Retakan Beton Bertulang Serat Karbon

Ikhtisar Proyek

Sebuah bangunan pabrik industri ringan dua lantai memiliki struktur balok-kolom di lantai dasar, dengan bentang balok utama 9 m dan jarak antar balok 6 m. Lantai atas merupakan struktur bata-beton. Balok utama menggunakan balok beton bertulang prefabrikasi yang dibuat di lokasi, dan ujung atasnya dilas dengan pelat baja tertanam di sisi kolom melalui bagian-bagian yang tertanam. Lantainya terbuat dari lantai beton bertulang prefabrikasi. Selama penggunaan, ditemukan bahwa dua permukaan gelagar memiliki retakan diagonal yang tembus di dekat kedua ujung gelagar. Lebar maksimum retakan adalah 5 mm, dan panjangnya berkisar antara 20 hingga 200 mm, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 1.

Analisis kerusakan

1 Penilaian mode kegagalan Dari permukaan, mode kegagalan balok utama struktur sangat mirip dengan kegagalan geser. Penilaian awal adalah kegagalan geser yang disebabkan oleh kapasitas geser balok yang tidak mencukupi. Menimbang bahwa plesteran permukaan balok dapat memiliki efek buruk pada analisis dan penilaian, diputuskan untuk melakukan pemeriksaan dan analisis lebih lanjut setelah plesteran dilepas. Ketika plester dilepas, tidak ada retakan yang ditemukan di ujung balok. Beberapa retakan kecil ditemukan di balok dekat bentang tengah, arahnya tegak lurus terhadap sumbu balok, jaraknya rata, dan panjang retakan sekitar 1/3 hingga 1/2 dari tinggi balok. Menurut retakan balok, pada dasarnya dapat disimpulkan bahwa balok rusak karena kapasitas lentur yang tidak mencukupi, dan kemungkinan kerusakan karena kapasitas geser yang tidak mencukupi dikesampingkan.

2. Analisis penyebab kerusakan

Karena kurangnya gambar konstruksi struktur asli, hal itu membawa kesulitan tertentu dalam penentuan penyebab kerusakan struktural. Setelah penyelidikan di tempat, ada operasi ilegal dalam konstruksi balok utama, dan pekerja lapangan melaporkan bahwa balok tidak memenuhi waktu pemeliharaan yang ditentukan dan melakukan konstruksi pengangkatan. Menurut kerusakan balok dan lendutan besar, kurangnya kekuatan beton mungkin menjadi salah satu alasan kegagalan produksi ternak. Setelah penyelidikan lokasi yang cermat, ditemukan bahwa dinding bata dua lantai langsung dibangun di atas lantai beton bertulang. Beban ini tidak ada dalam desain struktur asli. Karena perubahan buatan pada beban struktural, gaya struktural aktual tidak konsisten dengan beban desain.

Setelah uji karbonisasi beton, tidak ditemukan kondisi abnormal. Mengingat kekuatan beton dapat menjadi faktor kerusakan, kombinasi ultrasonik dan pantulan digunakan untuk menguji kekuatan beton. Setelah dikonversi sesuai dengan metode yang ditentukan dalam spesifikasi, kuat tekan kubik beton yang diperoleh memenuhi persyaratan desain awal C25.

Menurut hasil investigasi di tempat dan analisis data eksperimen, alasan utama kerusakan struktural adalah sebagai berikut: (1) Perubahan buatan penggunaan struktur mengakibatkan perbedaan besar antara beban aktual dan beban desain; (2) Model perhitungan struktur yang disederhanakan selama desain Diperlakukan dengan balok tetap di kedua ujungnya, mengakibatkan konfigurasi tulangan baja lentur penampang tidak mencukupi.

Metode perkuatan struktur balok

Considering that the factory building is in use and the internal space is limited, it is not suitable to use the method of increasing the cross-sectional size with a long construction period. There are flammable materials in the factory building, so welding equipment is not suitable. Based on the advantages and disadvantages of the above methods, it was decided to use unidirectional carbon fiber cloth to strengthen the damaged beam.

Di antaranya, kain serat karbon 300g digunakan untuk ketahanan lentur, dan fungsinya setara dengan batang baja longitudinal pada beton bertulang. Kain serat karbon 200g digunakan untuk membatasi kain serat karbon 300g, dan pada saat yang sama, memiliki ketahanan geser tertentu untuk memastikan bahwa kegagalan geser struktur akibat beban tak terduga tidak akan terjadi sebelum kegagalan lentur.

Sebagai kesimpulan

Penggunaan kain serat karbon untuk perkuatan struktur merupakan metode perkuatan struktur jenis baru. Karena konstruksinya yang sederhana, ketahanan korosi dan ketahanan lelah yang baik, kain ini cocok untuk berbagai bentuk struktur bertulang. Kain ini memiliki banyak keunggulan, seperti kekuatan tinggi, tidak menambah berat struktur, dan tidak memakan tempat. Kain ini merupakan jenis material bangunan baru yang dapat dipromosikan secara aktif dalam perkuatan struktur dan rekonstruksi bangunan eksisting.