FRP ile Öngerilmeli Kirişlerin Güçlendirilmesi

Beton işçilerinin yük kapasitesini artırmak için kullanılan yöntemler, elemanda gerginlik yaratan elemanlarda ön gerilimdir. Ömür boyu beton yapıların birçok nedenden dolayı restore edilmeleri ve güçlendirilmeleri gerekir. Farklı nedenlerden dolayı hasar görmüş yapıların maliyeti yüksek olduğundan, bu yöntemler yapısal gerekliliklere, ekonomik konulara, projenin süresine vb. Göre seçilir. Bu yöntemlerden en popüler olanı binanın güçlendirilmesi ve beton elemanların FRP elyaflarla onarımıdır. Geleneksel malzemeler yerine fiber takviyeli polimer malzemelerin kullanılması ve mevcut teknikler, hafifliği ve kullanımı kolay olduğu kadar dayanıklılığı ve sertliği nedeniyle günümüzde yaygın olan bir yöntemdir.

öngerilmeli üyelerin güçlendirilmesi

Yapıların taşıma kapasitesini güçlendirmenin yaygın yollarından biri, elemanlarda ön baskı kullanmaktır. Ön gerilme, bir beton elemanında istenildiği ve gerektiği kadar kalıcı ve kalıcı bir gerginlik yaratmaktır, bu gerilmenin bir sonucu olarak, direnç ve dayanma artışının bir sonucu olarak nötrleştiricinin ölü ve hareketli yüklerinden kaynaklanan gerilimlerin bir kısmı CRF. Öngerilme metodu inşaat mühendisliğinde birçok uygulamaya sahiptir, ancak çoğu zaman gerilme kuvvetinin bir beton elemanına girmesi somuttur, bu da gerilme kuvvetinin oluşumuyla sonuçlanır, yani gerilme gerilmesinin tamamı veya bir kısmı üyede ortaya çıkar. Harici yüklemenin etkisi etkisizdir. Yapısal yapıların en çok baskı öncesi uygulaması, sabit desteği olan kiriş ve levha üretimidir. Bu kirişler genellikle kaliteyi daha iyi kontrol edebilmek için fabrikada üretilir. Daha geniş açıklıklara ihtiyaç duyulduğunda, genellikle beton yığınları kullanılır.

Bugün, kompozit veya kompozit malzemeler, endüstrileşmiş dünyadaki en gelişmiş malzemelerden biri olarak kabul edilmektedir ve teknoloji gün geçtikçe büyümektedir. Betonarme yapıların dış yüzeylerine FRP sistemlerinin tasarlanması ve kurulması, betonarme elemanlarının şeklini ve diğer uygulamalarını artırarak sağlamlığını ve sertliğini arttırmak için kullanılır.

Yukarıda açıklanan stres öncesi güçlendirme yöntemlerinin kullanılması, yapısal koşulların iyileştirilmesine ve bu yöntemin zayıf yönlerinin kapatılmasına yardımcı olabilir. FRP malzemelerinin, daha ağır metal plakaların yerine geçmesi için beton yapıların güçlendirilmesi için kullanılması, aynı zamanda ön gerilim kuvveti kullanılarak kullanılması, yapı tepkisi üzerinde istenen etkileri gösterebilecektir.

 öngerilmelik

Ön gerilme, yapıların, özellikle de köprülerin yapımında kullanılan en yaygın kullanılan yöntemlerden biridir. Köprü mühendisliği alanında, asfalt betonun tanıtımı büyük açıklıklı köprüler inşa etmiştir. Bu köprüler, genellikle bir vince rakımda monte edilmiş ve önceden gerdirilerek mevcut parçalara bağlanmış önceden üretilmiş parçalardan yapılır. Bu işlem istenen krateri tamamlamaya devam eder. Küçük köprelerde, özellikle köprünün altında daha az trafik almak istiyorsak, prefabrik kirişlerin kullanımı çok ekonomiktir.

Bununla birlikte, bu konuda birçok araştırmacı tarafından tartışılan en önemli konulardan biri, beton sünme ve çökme veya gerilme önleyici kablolar nedeniyle sürekli gerilmiş güç kaybı nedeniyle bu yapıların sürekli bakım ve bakımına ihtiyaç duyulmasıdır. Ömrü. Bu kaybın miktarının, ilk stres öncesi kuvvetin% 15-30’una eşit olduğu ve bunun da önemli bir miktar olduğu tahmin edilmektedir.

Öngerilmelik kuvveti tanıma yöntemleri

Mekanik yöntem

Belki de en basit yol, bir kirişi iki desteğin önüne bir veya iki kriko ile sıkıştırmaktır. Bu yöntem bazı büyük projelerde kullanılır: Bazı projelerde kirişi kriko ile ittikten sonra, çelik levhayı kiriş ve ön destek arasına yerleştirerek kiriş yeniden başlatılır, sonra kriko serbest bırakılır. Bu yöntemlerin temel dezavantajı, desteğin en küçük deformasyonunun veya hareketinin kuvveti önemli ölçüde azaltmasıdır.

 Kimyasal yöntem

Bu yöntemde, öngerilme kuvveti, uzayabilir çimentoların kullanımından kaynaklanmaktadır. Geleneksel çimentolardan farklı olarak, bu çimentolar gerilme ve sertleşme sırasında büzülmek yerine genleşmek yerine betonun içinde kablolar olduğu için genleşmekte ve kirişte basınç kuvveti miktarına neden olmaktadır.

Elektrik-termal yöntem

Kablolara güç bağlayarak, kabloların uzunluğunu arttırır ve ardından kabloları aynı anda kelepçelerle rafa bağlayın. Kablolar kesilip soğutulduktan sonra, etraflarında dolaştırılır ve beton dayanımının gerekli ölçüde elde edilmesinden sonra, kablolar desteğin dışına çıkarılır ve kablo betona çekilir, ön-gerilme yöntemi Döşeme, kiriş, makas ve ışık sütunlarının yapımında yaygın olarak kullanılır.

Gerginlik yöntemleri

gerginlik

Bu yöntemde, çelik uçlar iki uç klipsin arasına bir tel ya da tel şeklinde çekilir ve bu tendonların etrafına beton elemanlar dökülür. Üyenin betonunun betona ulaşmak için bükülmesinden sonra, çelik elemanların istenen kuvveti, üyenin her iki tarafından kesilir ve gerilme öncesi kuvveti, gerilme öncesi kuvvet aktarımının uzunluğu ile üyeye iletilir. Uzun süreli üyeler, ön gerilme gerilimi transferinin uzunluğu ile üyeye iletilir. Çekilmiş elemanlar, gerekli ön gerilme kuvvetini sağlamak için genellikle çok sayıda kabloya veya kabloya sahiptir ve bu kuvvet, çelik ve beton arasındaki bağdan geçtiğinden, beton ve çelik arasında büyük bir temas yüzeyi oluşturulmalıdır ve Bu yöntem, çok sert bir zeminde gömülü destekler için gereklidir, çünkü bu desteklerdeki hafif bir yer değiştirme durumunda, önyüklemede önemli bir düşüş vardır. Sonuç olarak, uç kapaklar salındığında uzuvdaki istenmeyen gerilme gerilmeleri gelişebilir.

Çekme sistemi

Bu durumda kuvvet, çelik tendonların krikolar tarafından ve krikoların tepkimesinin daha önce dökme beton bir eleman içine girdiği kısma çekilmesi için uygulanır. Neredeyse tüm ön gerilimler bu yöntem kullanılarak gerçekleştirilir ve tendonlar daha önce betona gömülü olan bölmelerden iletilir ve hatta betonun dışını geçebilirler, tendonlar tam kuvvetlerine çekildiğinde, jetler kuvveti uygulanır. Betonda kullanılan beton klipsler betona aktarılır, yukarıdaki yöntem prefabrik elemanlar oluşturmak veya yerinde çalışmak için kullanılır ve kullanımı kolaydır.

Çekme sisteminin avantajlarından biri, tendonu çekmek için adım adım uygulanabilmesidir. Bu aşama tüm tendonlar için veya bazıları için yapılabilir, bu, belirli aşamalarda uygulanan yükün yararlı olabileceği durumlarda faydalı olabilir.Bu yöntemde, betondaki stres sonrası çeliğe belirli bir profil uygulamak mümkündür. Gecikmiş elemanların neden olduğu hasar, beton ve betonarme çelikler ile etrafını saran harç arasındaki bağın zayıflığından kaynaklanmaktadır.

Ancak, boş alanlar ve baklalar gresle doldurulursa, bu yağ tendon ile bakla arasındaki sürtünmeyi en aza indirecek ve tendon korozyonunu önleyecektir. Ön yükleme ve uzatma sonrası sistemler arasındaki önemli farklardan biri kavisli tendonlar için geri çekilebilir modda kolayca kullanılabilmesidir. Bu amaçla, bükülgen bölmeler elemanda kavislidir ve beton etrafına taşınır.

Üyelerin kavisli tendonlar elde etmeleri zordur, ancak tendon boyunca ani değişikliklerin olması mümkün olsa da, bu uzunluktaki değişim noktasında konsantre bir aşağı doğru kuvvet gerektirir, bu yüzden bu elemanlar neredeyse fabrikada üretilir.

Gerginlik Betonun Avantajı

Prefabrik bir beton kullanma felsefesinin başlangıcında, betonarme betonun gerilmedeki doğal zayıflığının üstesinden gelmek için, bu tekniği kullanarak, elemanın gerilmede erimesi azaltılmış ve bazı durumlarda kaldırılmıştır. Sonuç olarak, hizmet yüklerinde kirişlerin patlaması ve beton yapıların dayanıklılığı, kesintisiz beton kullanımı yaygın bir şekilde genişlediğinde, mühendisler betonun betonarme betonun avantajlarından biri olan RC’e kıyasla avantajlarını fark etti. Krater için sağlanan, öngerilmeli beton için daha küçük bir bölüm gereklidir, üyelerin beton tüketimini düşürmenin yanı sıra, ölü yükün toplam yükün büyük bir kısmı olduğu köprüler gibi geniş bir alana sahip yapılarda ölü yüklerin korunması önemlidir. Yapının temelinin inşaatı da daha ucuz olacak, bu da demek oluyor ki vakıf yapımında faaliyet göstermekteyiz iyidir. Astarlanmış betonun önemli bir avantajı, özellikle su kaynakları yapılarında, dayanıklılık üzerinde önemli etkiye sahip olacak bir çatlak bırakmadan bir prekast karonun elde edilebilmesidir. Üçüncü avantaj, ön gerilmenin koşuyu kontrol etmek için bir araç olabileceğidir. Bir dış eksenel ileri gerilme kuvveti, elemanın enine kesitinin ortasına, genellikle yükleme yönünün tersine hareket eder. Doğru baskı öncesi kuvveti seçerek, ortaya çıkan kilo kaybını azaltabilir veya ortadan kaldırabilirsiniz.

Ek olarak, bükülme çatlaklarının genişliğindeki azalma nedeniyle, dikişsiz beton elemanlarında suya dayanıklılığı ve dayanıklılığı arttırması beklenir. Bu nedenle yapıda betonun olumsuz korozif ortamlara ve deniz yapılarına maruz kalması yaygınlaşmaktadır. Diğer avantajlardan biri, dinamik yüklerin neden olduğu titreşimi azaltmak için yapının sertliğini arttırmak ve yapının döngüsel yüklerin neden olduğu yorulmaya karşı mukavemetini arttırmaktır.

Gerginlik kirişlerin kullanmanın dezavantajları

• Daha sofistike tasarım
• Malzemelerin tüketilmesi ve inşaat ve nakliye maliyeti
• Oluşturmak ve üretmek için daha yüksek teknik bilgiye ihtiyaç var
• Başlıca kısım ve bazı durumlarda tüm basınç koşulları altında tüm beton bölüm, uzun vadeli sünme hareketleriyle ilişkili sorunların artacağı yönündedir.
• Bu nedenle, bu elemanlarda böyle bir sorun olması durumunda, FRP güçlendirme en popüler yöntemlerinden biri olan sertleştirme ve onarım için bir ihtiyaç vardır.

FRP malzemeli öngerilmeli kirişlerin güçlendirilmesi

FRP sistemleri çelik levhalara alternatif olarak, çelik levhaların beton elemanların gerilme dayanımına epoksi reçinelerle bağlanması, bu elemanların eğilme dayanımını umut verici ve dayanıklı bir yöntem olarak geliştirmek için kullanılmıştır. Bu yöntem, dünyada çok sayıda köprü ve yapıyı rehabilite etmek için kullanılır, çünkü çelik plakalar paslanmış ve aşınmaları ve yıpranmaları çelik bağlantılara betona zarar verir ve diğer taraftan, montajı zor ve nispeten ağır makinelerle zorlanırlar. , Araştırmacılar çelik yerine FRP malzemelerinin yerini almaya çalıştı.

FRP plakaları, FRP çekirdeği ve diğer FRP profilleri dahil olmak üzere çeşitli FRP sistemleri üzerine yapılan kapsamlı araştırmaların tümü, taşıma kapasitesinde ve yapının nihai gücünde önemli artışlar olduğunu göstermektedir. Genel olarak, FRP tabakalarının kullanımı, daha büyük bir etkisi nedeniyle diğer sistemlerden daha yaygındır. Donatı levhalarının inşaat demiri, kablo ve FRP levhalarla güçlendirilmesiyle ilgili bir çalışmanın sonuçları, donatı levhalarının kullanımının diğer donatı yöntemleri arasında en büyük etkiye sahip olduğunu ve nihai yük kapasitesini% 44’e kadar artırdığını gösterdi.

Artırılmış bükülme ve kayma dayanma kapasitesi, artan aşınma direnci, korozyona ve hatta ısıya karşı artan direnç sayesinde istenen performansı elde etmek için FRP’li betonarme kiriş. FRP malzemeleri, betonarme kirişleri, takviyesi elverişsiz bir şekilde yenen FRP ile güçlendirmek için de kullanılabilir. Bu sayede beton kiriş, eğilme ve kayma mukavemetini arttırırken, FRP kullanılarak korozif çevre koşullarına karşı korunur.

FRP malzemeleri, yüksek çekme dayanımı, düşük kalınlık ve düşük ağırlık için not edilebilecek çok iyi fiziksel özelliklere sahiptir. Genel olarak, bükülme, kayma, aşınma direnci, korozyon direnci ve hatta ısı direncini artırarak sismik performansını artırmak için beton kirişin FRP ile takviye edilmesi ve güçlendirilmesi. Yüksek avantajları nedeniyle FRP ile betonarme donatı dahil kirişin zayıflığını ortadan kaldırmanın birkaç yolu vardır. Aslında beton kirişin FRP ile takviye edilmesi, özellikle İran’da FRP fiyatlarının düşmesi nedeniyle bugün çok popüler olan beton kirişinin bükülmeye ve kesilmeye karşı güçlendirilmesi için ekonomik ve etkili bir çözümdür. Beton kirişlerin FRP malzemelerle ve FRP liflerle yeniden donatılması sırasında 3-4 gün boyunca çelik gerilme dayanımının 3 katına ulaşır, bu nedenle, FRP liflerinin çelik levhalara kıyasla çok yüksek gerilme mukavemetine sahip olması durumunda, FRP beton gerilme bölgesine bağlanır Beton kiriş, bölümün eğilme kapasitesini artıracaktır.

Ayrılmak mekanizması

Kirişler ve döşemeler gibi betonarme elemanlarda ortaya çıkan en önemli hususlar, Ayrılmak ve arızalanma mekanizmasıdır. Bu yapıların ön gerilmeyle güçlendirilmesinin faydalarından biri, taşıma kapasitelerini arttırmak ve bu elemanların alt kısmında sıradan betonarme üyelere göre dikey yüklere karşı çatlamaya karşı direnci arttırmaktır. Genellikle nokta yükünün altında oluşan ana çatlaklar, elastik olmayan bantta yapısal davranışa neden olarak, elemanın taşıma kapasitesinde önemli bir kayba neden olur.

FRP levhalarla güçlendirilmiş beton yapılar için başarısızlık mekanizması genellikle iki kopma ve ayrılma şekline sahiptir. Tabakaların mukavemeti düşük ve elastikiyet modülü yüksekse, FRP tabakalarının kırılmasıyla başarısızlık, elemanın yüzeyinin altında ve genellikle yükün altında meydana gelir. Bununla birlikte, tabakaların mukavemeti yüksekse (üst tabakaların sayısı veya kalın tabakaların kullanılmasıyla), başarısızlık mekanizması FRP tabakalarının beton yüzeyinden çıkarılması ile birleştirilir.

Ön baskıların ve FRP tabakalarının kullanılması, eleman tarafından emilen enerji miktarını önemli ölçüde artırabilir. Ayrıca, her iki yöntem aynı anda kullanılırsa, FRP tabakalarındaki arıza mekanizması ertelenecek ve daha yüksek kuvvetlerde meydana gelecektir; bu, elemandaki çatlak boyutunda çok yüksek bir düşüşe neden olacaktır. Aslında, bu elemanlardaki gerilme çatlaklarının öngerilme kuvvetlerinin varlığı mümkün olan en küçük ölçüde azaltılır ve FRP levhaları ile beton yüzey arasındaki ayrımı geciktirir.

FRP ile betonarme kirişlerin güçlendirilmesi avantajları

• Kirişin artan eğilme ve kayma dayanımı
• Kiriş şeklinin arttırılması
• Korozyon direncini arttırın
• Dayanıklılığı ve ömrü arttırın
• Çatlak genişliğini kontrol et
• Düşük FRP plakaların kalınlığı ve kirişin boyutlarında önemli bir değişiklik yok
• Kullanım kolaylığı ve diğer geleneksel yöntemlere göre düşük maliyetli
• Korozyonla ilgili onarım