Penguatan dan Perbaikan Jembatan

Proyek

Rentang jembatan adalah 37m, dan permukaan bawah balok tengah bentang sekitar 4,5m di atas permukaan air. Jembatan ini dibangun pada tahun 1980-an. Kapasitas daya dukung desain adalah 100t dan sekarang diperlukan untuk dapat melewati trailer flatbed yang dimuati dengan transformator. Truk flatbed memiliki berat mati 41t, transformator berbobot 105t, dan berat total 146t.

Mengingat beban jauh melebihi beban rancangannya, perhitungan teoritis terlebih dahulu dilakukan berdasarkan kondisi kerja aktual. Kondisi kerja ini termasuk dalam kombinasi beban Ⅲ dalam kode: kombinasi gravitasi struktural (beban konstan) dan gandengan. Menurut persyaratan spesifikasi, komponen jembatan diperiksa dan dihitung untuk kompresi, tekukan, dan geseran.

Jembatan ini merupakan jembatan rangka kaku dengan kaki miring yang dirakit, berpenampang seragam. Kedua ujung dek jembatan ditopang secara sederhana, ujung bawah kaki miring diengselkan, dan ujung atas dipasang ke dek jembatan. Oleh karena itu, model perhitungan mekanis yang ditunjukkan pada Gambar 1 dipilih untuk membagi struktur jembatan secara keseluruhan menjadi simpul dan elemen.

Setelah perhitungan, ditemukan bahwa di bawah aksi berat sendiri jembatan dan beban trailer, kondisi kontrol bagian kontrol dapat memenuhi persyaratan spesifikasi. Namun, kekuatan geser miring dan kekuatan geser permukaan sambungan bagian tiga elemen 3 simpul tidak mencukupi, sehingga harus diperkuat.

Rencana penguatan

Karena alur sungai tempat jembatan berada merupakan jalur lalu lintas air yang penting, jika pelat baja yang direkatkan secara tradisional digunakan untuk perkuatan, perancah penuh harus dibangun di tengah alur sungai, yang akan memengaruhi lalu lintas air dan masa konstruksi akan lebih lama. Tidak cocok juga menggunakan outsourcing untuk menambah ukuran penampang komponen atau perkuatan prategang, jadi pertimbangkan penggunaan material serat karbon untuk memperkuat struktur jembatan.

Ada dua jenis serat karbon yang digunakan dalam tulangan ini: satu adalah bahan seperti pelat, yang memiliki tekstur keras dan dapat direkatkan pada permukaan anggota. Cocok untuk tulangan lentur balok dan digunakan untuk meningkatkan kapasitas dukung lentur. Bahan berserabut lainnya dengan tekstur lebih lembut, digunakan untuk melilitkan atau membuat lingkaran berbentuk U. Lem dapat secara otomatis menembus permukaan untuk membuat serat lebih menempel pada beton. Cocok untuk membatasi beton dan meningkatkan keuletan atau ketahanan gesernya. . Perekatnya adalah resin epoksi, yang terdiri dari semen, primer, lem permukaan, dan bahan pengawet.

Berdasarkan hasil analisis teoritis, diputuskan untuk mengadopsi skema perkuatan berikut untuk jembatan: pertama, kaki balok miring diperkuat, dan kain serat karbon dililitkan dalam jarak 50 cm dari 3 titik simpul ke tumpuan untuk meningkatkan daktilitas di titik simpul. Dalam jarak 200 cm dari 3 titik simpul di arah tengah bentang, tempelkan serat karbon berbentuk U di sepanjang balok untuk meningkatkan ketahanan geser 3 titik simpul, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2. Kemudian bagian bawah balok diperkuat dengan kekuatan lentur, menggunakan papan serat karbon, dan dua potong bagian bawah setiap balok. Titik awal dimulai pada jarak horizontal 200 cm dari tumpuan dan berlanjut ke ujung lainnya pada jarak horizontal 200 cm dari tumpuan, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 3. Karena kendaraan yang kelebihan berat melintasi jembatan merupakan kejadian yang tidak disengaja, dan mengingat bahwa dengan bertambahnya waktu konstruksi jembatan, daya dukung pilar dan pondasi akan meningkat secara bertahap, maka tidak ada tindakan perkuatan lain yang diadopsi untuk substruktur jembatan.

Jembatan penguat serat karbon

(1) Menggunakan teknologi struktur tulangan serat karbon untuk memperkuat jembatan, prosesnya sederhana, dan masa konstruksinya singkat. Setelah proyek selesai, setelah diperiksa dan diterima, ditemukan bahwa serat karbon dan beton terikat erat, tanpa cekungan, dan tidak ada pemisahan. Kualitas konstruksi tulangan telah diterima dengan baik oleh klien, dan hasil yang diharapkan telah tercapai, memastikan kendaraan yang kelebihan berat badan dapat melewati jembatan dengan aman.

(2) Karena bahan serat karbon lembut dan ringan, panjang dan lebarnya dapat ditentukan secara sewenang-wenang sesuai kebutuhan, dan dapat direkatkan dan dililitkan secara sewenang-wenang untuk simpul yang rumit dan posisi yang tidak teratur, sehingga memiliki rentang kemampuan beradaptasi yang luas.(3) Karena bahan serat karbon memiliki ketahanan korosi yang kuat, mereka dapat digunakan secara luas dalam penguatan dan perbaikan struktur di lingkungan khusus