Почему плиты CFRP работают на несущих стенах?

Бетонные несущие стены являются основными боковыми силоустойчивыми элементами в здании. Они одновременно переносят вертикальные нагрузки и сопротивляются горизонтальному сдвигу от сейсмических событий и сил ветра. Когда стены портятся из-за следующих условий, их несущая способность значительно падает:

• Карбонизация или коррозия арматуры, приводящая к потере сечения

• Строительные дефекты, такие как соты, пустоты или недостаточная прочность бетона

• Изменение использования, когда установленные нагрузки превышают первоначальную конструкцию

• Сейсмические повреждения, с растрескиванием и распадом бетона

Основной механизм упрочнения пластин из углепластика (армированного углеродным волокном полимера) прост: углепластик имеет максимальную прочность на разрыв примерно в 7-10 раз больше, чем у обычной стали. Скрепленный к стороне напряжения бетонной стены, плита действует как внешнее подкрепление, деля растяжимые напряжения, ограничивая распространение отказа, и улучшая и флексурал и емкость ножниц.

Приклеивание плиты CFRP к натяжной стороне стены по существу добавляет слой «внешней арматуры»-за исключением более легкого, тонкого, устойчивого к коррозии и более быстрого монтажа.

Когда Углепластик Пластина Укрепление Является Соответствующим?

Углепластик не является универсальным решением. Следующие условия непосредственно определяют, будет ли укрепление эффективным:

Требования состояния стены

• Минимальная прочность бетона на сжатие: C20 или выше. Ниже этого порога прочность соединения подложки становится недостаточной для надежной передачи нагрузки.

• Отсутствие задавливать, локализованный отказ обжатия, или строгий распад. Структура должна оставаться глобальной стабильной.

• Толщина стенки должна соответствовать склеиванию пластин и адекватному концевой анкеровке.

Соответствие цели укрепления

Усиление плиты CFRP эффективно решает следующие условия:

Критический контроль строительства

Подготовка субстрата-фактор Make-or-Break

• Съемк-взрыв или молоть конкретную поверхность для того чтобы извлечь карбонатед слои и свободный материал, подвергая действию ядровую субстрат.
  

• Очистите водой под высоким давлением или ацетоном. Поверхность должна быть свободна от пыли, масла, жира и влаги.

• Допуск плоскостности поверхности: ≤ 3 мм зазор под 2 м straightedge.

Контроль качества склеивания плиты CFRP

• Используйте CFRP-совместимый структурный эпоксидный клей (клей из углеродного волокна). Смешивайте компоненты A и B строго в соответствии с соотношением производителя.

• После размещения пластины используйте специальный ролик, чтобы несколько раз уплотнить, выдавливая пузырьки воздуха. Толщина слоя целевого клея: 2-3 мм.

• Во время отверждения запретите любую вибрацию или нагрузку. Строго следуйте спецификациям производителя по температуре и времени.

Конец Анкоридж-Никогда не пропущен

Концы пластин являются точками концентрации напряжений и самым слабым звеном в системе. Должен использоваться один из следующих методов крепления:

• U-образные анкеры из углепластика: лист волокна, обернутый вокруг трех сторон стены, захватывая конец пластины.

• Механические анкерные болты: Болты нержавеющей стали с шайбами стальной пластины обеспечивая механический зажимать на концах плиты.

• Комбинация стальных пластин и болтов: стальная пластина скреплена болтами на конце пластины, прикрепляя ее к стене.

Ограничения и честные границы

• Интерфейс связи-это слабое звено. Связь между углепластиком и бетоном значительно слабее, чем соответствующие материальные прочности любого компонента. Расслоение является основным режимом отказа. Дизайнеры должны тщательно проверять емкость соединения и длину крепления-никогда не относитесь к этому как к незначительной детали.

• Огнестойкость ограничена. Углеродное волокно быстро теряет механические свойства при температуре выше 300 ° C (572 ° F). В условиях пожароопасного окружения требуются дополнительные противопожарные покрытия или противопожарные системы покрытия.

• Не подходит для сжатия или сдвига сжатия отказов. Если стена уже испытала бетона дробления, локализованного сжатия отказа, или тяжелой дезинтеграции, углепластик не может обеспечить адекватную сжимающей способности. Рубашка, стальная оболочка или расширение бетона являются подходящими решениями.

• Вклад жесткости ограничен. В то время как углепластик эффективно увеличивает несущую способность, его вклад в общую структурную жесткость является скромным. Если дефицит жесткости является основной проблемой, другие методы укрепления следует рассматривать целостно.