Колонны из бетона, обернутые волокнистым полимером (FRP)

Когда внешняя поверхность колонны покрыта полимерной оболочкой, армированной волокном, поперечное расширение бетона вызывает растягивающее напряжение внешней оболочки FRP, а углеродная оболочка, в свою очередь, накладывает ограничения на бетон, предотвращая его расширение, так что бетон находится в трехмерном напряженном состоянии, тем самым улучшая предельную прочность на сжатие и деформационные характеристики бетона.

Колонны из бетона, обернутые волокнистым полимером (FRP)


Метод усиления железобетонных колонн заключается в обертывании колонн углепластиком. Конкретные этапы следующие:


1. Длина и ширина каждого куска ткани проектируется в соответствии с высотой колонны.


2. Очистите поверхность железобетонной колонны и удалите слой штукатурки с поверхности цилиндра, чтобы очистить ее.


3. Выравнивание поверхности колонны, нанесение шпатлевки на поверхность колонны и выравнивание поверхности колонны.


4. Нанесите кистью базовый клей;


5. Нанесите клей на клей и высушите его клеем.


6. Наклейте фибровую ткань и специальной пластиковой щеткой соскоблите поверхность ткани, чтобы сделать вискозную проницаемую фибровую ткань.


7. Клеевая штукатурка.


Железобетонные колонны в конструкции подвергаются осевому давлению и изгибающему моменту на конце колонны. Под действием осевого давления и изгибающего момента на конце колонны бетон в зоне сжатия будет не только производить осевую деформацию, но и производить поперечное расширение из-за эффекта Пуассона. Если поперечное расширение бетона не сдерживается, бетон растрескается. Когда фиброволокно обертывается на внешнюю поверхность колонны, поперечное расширение бетона вызывает растягивающее напряжение фиброволокна во внешнем слое, а фиброволокно, в свою очередь, накладывает ограничения на бетон, чтобы предотвратить его расширение, так что бетон находится в трехмерном напряженном состоянии. Таким образом, предельная прочность на сжатие и деформационные характеристики бетона улучшаются, а пластические деформационные характеристики продольной арматуры в зоне растяжения в полной мере задействованы. Таким образом, фиброволокно, обернутое на поверхность железобетонных колонн, может не только улучшить несущую способность колонн, но и улучшить пластичность и сейсмостойкость колонн.


Факторы, влияющие на несущую способность колонн, усиленных столбами


1.Форма сечения колонны


Железобетонные колонны в строительстве обычно имеют круглое, прямоугольное или квадратное сечение. Когда круглая колонна поперечного сечения ограничена фибровой тканью, она подвергается окружному растяжению, и непрерывное ограниченное боковое давление оказывается на бетон по периферии сечения. Когда FRP ограничивает прямоугольные колонны, боковое давление бетона будет выгибать FRP наружу, что заставляет FRP обеспечивать максимальное боковое давление в углу и минимальное боковое давление в середине края. Поэтому только угол и центральная часть бетона лучше ограничиваются действием арки.


Отмечается, что форма сечения оказывает большое влияние на конечную несущую способность и деформационную способность коротких колонн, а степень улучшения — цилиндрическая, квадратная или прямоугольная колонна с эллиптическим, скошенным углом, квадратная или прямоугольная колонна без скошенного угла от высокого к низкому. Поэтому в практическом проектировании для обмотки волокна следует использовать круглое или эллиптическое сечение. Если необходимо использовать квадратное или прямоугольное сечение, прямой угол сечения следует выдолбить в закругленные углы, а затем укрепить обернутой фибровой тканью.


2. Параметры размеров прямоугольного сечения


Соотношение сторон прямоугольного сечения является важным фактором, влияющим на осевую несущую способность колонн. Отмечено, что при изменении соотношения длины к ширине бетона с 1:1 до 6:1 увеличение несущей способности уменьшается с 1,17 до 1,08, почти на 10%. При увеличении соотношения длины к ширине до определенной степени увеличение соотношения длины к ширине оказывает все меньшее и меньшее влияние на улучшение несущей способности. Это происходит потому, что ограничения, обеспечиваемые FRP, становятся все меньше и меньше с увеличением соотношения сторон прямоугольного сечения, а влияние соотношения сторон все меньше и меньше.


В дополнение к соотношению сторон сечения, радиус скругления сечения также будет влиять на несущую способность колонны. Чем больше радиус скругления, тем больше ограничение бетона, тем больше будет улучшена несущая способность. Однако радиус скругления мало влияет на увеличение несущей способности.


3. количество наклеек для поперечной волокнистой ткани.


Причина, по которой железобетонные колонны могут улучшить несущую способность и пластичность, заключается в том, что бетон удерживается поперечной фибровой тканью, от односторонней силы до сложной трехсторонней силы, поэтому количество слоев фибры увеличивается, увеличивается ограничение бетона и увеличивается сжимающая способность бетона. Можно видеть, что чем меньше соотношение сторон, тем больше влияние количества связующих слоев. Чем больше соотношение сторон, тем меньше влияние количества связующих слоев.


В практическом проектировании количество слоев фибровой ткани должно быть определено

добыто расчетным путем. Для железобетонных колонн с большой разницей в длине и ширине трудно улучшить эффект армирования путем добавления фиброволокна, и следует рассмотреть другие методы.


4. Влияние нагрузки до армирования


Армирование обычно выполняется под определенной нагрузкой. Если для передачи пути передачи внешней нагрузки не используются другие временные опоры, следует учитывать влияние нагрузки до армирования, то есть влияние вторичной силы на колонны. До усиления железобетонных колонн бетон находится в состоянии деформации начального напряжения под внешней нагрузкой. После армирования никаких изменений в армированном сечении до нагрузки не произойдет, и никаких изменений в деформации сечения не произойдет. Поэтому углепластик находится в состоянии нулевой деформации и не оказывает сдерживающего воздействия на бетон.


5. ползучесть бетона


Ползучесть бетона также повлияет на несущую способность и деформационную способность железобетонных колонн при длительной нагрузке. При учете ползучести бетона несущая способность железобетонных колонн ниже, чем в нерассмотренных случаях, а деформационная способность выше, чем в нерассмотренных случаях.


Кроме того, на прочность железобетонных колонн на сжатие будут влиять коэффициент гибкости железобетонных колонн, прочность бетона на сжатие, коррозия стальных стержней, механические свойства FRP и другие факторы.


Продукты, используемые в этом проектеЛюди, которые просматривали этот проект, также относятся к этим продуктам:

Back
Top
Close