Ruang Bawah Tanah Bangunan Sipil

Proyek Laminasi Serat Karbon Prategang

Ruang lingkup perkuatan dalam suatu proyek adalah perkuatan atap basement. Metode penanganan perkuatan: penopang baja atap basement, perkuatan baru di bagian bawah pelat, laminasi serat karbon di bagian bawah pelat, pelat baja di bagian bawah pelat, perbaikan retak dan plesteran permukaan setelah perkuatan, dll. Sebagai teknologi baru, perkuatan serat karbon memiliki efek perkuatan yang baik dan konstruksi yang fleksibel dan nyaman, serta memiliki keunggulan yang unik. Oleh karena itu, makalah ini berfokus pada analisis konstruksi perkuatan pelat serat karbon prategang (lihat Gambar 1).

Fitur Penguatan Pelat Karbon Prategang

1) Karena sifat fisiknya yang unik, laminasi serat karbon memiliki ketahanan tarik, korosi, dan guncangan yang baik. Menurut percobaan, setelah 10.000 kali pembekuan dan pencairan dalam lingkungan normal, di bawah aksi simulasi cahaya dan kelembaban normal, kinerja serat karbon tidak mengalami pelemahan yang jelas. Selain itu, kekuatan tarik laminasi serat karbon lebih dari 10 kali lipat dari batang baja biasa, dan pada saat yang sama, ia memiliki keunggulan modulus elastisitas yang tinggi, dan dapat digunakan secara efektif untuk penguatan struktur beton bila dikombinasikan dengan resin epoksi.

2) Dalam kondisi yang sama, beratnya hanya 1/5 dari baja tradisional, dan memiliki ketangguhan yang sangat baik. Pada saat yang sama, baja ini dapat disesuaikan dan dipotong dengan bebas pada panjang apa pun, yang lebih menguntungkan daripada untaian baja tradisional.

3) Konstruksi fleksibel dan nyaman, pelat karbon tidak memerlukan pra-pemrosesan dan kualitasnya dapat dikontrol, serta tidak memerlukan api terbuka dan operasi basah serta mesin berskala besar untuk memasuki lokasi, ekonomis dan nyaman, dan masa konstruksi singkat.

4) Berkat sifat fisiknya yang baik, bahan ini tidak mudah terkorosi oleh lingkungan. Di antara bahan bangunan saat ini, bahan ini merupakan salah satu bahan yang paling tahan korosi. Kinerja ketahanan korosi yang baik membuat biaya perawatan di kemudian hari menjadi sangat rendah.

5) Pelat karbon dengan sistem prategang aktif dapat memberikan efek penguatannya lebih baik.

6) Dibandingkan dengan kain karbon, pelat karbon lebih lurus dan mudah diregangkan.

7) Menurut percobaan, pelat karbon dengan ketebalan 1,2 mm dapat menghasilkan efek yang sama dengan 5 lapis kain karbon.

8) Laminasi karbon sedang lebih cocok untuk penguatan dinding struktur bata-beton.

9) Pelat karbon secara signifikan meningkatkan keuletan dan tegangan tarik pada keseluruhan struktur beton.

10) Dibandingkan dengan metode penguatan prategang tradisional dari untaian baja, redaman tegangan penguatan laminasi serat karbon lebih kecil daripada untaian baja. Menurut penelitian asing yang relevan, laminasi serat karbon masih dapat menjamin lebih dari 75% kekuatan setelah 10 juta siklus tegangan pada 2.000 MPa. Oleh karena itu, ketika 50% dari tegangan maksimum diambil sebagai tegangan awal, relaksasi dapat diabaikan.

Prinsip penguatan laminasi serat karbon prategang

Pelat serat karbon prategang diperkuat dan didistribusikan di bagian bawah pelat pondasi, dan prategang yang sesuai diterapkan pada pelat serat karbon dengan memperbaiki jangkar dengan baut. Prategang ditransfer melalui panel serat karbon ke struktur beton di bagian bawah pelat yang terhubung ke jangkar. Ketika tegangan struktur beton terlalu besar di bawah kondisi beban gaya eksternal, itu dapat diimbangi oleh prategang prategang pelat karbon untuk mencegah deformasi dan retakan pada struktur beton. Oleh karena itu, stabilitas dan daya dukung keseluruhan struktur ditingkatkan, dan ketahanan terhadap deformasi dan retakan struktur beton sangat ditingkatkan. Kekuatan tarik laminasi serat karbon didasarkan pada deformasi besar struktur, jadi dengan menerapkan prategang pada laminasi serat karbon, deformasi struktur beton dapat diatasi, dan daya dukung struktur beton dapat ditingkatkan secara efektif. Tetapi pada saat yang sama, ketika struktur beton mengalami deformasi karena gaya, laminasi serat karbon dan jangkar yang dibawanya perlu menanggung tekanan yang sangat besar. Oleh karena itu, panel serat karbon, jangkar, dan struktur beton mudah terkelupas dan rusak. Ini juga merupakan faktor penting yang membatasi teknologi perkuatan pelat karbon prategang. Oleh karena itu, sejumlah besar peneliti ilmiah di bidang teknik saat ini sedang melakukan penelitian eksperimental untuk memecahkan masalah penjangkaran dan prategang pelat serat karbon.

Titik Kontrol Konstruksi

①Ketika beberapa papan serat karbon direkatkan secara paralel, celah antara kedua papan tidak boleh kurang dari 5 mm;

②Jarak antara pilar dinding dan ujung tetap harus kurang dari 100 mm, dan jarak dari ujung ujung tegangan kurang dari 200nun;

③ Kisaran pra-ketegangan sekitar 25 kN, dan perlu untuk terus mengamati perubahan defleksi struktur saat pra-ketegangan;

④Setiap baris perlu dikencangkan selangkah demi selangkah, dan setelah setiap tahap ketegangan, perlu berhenti selama 2~3 menit sebelum melanjutkan ke tahap ketegangan berikutnya;

⑤Untuk persyaratan waktu pengawetan: ketika suhu lingkungan konstruksi lebih besar dari 25 derajat Celcius, waktu pengawetan dan pengerasan adalah 7 hari. Ketika suhu kurang dari 25 derajat Celcius, waktu pengawetan harus diperpanjang sebagaimana mestinya. Jika suhunya lebih rendah dari 5 derajat Celsius, diperlukan tindakan pengawetan dan pengawetan tambahan untuk pengawetan;

⑥ Kondisi penyimpanan produk papan karbon harus dijaga agar tetap kering dan terhindar dari sinar matahari langsung;

⑦ Jangan menggulung atau menyeret bahan papan serat karbon dengan keras di tanah untuk menghindari kerusakan;

⑧ Papan serat karbon adalah bahan yang rapuh. Jika operasi pengencangan tidak tepat, dapat menyebabkan keretakan, retakan, dll. Oleh karena itu, tindakan perlindungan harus dilakukan selama proses konstruksi, dan tidak diperbolehkan untuk beroperasi langsung di bawah sumbu papan karbon untuk menghindari bahaya;

⑨ Selama operasi pengencangan, perlu untuk memastikan pencahayaan lokasi, ventilasi lokasi, dan pandangan terbuka.