Şanghay Sergi Merkezi Güçlendirmesi

Yapısal genel bakış ve yenileme tasarımı

Şanghay Sergi Merkezi'nin merkez salonunun ana kısmı, 30 m açıklık ve 19,5 m yüksekliğe sahip 13 büyük kemerden oluşan betonarme kemer yapısından yapılmıştır. Beton çatı levhasının kalınlığı 80 mm'dir ve büyük bir kemer, 6 m açıklıklı tek yönlü ince kemerli çelik kabuklu beton levha oluşturmak için bir dayanak noktası olarak kullanılmıştır. Erken inşaatın kalitesi ve son 50 yıldaki güneş ve yağmur nedeniyle, kemerli çatı panelinin beton yüzeyinde çok sayıda petek ve kenevir yüzeyi ortaya çıktı. Çatı panelinin üst yüzeyindeki kemer bölümünden geçen bir çatlak vardır. Farklı uzunluklarda birkaç çatlak, çatlak genişliği 0,1-0,2 mm'dir.

İlk zamanlardaki düşük tasarım ve inşaat standartları nedeniyle, kemerli çatı levhalarının taşıma kapasitesi mevcut standartlardan daha düşüktür. Kemerli çatı levhası, PKPM programı tarafından hesaplanan tek yönlü sürekli çok açıklıklı bir levhaya basitleştirilmiştir. Çatı levhasının ana kaburga takviyesi, mevcut sismik tasarım standardından yaklaşık %30 daha düşüktür.

Çatı döşemesinin gerilme karakteristikleri göz önünde bulundurularak, çatı döşemesinin pozitif ve negatif eğilme momentlerinin tamamı karbon fiber kumaşla güçlendirilmiştir.

Donatı tasarımında karbon fiber kumaş, dayanıma göre çelik çubuk miktarına dönüştürülür ve betonarme elemanların eğilme dayanımının hesaplanmasıyla aynı yönteme göre hesaplanır. Taşıma kapasitesinin sınır durumu ve normal kullanım sınır durumu hesaplamak için sınır durum yöntemi kullanılır. Karbon fiber kumaş, çelik-betonarme yapının dayanımı yetersiz olan ana donatının yönü boyunca yapıştırılır. Belirli önlemler aşağıdaki gibidir: Kemerli çatı döşemesinin altına, dikey kemer kiriş yönü boyunca, her bir açıklığın altına 200 mm genişliğinde ve 500 mm aralıklı bir karbon fiber kumaş tabakası yapıştırın ve uzunluk, kemer kirişleri arasındaki net mesafedir. Kemer kiriş eğri yönü boyunca, her bir açıklığın kemer tabanının orta çizgisine 200 mm genişliğinde bir karbon fiber kumaş tabakası yapıştırılır

Kemerli çatı levhasının tepesine, kemer kirişinin yönüne dik olarak, kemer kirişini merkez hattı olarak alarak, her kemer kirişine 1000 mm aralıklı 250 mm × 3500 mm'lik bir karbon fiber kumaş tabakası yapıştırın. Aynı zamanda, 250 mm genişliğinde ve 1000 mm mesafede uzun bir karbon fiber kumaş tabakası yapıştırılır ve tonozlu kısa karbon fiber kumaş kademeli değildir. Kemer kiriş eğrisi boyunca kemer plakasının merkez hattına bir karbon fiber kumaş tabakası yapıştırın. Horse UD200 karbon fiber kumaşı benimser, kumaşın kalınlığı 0.111 mm, genişliği 300 mm ve yüzey yoğunluğu 200 g'dır. Ana teknik göstergeler: çekme dayanımı 3800 MPa, çekme modülü 230 GPa ve uzama %1,6'dır.

Şanghay Sergi Merkezi için karbon fiber güçlendirmenin avantajı

Mekanik performans açısından bakıldığında, At karbon fiber kumaşı yüksek çekme mukavemeti ve yorulma performansına sahip olup, Şanghay Sergi Merkezi'nin çoğu beton kiriş, levha ve duvarının takviyesi için uygundur.

Malzeme özellikleri açısından bakıldığında, Horse karbon fiber, çeşitli boru hattı tesislerini atlatmak ve inşaat sahasındaki ihtiyaçlara göre duvarlara ve deliklere nüfuz etmek için kullanılabilen esnek bir sarmal malzeme olarak kullanılır. Dar alanlardaki asansör boşluklarında ve merdivenlerde inşaat yapılabilir. Ayrıca karmaşık şekillerin yapısını güçlendirmek için herhangi bir şekle yerleştirilebilir.

Pratik uygulama perspektifinden bakıldığında, Horse karbon fiber takviyeli beton teknolojisi, yapının boyutunu artırma, bina alanını azaltma, ağırlığı artırma, uzun inşaat süresi ve zayıf korozyon direnci gibi diğer takviye yöntemlerinin dezavantajlarından kaçınır. Sergi merkezinin orijinal bina düzeni büyük ölçüde garanti altına alınır ve bu yenileme ve tadilatın vizyonu yansıtılır.

Mühendislik kontrolü açısından Horse'un karbon fiber takviyeli beton teknolojisi, beton yapının dış yüzeyine karbon fiber bez yapıştırılması ve ikisinin birleştirilmesiyle güçlendirme amacına ulaşmaktır.

Teknik ekonomi açısından, geleneksel güçlendirme teknolojisiyle karşılaştırıldığında, Horse karbon fiber takviyeli beton teknolojisi iyi bir ekonomik performansa sahiptir. Yüzeyde, karbon fiber kumaşın malzeme fiyatı nispeten daha yüksektir, ancak güçlendirme projesinde gerçekten kullanıldığında, kapsamlı maliyeti daha düşüktür.

Özet

Şanghay Sergi Merkezi'nin güçlendirme ve yenileme projesi, Şanghay'ın tarihi koruyucu binalarındaki en büyük restorasyon projesidir. Sergi merkezinin merkez salonunun kemerli çatı levhası, orijinal kemerli çatı levhasının taşıma kapasitesini ve yapısal dayanıklılığını etkili bir şekilde iyileştiren karbon fiber güçlendirme teknolojisini benimser.