Artikel ini dirilis bersama-sama oleh Universitas Tongji dan Shanghai Horse Construction Technology Co., Ltd

Sebuah sistem anchor melingkar yang inovatif untuk pelat CFRP: Penyelidikan percobaan dan aplikasi lapangan

Abstract

Serat karbon diperkuat dengan polimer (CFRP) telah terbukti efektif dalam penguatan cairan beton yang diperkuat (RC).Berbagai sistem jangkar telah dikembangkan untuk mencegah pemikatan prematur dari pelat CFRP untuk aplikasi penguatan struktural.Dalam studi ini, sebuah sistem jangkar melingkar yang diusulkan dan diuji di bawah beban tensile.Sistem jangkar baru meliputi laras lingkaran, konektor dan wedges bergigi.Parameter seperti intensitas dan tinggi gigi, kesenjangan antara wedges dan sudut baji diselidiki untuk mengoptimalkan sistem jangkar yang diusulkan.Efek dari parameter di atas kapasitas dari sistem jangkar yang diusulkan disajikan dalam kertas.Hasil tes menunjukkan kekuatan penuh dari plat CFRP yang telah diuji dapat dikembangkan menggunakan sistem jangkar teroptimalkan.Sebuah aplikasi praktis dari sistem anchor yang diusulkan telah bekerja dalam bala bantuan struktural dari Jembatan Sungai Tongyu di Cina, dan sistem ini ditemukan sangat efektif di jembatan retak kontrol melalui pemeriksaan jembatan jangka panjang praktis setelah penguatan.

Sistem Anchor Melingkar Untuk Piring CFRP

Kesimpulan

Kertas ini mengusulkan sebuah jangkar melingkar inovatif memperkuat sistem untuk pelat CFRP.Uji eksperimental 10 jangkar dengan berbagai parameter dilakukan untuk menyelidiki efek sudut ganjal, pola gigi dan kesenjangan antara wedges.Sebuah studi kasus jembatan Sungai Tongyu diperkuat oleh pressed CFRP piring disajikan.Kesimpulan dapat ditarik sebagai berikut:

Sistem yang diusulkan mampu mengembangkan 99.6% kekuatan tensile dari 50 * 2 mm CFRP piring, mencapai pemecahan kegagalan dalam tes, yang merupakan mode kegagalan yang paling diinginkan.

Kedalaman gigi memiliki efek yang jelas pada mode kegagalan dan kapasitas sistem jangkar.Gigi yang lebih dalam cenderung menyebabkan stres yang lebih besar pada piring CFRP, sebagai hasilnya, kegagalan pemisahan lebih mungkin terjadi.

Deformasi dari CFRP dan penyerapan energi dari sistem yang diusulkan berhubungan dengan mode gagal piring CFRP.Penurunan kegagalan menghasilkan penurunan signifikan dari deformasi CFRP dan penyerapan energi.

Spasi gigi menunjukkan efek signifikan pada kinerja sistem jangkar yang diusulkan.Distribusi gigi dapat meningkatkan gesekan antara CFRP dan wedges.Namun, gigi lebih halus akan secara dramatis meningkatkan biaya produksi.Untuk keprihatinan biaya, jarak 1 mm disarankan dalam praktek.

Wedge sudut memiliki efek signifikan pada mode gagal dan kapasitas jangkar.Sudut besar menghasilkan gesekan yang lebih kecil, yang menyebabkan kegagalan tergelincir.Jangkar gagal dalam tergelincir dapat berkembang hingga 72.1% dari tensile teruji kekuatan dari CFRP.

Celah lebih kecil (25% dari ketebalan CFRP) menghasilkan lebih sedikit area kontak antara CFRP dan wedge, yang menyebabkan kegagalan tergelincir.Jangkar dengan kesenjangan lebih besar dari 40% ketebalan CFRP menunjukkan kinerja yang sama, dan efisiensi jangkar lebih dari 90%, yang sangat ideal dalam aplikasi praktis.

Untuk sebagian besar jenis jangkar, 220 kN presetting load, yang sekitar 85% dari utama kapasitas CFRP piring, dapat secara efektif mencegah geser Wedges terhadap barel sebelum beban mencapai 200 kN dan tidak ada kerusakan yang jelas diamati selama preset.

Sistem jangkar lingkaran inovatif untuk prestised CFRP piring telah berhasil diterapkan di Jembatan Sungai Tongyu di Cina.Sistem penguatan yang dikembangkan terbukti efektif pada retak berdasarkan hasil inspeksi jangka panjang saat ini.