Bağlı Çelik Takviyesi

1 Proje Genel Bakışı

Dairesel bir gezi merdiveni, iç çemberde altı silindir ve dış çemberde altı silindirden oluşur. Silindirler üç çapraz kirişle birbirine bağlanır (bkz. Şekil 1). Çatı katmanının net yüksekliği 2,5 m'dir. Kullanım alanını genişletmek ve turistlerin gezi yapmasını kolaylaştırmak için çatı katmanının iç halkasındaki altı sütunu kaldırmak gerekir. Sütunların kaldırılması, orijinal yapının kuvvetini yeniden dağıtacak ve orijinal çatı kirişlerinin taşıma kapasitesinin yetersiz kalmasına neden olacaktır, bu nedenle çatı kirişlerinin güçlendirilmesi gerekir.

2 Güçlendirme şeması

2.1 Güçlendirme şeması seçimi Altı kolon kaldırıldığı için, yetersiz taşıma kapasitesine sahip üç çapraz kirişin güçlendirilmesi gerekir. İki şemanın dikkate alınması önerilir:

(1) Üç çapraz kirişi güçlendirmek için kesit genişletme yöntemi. Üç çapraz kirişi güçlendirmek için genişletilmiş kesit yöntemi kullanılırsa, hesaplama sonuçlarına göre, her kirişin altına bir sıra uzunlamasına donatı eklemek gerekir. Daha sonra, üç çapraz güçlendirilmiş kirişin orta açıklık kesişiminde üç sıra çapraz uzunlamasına çubuk olacaktır. Çelik çubuklar arasındaki boşluğa ve beton koruyucu tabakanın kalınlığına ek olarak, kirişin tabanı en az 20 cm genişletilmelidir. Bu, zeminin net yüksekliğini büyük ölçüde azaltır ve kullanım gereksinimlerini karşılayamaz.

(2) Üç çapraz kiriş, çelik levhaların yapıştırılması yöntemi ile güçlendirilmiştir. Ancak, çelik levha, çelik levhayı güçlendirmek için üç çapraz kirişin altına tutturulmuştur ve çelik levha nispeten serttir. Farklı yönlerdeki üç kat çelik levha üst üste getirilemez ve kesişim noktasında yapıştırılamaz.

Değerlendirme sonucunda, yapışan çelik donatı şemasının benimsenmesine karar verildi ve kesişim noktasındaki üst üste binen çelik yapışma sorunu aşağıdaki şemaya göre çözüldü. Düzenli bir altıgen çelik levha bloğu yapılır (Şekil 2'de gösterildiği gibi) ve her kiriş bölümünün çelik levhaları etkili bir şekilde buna kaynaklanır. Geleneksel çelik levha yapıştırma yöntemi benimsenirse, altı çelik levha parçası ve altıgen çelik levha bir bütün halinde kaynaklanmalı ve ardından çelik levhaya tutkal sürülmeli ve son olarak tümü yapıştırılacak olan çapraz kirişin altına kaldırılmalıdır. Ancak, altı kaynaklı çelik levha ağırdır ve inşa edilmesi zordur. Yapı bölümler halinde yapıştırılacaksa, önce altıgen çelik levhayı yapıştırın ve ardından altıgen çelik levhayı üç kirişin kesişim noktasına sabitlemek için tutkal ankraj cıvataları kullanın. Her çelik levhaya tutkal sürülür ve ardından altıgen çelik levha ile kaynak yapılır. Ancak kaynaklama sırasında oluşan yüksek sıcaklık çelik levha aracılığıyla yapısal yapıştırıcıya iletilecek ve eriyen yapıştırıcı olayı meydana gelecek ve bu da yapısal yapıştırıcının bağlanma etkisini büyük ölçüde azaltacaktır. Son olarak çelik konstrüksiyonu yapıştırmak için post-enjeksiyon yönteminin kullanılmasına karar verilmiştir. Post-enjeksiyon yöntemi çelik konstrüksiyonu yapıştırmak için kullanılır, yani altıgen çelik levha ve altı çelik levha güçlendirilecek kirişin altına sabitlenir ve aynı anda bir bütün halinde kaynaklanır ve son olarak takviye elde etmek için tutkal enjekte edilir.

2.2 Silindir desteğinin boşaltılması

Kolon çizilmeden önce, iç halkadaki altı silindiri desteklemek ve boşaltmak için bir kriko ve büyük çaplı bir çelik boru kullanılır (ayrıntılar için Şekil 3'e bakın) ve her silindirin her iki tarafında iki set destek (kriko ve büyük çaplı çelik borular) kullanılır. İki kolon arasındaki iki çelik boru, çelik borunun yatay stabilitesini sağlamak için çapraz desteklerle sabitlenir. Çelik borunun üst ve alt uçları, çelik boru desteği ile kiriş ve kriko arasındaki temas alanını artırmak için 8 mm kalınlığında, 250 mmX250 mm dikdörtgen çelik plakalarla kaynaklanır ve kapatılır. Destek yapıldıktan sonra beton kolon kırılır. Beton kolonu çıkarma işlemi sırasında orijinal kirişe verilen hasarı azaltmak için, kolonun üst ve alt kısmındaki betonu delmek için bir darbeli matkap kullanılır (her biri yaklaşık 10 cm). Daha sonra betonu yukarıdan aşağıya doğru kesin. Beton kesildiğinde, orijinal kolonun çelik çubukları kesilir.

2.3. Kiriş yapışma çelik donatısı

Çapraz kirişlerin kesişiminde, önceden yapılmış altıgen çelik plakaları yapıştırıcı ankraj cıvatalarıyla sabitleyin. Daha sonra, yapıştırıcı ankraj cıvataları her kiriş bölümünün altına altı çelik plakayı sabitlemek için kullanılır ve aynı zamanda her çelik plaka ve altıgen çelik plaka bir bütün oluşturacak şekilde kaynaklanır. Çelik plaka ile beton kiriş arasında 3mm~5mm kalınlığında bir boşluk bırakılır. Altıgenin altı kenarı sırasıyla her kiriş bölümünün çelik plakasına kaynaklanır ve her kiriş bölümünün çelik plakası yapıştırıcı ankraj cıvatalarıyla beton kirişe sabitlenir. Ek ankraj için her kirişin her iki ucuna "U" şeklinde çelik çemberler yapıştırın

Sonuç olarak;

Beton kolonların yapıştırılarak çelikle desteklenmesine ilişkin çok fazla vaka yoktur. Çelik levhanın kalınlığının büyük olması nedeniyle, inşaatta post-enjeksiyon yöntemi kullanılır. Ayrıca, çelik levhanın rijitliği büyüktür ve kesişme noktasında üst üste bindirip yapıştırmak yerine, her kiriş bölümünün altı çelik levhasını bir bütün oluşturacak şekilde birleştirmek için kesişme noktasında altıgen bir çelik levha kullanılır. Proje yarım yıldan fazla bir süredir kullanıma sunulmuştur ve birçok tayfun yaşamıştır. Kirişlerde ve kolonlarda yeni çatlaklar bulunmamıştır. Çalışma koşulları iyidir. Uygulama, bu örnekteki güçlendirme projesinin başarılı olduğunu kanıtlamıştır. Bağlayıcı çelik teknolojisinin beton yapılarda daha yaygın olarak kullanılacağı öngörülebilirures.