1.Perkenalan

Dalam beberapa tahun terakhir, bahan FRP, terutama bahan CFRP, telah banyak digunakan dalam teknik sipil.Meskipun tidak banyak digunakan sebagai struktur beton yang diperkuat, struktur baja diperkuat CFRP juga mulai diterapkan untuk jembatan dan konstruksi perumahan.Penelitian juga membuktikan bahwa CFRP secara efektif dapat meningkatkan kekuatan dan kekakuan balok baja.

2.Penelitian laboratorium

Dalam studi ini, 1 unsovered bails baja dan 7Piring CFRPbalok baja diperkuat diuji.Plat CFRP dengan panjang dan ketebalan yang berbeda, modus pemuatan yang berbeda (termasuk tiga titik pembengkokan dan empat- titik pengbengkokan) digunakan untuk memperoleh efek dari parameter yang berbeda pada kekuatan dan kekakuan dari balok baja yang kuat.

2.1 spesimen persiapan

Balok baja berbentuk I adalah 1.2 m panjang, 127 mm tinggi, 76 mm lebar, 7.6 mm dalam ketebalan flange, 4 mm dalam ketebalan Web, 275 MPA dalam beban desain dan 205 GPa dalam modulus elastik.Ketebalan plat CFRP yang digunakan adalah 3mm atau 6mm, dan modulus elastik adalah 210GPa.Adhesif struktural adalah Sikapur satu 31 dari Sika Corporation dan modulus shear adalah 2.6GPa.Dalam rangka untuk memastikan ketebalan lapisan perekat adalah 1 mm, manik-manik kaca kecil dengan diameter 1mm yang dicampur menjadi konhesif struktural dalam proporsi 1%.Setelah ikatan dengan balok baja, piring akan dipertahankan selama lebih dari 72 jam.

2.2 metode tes

Formulir pemuatan adalah tiga titik pembengkokan atau empat titik pengendalian, di mana empat titik titik membengkokkan titik adalah 300 ram.Liang Jingkua adalah 1.1m.Memuat kecepatan adalah 0.05mm / detik.Defleksi balok diukur oleh tiga potensi, dan penempatan spesifik ditampilkan dalam Gambar 1.Untuk mencatat distribusi strain di bagian bawah dari plat CFRP dalam spesimen $305, tujuh 2 mm panjang bentuk rangkaian Gl-G7 yang terikat secara permanen ke tengah baris dari bagian bawah dari CFRP piring, seperti yang ditunjukkan dalam Gambar 1.Untuk mengukur distribusi strain dalam rentang, tiga 5 mm panjang pengukur strain melekat ke bagian bawah flange atas, tengah web dan atas flange bawah, seperti yang ditunjukkan dalam Gambar 1.Ketika balok baja secara lokal tidak stabil, itu akan berhenti memuat.

3.Uji hasil dan diskusi

3.1 kekuatan

Kurva defleksi beban dari balok baja yang tidak diperkuat dan 5 balok baja yang diperkuat dikenakan untuk tiga titik pembengkokan ditunjukkan dalam Gambar 2.Muatan 2 balok baja diperkuat dikenakan pengendalian empat titik.Kurva defleksi ditunjukkan dalam Gambar 3.Hal ini dapat dilihat dari diagram bahwa beban utama meningkat dengan peningkatan panjang lempengan.Hal ini karena konsentrasi stres pada akhir piring menyebabkan kegagalan stripping dari plat CFRP, yang membuat kekuatan piring CFRP tidak memberikan bermain penuh.Konsentrasi stres menurun dengan peningkatan panjang piring; (b) Ketika plat CFRP seketika mengelupas dari balok baja, beban pada balok juga menurun dengan cepat.Hal ini dapat dilihat dari ini bahwa kekuatan balok ditingkatkan oleh papan CFRP.

Untuk dua spesimen dari panjang yang sama tapi ketebalan yang berbeda, $305 dan $305D, kapasitas bantalan maksimum mereka adalah 149.1kN dan 112.1KN, secara hormat.Dapat dilihat bahwa kapasitas bantalan S305 dengan ketebalan 3mm lebih tinggi dari $305D dengan ketebalan 6mm.Hal ini karena peningkatan konsentrasi stres pada akhir piring karena piring tebal, yang membuat papan CFRP lebih mudah untuk mengelupas.

3.2 kekakuan

Dari kurva defleksi beban angka 2 dan 3, kita juga dapat melihat pengaruh CFRP piring pada kekakuan balok baja.Ketangkasan plat CFRP tidak ditingkatkan jelas sebelum balok menghasilkan.Hal ini karena modul elastik dari CFRP yang digunakan dalam tes relatif rendah dan ketebalan piring tidak besar.Meningkatkan ketebalan dapat meningkatkan kekakuan sinar, tetapi juga meningkatkan konsentrasi stres di ujung piring.Fig.4 menunjukkan perbandingan defleksi spesimen dikenakan untuk tiga titik membungkuk di bawah 70 loading ketiga.Hal ini dapat dilihat dari diagram bahwa panjang lempengan tidak memiliki efek pada defleksi rentang tengah.Oleh karena itu, meningkatkan ketebalan CFRP adalah cara yang efektif untuk meningkatkan kekakuan balok baja.

3.mode 3 gagal

Kurva load- defleksi yang ditunjukkan di Figs.2 dan 3 menunjukkan bahwa semua CFRP piring spesimen secara instan mengupas dari balok baja kecuali $310.Spesimen dari $310 dihancurkan karena lokal ketidakstabilan balok baja karena piring itu panjang 1 m dan konsentrasi stres pada akhir piring sangat kecil.Modus kegagalan spesimen lain adalah bahwa plat CFRP benar-benar dilucuti dari balok baja.Fig.5 menunjukkan spesimen $304 setelah kegagalan.Hal ini dapat dilihat bahwa lapisan permukaan terutama di antarmuka antara balok baja dan perekat struktural.

3.Tekanan interfacial 4 maksimum

Stres kulit wajah maksimum, stres normal dan stres utama dari balok baja yang kuat di bawah aksi kapasitas bantalan maksimum dapat diperoleh dari rumus analisis kapasitas De bearing.Kecuali untuk kegagalan $310 yang disebabkan oleh ketidakstabilan lokal, stres ekstensif antar wajah maksimum, stres normal dan stres utama dari spesimen lainnya sangat dekat, dan mereka penyebaran koefisien adalah 4.25%, 5%.30% dan 2.89% secara terhormat.Hasil-hasil ini mengkonfirmasi alasan dari formula untuk menghitung maksimum tekanan interface.

Kesimpulan

Kertas ini memperkenalkan tes beban statis balok baja diperkuat dengan piring CFRP.Hasil tes menunjukkan bahwa kapasitas bantalan utama dari balok baja yang kuat meningkat dengan peningkatan panjang lempengan CFRP, tapi menurun dengan peningkatan ketebalan lempengan CFRP.Karena pelarut elastik dan ketebalan plat CFRP relatif kecil, kekakuan sinar baja yang kuat tidak secara signifikan meningkat.Kecuali untuk $310, semua spesimen yang dilucuti dan dihancurkan oleh piring CFRP.Stres interfacial maksimum spesimen di bawah beban maksimum dihitung oleh rumus teoritis sangat dekat, dan strain longitudinal dicatat oleh pengukur strain bertepatan dengan strain teoritis.Semua ini membuktikan bahwa rumus teoritis Deng et al.L71 masuk akal.