Tek yönlü karbon fiber kumaş takviyeli eski beton köprü

Jianxiang üst geçit güçlendirme projesinde orta ayak başlık kirişinin tek yönlü karbon fiber kumaş takviyesiyle güçlendirilmesi yaklaşık 25 milyon yuan tasarruf sağlamış, inşaat süresini kısaltmış ve kesintisiz inşaat sorununu çözmüştür. İlgili birimler tarafından övgüyle karşılanan büyük faydalar elde edilmiştir.

Üst geçit yeniden inşa projesinin tasarımına ilişkin kısa bir giriş


Jian Xiang Üst Geçidi, Pekin'de Kuzey Dört Çevre Yolu ile Badaling Otoyolu'nun kesiştiği noktada yer almaktadır. 1998 yılında tamamlanmıştır. Köprünün üst yapısı 6 açıklıklı, L = 18 m öngerilmeli betonarme basit destekli kiriştir. İzolasyon kuşağı ortada yer almaktadır ve iki tarafı çift yönlü motorlu taşıt şeritleridir. Diğer iki dış taraf ise tam genişliği 55 m olan motorsuz bir şerittir. Kentsel hacmin büyümesiyle birlikte, üst geçidin mevcut genişliği trafik hacminin ihtiyaçlarını karşılayamamaktadır. 4. Çevre Yolu'nun kentsel bir ekspres yola dönüşmesini sağlamak için, mevcut köprüyü güney ve kuzeyde her iki tarafta 72 m'ye genişletmek, her iki taraftaki mevcut motorsuz taşıt köprülerini yardımcı yol köprülerine yeniden inşa etmek ve yeni motorsuz taşıt köprüleri inşa etmek gerekmektedir. Şu anda, köprü üst yapısının ana kirişi ve orta ayak başlığı kirişi, otomobil - Süper 20 sınıfı ve römork - 120 sınıfına göre tasarlanmıştır. Motorsuz yola karşılık gelen üst yapının ana kirişi ve orta ayak başlığı kirişinin yükü, otomobil - 15 sınıfı ve römork - 80 sınıfına göre tasarlanmıştır ve yardımcı yol köprüsü yeniden inşa edilirken yükün otomobil - 20 sınıfı ve römork - 120 sınıfı olması gerekmektedir. Şu anda, motorsuz araç köprüsünün ana kirişi sökülüp değiştirilmiştir, ancak motorlu ve motorsuz araçların orta ayak başlığı kirişleri sökülmemiştir; bu kirişler üç açıklıklı ve tek mafsallı, değişken kesitli, sıradan betonarme sürekli bir yapıdır.


Tekrarlanan hesaplama ve karşılaştırmalar sonucunda, başlık kirişinin pozitif ve negatif eğilme momenti alanındaki donatı işini en aza indirmek için, bir yandan köprünün ölü ağırlığını azaltıcı önlemler alınır ve beton tabliye, hafif (birim ağırlık 19KN/m3) beton tabliye ile değiştirilir. Diğer yandan, orta ayak örtüsünün altındaki ayak kolonunun genişliği genişletilecek ve kapak kirişinin pozitif ve negatif eğilme momenti ile kesme kuvveti buna bağlı olarak azaltılacaktır. Bu şekilde, motorlu taşıtların kısmi kapak kirişlerinin mevcut donatı konfigürasyonu tasarım gerekliliklerini karşılayabilir ve ilgili tali yolların (artık motorlu taşıt olmayan köprüler) kısmi kapak kirişlerinin gerilmesi, tasarım gerekliliklerinden %10-15 farklılık gösterir. Projenin kurtarılması ve 4. Çevre Yolu trafiğinin aksamasına izin verilmemesi durumunda, tüm köprünün beş sıra orta ayak başlık kirişlerinin 20'şer pozitif ve negatif moment bölgesi, ilgili birimlerin onayıyla güçlendirilerek sağlamlaştırılmıştır. Tüm köprü başlık kirişlerinin alanı 395 m2'dir.


Güçlendirme şeması ve malzeme seçimi



Yapısal güçlendirme şeması


Orta ayaklar için orijinal kapak kirişi tasarımı, güçlendirme çalışmalarına büyük zorluklar getiren görünmez kapak kirişleriydi. İlk olarak püskürtme çelik lifli beton (SFRC) ve dış çelik levhadan oluşan güçlendirme şeması önerildi. Ana kirişin ucu, açıklıkta başlık kirişinin dış tarafından yalnızca 5 cm uzakta olduğundan, iki şemanın uygulanabilirliği, inşaat alanı sınırlamasından daha azdır. Son olarak, başlık kirişini güçlendirmek için tek yönlü karbon fiber kumaş seçildi. CFRP'nin nihai çekme dayanımı, sıradan çelik çubuklarınkinden 10 kat daha yüksektir ve elastik modülü çelik çubuklarınkine benzerdir. Betonarme yapıların güçlendirilmesi için uygundur. Ayrıca, yapımı basittir ve kısa inşaat süresi gerektiren güçlendirme işleri için uygundur.


Malzeme seçimi


Son iki üç yılda Çin, Amerika Birleşik Devletleri ve Japonya'da üretilen karbon fiber kompozitleri piyasaya sürdü ve bazı güçlendirme projeleri yürüttü ve iyi sonuçlar elde etti, ancak yüksek maliyetler tanıtım ve uygulamayı olumsuz etkiledi. Son zamanlarda, yerli karbon fiber kompozit kumaş serisinin ortaya çıkması, bu mühendislik malzemesinin seçimi için bir temel oluşturdu. Karbon fiber kumaş ve Horse Construction'ın uyumlu reçinesi karşılaştırıldı. Karbon fiber kumaş, güvenilir ve istikrarlı kalitede, düşük maliyetli, ithal yüksek kaliteli telden üretilmiştir. Ürün, ulusal kalite kontrol departmanının sıkı denetimlerinden geçmiş ve tüm performans endeksleri, yurtdışındaki benzer ürünlerle aynı seviyeye ulaşmıştır.

Tek yönlü karbon fiber kumaşın yapım teknolojisi


Orijinal gerilmiş çelik çubuk ile güçlendirilmiş karbon fiberin senkronize çalışabilmesini sağlamak için, orijinal çelik çubuk ile tek yönlü karbon fiber kumaş arasındaki gerilim ve şekil değiştirme farkı mümkün olduğunca kısaltılmalıdır. Başlık kirişlerinin güçlendirilmesinde, boşaltma önlemleri dikkate alınmalı, böylece orijinal başlık kirişlerinin donatı çubuklarının tek yönlü karbon fiber kumaşa aktarılma süresi ertelenebilir, başlık kirişleri aktif olarak iyileştirilebilir ve orijinal donatı çubukları ile tek yönlü karbon fiber kumaş tahrip olduklarında sırasıyla limit durumuna girebilir ve başlık kirişlerinin genel mukavemeti önemli ölçüde iyileştirilebilir. Başlık kirişinin güçlendirilmesi için boşaltma önlemleri şunlardır: düşük orijinal yük standardına sahip ana kirişin sökülmesi, tek yönlü karbon fiber kumaşın güçlendirilmesi için yapıştırılması ve yeni standart yük ana kirişinin takılması.


Jianxiang üst geçit güçlendirme projesinde orta ayak başlık kirişinin tek yönlü karbon fiber kumaş takviyesiyle güçlendirilmesi yaklaşık 25 milyon yuan tasarruf sağlamış, inşaat süresini kısaltmış ve kesintisiz inşaat sorununu çözmüştür. İlgili birimler tarafından övgüyle karşılanan büyük faydalar elde edilmiştir.



Bu proje için kullanılan ürünlerBu projeyi inceleyenler ayrıca bu ürünlere de ilgi duyar:

Back
Top
Close