Модернизация подкрановых балок

С 1980-х годов технология ремонта бетона с использованием углеродного волокна, как передовой метод структурного ремонта с высокой эффективностью и низкой стоимостью, получила большое значение и широко изучалась и применялась в гражданском строительстве. В настоящее время технология армированного фиброй бетона является относительно зрелой. Однако из-за существенной разницы между свойствами стали и бетона технология усиления стальной конструкции и бетона сильно отличается. Режим отказа стальной конструкции, усиленной CFRP, в основном представляет собой отказ интерфейса. В настоящее время исследования по усилению стальной конструкции с использованием углеродного волокна все еще находятся на предварительной стадии разведки в стране и за рубежом, и реальное применение в машиностроении не проводилось в больших масштабах.

Характеристики подкрановых балок, усиленных углеродным волокном

На промышленных предприятиях нормальная работа крановой балки напрямую влияет на нормальное производство, особенно на сталелитейных заводах, тоннаж крана обычно большой или даже перегружен, а частая эксплуатация приводит к повреждению крановой балки и возникновению трещин время от времени. Отказ системы балок крана стальной конструкции на промышленном предприятии в основном вызван усталостью, и большинство балок крана разрушаются до того, как они достигнут проектного срока службы из-за высокой температуры в помещении и других факторов. Традиционный метод армирования имеет определенный эффект армирования, такой как сварка стальной пластины или стального профиля. Но в то же время он также увеличивает вес балки крана и снижает коэффициент использования пространства, что приводит к перераспределению напряжения и жесткости, обычно вызывая концентрацию напряжения в сварном шве, усталостные трещины под действием усталостной нагрузки, что приводит к вторичному усталостному повреждению стальной балки крана. Поскольку CFRP имеет высокую прочность на растяжение, сильную формуемость (например, хорошее сцепление со стальными элементами в углу стальной конструкции), хорошую коррозионную стойкость и усталостную стойкость, эффект армирования стальной балки крана намного лучше, чем у традиционных методов. Различные методы усиления принимаются в соответствии с различными заболеваниями, такими как наклеивание CFRP на растягиваемую поверхность компонента может улучшить изгибную способность компонента. В усталостной части стальной конструкции остаточный усталостный ресурс может быть улучшен путем наклеивания ткани из углеродного волокна. Технологический эффект усиления стальных элементов тканью из углеродного волокна примечателен, и это стало горячей темой исследований экспертов и ученых.

Анализ и меры инженерных трудностей

Отсутствие стандартных спецификаций

Ввиду ограниченного применения технологии армирования стальных конструкций углеродным волокном в практическом проектировании, нет готовых стандартов и спецификаций, которым нужно следовать. Это новая технология склеивания ткани из углеродного волокна для армирования и ремонта стальной конструкции. Она сильно отличается от ткани из углеродного волокна для армирования бетона. Они отличаются режимом склеивания, интерфейсом отказа и режимом. Поэтому в ходе проекта, сочетая с предыдущим инженерным опытом, принимая процесс испытания кромки, проверки кромки, оптимизации кромки и конструкции кромки, разрабатывается оптимальная схема проектирования армирования в соответствии с выбором материала, эффективностью склеивания, производительностью процесса, испытанием усталостной эффективности крестообразных соединений, испытанием модели крановой балки, расчетом и анализом конструкции.

Плохая инженерная среда

В промышленных зданиях со стальными конструкциями стальная крановая балка является очень важной частью, и ее среда сложна. Например, на сталелитейном заводе, если остановка арматуры приведет к серьезным экономическим потерям, поэтому при нормальной работе завода по усилению конструкции, в это время в рабочей среде конструкции высокая температура и пыль, строительная среда плохая, физическая сила и выносливость рабочих являются большим испытанием. Более того, температура окружающей среды сталелитейного цеха очень высока, а время склеивания и рабочая температура предыдущих связующих материалов не могут соответствовать требованиям. В аспекте выбора материала Ма Миншань из China Metallurgical Architectural Research Institute Co., Ltd. завершил 11 партий из 200 групп испытаний эксплуатационных характеристик материалов. Были систематически исследованы механические свойства нескольких связующих материалов, свойства растяжения и сдвига стали со сталью, нормальные свойства растяжения стали с тканью из углеродного волокна, усталостные свойства, смачиваемость, время отверждения, внешние возмущения и свойства перекрытия стали с тканью. Наконец, выбраны связующий материал и ткань из углеродного волокна, подходящие для укрепления промышленного цеха стальной конструкции.

Короткий срок строительства

Учитывая специфику проекта усиления стальной подкрановой балки CFRP в промышленных зданиях, ко

Срок строительства короткий, и однодневная остановка приведет к огромным экономическим потерям. Поэтому это большой вызов требованиям строительной технологии и координации персонала. Поэтому предлагается использовать быстросохнущие связующие и соответствующую строительную технологию в арматурной конструкции, что может значительно сократить время остановки.

Инспекция и приемка строительства

Инспекция материалов

Для ткани из углеродного волокна, конструкционных клеев и других армирующих материалов необходимо выйти на поле один раз в соответствии с дозировкой проекта. При входе на объект сертификат квалификации продукта, отчет о проверке качества продукта и целостность упаковки должны быть проверены совместно с группой надзора. В то же время мы должны присутствовать при выборочной проверке на предмет безопасности продукции.

Инспекция и контроль качества процесса

Когда стальная конструкция укрепляется и ремонтируется тканью из углеродного волокна и соответствующими смоляными связующими материалами, строительство следующего процесса может быть выполнено только после того, как предыдущий процесс пройдет проверку. Если качество строительства не соответствует требованиям, следует немедленно принять меры по исправлению положения или переделать. Во время строительства специальный персонал должен отвечать за проверку качества и подробные записи.

Отклонение размеров и проверка качества соединения

При укреплении балки крана стальной конструкции листом CFRP необходимо склеивать и армировать балку строго в соответствии с проектным размером, а относительное отклонение положения склеивания должно быть менее 10 мм. Общая эффективная площадь должна быть не менее 95% от общей площади соединения. Если площадь одной выемки составляет менее 2500 мм2, рекомендуется использовать игольчатый шприц для ремонта выемки. Если площадь одной пустой бочки составляет более 2500 мм2, то следует обрезать ткань из углеродного волокна на пустой бочке, а ткань из углеродного волокна следует повторно наложить и наклеить такое же количество ткани из углеродного волокна. При повторной наклейке длина нахлеста каждого конца должна быть не менее 200 мм.

Эпилог

Как новый тип метода армирования, стальная конструкция, армированная углеродным волокном (CFRP), будет широко использоваться в области стальных конструкций с улучшением стандартных спецификаций и технологий строительства.