A estrutura cantilevered é uma das formas estruturais comuns na estrutura da engenharia, tais como toldo, dossel, varanda externa, cantilever, etc.em engenharia de construção.Este tipo de estrutura é uma estrutura cantilevered por vigas ou lajes cantilevering da estrutura principal. Tendo em conta a particularidade da força do feixe de cantilever em todo o sistema estrutural, uma vez que o feixe de cantilever aparece rachaduras e deformação devido ao projeto, qualidade de construção e ambiente de uso, constituirá um maior risco de segurança.

01 Problemas de concepção

1.O problema do valor da carga

De acordo com GB50009-2012 "Building Structure Load Code", o valor padrão de carga ao vivo é 2.5-3.5kN/m2, se 1.5kN/m2 é tomado, causará riscos de segurança de projeto.

2. Erros nos cálculos de projecto

No cálculo da verificação anti-retorno das vigas de betão armado em estrutura de alvenaria, a distância entre o ponto de sobreposição do feixe de cantilever e a borda exterior da parede deve ser calculada de acordo com os requisitos do "Code for Design of Masonry Structures ":

3. Erros na concepção do cisalhamento

O código estipula que, quando o comprimento do feixe de cantilever for superior a 1.5m, uma fileira de barras de aço dobradas deve ser instalada para resistência ao cisalhamento.Se houver uma carga concentrada na extremidade da viga, devem ser instaladas duas fileiras de barras de aço dobradas.Na realidade, a extremidade do feixe é frequentemente equipada com uma carga concentrada equivalente de 240mm de espessura de parede de alvenaria na extremidade do feixe devido às necessidades dos usuários, mas esse problema pode ser ignorado no projeto, resultando em acidentes de qualidade.

Muitos problemas com as vigas de elevação na engenharia são devidos à força de cisalhamento insuficiente, e a configuração razoável de estribos e barras de aço dobradas é a chave para se eles podem cumprir os requisitos.

02 Problemas na construção

Há dois aspectos principais das questões da construção:

1. Configuração da barra de barras incorreta

Como é fácil para os trabalhadores no local pisarem na armadura negativa da viga de cantilever durante a operação, a altura efetiva h0 da laje de viga calculada e controlada pela seção é reduzida. Além disso, há situações em que as posições da barra são revertidas, o que é ainda mais perigoso e pode colapsar quando o molde é removido.

2. Resistência e tamanho insuficientes do concreto

Esta situação também é um problema que ocorre facilmente na engenharia.A resistência insuficiente significa que a área da zona de compressão aumenta e a armadura principal de tensão h0 diminui, e a tensão da armadura principal aumenta. Após a remoção do molde, haverá maior deformação e rachaduras, o que causará perigos ocultos.

3. Outras razões

Reforço menos ou descombinado durante a construção, uso inadequado ou incorreto de materiais (como o uso de círculo de luz em vez de rebarba), cimento de baixa qualidade e aplicação aleatória de outras razões de mistura de concreto sem verificação de projeto afetarão a qualidade dos componentes.

03 Como lidar com problemas de qualidade

Para vigas de cantilever com problemas de qualidade, há muitas maneiras de fortalecê-los. Segue-se uma discussão e análise de vários métodos eficazes em engenharia.

1.Reforço de aço ligado

O método de colagem de aço utiliza cola de resina epóxi para reforçar as vigas de cantilever originais in vitro, ou seja, reforço de aço de colagem externa.Este método é uma tecnologia relativamente madura, caracterizada por forte pertinência, construção simples no local, pouco dano e perturbação da estrutura original, e quase nenhum aumento no volume da estrutura original.

A desvantagem é a histerese de tensão da chapa de aço colada. Uma vez que a armadura do feixe de cantilever é geralmente realizada sem descarga, as barras de aço na viga original têm uma certa tensão, e a placa de aço colada só produzirá tensão sob a ação do pós-carga.

2.Reforço de fibra de carbono

O tecido de fibra de carbono tem alta resistência à tração e resistência à fadiga ao longo da direção da fibra, e é adequado para fortalecer a área de tração de membros estruturais.Colar tecido de fibra de carbono na área de tensão do feixe de cantilever para dobrar armadura, e adicionar conta lateral no suporte do feixe de cantilever. Fora da área reforçada, deixar comprimento de ancoragem suficiente em ambas as extremidades.

O reforço de fibra de carbono também é uma tecnologia relativamente madura.O reforço de fibra de carbono é semelhante ao aço de perfil externo.É mais fácil de construir do que o aço perfil externo, tem um período de construção mais curto, tem melhor resistência à corrosão e resistência ao envelhecimento, e não danifica a estrutura original.

3. Aumentar o método de secção

Quando a capacidade de carga da viga de cantilever difere muito, e a rigidez não atende aos requisitos, é mais eficaz usar o método de ampliação da seção transversal do concreto externo para fortalecer.No desenho da armadura, espessamento trilateral, espessamento bilateral ou espessamento unilateral podem ser selecionados de acordo com as propriedades de suporte de força, características estruturais e condições do local dos componentes originais.

O concreto adicionado está na zona de tensão, e tem o efeito de colagem e proteção do aço adicionado. Quando o concreto adicionado está na zona de compressão, aumenta-se a altura efetiva do componente, melhorando a capacidade de rolamento flexural e de cisalhamento do componente, aumentando a rigidez do componente, e o efeito de armadura é evidente.

Comparado com o método geral, o método de seção ampliada de concreto é fácil de garantir a qualidade da construção. Antes de encher o concreto, a base da viga cantilever original deve ser lascada e limpa.Em seguida, aplique um agente de interface de polímero na superfície do cinzel de carrapato para fazer com que as superfícies de concreto novas e antigas se liguem bem e resolvam o problema da transmissão de força de cisalhamento entre a antiga e a nova interface.

Nota: Uma vez que o membro da armadura é na verdade um membro sobreposto, manifesta-se principalmente no atraso da deformação do concreto e na condução da tensão da barra de aço. Portanto, no projeto, o valor de projeto da resistência da barra de aço suplementar deve ser multiplicado por um determinado fator de redução.

4. Método de escavação e reforço

Se a raiz do cantilever não atender aos requisitos, mas o reforço for suficiente, a espessura da raiz da suspensão pode ser aumentada pelo método de escavação e reforço. Ao reforçar este tipo de componente, use primeiramente andaimes ou suportes para fixar com segurança o fundo do feixe de cantilever a ser reforçado, e ser capaz de suportar o peso da estrutura e da carga de construção sem afundar.

Como mostrado na imagem, primeiro use uma broca de aço para derrubar o concreto na raiz da laje suspensa, em seguida, escave a superfície inferior do concreto e re-tilt a cofragem. Limpe as juntas de concreto, escovar com pasta de cimento simples e suplemento com concreto de pedra fina não menos do que C25 para engrossar as raízes cantilever do concreto recém derramado e prestar atenção à manutenção.Este método pode resolver completamente o problema das fissuras e da deformação do epitélio da raiz do cantilever.

04 Resumo

Em testes de engenharia, a estrutura reforçada começa a suportar a força após a capacidade de rolamento da estrutura original chegar a um certo nível. Ao mesmo tempo, o método de reforço acima mencionado reforça o membro suspenso, que é um estado de estresse secundário. Não é uma simples sobreposição das estruturas novas e antigas, e a distribuição do estresse não é uniforme.Por conseguinte, não é possível efectuar cálculos simples de sobreposição.

A fim de tornar os componentes reforçados mais seguros, o factor de segurança do projecto deve ser adequadamente aumentado para atingir o efeito de reforço mais ideal e económico, e a construção deve ser efectuada em estrita conformidade com as normas para garantir o cumprimento dos requisitos de projecto.