A estrutura de quadros é uma das formas estruturais mais utilizadas de edifícios de vários andares, o que é favorecido por engenheiros estruturais por causa de sua transmissão de força clara e simples.

No entanto, a maioria das primeiras casas do meu país não foram fortificadas contra terremotos, o que também resultou na existência de muitas estruturas de concreto armado sem fortificações sísmicas.As juntas de viga-coluna de tais edifícios sem fortificação sísmica são geralmente defeituosos na estrutura, e há menos aros na área central das articulações, o que reduz consideravelmente a capacidade sísmica da estrutura.A fim de garantir a segurança do edifício, o edifício é reforçado neste momento para melhorar a integridade do quadro.

Antes de realizar a construção do reforço, é importante analisar o modo de falha da estrutura do quadro. Todos sabemos que na estrutura da estrutura da estrutura, a parede não é de carga, mas apenas desempenha o papel de gabinete e isolamento.A coluna é o principal componente de suporte de carga, suportando a carga adicional causada pela carga vertical e força horizontal de toda a estrutura.As formas comuns de falha das colunas de quadros incluem principalmente o seguinte:

Falha na dobra

A falha de dobra é uma forma comum de falha de colunas de quadros em terremotos, que ocorre principalmente quando o vão de cisalhamento do pilar é relativamente grande, a compressão axial é relativamente pequena e a armadura é razoável. Essa situação é controlada pela capacidade de flexão.

Os principais modos de falha são: a área de dobradiça plástica na parte superior ou inferior do pilar é completamente rachada horizontalmente, o rendimento das barras longitudinais, e o concreto é obviamente esmagado e descascado quando a falha final ocorre. Todo o processo absorve grande energia sísmica, que pertence à falha dúctil.

Falha no corte

A falha do shear é um método de falha a ser evitado no projeto sísmico de colunas de moldura, que ocorre principalmente quando o vão de cisalhamento é relativamente pequeno, a pressão axial é relativamente grande, e a resistência do concreto ou a retenção do estribo é insuficiente. Esta situação é controlada pela capacidade de rolamento de cisalhamento. Quando os estribos falham, as barras longitudinais nunca cedem. Após o alcance da capacidade do rolamento de cisalhamento, a força horizontal suportada pelo pilar diminui rapidamente com o aumento da deformação.

Os principais modos de ruptura são: o concreto exibe evidente deslizamento de cisalhamento, e a quebra de cisalhamento quebrante ocorre rapidamente após a fissura oblíqua.De acordo com a forma de falha específica, ela pode ser dividida em falha de compressão de cisalhamento, falha de tensão de cisalhamento e falha do cabo de cisalhamento.

Falência de cisalhamento de dobra

A falha de cisalhamento de dobra está entre a falha de flexão e a falha de cisalhamento. Devido à limitação de várias condições objetivas, a ocorrência de falha de cisalhamento não pode ser completamente evitada no projeto real, portanto, a capacidade de deformação da estrutura deve ser estritamente controlada no projeto.A característica da falha de flexão-cisalha é que, à medida que a deformação aumenta, as barras longitudinais do primeiro rendimento do pilar, e dobradiças plásticas aparecem no final do pilar. Devido ao desenvolvimento de fissuras diagonais de cisalhamento, a área de cisalhamento efetiva do concreto diminui e a força oclusal agregada diminui. Após um período de deformação plástica, a capacidade do suporte de cisalhamento do pilar diminui com o aumento da deformação. À medida que a deformação continua a aumentar, os estribos na zona de dobradiça plástica produzem, e o pilar sofre uma falha de cisalhamento. Neste momento, o concreto na borda de compressão não atinge a deformação compressiva final.

O processo de falha inclui principalmente o rendimento longitudinal de armaduras, o espaçamento de cobertura de concreto, a exposição de armaduras, o rendimento de estribos e a flambagem longitudinal de armaduras. Antes da falha de flexão-escorte, o membro apresenta uma resposta de flexão relativamente estável, mostrando uma certa capacidade de ductilidade e dissipação de energia.

Além disso, as barras longitudinais de muitos pilares de concreto armado construídos nos primeiros dias não estão conectadas e são providas de juntas lap. Sob a ação do terremoto, quando o comprimento do colo é insuficiente e a contenção efetiva fornecida pelo estribo é insuficiente, a articulação do colo é propensa à falha de ligação, o que afeta o desempenho sísmico da coluna.Se você quiser melhorar o desempenho sísmico da coluna de moldura, é necessário começar com os mecanismos de falha acima para melhorar a capacidade de rolamento e deformação da coluna. Atualmente, os métodos mais utilizados são o alargamento do método de reforço de seção, o outsourcing do método de reforço de aço, o método de reforço de chapa de aço, o método de reforço de fibra de carbono, etc.

Método de reforço da secção de ampliação

O método de armadura de seção transversal é aumentar a área transversal da barra de concreto armado e configurar estribos quantitativos no concreto recém-adicionado para melhorar sua capacidade de rolamento. 

O mecanismo de reforço é aumentar a área de cisalhamento da área do núcleo do nó.A parte recém-adicionada da área participa diretamente da resistência ao cisalhamento e, ao mesmo tempo, tem certo efeito de contenção sobre o concreto na área do núcleo do nó original, o que melhora a resistência ao cisalhamento e rigidez do nó, inibe o desenvolvimento de fissuras e reduz a deformação ao cisalhamento no nó.

Além disso, após o aumento da seção do nó, o comprimento de ancoragem da armadura longitudinal da viga no nó é relativamente aumentado, o que melhora efetivamente o desempenho de união entre a armadura longitudinal da viga e o concreto na área de núcleo do nó. Além disso, evita-se a quebra quebra devido à falha da ligação e fixação da armadura longitudinal da viga.

Método de reforço de aço de terceirização

Método de armadura de aço terceirizado, o método de armadura é dividido em dois tipos: tipo seco e tipo úmido. Não há ligação entre o componente original e o aço de seção no método de aço externo tipo seco, e não há transmissão de força global entre os dois.O método de terceirização úmida do aço preenche o componente original e o aço de seção com um aglutinante como resina epóxi ou cimento de látex, de modo que os dois materiais têm uma boa capacidade de trabalhar em conjunto.É adequado para estruturas que precisam aumentar muito a capacidade de rolamento sem aumentar excessivamente o tamanho da seção de concreto.

As juntas de estrutura reforçadas com aço perfilado out-wrapped geralmente referem-se aos quatro ou dois cantos dos componentes de concreto armado cobertos com aço perfilado, e o aço perfilado exterior é conectado como um todo com lâminas ou lâminas transversais para formar uma estrutura de aço que está intimamente ligado com os componentes enrolados.O aço externo tem um efeito de restrição na área central do nó, o que limita o desenvolvimento de fissuras e melhora muito a capacidade de rolamento final do concreto na área do núcleo. Após a armadura, o aço de seção e os elementos de concreto originais são enfatizados em conjunto.

Método de reforço da chapa de aço de ligação

O método de reforço de aço de união é unir a placa de aço com adesivo estrutural na superfície do concreto e ancorá-lo com parafusos, e fortalecer o membro através da força conjunta dos dois materiais.

O mecanismo de reforço de vigas e colunas pelo método de aço de união é fornecer diretamente a capacidade de rolamento de cisalhamento através das placas de aço colado, e ao mesmo tempo fornecer restrições sobre o concreto na área do núcleo, retardar o desenvolvimento de fissuras na área do núcleo, e melhorar a ligação e ancoragem de barras longitudinais de viga na área do núcleo. Dessa forma, aumenta-se a rigidez e a força de cisalhamento do grupo articular, melhorando assim a capacidade sísmica da articulação.

Reforço de fibra de carbono

Tecnologia de reforço de fibra de carbono (tecnologia de reforço de tecido de carbono) é usar adesivo estrutural especial para colar tecido de fibra de carbono na superfície do concreto para formar uma estrutura composta.CFRP trabalha colaborativamente com concreto para fortalecer componentes ou estruturas e melhorar o desempenho mecânico .

O método de reforço de fibra de carbono pode efetivamente melhorar a capacidade de suporte de compressão axial, capacidade de rolamento de seção inclinada e ductilidade de deslocamento de colunas de moldura.A coluna de moldura é reforçada com tecido de fibra de carbono, que tem o menor distúrbio da estrutura original, basicamente não aumenta o peso e não afeta a forma da estrutura.