Penguatan Pusat Pameran Shanghai

Gambaran umum struktural dan desain retrofit

Bagian utama aula tengah Pusat Pameran Shanghai terbuat dari struktur lengkung beton bertulang yang terdiri dari 13 lengkung besar dengan bentang 30 m dan tinggi 19,5 m. Ketebalan pelat atap beton adalah 80 mm, dan sebuah lengkung besar digunakan sebagai tumpuan untuk membentuk pelat beton cangkang baja lengkung tipis satu arah dengan bentang 6 m. Karena kualitas konstruksi awal dan matahari serta hujan dalam 50 tahun terakhir, sejumlah besar permukaan sarang lebah dan rami muncul di permukaan beton panel atap lengkung. Ada retakan yang menembus bagian lengkung di permukaan atas panel atap. Beberapa retakan dengan panjang yang berbeda, lebar retakan adalah 0,1-0,2 mm.

Karena standar desain dan konstruksi yang lebih rendah pada awalnya, daya dukung pelat atap lengkung lebih rendah daripada standar yang berlaku saat ini. Pelat atap lengkung disederhanakan menjadi pelat bentang ganda kontinu satu arah, yang dihitung menggunakan program PKPM. Tulangan rusuk utama pelat atap sekitar 30% lebih rendah daripada standar desain seismik yang berlaku saat ini.

Dengan mempertimbangkan karakteristik tegangan pelat atap, momen lentur positif dan negatif pelat atap semuanya diperkuat dengan kain serat karbon.

Dalam desain tulangan, kain serat karbon dikonversi menjadi jumlah batang baja sesuai dengan kekuatannya, dan dihitung dengan metode yang sama seperti perhitungan ketahanan lentur anggota beton bertulang. Metode keadaan batas digunakan untuk menghitung keadaan batas daya dukung dan keadaan batas penggunaan normal. Kain serat karbon direkatkan sepanjang arah tulangan utama dengan kekuatan struktur beton bertulang baja yang tidak mencukupi. Langkah-langkah spesifiknya adalah sebagai berikut: Di bagian bawah pelat atap lengkung, sepanjang arah balok lengkung vertikal, tempelkan lapisan kain serat karbon dengan lebar 200 mm dan jarak 500 mm di bagian bawah setiap bentang, dan panjangnya adalah jarak bersih antara balok lengkung. Sepanjang arah lengkung balok lengkung, lapisan kain serat karbon selebar 200 mm direkatkan di garis tengah bagian bawah lengkung setiap bentang.

Pada bagian atas pelat atap lengkung tegak lurus dengan arah balok lengkung, dengan balok lengkung sebagai garis tengah, tempelkan selapis kain serat karbon berukuran 250 mm × 3500 mm dengan jarak 1000 mm pada setiap balok lengkung. Pada saat yang sama, tempelkan selapis kain serat karbon panjang selebar 250 mm dan jarak 1000 mm, dan kain serat karbon pendek dengan kubah tidak terhuyung-huyung. Tempelkan selapis kain serat karbon pada garis tengah pelat lengkung di sepanjang kurva balok lengkung. Menggunakan kain serat karbon Horse UD200, dengan ketebalan kain 0,111 mm, lebar 300 mm, dan kerapatan permukaan 200 g. Indikator teknis utama: kuat tarik 3800 MPa, modulus tarik 230 GPa, dan elongasi 1,6%.

Keuntungan penguatan serat karbon untuk Pusat Pameran Shanghai

Dari sudut pandang kinerja mekanis, kain serat karbon Kuda memiliki kekuatan tarik dan kinerja kelelahan yang tinggi, yang cocok untuk penguatan sebagian besar balok beton, pelat, dan dinding Pusat Pameran Shanghai.

Dari segi karakteristik material, serat karbon Horse digunakan sebagai material gulungan fleksibel, yang dapat digunakan untuk melewati berbagai fasilitas perpipaan dan menembus dinding serta lubang sesuai kebutuhan di lokasi konstruksi. Konstruksi dapat dilakukan di poros lift dan tangga di ruang sempit. Serat karbon Horse juga dapat ditumpangkan ke dalam bentuk apa pun untuk memperkuat struktur bentuk kompleks.

Dari perspektif aplikasi praktis, teknologi beton bertulang serat karbon Horse menghindari kekurangan metode perkuatan lain seperti peningkatan ukuran struktur, pengurangan ruang bangunan, peningkatan bobot, masa konstruksi yang lama, dan ketahanan korosi yang buruk. Tata letak bangunan asli pusat pameran tetap terjaga, dan visi perombakan serta renovasi ini pun tercermin.

Dalam hal kontrol rekayasa, teknologi beton bertulang serat karbon Horse adalah untuk mencapai tujuan penguatan dengan menempelkan kain serat karbon di bagian luar struktur beton dan melalui gaya sambungan keduanya.

Dari segi keekonomisan teknis, dibandingkan dengan teknologi perkuatan tradisional, teknologi beton bertulang serat karbon Horse memiliki kinerja ekonomi yang baik. Sekilas, harga material kain serat karbon relatif lebih tinggi, tetapi ketika benar-benar digunakan dalam proyek perkuatan, biaya komprehensifnya lebih rendah.

Ringkasan

Proyek penguatan dan perbaikan Pusat Pameran Shanghai merupakan proyek restorasi terbesar untuk bangunan bersejarah yang dilindungi di Shanghai. Pelat atap lengkung di aula tengah pusat pameran mengadopsi teknologi penguatan serat karbon, yang secara efektif meningkatkan daya dukung dan daya tahan struktural pelat atap lengkung asli.