A reparação e o reforço de edifícios antigos constituem um aspecto importante do desenvolvimento sustentável da indústria da construção. Tendo em vista a insuficiente capacidade de rolamento de vigas de concreto armado em edifícios antigos, são introduzidos 6 métodos de armadura comumente utilizados. Método de reforço de seção de viga ampliada, método de reforço de aço externo, método de reforço de chapa de aço colado, método de reforço de fibra de carbono colado externamente, método de reforço de caminho de transmissão de vigas alterado, e método de reforço de protensão externa, etc.

1 Aumentar o método de reforço da secção do feixe

O método de reforço para aumentar a seção da viga refere-se ao aumento da armadura principal, do shotcrete, do concreto fundido e do concreto externo para aumentar o tamanho da seção da viga de concreto.O objetivo de usar este método é aumentar o momento de inércia ou módulo de flexão geométrica da seção do feixe, reduzir a tensão da seção do feixe, alterando a área de seção, e alcançar o objetivo de fortalecimento.

O método de reforço de seção ampliada tem tecnologia de construção simples, forte adaptabilidade e experiência de design e construção madura.No entanto, o trabalho molhado na construção do local leva muito tempo, o que terá um certo impacto na produção e na vida, e a sede do edifício reforçado será reduzida em certa medida.

2 Método de reforço externo de aço

O método de armadura de aço-clad refere-se ao método de reforço de aço na viga de concreto chamada Zhou Baoyi, que pode ser dividido em duas formas: método de aço a seco-clad e método de aço a úmido. Quando as vigas de aço e concreto são coladas por adesivo químico, é chamado de método de aço com fecho molhado, e quando não há ligação, é chamado de método de aço com fecho seco.

O método aço-clad para o reforço de vigas de concreto tem as vantagens de grande gama de armaduras e ampla gama de aplicações, mas também existem grandes diferenças entre os cálculos de projeto e as condições reais de força, altos requisitos para o processamento conjunto, grande quantidade de aço e relativamente alto custo de construção de armaduras Limitações mais elevadas.A fim de garantir a transmissão de tensões, as duas extremidades devem ser ancoradas de forma fiável na coluna de tensões quando fortaleçam a viga pelo método aço-clad. Isto muitas vezes resulta em alguns custos adicionais de aço em colunas em projetos reais, de modo que este método é mais adequado para vigas e colunas. Usado em projectos de reforço.Em teoria, este método de reforço é adequado para o fortalecimento de quaisquer vigas com resistência insuficiente, mas em projetos reais, é necessário equilibrar o efeito de reforço, faixa de reforço e custo.Nas seguintes situações, esta abordagem é mais adequada:

1) Quando vigas e colunas precisam ser reforçadas ao mesmo tempo, especialmente quando a resistência do próprio viga é muito baixa, deve ser selecionado primeiro;

2) Quando os defeitos da viga são amplamente distribuídos, a gama de armaduras é grande, e o custo da armadura por outros métodos é maior, e o custo da armadura pelo método de aço externo é relativamente baixo;

3) Quando a estrutura em ambas as extremidades da viga pode fornecer boas condições de ancoragem, e a viga precisa ser reforçada com grande extensão, ela também pode ser usada;

4) Embora a viga precise ser reforçada, a viga e a coluna precisam ser reforçadas ao mesmo tempo, e o custo é relativamente baixo ou as condições de construção são melhores quando a viga é reforçada pelo método de aço externo.

3 Método de reforço da placa de aço colado

O método de fixação da armadura de chapa de aço é furar a placa de aço para a posição adequada fora da barra de concreto armado através do adesivo (cola estrutural de construção) quando a capacidade de rolamento da barra de concreto armado é insuficiente ou o uso normal da estrutura é afetado por deformação excessiva ou trincas. Uma medida técnica para satisfazer os requisitos de capacidade de rolamento estrutural ou os requisitos de utilização normais.

O método de fixação de armadura de chapa de aço tem as vantagens de não afetar o aparecimento de barras de concreto armado, curto período de construção de armadura e efeito rápido, mas também tem desvantagens como construção complexa, requisitos de alta qualidade e alto preço unitário de armadura. Antes da construção da viga é colada com a placa de aço, de acordo com o mecanismo de armadura, é necessário restaurar a deformação da viga sob a carga, ou seja, o trabalho de descarga. Isto é difícil em muitos casos.A seguir é apresentada uma lista de situações em que esta abordagem é adequada e inadequada:

1) Se for necessário que o aspecto das vigas após a armadura não seja afetado, e o custo da armadura for o segundo, o método da placa de aço deve ser utilizado para a armadura;

2) A viga tem fissuras devido a fatores acidentais, e sua usabilidade não será afetada, mas quando o nível de segurança é baixo, o uso do método de placa de aço de fixação para reforço tem as vantagens de menos engenharia e custo relativamente baixo;

3) O método da placa de aço colado é adequado para a armadura da viga sob força estática, e a temperatura ambiente não é superior a 60°C, a umidade relativa não é superior a 70%, e não há influência química da corrosão;

4) Quando a rigidez da seção da viga é muito baixa, e as fissuras da viga são distribuídas amplamente e a largura é grande, este método não é adequado para reforço;

5) Quando o grau de resistência do concreto do componente é inferior ao C15, as especificações técnicas da armadura exigem que este método não seja utilizado para armadura.

4 Extralmente ligado reforço de fibra de carbono método

O método de reforço de tecido de fibra de carbono de fixação refere-se ao uso de adesivos de alto desempenho para colar tecido de fibra de carbono (ou seja, CFRP) na superfície externa do feixe. Faça com que os dois trabalhem em conjunto para melhorar a capacidade de carga do feixe (resistência à dobra e resistência ao cisalhamento) para alcançar o objetivo de fortalecer o feixe. 

O uso de reforço de tecido de fibra de carbono tem alta resistência, peso leve, bom efeito, boa resistência à corrosão e durabilidade, sem mudanças significativas no tamanho da aparência e boa flexibilidade. Ele tem as vantagens de fácil corte, ampla gama de aplicações, construção simples (sem necessidade de grandes instituições de construção e materiais de rotatividade), fácil operação, boa economia, e curto período de construção. Tem grandes perspectivas de aplicação.

5 Alterar o método de transmissão do feixe para fortalecer o método

O método de reforço, alterando o modo de transmissão do feixe, refere-se ao método de adição de pilares ou adição de vigas (braquetes) no meio da viga, de modo a mudar o feixe simplesmente suportado para um feixe contínuo multi-espanhola.A alteração do modo de transmissão do feixe pode reduzir grandemente a força interna da seção do feixe, aumentar a capacidade de rolamento do feixe e alcançar o propósito de fortalecer a estrutura original.

Os pilares utilizados para reforçar a viga são geralmente pilares de concreto armado, colunas de tubo de aço ou colunas de aço de seção, e os suportes e vigas são muitas vezes estruturas de concreto armado ou estruturas de aço.De acordo com a rigidez de suporte diferente do fulcro adicional, existem dois tipos: suporte rígido e suporte elástico.O suporte rígido refere-se a um suporte cuja rigidez é tão grande que o membro estrutural reforçado tem um pequeno deslocamento vertical sob a ação da carga externa.O suporte elástico significa que a rigidez relativa da haste ou braquete de suporte adicionado não é grande, e o deslocamento do ponto de apoio não pode ser ignorado, e deve ser calculado de acordo com o suporte elástico.

Este método é simples e confiável, mas é fácil danificar a aparência original e usar a função do edifício, e pode reduzir o espaço de uso, por isso é apenas adequado para o reforço de estruturas de grande amplitude com desobstrução de casa irrestrita

6 Método de reforço de protensão externa

O método de reforço externo protendido é um método de uso de hastes ou bielas externas protendidas para reforçar membros estruturais ou estruturas globais.O princípio da mecânica é o mesmo que o da tensão não ligada.A principal diferença reside na forma estrutural da estrutura.A protensão não ligada transmite a força diretamente para o membro estrutural através dos tendões protendidos, e a protensão externa transmite a força para o membro estrutural através da âncora e do bloco de direção.O reforço externo protendido é para alterar o estado de tensão da estrutura, aplicando força externa à estrutura. Os tendões protendidos externos trabalham em conjunto com a estrutura original para aumentar significativamente a capacidade de suporte da estrutura.

O reforço externo protendido tem o efeito de fortalecer a descarga e alterar a força interna da estrutura. Ao mesmo tempo, possui também as características de construção simples, curto período de reforço, sem aumento de tamanho estrutural, autopeso, baixo custo e sem impacto no uso da estrutura. Nos últimos anos, tem sido usado para fortalecer cada vez mais vigas de construção.

7 Conclusão

1) Para fortalecer as vigas de concreto armado, uma seleção razoável de esquemas de armaduras deve ser combinada com a finalidade de armaduras e as características dos métodos de armaduras acima mencionados;

2) Métodos de reforço, tais como aumentar a área de corte transversal da viga, o método de aço externo e o método de placa de aço externo pode alcançar bons efeitos de armadura em certas condições aplicáveis.No entanto, por se tratar de um método de reforço passivo, isto é, as vigas reforçadas por esses métodos só podem funcionar após o membro original ter se desenvolvido para um determinado estágio de força, por isso tem certas limitações.

3) O método de armadura protendida externa é um método de armadura ativa, que supera a histerese de estresse comum quando outros métodos são utilizados para armadura, garantindo a integridade e coordenação dos tendões protendidos externos e da estrutura original. Pode não só melhorar a sua capacidade de rolamento, mas também reduzir a deflexão e a largura de fissura, melhorar a capacidade de recuperação elástica da estrutura, e é conveniente para a construção e econômico.A tecnologia de protensão externa é considerada um dos métodos de reforço mais poderosos para estruturas existentes. Embora esse método tenha maior impacto no aparecimento de componentes reforçados, ainda é de se popularizar em projetos de reforço de vigas. Actualmente, tem sido amplamente utilizado no reforço de estruturas de ponte, estruturas especiais e estruturas de engenharia de construção;

4) O método de reforço de tecido de fibra de carbono colado externamente é um novo tipo de tecnologia de reforço, que tem sido amplamente utilizado e tem produzido maiores benefícios econômicos