Reforço de vigas

Nos últimos anos, com o desenvolvimento da ciência e da tecnologia e a aplicação de novos materiais, surgiu um novo tipo de método de reforço rápido e eficiente, que é o método de reforço com fibra de carbono.

O método consiste em colar uma ou mais camadas de fibra de carbono à superfície do componente para reforçar ou melhorar a capacidade de suporte, cumprindo assim os requisitos de segurança estrutural. O princípio de reforço deste método é basicamente o mesmo do método original de reforço com aço colado. Apenas uma fibra de carbono com maior resistência, espessura mais fina e menor peso substitui a chapa de aço, o que apresenta vantagens correspondentes, como menor impacto na altura do edifício, ausência de danos na estrutura original, ausência de aumento de peso estrutural, etc. Além disso, a fibra de carbono possui excelentes propriedades físicas e mecânicas, elevada resistência à tracção e forte resistência à corrosão. Estas características tornam-na muito adequada para o reforço de estruturas de betão.

Visão geral do projeto

Um edifício de ensino na Escola Primária nº 1 de Guanghua está em construção. Uma viga localizada no primeiro piso da escada, devido a um erro de projeto, a configuração do reforço de aço tensionado longitudinalmente é insuficiente e a sua capacidade de suporte não cumpre os requisitos de utilização normal, sendo necessário um reforço estrutural para melhorar a sua capacidade de suporte à flexão. O proprietário tem requisitos relativamente rigorosos para o período de construção, e o reforço não deve afetar a aparência após a decoração. Do ponto de vista do campo, a utilização eficaz do espaço do edifício é insuficiente e existem certas restrições quanto à altura livre. Combinando estes fatores, foi escolhido o método de reforço com fibra de carbono para uma construção conveniente e rápida.

Plano de fortalecimento

O material de reforço adota tecido de fibra de carbono HM-20 12K T700 e adesivo estrutural de suporte da série de adesivos de fibra de carbono HM

Com base na análise de cálculos e nos resultados de pesquisas experimentais anteriores, decidiu-se colar duas camadas de tecido de fibra de carbono na superfície inferior da viga e utilizar o arco em forma de U para ancoragem.

Fortalecer a tecnologia da construção

1) Tratamento de superfície: Antes de colar, lasque e nivele a superfície do componente de betão pré-colado com um pano de fibra de carbono para remover o pó e o óleo e, em seguida, limpe-o com acetona.

2) Aplique a cola de base: configure a cola de base HM-180 de acordo com a proporção especificada, misture uniformemente e aplique uniformemente na superfície do betão.

3) Aplique a cola de nivelamento: depois de a borracha da base estar seca ao toque, configure a cola de nivelamento HM-180CE de acordo com a proporção especificada, misture uniformemente e aplique na superfície irregular do componente para nivelamento.

4) Aplique cola penetrante: depois de a cola de base e a cola de nivelamento estarem curadas, configure a cola penetrante HM-180C3P de acordo com a proporção especificada, misture uniformemente e aplique na parte onde o tecido de fibra de carbono precisa de ser colado.

5) Cole o pano de fibra de carbono: Cole o pano de fibra de carbono na superfície da viga de betão revestida com cola e utilize um rolo para rolar numa direção e achatá-lo para expelir bolhas de ar, de modo a que o pano de fibra de carbono e a superfície da viga fiquem firmemente unidos.

Efeito fortalecedor

De acordo com o cálculo da fórmula relevante da "Especificação Técnica para Estruturas de Betão Reforçado com Chapas de Fibra de Carbono", após o reforço da viga, a sua capacidade de suporte à flexão aumentou 12,8 kN·m, cerca de 35% mais do que a fundação original, o que cumpre os requisitos de capacidade de suporte. Requisitos de potência. Após o reforço, a fibra de carbono e a superfície do componente original são coladas intactas e integradas. A parte mais espessa da cola é o arco em forma de U na base da viga (4 camadas), e a sua espessura é inferior a 0,5 mm, o que basicamente não aumenta o peso e o tamanho da secção transversal do elemento estrutural. Além disso, o período de construção do reforço é curto, a área é pequena e o efeito decorativo não é afetado após o reforço, o que satisfaz plenamente os requisitos do proprietário. Além disso, o material de fibra de carbono apresenta uma elevada durabilidade e resistência à corrosão, não necessitando de manutenção regular no futuro. Em suma, este reforço obteve resultados satisfatórios.