Reforço de Vigas com Fibra de Carbono

O projeto de reforço do edifício de ensino, uma estrutura de tijolos e betão de quatro andares, foi construído no início da década de 1990. De acordo com os requisitos estaduais relevantes, os edifícios escolares devem cumprir as normas de projeto de edifícios de Classe B e realizar cálculos de verificação sísmica estrutural de acordo com os requisitos de fortificação sísmica de 8 graus.

O departamento de projeto realiza avaliações estruturais e verificações da capacidade de suporte sísmico de acordo com a idade de construção do edifício escolar e as especificações de projeto, características estruturais, layout estrutural, estrutura e capacidade de suporte sísmico. Após uma análise e consideração abrangentes, determinou-se que as principais tecnologias de reforço da estrutura do edifício escolar são a tecnologia de reforço de betão envolto e a tecnologia de reforço de fibra de carbono.

A tecnologia de reforço com fibra de carbono consiste na utilização de produtos de fibra de carbono de alta resistência dispostos na mesma direção para aderir firmemente à superfície da estrutura de betão através de uma ligação química especial. Sem aumentar a carga e o tamanho da estrutura, o objetivo de reforçar e reforçar a resistência dos elementos reforçados é alcançado.

(1) O reforço de fibra de carbono pode aumentar a resistência à flexão dos componentes.

(2) A superfície de tração à flexão de vigas e colunas, tábuas de escadas, tábuas pré-fabricadas e outros componentes de edifícios escolares;

(3) O reforço em CFRP pode melhorar a resistência ao cisalhamento dos componentes. É adequado para superfícies exteriores de edifícios escolares, como colunas, vigas e tábuas.

(4) O reforço em CFRP pode prolongar a vida útil dos componentes, aumentar a carga e reparar fissuras.

(5) Adequado para fissuras em pavimentos, lajes de pontes e superfícies de estruturas de betão.

Vantagens do reforço CFRP:

(1) Alta resistência (cerca de 10 vezes a resistência do aço comum), bom efeito;

(2) A resistência à corrosão e a durabilidade da estrutura podem ser significativamente melhoradas após a fixação do Jl.

(3) Peso próprio leve (cerca de 200 g/m²), sem aumento do peso próprio da estrutura e do tamanho da secção transversal, boa flexibilidade, fácil corte, vasta gama de aplicações;

(4) Construção simples (não requer grandes construtores e materiais de grande rotatividade), fácil operação e económica.

(5) O período de construção é curto (apenas uma semana para este exemplo de projeto). Portanto, a tecnologia de reforço da estrutura de betão reforçado com fibra de carbono produziu grande efeito.

Após o cálculo, a capacidade de flexão da secção normal da viga é insuficiente, assim como a capacidade de tração da escada. Assim sendo, o PRFC é colado na zona de tração da viga para reforço à flexão, e o PRFC é colado à base da laje da escada para reforço à tração.

O processo de construção de betão é o seguinte: trabalho com equipamentos, tratamento da base dos componentes, escovagem da cola da base, reparação e nivelamento, colagem de tecido de fibra de carbono e tratamento de proteção.

Verifique antes da aceitação

Três dias após a construção, a área total de colagem efetiva não deve ser inferior a 95%, batendo ligeiramente na superfície da chapa de fibra de carbono com um martelo metálico ou pressionando manualmente. Quando a área do tambor vazio de fibra de carbono for inferior a 1000 mm, a reparação pode ser feita por injeção com agulha e tubo, e a extrusão manual ou por tambor para eliminar o tambor vazio. Quando a área do tambor vazio for superior a 1000 mm², recomenda-se a remoção do tambor vazio e a recolocação da chapa de fibra de carbono de igual espessura, com um comprimento de sobreposição não inferior a 100 mm. Após aprovação da qualidade, foi aplicada argamassa de cimento com 20 mm de espessura como camada protetora.

Resumo

Com a premissa de cumprir os requisitos de configuração de sumo e monitorizar rigorosamente a qualidade do processo de reforço de fibra de carbono, após mais de um ano de rastreio e monitorização, não foram encontradas fissuras, deformações ou cavidades no reboco exterior do edifício escolar reforçado.

A tecnologia de reforço de fibra de carbono será mais amplamente utilizada com a implementação de projetos de segurança nas escolas primárias e secundárias de todo o país. No reforço de estruturas de betão, as chapas de fibra de carbono partilham principalmente a tensão das barras de aço, ou seja, a fibra de carbono melhora principalmente a resistência à tracção dos componentes estruturais. Noutras estruturas, as chapas de fibra de carbono também desempenham um papel relativamente bom na resistência à tracção. Com estatísticas incompletas, quase todos os edifícios escolares foram reforçados com a tecnologia de reforço de fibra de carbono, o que produziu maiores benefícios económicos.