Reforço de Armazém

Visão geral do projeto

Um armazém da indústria do sal em Chongzuo, Guangxi, é um edifício com uma estrutura de estrutura térrea e um vão de 15 m. O telhado original é um telhado geral não soberano, e a sua utilização necessita de ser alterada. Após os cálculos estruturais, o reforço das vigas da estrutura é muito pequeno, e as vigas originais da cobertura não suportam a carga adicional, necessitando de ser reforçadas.

Comparação e seleção de tecnologia de reforço estrutural

De acordo com a situação real do projeto, podem ser selecionados vários métodos tradicionais de reforço, como o método de reforço de secção alargada, o método de reforço de aço exterior e o método de reforço de fibra de carbono. O método de reforço de secção alargada, também conhecido como método de betão exterior, que principalmente alarga e eleva a secção da viga e do pilar para acomodar o novo reforço. É eficaz para reforçar a estrutura com o método de secção alargada. No entanto, aumentará o volume e o peso da estrutura, resultando em vigas e pilares grossos. Além disso, existem muitos procedimentos de construção, um longo período de construção e muitas máquinas, que requerem um grande local de construção e espaço de construção. O método de reforço de aço exterior também é chamado de método de reforço de aço colado. O efeito do método de colagem da chapa de aço para reforçar a estrutura também é melhor, mas o processo de construção é relativamente complexo. Além disso, o processo de construção requer uma elevada planura entre a camada de base estrutural e a chapa de aço, e a rigidez da chapa de aço é difícil de operar. Quando a chapa de aço é colada, é propensa a cavidades e não é resistente à corrosão. Ela deve ser regularmente à prova de ferrugem. Portanto, a utilização dos métodos de reforço tradicionais acima referidos estará sujeita a várias restrições em aplicações práticas.

O método de reforço de fibra de carbono consiste na utilização de um material de ligação especial para unir uma folha de fibra de carbono composta por fibras de carbono contínuas com elevada resistência ou elevado módulo de elasticidade em feixes unidirecionais ou multidirecionais ao longo da direção das nervuras de força na superfície de tração da estrutura. Após a solidificação do material de ligação, este é coordenado com a estrutura original através de deformação para formar um novo corpo composto que suporta a força, de modo a que a folha de fibra de carbono e a estrutura original sejam tensionadas juntas. A resistência à tracção da folha de fibra de carbono de alta resistência pode atingir 3400N/mm², o que é 8 a 10 vezes superior ao aço da mesma secção, e o módulo de elasticidade situa-se entre 2,35 × 105N/mm² e 3,8 × 105N/mm². É ligeiramente maior do que as barras de aço, e a taxa de alongamento da fibra de carbono de alta resistência é menor do que as barras de aço quando sob tensão, pelo que, quando a estrutura está sob tensão, recebe primeiro a força. Com o aumento gradual da carga, a deformação dos dois é coordenada e a força é partilhada e distribuída de acordo com uma determinada proporção. O desempenho do trabalho em conjunto com a barra de aço é muito bom. Uma vez que o material de fibra de carbono reforçado partilha parte da força de tração, a tensão da barra de aço estrutural original é bastante reduzida, a estrutura é reforçada e a capacidade de carga é melhorada. Além disso, a fibra de carbono é leve e macia, fácil de colar e fácil de construir. Não requer maquinaria de grande porte nem outras medidas de fixação. O aumento do peso da estrutura após o reforço é quase insignificante. Possui uma elevada resistência à fadiga, boa durabilidade e resistência à corrosão, e o trabalho de reforço pode ser concluído num curto espaço de tempo.

Em comparação, foi decidido utilizar fibra de carbono (CFRP) para o reforço.

Em comparação, decidiu-se utilizar fibra de carbono (CFRP) para o reforço. Aplicação de reforço de fibra de carbono

1 reforço de estrutura de viga-laje

(1) Reforço anti-flexão. A folha de fibra de carbono é colada na lateral sob tensão, ou seja, na parte inferior e central da viga e na parte superior da placa contínua, viga contínua, placa em consola e outros suportes, e colada ao longo da direção da nervura de força.

(2) Reforço de cisalhamento. A posição do reforço é geralmente na extremidade da viga, a área onde a principal tensão de tração é grande e onde existe uma viga secundária ou carga concentrada. Ao reforçar, cole folhas de fibra de carbono verticalmente em ambos os lados da viga ou forme um laço em forma de U com a base da viga, o que equivale a adicionar estribos de cisalhamento para partilhar a força de cisalhamento dos estribos originais.

reforço de 2 colunas

(1) Reforço de flexão da coluna vertebral. A coluna de compressão excêntrica é revestida com uma folha de fibra de carbono ao longo do eixo longitudinal da coluna, no lado da flexão de tração, que pode ser efetivamente reforçada.

(2) Reforço à compressão da coluna vertebral. A parte central da coluna é envolvida por um anel transversal de fibra de carbono para produzir um efeito de restrição circular na zona de compressão, melhorando a capacidade de compressão da coluna e reduzindo o coeficiente de flambagem da coluna. Experiências relevantes comprovaram que a capacidade de suporte à compressão das colunas de betão pode ser melhorada em diferentes graus com a utilização de chapas de PRFC com diferentes especificações para reforço.

(3) Reforço de cisalhamento e sísmico da coluna. Sob a ação da força lateral, o momento fletor e a força de cisalhamento na extremidade da coluna são muito grandes. Se a colagem longitudinal e o enrolamento do anel forem realizados simultaneamente, a resistência ao cisalhamento lateral da coluna pode ser melhorada, a ductilidade da coluna pode ser significativamente melhorada, a capacidade de dissipação de energia histérica é aumentada e a capacidade sísmica é significativamente aumentada.

3 Reforço da parede de cisalhamento Cole folhas de fibra de carbono ao longo da direção do reforço de cisalhamento num ou em ambos os lados da parede de cisalhamento.

4 Reforço da estrutura de alvenaria Utilize chapas de CFRP para reforçar a estrutura de alvenaria horizontal e diagonalmente, o que pode melhorar o seu desempenho sísmico.

Além disso, o reforço de fibra de carbono também pode ser amplamente utilizado noutras obras de engenharia civil, como pontes, túneis, chaminés e silos.

Em resumo, o reforço de fibra de carbono pode ser um método fiável e conveniente de reforço estrutural, e tem perspetivas de aplicação extremamente amplas.