Proje Genel Bakış

Hebei Eyaleti'nin Xingtai Şehri'ndeki bir ofis binası 68 m uzunluğunda, 16 m genişliğinde ve yaklaşık 8.900 metrekarelik bir inşaat alanına sahiptir. Bir bodrum katı ve yeryüzünde yedi kat var. Yapı bir çerçeve yapısıdır ve temel bir raft temelidir. 1980 yılında yatırım edildi ve inşa edildi ve sonraki yıl kullanıma sunuldu.

2003 yılının sonunda yenilendiğinde, binanın ikinci ve üçüncü katlarının ortasında, sütunların köklerinde ciddi çatlaklar, sütunların köklerinde ciddi beton yırtılması ve sütunların paslanmış uzunluk çubuklarının açıkça göründüğü keşfedildi. Denetim ve değerlendirmeden sonra, binanın yukarıdaki üç merkezi sütununun sütunların köğünden yaklaşık 1 m uzaklıkta dikey çatlaklar olduğunu, maksimum çatlak genişliğinin 2,5 mm olduğunu ve ana takviye ve çatların ağır koroze edildiği bulundu. Sonuç olarak, orijinal gerilim çubuklarının etkili alanı azalır ve köklerdeki beton ciddi bir şekilde düşer, bu da sütun bölümünü farklı derecelere azaltır. Ayrıca, birkaç çerçeve kirişleri de ciddi çatlaklar gösterdi ve hepsinin güçlendirilmesi gerekiyordu. Bu makale sadece güçlendirilmiş sütunları tanıtır.

Yapısal takviye yöntemi

Şu anda, demirbeton sütunları güçlendirmek için kullanılabilecek yaygın yöntemler, sütun bölümünü genişletme yöntemi, çelik sarma yöntemi ve FRP malzemelerini sarma yöntemidir. Kaplama çelik yöntemi, betonla genişletilmiş bölüm yönteminden daha etkilidir, çünkü genişletilmiş bölüm yöntemi yapısal ağırlığı ve bölüm boyutunu artırır. Bu yöntemlerin her ikisi de işgücü yoğundur ve yerinde inşaat bazen zor olur. Daha ağır çeliğin yanı sıra, dış çelik örtük sert çevresel erozyona karşı zayıf dirençlere sahiptir.

Son yıllarda, beton sütunları takviylemek için FRP malzemelerinin (CFRP, GFRP, AFRP vb. dahil) kullanımı, dış çeliğin yerini alan yeni bir takviyleme yöntemi haline geldi ve giderek daha yaygın olarak kullanılmıştır. Yöntem, yüksek mukavemet ve yüksek verimlilik, uygun yapı, iyi dayanıklılık ve korozyon direnci, ince kalınlık, hafif ağırlık vb. avantajlarına sahiptir. Bunlar arasında, FRP güçlendirilmiş sütunların en yaygın biçimi dış lif sarma veya şeritlerdir. Bu proje, onu güçlendirmek için karbon lif sarmasını dış kaynak almayı seçiyor.

FRP malzemeleri ile demirbeton sütunlarını güçlendirmek için birkaç farklı teknik vardır. Şekillendirme tekniğine göre, güçlendirme yöntemleri üç türe bölünebilir: ıslak bağlama yöntemi, sürekli lif sarma yöntemi ve prefabrik kabuk yöntemi. En yaygın kullanılan yöntem, esneklik ve saha çalışma kolaylığı gibi olağanüstü avantajlara sahip olan ıslak bağlama yöntemidir. Bu durum, sütunun yüzeyine reçine ile sızdırılmış ve yapıştırılmış tek yönlü lif sarması kullanarak bu yöntemi kullanır, böylece ana lif yönü sütunun çevresel yönü boyunca olur. Sütun tamamen tek veya çok katmanlı lif sarma ile sarılabilir veya kısmen sürekli bir sarmal halka veya aralıklı halka oluşturan lif sarma şeritleri ile sarılabilir. Bu proje tamamen sarılması ve güçlendirilmesi için karbon fiber sarma seçer.

Bu projedeki dikdörtgen sütunun kesit boyutu 500 mm × 550 mm'dir. Karbon lif sarma halkasının dikdörtgen sütun üzerinde zayıf bir sıkıştırma etkisi olduğunu göz önüne alınarak dairesel sütun üzerinde çok etkili bir sıkıştırma sağlayabilir. Bu nedenle, bu projedeki dikdörtgen sütunun kesit şekli ilk olarak elips olarak değiştirilir. Sonra karbon fiber sarma halka sıkıntısı kullanın, daha iyi sonuçlar alabilirsiniz. Bu örnekte, hızlı ayarlanan çimento harcı, dikdörtgen sütun bölümünü şekillendirmek için kullanılır ve sonra bölüm şekli elips olarak değiştirilir.

3 katman karbon fiber sarma ile sarılması ve yapıştırılması gerekir, sütunun tam yüksekliği boyunca sarılması ve yapıştırılması gerekir ve her bir karbon fiber sarma katmanı dikilmiş ve yapıştırılmalıdır.

Sonuç

Projenin takviye inşaatı Eylül 2008'de tamamlandı. Bir yıldan fazla kullanımdan beri, CFRP takviye parçasında hiçbir anormallik olmadı. Takviye sütununu güçlendirmek için beton sütunun yüzeyini sarmak için karbon fiber sarma kullanmanın mümkün olduğunu gösterir. Bu yöntem popülerleştirilebilir ve gerçek projelerde uygulanabilir.