Reforço de viga

Com o passar do tempo, a ponte em funcionamento envelhece gradualmente, reduzindo a sua capacidade de suporte. Para melhorar a capacidade de suporte e prolongar a sua vida útil, é necessário reforçá-la. Como um importante meio técnico de reforço de pontes, o método da chapa de aço adesiva possui características de alta resistência, alta eficiência, operação conveniente e economia. Pode ser aplicado em diversas estruturas de pontes e em diferentes partes estruturais. Nos últimos anos, tem sido gradualmente aplicado em projetos de reforço de pontes.

Actualmente, os investigadores nacionais e estrangeiros concentram-se na "tensão pontual" na investigação de vigas de betão armado reforçadas por chapas de aço coladas, ou seja, no projecto de reforço propriamente dito, na zona de compressão de elementos de flexão reforçados por chapas de aço coladas. Geralmente, o cálculo é realizado com base na tensão pontual de vigas de duas barras, e o estudo experimental centra-se na influência da posição e da relação largura-espessura das chapas de aço na capacidade de carga das vigas reforçadas. Em contraste, existe pouca investigação sobre o reforço de vigas de betão armado por chapas de aço coladas sob cargas secundárias; apenas se realiza a análise das características mecânicas e o cálculo da capacidade de carga da secção normal dos elementos de betão armado reforçados com chapa de aço.

O atual "Código de Projeto de Reforço de Pontes Rodoviárias" estipula: "Antes da colagem das chapas de aço, os elementos reforçados devem ser descarregados". Assim sendo, a tensão do betão e a tensão da chapa de aço devem ser consideradas na fórmula de cálculo da capacidade de carga, e o aumento da capacidade de carga de projeto da viga reforçada deve ser limitado. Verifica-se a quantidade máxima e a deformação das chapas de aço aderíveis sob descarga, em vez de se aplicar simplesmente a fórmula de cálculo de projeto da capacidade de carga das estruturas de betão armado. Como o projeto não considera a situação real, não só desperdiça aço, como também causa deterioração da ductilidade, aumento da fragilidade, aumento da deformação e desempenho sísmico dos elementos após o reforço, pelo que se deve prestar bastante atenção a isto. Assim sendo, com base na soma das conquistas existentes e na combinação com os exemplos de engenharia, este artigo deduz a fórmula de cálculo da capacidade de flexão real das vigas reforçadas com colagem de chapa de aço.

1) Considerando a influência da força secundária, a fórmula teórica da capacidade de suporte final das vigas de betão armado reforçadas com chapas de aço deduz-se pela aplicação da teoria da mecânica elástica, que é diferente da fórmula sem considerar a influência da força secundária.

2) Após o reforço das vigas de betão armado com chapas de aço, a tensão secundária afeta a altura da zona limite de compressão sob a condição de rotura adequada da armadura, sendo que a influência está relacionada com a primeira tensão do elemento original. De acordo com a fórmula para calcular a quantidade máxima de chapas de aço aderidas necessárias na zona de tração, a rotura frágil das vigas reforçadas pode ser evitada e o desperdício de chapas de aço reforçadas pode ser reduzido, o que fornece uma referência para o cálculo e a análise dos elementos de flexão do betão armado.

3) A fórmula de cálculo da capacidade de suporte das estruturas de betão armado reforçadas com chapa de aço no atual Código de Projeto de Pontes Rodoviárias deve considerar a magnitude do aumento da capacidade de suporte, a quantidade máxima de chapa de aço a colar, a relação tensão-deformação real da estrutura no processo de reforço e a influência da força secundária no efeito de reforço.