Reabilitação de vigas de concreto armado usando fibra carbono

A solução adotada combina chapas de aço ligadas externamente (para vigas primárias com déficit significativo de resistência) e chapas de polímero reforçado com fibra de carbono (CFRP) (para vigas secundárias, zonas de juntas e regiões críticas ao cisalhamento).

Rehabilitation of Reinforced Concrete Beams Using Carbon Fiber

Rehabilitation of Reinforced Concrete Beams Using Carbon Fiber

Rehabilitation of Reinforced Concrete Beams Using Carbon Fiber



Resumo do Projeto

Este projeto envolve a reabilitação estrutural de um edifício existente em betão armado (RC) de vários andares. A estrutura consiste em colunas RC, vigas primárias e secundárias e lajes de concreto armado moldadas no local-um típico sistema de estrutura RC fundido in situ comum em edifícios universitários do final do século XX e início do século XXI.


Rehabilitation of Reinforced Concrete Beams Using Carbon Fiber


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Rehabilitation of Reinforced Concrete Beams Using Carbon Fiber


Problemas

Mudança da função do edifício-equipamento de laboratório, pilhas de biblioteca ou novos requisitos funcionais podem exceder a capacidade de carga viva original

Deterioração do membro-exposição ambiental a longo prazo, degradação do concreto ou corrosão do reforço

Deficiência identificada na avaliação-auditoria estrutural revelando capacidade insuficiente de cisalhamento ou flexão em membros-chave


Rehabilitation of Reinforced Concrete Beams Using Carbon Fiber


Solução

A solução adotada combina chapas de aço ligadas externamente (para vigas primárias com déficit significativo de resistência) e chapas de polímero reforçado com fibra de carbono (CFRP) (para vigas secundárias, zonas de juntas e regiões críticas ao cisalhamento).


1. vigas primárias-placas de aço ligadas externamente (reabilitação flexural)

Método de aplicação: As placas de aço são coladas com epóxi ao intrafuso (face inferior) das vigas primárias, orientadas ao longo da direção longitudinal do vão.

2. Vigas Secundárias-Folhas CFRP (Reabilitação Flexural)

Método de aplicação: As folhas CFRP unidirecionais são impregnadas com resina epóxi e ligadas ao intradorso de vigas secundárias, com direção da fibra alinhada paralelamente ao vão do feixe.

3. Juntas de coluna de feixe-CFRP U-Wraps (reabilitação cisalhamento)

Método de aplicação: As folhas CFRP são aplicadas em uma configuração em forma de U ao redor da seção transversal do feixe em suportes e regiões articulares, com fibras orientadas perpendicularmente ao eixo do feixe (direção vertical nas faces da teia).

4. Feixe Interseção Zonas-CFRP Cross Sheet

Método de aplicação: As folhas CFRP são aplicadas em um padrão cruzado nas interseções do feixe primário ao secundário, abordando o estado de tensão complexo nas junções dos membros.


Vantagens da abordagem combinada


Aspecto do projetoPlacas açoFolhas CFRPBenefício combinado
Força ganhar magnitudeAlta-ideal para vigas primárias fortemente carregadasModerado a alto-eficiente para membros secundáriosOtimizado por requisito membro
Contribuição rigidezMuito alto-reduz significativamente a deflexãoMódulo inferior ao aço por unidade espessuraO aço segura os membros rigidez-críticos
Carga morta adicionadaModerado-o aço é pesadoQuase zero-crítico para estruturas existentesCFRP limita o aumento do peso total
Instalação velocidadeMais lenta-chapas pesadas, âncoras mecânicasRápido-leve, mão-layupInstalação paralela em diferentes membros
Resistência a corrosãoRequer revestimento protetorInerentemente resistente à corrosãoCFRP preferido em ambientes agressivos
Custo por unidade forçaGeralmente menor para grandes ganhosMaior por kg mas menos material necessárioCusto otimizado por tipo de membro


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