Aplicação deFRPem reforço estrutural concreto

Actualmente, os materiais FRP são principalmente utilizados em engenharia civil para dois fins:

1 Reparação e reforço da estrutura antiga;

2 materiais FRP são usados para substituir barras de aço ou tubos de aço diretamente em novas estruturas.

Na perspectiva da forma do material aplicado, a forma de material mais utilizada para reforço e reparo estrutural é folha e chapa, seguida de barras.As barras FRP são utilizadas principalmente como barras FRP para substituir barras de aço comuns e barras de aço protendido. Existem poucos exemplos de aplicação de perfis de malha.

Entre as chapas e chapas, o tecido é mais utilizado e a tecnologia é a mais madura (isto é, a resina é impregnada antes do uso, e depois impregnada durante o processo de construção).O uso de placas ainda é pequeno, mas devido à alta taxa de utilização desta forma de material, o uso tem crescido rapidamente nos últimos anos.(Isto é, a resina é impregnada antes de ser usada para curá-la em forma de placa, e a resina é usada para colá-la na superfície da estrutura durante a construção, semelhante a colar uma placa de aço).As chapas FRP são utilizadas principalmente para a armadura de estruturas de concreto nas seguintes formas.

(1) Colar chapas FRP nas superfícies de tração de vigas e placas para flexão de armadura, e a direção da fibra deve ser consistente com a direção axial do membro.

(2) Adotar colamento fechado, colamento em forma de u ou colamento lateral para fortalecer os membros da viga e coluna sob cisalhamento, e a direção da fibra deve ser perpendicular ao eixo do membro.

(3) Adotar pasta fechada para formar concreto confinado para fortalecer o pilar para armadura sísmica, e a direção da fibra deve ser perpendicular ao eixo do pilar.

Ao escolher o sistema de materiais FRP para armadura de estrutura de concreto, deve-se considerar o desempenho a curto e longo prazo e os requisitos ambientais do material.A determinação dos materiais utilizados requer uma avaliação abrangente de múltiplos fatores.

O desempenho mecânico da chapa FRP para o reforço estrutural do concreto

1 O desempenho mecânico da viga de concreto armado

Depois que o material FRP é colado, a carga de rendimento e carga final da seção normal da viga 's são aumentadas até certo ponto.O aumento da carga final é mais óbvio. Isso se deve principalmente ao fato de que o material de PRF é muito fino e tem um baixo módulo elástico, que desempenha um papel pequeno antes da produção da barra de aço. Depois que a barra de aço produz, por um lado, o material FRP pode dar total jogo às suas características de alta resistência para continuar a suportar a carga.Por outro lado, pode desempenhar um papel de reforço limitando o desenvolvimento de fissuras.Da mesma forma, a viga reforçada com FRP não aumenta grandemente a rigidez da barra de aço antes da sua produção, mas aumenta a rigidez da barra de aço após a sua produção de forma bastante significativa, e a deformação da viga é significativamente reduzida.

Quando o material de PRF é utilizado para armadura de cisalhamento, a capacidade de cisalhamento da viga também é significativamente melhorada. Isso mostra que, após a ocorrência de fissuras oblíquas de concreto, o material de PRF pode ser utilizado como haste de ligação da treliça para melhorar o estado de tensão na viga de concreto armado e aumentar a capacidade de cisalhamento.Por outro lado, desempenha um papel de armadura de cisalhamento, limitando o desenvolvimento de fissuras diagonais.

Quando há um momento inicial de flexão, a deformação do material de PRF tem uma certa histerese em comparação com a deformação da barra de aço, e a carga de rendimento do material de PRF é aumentada, mas não significativamente. Quando o momento inicial de flexão é pequeno, ele tem pouco efeito sobre a capacidade de rolamento final.Mas quando atinge um determinado valor, à medida que o momento inicial de flexão aumenta, a capacidade de rolamento final diminui significativamente.Na prática, há um momento inicial de flexão para os membros do reforço, e esse fenômeno deve ser plenamente considerado ao projetar.Se a estrutura original for tensionada durante a armadura, a tensão do concreto e das barras de aço na seção do componente deve ser calculada primeiro, e então a resistência final do material de PRF deve ser razoavelmente determinada com base no pressuposto da seção plana.Em seguida, referindo-se ao método de última resistência de vigas na especificação, a capacidade de rolamento final de vigas reforçadas com FRP pode ser estimada com mais precisão.

No caso da carga dinâmica, devido ao efeito restritivo do material de PRF sobre as fissuras, a linha externa da curva de histerese ainda é aproximadamente uma reta, indicando que a rigidez da viga reforçada dificilmente diminui. Isso também ilustra a boa resistência à fadiga de vigas reforçadas com PFR.

2 Desempenho mecânico de pilares de concreto armado

Com o aumento do número de folhas de FRP, a capacidade de carga de colunas com vieses grandes ou pequenos é muito melhorada, e a capacidade das colunas de suportar a deformação de flexão também é muito melhorada, o que é especialmente óbvio para colunas com vieses grandes.A chapa FRP externa ajuda as barras de aço a participar da tensão na zona de tensão do concreto, enquanto na zona de compressão, pode efetivamente conter a deformação transversal do concreto na zona de compressão e aumentar a resistência do concreto. Assim, a capacidade máxima de rolamento da coluna é aumentada, o desempenho de deformação plástica da barra de aço é totalmente exercido, e a ductilidade da coluna é melhorada. Além disso, após o reforço do pilar com material de PRF, sob o mesmo nível de carga, a deflexão lateral é reduzida, o que reduzirá o momento de flexão secundária do pilar enviesado.

Conclusão

Os materiais de PRF podem não só ser utilizados para a armadura estrutural de estruturas de concreto, mas também para a armadura e anticorrosão de estruturas de aço, estruturas de madeira e estruturas de alvenaria.