Vigas de hormigón reforzadas con láminas compuestas de fibra de carbono

Con el fin de estudiar el efecto de las láminas externas de material compuesto de fibra de carbono sobre la resistencia al corte de los especímenes, se emplearon 12 vigas rectangulares sin armadura transversal; en la cara inferior de cada viga se dispusieron dos barras longitudinales de Ø18, y las dimensiones de los especímenes fueron de 2600 × 150 × 300 mm.

Concrete beams strengthened with carbon fiber composite sheets

Diseño y fabricación de espécimen

4 grupos de 12 vigas de hormigón de baja resistencia fueron diseñados y fabricados en lotes. Teniendo en cuenta la influencia de la losa del piso y la operación de construcción conveniente, se adopta un esquema de refuerzo de tela en forma de U de fibra de carbono unida externamente, y la tira se corta en la posición de 50mm desde la parte superior de la viga. Los primeros grupos de muestras se pegaron con la misma cantidad de tira de tela en forma de U para cambiar la forma de anclaje del extremo de tela en forma de U. Manteniendo la separación entre tiras sin cambios, los segundos grupos de muestras se trataron con 2 tiras de tela como medidas de anclaje adicionales. Los terceros grupos de muestras se establecieron con capas de acero y pernos para cambiar la anchura de la tela en forma de U. Los cuartos grupos de especímenes cambian la resistencia del concreto. Estudiar el efecto de la externaHojas compuestas de la fibra de carbonoEn la resistencia al corte de las muestras, las 12 muestras son vigas rectangulares sin refuerzo abdominal, y la parte inferior de la viga se combina con 2 18 barras longitudinales, y el tamaño de la muestra es 2600*150x300.


Dispositivo de prueba

El cargamento simétrico vertical de dos puntos se realiza en un top concreto del haz a través de un gato hidráulico 200kN y de un haz del cargamento. Cada muestra se aplica de forma incremental de acuerdo con el incremento de 2kN por nivel. Cuando el desplazamiento vertical del tramo de la viga aumenta repentinamente o el ancho máximo de la grieta inclinada del extremo de la viga es cercano a 01 3mm, mientras que los datos se recopilan continuamente, la deformación continúa aumentando lentamente hasta que se destruye la muestra.

Concrete beams strengthened with carbon fiber composite sheets


Resumen

1)

La resistencia al corte de las vigas de hormigón de baja resistencia se puede mejorar obviamente agregando suficiente ancho de tira en forma de U de fibra de carbono y tira de presión, y el pelado es el factor principal que afecta el efecto del refuerzo de corte.


2)

La contribución del refuerzo a la capacidad de carga de cizallamiento de la viga está determinada principalmente por la fuerza de tracción transmitida por la tela de fibra en la premisa de que la resistencia del concreto y el tamaño de la sección aseguran que la viga de baja resistencia no tenga falla baroclinica. El análisis de la mecánica de fractura muestra que si la longitud de la fibra es corta, la fuerza de tracción estará determinada por el producto del área de la pasta y la resistencia a la tracción del hormigón. Si la longitud de la fibra es suficiente, la fuerza de tracción estará determinada por el producto del ancho del material, la longitud de unión efectiva y el producto de la resistencia a la tracción del hormigón.


3)

Teniendo en cuenta el efecto de la tensión efectiva de la barra de fibra y la fuerza de tracción adicional de la barra, se propone la fórmula de la capacidad de carga de cizallamiento de la viga reforzada por la barra en forma de U perpendicular al eje de la viga. El valor calculado está en buen acuerdo con el valor experimental del espécimen de fracaso de desprendimiento final y ligeramente por debajo del valor experimental. La fórmula se puede utilizar para el diseño de refuerzo de corte de vigas de hormigón de baja resistencia.


4)

Debido a que la resistencia del concreto del haz de prueba es inferior a 12MPa, la constante de energía de fractura es 012. La fórmula de diseño solo se limita a determinar la capacidad de corte de la viga de concreto de baja resistencia en forma de U. Todavía está por estudiar si los resultados se pueden utilizar en el diseño de refuerzo de corte de las vigas de hormigón de resistencia ordinaria.


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