Bu makale, Tongji Üniversitesi ve Shanghai Horse Construction Technology Co., Ltd tarafından ortaklaşa yayınlanmıştır.

CFRP plakaları için yenilikçi bir dairesel çapa sistemi: Deneysel araştırma ve saha uygulaması

Özet

Karbon fiber takviyeli polimer (CFRP), beton (RC) kirişlerin bükülme güçlendirilmesinde etkili olduğu kanıtlanmıştır. Yapısal takviye uygulamaları için CFRP plakalarının erken bağlanmasını önlemek için çeşitli çapa sistemleri geliştirilmiştir. Bu çalışmada, yeni bir dairesel keili çapa sistemi önerildi ve çekme yükü altında test edildi. Yeni çapa sistemi dairesel varil, konektör ve dişli kemiler içerir. Önerilen çapa sistemini optimize etmek için diş yoğunluğu ve yüksekliği, kemi ve kemi açısı arasındaki boşluk gibi parametreler araştırıldı. Yukarıdaki parametrelerin önerilen çapa sisteminin kapasitesi üzerindeki etkileri makalede sunulmaktadır. Test sonuçları, test edilen CFRP plakasının tam çekme dayanımının optimize edilmiş çapa sistemi kullanarak geliştirilebileceğini gösteriyor. Çin'de Tongyu Nehri Köprüsü'nün yapısal takviyelerinde önerilen çapa sisteminin pratik bir uygulaması kullanılmıştır ve bu sistem, güçlendirildikten sonra pratik uzun vadeli köprü denetimleri yoluyla köprü çatlama kontrolünde çok etkili bulunmaktadır.

CFRP Plakalar İçin Dairesel Çapa Sistemi

Sonuçlar

Bu makale, CFRP plakaları için yenilikçi bir dairesel çapa güçlendirme sistemi önerdi. Kem açısı, diş deseni ve kemeler arasındaki boşluğun etkilerini araştırmak için çeşitli parametrelere sahip 10 çapa deney testleri yapıldı. Önceden gerilmiş CFRP plakaları tarafından güçlendirilmiş Tongyu Nehri Köprüsü'nün bir vaka çalışması sunuldu. Sonuçlar aşağıdaki şekilde çıkarılabilir:

 • Önerilen sistem %99.6 çekme dayanıklılığı 50 geliştirebilir  * 2  mm CFRP plakaları, en istenen arıza modu olan testlerde kırılma arızasını elde etmek.

 • Diş derinliği, çapa sisteminin arıza modu ve kapasitesi üzerinde açık bir etkiye sahiptir. Daha derin diş, CFRP plakalarında daha büyük bir strese neden olma eğilimindedir, bu nedenle bölünme başarısızlığının oluşma olasılığı daha yüksektir.

 • CFRP deformasyonu ve önerilen sistemin enerji emimi, CFRP plakalarının arıza moduyla ilişkilidir. Kayma arızası, CFRP deformasyonunun ve enerji emiliminin önemli ölçüde azalmasına neden olur.

 • Diş aralığı, önerilen çapa sisteminin performansı üzerinde önemli bir etki gösterdi. Dişin daha yoğun dağılımı CFRP ve kemiler arasındaki sürtünmeyi iyileştirebilir. Bununla birlikte, daha ince bir diş üretim maliyetlerini önemli ölçüde artıracaktır. Maliyet endişesi için, 1   mm aralığı pratikte önerilir.

 • Kem açısı arıza modu ve çapa kapasitesi üzerinde önemli bir etkiye sahiptir. Büyük açı, kayma arızasına yol açan daha küçük bir sürtünmeye neden olur. Kaymasında başarısız olan çapalar, CFRP'nin test edilen çekme dayanımının% 72,1'ine kadar gelişebilir.

 • Daha küçük bir boşluk (CFRP kalınlığının% 25), CFRP ve kei arasında daha az temas alanına neden oldu ve kayma arızasına neden oldu. CFRP kalınlığının% 40'ından büyük boşluklara sahip demirler benzer performans gösterdi ve demirleme verimliliği% 90'ın üzerindedir, bu da pratik uygulamada çok idealdir.

 • Bu tür çapaların çoğu için, 220   KN önceden ayarlanan yük, CFRP levhaların nihai kapasitesinin yaklaşık% 85'ini oluşturur, yükün 200'ye ulaşmadan önce demilerin varile karşı kaymasını etkili bir şekilde önleyebilir   kN ve önceden ayarlama sırasında görünür bir hasar gözlemlenmedi.

 • Ön gerilmiş CFRP plakaları için yenilikçi dairesel çapa sistemi Çin'deki Tongyu Nehri Köprüsü'nde başarıyla uygulanmıştır. Geliştirilen güçlendirme sistemi, mevcut uzun vadeli denetim sonuçlarına dayanarak çatlama üzerinde etkili olduğu kanıtlanmıştır.