Reforço do pavimento do edifício

Visão geral do projeto

Num edifício em Kunshan, verificou-se que a espessura da camada protetora da barra de aço negativa numa laje de pavimento (a espessura da laje é de 120 mm) é muito próxima de 80 mm a 90 mm. Após análise, pode ser que, durante o processo de construção, a equipa de construção não tenha prestado atenção ao pisotear a armadura negativa na superfície do pavimento. Portanto, a espessura da camada protetora da armadura negativa da laje de pavimento nesta área não cumpre os requisitos durante a aceitação da conclusão, e a laje de pavimento necessita de ser reforçada para que a sua capacidade de suporte possa satisfazer os requisitos de projeto. O projeto da armadura é realizado de acordo com o diagrama de armadura do primeiro piso da estrutura original (o projeto possui cave). A área a reforçar com a laje é apresentada na Figura 1. A área sombreada é a área a reforçar com a laje (área escalonada da armadura negativa). Este artigo centra-se no projeto de reforço do pavimento e no plano de construção.

Comparação e seleção de esquemas de reforço

A espessura do primeiro piso é de 120 mm e a espessura do piso é de 160 mm. Na primeira figura, a área sombreada ① da armadura negativa da laje é de 8 a 200 mm, e a área sombreada ② da armadura negativa da laje é de 10 a 200 mm. Como a espessura da camada de proteção da armadura negativa na área sombreada é demasiado espessa, a armadura negativa na superfície da laje não consegue satisfazer os requisitos de suporte de carga do projeto original e necessita de ser reforçada. Atualmente, os métodos comuns de reforço destas lajes de pavimento incluem frequentemente esquemas como a colagem de tiras de aço no pavimento e a colagem de tecido de fibra de carbono. Cada esquema tem as suas vantagens e desvantagens e diferentes escopos de aplicação. Os dois esquemas de reforço de lajes de pavimento neste projeto são comparados e selecionados de seguida.

O princípio de reforço do esquema de reforço com pasta de chapa de aço e do esquema de reforço com tela de fibra de carbono é basicamente semelhante, ou seja, a armadura negativa de aço da laje original é substituída pela chapa de aço ou pela tela de fibra de carbono para substituir a capacidade de suporte da barra de aço negativa da laje original. Considerámos principalmente os seguintes pontos ao escolher um plano de reforço.

1. Processo de construção e duração

Adere ao reforço de fibra de carbono, o processo de construção é simples e o período de construção é curto (porque o tecido de fibra de carbono não requer tratamento anticorrosivo como a própria placa de aço, e o tecido de fibra de carbono é mais fácil de dobrar do que a placa de aço quando colado no canto);

2. Custo de reforço

A utilização de reforço de fibra de carbono colada permite poupar cerca de 25% do custo do reforço em comparação com a utilização de reforço de chapa de aço colada. O valor reforçado da laje de pavimento onde é pisada a armadura negativa do suporte da laje de pavimento deste projeto não é grande. Se o método da chapa de aço for utilizado para o reforço, embora o cálculo teórico da área da chapa de aço de reforço seja inferior ao do tecido de fibra de carbono, as medidas reais de construção estrutural precisam de ser cumpridas. Assim sendo, a área da chapa de aço colada utilizada não é inferior à área do tecido de fibra de carbono, e o custo unitário da chapa de aço colada é 25% superior ao custo unitário da fibra de carbono colada;

3. Efeito fortalecedor

Ambos os esquemas de reforço cumprem perfeitamente os requisitos do projeto estrutural original. Embora a rigidez da laje de pavimento também tenha sido melhorada pelo esquema de reforço com tiras de aço coladas, a rigidez da laje de pavimento deste projeto cumpriu os requisitos do projeto, pelo que o efeito do reforço é basicamente o mesmo.

Após uma consideração e comparação abrangentes por parte do proprietário, o esquema de reforço de polímero reforçado com fibra de carbono foi finalmente selecionado.

A planta para reforço do pavimento deste projeto encontra-se discriminada nos desenhos anexos

Materiais de reforço de lajes

Tecido de fibra de carbono unidirecional HM-30

Conclusão

Este projeto adota o método de colagem de fibra de carbono para reforçar a situação em que a armadura negativa do pavimento é pisada. O projeto foi concluído há dois anos. Após inspeção e observação regulares, não foram encontradas anormalidades estruturais. O tecido de fibra de carbono tem uma elevada resistência, leveza, resistência à corrosão e durabilidade, construção simples, curta duração de trabalho, flexibilidade, pode envolver elementos de formas complexas e é fácil de cortar. É adequado para a flexão de betão armado, compressão axial, compressão excêntrica de grandes dimensões e reforço de elementos de tração. Após o reforço, pode melhorar significativamente a resistência estrutural e o fator de segurança, sendo um dos materiais de reforço ideais.