Kolonların Güçlendirilmesi

1 Proje Genel Bakışı

Projenin ana gövdesi yerden yüksekte 18 kattan oluşmaktadır ve ana binanın yüksekliği 63,45 m'dir. Birinci kat için kat yüksekliği 5,1 m, ikinci ila beşinci ve onuncu katlar için 4,4 m, diğer katlar için ise sırasıyla 3,3 m ve 3,0 m'dir. Proje, yerinde dökme betonarme çerçeve kesme duvar yapısını benimsemiş olup, kolon boyutları 6,5x7,2 m ve 6,5x7,8 m'dir. Beton dayanım sınıfı sekiz katın altında C40, üstünde ise C35'tir. Projenin sismik tahkimat şiddeti 8 derece, tasarım sismik ivmesi 0,20 g, sismik tahkimat kategorisi Kategori C, sismik grup ikinci gruba ayrılmış, sismik sınıf çerçevesi Sınıf II, kesme duvarı Sınıf 1 ve saha Sınıf II'dir.

2 Soru

İnşaat sırasında 2,5 m'lik konsollu dış koridor eklendi ve bitişik dört çerçeve kolonunun takviyesi buna göre ayarlanmadı, bu da proje kalitesi ve güvenliği için gizli tehlikeler bıraktı. Ana sorunlar şunlardır:

2.1 2~3 katlı kolonun dışı betonla güçlendirildikten sonra en az boyuna çelik donatı oranı 0,7 şartını sağlamamakta olup, ilave donatıya ihtiyaç duyulmaktadır.

2.2 Birinci kat dış beton donatı yönteminin deprem performansı iyi değildir, bunun başlıca nedeni bir tarafın donatılı olmaması ve donatılı etriyelerin dairesel olarak kapatılmamış olması ve daha fazla donatıya ihtiyaç duyulmasıdır.

3 FRP sarılı beton kolonların güçlendirme mekanizması

FRP sargı donatıları çoğunlukla eğilme elemanlarının güçlendirilmesinde kullanıldığından, eğik elemanların güçlendirilmesinde kullanıldığında güçlendirme mekanizmasının anlaşılması gerekmektedir.

Çerçeve kolonunu sarmak ve güçlendirmek için FRP kullanıldığında, FRP sargısının ana işlevi iç betonu sınırlamaktır. FRP sargısının çekme dayanımı ve elastik modülü yüksek olduğundan, bu sınırlama etkisi açıktır. Beton sıkıştırıldığında ve yanal deformasyon ürettiğinde, FRP sargısı beton deformasyonunu sınırlayabilir. Betonun nihai basınç gerilmesini artırarak, böylece basınç bölgesinde betonun ezilmesini geciktirir, uzunlamasına takviyenin plastik deformasyon performansına tam anlamıyla yer verir, betonarme çerçeve kolonlarının sünekliğini iyileştirir, böylece çerçeve kolonlarının taşıma kapasitesini ve sismik performansını iyileştirir.

4 FRP sargılı güçlendirilmiş tasarım

Yapısal kuvvet analizi ve hesaplaması öncülü altında, çerçeve kolon takviye şemalarının karşılaştırılması ve seçimi ile birleştirildiğinde, FRP sargı takviye yönteminin seçimi daha uygundur. FRP sargı takviye tasarımı Şekil 1-FRP sargı takviye yapı çiziminde gösterilmiştir.

5 Özet

Zayıf sismik performansa ve yetersiz yapısal takviyeye sahip çerçeve kolonlar için FRP sargı takviyesi kullanılır. Takviye mekanizması açıktır, tasarımı makuldür ve takviyeden sonra uzun yıllar kullanılmıştır ve bileşenlerin çalışma performansında herhangi bir anormallik yoktur. FRP sargı takviyeli çerçeve kolonun yalnızca taşıma kapasitesini iyileştirmekle kalmayıp aynı zamanda bileşenlerin sismik performansını da etkili bir şekilde iyileştirebileceğini göstermektedir, bu da tanıtıma değerdir.