Döşeme güçlendirme

Yüksek çekme dayanımı sayesinde karbon fiber kumaş, beton elemanların eğilme güçlendirmesinde kullanılabilir. Eğilme güçlendirmesi için karbon fiber kumaş kullanıldığında, elyaf bağlama yönü bileşenin ana kuvvet yönüne paralel olmalıdır. Ayrıca, güçlendirilmiş yapının eğilme kapasitesi hesaplanırken karbon fiber kumaşın nihai dayanımındaki azalma da dikkate alınmalıdır.

Bu proje, yerinde dökülmüş betonarme çerçeveli bir kesme duvar yapısıdır. Orijinal döşeme levhası 120 mm kalınlığındadır ve üzerine büyük bir akvaryum eklemeyi planlıyoruz. Ağırlığı 3,6 ton olan akvaryumun taban boyutları 4,6 m x 1,2 m'dir. Yeni yük büyük olduğundan, orijinal yapının karbon fiber kumaşla güçlendirilmesi gerekmektedir.

Takviye şeması

Öncelikle, döşemenin negatif eğilme momenti bölgesinin kesme duvar kısmında güçlendirilmesi gerekmektedir, çünkü karbon fiberin sabitlenmesi kolay değildir, bu nedenle yapıştırılmış çelik levha yöntemi benimsenmiştir, bu makalede bu konuya değinilmeyecektir.

Zeminin pozitif eğilme alanı için, karbon fiber kumaş güçlendirme amacıyla kullanılabilir. Bir yandan, CFRP miktarı fazla olduğunda, levhanın nihai dayanımı düşük olur ve dayanımını tam olarak kullanamaz. Diğer yandan, karbon fiber malzeme miktarı azaltılırsa, nihai taşıma kapasitesi durumunda daha yüksek gerilmelere ulaşabilir. Ancak, karbon fiberin elastik modülü çeliğinkine yakın olduğundan, normal servis limit durumunda aşırı sapma nedeniyle levha hasar görebilir. Ayrıca, karbon fiber malzemeler kırılgan kırılmaya eğilimlidir ve dayanım ihtiyatlı bir şekilde değerlendirilmelidir. Güçlendirilmiş levhanın nihai eğilme kapasitesi denge koşuluna göre hesaplanır ve karbon fiber malzemenin nihai çekme gerilmesi, nihai dayanımın yarısıdır.

Hesaplama sonuçlarına göre, kısa açıklığa çift katlı 200 eninde elyaf kumaş yapıştırılacak ve her iki kumaş parçası arasındaki net aralık 200 olacaktır.