1.Beton sütunların CFRP takviyelerinin mekanizma analizi

Beton sütunu eksenli basınca maruz kaldığında, üye çok küçük sınır değerin neden olduğu yan genişlemeden kaynaklanır. Sıkıştırma üyesinin böyle lateral genişlemesini önlemek için üyesin etrafında yan kısıtlamalar oluşturulabilirse, üyesin sıkıştırma taşıma kapasitesi ve deformasyon yeteneği geliştirilebilir.

Karbon fiber CFRP ile takviyeli beton sütunlar, sütun betonu ve CFRP takviyeli arasında bir kısıtlama yaratır. Plastik bölgedeki çekirdek beton, lateral arayüzün kısıtlayıcı gerilimi nedeniyle üç boyutlu bir gerilim durumundadır. Tek yönlü gerilim durumuyla karşılaştırıldığında, betonun nihai basınç gerilimi ve taşıma kapasitesi artacaktır. Sütunun bükme taşıma kapasitesi önemli ölçüde azalmadığında, istikrarsızlık etkisi göz önünde bulundurulmaz ve takviye sonrası demirbeton sütununun daha büyük sürüklü deformasyonu ve enerji dağılım kapasitesi vardır.

2. CFRP sarma altında demirbeton sütunlarının gerilim dağılımı

2.1. CFRP, CFRP'nin demirbeton sütunlarındaki yan sıkıştırmasından sonra eksenli çekme gerilimi oluşturur ve CFRP'nin bükme direnci son derece zayıftır (genellikle dikkate alınmaz). CFRP sarma kısıtlamaları altında dikdörtgen sütunun nihai eksenli basınç mukavemeti, öncelikle eşitsiz lateral kısıtlama stresi nedeniyle sütunla kıyasla büyük ölçüde azalır. Dikdörtgen sütunun merkezindeki lateral kısıtlama zayıftır ve köşedeki lateral gerilim konsantrasyonu kısıtlaması büyük. Sadece lateral plastik deformasyon meydana geldiğinde, beton sütundaki CFRP'nin lateral kısıtlama gerilimi son derece hızlı bir şekilde büyüyebilir.

2.2. CFRP'nin beton sütunlarındaki kısıtlamaları arayüz kısıtlamaları olduğundan, sadece beton yan taraftan dışarı genişlediğinde (plastik deformasyon ürettiğinde) CFRP beton üzerinde kısıtlayıcı bir gerilim üretebilir. Bu nedenle, sütun halkası dış kaynak CFRP aşağıdaki gibi bir yüke maruz kaldığında iki aşamalı bir stres süreci sergiler. İlk aşamada, betonun eksenli sıkıştırma gerilimi küçüktür, lateral deformasyon küçüktür ve CFRP gerilimi küçüktür. İkinci aşamada, yük arttıkça, sütun beton deformasyonu artar, CFRP halka gerilimi önemli ölçüde artar ve halka sıkıştırma gücü, CFRP'nin nihai çekme gerilimine ulaşana kadar hızlı bir şekilde artar.

2.3. Sınırlı beton ve sınırsız beton arasındaki gerilim-gerilim ilişkisi

3. Karbon fiber cfrp beton sütun teknolojisi ve inşaat anahtar noktaları

3.1 Uygulama kapsamı ve çalışma koşulları

CFRP demirbeton sütunları silindirik veya küçük bölümlü dikdörtgen sütunlar için uygundur (bölüm uzunluğu genellikle 800mm'den az), bu da demirbeton sütunlarının eksenli sıkıştırma yük taşıma kapasitesini istikrarsız olmadıklarında büyük ölçüde artırabilir. Takviye için ön koşul, bileşenin çekirdek betonunun hasar görmediği ve hala belli bir yatak ve deformasyon kapasitesine sahip olmasıdır.

3.2 Karbon fiber ile sütun takviye yapısının ana noktaları

3.2.1. Demerbeton sütunların takviylenmesinden önce boşaltma çok önemlidir. CFRP beton üyelere dış kaynak verildiğinde, beton sütunun yüzeyine göre bir gerilim gecikmesi vardır ve sıklıkla CFRP kırılmamış ve beton kırılmış olur. Bu etki, CFRP'nin takviye etkisini azaltır ve CFRP'nin yüksek mukavemetli çekme özelliklerini tamamen uygulayamaz.

3.2.2. Dikdörtgen sütunun köşe şafranın yarıçapı 20mm'den az olmamalıdır. Köşedeki CFRP'nin konsantre gerilimini azaltmak için sütun tarafının konveks tarafını onarmak daha iyidir.

3.3.3. Beton üyelerin yüzeyindeki tamir çalışmaları son derece önemlidir ve bu da CFRP'nin betonun yan sınırlama üzerindeki etkisini doğrudan etkiler.