Existem muitos métodos de reforço no projeto, e o reforço dos membros é dividido em armadura de flexão e armadura de cisalhamento. Quer se trate de armadura de flexão ou de armadura de cisalhamento, há um problema muito difícil: a descamação do material de armadura. Muitas vezes, devido ao descasque precoce do material de armadura, o dano tem uma fragilidade significativa, e a taxa de utilização do material de armadura é baixa, o que não pode atingir o efeito da armadura.Por conseguinte, as medidas de ancoragem adequadas são particularmente importantes.

Para resistir à armadura de flexão, uma vez que o final é frequentemente propenso à concentração de tensão, a medida de ancoragem comumente utilizada é adicionar tiras em forma de U no final para aumentar o desempenho de ancoragem.

Para resistir à armadura de cisalhamento, a medida de ancoragem comumente utilizada é a fixação de placas de aço de contenção adicionais ao lado da viga para suprimir o desenvolvimento de fissuras diagonais. Ele também pode fortalecer a integridade do aro em forma de U, impedir que a parte superior do aro em forma de U de colapso, e melhorar o desempenho de ancoragem.

1 Comparação da ancoragem e ancoragem em U na parte inferior da viga

Na armadura flexural com folha de fibra de carbono, pode ser adotada ancoragem em forma de u ou ancoragem adicional de parafusos de âncora na parte inferior da viga.

Quando o pano de fibra de carbono começa a descascar, e quando o peeling encontra o parafuso de âncora, ele passa rapidamente sobre o parafuso de âncora, e o efeito inibitório do parafuso de âncora dificilmente é sentido. Isto porque há uma diferença de diâmetro entre o parafuso de expansão e o furo perfurado. Quando o pano de fibra de carbono é descascado, o pano de fibra de carbono puxará a âncora e deformará lateralmente. Quando uma certa deformação lateral é alcançada, a resistência ao cisalhamento da âncora pode ser exercida. Pode-se dizer que o efeito do parafuso de âncora na supressão do descasque do pano de fibra de carbono não é óbvio, e quando o descasque se desenvolve até certo ponto, o deslizamento da fibra de âncora em todo o tecido de fibra de carbono ainda pode ter um certo efeito de supressão. Portanto, em comparação com o arco em forma de U, o efeito de ancoragem do parafuso de âncora adicional na parte inferior da viga é mais fraco.

2 Comparação entre a placa de aço em forma de U âncora de aro e fibra de carbono âncora de aro em forma de U

Placa de aço em forma de u âncora aro é uma solução de ancoragem rígida, enquanto fibra de carbono em forma de u ancoragem aro ou outras formas de ancoragem fibra de carbono são todos esquemas de ancoragem flexíveis.Na aplicação da armadura de tecido de fibra de carbono, para o esquema de ancoragem flexível utilizando a folha de PCPR, a tensão da folha de PCPR perto da fissura após a fissuração do concreto na seção perigosa aumenta rapidamente, resultando em uma maior tensão de concentração. Desta forma, aumenta-se também o estresse do material fibroso utilizado para ancorar perto da perigosa seção transversal. À medida que a carga aumenta, a folha de fibra na área de ancoragem gradualmente rasga, e finalmente a folha de fibra e a folha de ancoragem restante aderidos ao lado do feixe na área de ancoragem são todos descascados instantaneamente, e o membro de reforço é danificado.O esquema de ancoragem rígida é significativamente melhor do que o esquema flexível. Devido às características do material, a placa de aço u-hoop não terá rasgamento de tiras como fibra de carbono u-hoop, de modo que o método de ancoragem rígida pode melhor resolver o problema de ancoragem da folha de PCPR no nó.

Além disso, para fortalecer a folha de fibra de carbono da estrutura de concreto de baixa resistência, o esquema de ancoragem rígida da placa de aço em forma de aro em u é frequentemente usado para obter melhor efeito de ancoragem. Porque, dentro de uma certa faixa de resistência do concreto, a resistência da união é controlada pela resistência do concreto. Quanto menor a resistência do concreto, menor a resistência de união entre eles, e mais provável é que eles descasquem. Quando a placa de aço em forma de u é adotada como uma medida adicional de ancoragem, o método de armadura de fibra de carbono pode ser usado para a armadura de vigas de concreto de baixa resistência, e a capacidade de rolamento das vigas após a armadura é muito melhorada.

No reforço da folha de fibra de carbono, porque a folha de fibra de carbono é muito mais espessa do que o pano de fibra de carbono, então se a fibra de carbono em forma de u é usado para ancoragem, uma camada muitas vezes não é suficiente, e é necessário furar várias camadas para ter um melhor efeito de ancoragem.No entanto, o arco em forma de u de fibra de carbono multi-camadas tem os problemas de camada adesiva impermeável e construção inconveniente. Portanto, o uso de placa de aço em forma de u aro pode alcançar melhor efeito de ancoragem, que é muitas vezes uma escolha melhor.E é óbvio que devido ao desempenho de tensão unidirecional do material de fibra de carbono, no canto do aro em forma de U, o desempenho mecânico da placa de aço em forma de U é obviamente superior ao da fibra de carbono em forma de U aro.

No entanto, a placa de aço em forma de u aro usado para ancoragem é geralmente fina, facilmente corroída, e afeta a vida útil, por isso precisa ser protegida e tratada, o que aumenta a complexidade da construção. Além disso, o peso da placa de aço é maior do que o do material de fibra de carbono, e é mais difícil de formar do que a fibra de carbono em forma de u. Os requisitos para a superfície de ligação são elevados, e a construção não é fácil.É difícil garantir que os três lados exatamente correspondem ao membro reforçado, e é difícil garantir a qualidade da pasta.É inferior à fibra de carbono em forma de u aro.

3 Comparação de ancoragem em arco em forma de fibra de carbono X e ancoragem em arco em forma de U

Uma vez que o tecido de fibra de carbono é um material de suporte de força unidirecional, ele tem quase nenhuma capacidade de suporte de carga na direção perpendicular ao fio de fibra de carbono. Portanto, o arco em forma de X pode exercer a resistência do próprio aro e transferir a força de tração longitudinal de fibra de carbono para o lado da viga, e pode reduzir a tensão de cisalhamento de ligação na interface da fibra de carbono na parte inferior da viga e do concreto na mesma carga para alcançar o efeito de impedir a descamação da fibra de carbono.O efeito de ancoragem do arco em forma de U é alcançado principalmente pelas propriedades adesivas do colóide e pela resistência ao pequeno descascamento estresse normal.A ancoragem do arco em forma de X exerce mais força do próprio arco de fibra de carbono para resistir à força de tração da fibra de carbono longitudinal, e transmite a força para uma faixa maior para limitar o efeito de peeling.O aro em forma de u depende principalmente da tensão de cisalhamento adesiva da camada adesiva na parte inferior do feixe para resistir à força de tração longitudinal de fibra de carbono.O próprio aro em forma de u não pode desempenhar um grande papel, nem pode transmitir a força de tração para o lado da viga. Portanto, o efeito de ancoragem do arco em forma de X é mais forte do que o do arco em forma de U.

Quando ancorada com um aro em forma de x, a área em branco ainda é um ponto cego para o reforço, caso ocorra uma fissura nesta porção em branco. Devido à grande área da porção em branco, a fissura não se intersecta facilmente com o arco em forma de X.Do ponto de vista da probabilidade de interseção com o crack, o arco em forma de X não é tão bom quanto o arco em forma de U.

Comparando a fibra de carbono em forma de u com outros métodos de ancoragem, verifica-se que a fibra de carbono em forma de U não é inerentemente muito diferente de outros métodos de ancoragem, mas sua aplicação na engenharia atual é mais comum do que outros métodos de ancoragem. Como os aros em forma de u de fibra de carbono são muito mais fáceis de construir do que outros métodos de ancoragem, eles são mais leves em peso, menos propensos à corrosão, e têm uma gama de ancoragem maior.Para a fraqueza do desempenho de tensão unidirecional de materiais de fibra de carbono, o método de colar tecido de fibra de carbono em duas ou mais direções pode ser usado para resolver este problema.

4 Comparação da conta longitudinal com ou sem lado do feixe

Depois que o cordão adicional no lado do feixe é adotado, a capacidade de ancoragem do arco em forma de U é muito melhorada.

Conclusão

(1) O efeito de ancoragem do parafuso não é tão bom quanto o aro em forma de U.A placa de aço em forma de u-aro é uma espécie de esquema de ancoragem rígida. Comparado com os esquemas flexíveis de várias formas de ancoragem de fibra de carbono, ele pode alcançar um melhor efeito de ancoragem.Em particular, o efeito de reforço de barras de concreto de baixa resistência é mais óbvio, mas a placa de aço precisa ser protegida, e é mais problemático do que o aro em forma de fibra de carbono em U na construção.O mecanismo mecânico do aro em forma de x de fibra de carbono exerce melhor a resistência à tração da fibra de carbono, e o efeito de ancoragem do aro em forma de u é alcançado principalmente pelo desempenho adesivo do coloide e pela resistência ao pequeno estresse normal de peeling.De uma perspectiva abrangente, o efeito de ancoragem do arco em forma de x é significativamente mais forte do que o do arco em forma de u.No entanto, a probabilidade de o arco em forma de X intersectar a fissura diagonal é menor do que a do arco em forma de U.

(2) Porque a fibra de carbono em forma de u aro é muito mais conveniente na construção do que outros métodos de ancoragem, é mais leve em peso, menos propenso à corrosão, e tem uma gama de ancoragem maior e uma gama de aplicação mais ampla.A ancoragem em forma de arco de fibra de carbono em forma de u ainda é o método de ancoragem mais comumente utilizado na armadura de fibra de carbono.Para a fraqueza do desempenho de tensão unidirecional de materiais de fibra de carbono, ele pode ser resolvido adotando o método de colar tecido de fibra de carbono em duas ou mais direções.

(3) Contas de restrição adicionais no lado do feixe pode limitar o desenvolvimento ascendente de fissuras diagonais, melhorar a capacidade de rolamento do feixe, e aumentar a área de compressão do concreto na zona de compressão.O feixe tem melhor ductilidade, e a integridade do aro em forma de u também pode ser reforçada. Portanto, com a conta adicional no lado do feixe, o efeito de ancoragem será melhor.