Усиленный бункер хранения кокса

Обзор проекта

Казахстан является основной производственной и экспортной базой для металлургического кокса в Центральной Азии, с многочисленными крупными открытыми и полузакрытыми хранилищами кокса и складскими помещениями, обслуживающими коксовую и сталелитейную промышленные зоны. Эти объекты проводят долгосрочную укладку крупногабаритного кокса, погрузочно-разгрузочные работы и частый проход транспортных средств и погрузчиков, предъявляя строгие и устойчивые требования к нагрузке на бетонные плиты пола.

В отличие от структурных балок, которые несут концентрированные линейные нагрузки, силосные напольные плиты выдерживают равномерные мертвые нагрузки большой площади, частые частичные концентрированные нагрузки укладки и динамические ударные нагрузки от штабелирования материала и механической работы. Существующие железобетонные плиты перекрытия в этом проекте претерпели непрерывную структурную деградацию в долгосрочных суровых промышленных условиях эксплуатации:

1. Долгосрочная тяжелая равномерная штабелируя нагрузка

Плиты перекрытия выдержали собственный вес накопления толстого кокса, намного превышающий первоначально разработанный стандарт живой нагрузки. Долгосрочная перегрузка причиняет непрерывное растяжимое напряжение на дне плиты, водя к постепенному повреждению усталости, уменьшенной общей жесткости, и чрезмерному отклонению вниз.

2. Локальная концентрированная перегрузка и динамическое воздействие

Нерегулярная ручная и механическая укладка образует локальное накопление густого кокса, производя частичные концентрированные нагрузки на плиту. Частая транспортировка погрузчика и сброс материала создают повторяющиеся динамические воздействия, еще больше расширяя микротрещины в зоне натяжения плиты и ускоряя ослабление конструктивных характеристик.

3. суровая промышленная и климатическая коррозия

На участке есть коксовая пыль высокой плотности, мелкие абразивные частицы и следовые химические коррозионные компоненты. В сочетании с экстремально континентальным климатом Казахстана-экстремальные температурные колебания от-40 ° C зимой до 35 ° C летом-поверхность бетонной плиты подвергается повторяющимся циклам замораживания-оттаивания, тепловому расширению и сжатию, что приводит к карбонизации поверхности, отслаиванию раствора и постепенной коррозии внутренней стальной арматуры.

4. Развитие структурных заболеваний

Долгосрочное сверхпредельное натяжение и усталостное напряжение вызвали обширные мелкие растягивающие трещины на дне плиты. Без своевременного усиления трещины будут продолжать расширяться и проникать, что приведет к дальнейшей потере жесткости, ухудшению прогиба и даже локальному повреждению плит, что приведет к приостановке производства и создаст серьезные риски для безопасности при хранении и транспортировке кокса.

Чтобы восстановить структурную безопасность плит, удовлетворить модернизированные требования к нагрузкам на штабелирование и продлить срок службы промышленных напольных конструкций, для всех дефектных напольных плит было принято целевое усиление ткани CFRP.

Усиление решения

Выбранный метод: ткань из углепластика с внешней связью (система мокрого укладки)

После всесторонней оценки характеристик напряжений плиты, существующих дефектов, требований к непрерывности производства на месте и экстремальной приспособляемости к окружающей среде была завершена разработка системы укрепления ткани углепластика с мокрой укладкой в качестве оптимального решения. Эта зрелая промышленная усиливая технология использует высокопрочную однонаправленную ткань волокна углерода, полно пропитанную и скрепленную с структурным прилипателем эпоксидной смолы на месте, формируя высокопрочный легкий составной слой подкрепления который работает совместно с первоначальной бетонной плитой.

Укрепление конфигурации & Принцип работы для плит пола

Расположение: Нижняя натяжная поверхность бетонных плит перекрытия

Ориентация: Основное направление волокна аранжированное вдоль пяди стресса плиты основного

Основной принцип работы

Бетон обладает отличными компрессионными характеристиками, но почти не имеет растягивающей способности. Под тяжелым коксом штабелируя нагрузки, плита пола гнет вниз, и дно плиты носит весь растяжимый стресс. После наклеивания ткани CFRP на зону натяжения дна плиты высокопрочный слой углеродного волокна заменяет и компенсирует недостаточную растяжимую способность оригинальных стальных стержней и бетона, эффективно сдерживая деформацию изгиба плиты, уменьшая прогиб и препятствуя открытию и расширению структурных трещин.

Для промышленных плит большой площади с частичными концентрированными областями перегрузки было принято локальное многослойное армирование углепластика для реализации разделенного целевого усиления, обеспечивающего равномерную несущую производительность всей системы пола силоса.

Ключевая ценность проекта

1. Восстановление и обновление несущей способности пола: эффективно сдерживать деформацию изгиба плиты и развитие трещин, тщательно устранять структурные угрозы безопасности, вызванные длительной укладкой тяжелого кокса, и соответствовать долгосрочным модернизированным требованиям к эксплуатации при больших нагрузках.

2. Адаптация к суровым промышленным и экстремальным климатическим условиям: коррозионно-стойкие и противоусталостные характеристики материалов CFRP идеально решают проблемы структурной долговечности бетонных полов при загрязнении коксовым пылью, большой разнице температур и условиях замораживания-оттаивания.

3. Нулевой удар по нормальному функционированию фабрики: Зонированная непрекращающаяся конструкция осуществляет идеальный баланс между структурным подкреплением и непрерывностью промышленного производства, избегая экономических потерь причиненных общим выключением.

4. Оптимизация промышленной схемы укрепления пола: Проверены преимущества углепластика легкого, высокопрочного, не увеличенного сечения и долговечности в усилении промышленных плит большой площади, что обеспечивает надежную ссылку для аналогичных проектов реконструкции объектов хранения кокса химических и тяжелых промышленных в Казахстане и Центральной Азии.