¿Reforzar puentes con placas de acero?
Utilice adhesivo de serie de resina epoxi para unir la placa de acero al borde de tracción o parte débil de la estructura de hormigón armado, formando una fuerza integral con la estructura original, aumentando así su rigidez y mejorando la resistencia a la tensión de la Las barras de acero y el hormigón de la estructura original fuerzan el estado para limitar el desarrollo posterior de grietas. Aumentando así el refuerzo y mejorando la capacidad de carga del puente. Este es el propósito del método de refuerzo con placa de acero.
Resistencia de la unión entre acero y hormigón
Prueba de corte de adhesión de 1,1
Utilice adhesivo estructural para unir dos bloques de prueba de cubos de hormigón C40. Un trozo de placa de acero de. del mismo tamaño, después de que el adhesivo estructural esté completamente curado. Las pruebas de corte muestran que la falla por corte ocurre dentro del concreto en lugar de en la superficie de unión, y la superficie de falla del concreto es mayor que la superficie de unión. Se puede observar que la resistencia al corte de la unión es mayor que la resistencia al corte del hormigón.
1.2 Ensayo de tracción de unión
Se unieron simétricamente dos placas de acero a un cubo de hormigón C40 para un ensayo de tracción. Los resultados muestran que se produce un corte por tracción en bloques de hormigón. Sin embargo, la superficie de unión está intacta y la superficie dañada del hormigón es mayor que la superficie de unión. Se puede observar que la resistencia a la tracción de la unión es mayor que la resistencia a la tracción del hormigón.
Las pruebas anteriores muestran que el daño de las placas de acero y el concreto adherido con adhesivo estructural ocurre en el concreto, independientemente de su resistencia al corte o tensión de unión, la fuerza de la unión depende de la resistencia del concreto mismo. Por lo tanto, la resistencia al corte y la resistencia a la tracción de la unión entre la placa de acero y el concreto pueden ser iguales a la resistencia al corte y la resistencia a la tracción axial del concreto.
2. Diseño de refuerzo de acero adherido
(1) Para mejorar la resistencia a la flexión de la estructura del puente, generalmente se pegan placas de acero en las superficies de los bordes de tracción de los componentes a formar. una unión entre las placas de acero y la estructura original para soportar la fuerza en su conjunto. En este punto, la resistencia al corte local del hormigón en la unión entre la placa de acero y el hormigón se utiliza para controlar el diseño. Un diseño razonable y seguro debe controlar la falla por corte del concreto en la unión antes de que la placa de acero ceda y se deforme.
(2) Cuando las varillas diagonales en el área principal de tensión de tracción de la estructura del puente son insuficientes, para fortalecer, se aumenta la resistencia al corte de la estructura. Se pueden pegar placas de acero en el costado de la estructura en un ángulo perpendicular a la dirección de las grietas de corte (la pendiente es generalmente de 45°-46°) para resistir la tensión de tracción principal.
(3) En el diseño de refuerzo, la placa de acero puede considerarse como la sección transversal de la barra de acero. Las placas de acero se convierten en barras de acero. Los componentes originales soportan la carga muerta y la carga viva, y las placas de acero agregadas soportan la carga viva que los componentes originales no pueden soportar.
(4) Al diseñar componentes, las placas de acero para refuerzo pueden adoptar diferentes formas según las necesidades reales, pero el espesor de las placas de acero debe ser mayor que el espesor calculado. La placa de acero utilizada para fortalecer la resistencia a la flexión debe ser lo más delgada y ancha posible, con un espesor generalmente de 4 a 6 mm. La placa de acero más delgada puede tener suficiente elasticidad para adaptarse a la forma de la superficie del componente. El espesor de la placa de acero utilizada para mejorar la resistencia al corte debe ser mayor, según el diseño, generalmente de 10 a 15 mm.
(5) Al diseñar la longitud de la placa de acero, ambos extremos de la placa de acero deben extenderse hacia el área de baja tensión para reducir la concentración de la tensión de unión en el extremo de sujeción de la placa de acero y evitar Grietas en las piezas unidas o fenómeno de desprendimiento de la placa de acero unida.
(6) Cómo garantizar que la placa de acero y los componentes de refuerzo externos formen una fuerza integral es la clave para un refuerzo exitoso. Por lo tanto, en el diseño del refuerzo, además de considerar que la placa de acero tenga suficiente longitud de anclaje y el adhesivo tenga suficiente fuerza de unión y durabilidad, para evitar que la placa de acero se caiga por el extremo libre, se pueden utilizar pernos de sujeción. para fijar el extremo, o en forma de U. La placa de aro y la placa de anclaje horizontal se fijan en la placa de acero con pernos a una cierta distancia para asegurar la fuerza de unión entre la placa de acero y el concreto.
3. Requisitos de material y construcción
(1) El adhesivo para barras de acero debe tener una alta resistencia de unión, buena durabilidad y cierta elasticidad.
(2) Las placas de acero utilizadas para el refuerzo son generalmente acero No. 3 o acero al manganeso No. 16. Los valores de resistencia de diseño de las placas de acero, pernos de conexión y soldaduras deben adoptarse de acuerdo con la norma nacional vigente "Código para el diseño de estructuras de acero".
(3) Además de garantizar la resistencia del adhesivo en sí, la resistencia de la unión de la mesa de conexión reforzada con acero adherido depende principalmente de la resistencia del hormigón del componente reforzado. Por lo tanto, el grado de resistencia del hormigón de la capa base adherida reforzada con acero no debe ser inferior a C15.
(4) Para el refuerzo de acero pegado a presión, cuando el acero se pega al lado de la viga, el ancho de la placa de acero no debe ser mayor que 1/3 de la altura de la viga.
(5) Además del valor calculado, la longitud de anclaje de la placa de acero unida fuera del punto de refuerzo también debe cumplir ciertos requisitos estructurales; la zona de tracción no debe ser inferior a 200 t (t es el espesor); de la placa de acero) y no menos de 600 mm; el área de prensado no debe ser inferior a 160 t y 480 mm, al mismo tiempo, se deben agregar medidas de anclaje adicionales al área de anclaje, como placas de aro o pernos en forma de U;
(6) Para evitar que la placa de acero se oxide y retrase el envejecimiento del adhesivo, la superficie de la placa de acero debe ser sellada, impermeable y anticorrosiva.
4. Características del método de pegado de barras de acero
Cuando la resistencia a la tracción de la estructura del puente es insuficiente y aparecen grietas en la parte tensada, se utiliza el método de refuerzo de pegado de barras de acero. generalmente se utiliza para fortalecer el puente para fortalecer el puente. La capacidad de tracción de la fibra fuera de la curva. El refuerzo de acero adherido tiene las características de buena unión con la estructura, fácil procesamiento y conformación, menor consumo de acero, anclaje fuerte y conveniente y efecto de refuerzo obvio. Generalmente, se utiliza mortero epoxi para pegar las barras de acero. El espesor del mortero epoxi será tal que las barras de acero no queden expuestas. Para facilitar la construcción y el refuerzo e integrarse mejor con la estructura original, se pueden colocar anclajes cortos de acero a cierta distancia de la estructura original.
5. Puntos clave de la tecnología de construcción en acero
(1) Instalar soportes con vigas de soporte y encofrado.
(2) Trate la superficie de hormigón de la barra de acero estructural original para garantizar un mejor efecto de unión. Se debe limpiar la superficie de concreto de partes rotas, cincelar y cepillar para eliminar los agregados y eliminar el polvo suelto con un cepillo de alambre o aire comprimido.
(3) Instalar varillas de anclaje y disponer barras de acero. Antes de colocar las barras de acero, se debe cortar la forma de las barras de acero, limpiarlas con acetona después de eliminar el óxido y luego colocarlas sobre el encofrado para formar filas de rejillas o soldarlas en su lugar debajo del puente. Antes de la instalación, aplique una capa de pegamento de resina epoxi sobre la superficie de la malla de acero y luego fíjela a la superficie inferior del componente con varillas de anclaje.
(4) Vinculación. Para facilitar el desmolde, colocar una capa de película plástica sobre el encofrado antes de pegar las barras de acero, y luego extender uniformemente mortero epoxi sobre el encofrado con un espesor ligeramente mayor al valor diseñado. Al pegar, golpee una cuña de madera entre el encofrado y la viga de soporte, levante el encofrado y presiónelo contra las barras de acero en la parte inferior del componente, de modo que el mortero epoxi se presione en los espacios entre las barras de acero y se adhiera a el hormigón de la estructura original.
(5) Una vez curado el mortero epoxi, retirar el encofrado y comprobar la calidad del pegado inmediatamente. Si se encuentran defectos como agujeros, repárelos rápidamente con mortero epoxi.
(6) Proteger la superficie de la barra de acero. Generalmente, primero se eliminan las manchas de óxido y el polvo en la superficie de las barras de acero, luego se aplica una capa protectora de lechada de resina epoxi y luego se aplican dos capas de pintura antioxidante en la parte superior para protección. También puede rociar una capa protectora de hormigón sobre la superficie de las barras de acero para evitar que se oxiden.
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