Etkili ön gerilim gücü

Dikdörtgen bir RC ışını incelenir. FRP levha önce gerilim Fpf ile uygulanır ve daha sonra FRP levha RC kirişinin altına yapıştırılır (Şekil 1'de gösterildiği gibi). FRP levhaları ve beton sıkıca bağlandığında, RC kirişinin her iki ucunda demirleyin ve gerilim Fpf'i serbest bırakın.

Gerilim Fpf serbest bırakıldığında, önceden gerilmiş FRP levha güçlendirilmiş RC kiristinin elastik deformasyon aşamasında olduğu ve düzlemli bölüm varsayımına uyduğu varsayılır.

FRP laminatına uygulanan gücün eskizi

RC kirişinin I-I bölümünde gerilim dağılımı

Statik denge ilişkisine göre aşağıdaki denklemler listelenebilir.

Formül: sigma PE serbest bırakıldıktan sonra gerginlik F pf tarafından serbest bırakılan FRP levhalarının çekme gerilimi. Yani etkili öngerginlik;  _s ve_, çekme çelik çubuklarının (ana çubuklar) ve basınçlı çelik çubuklarının (direme çubukları) gerilimleridir. Sigma C ve sigma 'C, sırasıyla gerginlik ve sıkıştırmaya maruz kalan beton gerilimleridir. A s ve A s, sırasıyla çekme çeliği ve basınçlı çeliğin kesit alanıdır. CF, FRP levhasının kesit alanıdır. T, FRP plakasının kalınlığıdır. A, betonun kalınlığıdır. B ve H sırasıyla RC kirişinin genişliği ve yüksekliğidir. Diğer sembollerin tanımı Şekil 2'de gösterilmiştir.

Formülde, E s, takviyeli çelik çubuğun elastik modülüdür ve E C, betonun elastik modülüdür.

Ön stres kaybı

Ön gerilim kaybı önceden gerilmiş yapılarda kaçınılmazdır ve önceden gerilim gücünün kaybının birçok nedeni vardır. FRP laminat ve beton arasındaki sürtünmeden kaynaklanan stres kaybı, FRP plakasının sürünmesinden kaynaklanan stres gevşemesi ve betonun elastik sıkıştırmasından kaynaklanan stres kaybı vardır. Bunlar arasında, betonun elastik sıkıştırmasından kaynaklanan gerilim kaybı ana öngerilim kaybıdır.

Sigma L, ön gerilim kaybıdır ve sigma PF, FRP plakasının çekme gerilimidir.

σ l = σ pf - σ pe

Beton ön gerileme gücünün etkisi altında elastik deformasyona maruz kaldığında, deformasyona göre düz bir bölümün olduğu varsayılır.

Ç pcf = Ç

Stres-stres ilişkisinden

İzin verilen gerilim öngerginliği

Ön gerilmiş FRP plakası, takviye ihtiyacı olan RC kirişlere bağlandıktan sonra, yapının mekanik özellikleri etkili bir şekilde geliştirilebilir ve takviye verimliliği geliştirilebilir. Bununla birlikte, FRP plakasının çekme öngerginliği ne kadar büyük o kadar iyi değildir ve yüksek çekme öngerginliği sorunu aşağıdaki olacaktır:

 (1) FRP plakalarında lif kırılmasına neden olabilir.

 (2) FRP plakasının gerilim gevşemesi çekme kuvvetinin artmasıyla artacaktır.

 (3) demirleme ucu aşırı kesme stresi nedeniyle hasara neden olacaktır.

 (4) Çekme öngerginliği, RC betonunun çekme tarafında mikro çatlaklara neden olacaktır. Bu nedenle, FRP plakalarına uygulanan çekme öngerginliği izin verilen aralıkta olmalıdır.