Rehabilitasi balok beton yang diperkuat
Lembar polimer diperkuat serat karbon (CFRP)
Solusi yang diadopsi menggabungkan piringan baja berikat secara eksternal (untuk balok utama dengan celana balok kekuatan yang signifikan) dan lembaran polimer diperkuat serat karbon (untuk balok sekunder, zona sambungan, dan area penting geser).



Ikhtisar proyek
Proyek ini melibatkan rehabilitasi struktural dari sebuah bingkai beton terpasang multi lantai yang ada. Struktur ini terdiri dari kolom RC, balok primer dan sekunder, dan lembaran beton diperkuat cast-in-place-sistem bingkai RC cast-in-site umum di bangunan universitas dari akhir 20 dan awal abad 21.



Masalah
Perubahan fungsi bangunan-peralatan lab, tumpukan perpustakaan, atau persyaratan fungsional baru dapat melebihi kapasitas muatan langsung asli
Kerusakan anggota-paparan lingkungan jangka panjang, degradasi beton, atau korosi penguatan
Kekurangan mengidentifikasi dalam penilaian-audit struktural memberitahukan geser yang tidak mencukupi atau kapasitas fleksibel pada anggota kunci

Solusi
Solusi yang diadopsi menggabungkan piringan baja berikat secara eksternal (untuk balok utama dengan celana balok kekuatan yang signifikan) dan lembaran polimer diperkuat serat karbon (untuk balok sekunder, zona sambungan, dan area penting geser).
1. Balok primer-pelat baja terikat secara eksternal (Rehabilitasi fleksibel)
Metode aplikasi: pelat baja terikat pada soffit (permukaan bawah) dari balok primer, berorientasi pada rentang arah hormonal.
2. Balok sekunder-lembar CFRP (Rehabilitasi fleksibel)
Metode aplikasi: Lembar CFRP satu arah diresapi dengan resin epoksi dan terikat pada soffit balok sekunder, dengan arah serat menyelaraskan paralel ke rentang balok.
3. Sambungan kolom balok-pembungkus U CFRP (Rehabilitasi geser)
Metode aplikasi: Lembar CFRP diterapkan dalam konfigurasi berbentuk U di sekitar bagian beam lintas pada dukungan dan wilayah gabungan, dengan serat berorientasi tegak lurus terhadap sumbu sorot (arah vertikal pada wajah web).
4. Zona persimpangan balok-lembar silang CFRP
Metode aplikasi: Lembar CFRP diterapkan dalam pola silang pada interbagian balok primer ke sekunder, mengatasi keadaan stres kompleks pada hambatan anggota.
Keuntungan dari pendekatan kombinasi
| Aspek desain | Pelat baja | Lembaran CFRP | Keuntungan gabungan |
|---|---|---|---|
| Skala tangkapan kekuatan | Sangat ideal untuk balok utama dengan beban berat | Moderat hingga efisien tinggi untuk anggota sekunder | Dioptimalkan per persyaratan Anggota |
| Kontribusi kaku | Sangat tinggi-mengurangi defleksi secara signifikan | Modulus rendah dibandingkan baja per ketebalan Satuan | Anggota penting kaku pegangan baja |
| Tambah mati muatan | Baja menengah adalah berat | Dekat Nol penting untuk struktur yang ada | Batas CFRP peningkatan berat badan secara keseluruhan |
| Kecepatan instalasi | Pelat berat lambat, jangkar mekanis | Ringan, mudah digenggam | Instalasi paralel pada berbagai anggota |
| Tahan korosi | Membutuhkan lapisan pelindung | Tahan korosi karata | CFRP disukai dalam lingkungan agresif |
| Biaya per kekuatan unit | Umumnya lebih rendah karena keuntungan besar | Lebih tinggi per kg tapi lebih sedikit bahan yang diperlukan | Dioptimalkan dengan biaya berdasarkan jenis anggota |