Mengapa pelat CFRP bekerja untuk dinding bantalan beban?

Dinding bantalan beban beton adalah elemen tahanan kekuatan lateral utama dalam sebuah bangunan. Mereka secara bersamaan membawa beban vertikal dan menahan geser horizontal dari acara seismik dan kekuatan angin. Ketika dinding berbanding lurus karena kondisi berikut, kapasitas penahan beban jatuh secara signifikan:

• Karbonasi atau korosi rebar menyebabkan hilangnya bagian

• Cacat konstruksi seperti sisir madu, void, atau kekuatan beton yang tidak memadai

• Perubahan penggunaan, di mana beban yang dikenakan melebihi desain asli

• Kerusakan seismik, dengan retak dan disintegrasi beton

Mekanisme inti CFRP (serat karbon diperkuat polimer) menguatkan mudah: CFRP memiliki kekuatan tarik tertinggi sekitar 7-10 kali lipat dari baja biasa. Ketika terikat pada wajah Tensi dari dinding beton, pelat bertindak sebagai penguat eksternal, berbagi tekanan tarik, membatasi penyebar retak, dan meningkatkan kapasitas fleksibel dan geser.

Ikatan pelat CFRP pada sisi tegangan dinding pada dasarnya menambahkan lapisan dari rebar eksternal "-kecuali lebih ringan, lebih tipis, tahan korosi, dan lebih cepat untuk memasangnya.

Kapan penguat pelat CFRP sesuai?

CFRP bukan solusi universal. Ketentuan berikut secara langsung menentukan apakah penguat akan efektif:

Persyaratan kondisi Dinding

• Kekuatan kompresif beton Minimum: C20 atau di atas. Di bawah ambang batas ini, kekuatan substrat menjadi tidak cukup untuk transfer beban yang andal.

• Tidak ada pembongkaran, kegagalan kompresi lokal, atau disintegrasi parah. Struktur harus tetap stabil secara global.

• Ketebalan dinding harus mengakomodasi ikatan pelat dan jangkar ujung yang memadai.

Serasi dengan tujuan penguat

Penguat pelat CFRP membahas kondisi berikut secara efektif:

Kontrol konstruksi penting

Persiapan substrat-faktor Make-or-Break

• Shot-blast atau menggiling permukaan beton untuk menghilangkan lapisan karbonasi dan bahan longgar, memamerkan substrat suara.
  

• Bersih dengan air atau aseton tekanan tinggi. Permukaan harus bebas debu, minyak, lemak, dan kelembaban.

• Toleransi kerataan permukaan: ≤ 3mm celah di bawah pelurus 2 m.

Kontrol kualitas ikatan pelat CFRP

• Gunakan perekat epoksi struktural kompatibel CFRP (perekat serat karbon). Komponen campuran A dan B sesuai rasio produsen.

• Setelah menempatkan pelat, gunakan rol khusus untuk memahat berulang kali, meremas gelembung udara. Ketebalan lapisan perekat Target: 2-3mm.

• Saat menyembuhkan, melarang getaran atau pemuatan. Ikuti suhu dan spesifikasi waktu produsen secara ketat.

Jangkar akhir-tidak pernah melompat

Terminasi pelat adalah titik konsentrasi stres dan Tautan terlenti dalam sistem. Salah satu metode jangkar berikut harus digunakan:

• Jangkar bungkus CFRP berbentuk U: lembar serat dibungkus sekitar tiga muka dinding, mencengkeram ujung pelat.

• Baut jangkar mekanis: baut baja tahan karat dengan mesin cuci pelat baja menyediakan penjepit mekanis pada ujung pelat.

• Pelat baja dan kombinasi baut: pelat baja terikat dan disambungkan pada ujung pelat, menghubungkan ke dinding.

Batasan dan batas jujur

• Antarmuka Bond adalah Tautan lemah. Pengikat antara CFRP dan beton secara signifikan melemah daripada kekuatan bahan masing-masing dari kedua komponen. Lipatan adalah mode kegagalan utama. Desainer harus dengan ketat memverifikasi kapasitas ikatan dan panjang jangkar-tidak pernah memperlakukan ini sebagai detail kecil.

• Tahan api terbatas. Serat karbon kehilangan sifat mekanik dengan cepat di atas 300 °C (572 °F). Dalam lingkungan berisiko api, lapisan perlindungan api tambahan atau sistem penutup tahan api diperlukan.

• Tidak cocok untuk kegagalan kompresi atau pencukuran. Jika dinding sudah mengalami kerusakan beton, kegagalan kompresi lokal, atau disintegrasi parah, CFRP tidak dapat memberikan kapasitas tekan yang memadai. Jaket, pembungkus baja, atau pembesar beton merupakan solusi yang sesuai.

• Kontribusi kaku Terbatas. Sementara CFRP secara efektif meningkatkan kapasitas bantalan beban, kontribusi terhadap kaku struktural secara keseluruhan adalah rendah. Jika kekurangan kaku adalah masalah utama, metode penguat lainnya harus dipertimbangkan secara holistik.