Bina zemin takviyesi

Proje Genel Bakışı

Kunshan'daki bir binada, bir alan döşeme levhasındaki (döşeme levhasının kalınlığı 120 mm'dir) negatif çelik çubuğun koruyucu tabakasının kalınlığının yaklaşık 80-90 mm'ye çok yakın olduğu tespit edilmiştir. Yapılan analizler sonucunda, inşaat sürecinde inşaat personelinin döşeme yüzeyindeki negatif donatıyı çiğnemeye dikkat etmemiş olabileceği ortaya çıkmıştır. Dolayısıyla, bu alandaki döşeme levhasının negatif donatı koruyucu tabakasının kalınlığı, kabul aşamasındaki gereklilikleri karşılamamakta olup, döşeme levhasının taşıma kapasitesinin tasarım gerekliliklerini karşılayabilmesi için güçlendirilmesi gerekmektedir. Güçlendirme tasarımı, orijinal yapının birinci katının (projede bodrum katı bulunmaktadır) donatı şemasına göre yapılmıştır. Döşeme ile güçlendirilecek alan Şekil 1'de gösterilmiştir. Taralı alan, döşeme ile güçlendirilecek alandır (negatif donatılı basamaklı alan). Bu makale, döşeme donatısı tasarımı ve inşaat planına odaklanmaktadır.

Takviye şemalarının karşılaştırılması ve seçimi

Birinci katın kalınlığı 120 mm, döşemenin kalınlığı ise 160 mm'dir. İlk şekilde, gölgeli alan ① levhanın negatif donatısı 8@200, gölgeli alan ② ise levhanın negatif donatısı 10@200'dür. Gölgeli alandaki negatif donatı koruma tabakasının kalınlığı çok kalın olduğundan, levha yüzeyindeki negatif donatı orijinal tasarımın yük taşıma gereksinimlerini karşılayamaz ve güçlendirilmelidir. Şu anda, bu tür döşeme levhalarını güçlendirmenin yaygın yöntemleri genellikle çelik şeritleri zemine yapıştırma ve karbon fiber kumaş yapıştırma gibi şemaları içerir. Her şemanın kendine özgü avantajları ve dezavantajları ve farklı uygulama alanları vardır. Bu projedeki iki döşeme levhası güçlendirme şeması aşağıda karşılaştırılmış ve seçilmiştir.

Çelik levha macun takviye şeması ve karbon fiber kumaş takviye şemasının takviye prensibi temelde benzerdir; yani, orijinal döşeme levhasının negatif çelik takviyesi, orijinal döşeme levhasının negatif çelik çubuk taşıma kapasitesini karşılamak için çelik levha veya karbon fiber kumaşla değiştirilir. Bir takviye planı seçerken esas olarak aşağıdaki noktaları göz önünde bulundururuz.

1. Yapım süreci ve süresi

Karbon fiber takviyeye bağlı kalındığında, yapım süreci basittir ve yapım süresi kısadır (çünkü karbon fiber kumaş, çelik levhanın kendisi gibi korozyon önleyici işlem gerektirmez ve köşeye yapıştırıldığında karbon fiber kumaş, çelik levhaya göre daha kolay bükülür);

2. Takviye maliyeti

Bağlı karbon fiber kumaş takviyesinin kullanımı, bağlı çelik levha takviyesine kıyasla takviye maliyetinde yaklaşık %25 tasarruf sağlar. Bu projenin döşeme levhası desteğinin negatif takviyesinin basıldığı döşeme levhasının takviye değeri yüksek değildir. Çelik levha yöntemi ile takviye yapılırsa, takviye çelik levha alanının teorik hesabı karbon fiber kumaştan daha az olsa da, gerçek yapısal konstrüksiyon ölçülerinin karşılanması gerekir. Bu nedenle, kullanılan yapıştırılmış çelik levhanın alanı karbon fiber kumaşın alanından az olmamakta ve bağlı çelik levhanın birim maliyeti, bağlı karbon fiberin birim maliyetinden %25 daha fazladır;

3. Güçlendirici etki

Her iki güçlendirme şeması da orijinal yapısal tasarım gerekliliklerini ideal olarak karşılayabilir. Döşeme levhasının sertliği, yapıştırılmış çelik şerit güçlendirme şemasıyla iyileştirilmiş olsa da, bu projedeki döşeme levhasının sertliği tasarım gerekliliklerini karşılamıştır, bu nedenle güçlendirme etkisi temelde aynıdır.

İşletme sahibi tarafından yapılan kapsamlı değerlendirme ve karşılaştırmalar sonucunda karbon fiber takviyeli polimer takviye şeması nihayet seçildi.

Bu projenin zemin güçlendirme kat planı ekteki çizimlerde ayrıntılı olarak gösterilmektedir.

Döşeme güçlendirme malzemeleri

HM-30 tek yönlü karbon fiber kumaş

Çözüm

Bu proje, zeminin negatif donatısının ezildiği durumlarda güçlendirme yapmak için karbon fiber yapıştırma yöntemini benimsemiştir. İki yıldır devam etmektedir. Düzenli inceleme ve gözlemler sonucunda herhangi bir yapısal anormallik tespit edilmemiştir. Karbon fiber kumaş yüksek mukavemet, hafiflik, korozyon direnci ve dayanıklılık, basit yapı, kısa çalışma saatleri, esneklik, karmaşık şekilli elemanları sarabilme ve kolay kesilebilme özelliklerine sahiptir. Betonarme bükme, eksenel basınç, büyük eksantrik basınç ve çekme elemanı takviyesi için uygundur. Takviye işleminden sonra yapısal mukavemeti ve güvenlik faktörünü önemli ölçüde artırabilir ve ideal takviye malzemelerinden biridir.