Анализ механизма армированияЖелезобетонная колонна с тканью из углеродного волокна

1,1. Полимерная ткань, армированная углеродным волокном (CFRP)

Ткань из углеродного волокна обычно представляет собой непрерывное волокно диаметром 5-20 микрон. Основной материал состоит из смолы и отвердителя. Углеродное волокно пропитывается смолой (внутренним усилителем). Когда смола отверждается, образуется ткань из армированного углеродным волокном полимера (CFRP).

Плотность небольшая, 1/6 для обычной стали.

Прочность на разрыв примерно в 4-6 раз больше, чем у обычного стального стержня.

Коррозионная стойкость хорошая, на прочность не влияют кислотные и щелочные агрессивные среды.

Не магнетизм не влияет на распространение электромагнитных сигналов.

Усталостная стойкость отличная, а усталостная долговечность обычно выше, чем у стали.

Коэффициент изменения температуры эквивалентен коэффициенту изменения температуры бетона.

Модуль упругости аналогичен модулю упругости стали.

Предельное удлинение составляет 1%.

1,2 Принцип армированных бетонных колонн из углеродного волокна.

Когда железобетонные колонны подвергаются осевоому сжатию, элементы вызваны боковым расширением с очень небольшим предельным значением. Если боковые ограничения могут быть созданы вокруг элементов, чтобы предотвратить такое боковое расширение сжимающих элементов, чтобы улучшить сжимающие способности и деформационные способности элементов.

Усиление ткани волокна углерода железобетонных столбцов произвести сдержанность между бетоном столбца и лентой подкрепления ткани волокна углерода, (взаимодействие между ими вызван напряжением сдержанности интерфейса). Бетон ядра пластиковой зоны в государстве стресса 3 направлений под действием стресса ограничения поперечного интерфейса. Конечная сжимающая деформация и несущая способность железобетонных колонн выше, чем при однонаправленной нагрузке, а деформация пластичности и диссипационная способность железобетонных колонн больше, когда несущая способность колонн на изгиб значительно не снижается без учета эффекта нестабильности.

1,3 распределение напряжений железобетонных колонн под действием обертывания тканью из углеродного волокна.

1.3.1 Предельный предел осевой прочности на сжатие прямоугольных колонн, окруженных тканью из углеродного волокна, намного ниже, чем у круглых колонн из-за осевого растягивающего напряжения ткани из углеродного волокна, образованного поперечным ограничением углепластика на железобетонных колоннах, но сопротивление изгибу ткани из углеродного волокна очень слабое (обычно не учитывается). Боковое удерживающее устройство в центре прямоугольного края колонны является слабым, а боковое удерживающее устройство для концентрации напряжений в углу-большим. Боковое напряжение ограничения ткани волокна углерода на железобетонной колонне может увеличиваться быстро только когда боковая пластическая деформация происходит на краю колонны.

1.3.2 поскольку ограничение ткани из углеродного волокна на железобетонных колоннах является ограничением интерфейса, только когда бетон расширяется наружу и сбоку (что приводит к пластической деформации), ткань из углеродного волокна может создавать ограничивающее напряжение на бетоне.

На первом этапе осевое сжимающее напряжение бетона невелико, поперечная деформация мала, а сила углепластика мала. На втором этапе с увеличением нагрузки деформация бетона колонны увеличивается, окружное напряжение ткани из углеродного волокна значительно увеличивается, а окружная удерживающая сила быстро увеличивается до тех пор, пока углепластик не достигнет своего предельного растяжения. Увеличивающаяся степень сдержанного напряжения и деформации углепластика на бетоне связана со спецификациями ткани из углеродного волокна, связующих форм и связующих слоев, которые должны быть определены экспериментально.

2 технологии железобетонных колонн из углеродного волокна и точек строительства

2,1. Объем применения и требование условий труда

Армирование ткани волокна углерода железобетонных столбцов соответствующее для столбцов цилиндрического или небольшого раздела прямоугольных (длина края раздела вообще чем 800 мм), которое может значительно улучшить осевую несущую способность железобетонных столбцов под нестабильными условиями. Условие подкрепления что бетон ядра члена не разрушен, и имеет некоторую емкость подшипника и деформации.

2,2 ключевые моменты для укрепления конструкции из углеродного волокна ткани

2.2.1. Когда железобетонные колонны разгружаются перед армированием, между наружным углепластик и поверхностью бетонных колонн существует деформация, когда бетонные элементы обернуты тканью из углеродного волокна под нагрузкой. Часто случается, что бетон, который не был растянуты тканью из углеродного волокна, раздавлен. Этот эффект заставляет усиливающий эффект углепластика уменьшаться и не может в полной мере использовать высокие характеристики растяжения ткани из углеродного волокна.

2.2.2. Ремонт поверхности бетонных элементов очень важен, что напрямую влияет на поперечный сдерживающий эффект ткани из углеродного волокна на бетон. Радиус угловой фаски прямоугольной колонны не должен быть менее 20 мм, а сторона колонны должна быть отремонтирована на внешнюю выпуклую поверхность, чтобы уменьшить концентрированное напряжение ткани из углеродного волокна в углу.

2.2.3. Необходимо выбрать ткань и клей из высококачественного углеродного волокна. Строгий отростчатый контроль качества должен быть унесен в конструкции и соответствовать ткани волокна и прилипателя должен быть обеспечен.