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Aplicação de engenharia de perfis FRP em vigas de estrutura externa de edifícios altos

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16/07/2018
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O projeto de engenharia FRP (Fiber Reinforced Polymer) "Enhanced Load-Bearing and Fire Resistance of Fiber Composite Material Structural Components" (TDA1-1), financiado pelo Fundo de Inovação do Centro de Inovação de Materiais Não Metálicos em 2022, apresenta um avanço significativo na aplicação de perfis pultrudados de material compósito ultraleves e em grande escala. A utilização destes perfis pultrudados nas vigas externas dos edifícios altos em Qingdao representa um sucesso inovador.

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Os materiais GFRP (Polímero Reforçado com Fibra de Vidro) fornecidos pela Nanjing Spare Composite Yizheng Co., Ltd., são projetados pelos esforços colaborativos da Vanke Green Research & Development Co., Ltd., e da Universidade de Tecnologia de Pequim. As vigas principais são construídas com grandes tubos retangulares de 800 * 300, o vão da viga é de 17 metros e a altura de 2,8 metros. As vigas superior e inferior pesam um total de 1,2 toneladas. O peso do perfil é de aproximadamente 33kg por metro.

Abordando questões críticas, como o peso substancial, o alto custo, os riscos de segurança, a corrosão severa e as dificuldades de manutenção associadas às tradicionais vigas de estrutura de aço nos arranha-céus costeiros de Qingdao, a equipe do projeto desenvolveu de forma inovadora um novo tipo de viga de estrutura suspensa externa. Ao empregar perfis pultrudados de material compósito, a equipe não só atendeu à resistência e rigidez estrutural exigidas, mas também conseguiu uma notável redução de 75% no peso da estrutura, garantindo a boa execução do projeto.
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Os perfis pultrudados utilizados incluem vigas principais (caixa tricelular), colunas (caixa unicelular) e grelhas (caixa unicelular), compostas por fibra de vidro e resina de poliéster insaturada, com massa de fibra conteúdo de cerca de 70%. Esses materiais foram produzidos e preparados pela Nanjing Spare Composite Yizheng Co., Ltd da equipe do projeto.

Comparado às vigas de aço, o peso próprio da estrutura de perfil pultrudado é reduzido em aproximadamente 75%. Esta redução significativa de peso não só reduz os requisitos de carga nas máquinas de engenharia e facilita as exigências espaciais no local de construção, mas também aumenta a eficiência da instalação, poupando custos de mão-de-obra e tempo. De acordo com cálculos das unidades de projeto e construção, a abordagem do perfil pultrudado pode economizar cerca de 5 milhões de RMB em custos de medição para o projeto.

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As vigas pultrudadas de FRP apresentam atributos notáveis ​​como leveza, alta resistência e resistência à corrosão, demonstrando vasto potencial na construção de engenharia civil nacional e internacional. A sua aplicação é um ideal de inovação, oferecendo uma alternativa viável aos materiais e métodos tradicionais, significando um avanço em direção a práticas de construção mais sustentáveis ​​e económicas.