Estrutura de alvenaria de tijolos de reforço

1. Levantamento de engenharia

Um edifício de ensino no distrito de Shijingshan, em Pequim, foi construído em 1986, com uma área construída de 4.300 m². O primeiro piso é uma estrutura de pórtico e o segundo ao quarto pisos são estruturas de tijolo e betão. A altura da primeira camada é de 3,8 m, a altura da segunda e terceira camadas é de 3,6 m, a altura da quarta camada é de 3,8 1"13" e a altura total é de 14,8 m. Foi comprovado que a capacidade sísmica do edifício não cumpre os requisitos relevantes da engenharia nacional de segurança de edifícios de escolas primárias e secundárias. Após o reforço, a intensidade de fortificação sísmica do edifício projetado deverá atingir os 8 graus.

2. Projeto de reforço

2.1 plano de design

O esquema de design deste projeto é analisado a partir de quatro aspetos: custo, período de construção, função de serviço e eficácia da melhoria do desempenho sísmico, e o reforço de tecido de fibra de carbono é determinado como o esquema ideal.

(1) Se o método tradicional de reforço de lajes de betão armado for adotado neste projeto, a secção viga-pilar da estrutura do primeiro piso tornar-se-á demasiado grande com o aumento da carga superior. Isto tem um grande impacto na função de utilização do primeiro andar. Além disso, a fundação da estrutura do pilar necessita de ser alargada, mesmo da fundação independente para a fundação de radier, resultando no prolongamento do período de construção e no aumento substancial do custo. A fibra de carbono apresenta as vantagens de ser leve, ter pouca carga adicional após o reforço, ter pouca influência na fundação do edifício e ter pouca necessidade de reforço da fundação.

(2) O relatório de avaliação sísmica deste projeto mostra que a resistência à compressão da estrutura de alvenaria superior cumpre os requisitos, a capacidade de cisalhamento é insuficiente, o número de colunas estruturais originais é insuficiente, a secção transversal das vigas anulares é pequena, as medidas de ductilidade da parede necessitam de ser reforçadas e o tecido de fibra de carbono tem a vantagem de aumentar a ductilidade da estrutura.

(3) Do ponto de vista da utilização, o espaço livre das salas de aula não pode ser demasiado reduzido. Independentemente do comprimento ou da largura da sala de aula, se a redução for superior a 100 metros, será extremamente difícil para os alunos colocarem as carteiras e as cadeiras, e o reforço de betão projetado das paredes da sala de aula reduz frequentemente o espaço livre em 160 a 200 metros. A utilização de tecido CFRP para reforçar as paredes da sala de aula reduz frequentemente o pé-direito em apenas 50 a 60R por metro quadrado.

2.2 pontos principais do design

Os pontos principais do projeto incluem a seleção do tecido de fibra de carbono, a determinação do layout do plano, o modo de ancoragem e as medidas de selagem das arestas.

(1) Escolha tecido de fibra de carbono. A alvenaria de tijolo apresenta baixa resistência, baixa ductilidade e baixa adesão entre o PRFC e a parede, pelo que não é adequado utilizar PRFC de alta resistência. Escolha PRFC de grau II de 200g.

(2) Disposição do tecido de fibra de carbono. Quando a proporção do ecrã for superior a 0,5, é adotado o esquema de posicionamento do tipo "poço", e o esquema de posicionamento do tipo "oito" é adotado quando a proporção do ecrã for inferior a 0,5.

(3) Medidas de ancoragem. As medições de ancoragem têm pouco efeito na carga de fissuração, mas grande influência na carga de rotura final. Atualmente, um grande número de experiências comprovou que é mais fiável adotar o método de ancoragem através da prensagem através da superfície de pregos de carbono na intersecção do tecido de fibra de carbono. Ao mesmo tempo, as tiras de tecido de carbono na parte superior da parede são coladas a 200 m de comprimento com a base do piso, e o tecido de fibra de carbono é prensado na superfície dos pregos de carbono através da parede a 150 m abaixo do piso.

(4) Conteúdo detalhado do projeto. O espaçamento do tecido de fibra de carbono, a disposição dos pregos de carbono, as juntas e as arestas de vedação devem ser concebidos de forma detalhada. O esquema de projeto deste projeto prevê que a parede principal seja reforçada com um arranjo bidirecional de camada única de CFRP de 200 g, com 100 m de largura. O espaçamento longitudinal e transversal é de 500 m. Os pregos de carbono são utilizados para pressionar a interseção. O esquema esquemático de reforço da junta entre a parede e o pavimento é apresentado no esquema.