Estrutura de concreto de coluna reforçada com fibra de carbono

Descrição do Projeto

Este projeto é uma usina termelétrica com capacidade instalada total de 2×1000MW.

Introduction to the structure to be reinforced

Desta vez, a construção do reforço de concreto é necessária para uma coluna estrutural da fundação da turbina a vapor da usina termelétrica. O tamanho da seção da coluna é de 2710 mm × 2000 mm, e o reforço principal é composto por 60 barras de aço com diâmetro de 32 mm, conforme mostrado na Figura 1.

Razões para a resistência insuficiente do concreto

(1) O período de construção é a estação chuvosa, resultando em alto teor de umidade de agregados e areia, os fornecedores comerciais de concreto não ajustaram a proporção da mistura de concreto a tempo, e a relação água-cimento era muito alta, resultando em resistência do concreto menor do que os requisitos de projeto;

(2) Em caso de chuva forte durante o processo de concretagem, as medidas preventivas no local não foram oportunas, e uma grande quantidade de água da chuva entrou no armazém e no caminhão betoneira, resultando em maior redução da resistência do concreto;

(3) A resistência do concreto foi testada pelo método de rebote no período posterior, e foi descoberto que a resistência à compressão do concreto era de 24 MPa, o que era difícil de atender aos requisitos de capacidade de suporte, e a construção de reforço de resistência do concreto era necessária.

Material de reforço

HM-30

HM-180C3P

Propriedades mecânicas de materiais de fibra de carbono

O valor padrão da resistência à tração é 4900N/mm2, o módulo de elasticidade à tração é 230000N/mm2, a espessura do material é 0,167 mm e o alongamento na ruptura é 0,021.

Reforçando a capacidade de suporte da coluna frontal

Resistência à tração da barra de aço: 500 N/mm², área da seção transversal da barra de aço longitudinal As = 0 mm² (como este cálculo se refere apenas à resistência do concreto, a área efetiva da barra de aço é considerada 0), a resistência à compressão do concreto é de 24 N/mm². A coluna tem capacidade de carga de:

Capacidade de suporte da coluna após reforço

Pc=0.35Fcc’Ac=58996.7kN

Conclusão: Após a construção do reforço de CFRP, a capacidade de suporte da coluna é aumentada em cerca de 30%, o que atende aos requisitos de capacidade de suporte do projeto.