Kirişlerin güçlendirme

FRP iyileştirme teknolojisi son yıllarda inşaat mühendisliği alanında tanıtıldı. Yapısal uygulamalar için FRP esas olarak iki alanda kullanılmaktadır. Birinci alan, betonarme yapılarda çelik takviye çubukları veya ön gerdirme şeritleri yerine FRP çubuklarının kullanılmasını içerir. Diğer uygulama, yapısal olarak eksik yapısal elemanları FRP’nin harici uygulaması ile güçlendirmektir. FRP, betonarme yapı elemanlarına harici yapıştırma, ambalajlama ve yüzeye yakın montaj gibi çeşitli teknikler kullanılarak yapıştırılabilir. FRP plakaları veya tabakaları, eğilme mukavemeti sağlamak için veya bir kirişin ağ-tarafına kesilme mukavemeti sağlamak üzere yapıştırılmış bir yapısal elemanın gerilim tarafına yapıştırılabilir. FRP tabakaları ayrıca, bir kesiğin etrafına, kesme kuvveti sağlamak üzere sarılabilir ve hapsedilmesini sağlamak ve böylece mukavemet ve sünekliği arttırmak için bir sütunun etrafına sarılabilir. Yakın yüzey montajı, bir beton elemanda bir uzunlamasına oluğun kesilmesini, olukta bir bağlama malzemesinin tatbik edilmesini ve bir FRP çubuğu veya şeridinin yerleştirilmesini içerir.

Kirişlerin eğilme mukavemeti
Son zamanlarda, FRP, üyelerin eğilme dayanımını arttırmak için kullanılmaya başlandı. Eğilme kapasitesini arttırmak için, FRP, lifin ana stres yönüne paralel olduğu şekilde, üyeye yapıştırılmalıdır. FRP plakalarının, elemanın sertliğini ve yük kapasitesini arttırdığı ve çatlamayı azalttığı kanıtlanmıştır. Güçlendirilmiş bir kirişin sapması, güçlendirilmemiş bir sistemden daha küçüktür. Bunun nedeni, üyeye FRP plakası veya tabakası tarafından sertliğin eklenmesidir. Ayrıca, FRP tabaka tabakalarının sayısı, bir kirişin nihai yükü ve sertliği üzerinde önemli bir etkiye sahiptir. Yük taşıma kapasitesinin, altı tabakaya kadar artan sayıda karbon fiber tabaka ile arttığını göstermiştir. Güçlendirme sırasında ilk yük aynı zamanda FRP ile güçlendirilmiş RC ışınlarının en yüksek gücünü etkileyen önemli bir faktördür. Daha yüksek bir yük seviyesinde güçlendirilmiş bir kiriş, daha düşük bir yük seviyesinde güçlendirilmiş bir kirişten daha düşük bir nihai mukavemet üretecektir. FRP’yi ya negatif moment ya da pozitif moment bölgesinde sürekli kirişlere uygulamak da mümkündür. Sürekli kirişlerin güçlendirilmesi için FRP laminatların kullanılması, sapmaları azaltmak ve 14’ü yük taşıma kapasitesini arttırmak için etkilidir.

Kirişlerin kayma mukavemeti
Geçtiğimiz on yılda, artan kesme dayanımı için güçlendirilmiş kirişler bilimsel ilgiyi çekmiştir. Kayma mukavemeti genellikle, kirişin kenarlarındaki dış FRP takviyesinin, kiriş eksenine dik olan fiber yönüyle veya ana gerilme yönüne karşılık gelen bir açı ile bağlanmasıyla sağlanır. En yüksek güçteki hata ve kazanç modları FRP’nin yönüne bağlıdır. Eğimli FRP şeritlerinin kullanılması, kesme çatlamasında önemli ölçüde azalma ile birlikte kesme mukavemetinin ve sertliğinin artmasına neden olabilir. U-sargı, aynı zamanda eğrilme bölgesinde FRP ile, yük kapasitesine göre en etkili konfigürasyondur. U-sargısını FRP ile fleksural bölgede kullanarak, hem makaslama hem de eğilme kapasitesi artar ve bu da kırılgan yetmezliği önleyebilir. Kesme kapasitesi ayrıca çelik üzengi aralığına ve FRP’nin miktarına ve dağılımına bağlıdır.

FRP ile betonarme kirişlerin takviyesi

Günümüzde, mevcut FRP yapılarının çoğu, kullanıcı değişiklikleri, sistemin gerekliliklerinin geçmişe değişmesi, yapı üzerindeki yükün artması, uygun tasarımın eksikliği, uygulamada yanlışlık, vb. Nedenlerle kapasite ve kullanımda güçlük çekmektedir. Yıkım ve yeni bir binanın inşaatının maliyeti çok ağır ve ekonomik olmadığından, mevcut yapıların geliştirilmesi tartışması başarılı olmuştur. Beton yapıların güçlendirilmesi, çelik ve beton ceketler, elemanın taşıma kapasitesini arttırmak için FRP kompozitlerinin kullanılması ve örgü ve ayna gibi sismik dayanıklı elemanların eklenmesini içerebilir.

Hafif ve kolay uygulama nedeniyle FRP kullanılarak binaların güçlendirilmesi, sağlamlık ve sağlamlık mühendisler tarafından iyi düşünülmüş ve kullanılmaktadır ve ülkemizde ve ülkemizde birçok proje yapılmıştır. Kirişler yerçekimi kuvvetlerinin akışında ve ayağı açıklık tarafında tutularak yapının yapısının bir parçasını oluşturur. Bu üyelerdeki çıtırdama hatası, kaçınılması gereken yapıya büyük hasar verir. Maalesef, kirişlerde direnç eksikliği problemi, mevcut yapılarda, depremin neden olduğu kuvvetler de dahil olmak üzere yapıya dahil olan kuvvetlerin uygun bir şekilde tahmin edilmemesi nedeniyle görülür.

Polimerler (FRP) ile düzenlenmiş lifler kullanılarak eğrilme donatı

Güçlendirilmiş polimer elyafların (FRP) kullanımlarından biri, uzun açıklıklarda kirişlerin veya beton plakaların bükülme ile güçlendirilmesidir. Tabii ki bu, FRP’nin küçük kiriş ani ve plakalarında kullanılamayacağı anlamına gelmez.

Elemanın ilk tasarımı uygun değilse, sertliği ve eğilme mukavemetini arttırmak için FRP lifleri kullanılabilir. Elemanın kalınlığının ve yüksekliğinin açıklığa oranı düşükse, sertliği artar ve sonuçta, elemanın açıklığının ortasında yükseklik artar (kiriş veya döşeme). Aynı zamanda, kiriş veya levhadaki bükülme armatürü gereken sınırın altındaysa, eğilme eğrileri kirişin veya döşemenin altında oluşturulur. Bu çatlaklar düşeydir ve bükülme yönünde (uzunlamasına donatıya dik), maksimum bükülme bükülme noktasında oluşturulurlar.

Sertliği ve bükülme mukavemetini arttırmak için bükülme elemanına epoksi yapıştırıcı ile karbon fiber filmler (CFRP) bağlanabilir. Sonuç olarak, kirişin ortasında, polimer tabakaları alt yüze ve bu tabakaların desteğine tutturulmalıdır. Liflerin sertliği ve gerilme mukavemeti buna uygun olduğu için lifler çelik takviyelerle aynı hizada olmalıdır. Polimerik liflerin düşük kalınlığına rağmen, yüksek bir elastikiyet modülüne sahiptirler, kirişin veya döşemenin sertliği artar ve sonuç olarak artar.

FRP’li (FRP) eğilme bükme elemanları çok önemlidir. Bu güçlendirme yöntemi, çeşitli yapılarda kullanılır. Örneğin, bir FRP bükme güçlendirme yöntemi köprülerin güvertesini, konut binalarını, inşaat plakalarını güçlendirmek için kullanılır.

Polimerik fiberler (FRP) kullanarak kesme kuvvetlendirmesi

kiriş üzengi demirleri vardır yönde beton kiriş olarak dik için, bu kayma direnci sağlayan bir rol oynar. Bilindiği gibi, düşük olması nedeniyle beton kesme mukavemeti, üzengi kesme mukavemeti yeterli ışın sağlamak için kullanılan. Thierry istedikleri gibi yaklaşık 45 derecelik bir açı ile, desteklemek için yeterli kesme mukavemeti, yüksek kesme de kesme çatlaklar, yoksun. kesme takviye kirişleri genellikle plastik (CTP) yapılır için bir çubuk yan çubuğuna (kırılma çatlaklarının dik) eğri ya da dik. kırılma çatlaklarının dik fiberler arasındaki açı daha büyük ışın kayma mukavemeti üzerindeki etkisi daha azdır.

FRP takviyeleri kullanarak yüzey takviyesi

Beton elemanların yüzeyine yapıştırılan FRP levhalar, beton elemanları güçlendirmek için darbelere, ısıya, ateşe ve ultraviyole radyasyona karşı hassastır. Bu yaralanmalardan kaçınmak için, yüzeyden kola bir silah kullanılabilir veya NSM yöntemi kullanılarak FRP güçlendirme yöntemi ile aynı şekilde kullanılabilir.

Bu yöntemde, elemanın beton yüzeyinde daha düşük bir derinliğe sahip beton kaplamalı boşluklar oluşturulur ve bu yuvaların içine karbon polimer takviyesi (CFRP) veya cam polimer takviyesi (GFRP) yapıştırılır. Bu yöntemde, uygun bir GFRP ve CFRP güçlendirme seviyesi oluşturulur.

FRP ile betonarme kiriş

Eğilme ve kayma dayanım kapasitesini artırarak, aşınma direncini artırarak, korozyon direncini ve hatta ısıyı artırarak istenen performansı elde etmek için beton kirişi FRP ile güçlendirin. FRP malzemeleri ayrıca, elverişsiz koşullarda varlıklarıyla takviye edilmiş olan FRP ile beton kirişleri güçlendirmek için de kullanılabilir. Bu şekilde beton kirişler, eğilme ve kesme dayanımını arttırırken, FRP kullanılarak korozif çevre koşullarına karşı korunur.

Beton kirişi FRP ile güçlendirmek ve beton kirişi FRP ile güçlendirmek sismik yeniden yapılanma projelerinde kullanılan nispeten yeni bir yöntemdir. FRP malzemeleri, yüksek çekme dayanımı, düşük kalınlık ve düşük ağırlık için not edilebilecek çok iyi fiziksel özelliklere sahiptir. Yük taşıma kapasitesini artırarak, aşınma direncini artırarak, korozyona ve hatta ısıya karşı direnci artırarak sismik performansını artırmak için beton kirişin FRP ile takviye edilmesi ve takviye edilmesi. Yüksek avantajları nedeniyle, FRP ile betonarme donatı dahil kirişin zayıflığını ortadan kaldırmanın birkaç yolu vardır. Aslında, beton kirişin FRP ile güçlendirilmesi, beton kirişinin bükülmeye ve kesmeye karşı güçlendirilmesi için ekonomik ve etkili bir çözümdür, bugün özellikle İran’da FRP fiyatlarının düşmesi nedeniyle çok popülerdir. Beton kirişin FRP malzeme ve FRP liflerle takviye edilmesi sırasında, 3-4 gün boyunca çelik çekme dayanımının 3 katına ulaşırlar, bu nedenle FRP elyaflarının çelik levhalara göre çok yüksek çekme dayanımına sahip olduğu göz önüne alındığında, FRP bağlantıları Beton kiriş içindeki beton çekme bölgesi, bölümün eğilme dayanımını artıracaktır. Kiriş kirişinin boyutları, alan ve mevcut donatı ve FRP’nin mekanik özellikleri ve ayrıca betonun dayanımı gibi birçok faktör, FRP sistemleri kullanılarak beton yapıların bükülme dayanımını arttırmada rol oynar. Teknik literatürde bu artışın% 10 ile% 160 arasında olduğu bildirilmiştir. Bu nedenle, süneklik, işletme yönetmeliği ve diğer yönetmeliklerdeki sınırlamalar ile ilgili olarak, beton yapıların eğilme dayanımının maksimum% 40’a çıkarılması tavsiye edilir. Ayrıca, FRP malzemelerini betonun gerilme bölgesine bağlayarak FRP ile beton kiriş takviyesinde, böylece lif çizgisi kirişin uzunlamasına eksenine dik olacak şekilde kirişin kopma mukavemetini arttırır. Çalışmaların sonuçları, çatlamadan sonra FRP ile güçlendirilmiş betonarme betonun sertliğinin, bir depremde çok önemli olan, çatlamadan sonra betonarme kirişlerin sertliğinden çok daha büyük olduğunu göstermektedir. FRP tabakaları ve laminatı, küçük kalınlıkları nedeniyle (yaklaşık 0.05 inç veya 1.3 mm), ışının boyutlarında en az artışla ışının büzülmesini sağlar. Betonarme kirişinin FRP ile güçlendirilmesi için donatı firmasının teknik uzmanları ve mühendisleri, her FRP katmanındaki liflerin sayısını ve yönünü doğru bir şekilde hesaplar ve beton kirişlerin FRP ile onarımı ve güçlendirilmesi için mühendislik haritaları sağlar.

FRP’nin beton kirişlere uygulanması

FRP ile donatılabilecek beton kiriş tipleri şunlardır:

• Silahlı betonarme kiriş
• Önyargılı betonarme kiriş
• Prefabrik beton kirişler
• FRP ile betonarme donatı avantajları
• Kirişin bükülme mukavemetinin arttırılması
• Kirişin artan kesme mukavemeti
• Işının vorteksitesinin arttırılması
• Korozyon direncini arttırın
• Dayanıklılığı ve ömrü arttırın
• Çatlak genişliğini kontrol et
• Düşük FRP plakaların kalınlığı ve kirişin boyutlarında önemli bir değişiklik yok
• Uygulama kolaylığı
• Diğer geleneksel yöntemlere göre düşük maliyetli
• Korozyonla ilgili onarım

Betonarme kirişi FRP ile çalıştırın

FRP ile beton kirişleri güçlendirmek için FRP malzemelerinin kullanılması için, güçlendirme sistemlerinin montajı ve uygulaması için beton yüzeyler ve elyaf yüzeyler hazırlanmalıdır. Bu hazırlık aşağıdakileri içerir:

Beton Seviyeleri Hazırla

FRP plakası ve yapıştırıcı veya reçinenin beton yüzeyinden kaymasını önlemek için, bu yüzey reçineli hale getirilmeden önce uygun şekilde hazırlanmalıdır. Bu bakımdan, bütün eşitsizlik durumları düzgün ve pürüzsüz olmalıdır. İnce bir FRP katmanı sağlam bir beton yüzeye bağlandığında, pürüzlülüğe yerleştirilen FRP parçaları gerilir ve düzleşme eğilimindedir; Bu alanlarda yapışmanın sökülmesi.

 FRP yüzey hazırlığı

FRP tabakasının yüzeyi uygun şekilde hazırlanmamışsa, örneğin, kirlenme ve yağ parçacıkları FRP yüzeyinden alınmazsa, FRP şeridinin yüzeyindeki bağ tutkalla oluşabilir.

FRP yapıştırıcı

Şeritler, laminatlar ve FRP elyaflarının yapıştırılması ve kullanılması için kullanılabilen Üstün Güçlendirme Şirketi’nden son derece sağlam FRP yapıştırıcılar bulunmaktadır. Reçinelerin ve yapıştırıcıların mukavemetinin beton dayanımından daha yüksek olması nedeniyle, çoğu durumda betonda başarısızlık mekanizması meydana gelir ve yapışkan katmanında başarısızlık nadiren meydana gelir. Yapıştırıcı tabakası ile ancak FRP sisteminin uygun olmayan yapıştırıcı kullanılması veya yanlış ve yanlış uygulanması durumunda bir sorun olması mümkündür. Bu sorun, yapıştırıcı ile FRP elyafları arasındaki arayüzde veya beton ve tutkalın bağlantı yüzeyinde meydana gelir.

FRP ile donatı kirişlerinin uygulama alanı ve avantajları

Ekonomik nedeniyle sınırlı finansal kaynaklara sahip projelerde FRP ile güçlendirmiş betonarme kiriş

• Teknik bilginin ilerlemesi nedeniyle üretim maliyetlerini düşürmek, FRP malzemelerini tasarlamak, kurmak ve uygulamak ve dolayısıyla davranışlarındaki cehalet nedeniyle geçmiş güvenilirlik katsayılarına ihtiyaç duyulmaması

Operasyonel kısıtlamaları olan projelerde FRP ile beton kirişlerin iyileştirilmesi

• Çelik veya beton krikolar ile yapılan geleneksel donatı yöntemleri ile karşılaştırıldığında, küçük hacimli ve ağırlıkları nedeniyle FRP malzemelerinin projenin iç alanına kolayca aktarılması
• Işın üzerine yapıştırarak FRP malzemelerinin kolay montajı
• İstenilen boyutlarda kesme kolaylığı
• Dış donatı imkanı

Hızlı ve yüksek performans gerektiren projelerde FRP’li betonarme kiriş

• Uzun süreli tedaviye ve düşük çalışma süresine gerek yok
• Bir günde çelik gerilme kuvvetinin 3 katına ulaşma

Operasyonda rahatsızlık vermemeyi gerektiren projelerde FRP’li betonarme kiriş

• Uygulama için basit ve düşük hacimli takımların kullanımı ve böylece operasyondaki en az rahatsızlık
• Kesme, kaynak ve kaynak gibi yapıların boşaltılmasını gerektiren zorlu bir atölye çalışmasına gerek yok
• Çelik veya beton krikolarla yapılan geleneksel güçlendirme yöntemlerinin aksine cıvata ekimine ve arızalarına gerek yoktur
• Çelik veya beton krikolarla yapılan geleneksel güçlendirme yöntemlerinden farklı olarak, büyük bir iskele gerekmez

Minimum mimari değişiklik gerektiren projelerde beton kirişin FRP ile restorasyonu ve güçlendirilmesi

• Çelik veya beton krikolar ile geleneksel takviyeye kıyasla, düşük kalınlıklarından dolayı FRP ile güçlendirilmiş elementlerin boyut, şekil ve ağırlıklarındaki en küçük değişiklik