Обертывание балки углеродным волокном
Недостаточная прочность балки на изгиб и сдвиг
Расчетный анализ и инженерное применение бетонной конструкции, усиленной оболочкой из связанного углепластика, показали, что метод усиления оболочкой из углепластика является эффективной технологией усиления бетонной конструкции.
Инженерное обследование
Комплексный строительный проект компании-застройщика Нанкина расположен в восточном пригороде города. Он имеет шесть этажей. Нижние два этажа представляют собой каркасы, а верхние четыре этажа — колонны каркаса специальной формы. Общая площадь этажа составляет 8 000 м2. Первоначальный проектный этаж — торговый центр, а функция двух верхних этажей — жилая. Из-за изменения функции использования увеличивается нагрузка на пол. В соответствии с увеличенной нагрузкой проверяется и рассчитывается вся конструкция. Результаты показывают, что изгибающая и сдвигающая способность балок в локальном объеме конструкции второго этажа недостаточна, а изгибная несущая способность плит недостаточна.
Определение схемы армирования балочной плиты
Поскольку здание было построено и эксплуатировалось, остальные этажи должны находиться в нормальном режиме эксплуатации в период армирования. После всестороннего сравнения схем (см. таблицу 1) было окончательно принято решение использовать метод армирования углеродным волокном и локальным методом армирования стальной арматурой.
Элемент | Методы структурного усиления | ||
Укрепление FRP | Стальная оболочка | Увеличенный раздел | |
Приложение | Широко | Ограниченный | -- |
Масса | Свет | Тяжелее | Тяжелее |
Сила | Высокая прочность | Высокий | -- |
Хороший | Хороший | Хороший | |
Длина и круг | Длина произвольная, нахлест удобный. | Ограниченная длина, сварное соединение | -- |
Цена | Высокий | Высокий | Lower |
Прочность | Хороший | Ниже | Хороший |
Период строительства | Короткий период | Более длительный период | Более длительный период |
Сложность эксплуатации | Простое управление | Сложный | Сложный |
Влияние на внешний мир | Маленький | Большой | Большой |
Армирующий материал
Связанная сталь F W B использует стальную пластину Q345 4 м, армированную оболочку из углеродного волокна толщиной 0,167 м (или 300 г/м) и соответствующий клей марки A. Соответствующий клей включает нижний клей, выравнивающую эпоксидную шпатлевку и связующую смолу.
Проектирование арматуры
В армированной плоскости второго этажа несущая способность отрицательного изгиба пола должна быть увеличена на 25. Согласно расчету и анализу, недостаток отрицательного изгиба пола заключается в том, что обертка из углепластика шириной 200 м и расстоянием 400 м используется в качестве одного слоя, что составляет 2 500 м. Несущая способность Liang Shouwan должна быть увеличена на 20%, а 3 слоя волокнистой ткани с Liang Kuan должны быть приклеены вдоль нижней части балки. Кроме того, на кронштейнах с обоих концов балки и с обеих сторон второстепенной балки для армирования сдвига наклеены обручи в форме «U», а на обоих концах обручей в форме «U» наклеены продольные стержневые анкеры шириной 200 м.
Процесс строительства арматуры и эффект армирования
Поверхность стальной пластины, наклеенной на поверхность бетонного компонента, должна быть устойчивой к ржавчине, а материал, устойчивый к ржавчине, должен быть безвредным для стальной пластины и клея.
Фактически в рамках проекта было наклеено около 145 м армированной углеродным волокном обмотки, выполнено в течение 15 рабочих дней. Самая толстая паста — это «U»-образный обруч в нижней части балки и 3 слоя армированной углеродным волокном обмотки толщиной 0,167 мм. Это в основном не увеличивает вес и геометрические размеры конструкции и отвечает требованиям владельца с точки зрения ограничений по времени, пространства для использования и качества строительства. Более того, связь между оболочкой из углепластика и бетонной поверхностью не повреждена, долговечность хорошая, а эффект армирования замечательный.
Заключительные замечания
Благодаря расчетному анализу и инженерному применению бетонной конструкции, усиленной связанной оболочкой из углепластика, показано, что метод усиления оболочкой из углепластика является эффективной технологией усиления бетонной конструкции. По сравнению с традиционной технологией армирования, технология армирования бетона углеродным волокном имеет хорошие комплексные экономические показатели. Применение конструкции из армированного углеродным волокном бетона имеет широкие перспективы применения.