Fortalecimento da coluna

Visão geral do projeto

Um edifício de escritórios com um comprimento de 68 m, uma largura de 16 m, uma área edificada de cerca de 8900 m2, uma camada subterrânea, sete andares no chão, uma estrutura de quadro e uma fundação de balsa, investido em 1980 e colocado em uso no ano seguinte. Quando redecorado, descobre-se que há 3 colunas médias nos dois e três andares no meio do edifício, e as rachaduras na raiz da coluna são graves. O descascamento do concreto na raiz da coluna é grave, e os tendões longitudinais da coluna corrodidos podem ser vistos obviamente. Descubre-se que as 3 colunas acima no edifício têm rachaduras verticais a cerca de 1 m da raiz da coluna, a largura máxima da costura é de 2,5 mm, a corrosão dos tendões principais e estripas é pesada, o que leva à redução da área eficaz da força original e à grave perda do concreto na raiz, o que reduziu a seção da coluna a um grau diferente. Além disso, existem várias rachaduras sérias nas vigas do quadro, todas as quais precisam de reforço. Este artigo apresenta apenas o reforço das colunas.

Com base no projeto, escolha o tecido de fibra de carbono reinfriado (CFRP) para o reforço das colunas.

Escolha do método de reforço

Atualmente, os métodos comumente usados para reforçar colunas de concreto armado são: método de seção de coluna de ampliação, método de revestimento de aço de enrolamento e método de material de FRP de enrolamento. O método de aço envolvido é mais eficaz do que o método de seção de concreto armado, porque o método de seção de ampliação faz com que o peso e o tamanho da seção da estrutura aumentem muito. Os dois métodos são mais artificiais e às vezes difíceis de construir. Além do aço mais pesado, a capacidade do aço envolvente para resistir à erosão ambiental adversa é pobre.

Nos últimos anos, o material FRP (incluindo CFRP, GFRP, AFRP, etc.) tem sido usado para reforçar colunas de concreto armado como um novo método de reforço em vez de aço envolto. O método tem as vantagens de alta resistência, alta eficiência, construção conveniente, boa durabilidade e resistência à corrosão, espessura fina, peso leve e assim por diante. Entre eles, a forma mais comum de colunas reforçadas de FRP é pano de fibra envolvido ou tira. O projeto escolhe pano de fibra de carbono para reforçá-lo.

Existem vários processos diferentes para reforçar a coluna de concreto armado com material FRP. De acordo com o processo de formação, o método de reforço pode ser dividido em três tipos: método de bastão úmido, método de enrolamento contínuo de filamento e método de concha pré-fabricada. O método mais comumente usado é o método de ligação úmida, que tem as vantagens sobressalentes de grande flexibilidade e fácil de operar no campo. Este método é selecionado por este método, e o pano de fibra unidirecional é enrolado na superfície da coluna por infiltração de resina, de modo que a direção da fibra principal esteja ao longo do anel da coluna. A coluna pode ser completamente envolvida por pano de fibra de camada única ou de camadas múltiplas, e também pode ser parcialmente envolvida por um anel em espiral contínuo ou anel espaciador. Neste projeto, o pano de fibra de carbono é completamente envolvido e reforçado.

O tamanho da seção da coluna retangular neste projeto é de 500 mm x 550 mm. Considerando que o efeito de confinamento do anel de CFRP à coluna retangular é pobre, pode fornecer uma restrição muito eficaz à coluna circular, de modo que a seção da coluna retangular neste projeto é de seção transversal. A forma é inicialmente modificada para elipse e restrita pelo anel de pano de fibra de carbono.