Coluna de concreto armado de fibra de carbono

Coluna de concreto reforçada com polímero reforçado com fibra de carbono (CFRP)

Reinforced concrete column with carbon fiber reinforced polymer


1. Análise do mecanismo deReforço da CFRPde colunas de betão armado


Quando o pilar de concreto armado é submetido à pressão axial, o membro é causado pela expansão lateral causada pelo valor-limite muito pequeno.Se as restrições laterais podem ser criadas em torno do membro para evitar tal expansão lateral do membro de compressão, a capacidade de rolamento de compressão e a capacidade de deformação do membro podem ser melhoradas.


Colunas de concreto reforçadas reforçadas com fibra de carbono CFRP produzem uma restrição entre o concreto do pilar e a armadura CFRP.O concreto core na zona plástica encontra-se em estado de tensão tridimensional devido à tensão de restrição da interface lateral.Em comparação com o estado de tensão unidirecional, a deformação compressiva final e a capacidade de rolamento do concreto aumentarão. Quando a capacidade de flexão do pilar não diminui significativamente, a influência da instabilidade não é considerada, e o pilar de concreto armado após a armadura tem maior deformação dúctil e capacidade de dissipação de energia.


2. Distribuição  Stress de colunas de concreto armado sob revestimento CFRP


2.1.CFRP forma tensão de tração axial após CFRP 's contenção lateral em pilares de concreto armado, e CFRP 's resistência de flexão é extremamente fraca (geralmente não considerada).A resistência à compressão axial final da coluna retangular sob restrições de envoltório CFRP é muito reduzida em relação à coluna, principalmente devido à tensão de restrição lateral desigual.A restrição lateral do centro da coluna retangular é fraca, e a restrição de concentração de tensão lateral no canto é grande. Somente quando ocorre a deformação plástica lateral, a tensão de restrição lateral do CFRP no pilar de concreto armado pode crescer extremamente rapidamente.


2.2. Uma vez que as restrições CFRP' em pilares de concreto armado são restrições de interface, somente quando o concreto se expande lateralmente para fora (produz deformação plástica) pode produzir tensão de restrição no concreto. Portanto, o anel de coluna de terceirização CFRP exibe um processo de tensão de dois estágios quando submetido a uma carga como segue.Na primeira etapa, a tensão de compressão axial do concreto é pequena, a deformação lateral é pequena e a tensão CFRP é pequena.Na segunda etapa, à medida que a carga aumenta, a deformação do concreto do pilar aumenta, a tensão do aro CFRP aumenta significativamente, e a força de restrição do aro aumenta rapidamente até que o CFRP atinja sua deformação de tração final.


2.3. Relação tensão-deformação entre concreto constrangido e concreto desenfreado


3. Tecnologia de coluna de concreto armado cfrp fibra de carbono e pontos-chave de construção


3.1 Âmbito de aplicação e condições de trabalho


Colunas de concreto armado com CFRP são adequadas para colunas retangulares cilíndricas ou de pequena seção (o comprimento da seção é geralmente inferior a 800mm), o que pode aumentar muito a capacidade de carga de compressão axial de pilares de concreto armado quando não são instáveis.O pré-requisito para a armadura é que o concreto do núcleo do componente não está danificado, e ainda tem uma certa capacidade de rolamento e deformação.


3.2 Principais pontos de construção da armadura de coluna com fibra de carbono  


3.2.1.O descarregamento antes da armadura de pilares de concreto armado é muito importante. Quando o CFRP é terceirizado para as barras de concreto, há uma defasagem de deformação em relação à superfície do pilar de concreto, e muitas vezes acontece que o CFRP não foi quebrado e o concreto foi esmagado.Este efeito reduz o efeito de reforço da CFRP, e não pode exercer plenamente as propriedades de tração de alta resistência da CFRP.


3.2.2.O raio do chanfro de canto da coluna rectangular não deve ser inferior a 20 mm.É melhor reparar o lado convexo do lado da coluna para reduzir o estresse concentrado da CFRP no canto.


3.3.3.O trabalho de reparo na superfície dos elementos de concreto é extremamente importante, o que afeta diretamente o efeito do CFRP sobre a contenção lateral do concreto.



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