Kolon Güçlendirme

Proje Genel Bakışı

Hebei Eyaleti, Xingtai Şehri'nde 68 m uzunluğunda, 16 m genişliğinde, yaklaşık 8900 m2 inşaat alanına sahip, bir bodrum katı, yerden yedi kat yukarıda, bir çerçeve yapısı ve bir sal temelden oluşan bir ofis binası. 1980 yılında yatırımı ve inşaatı yapılmış ve ertesi yıl kullanıma açılmıştır. 2006 yılı sonunda yenilendiğinde, binanın ikinci ve üçüncü katlarının ortasında, sütunların köklerinde çatlaklar bulunan üç orta sütun olduğu keşfedildi. Sütunların köklerindeki betonun soyulması şiddetliydi ve aşınmış uzunlamasına çubuklar açıkça görülüyordu. Daha sonra, inşaat mühendisliği kalite denetim merkezi denetim ve değerlendirme gerçekleştirdi. Binanın yukarıda belirtilen üç orta sütununda, sütunların köklerinden yaklaşık 1 m uzaklıkta dikey çatlaklar olduğu bulundu. Maksimum çatlak genişliği 2,5 mm idi. Ana donatı ve etriyeler ciddi şekilde aşınmıştı, bunun sonucunda Orijinal donatı çubuklarının etkili alanı azaldı ve kökteki beton ciddi şekilde düştü, bu da kolon kesitini çeşitli derecelerde azalttı. Ayrıca, birkaç çerçeve kirişinde de ciddi çatlaklar görüldü, bunların hepsinin güçlendirilmesi gerekiyor. Bu makale yalnızca donatı kolonunu tanıtmaktadır.

Takviye yöntemi

Şu anda, çelik takviyeli beton kolonları güçlendirmek için kullanılabilen yaygın yöntemler, kolon kesitini büyütme yöntemi, çeliği sarma yöntemi ve FRP ceketleme yöntemidir. Kaplanmış çelik yöntemi, takviyeli beton büyütme kesiti yönteminden daha etkilidir, çünkü büyütme kesiti yöntemi yapısal ağırlığı ve kesit boyutunu artırır. Bu yöntemlerin her ikisi de daha fazla emek gerektirir ve bazen yerinde inşa etmek zordur. Daha ağır çeliğe ek olarak, dış çelik muhafaza sert çevresel erozyona karşı daha az dirençlidir.

Son yıllarda, betonarme kolonları güçlendirmek için FRP malzemelerinin kullanımı, dış kaplamalı çeliğin yerini alan yeni bir güçlendirme yöntemi haline geldi ve giderek daha yaygın olarak kullanılıyor. Bu yöntemin yüksek mukavemet, yüksek verimlilik, rahat inşaat, iyi dayanıklılık ve korozyon direnci, ince kalınlık ve hafiflik avantajları vardır. Bunlar arasında, FRP ceket kolonunun en yaygın biçimi, harici olarak bağlanmış fiber bez veya şerittir. Bu proje, kolonu FRP ceket yöntemi ile güçlendirmeyi seçiyor.

Betonarme kolonları güçlendirmek için FRP malzemelerini kullanmak için birkaç farklı işlem vardır. Kalıplama işlemine göre, güçlendirme yöntemleri üç türe ayrılabilir: ıslak bağlama, sürekli elyaf sarma ve prefabrik kabuk yöntemi. Bunlar arasında en yaygın kullanılan yöntem, esneklik ve saha işletiminin kolaylığı gibi olağanüstü avantajlara sahip olan ıslak bağlama yöntemidir. Bu örnekte bu yöntem seçilmiştir. Tek yönlü bir elyaf bez, ana elyafın yönü kolonun çevresel yönü boyunca olacak şekilde kolonun yüzeyini reçine emdirilmiş yapıştırıcı macunla sarmak için kullanılır. Kolon, tek bir katman veya birden fazla katman elyaf bezle tamamen sarılabilir veya sürekli spiral kasnaklar veya aralıklı kasnaklar halinde oluşturulmuş elyaf bezle kısmen sarılabilir. Bu proje, tamamen sarmak ve güçlendirmek için karbon elyaf bez seçmiştir.

Güçlendirme tasarımı

1 Temel varsayım

1) Düz kesit varsayımı;

2) Karbon fiber kumaş ile beton arasında kayma olmaz, soyulma hasarı oluşmaz;

3) Karbon fiber kumaş doğrusal elastik gerilim-şekil değiştirme ilişkisini benimser ve sadece çekme kuvvetini taşıyabilir.

2 Tek yönlü karbon fiber kumaşın katman sayısı

Bu durumda, 3 kat tek yönlü karbon fiber kumaşın sütunun tüm yüksekliği boyunca sarılması ve yapıştırılması gerekir. Yapıştırma sırasında, her bir karbon fiber kumaş katmanının kademeli bir şekilde dikilmesi ve yapıştırılması gerekir.

FRP inşaat sürecinin temel noktaları

1) Gevşek betonu toplayın, çelik çubuklardaki pası temizleyin ve yüksek dayanımlı beton dökün. Önce, donatı kolonunun gevşek betonunu elle toplayın. Yoğun betonu yok etmek için çok fazla güç kullanmayın. Ana donatı ve üzenginin aşınmış kısımları, metalik parlaklığı ortaya çıkarmak için pasından arındırılmalı, çelik çubuğu onarılmalı ve epoksi boyanmalıdır. Ardından, harçla yüksek dayanımlı beton dökün, titreştirin ve sıkıştırın.

2) Çatlak enjeksiyonu, kolon yüzeyindeki çatlaklar için kimyasal basınçlı enjeksiyon kullanır. İlk olarak, çatlaklar kapalı bir halka oluşturmak için epoksi harçla kapatılır, enjeksiyon memesi gömülür ve çatlakları kapatmak için enjeksiyon memesi aracılığıyla basınçlı enjeksiyon yapılır.

3) Dikdörtgen kolonun kesit şeklinin işlenmesini değiştirin Orijinal kolonun köşeleri pahlanır ve genleşmiş çimento harcı tesviye ve onarım için kullanılır.

4) Yüzey işlemi Yeni beton arayüzü tamamen açığa çıkana kadar kolon betonunun yüzeyini bir taşlama tekerleği ile taşlayın ve yüzeydeki gevşek tabakayı ve yağ lekelerini temizleyin ve yüzeydeki yüzen toz basınçlı hava ile temizlenir. Islattıktan sonra, oval bir şekil oluşturmak için genleşmiş çimento harcı uygulayın.

5) Taban reçinesini fırçalayın ve ürün talimatına göre iyice karıştırın, ardından rulo fırça kullanarak kolonun beton yüzeyine eşit şekilde yayın.

6) Karbon fiber kumaş yapıştırma Yapısal yapıştırıcıyı eşit şekilde yaydıktan sonra, kesilmiş karbon fiber kumaşı hızla yerine yapıştırın ve karbon fiber kumaşın beton yüzeye sıkıca yapışmasını sağlamak için hava kabarcıklarını sıkın. Derzin sağlam olduğundan emin olmak için dikkat edilmelidir, aksi takdirde karbon fiber kumaşın gücü tam olarak kullanılamaz. Yapıştırma sırasında, her bir karbon fiber kumaş katmanı kademeli dikişlerle yapıştırılmalıdır.

7) En az 8 saat yüzey işlemi ve yapıştırma işlemi yaptıktan sonra karbon fiber bezin yüzeyine baz reçine tabakası uygulayın ve yüzey tabakası olarak çimento harcı ile kurulayın.

Çözüm

Projenin güçlendirme inşaatı Eylül 2007'de tamamlanmıştır. Bir yıldan fazla kullanım süresine rağmen, donatı kısmında herhangi bir anormallik görülmemiştir. Bu durum, donatı kolonunu güçlendirmek için beton kolona FRP ceket uygulanmasının çok etkili olduğunu göstermektedir.