Penguatan Balok Beton Bertulang

1 Ikhtisar Proyek

Sebuah gedung perkantoran memiliki struktur rangka empat lantai dengan fondasi independen. Ketinggian lantai pertama adalah 4,8 m, dan ketinggian lantai kedua hingga keempat adalah 3,3 m. Luas bangunan sekitar 1910 m². Gedung perkantoran ini merupakan gedung baru. Fasad asli bangunan ini terbuat dari cat batu asli, tetapi sekarang telah diganti dengan batu gantung kering.

2 Desain Penguatan

2.1 Analisis perhitungan

Bangunan kantor adalah struktur baru, dan struktur bangunan asli tidak diuji dan diidentifikasi sebelum renovasi mulai digunakan. Fasad bangunan diubah dari cat batu asli menjadi batu gantung kering, dan beban struktural bangunan berubah. Berdasarkan model perhitungan PKPM dari struktur bangunan asli, beban aktual pada dinding luar diterapkan, dan perhitungan tersebut diperiksa ulang. Melalui perbandingan dan analisis hasil perhitungan perangkat lunak dan hasil perhitungan model struktur bangunan asli, daya dukung pondasi struktur asli dan daya dukung kolom beton rangka memenuhi persyaratan, dan tidak diperlukan tulangan. Momen lentur negatif balok rangka di beberapa lantai tidak memenuhi persyaratan. Jika tindakan penguatan tidak dilakukan, akan ada bahaya keselamatan bagi keselamatan struktural bangunan kantor.

2.2 Skema penguatan

Balok beton bertulang tidak cukup diperkuat pada momen negatif, dan skema perkuatan adalah untuk meningkatkan penampang bagian atas balok dan memperkuat bagian atas balok dengan baja. Perkuatan dengan penampang yang diperbesar di bagian atas balok: memotong lapisan pelindung, menanam tulangan, mengikat tulangan, menopang bekisting, menuangkan beton, dan perawatan beton, masa konstruksi lebih lama. Perkuatan bagian atas balok dengan baja: permukaan beton bagian atas balok yang dipoles, pelat baja yang direkatkan, difiksasi dengan baut jangkar kimia, perlindungan permukaan pelat baja, konstruksi sederhana dan waktu singkat. Untuk mempersingkat masa konstruksi dan mengurangi biaya pada saat yang sama, balok beton bertulang diperkuat dengan pelat baja yang direkatkan ke bagian atas balok.

Perhitungan menunjukkan bahwa tulangan baja pengikat atas balok beton bertulang mengadopsi pelat baja kelas Q235B dengan ketebalan 5 mm, yang memenuhi persyaratan kapasitas dukung beban bagian atas balok.

3 Konstruksi Tulangan

3.1 Bahan konstruksi

Balok beton bertulang direkatkan dengan baja untuk memperkuat pelat baja menggunakan baja Q235B, dan perekat struktural baja yang direkatkan menggunakan perekat struktural A-level. Kinerja baja harus memenuhi persyaratan berikut:

1) Rasio nilai kuat luluh baja yang terukur terhadap nilai kuat tarik yang terukur tidak boleh lebih besar dari 0,85;

2) Harus terdapat langkah luluh yang jelas, dan perpanjangan tidak boleh kurang dari 20%;

3) Baja harus memiliki kemampuan las yang baik dan ketahanan benturan yang memenuhi syarat.

Perekat untuk tulangan struktural (perekat untuk perekatan) menggunakan perekat struktural tingkat A, dan kinerjanya harus memenuhi persyaratan Pasal 4.2.2 standar nasional "Spesifikasi Teknis untuk Penilaian Keamanan Material Tulangan Struktur Teknik" GB50728-2011.

3.2 Persyaratan teknis konstruksi

Proses operasi konstruksi tulangan baja pengikat bagian atas balok beton bertulang gedung perkantoran: perawatan permukaan balok beton-perawatan permukaan pelat baja-persiapan perekat-perekatan dan penempelan-pengerasan, deteksi kesalahan kimia dan pemadatan kesalahan-pemeriksaan-anti-korosi.

Pelaksanaan penempelan tulangan baja dilakukan sesuai dengan "Kode Desain Tulangan Struktur Beton" GB50367-2013. Aspek-aspek berikut perlu diperhatikan selama konstruksi penempelan tulangan baja balok.

1) Bilamana pelat baja tempel dipakai untuk memperkuat struktur beton bertulang, prioritas harus diberikan pada pembongkaran anggota struktur asli di samping beratnya sendiri, dan konstruksi hanya dapat dilaksanakan setelah pembongkaran.

2) Sebelum penguatan balok beton, lapisan plester permukaan (atau lapisan plester) harus dihilangkan, noda minyak, kotoran, lapisan yang rusak, dll. harus dihilangkan, lekukan yang lebih besar harus diperbaiki dengan lem struktural, dan debu permukaan harus dihilangkan dan dibersihkan. Setelah benar-benar kering, lap permukaan dengan kapas penyerap yang dibasahi dengan aseton.

3) Permukaan ikatan pelat baja harus dibersihkan dari karat dan dikasar. Permukaan tersebut dapat dipoles dengan sandblasting, kain ampelas, atau roda gerinda datar hingga tampak berkilau metalik. Semakin kasar permukaannya, semakin baik. Pola gerinda harus tegak lurus dengan arah gaya pelat baja. Lap hingga bersih dengan kapas penyerap yang dicelupkan ke dalam aseton.

4) Lem struktur bangunan terdiri dari dua komponen A dan B. Ambil wadah bersih dan timbangan untuk mencampur sesuai petunjuk, lalu gunakan pengaduk untuk mengaduk selama kurang lebih 5-10 menit hingga warnanya merata. Sebaiknya aduk searah saat mencampur, usahakan untuk menghindari gelembung udara, dan area tersebut harus berventilasi baik.

5) Setelah perekat disiapkan, oleskan pisau gemuk pada permukaan pelat baja yang telah diproses (atau permukaan beton). Bagian perekat harus berbentuk segitiga, dengan ketebalan sekitar 3 mm di bagian tengah dan sekitar 1 mm di bagian tepi. Kemudian, tempelkan pelat baja pada permukaan beton, bor lubang pada balok, dan kencangkan dengan angkur kimia M12 yang telah disiapkan.

6) Setelah pelat baja direkatkan, ketuk pelat baja di sepanjang permukaan yang direkatkan dengan palu tangan. Jika tidak ada kavitasi, berarti perekatan sudah padat. Jika tidak, pelat baja harus dilepas dan direkatkan kembali.

7) Perlakuan anti korosi, permukaan pelat baja harus disikat dan diampelas atau digantung dengan kasa kawat baja dan diaplikasikan dengan mortar semen berkekuatan tinggi dengan ketebalan tidak kurang dari 25 mm sebagai lapisan pelindung.

4 Kesimpulan

Dari segi desain, metode perkuatan pelat baja tempel dapat meningkatkan kinerja beban komponen beton bertulang secara signifikan, dan memenuhi persyaratan peningkatan daya dukung struktur beton bertulang. Metode ini merupakan salah satu metode perkuatan yang direkomendasikan untuk rekonstruksi struktur bangunan dan program perkuatan. Dalam konstruksi metode perkuatan baja tempel, teknologi konstruksi perkuatan baja tempel harus diungkapkan secara menyeluruh sebelum konstruksi, dan kualitas konstruksi perkuatan harus dikontrol secara ketat selama proses konstruksi.