Kamu Binasının Sismik Güçlendirilmesi

Kamu binası bir eğitim binası olarak işlev görmektedir. 1960 yılında inşa edilmiştir. Ana gövde 4 katlı çift sıra kolonlu iç çerçeve yapısıdır. İç çerçeve kolonu bağımsız bir temel benimser. Temelin gömülü derinliği -3,2 m, bina yüksekliği 20,4 m ve yerel alan 4 katlı tuğla işidir. Fiziksel yapı, bina alanı 8267 metrekaredir ve plan düzeni Şekil 1'de gösterilmiştir. Binanın daha erken inşa süresi nedeniyle, tasarımda sismik güçlendirme dikkate alınmamıştır. İç çerçeve düğüm alanındaki kiriş ve kolonların uç etriyeleri sıklaştırılmamıştır, böylece bina yeterli sismik kapasiteye sahiptir. "Bina Sismik Değerlendirme Standardı"na (GB0023-95) göre binanın sismik değerlendirmesi yapılmıştır. Sonuçlar, etriye çapı ve aralıklarının yeterli olmaması nedeniyle iç çerçeve kiriş-kolon düğüm noktası alanının depreme karşı güçlendirilmesi gerektiğini göstermiştir.

Sismik takviye planının belirlenmesi

Çerçeve yapısının kiriş-kolon düğüm alanı kuvvet nedeniyle karmaşıktır. Kodda "güçlü düğümler ve zayıf elemanlar" tasarım ilkesini sağlamak için, düğüm alanında kırılgan kırılmayı önlemek ve yapının sismik performansını artırmak için genellikle kolon ve kiriş uçlarının belirli alanlarında çemberleme takviyesi ilkesi benimsenir. İnşaat süresi, sermaye ve bina işlevi gereksinimleri nedeniyle, bu proje takviye planına birçok kısıtlama getirir ve geleneksel sismik takviye planının uygulanması zordur. Bu temelde, çeşitli makul planlar formüle ediyoruz ve en iyi planı belirlemek için her planın avantajlarını ve dezavantajlarını karşılaştırıyoruz.

Seçenek 1- Bağlı Çelik Takviye Yöntemi

Bağlı çelik takviye yöntemi, Çin'de yaygın olarak kullanılan geleneksel bir takviye yöntemidir. Ancak, yapıştırıcı tutkal ile çelik levha arasındaki arayüzde paslanma kolaydır, bu da bağlanma mukavemetini zayıflatır ve takviye etkisini etkiler.

Seçenek 2-Bağlı Karbon Fiber Takviye Yöntemi

Geleneksel takviye yöntemleriyle karşılaştırıldığında, bu teknolojinin yüksek mukavemet ve yüksek verimlilik, rahat inşaat, geniş uygulama aralığı ve iyi malzeme dayanıklılığı gibi birçok belirgin avantajı vardır. Bu projede takviye teknolojisine yönelik yüksek gereksinimler nedeniyle, geleneksel takviye yöntemlerinin çalışması zordur. Karbon fiber takviyesi daha uygundur çünkü daha az ekipman ve araç gerektirir, açık alev üretmez, orijinal yapının boyutunu değiştirmez, orijinal yapının yükünü artırmaz ve daha az inşaat etkisine sahiptir. Şemaların karşılaştırması Tablo 1'de gösterilmiştir. Şema 2'nin bu proje için daha uygun bir takviye yöntemi olduğu görülebilir.

Donatı tasarımında, beton kiriş ve kolonların orijinal etriyeleri temelinde, karbon fiber, elemanın eksenel yönüne dik U şekli veya çevresel yön boyunca yapıştırılır. Toplam dönüştürülmüş çember özelliği oranı, ilgili spesifikasyonların gereksinimlerini karşılar ve birleşim alanının sismik performansı önemli ölçüde artırılır.

Bu projenin ana yapı donatısı tamamlanmıştır. Karbon fiber bağlama miktarı 300 metrekaredir ve tüm inşaat süresi 20 gündür. İnşaat süresi garantilidir, donatı kalitesi de iyi bir şekilde garantilenmiştir ve iyi bir kapsamlı fayda elde edilmiştir.