Bina yenileme, fonksiyonel yükseltme, ekipman montajı ve yapısal yeniden yapılandırma projelerinde, açıklıklar oluşturmak için kısmi levha bölümlerinin kaldırılması (asansör şaftları, havalandırma açıklıkları, boru geçişleri, merdiven değişiklikleri ve iç mekan optimizasyonu gibi) ortak bir yapısal modifikasyon önlemidir. Bununla birlikte, döşeme açıklığı orijinal stresli çelik çubukları doğrudan kesecek, etkili yatak alanını ve yapısal sertliği azaltacak ve zemin döşemesinin güvenliğini ve stabilitesini ciddi şekilde etkileyecek olan açılış köşelerinde stres yoğunluğuna neden olacaktır.

Karbon fiber takviyeli polimer (cfrp)Güçlendirilmesi, yüksek gerilme mukavemeti, hafif, korozyon direnci, uygun yapı ve yapısal öz ağırlıkta artış nedeniyle döşeme açıklıkları için en yaygın kullanılan post-strengthening yöntemlerinden biri haline gelmiştir.

Cfrp döşeme açıklıkları için ne zaman güçlendirilir?

1Küçük yapısal hasarlara sahip küçük ve orta ölçekli açıklıklar

Cfrp güçlendirilmesi, açılış boyutu makul bir aralık içinde kontrol edildiğinde son derece etkilidir: genellikle, yan uzunluğa sahip dikdörtgen açıklıklar ≤ 1000mm, çaptaki dairesel açıklıklar ve gerilme yönündeki orijinal çelik çubukların % 20'si. Bu tip bir açıklık çoğunlukla boru montajı, küçük havalandırma açıklıkları ve yerel alan dönüşümü için kullanılır, levhanın genel stresine çok az zarar verir ve cfrp, yüksek performanslı özellikleri ile kayıp çekme mukavemetini tamamen telafi edebilir.

2Normal stres bölgelerindeki açıklıklar (sadece desteklenen levhaların orta açıklığı, pozitif an bölgeleri)

Levhanın pozitif an bölgesinde bulunan açıklıklar için (levhanın aşağı doğru yük taşıdığı ve tabanın gerildiği orta açıklık alanı), levha tabanına yapıştırılan cfrp doğrudan çekme kuvvetini taşıyabilir, çelik çubukların eksikliğini etkili bir şekilde telafi edebilir, beton çatlakların gelişimini kontrol etmek, Ve levhanın sapma deformasyonunu azaltın. Sürekli levhalar için cfrp, çift taraflı yapıştırma (döşeme tabanı ve döşeme üstü) ve u-şekilli çember ankrajı ile negatif an bölgesinde ideal etki elde edebilir.

3Iyi orijinal beton kalitesi ile levhalar

Orijinal döşeme beton mukavemeti c20 c20 olduğunda, geniş alan hollowing, soyma, şiddetli karbonizasyon veya korozyon hasarı yoktur ve taban yüzeyi epoksi reçine yapıştırıcı ile güvenilir bir bağ oluşturabilir, cfrp beton ile sinerjik olarak çalışabilir. Cfrp ve beton arasındaki bağ mukavemeti, şartname gereksinimini (2.52.5mpa) karşılar, stresin etkili iletimini sağlar ve güçlendirici performansa tam oyun verir.

4Hafif ve tahribatsız güçlendirme gerektiren senaryolar

Eski binaların, yüksek katlı binaların veya yapısal kendi kendine ağırlık ve boşluk yüksekliği konusunda katı sınırlara sahip projelerin yenilenmesi için cfrp güçlendirilmesi en uygun seçimdir. Levha kalınlığını ve kendi ağırlığını arttırmaz, geleneksel yöntemlerin ıslak yapısını önler ve sonraki dekorasyon ve kullanım işlevlerini belirgin kapsamlı faydalar ile etkilemez.

Cfrp döşeme açıklıkları için ne zaman geçersiz?

1Ağır yapısal hasarlara sahip aşırı boyutlu açıklıklar

Açılış boyutu 1000mm × 1000 mm'yi aştığında, kesilmiş çelik çubukların sayısı orijinal çelik çubukların % 20'sini aşıyor veya açıklık levha desteğinde, kiriş-döşeme ekleminde ve diğer anahtar stres parçalarında, yapısal sertlik ve taşıma kapasitesi kaybı çok büyük. Cfrp sadece çekme mukavemeti sağlayabilir ve yapısal sertlik ve kesme direncinin büyük kaybını telafi edemez. Şu anda cfrp tek başına güçlendirilmesi geçersiz ve bölüm büyütme yöntemi, çelik kiriş desteği veya yerinde dökme beton kenar kiriş güçlendirmesi kabul edilmelidir.

2Ciddi hasarlı orijinal levha beton

Orijinal betonun düşük mukavemeti (c20 'den daha düşük), şiddetli karbonizasyon, geniş alan hollowing, çelik çubuk korozyon genleşmesi veya delici çatlaklar varsa, beton taban yüzeyi cfrp ile etkili bir bağ oluşturamaz. Cfrp yapıştırılmış olsa bile, stres altında taban yüzeyinden sıyrılacak, yapısal strese katılamayacak ve güçlendirici etki tamamen kaybedilecek.

3Şiddetli kesme kuvveti ve darbe yükü ile açıklıklar

Cfrp mükemmel çekme performansına sahiptir, ancak zayıf kayma direnci ve darbe direncine sahiptir. Sık sık ağır araç haddeleme, mekanik titreşim veya darbe yükü olan veya levhanın büyük konsantre kesme kuvveti taşıması gereken alanlarda açıklıklar için, cfrp kesme deformasyonuna ve darbe hasarına etkili bir şekilde direnemez ve güçlendirme etkisi son derece sınırlıdır. Bağımsız kullanım için uygun değildir ve diğer kesme güçlendirme önlemleriyle birleştirilmesi gerekir.

4Yüksek sıcaklık ve özel kimyasal çevre

Sıradan cfrp ve epoksi reçine yapıştırıcılar zayıf yüksek sıcaklık direncine (uzun süreli servis sıcaklığı ≤ 60 ℃) sahiptir ve güçlü asit, alkali ve yağ korozyon ortamlarında yaşlanması kolaydır. Bu çalışma koşullarında, cfrp'nin bağ performansı ve mekanik özellikleri hızla azalır ve uzun vadeli güçlendirme etkisi garanti edilemez, bu yüzden geçersiz bir güçlendirme yöntemi olarak kabul edilir.

Döşeme açıklıkları için tipik cfrp güçlendirme konfigürasyonları

Döşeme açıklıkları (örn., merdivenler, asansörler, boru hatları veya havalandırma şaftları için), levhanın sürekli stres yolunu bozarak köşelerde kesme konsantrasyonuna, açıklık çevresi etrafında eğilme kapasitesi kaybına ve dikey veya dinamik yükler altında çatlama riskini arttırır. Levhalar için cfrp güçlendirme konfigürasyonları düzlemsel stres özellikleri için optimize edilmiştir, levha mekaniğini (bükme, kesme ve burulma direnci) eşleştirmek için duvar odaklı şemalara ayarlamalar yapılır.

A. Kesme ve diyagonal çatlama kontrolü (levhalar için en yaygın)

Bu yapılandırma, levha açıklıklarının birincil arıza modunu hedefler: konsantre kesme kuvvetlerinin neden olduğu köşelerde diyagonal kesme çatlaması. Canlı yüklere, sismik kuvvetlere veya inşaat sonrası açılış kesmesine maruz kalan levhalar için kritik öneme sahiptir.

• 45 ° diyagonal x-desen şeritleri

Düzen: cfrp şeritlerini, levha açıklığının dört köşesine çapraz olarak yapıştırın ve ana kesme gerilme yönü ile hizalanan bir x-şekli oluşturun. İki yönlü levhalar için, levhanın üst ve alt yüzeylerinde x-desen şeritleri uygulayın.

Fonksiyon: kesme kuvvetlerini açılış köşelerinden uzaklaştırır, stres konsantrasyonunu dağıtır ve diyagonal çatlakların başlatılmasını ve yayılmasını engeller.

Teknik notlar:

Şerit genişliği: 150-300mm (levha kalınlığına ve yük seviyesine göre ayarlayın).

Kalın levhalar için (≥ 200mm), katmanlar arasında 50-100mm aralıklı çok katmanlı şeritler kullanın.

Etkili yük transferini sağlamak için şerit uçlarını açma kenarının 300mm ötesinde bozulmamış levha alanına uzatın.

• Çevre kapalı şeritler (çift yönlü)

Düzen: kapalı bir dikdörtgen veya dairesel çerçeve oluşturan, açılışın tüm çevresi boyunca sürekli cfrp şeritlerini yapıştırın. Betonarme levhalar için, hem üst hem de alt yüzlere şeritler takın; prekast levhalar için, gerginlik yüzünü (tipik olarak alt) önceliklendirin.

Fonksiyon: açılış çevresinin yerel sertliğini arttırır, açılmanın ana levhadan ayrılmasını önler ve levhanın torsiyon ve bükülme deformasyonuna karşı direncini artırır.

Teknik notlar:

Optimum çekme performansı için tek yönlü cfrp şeritleri (şerit uzunluğuna paralel fiber yön) kullanın.

Örtüşme şeridi, kapalı çerçevenin sürekliliğini korumak için corners 200mm ile biter; çok katmanlı konfigürasyonlar için aynı köşede örtüşmekten kaçının.

• U-sarar (kenar açıklıkları için döşeme kenarı hapsi)

Düzen: döşeme kenarının (mesafe ≤ levha kalınlığı) yakınında bulunan açıklıklar için, cfrp levhalarını, deliğin çevre şeritleriyle örtüşen bir u-şekli oluşturmak için döşeme kenarı etrafında sarın.

İşlev: döşeme kenarına yanal sınırlama sağlar, yük altında kenarın bükülmesini önler ve açılış çevresi ile döşeme kenarı arasındaki bağlantıyı güçlendirir.

Teknik notlar:

U-wrap örtüşme uzunluğu: döşeme üst ve alt yüzlerde ≥ 250mm.

Yüksek sismik bölgelerdeki levhalar için sarma uçlarında mekanik çapalar kullanın.

B. Eğilme ve taşıma kapasitesi yükseltme

Bu konfigürasyon, büyük levha açıklıklarının (levhanın toplam alanının % 15'ini açma alanı) veya ağır yükler altındaki levhaların (örn., endüstriyel zeminler, otoparklar) neden olduğu eğilme mukavemeti kaybını giderir. Levhanın azaltılmış etkili kesit alanını telafi eder.

• Çift yönlü cfrp şeritleri (gerginlik yüz takviyesi)

Düzen: açıklığın etrafındaki levhanın gerginlik yüzüne (alt) ortogonal cfrp şeritlerini (boyuna ve enine) yapıştırın. Bozulmamış levha takviyesi ile örtüşmek için açılış çevresi ötesinde strips 500mm şeritleri uzatın.

Fonksiyon: dış çekme takviyesi olarak işlev görür, açılma nedeniyle iç çelik çubukların kaybını telafi eder ve sarkma deformasyonuna direnmek için levhanın eğilme kapasitesini artırır.

Teknik notlar:

Şeritlerin fiber yönü, levhanın ana bükme yönü ile hizalanmalıdır (tek yönlü plakalar için uzunlamasına, iki yönlü plakalar için çift yönlü).

Büyük açıklıklı levhalar için, "çerçeve + takviye" sistemi oluşturmak için çevre şeritleriyle birleştirin.

• Büyük açıklıklar veya ağır hasar için cfrp levhalar

Düzen: cfrp levhaları ile açıklığın etrafındaki levhanın tüm gerginlik yüzünü (alt) kaplayın, ≥ 600 mm'yi açılış kenarının ötesine uzatın. Ciddi şekilde hasar görmüş levhalar için (örn., açıklığın etrafındaki çatlaklar ile), üst ve alt yüzlerdeki sayfaları uygulayın.

Fonksiyon: cfrp'nin yüksek çekme mukavemetinin kullanımını en üst düzeye çıkarır, levhanın genel eğilme, kesme ve yorulma direncini artırır ve geniş alan hasarını onarır.

Teknik notlar:

Her iki yönde bükülmeye direnmek için iki yönlü levhalar için çift yönlü cfrp levhaları kullanın.

Hava kabarcıklarını önlemek için tabakaların tam reçine emprenye edilmesini sağlayın; levha yüzeyi ile % 100 bağlanma elde etmek için kurulum sırasında rulo tabakaları sıkıca.

C. Ankraj ve debonding önleme (levhalar için kritik)

Debonding, cfrp ile güçlendirilmiş levhalar için özellikle döngüsel yükler altında en yaygın erken arıza modudur. Bu konfigürasyon, cfrp şeritlerinin/levhaların, ankraj güvenilirliğini arttırarak çekme mukavemetini tam olarak uygulayabilmesini sağlar.

• Şerit uçlarında fan tipi çapalar

Düzen: cfrp şeritlerinin (özellikle diyagonal ve eğilme şeritlerinin) bir fan şekline (genişlik, orijinal şerit genişliğinin 2-3 katına çıkarıldı) genişletin ve açılma stres bölgesinden uzakta sağlam levha alanına yapıştırın.

Fonksiyon: şerit uçlarında stres konsantrasyonunu azaltır, yapıştırma alanını arttırır ve tekrarlanan yükler altında ani soyulmayı önler.

Teknik notlar:

Fan çapa uzunluğu: ≥ 250mm; fan alanının çatlak, yağ veya gevşek beton içermediğinden emin olun.

Sismik bölgelerdeki levhalar için, fan çapalarını çift koruma için mekanik bağlantı elemanları ile birleştirin.

• Yüksek stres bölgeleri için mekanik bağlantı elemanları (cıvata + çelik plakalar)

Düzen: cfrp şeritlerinin uçlarında veya şerit uzunlukları boyunca 300-500mm aralıklarla paslanmaz çelik cıvatalar ve presleme plakaları takın. Çelik plakalar cfrp şeritlerini tamamen kaplamalı ve levha yüzeyine sıkıca bastırılmalıdır.

Fonksiyon: soyma kuvvetlerine direnmek için mekanik sıkma kuvveti ile yapıştırma kuvvetini birleştirir, bu da ağır dinamik yükler (örn., fabrika zeminleri, park garajları) veya aşırı ortamlar (yüksek nem, sıcaklık dalgalanmaları) altında levhalar için uygundur.

Teknik notlar:

Karbon liflerine zarar vermemek için cfrp kurulumundan önce cıvata delikleri.

Dış mekan veya aşındırıcı ortamlar için korozyon önleyici paslanmaz çelik cıvatalar kullanın.

• Cfrp köşelerde ve eklemlerde örtüşen (200 200mm örtüşme)

Düzen: çevre şeritlerini, diyagonal şeritleri veya levhaları açılış köşelerinde bağlarken, 200 mm'lik bir üst üste binme uzunluğu sağlar. üst üste binen alanı, boşlukları ortadan kaldırmak için epoksi reçine ile tamamen doyurur.

Fonksiyon: köşelerdeki stres yolunun sürekliliğini sağlar, şerit eklemlerinde zayıf noktaları önler ve eklem pozisyonlarından bağlanmayı önler.

Teknik notlar:

Örtüşme yönü, levhanın stres yönünü takip etmelidir.

Yüzey düzlüğünü etkileyen aşırı kalınlıktan kaçınmak için üst üste binen tabakaları ≤ 2'ye sınırlayın.