Devido a fatores como capacidade de suporte insuficiente e mudanças nas funções de uso, pilares de concreto armado precisam ser reforçados.Introduzir os métodos comuns de armadura de pilares de concreto armado na construção de engenharia civil, explicar os princípios, vantagens e desvantagens de vários métodos de armadura, e fornecer referências para aplicações de engenharia.

Com o desenvolvimento da tecnologia de construção civil e o desenvolvimento e utilização de novos materiais, há cada vez mais métodos de reforço para pilares de concreto armado. Os métodos comuns de reforço incluem o método de reforço de seção transversal ampliada, o método de reforço de aço externo, o método de reforço de material FRP de adesão externa, o método de reforço protendido e o método de armadura composta. Vários métodos de reforço comumente usados são brevemente introduzidos abaixo.

Reforço de material FRP de ligação externa método

O método de reforço de materiais de FRP (Fiber Reinformed Plastic) é um novo tipo de tecnologia de reforço que surgiu no exterior nas décadas de 1980 e 1990. Utiliza materiais de cimento resinoso para colar tecido de fibra de carbono na superfície do concreto para alcançar o objetivo de fortalecer e fortalecer a estrutura e melhorar o desempenho estrutural. Nesta fase, as principais pesquisas e aplicações em engenharia civil são o polímero reforçado com fibra de carbono (CFRP), o polímero reforçado com fibra de vidro (GFRP), o polímero reforçado com fibra de aramida (AFRP) e o polímero reforçado com fibra de basalto (BFRP), etc..

Enrole ou embrulhe o material FRP horizontalmente em torno da periferia da barra de concreto. Quando um componente sofre deformação lateral quando submetido a uma carga vertical, o PRF pode fornecer passivamente uma força de restrição para o concreto, aumentando assim a resistência à compressão final e deformação final do concreto do núcleo, melhorando assim o desempenho mecânico do pilar do concreto.A armadura FRP pode efetivamente alterar o modo de ruptura de pilares de concreto, evitar a ruptura de cisalhamento com má ductilidade e melhorar significativamente a deformabilidade do concreto. Ao mesmo tempo, em comparação com outros métodos tradicionais de reforço, o método de reforço plástico reforçado com fibra adesiva externa tem as vantagens de resistência à corrosão, peso leve (quase sem aumento do peso estrutural), alta resistência e menores custos de manutenção.É adequado para elementos estruturais de concreto e estruturas gerais com várias propriedades de tensão, mas a estrutura reforçada tem baixa ductilidade e capacidade de deformação insuficiente. Além disso, uma vez que a resina na parte inferior do material de fibra colada é um adesivo estrutural epóxi, existem problemas como altas exigências de temperatura, fácil envelhecimento e tratamento especial de prevenção de incêndios. Ao mesmo tempo, uma vez que uma única PFR não pode atender às necessidades de reforço estrutural, o reforço composto de fibra híbrida também tem sido pesquisado e aplicado em casa e no exterior nos últimos anos.A fim de melhorar a taxa de utilização de materiais FRP, a aplicação de um determinado prostress aos materiais FRP antes do reforço tornou-se gradualmente um hotspot de pesquisa.

Método de reforço pré-stressado

A ideia principal de usar o método de armadura protendida é aplicar uma parte da força ou deformação pré-concebida para reduzir ou compensar a força e deformação indesejáveis.De acordo com os diferentes objetos de armadura, o reforço do método de pré-tensão pode ser dividido em reforço da haste pré-estresse e reforço pré-esforço.O método de reforço da haste de amarração protendida é adequado para o reforço de grandes barras excêntricas de compressão.As hastes de aço são dispostas no lado de tensão da barra de compressão. Após a protensão, a força interna do membro pode ser reduzida e a capacidade de suporte do membro pode ser melhorada.A coluna de compressão axial deve ser provida de membros de haste de compressão em ambos os lados da coluna de reforço.Para pequenas colunas de compressão excêntricas, os membros da haste de compressão são colocados no lado com maior pressão.Este método é principalmente adequado para estruturas de suporte de carga de concreto que exigem melhor capacidade de rolamento, rigidez e resistência à fissura, e um pequeno espaço após a armadura. Especialmente estruturas de grande amplitude sob alta tensão, como barras de aço fortemente corroídas.Mas a desvantagem deste método é que equipamentos especiais de protensão são necessários durante a construção, e o processo de construção é mais complicado.

Devido ao grande peso próprio da estrutura da ponte e ao vão geralmente grande, o método de reforço pré-stressado tem sido mais utilizado em projetos de reforço de ponte devido às suas vantagens inerentes.A investigação relevante sobre o método de reforço pré-stressado também foi realizada em casa e no estrangeiro.

Método de reforço externo de aço

Reforçar colunas de concreto com aço externo é um método de fortalecer os quatro cantos da coluna com aço de seção. Suas vantagens são construção simples, menos carga de trabalho no local e força mais confiável.De acordo com as diferentes tecnologias de construção, o método de reforço de aço externo pode ser dividido em aço externo molhado e seco.Dentre eles, a armadura de aço a seco é terceirizar diretamente o aço da seção para o membro original, ou embora seja preenchida com argamassa de cimento, não pode garantir a transmissão efetiva da força de cisalhamento na superfície articular.O método de armadura de aço em aço molhado é deixar uma certa lacuna entre o perfil externo de aço e o membro original, e enchê-lo com pasta de látex de cimento ou concreto de pedra fina para unir os dois em um todo e trabalhar juntos. Os métodos de reforço molhado são geralmente utilizados na engenharia.

Geralmente, o tamanho da seção transversal do elemento de armadura de aço não é muito ampliado, mas sua capacidade de rolamento é muito melhorada, e a ductilidade do elemento também é muito melhorada devido ao efeito de retenção do aço de aço de aço de aço de aço de aço de aço de aço de aço de aço de aço de aço de aço de aço de aço de aço de aço de aço de aço de aço de aço de aço de aço de aço de aço de aço de aço de aço de aço de aço de aço de aço de aço de aço de aço de aço de aço de aço de aço de aço de aço de aço de aço de aço de aço de aço de aço de aço de aço de aço de aço de aço de aço de aço de aço de aço de aço de aço de aço de aço de aço de aço de aço de aço de aço de aço de aço de aço de aço de aço de aço de aço de aço de aço de aço de aço de aço de aço de aço de aço de aço de aço de aço de aço de aço de aço de aço de aço de aço de aço de aço de aço de aço de aço de aço de aço de aço de aço de aço de aço de aço de aço de aço de aço de aço de açoEste método de armadura é adequado para a armadura de estruturas de concreto que não permitem um grande aumento no tamanho da seção transversal do membro original, mas requerem um grande aumento na capacidade de suporte da seção transversal.

Método de reforço de secção alargada

O método de reforço de seção ampliada é um método de reforço tradicional.É um método de reforço para aumentar a resistência, rigidez e estabilidade de componentes ou edifícios, aumentando sua área de corte transversal e reforço para atender às exigências de uso normal de componentes.O método de seção ampliada tem diferentes formas, como o envolvimento em torno, reforço de um lado e reforço de dois lados.Enrolamento ao redor é para despejar concreto em torno do pilar, e é mais utilizado em estruturas que suportam principalmente forças axiais.O lado único ou o lado duplo é voltado principalmente para a estrutura do pilar que suporta um grande momento de flexão ao mesmo tempo, e a superfície principal do rolamento é ampliada. Especialmente em áreas de fortificação sísmica, isso pode mudar o feixe forte original e coluna fraca em uma coluna forte e estrutura de feixe fraca que é benéfico para a resistência ao terremoto.

A coluna reforçada com o método de seção ampliada é diferente de barras de concreto comuns no desempenho mecânico. Isto porque, quando a secção transversal é alargada, é geralmente impossível descarregar completamente.A coluna reforçada foi carregada antes da armadura, e certas tensões e deformação foram geradas na seção transversal.A nova peça adicionada não pode compartilhar imediatamente a carga que foi aplicada à coluna reforçada após a armadura, mas só pode começar a trabalhar com a coluna reforçada e suportar a carga sob a ação da nova carga. Desta forma, a deformação da parte recém-adicionada após o reforço sempre fica atrás da coluna original. Quando a coluna reforçada atinge seu estado limite, o desempenho das barras de aço e concreto recém-adicionadas não pode ser totalmente utilizado, o que traz diretamente problemas como baixa taxa de utilização de materiais pós-reforço. Quanto maior o nível de tensão do pilar de concreto antes da armadura, pior o efeito da armadura.