Demerbeton yapısının yıkım teorisi

 (1) Daha az takviye arızası: Yapı sınır durumuna ulaştığında, üyesinin gerilim bölgesindeki uzunluk takviyesi önce verir. Üyenin küçük miktarda takviyesi nedeniyle, çelik çubuğun açık bir verim noktası olmasına rağmen, yük arttıkça çelik çubuğun gerilimi hızlı bir şekilde nihai mukavemete ulaşır ve sıkıştırma bölgesindeki beton bu anda nihai mukavemeye ulaşmaz. Beton başarısızlık için, bu tür duruma düşük kırılma başarısızlığı denir, aynı zamanda kırılgan başarısızlık denir. Daha az takviye başarısızlığından kaçınmak için, yapısal tasarım sırasında uzunluk takviyesinin takviye oranı minimum takviye oranından daha az olmamalıdır.

 (2) Takviye arızası: Yapı yok edildiğinde, gerilim bölgesindeki takviye önce verim gücüne ulaşır ve sıkıştırma bölgesindeki beton ezilir. Bu duruma, yapısal bozukluğun ideal biçimidir, aynı zamanda esnek bozukluk olarak da bilinen takviye bozukluğu denir.

 (3) Süper takviye arızası: Yapı nihai mukavemete ulaştığında, sıkıştırma bölgesindeki beton önce ezilir ve gerilim bölgesindeki takviye verim mukavemesine ulaşmaz. Bu tür duruma süper kırık başarısızlığı denir, aynı zamanda kırılgan başarısızlık da denir. Betonun sıkıştırma bölgesinin yüksekliği gerginlik bölgesinin uzunluk takviye oranına orantılı olduğundan, aşırı takviye arızasını önlemek için, betonun nisbi sıkıştırma bölgesi yüksekliği tasarım sırasında ξ≤ξb kontrol edilmelidir. Yüksek sismik gereksinimlere sahip bazı yapılar için, yapının daha yüksek esnekliğine sahip olması gerekir ve ilgili ξ de daha küçüktür.

Karbon fiber güçlendirilmiş polimer güçlendirme analizi

Malzeme mukavemeti açısından, karbon lif takviyeli polimerin çekme mukavemeti çelikten 10 kat daha düşüktür, ancak yoğunluk çelikten daha düşüktür. Ayrıca, karbon fiber takviyeli polimer, karbon fiber takviyeli polimer yapıştırıldıktan sonra yapının tasarımın uzun süre için gereken mukavemeye ulaşabileceğini sağlayan iyi korozyon direnci ve dayanıklılığa sahiptir.

Karbon lif güçlendirilmiş polimer yapısını yapıştırma yönteminin birçok avantajı olsa da, bu yöntemin de bazı dezavantajları vardır. Karbon fiber güçlendirilmiş polimer esnek bir malzeme olduğundan, yapıya yapışan karbon fiber güçlendirilmiş polimer yapının sertliğini artırmaz ve aynı zamanda yapısal deformasyonun kontrolü de çok sınırlıdır. Bükülme üyeleri için, orijinal yapının çekme yapısının takviye oranı, karbon lifi takviyeli polimer yapıştırıldıktan sonra yapının takviye etkisi üzerinde büyük bir etkiye sahiptir.

Ayrıca, çeşitli kodlarda, bükme üyeleri için, karbon lif takviyeli polimer ile güçlendirilmiş yapının normal bölümünün bükme kapasitesindeki artış% 40'tan daha az olmalıdır. Neden özelliklerde karbon lif güçlendirilmiş polimer ile güçlendirilmiş yapının taşıma kapasitesinin artmasını kontrol etmemiz gerekiyor? Bu sorunun henüz mükemmel bir cevabı olmadı.

Karbon lif güçlendirilmiş polimer ile güçlendirilmiş yapının yıkım şekli

Karbon fiber güçlendirilmiş polimer yöntemi ile güçlendirilen yapı aşağıdaki şekillerde hasar görebilir:

 (1) Yapısal takviye miktarı çok büyük. Bu durumda, yapının bozulma formu sıradan demirbeton yapısının süper takviye bozulmasına benzer. Sıkıştırma bölgesindeki beton önce kırılır.

Tendonun stresi küçüktür ve verime ulaşmadı. Sıkıştırma bölgesinin nispeten yüksekliği ξ≤ξb, kırılgan arıza aittir. Bu durumu önlemek için, takviye işleminden sonra basınç bölgesine göre yapının yüksekliği ξbs≤0.85ξb'dir.  "Fiber malzeme özelliklerini karşılar" güçlendirilmiş üye ξ≤0.8ξb'den önce göreli sıkıştırma bölgesi yüksekliğini gerektirir.

(2) Yapının takviyesi biraz daha büyük. Gerilim bölgesindeki uzunluk takviyesi önce verir ve ardından sıkıştırma bölgesindeki beton ezilir, karbon lif takviyeli polimer ise özelliklerle gerekli izin verilen çekme gerilimini karşılamaz. Bu başarısızlık biçiminde, stresin başlangıcından başarısızlığa kadar, stres-gerilim ilişkisi doğrusal olarak gelişir ve açık bir verim noktası yoktur. Bu nedenle, özellikler, izin verilen çekme gerilimini [ξ] nihai çekme geriliminin [ξfcu] 2/3 katına ayarlar.

 (3) Yapının takviye miktarı orta derecedir. Bu anda, gerilim bölgesindeki takviye ilk olarak verir ve karbon lif takviyeli polimer sadece özellikler [ξ] tarafından izin verilen çekme gerilimini aşır. Şu anda, sıkıştırma bölgesindeki beton kırılmamıştır. Takviye sonrası yapının yük kapasitesi kodunda açıklandı, bu nedenle karbon lif takviyeli polimerin kırılgan egzersizi önlenebilir. Örneğin, güç kullanım katsayısı ψs ülkemdeki “Güçlendirme Kodu”nda önerilmiştir ve ψs ≤ 1.0 olduğunu göstermektedir.

 (4) Yapının takviye miktarı küçüktür. Karbon fiber takviyeli polimer ile güçlendirilmiş üye nihai bükülme taşıma kapasitesine ulaşmadan önce, karbon fiber takviyeli polimer ve beton ilk olarak soyulur, bu da kırılgan bir arıza. Bu hasar biçimini önlemek için, özellikler çözmek için demirleme önlemlerini güçlendirmeyi gerektirir.

Sonuç

Karbon fiber güçlendirilmiş polimer yapıştırıldıktan sonra, karbon fiber güçlendirilmiş polimer yalnızca orijinal yapının streslenmeye devam ettikten ve streste bir gecikme olduğundan sonra çalışabilir. Yapısal takviye çok yüksekse, sıkıştırma bölgesindeki beton, takviye sırasında önlenmeli olan karbon lif takviyeli polimer öncesinde yok edilebilir.

Özet olarak, takviye için karbon fiber takviyeli polimer kullanırken, bileşenleri entegre etmek ve makul bir takviye planı formüle etmek gerekir, ancak kör bir şekilde takviye etmek gerekmez. Güvenliği karbon fiber malzemelerinin gücüyle dengelemek için, ön gerileme teknolojisinin karbon fiber takviyelemesine entegrasyonu, yapısal takviyelemenin önemli bir gelişim yönü haline gelmiştir. Örneğin, önceden gerilenmiş karbon plakaları, karbon plakalarının gücüne tam oynayarak yapının gerilim durumunu aktif olarak iyileştirebilir ve mükemmel takviye etkilerine sahiptir.