Software de projeto de FRP- Fortalecimento Flexural de Slabs RC - Quebrar CFRP

Cálculos de CFRP reforçadosSlab-1 Secção 1

1. Informações básicas

11.  Critérios de desenho

ACI 318M-14 Requisitos de código de construção para betão estrutural

Guia ACI-440-2R-17 para a concepção e construção de sistemas FRP ligados externamente para fortalecer estruturas de concreto

1.2. Necessidade de Desenho

MÃE de carga necessáriaent : 25 kN□m

Reforço da seg: Momento positivo

1.3. Informações básicas

1) Informações sobre a viga existente

S Espessura do laboratório: 100mm

Resistência à compressão do betão:45 MPa

Arranjo de reforço de tensão:

E profundidade efetiva do centroide de tensile reforço: 80 mm

ARea da armadura longitudinalem tensão região:785.4 mm²/m

Módulo elástico de tensile reforço:200000 MPa

Rendimento da força de tensile reforço:414 MPa

Arranjo de reforço compressivo:

E profundidade efetiva do centroide decompressive reforço: 20mm

ARea da armadura longitudinalemcompressive  região: 523.6mm²/m

Módulo elástico decompressive reforço: 200000MPa

Rendimento da força decompressive reforço:414MPa 

2) Cargas

Carga existente antes do reforço: 15 kN□m

Carregar o Serviço: 15 kN□m

3)Reforço do sistema

Material: HM-30-I

U Resistência à tracção do material FRP, indicada pelo fabricante: 4084 MPa

UDeformação de ruptura da armadura FRP: 0.0158

THickness de reforço de PRF: 0.167mm

Módulo elástico de CFRP: 259251 MPa

Factor de redução ambiental:0.95

DExigir a resistência à tracção final do PFR:f_fu= =C_E f_fu^*= =3879.8 MPa

Ddeformação de ruptura do sinal da armadura FRP:ε_fu= =C_E ε_fu^*=0.015

Baseado  sobre o cálculo de iteração, propor o seguinte plano de fortalecimento:

Width deReforço de PFR: 100mm

Número de camadas:  1 

Espaço  do CFRP: 1660mm

Área da CFRP:10.02 mm² 

EProfundidade efetiva de centroide de CFRP: d_f = =100 mm

2. Cálculos de Desenho

2.1  Capacidade do feixe existente

2.1.1 Propriedades da seção original

a) Concreto:

Resistência à compressão do betão:f_c’= =45MPa

β₁= =0.72

Deformação final de betão:ε_cu=0.003

Módulo elástico de betão:E_c= =4700f_c’^0.5=31528.56MPa

b)Reforço de aço:

Deformação de rendimento de aço à tração:ε_y= =f_y / E_s=0.0021

Rendimento de tensão de aço compressor:ε_y’_{= =}f_y’/ E_s’=0.0021

2.1.2 Capacidade do feixe existente 

Assumir o rendimento de aço compressivo

Estresse em aço à tração:f_s=f_y=414MPa

Força em aço de tração:T_s=A_sf_y= =785.4×414= 325154.56N

Estresse em aço compressivo:f_s’= =f_y’-0.85f_c’= =414-0.85×45= 375.75MPa

Força em aço compressivo:C_s= =A_s’f_s’= =523.6×375.75= 196742.07N

Força de compressão em concreto:C_c= =0.85f_c’bβ₁x

Equilíbrio:T_s= =C_c +C_s

325154.56= 0.85×45×1000×0.72x +196742.07

Profundidade da zona de compressão:

x= 4.64mm

Deformação em aço compressivo:ε_s’= =(x- Não, não, não.d») ε_cu /x=(4.64-20)×0.003/4.64= 0.0099

ε_s’ ≥ε_y’ ,  Óptimo.

M_{n, existente}=C_c(d-β₁x/2) +C_s  (d-d»)

= =0.85×45×1000×0.72×4.64×(80-0.72×4.64 /2 )+ 216769.71×(80-20)= 21.86 kN□m

Deformação em aço tracção:ε_{t= =}(d- x)ε_cu /x=(80-4.64)×0.003/4.64= 0.0487  

Factor de redução:♦= =0.9

Capacidade máxima do feixe existente:M_{u, existente}= =♦  M_{n, existente}= =0.9× 21.86 =  19.68kN□m

2.2.  Verificar a tensão de projeto do CFRP

Determine a tensão de projeto do CFRP

ε_fd=0.41(f_c^’/()nE_ft_f))^0.5=0.41×(45/1/259251/0.17)^0.5= 0.0132

ε_fd ≤0.9ε_fu, OK.

2.3<