Características de fallo de las columnas de hormigón armado

1. los modos de falla de columnas de hormigón armado se pueden dividir en fallo de compresión (incluyendo columnas de compresión axial y pequeñas columnas excéntricas) y fallo de tracción (grandes columnas excéntricas).

(1) modo de falla de la columna de compresión axial. El proceso de compresión axial de las columnas es que las grietas longitudinales que son aproximadamente paralelas a la dirección de carga aparecen primero bajo la acción de cargas externas más grandes, y luego el hormigón en la capa protectora se tritura y se agrieta.

(2) características de falla de columnas con pequeña excentricidad. Cuando la excentricidad es muy pequeña, la sección transversal de la columna está comprimida, generalmente cerca del lado de la fuerza axial de la tensión de compresión es mayor. Cuando la carga aumenta, el concreto en un lado se tritura primero (se producen grietas longitudinales), y la tensión de la barra de acero compresiva alcanza la resistencia a la compresión, mientras que la tensión del hormigón en el otro lado y la tensión de la barra de acero no alcanzan la resistencia a la compresión cuando se destruye el miembro.

(3) características de falla de columnas con gran excentricidad. Para columnas de compresión excéntricas grandes, aparecen primero grietas transversales en la superficie exterior de la columna tensada bajo carga. Con el aumento de la carga, las grietas se desarrollan y se extienden continuamente, y las grietas principales son obvias antes de la falla. La tensión de la barra de acero a la tracción alcanza el límite de rendimiento de tracción, y luego la grieta transversal en la zona de tracción se desarrolla rápidamente y se extiende a la zona de compresión, lo que resulta en una rápida reducción del área de la zona de compresión, y finalmente aparecen grietas longitudinales en la zona de compresión, lo que resulta en una falla de trituración del concreto.

Razones para la insuficiente capacidad de carga del concreto. Hay muchas razones para el refuerzo de la estructura de ingeniería, que se pueden resumir de la siguiente manera:

(1) diseño falso, mala calidad de la construcción, uso inadecuado, envejecimiento del material en ambientes hostiles y violación natural accidental conducen a daños estructurales, lo que resulta en la degradación de la fiabilidad estructural.

(2) debido al cambio de función, a menudo es necesario reforzar la estructura. Los cambios funcionales pueden ocurrir en la etapa de uso, pero también pueden ocurrir en la etapa de construcción, a petición del propietario, el desarrollador en el proceso de construcción de ajuste funcional estructural.

(3) el ajuste de los códigos de diseño nacional también se convertirá en la razón para el refuerzo estructural. Debido a la mejora de los estándares de diseño, la estructura en uso ya no puede cumplir con los requisitos de los códigos existentes.

(4) reutilización de la estructura para el servicio extendido. Para proyectos con valor de reliquia cultural, es necesario prolongar su vida a través del refuerzo.

Métodos comunes de refuerzo estructural

Hay muchos métodos de refuerzo de hormigón armado, como el método de la sección de ampliación, el método de refuerzo de acero envolvente, el método de refuerzo de puntal pretensado, el método de desplazamiento, el método de refuerzo de fibra de carbono, etc. El siguiente es el método de sección de ampliación más comúnmente utilizado, el método de refuerzo de acero envolvente, método de refuerzo de desplazamiento de tres métodos se describen.

1. reforzar la columna de hormigón armado aumentando el método de sección.

(1) El método de agrandar la sección es utilizar el mismo hormigón reforzado con material para agrandar el área de la sección de la estructura de hormigón original, a fin de mejorar la capacidad de carga de la estructura. Debido a que el área de la sección transversal y el refuerzo de la columna original aumentan, este método no solo puede mejorar la capacidad de carga de la columna original, sino también reducir la relación de esternura de la columna y mejorar la rigidez de la columna. Especialmente en el área de fortificación sísmica, la estructura de columna débil de haz fuerte original se puede cambiar en una estructura de haz débil de columna fuerte que es beneficiosa para la resistencia sísmica. Los métodos de refuerzo específicos incluyen cuatro lados outsourcing, un lado engrosamiento y dos lados engrosamiento.

(2) requisitos de construcción y construcción. En el diseño y construcción de columnas reforzadas, es muy importante fortalecer la combinación entre las columnas antiguas y las nuevas, para garantizar que puedan funcionar como un todo, a fin de desarrollar mejor la redistribución de las fuerzas internas entre ellas, dar pleno juego al papel de las nuevas columnas.

2. columnas de hormigón armado están envueltos con acero.

(1) el fortalecimiento con acero externo es un método de refuerzo para las cuatro esquinas o dos pan de columnas de hormigón. Su ventaja es que el tamaño de la sección de los miembros no aumenta mucho, pero la capacidad de carga de las columnas de hormigón se puede mejorar en gran medida. Para columnas cuadradas o rectangulares, la mayoría de ellas están envueltas con acero angular, y están conectadas en un todo con paneles transversales. Para columnas, chimeneas y otros componentes, a menudo se usa acero plano con aros.

2) Requisitos estructurales. Cuando la columna de hormigón se refuerza con una envoltura exterior, se deben cumplir los siguientes requisitos estructurales: la longitud del borde del acero del ángulo de envoltura exterior no debe ser inferior a 75mm. La sección transversal de la placa no debe ser inferior a 25mm x 3mm, el espacio no debe ser mayor que 20 R (R es el radio de rotación mínimo de la sección de acero de ángulo único), y no debe ser mayor de 500mm. El acero de ángulo de externalización debe ser continuo y continuo, y no se permite cortar todos los pisos. El extremo inferior del ángulo de acero debe extenderse hasta la parte superior de la base y unirse con mortero epoxi o mortero epoxi. Debe haber suficiente longitud de anclaje en el extremo superior del ángulo de acero, y la tapa superior puede soldarse con acero angular cuando sea posible. Cuando se utiliza acero de lechada química de resina epoxi para reforzar el concreto, la madera contrachapada debe estar firmemente unida a la superficie del concreto y soldada con acero angular. Después de la soldadura, el acero se sella con resina epoxi y los orificios de aire se reservan para la lechada. Cuando se usa mortero de cemento de látex para pegar el acero envuelto, la madera contrachapada se puede soldar fuera del ángulo de acero, y el contenido de látex no debe ser inferior al 5%. La capa protectora de mortero de cemento 1:3 con un espesor de no menos de 25mm debe aplicarse sobre la superficie del acero perfilado, y también se pueden usar materiales anticorrosión para protegerla.

3. método de reemplazo para el fortalecimiento de columnas de hormigón.

(1) Cuando la resistencia de las columnas de concreto disminuye y la capacidad de carga es insuficiente debido a incendios o errores de construcción, es necesario reforzarlas. A veces, el tamaño de las columnas no debe aumentarse y, a veces, el método de reemplazo puede usarse siempre que se lleve a cabo el refuerzo local.

2) Requisitos estructurales. El grado de resistencia del hormigón de desplazamiento debe determinarse de acuerdo con el cálculo real. En general, debe ser al menos un grado más alto que el grado de resistencia de diseño original, y no debe ser inferior a C25. La profundidad de reemplazo se determina mediante cálculo. Para losas no debe ser inferior a 40mm, para vigas y columnas, no debe ser inferior a 60mm, con construcción de hormigón proyectado, no debe ser inferior a 50mm Las piedras utilizadas para la preparación de hormigón deben ser guijarros duros o piedras trituradas. El tamaño de las piedras no debe ser mayor de 20mm cuando se reemplazan localmente. El tamaño de las piedras se puede aumentar adecuadamente cuando la profundidad de reemplazo es grande, pero el tamaño máximo no debe ser mayor que un tercio de la profundidad de reemplazo y no más de 40mm.

Observaciones finales

Después de comprender las características de falla y las causas de las columnas de concreto, se deben seleccionar los métodos de refuerzo apropiados de acuerdo con la apariencia de las columnas, los resultados de verificación y las condiciones del sitio.