emirli beton, yüksek taşıma kapasitesi ve dayanıklılığı nedeniyle çeşitli mühendislik yapılarında yaygın olarak kullanılmıştır. Farklı bileşenleri olan demirbeton yapıların arıza modları farklıdır. Yapısal takviylemede, her takviyleme yönteminin benzersiz kullanım kapsamı ve avantajları ve dezavantajları vardır. Bu nedenle üyelerin stres sistemini anlamak, makul bir takviye yöntemi seçmek için gerekli bir ön koşuldur.

Tipik sıkıştırma üyelerine ait demirbeton sütunlar, bina yapılarında önemli yük taşıyıcı üyelerdir. Gerçek kullanım sürecinde, üst yükün dağılımının farkı nedeniyle, sütunun gerçek gerilim durumu da takviylemede ayrı olarak tedavi edilmeli olan eksenli sıkıştırma, küçük eksantrik sıkıştırma ve büyük eksantrik sıkıştırma bölünebilir.

Eksenli yüklü demirbeton sütunu

Eksenli sıkıştırma üyeleri sadece bölümün merkezinin eksenli kuvvetini taşır. Artan yükü taşıma sürecinde, beton aşırı eksenli basınca maruz kaldığında ters olarak genişleyecektir. Genişleme tarafından üretilen çekme gerilimi sonunda betonun çekme mukavemetini aşır ve sonuçta betonun kırılgan bozulmasına neden olur. Eksenli sıkıştırma sütunu kompozit bölümle güçlendirilebilir ve aynı zamanda betonun deformasyonunu lateral olarak kısıtlayabilir. Takviye etkisi benzer çaplarla elde edilebilir.

Eksenli yüklü üyeleri güçlendirmek için çevresel kemer kullanımı yalnızca aşağıdaki durumlarda uygulanabilir:

l/d incelik oranı 12'den az veya eşit olan dairesel kesim sütunu

l/d incelik oranı 14'ten az veya eşittir, h/b bölüm yüksekliği oranı 1,5'ten az veya eşittir, h bölüm yüksekliği 600 mm'den az veya eşittir ve bölüm kenarları yuvarlak ve cilalanmış kare veya dikdörtgen sütunlardır.

Eksenli sıkıştırma sütunları, taşıma kapasitesini ve sertliğini artırmak için kesim alanını veya takviye oranını artırarak güçlendirilebilir ve açı çelik ve sütun, taşıma kapasitesini ve sismik performansını artırmak için entegre bir güç oluşturmak için dış bağlı çelik ile güçlendirilebilir. Ayrıca, CFRP, betonun deformasyonunu çevresel kirişlerle sınırlamak için kullanılabilir ve taşıma kapasitesi dolaylı olarak güçlendirilebilir. Dairesel ve kare sütunlar arasında farklı uygulama aralıkları olduğunu ve CFRP'nin aralığın ötesindeki sınırlama etkisinin kullanım için uygun olmayan önemli ölçüde azalacağını not etmelidir.

Küçük eksantrik yüklü sütunlar

Küçük eksantrik sıkıştırmaya maruz kalan sütunların gerilim durumu, bükülme üyelerindekine benzerdir ve arıza modu, bükülmeye maruz kalan kirişlerin durumuna benzerdir. Küçük eksantrisite sahip sütunların başarısızlığı, betonun basınç mukavemetinin basınç bölgesindeki basınç mukavemetini aştığı gerçeğinden kaynaklanır, diğer taraftaki takviye genellikle verim vermez. Bu tür bir arıza açık değildir ve kırılgan bir arıza sahiptir, bu nedenle sıkıştırma bölgesindeki beton mukavemeti kullanım talebini karşılamak için dikkate alınmalıdır.

Küçük eksantrik sıkıştırmada, genişletilmiş bölüm takviye yöntemi ve dış bağlı çelik takviye yöntemi sütunların sıkıştırma kapasitesini artırmak için hala kullanılabilir. Bununla birlikte, CFRP levha küçük eksantrik sıkıştırma altında sütunların çekme tarafına bağlandığında yüksek mukavemetini gösteremez ve sıkıştırma bölgesindeki beton üzerinde etkisini gösteremez, bu nedenle küçük eksantrik sıkıştırma altında sütunlar için uygun değildir.

Büyük eksantrik sıkıştırma sütunu

Büyük eksantrik yüklü sütunların taşıma kapasitesi yetersiz olduğunda, çelik çubukların verim arızası kolayca ortaya çıkar. Sütun büyük eksantrik sıkıştırma ile yok edildiğinde, gerilim tarafındaki çelik çubuk önce verir ve sonra sıkıştırma tarafındaki beton yok edilir. Yok etme işlemi açık bir önduyuma sahiptir ve degenerasyon daha büyük, bu yüzden ideal bir yok edici formdur. Bu tür sütunun taşıma kapasitesi esasen çekme tarafının çekme mukavemetine bağlıdır ve çekme tarafının çekme mukavemetini artırarak güçlendirilebilir.

Sütunları büyük eksantriklikle güçlendirirken, bölümü arttırma ve dış bağlı çelik levha ile güçlendirme yöntemi benimsenebilir. Öte yandan, büyük eksantrik sıkıştırma sütunlarında, gerilim tarafındaki gerilim sıkıştırma tarafından dönüştürülür, böylece CFRP'nin yüksek çekme mukavemetinin avantajına tam oynayabilir. Betonun çekme tarafında dayanıklılığını artırmak için, CFRP, sütunun uzunluk ekseni boyunca beton yüzeyine bağlanmalıdır.

Aslında, farklı stres modlarına ek olarak, beton sütun takviye şemasının seçimi birden fazla faktörle ilişkilidir. Şema seçimi, orijinal yapının özel özelliklerini, teknik ve ekonomik koşullarını da dikkate almalıdır, özel denetim ve değerlendirme sonuçlarına göre, orijinal yapıya daha az rahatsızlık veren ve inşaat için uygun olan takviye yöntemini seçmelidir ve inşaatı güçlendirmek için güvenlik değerlendirmesini geçen takviye malzemesini benimsemelidir. Takviye yönteminin seçimi doğrudan takviye etkisiyle ilişkilidir ve gerçeklikle kombinasyonda seçilmesi gerekir.