Visão Geral do Projeto

Um edifício de escritórios na cidade de Xingtai, província de Hebei tem um comprimento de 68 m, uma largura de 16 m, e uma área de construção de cerca de 8.900 metros quadrados. Tem uma cave e sete andares acima do chão.A estrutura é uma estrutura de moldura e a fundação é uma fundação de jangada. Foi investido e construído em 1980 e colocado em uso no ano seguinte.

Quando foi renovado no final de 2003, descobriu-se que no meio do segundo e terceiro andares do edifício, havia três pilares médios com rachaduras graves nas raízes dos pilares, grave espaçamento de concreto nas raízes dos pilares, e barras longitudinais enferrujadas dos pilares eram claramente visíveis. Após a inspeção e avaliação, verificou-se que os três pilares centrais acima do edifício apresentavam fissuras verticais a cerca de 1 m da raiz dos pilares, sendo a largura máxima da fissura a 2.5 mm, e as principais armaduras e estribos foram fortemente corroídos. Como resultado, a área efetiva das barras de tensão originais é reduzida, e o concreto nas raízes cai seriamente, o que reduziu a seção do pilar em graus variados. Além disso, várias vigas de armação também apresentaram fissuras graves, e todas elas precisavam ser reforçadas.Este artigo introduz apenas colunas reforçadas.

Método de reforço estrutural

Atualmente, os métodos comuns que podem ser utilizados para fortalecer pilares de concreto armado são o método de ampliação da seção de pilar, o método de embrulho de aço e o método de embrulho de materiais de PRF.O método do aço envolvente é mais eficaz do que o método da seção ampliada de concreto armado, pois o método da seção ampliada aumenta o peso estrutural e o tamanho da seção. Ambos os métodos são trabalho intensivo e, por vezes, a construção no local é difícil. Além do aço mais pesado, a bainha exterior de aço tem fraca resistência à erosão ambiental severa.

Nos últimos anos, o uso de materiais de PRF (incluindo CFRP, GFRP, AFRP, etc.) para reforçar as colunas de concreto armado tornou-se um novo tipo de método de armadura que substitui o aço externo, e tem sido cada vez mais amplamente utilizado.O método tem as vantagens de alta resistência e alta eficiência, construção conveniente, boa durabilidade e resistência à corrosão, espessura fina, peso leve, etc.Entre eles, a forma mais comum de colunas reforçadas com FRP é o envoltório de fibras exteriores ou tiras.Este projeto escolhe terceirizar o envoltório de fibra de carbono para fortalecê-lo.

Existem várias técnicas diferentes para o fortalecimento de pilares de concreto armado com materiais FRP.De acordo com a técnica de formação, os métodos de fortalecimento podem ser divididos em três tipos: método de união úmida, método de enrolamento contínuo de fibras e método de casca pré-fabricada.O método mais comumente utilizado é o método de ligação úmida, que tem vantagens excepcionais, como flexibilidade e facilidade de operação em campo.Este caso utiliza esse método, utilizando o envoltório unidirecional de fibra infiltrado e colado com resina na superfície do pilar, de modo que a direção principal da fibra esteja ao longo da direção circunferencial do pilar.A coluna pode ser completamente enrolada por um único ou multi-camadas de fibra, ou pode ser parcialmente enrolada por tiras de fibra de envoltório formando um aro espiral contínuo ou aro espaçado.Este projeto escolhe o envoltório de fibra de carbono para ser completamente enrolado e reforçado.

A dimensão transversal da coluna retangular neste projeto é de 500 mm×550 mm. Tendo em conta que o aro de revestimento de fibra de carbono tem um efeito de retenção fraco sobre a coluna retangular, ele pode fornecer uma retenção muito eficaz sobre a coluna circular. Portanto, a forma transversal da coluna retangular neste projeto é modificada pela primeira vez para uma elipse.Em seguida, use fibra de carbono amarrar aro, você pode obter melhores resultados. Neste exemplo, a argamassa de cimento de fixação rápida é usada para chanfrar a seção de coluna retangular, e então a forma da seção é alterada para uma elipse

Ele precisa ser enrolado e colado com 3 camadas de fibra de carbono envolto e colado ao longo da altura total da coluna, e cada camada de fibra de carbono envolto deve ser costurado e colado de forma escalonada.

Conclusão

A construção do projeto foi concluída em setembro de 2008. Desde mais de um ano de uso, não houve anormalidade na parte de reforço da CFRP. Mostra que é viável usar o envoltório de fibra de carbono para enrolar a superfície do pilar de concreto para fortalecer o pilar de armadura.Este método pode ser popularizado e aplicado em projetos reais.