Yapı takviyesinde, FRP kompozit güçlendirme ve çelik levha güçlendirme, beton yapılarda yaygın olarak kullanılan iki yöntemdir. Takviye şemalarının seçiminde, iki yöntem genellikle aynı anda görünür. Etki mekanizması bakış açısından, iki takviye yöntemi yapısal yapıştırıcı ve beton temel malzemeden oluşur ve iki yöntem inşaat teknolojisinde benzerdir ve genellikle yöntemlerin seçiminde belirli engellere neden olur.

Aslında, benzer bir takviye mekanizması, iki tarafın istediği gibi seçebileceği anlamına gelmez. Karbon fiber kumaşının ve çelik levhanın mekanik özellikleri farklıdır, bu nedenle FRP kompozit güçlendirme ve çelik levha güçlendirme farklıdır. Aralarındaki ana fark, kiriş altının güçlendirilmesi ve karşılaştırmalı analizdir.

Çatlak başlatılması karşılaştırması

FRP veya çelik levha bağlanmış olsun da, yükün artması sürecinde kiristin altındaki gerginlik bölgesinin betonunda çatlaklar oluşacaktır ve temel malzemede eski çatlaklar olduğunda, ilk önce eski çatlaklarda çatlaklar oluşması kolaydır. CFRP katmanlarının sayısının sınırlanması nedeniyle, kalınlık 0,7 mm'yi geçmeyecek ve çelik levha el yapıştırmasıyla 5 mm kalınlığında olabilir. Çelik levhanın kesit alanı aynı genişlikte CFRP'den çok daha büyük. Bu nedenle, bağlı çelikle güçlendirilmiş kirişlerin yükü, çatlaklar oluştuğunda CFRP ile güçlendirilmiş kirişlerden çok daha yüksektir.

Ana çatlakların sayısından, artan yükle bağlı çelik takviyesi bağlı karbon fiber kumaş takviyesinden daha fazladır ve karbon kumaş takviyesi çatlak yayılması ve uzatma hızı nispeten yavaştır. CFRP çatlakları sınırlamada daha iyidir ve FRP kompozit malzemeler çatlak direnci için daha uygundur.

Eğirme ve deformasyonun karşılaştırılması

Eğişim esasen kirişlerin bükme sertliği ile ilgilidir. Yapısal takviyelerde, karbon kumaşını yapıştırmak veya çelik levha yapıştırmak, sertliği iki yönden artırabilir. İlk olarak, FRP kompozit malzemelerinin elastik modülü çelik levhanın elastik modülüne yakındır, bu nedenle FRP kompozit malzemelerinin sertliği kesim alanına bağlıdır. Çatlakların karşılaştırılmasında, FRP kompozit malzemelerinin kesit alanının çelik levhalardan çok daha küçük olduğunu görülebilir, bu nedenle çelik levhanın sertliği FRP kompozit malzemelerinden çok daha yüksektir.

Öte yandan, kirişlerin orijinal sertliği çatlakların gelişimini kısıtlamak açısından korunabilir. Bu açıdan, FRP kompozit takviyesi çatlaklar üzerinde daha yüksek bir sınıra sahiptir, bu nedenle kirişin sertliğini daha iyi koruyabilir. Bununla birlikte, kesit alanını artırarak sertliği artırmanın etkisi çatlak bakım sertliğini sınırlamaktan çok daha iyidir. Beton performansı, bağlantılı çelikle güçlendirilen kiristin sapma değişiminin bağlantılı FRP kompozitinden daha yavaş olmasıdır ve bağlantılı çelikin arıza yükü daha yüksektir. Yani, kirişlerin sertliğini ve bükülme kapasitesini artırmak ve bağlı çelik levhalarla güçlendirmek daha etkilidir.

Dayanıklılığın Karşılaştırılması

Dayanıklılık, yapının uzun vadeli takviye etkisini etkiler. Malzeme açısından, çelik levhanın dayanıklılığı zayıftır, paslanması kolaydır ve yapısal takviyelerde çelik levha kalınlığı incedir, pas bölümü önemli ölçüde zayıflatacak veya soyma hasarına neden olacaktır. FRP kompozit malzemelerinin dayanıklılığı çelik levhalardan çok daha iyidir, ancak güneş ışığına ve zararlı ortamlara doğrudan maruz kalmaktan kaçınılmalıdır. Ayrıca, yapısal yapıştırıcılar iki takviye yönteminin dayanıklılığı üzerinde etkiye sahiptir. Bir sözcükle, FRP kompozit malzemelerin dayanıklılığı daha iyidir.