No projeto real de reforço de plantio de armadura de rebarba, a soldagem após o plantio de armadura é um fenômeno muito comum.De fato, no GB50367-2013 "Code for Design of Reforcement of Concrete Strutures", a soldagem do reforço de plantio foi claramente estipulada:

Pode-se observar, a partir do padrão nacional, que, em princípio, não é recomendado realizar soldagem de alta temperatura após o plantio de rebarbas. Então, após a soldagem de alta temperatura, que efeito terá sobre o plantio de barras?

Influência da soldagem a alta temperatura nas barras de plantio

A alta temperatura gerada pela soldagem fará com que a barra escorregue, resultando em perda de resistência.De acordo com um grande número de testes, pode-se provar que o deslize das barras de plantio está relacionado aos seguintes fatores:

1.Profundidade da fixação: Um aumento da profundidade da fixação pode reduzir o deslize final da barra;

2. Posição da solda: Quanto mais próxima a posição da solda é da posição do coloide, maior é o deslize das barras de plantio;

3.Diâmetro da barra: Quanto maior o diâmetro da barra, menor o deslize da barra sob soldadura de alta temperatura.

Quanta influência tem sobre o efeito do plantio de barras após a soldagem? Uma organização profissional fez um conjunto de experiências comparativas:

O ensaio de arrancamento das barras plantadas afetadas pela temperatura de soldagem foi realizado em vigas de concreto armado. Existem 3 vigas de ensaio e armadura, a resistência ao projeto do concreto é C30, e a resistência média à compressão medida é 38.5N/mm2. Os diâmetros das barras de aço implantadas Φ12 e Φ16 são de 18mm e 22mm, respectivamente. Resultados do teste de material de barra de aço: Φ12 resistência ao rendimento da barra de aço 401N/mm2, resistência final 574.7N/mm2 alongamento 24.4%; Φ16 resistência ao rendimento da barra de aço 385N/mm2 resistência final 548. Razão de alongamento de 7/mm2 22.3%. Os parâmetros de projeto do ensaio de arrancamento incluem o comprimento da ancoragem (7D, 10D e 15D) e a posição de soldagem (a distância do ponto de soldagem até a camada adesiva de superfície de concreto é de 0mm, 100mm e 200mm).

No experimento, o macaco hidráulico foi utilizado para aplicar a força de tração na barra de aço implantada, e o sensor do cilindro ZDY-300kN e o testador de carga estática JCQ-301 foram utilizados para medir a força de tração.No teste, as barras de aço são carregadas em estágios.O nível de carga é de 10kN para cada etapa, e os dados relativos de deslizamento das barras de aço são medidos pelo indicador de discagem YHD30 neste momento.

Na fase inicial de carregamento, a força de tração na barra de aço e o deslocamento da raiz da barra de aço têm uma relação linear, e o adesivo estrutural está na faixa elástica neste momento. Quando a carga continua aumentando, as fissuras verticais e oblíquas aparecem no concreto ao redor da barra de aço, e a forma de fissuração está relacionada ao diâmetro da barra de aço e à profundidade de ancoragem.

Com o aumento do comprimento da ancoragem, aumenta a capacidade de rolamento final das barras plantadas.O aumento da profundidade de ancoragem é benéfico para a melhoria da capacidade de rolamento final da barra de plantio. Além disso, a determinação da posição de soldagem desempenha um papel decisivo na capacidade de rolamento final. Quanto mais próxima a posição de soldagem estiver da superfície da camada adesiva estrutural, mais óbvio o efeito da temperatura de soldagem sobre o adesivo estrutural e menor a capacidade de rolamento final.

Relação da curva de força-deslize (P-s)

As curvas de P-s do mesmo tipo de barra de aço, o mesmo comprimento de ancoragem e diferentes posições de soldagem foram medidas a partir do ensaio.As seguintes conclusões podem ser retiradas da análise da curva P-s. Antes das fissuras do concreto, a curva é uma relação linear, e o deslizamento da barra de aço é pequeno, mostrando uma grande rigidez. Neste momento, a inclinação da linha reta é inversamente proporcional à distância da posição de soldagem, e a posição de soldagem da barra de aço tem um impacto significativo na força de arrancamento. Quando o concreto racha, a curva P-s da maioria dos componentes gira, e a inclinação da curva torna-se menor. Após as fissuras do concreto e antes da rebarbagem, a curva ainda é aproximadamente linear, mas a inclinação da curva é significativamente diferente daquela anterior à fissuração.

A barra de plantio produz e atinge a carga final, ou a camada adesiva estrutural é danificada e atinge a capacidade máxima de rolamento.A inclinação da curva diminui acentuadamente, o deslizamento aumenta acentuadamente, e o deslizamento permanece estável ou aumenta dentro de um determinado intervalo, e tem uma boa força adesiva residual. Quando a posição de soldagem está a 0mm de distância da camada adesiva, a camada adesiva é obviamente afetada pela temperatura, o deslizamento é relativamente grande, e a capacidade de rolamento final é muito reduzida. Quando a posição de soldagem é de 100mm e 200mm, a capacidade de rolamento e deslizamento da barra de plantio não são muito diferentes, e a curva de tração de deslizamento de força é relativamente próxima.

Comparação do deslizamento da barra de plantio

O deslizamento da barra plantada é um indicador importante do desempenho da ancoragem da barra plantada. Garantir uma pequena quantidade de deslizamento é a condição básica para uma boa ancoragem, e também é um sinal para julgar a falha da barra de plantio.

Efeito da ancoragem Profundidade: Um aumento da profundidade da ancoragem reduz o deslizamento final no mesmo local de solda. Sob o efeito da temperatura de soldagem, especialmente a soldagem fechada, o aumento da profundidade de ancoragem não pode reduzir o deslizamento inicial. Devido à condutividade térmica da barra de aço, a temperatura de soldagem tem um efeito de enfraquecimento significativo sobre o desempenho da parte superior da camada adesiva de reforço de plantio, o que é mais óbvio no membro de reforço de plantio com uma profundidade de ancoragem relativamente grande.

A influência de diferentes posições de soldagem na curva P-s: quanto mais próxima a posição de soldagem estiver da camada adesiva estrutural, menor será a inclinação inicial da curva P-s, ou seja, quanto menor será a rigidez da união, menor será a carga final e maior será a deslizamento. Devido ao efeito da temperatura de soldagem na parte superior da camada adesiva estrutural, o aumento do comprimento da ancoragem enfraquece o efeito da temperatura de soldagem no desempenho das barras de plantio.A distância entre a posição de soldagem e a superfície da camada adesiva estrutural é inferior a 100 mm, e o aumento do comprimento da fixação não tem efeito óbvio no aumento do deslizamento.

Influência do diâmetro da barra de aço: Quanto maior o diâmetro da barra de aço, menor o deslizamento quando a mesma temperatura de soldagem é afetada, e a velocidade decrescente da carga final aumenta. À medida que aumenta o diâmetro da barra de aço, aumenta a inclinação inicial da curva P-s, ou seja, aumenta a rigidez inicial da aderência com o aumento do diâmetro da barra de aço.

Através da análise supramencionada, podem tirar-se as seguintes conclusões principais:

(l) Através do teste de arrancamento, três comprimentos de ancoragem (7D10D e 15D, D é o diâmetro da barra de aço) foram utilizados para as duas barras de aço ( .12 e .16), em três posições de soldagem diferentes.(A distância medida do ponto de queda de arco é 0mm, 100mm e 200mm respectivamente) de soldagem. Os resultados mostram que quando a distância de posição de soldagem é 0mm, o deslizamento é grande e a capacidade de rolamento final é muito afetada.Com o aumento do comprimento da ancoragem, o deslizamento da barra de plantio diminui gradualmente; quando a posição de soldagem é maior que 100 mm, a temperatura de soldagem tem um efeito significativo sobre o deslizamento inicial, mas tem pouco efeito sobre a capacidade de rolamento final e o deslizamento total. Quando a distância de posição de soldagem é de 200mm, o efeito da temperatura de soldagem na barra de plantio não é óbvio.

(2) Sugestão de construção: comprimento de ancoragem muito pequeno afeta diretamente a capacidade de rolamento final e aumenta o deslizamento da barra de plantio. Portanto, a profundidade de ancoragem da barra de plantio deve atender aos requisitos de projeto. Aumentar adequadamente a profundidade da ancoragem é benéfico para a melhoria da capacidade de rolamento final da barra de plantio.No entanto, para evitar o aumento do deslizamento inicial, a distância entre a posição de soldagem da barra e a camada adesiva da barra deve ser tão grande quanto 200mm, ou devem ser tomadas medidas de resfriamento adequadas.

Como prevenir e melhorar?

1. Aumentar adequadamente a profundidade de ancoragem. Experiências têm mostrado que um aumento adequado na profundidade de ancoragem pode não só melhorar a capacidade de rolamento de tração final da barra de plantio, mas também reduzir o deslizamento da barra de plantio.

2.Aumente a distância do ponto de soldagem para a camada adesiva da barra de reforço. Aumentar a distância do ponto de soldagem até a camada adesiva de plantio de barras reduz diretamente a influência da soldagem de alta temperatura no plantio de barras.

3.No caso em que os métodos acima mencionados não possam ou não devam ser utilizados, pode ser utilizada a cola de plantação que passou no ensaio de tração de soldadura a alta temperatura.