Kolonu FRP ile sarın

Betonarme kolonları güçlendirme yöntemi, kolonların etrafına CFRP sarmaktır. Beton adımları aşağıdaki gibidir:

1. Her bir bez parçasının uzunluğu ve genişliği, sütunun yüksekliğine göre tasarlanır.

2. Betonarme kolonun yüzeyini temizleyin ve silindir yüzeyindeki sıva tabakasını temizleyerek temizleyin.

3. Kolon yüzeyinin düzeltilmesi, kolon yüzeyine macunun sürülmesi ve kolon yüzeyinin düzeltilmesi.

4. Fırça tabanı tutkalı;

5.Yapıştırıcıyı yapıştırıcıya sürün ve yapıştırıcıyla kurulayın.

6. Elyaf bezi yapıştırın ve özel plastik fırçayı kullanarak kumaşın yüzeyini kazıyın ve viskon geçirgen elyaf bez elde edin.

7. Yara bandı.

Yapıdaki betonarme kolonlar, kolon ucunda eksenel basınç ve eğilme momentine maruz kalır. Kolon ucundaki eksenel basınç ve eğilme momentinin etkisi altında, basınç bölgesindeki beton sadece eksenel deformasyona değil, aynı zamanda Poisson etkisi nedeniyle enine genleşmeye de neden olur. Betonun yanal genleşmesi engellenmezse beton çatlar. Lifli kumaş kolonun dış yüzeyine sarıldığında, betonun enine genleşmesi dış katmandaki lifli kumaşın çekme gerilmesine neden olur ve lifli kumaş da betona genleşmesini önlemek için kısıtlamalar uygulayarak betonun üç boyutlu bir gerilme durumuna geçmesini sağlar. Böylece betonun nihai basınç dayanımı ve deformasyon performansı iyileştirilirken, çekme bölgesindeki boyuna donatının plastik deformasyon performansı tam olarak devreye girer. Bu nedenle, betonarme kolonların yüzeyine sarılan lifli kumaş, sadece kolonların taşıma kapasitesini iyileştirmekle kalmaz, aynı zamanda kolonların sünekliğini ve sismik direncini de artırır.

Post-güçlendirilmiş kolonların basınç taşıma kapasitesini etkileyen faktörler

1.Sütunun kesit şekli

Mühendislikte kullanılan betonarme kolonlar genellikle dairesel, dikdörtgen veya kare kesitlidir. Dairesel kesitli bir kolon elyaf kumaşla çevrelendiğinde, çevresel gerilime maruz kalır ve kesitin çevresi boyunca betona sürekli bir sınırlandırılmış yanal basınç uygulanır. FRP dikdörtgen kolonları çevrelediğinde, beton yanal basıncı FRP'yi dışa doğru büker ve bu da FRP'nin köşede maksimum yanal basıncı, kenarın ortasında ise minimum yanal basıncı sağlamasını sağlar. Bu nedenle, kemer etkisi betonun yalnızca köşesini ve orta kısmını daha iyi sınırlandırır.

Kesit şeklinin kısa kolonların nihai taşıma kapasitesi ve deformasyon kapasitesi üzerinde büyük bir etkiye sahip olduğu ve iyileştirme derecesinin eliptik, pahlı köşeli silindir, kare veya dikdörtgen kolon, pahsız köşeli kare veya dikdörtgen kolonun yüksekten alçağa doğru olduğu belirtilmektedir. Bu nedenle, pratik mühendislikte fiberi sarmak için dairesel veya eliptik kesit kullanılmalıdır. Kare veya dikdörtgen kesit kullanılacaksa, kesitin dik açısı yuvarlatılmış köşeler halinde kesilmeli ve ardından fiber bezle sarılarak güçlendirilmelidir.

2. Dikdörtgen kesitin boyut parametreleri

Dikdörtgen kesitli kolonların en-boy oranı, kolonların eksenel taşıma kapasitesini etkileyen önemli bir faktördür. Betonun uzunluk/genişlik oranı 1:1'den 6:1'e çıktığında, taşıma kapasitesindeki artışın 1,17'den 1,08'e, yani yaklaşık %10 azaldığı belirtilmektedir. Uzunluk/genişlik oranı belirli bir oranda arttığında ise, uzunluk/genişlik oranındaki artışın taşıma kapasitesindeki iyileşme üzerindeki etkisi giderek azalmaktadır. Bunun nedeni, FRP'nin sağladığı kısıtlamaların dikdörtgen kesitli kolonların en-boy oranı arttıkça giderek azalması ve en-boy oranının etkisinin giderek azalmasıdır.

Kesitin en/boy oranına ek olarak, kesitin fileto yarıçapı da kolonun taşıma kapasitesini etkileyecektir. Fileto yarıçapı ne kadar büyükse, betonun kısıtlaması o kadar büyük olacak ve taşıma kapasitesi o kadar artacaktır. Ancak, fileto yarıçapının taşıma kapasitesindeki artış üzerinde çok az etkisi vardır.

3. Enine elyaf kumaş için etiket sayısı.

Betonarme kolonların taşıma kapasitesini ve sünekliğini artırabilmesinin nedeni, betonun tek yönlü kuvvetten karmaşık üç yönlü kuvvete kadar enine elyaf kumaşla tutulmasıdır. Bu nedenle elyaf katman sayısı arttıkça beton üzerindeki baskı artar ve betonun basınç kapasitesi artar. Görüldüğü gibi, en-boy oranı ne kadar küçükse, bağlama katmanlarının sayısının etkisi de o kadar büyük olur. En-boy oranı ne kadar büyükse, bağlama katmanlarının sayısının etkisi de o kadar küçük olur.

Pratik mühendislikte, fiber kumaş katmanlarının sayısı tasarım hesaplamalarıyla belirlenmelidir. Uzunluk ve genişlik farkı büyük olan betonarme kolonlarda, fiber kumaş ekleyerek takviye etkisini artırmak zor olduğundan, başka yöntemler düşünülmelidir.

4. Takviye öncesi yük etkisi

Donatı genellikle belirli bir yük altında gerçekleştirilir. Dış yük iletim yolunu aktarmak için başka geçici destekler kullanılmadığı sürece, ön donatı yükünün, yani kolonlar üzerindeki ikincil kuvvetin etkisi dikkate alınmalıdır. Betonarme kolonlar güçlendirilmeden önce, beton dış yük altında başlangıç gerilmesi şeklinde bir gerinim durumundadır. Donatıdan sonra ise, yüklemeden önce donatılı kesitte ve kesit geriniminde herhangi bir değişiklik meydana gelmez. Bu nedenle, CFRP sıfır gerinim durumundadır ve beton üzerinde herhangi bir sınırlayıcı etkisi yoktur.

5. betonun sürünmesi

Betonun sürünmesi, uzun süreli yükleme altında betonarme kolonların taşıma kapasitesini ve deformasyon kapasitesini de etkileyecektir. Betonun sürünmesi dikkate alındığında, betonarme kolonların taşıma kapasitesi, dikkate alınmayan durumlara göre daha düşük, deformasyon kapasitesi ise dikkate alınmayan durumlara göre daha yüksektir.

Ayrıca betonarme kolonların narinlik oranı, betonun basınç dayanımı, çelik çubukların korozyonu, FRP'nin mekanik özellikleri ve diğer faktörler betonarme kolonların basınç dayanımını etkileyecektir.