Struktur pasangan bata tulangan

1. Survei Teknik

Sebuah gedung pendidikan di Distrik Shijingshan, Beijing, dibangun pada tahun 1986 dengan luas lantai 4.300 m². Lantai pertama berstruktur rangka, sedangkan lantai kedua hingga keempat berstruktur bata-beton. Tinggi lapisan pertama adalah 3,8 m, tinggi lapisan kedua dan ketiga adalah 3,6 m, tinggi lapisan keempat adalah 3,8 1"13", dan tinggi totalnya adalah 14,8 m. Telah terbukti bahwa kapasitas seismik bangunan tidak dapat mencapai ketentuan yang relevan dalam rekayasa keselamatan bangunan sekolah dasar dan menengah nasional. Setelah perkuatan, intensitas perkuatan seismik bangunan yang dirancang diharuskan mencapai 8 derajat.

2. Desain Perkuatan

2.1 Rencana Desain

Skema desain proyek ini dianalisis dari empat aspek yaitu biaya, masa konstruksi, fungsi layanan, dan efektivitas peningkatan kinerja seismik, dan perkuatan kain serat karbon ditentukan sebagai skema optimal.

(1) Jika metode perkuatan tradisional dinding pelat beton bertulang diadopsi dalam proyek ini, penampang balok-kolom rangka lantai pertama akan menjadi sangat besar dengan peningkatan beban atas. Hal ini berdampak besar pada fungsi penggunaan lantai pertama. Selain itu, pondasi kolom rangka perlu diperbesar, bahkan dari pondasi independen ke Pondasi rakit, yang mengakibatkan perpanjangan masa konstruksi dan peningkatan biaya yang substansial. Serat karbon memiliki keunggulan ringan, beban tambahan minimal setelah penguatan, pengaruh yang kecil pada pondasi bangunan, dan kebutuhan penguatan pondasi yang minim.

(2) Laporan penilaian seismik proyek ini menunjukkan bahwa kuat tekan struktur pasangan bata atas memenuhi persyaratan, kapasitas geser tidak mencukupi, jumlah kolom struktur asli tidak mencukupi, penampang balok cincin kecil, daktilitas dinding perlu diperkuat, dan kain serat karbon memiliki keunggulan dalam meningkatkan daktilitas struktur.

(3) Dari segi penggunaan, ukuran ruang bebas ruang kelas tidak dapat dikurangi terlalu banyak, terlepas dari panjang atau lebar ruang kelas, jika dikurangi lebih dari 100 meter, akan sangat sulit bagi siswa untuk menempatkan meja dan kursi. Perkuatan dinding ruang kelas dengan beton semprot umumnya akan mengurangi 160-200 meter. Penggunaan kain CFRP untuk memperkuat dinding ruang kelas umumnya hanya mengurangi ruang bebas 50 hingga 60R/m.

2.2 Poin Utama Desain

Poin-poin utama desain meliputi pemilihan kain serat karbon, penentuan tata letak bidang, mode angkur, dan langkah-langkah penyegelan tepi.

(1) Pilih kain serat karbon. Batu bata memiliki kekuatan rendah, daktilitas rendah, dan daya rekat yang buruk antara CFRP dan dinding, sehingga tidak cocok untuk menggunakan CFRP berkekuatan tinggi. Pilih CFRP kelas II 200g.

(2) Tata letak kain serat karbon. Jika rasio aspek lebih besar dari 0,5, skema penempatan tipe "sumur" diadopsi, dan skema penempatan tipe "delapan" diadopsi jika rasio aspek kurang dari 0,5.

(3) Tindakan penjangkaran. Tindakan penjangkaran memiliki pengaruh yang kecil terhadap beban retak, tetapi berpengaruh besar terhadap beban kegagalan ultimit. Saat ini, sejumlah besar percobaan telah membuktikan bahwa metode penjangkaran dengan menekan paku karbon pada perpotongan kain serat karbon adalah yang paling andal. Pada saat yang sama, strip kain karbon di bagian atas dinding direkatkan sepanjang 200 m dengan dasar lantai, dan kain serat karbon ditekan pada permukaan paku karbon yang menembus dinding pada kedalaman 150 m di bawah lantai.

(4) Isi desain detail. Jarak antar serat karbon, tata letak paku karbon, sambungan, dan tepi penyegel harus dirancang secara detail. Skema desain proyek ini adalah dinding utama diperkuat dengan susunan dua arah CFRP 200g satu lapis dengan lebar 100 m. Jarak longitudinal dan transversal adalah 500 m. Paku karbon digunakan untuk menekan perpotongan. Diagram skema perkuatan sambungan dinding dan lantai ditunjukkan pada diagram.