Köprülerin Güçlendirilmesi ve Onarımı

Proje

Bir köprünün açıklığı 37 m'dir ve orta açıklık kirişinin alt yüzeyi su yüzeyinden yaklaşık 4,5 m yukarıdadır. 1980'lerde inşa edilmiştir. Tasarım taşıma kapasitesi 100 t'dir ve artık transformatörle yüklenen düz yataklı römorku geçebilmesi gerekmektedir. Düz yataklı kamyonun ölü ağırlığı 41 t, transformatör 105 t ve toplam ağırlık 146 t'dir.

Yükün tasarım yükünü çok aştığı düşünüldüğünde, öncelikle gerçek çalışma koşullarına dayalı teorik hesaplamalar yapılır. Bu çalışma koşulu, koddaki yük kombinasyonu Ⅲ'ye aittir: yapısal yerçekimi (sabit yük) ve römork kombinasyonu. Şartnamenin gereksinimlerine göre, köprü bileşenleri basınç, eğilme ve kesme açısından kontrol edilir ve hesaplanır.

Köprü, monte edilmiş, düzgün kesitli, eğimli bacaklı rijit çerçeveli bir köprüdür. Köprü tabliyesinin her iki ucu da basitçe desteklenir, eğimli bacağın alt ucu menteşelenir ve üst ucu köprü tabliyesine sabitlenir. Bu nedenle, Şekil 1'de gösterilen mekanik hesaplama modeli, tam köprü yapısını düğüm noktalarına ve elemanlara bölmek için seçilir.

Hesaplamadan sonra, köprünün kendi ağırlığının ve römork yükünün etkisi altında, kontrol bölümünün kontrol koşullarının şartnamenin gereksinimlerini karşılayabileceği bulunur. Ancak, üç elemanlı 3 düğüm noktalı bölümün eğik kesme dayanımı ve birleşim yüzeyinin kesme dayanımı yetersizdir, bu nedenle takviye edilmelidir.

Takviye planı

Köprünün bulunduğu nehir kanalı önemli bir su trafiği kanalı olduğundan, takviye için geleneksel yapıştırılmış çelik plakalar kullanılırsa, nehir kanalının ortasına tam bir iskele inşa edilmelidir, bu da su trafiğini etkileyecek ve inşaat süresi daha uzun olacaktır. Ayrıca, bileşenin veya ön gerilim takviyesinin kesit boyutunu artırmak için dış kaynak kullanımı uygun değildir, bu nedenle köprü yapısını güçlendirmek için karbon fiber malzemelerin kullanımını düşünün.

Bu takviyede iki tür karbon fiber kullanılır: biri sert bir dokuya sahip olan ve elemanın yüzeyine yapıştırılabilen levha benzeri bir malzemedir. Kirişlerin bükülme takviyesi için uygundur ve bükülme taşıma kapasitesini iyileştirmek için kullanılır. Daha yumuşak bir dokuya sahip olan bir diğer filamentli malzeme, sarmak veya U şeklinde çember yapmak için kullanılır. Tutkal, elyafın betona daha iyi yapışmasını sağlamak için yüzeye otomatik olarak nüfuz edebilir. Betonu sınırlamak ve sünekliğini veya kayma direncini iyileştirmek için uygundur. . Yapıştırıcı, çimento, astar, yüzey tutkalı ve kürleme maddesinden oluşan epoksi reçinesidir

Teorik analiz sonuçlarına dayanarak, köprü için aşağıdaki takviye şemasının benimsenmesine karar verildi: önce, eğimli kiriş bacakları güçlendirildi ve düğümlerdeki sünekliği iyileştirmek için karbon fiber kumaş 3 düğümden desteğe 50 cm içinde sarıldı. Orta açıklık yönünde 3 düğümden 200 cm içeride, Şekil 2'de gösterildiği gibi, 3 düğümün kayma direncini artırmak için kiriş boyunca U şeklinde karbon fiber yapıştırın. Daha sonra, kiriş tabanı karbon fiber levha ve her kiriş tabanının iki parçası kullanılarak eğilme dayanımı ile güçlendirilir. Başlangıç noktası, destekten 200 cm yatay mesafede başlar ve Şekil 3'te gösterildiği gibi, destekten 200 cm yatay mesafede diğer uca kadar devam eder. Köprüyü geçen aşırı kilolu araçlar kazara meydana gelen olaylar olduğundan ve köprü inşaat süresinin artmasıyla birlikte ayakların ve temellerin taşıma kapasitesinin kademeli olarak artacağı düşünüldüğünde, köprünün alt yapısı için başka hiçbir güçlendirme önlemi alınmamıştır.

Karbon fiber takviyeli köprü

(1) Köprüyü güçlendirmek için karbon fiber takviyeli yapı teknolojisi kullanılarak, süreç basittir ve inşaat süresi kısadır. Projenin tamamlanmasından sonra, muayene ve kabulden sonra, karbon fiberin ve betonun oyuklaşmadan ve ayrılmadan sıkıca bağlandığı bulundu. Takviyenin inşaat kalitesi müşteri tarafından iyi karşılandı ve beklenen sonuçlar elde edildi, aşırı kilolu araçların köprüden güvenli bir şekilde geçmesi sağlandı.

(2) Karbon fiber malzeme yumuşak ve hafif olduğundan, uzunluk ve genişlik ihtiyaçlara göre keyfi olarak belirlenebilir ve karmaşık düğümler ve düzensiz konumlar için keyfi olarak yapıştırılabilir ve sarılabilir, bu nedenle geniş bir uyarlanabilirlik aralığına sahiptir.

(3) Karbon fiber malzemeler güçlü korozyon direncine sahip olduğundan, özel ortamlarda yapıların takviyesinde ve onarımında yaygın olarak kullanılabilirler.