Envoltura de fibra de carbono para viga

Estudio de ingeniería

Un proyecto integral de construcción de una empresa de desarrollo de Nanjing se ubica en el suburbio oriental de la ciudad. Consta de seis plantas. Las dos plantas inferiores son de pórticos y las cuatro superiores, de columnas de pórticos con formas especiales. La superficie total construida es de 8000 m². La planta original del diseño es un centro comercial, mientras que las dos plantas superiores se destinan a viviendas. Debido al cambio de uso, la carga sobre el suelo aumenta. En función del aumento de la carga, se verifica y calcula toda la estructura. Los resultados muestran que la capacidad de flexión y corte de las vigas en el área local de la segunda planta es insuficiente, al igual que la capacidad de carga a flexión de las losas.

Determinación del esquema de refuerzo de vigas y losas

Dado que el edificio ya se ha construido y utilizado, las demás plantas deben estar en funcionamiento normal durante el período de refuerzo. Tras una comparación exhaustiva de los esquemas (véase la tabla 1), se decidió utilizar el método de refuerzo con fibra de carbono y acero adherido localmente.

Material de refuerzo

El acero adherido F W B utiliza una placa de acero Q345 de 4 m, una envoltura reforzada con fibra de carbono de 0,167 m de espesor (o 300 g/m2) y un adhesivo de grado A. Este adhesivo incluye adhesivo de base, masilla epoxi niveladora y resina adhesiva.

Diseño del refuerzo

En el plano reforzado del segundo piso, la capacidad portante de la distancia de flexión negativa del piso debe incrementarse en un 25%. Según el cálculo y el análisis, la deficiencia de la distancia de flexión negativa del piso radica en que se utiliza una envoltura de CFRP de 200 m de ancho y 400 m de distancia como una sola capa, con una longitud de 2500 m. La capacidad portante de Liang Shouwan debe incrementarse en un 20% y se deben adherir tres capas de tela de fibra con Liang Kuan a lo largo de la parte inferior de la viga. Además, se pegan aros en forma de "U" en los soportes en ambos extremos de la viga y en ambos lados de la viga secundaria para refuerzo de cortante, y se pega un anclaje de entrada de barra longitudinal de 200 m de ancho en ambos extremos de los aros en forma de "U".

Proceso de construcción de refuerzo y su efecto

La superficie de la placa de acero adherida al componente de hormigón debe ser inoxidable, y el material antioxidante debe ser inocuo para la placa de acero y el adhesivo.

El proyecto, que incluyó aproximadamente 145 m de envoltura reforzada con fibra de carbono, se completó en 15 días hábiles. La pasta más gruesa corresponde al aro en forma de "U" en la parte inferior de la viga, y a tres capas de envoltura reforzada con fibra de carbono de 0,167 mm de espesor. Básicamente, no aumenta el peso ni el tamaño geométrico de la estructura, y cumple con los requisitos del propietario en cuanto a plazos, espacio útil y calidad de construcción. Además, la unión entre la envoltura de CFRP y la superficie de hormigón es intacta, la durabilidad es buena y el efecto de refuerzo es notable.

Conclusiones

A través del análisis de cálculo y la aplicación de ingeniería de la estructura de hormigón reforzada con envoltura de CFRP adherida, se demuestra que el método de refuerzo con envoltura de CFRP es una tecnología eficaz para estructuras de hormigón. En comparación con la tecnología de refuerzo tradicional, la tecnología de hormigón reforzado con fibra de carbono ofrece un buen rendimiento económico integral. La aplicación de estructuras de hormigón reforzado con fibra de carbono tiene amplias posibilidades.