Kiriş için karbon fiber sarma
Kirişin yetersiz eğilme ve kesme kapasitesi
Bağlı CFRP sargı ile güçlendirilmiş beton yapının hesaplama analizi ve mühendislik uygulaması yoluyla, CFRP sargı güçlendirme yönteminin beton yapı için etkili bir güçlendirme teknolojisi olduğu gösterilmiştir.
Nanjing'deki bir geliştirme şirketinin kapsamlı bir inşaat projesi, şehrin doğu banliyösünde yer almaktadır. Altı katlıdır. Alttaki iki kat çerçeve, üstteki dört kat ise özel şekilli çerçeve kolonlardan oluşmaktadır. Toplam kat alanı 8.000 m2'dir. Orijinal tasarım katı bir alışveriş merkezi, üstteki iki kat ise konut amaçlıdır. Kullanım amacının değişmesi nedeniyle kat yükü artmaktadır. Artan yüke göre tüm yapı kontrol edilip hesaplanmıştır. Sonuçlar, ikinci kat yapısının yerel kapsamındaki kirişlerin eğilme ve kesme kapasitesinin, döşemelerin ise eğilme taşıma kapasitesinin yetersiz olduğunu göstermektedir.
Bina inşa edilip kullanıldığı için, güçlendirme süresince diğer katların normal çalışması gerekmektedir. Planların kapsamlı bir karşılaştırması sonrasında (bkz. Tablo 1), karbon fiber sargı macunu ve yerel olarak bağlanmış çelik takviye yönteminin kullanılmasına karar verilmiştir.
Öğe | Yapısal güçlendirme yöntemleri | ||
FRP güçlendirme | Çelik ceketleme | Genişletilmiş bölüm | |
Başvuru | Yaygın olarak | Sınırlı | -- |
Ağırlık | Işık | Daha ağır | Daha ağır |
Kuvvet | Yüksek mukavemet | Yüksek | -- |
Güçlendirme koordinasyonu | İyi | İyi | İyi |
Uzunluk ve tur | Uzunluğu keyfi, kucak kısmı ise kullanışlıdır. | Sınırlı uzunlukta, kaynaklı bağlantı | -- |
Fiyat | Yüksek | Yüksek | Daha düşük |
Dayanıklılık | Dayanıklılık | Daha düşük | İyi |
İnşaat süresi | Kısa dönem | Daha uzun süre | Daha uzun süre |
İşlem zorluğu | Basit kullanım | Karmaşık | Karmaşık |
Dış dünya üzerindeki etkisi | Küçük | Büyük | Büyük |
Güçlendirici malzeme
Bağlı çelik FWB, Q345 4 m çelik levha, karbon fiber takviyeli sargı 0,167 m kalınlığında (veya 300 g/m) tip fiber ve eşleşen yapıştırıcı sınıfı A'yı kullanır. Eşleşen yapıştırıcı, alt yapıştırıcı, düzleştirici epoksi macun ve bağlayıcı reçineyi içerir.
Takviye tasarımı
İkinci katın donatılı düzleminde, katın negatif eğilme mesafesinin taşıma kapasitesi 25 kat artırılmalıdır. Hesaplama ve analizlere göre, katın negatif eğilme mesafesinin dezavantajı, 200 m genişliğinde ve 400 m mesafeli CFRP sargının tek kat olarak kullanılması ve 2500 m uzunluğunda olmasıdır. Liang Shouwan taşıma kapasitesi %20 artırılmalı ve kirişin tabanına Liang Kuan ile 3 kat elyaf kumaş yapıştırılmalıdır. Ayrıca, kirişin her iki ucundaki braketlere ve tali kirişin her iki tarafına kesme takviyesi için "U" şeklinde etriyeler yapıştırılmış ve "U" şeklindeki etriyelerin her iki ucuna 200 m genişliğinde uzunlamasına çubuk giriş ankrajı yapıştırılmıştır.
Güçlendirme inşaat süreci ve güçlendirme etkisi
Beton bileşenin yüzeyine yapıştırılacak çelik levhanın yüzeyi paslanmaz olmalı, paslanmaz malzeme ise çelik levhaya ve yapıştırıcıya zarar vermemelidir.
Projede yaklaşık 145 metre karbon fiber takviyeli sargı yapıştırılmış ve 15 iş günü içinde tamamlanmıştır. En kalın macun, kirişin alt kısmındaki "U" şeklindeki çember ve 0,167 mm kalınlığında 3 kat karbon fiber takviyeli sargıdır. Temel olarak yapının ağırlığını ve geometrik boyutunu artırmaz ve zaman sınırı, kullanım alanı ve inşaat kalitesi açısından mal sahibinin gereksinimlerini karşılar. Ayrıca, CFRP sargı ile beton yüzey arasındaki bağ sağlam, dayanıklılığı iyi ve takviye etkisi dikkat çekicidir.
Sonuç olarak
Yapıştırılmış CFRP sargı ile güçlendirilmiş beton yapının hesaplama analizi ve mühendislik uygulaması, CFRP sargı güçlendirme yönteminin beton yapı için etkili bir güçlendirme teknolojisi olduğunu göstermektedir. Geleneksel güçlendirme teknolojisiyle karşılaştırıldığında, karbon fiber sargılı betonarme teknolojisi iyi bir kapsamlı ekonomik performansa sahiptir. Karbon fiber takviyeli beton yapı uygulamaları geniş uygulama olanaklarına sahiptir.