the joint. However, depending on the configuration of the adhesively bonded joint, its performance responds differently and the choice (if possible to make) on the best configuration, i.e. the configuration that originates the highest strength and/or stiffness, may be hard to make. Within this context, several configurationsof aluminium-to-aluminium bonded joints unstrengthened and strengthened with fiber reinforced polymers (FRP) were modelled using a commercial finite element code. The linearity and nonlinearity of the FRP composite and the aluminium were considered, respectively, and the adhesively bonded joints were subjected to a regular displacement that intended to simulate a tensioning load. Also, the nonlinearities of the interfaces were considered in the form of nonlinear cohesive adhesive laws. The fracture Modes I and II were defined trough a bond-slip relation with abi-linear shape and the Mohr-Coulomb failure criterion is used for the coupling of the cohesive adhesive laws of the interface when the debonding process of the bonded joint configuration implies the interaction between both fracture modes, i.e. the joint is under a mixed-mode (Mode I+II) situation. The results are presented and discussed and the configurations of the bonded joints are all compared through bond stress distributions and load-slip responses. The study herein presented is, therefore, a contribution to the analysis of the structural integrity of bonded joints between FRP composites and aluminium substrates, helping also on the choice of the most adequatebonded joint configuration and corresponding reinforcement to be used and applied in practice.

Faria, P, Chastre C.  2015.  Visão Integrada da Reabilitação, 18 de Junho 2015. Paredes 2015. Reabilitação e Inovação.. (Paulo B. Lourenço, Fernando Pinho, Vasconcelos, Graça, Válter Lúcio, Eds.).:1-20., Lisboa Abstractpaulina_faria_e_carlos_chastre_-_visao_integrada_da_reabilitacao.pdf

A reabilitação de um edifício tem muitas vezes de ser analisada e efetuada tendo em conta os edifícios vizinhos e a envolvente. No caso particular da reabilitação de um edifício, à partida devem considerar-se, de forma integrada, todos os requisitos que não são cumpridos face aos padrões atuais. Com base nessa análise, e tendo em conta muitas vezes condicionantes vários, que vão desde estéticos, técnicos, culturais a económicos, e que dependem em larga medida das tipologias construtivas, a intervenção tem de ser cuidadosamente concebida, preparada e executada. Apresentam-se sinteticamente as tipologias construtivas mais correntes, o contexto legislativo português da construção e específico da reabilitação. Efetua-se uma análise à legislação vigente, detalhando com maior detalhe o Regime Especial da Reabilitação Urbana, que possibilita dispensas de cumprimentos regulamentares mas apenas relativos a aspetos construtivos. Por esse motivo apresenta-se também uma síntese de aspetos relativos à segurança estrutural na reabilitação de edifícios com tipologias correntes. Pretende-se, através desta síntese, contribuir para uma visão mais integrada da reabilitação.

Chastre, C, Ludovico-Marques M.  2016.  Avaliação dos Portais da Igreja de São Leonardo na Atouguia da Baleia Utilizando Testes Não Destrutivos, 12-14 October 20. 10º Congresso de Mecânica Experimental (CNME 2016). :12., LNEC, Lisbon, Portugal Abstractcnme2016_paper_51_chastre.pdf

Neste artigo é apresentado um resumo das intervenções de conservação realizadas no século passado na Igreja de São Leonardo, bem como um resumo dos estudos realizados na última década. Em seguida mostra-se o padrão de degradação que ocorre nos portais de arenito da igreja e é analisada a evolução da alveolização que ocorreu nos portais de arenito ao longo dos últimos sessenta a setenta anos. No final, a inspeção visual dos portais de arenito é comparada com um levantamento realizado através de varrimento por laser tridimensional.

Martins, D, Souza STM, LUCIO VJG, Chastre C, Souza LAS.  2018.  Análise experimental de ligações pilar-pilar em torres treliçadas em concreto pré-moldado para suporte de geradores eólicos, 7 a 9 de novembr. Encontro Nacional Betão Estrutural - BE2018. :10., LNEC, Lisboa, Portugal Abstract

Com o crescente consumo de energia elétrica são cada vez mais os países que procuram fontes de energia renovável e limpa, entre elas a eólica. A quantidade de energia produzida é influenciada pela altura das torres, dimensões das pás e potência dos aerogeradores. Quanto maior for a elevação da turbina maiores são a velocidade e estabilidade dos ventos alcançados. A solução de torre treliçada em concreto armado pré-moldado idealizada por Lúcio e Chastre [2] permite a construção de torres altas e é competitiva em relação aos outros sistemas estruturais.As ligações têm uma importância fundamental no comportamento global das estruturas pré-moldadas. A viabilidade da ligação (fácil execução, baixo custo, comportamento/capacidade resistente) é preponderante na viabilização da construção destas torres.Até à data foram estudadas quatro ligações (S1, S2, S3 e S4), sendo neste artigo abordadas apenas as ligações do modelo S3 com junta de 3mm (barras salientes/bainhas corrugadas/selagem com grout) e do modelo S4 com junta de 50 mm (ligações aparafusadas produzidas comercialmente).Através dos resultados experimentais pode-se concluir que o mecanismo de rutura foi o mesmo nos dois modelos e que as soluções estudadas preenchem os requisitos para a sua utilização em estruturas pré-moldadas de concreto armado para suporte de aerogeradores.

Chastre, C, Monteiro A, Biscaia H, Franco N.  2016.  Novo sistema de reforço estrutural de vigas de betão armado com compósitos de FRP ancorados internamente por aderência, 27-29 September. II Encontro Luso-Brasileiro de Degradação de Estruturas de Betão. :12p.., LNEC, Lisbon, Portugal Abstractdegrada_2016_-_carlos_chastre_-_ext-abstract.pdf

A reabilitação de estruturas de betão armado com compósitos de FRP tem tido uma grande aceitação em especial devido às excelentes características de durabilidade dos materiais compósitos, ao seu baixo peso e às suas elevadas prestações mecânicas. Contudo, o comportamento elástico-linear dos compósitos de FRP e a sua forma de aplicação pode originar roturas prematuras, quer na técnica de reforço EBR (Externally Bonded Reinforcement), em que o compósito é colado externamente, quer na técnica NSM (Near Surface Mounted) em que o compósito é inserido na zona do recobrimento. No sentido de minimizar o risco de roturas prematuras e ao mesmo tempo aumentar a ductilidade dos elementos reforçados, desenvolveu-se um novo sistema de reforço estrutural em que as armaduras são ancoradas internamente por aderência. A fim de validar o novo sistema de reforço estrutural com compósitos de FRP foi realizado um programa experimental que incluiu o ensaio de vigas de betão armado (BA) reforçadas com as seguintes técnicas de reforço: EBR, NSM e pela nova técnica CREatE (continuous reinforcement embedded at ends). Neste artigo descrevem-se os ensaios experimentais realizados e analisam-se os resultados obtidos. As vigas de BA ensaiadas tinham seção em T, com um vão de 3,0 m e uma altura de 0,3 m e foram solicitadas em flexão em 4 pontos e testadas até a rotura. A técnica CREatE provou ser a mais eficaz das três alternativas testadas mobilizando a totalidade do CFRP e apresentando a maior capacidade resistente e a ductilidade mais elevada.

Pacheco, J, de Brito J, Chastre C, Evangelista L.  2019.  Reliability of the bond strength of recycled coarse aggregate concrete, May, 27-29, 2019. Proceedings of the fib Symposium 2019: Concrete - Innovations in Materials, Design and Structures. :913-920., Kraków, Poland Abstract

An analysis on the effect of the incorporation of coarse recycled concrete aggregates on the bond strength between concrete and embedded steel reinforcement is presented. The model’s uncertainty of the Level I provision of the anchorage length of fib Bulletin 72 on ribbed steel/recycled aggregate concrete bond is quantified. Afterwards, reliability analyses on the bond strength are made and a partial safety factor for the anchorage length of recycled concrete elements is proposed. The model’s uncertainty is evaluated through data from pullout tests, the only type of bond test that has been so far performed extensively on recycled aggregate concrete specimens. The limitations of this test in reproducing the bond of actual structural elements is discussed, and the model’s uncertainty is converted to that of lap splice tests. The bond strength of recycled aggregate concrete design was found to be less reliable than that of natural aggregate concrete, especially in the absence of confining reinforcement. For concrete with full recycled aggregate incorporation, a 25% increase in the anchorage length is proposed. Additional testing on the bond strength of lapped splices or beam-end specimens is recommended.

Ludovico-Marques, M, Chastre C.  2014.  Conservation of sandstone monuments: a new approach in consolidation treatments, 16-19 December. 40th IAHS Word Congress of Housing. Sustainable Housing Construction.. :ID211(10p)., Funchal, Portugal Abstract40_iahs_ludovico-marques_-_ext.abstract.pdf

Sandstones are very important in the building elements of world’s historical and cultural heritage. The façades of St. Leonard’s church in Atouguia da Baleia village in western region of Portugal are an outstanding example of the effect of alveolization on going for several centuries. In Middle ages there was an harbour and a sodium chloride rich environment near this church was responsible for this significant stone degradation pattern.
A new approach of consolidating products application on stone walls façades based on Karsten pipe using total head to allow full absorption of stone was followed.
Experimental research, based on physical and mechanical tests, was carried out on selected representative samples of a variety of sandstones on monuments treated with ethyl silicates in order to assess the effectiveness and harmfulness of these treatments.
The comparison of results between traditional immersion applications and Karsten pipe’s based procedure on stone monument indicate the potential viability of this new approach when difficult conditions of consolidating products’ absorption occurs on stone monuments.