045999863384

A. Sousa e Brito, T. L. M. Morgado, C. M. Branco

Caso de Estudo

CIFIE 2010

Caso de estudo: análise MeCâniCa e FraCtográFiCa de uM Cabo de aço pré-esForçado
A. SOUSA E BRITO(1)*, T. L. M. MORGADO(1,2), C. M. BRAnCO(1)
(1) ICEMS-IST-UTL – Instituto de Ciência e Engenharia de Materiais e Superfícies Instituto Superior Técnico da Universidade Técnica de Lisboa, Av. Rovisco Pais, Lisboa, Portugal (2) DEM-ESTA-IPT - Departamento de Engenharia Mecânica da Escola Superior de Tecnologia de Abrantes do Instituto Politécnico de Tomar, Rua 17 de Agosto de 1808, 2200-240 Abrantes, Portugal
*[e-mail]

abstraCt: This paper presents results of a failure analysis study to characterize the damage phenomenon that occurred in prestressed steel cables of a suspension bridge. This study includes: material characterization using chemical, microestrutural and hardness analysis; fractographic analysis by scanning electron microscopy (SEM); mechanical tests of the material in static tension; fatigue tests (S-n curves). The fatigue tests were carried out in laboratory air only and in the laboratory air also but after previous exposure in tap water to simulate the working environment of the cables. Fractured surfaces for more than 50% of the rods were brittle failure type and the remains were ductile failure (cup-and cone type). Due to the characteristics of the work environment (close to a river) stress corrosion was also observed. Keywords: prestressed cable, high carbon steel, fatigue tests, fractographic analysis. resuMo: neste artigo apresenta-se o resultado do estudo das causas de dano ocorrido num dos cabos pré-esforçados de aço de uma ponte suspensa. O estudo iniciou-se com a caracterização química, mecânica e microestrutural do material. O comportamento à fadiga foi estudado através de ensaios de fadiga realizados em condições o mais similar às condições ambientais a que os cabos estavam sujeitos (com e sem contacto com água). Complementou-se este estudo