Ini adalah yang paling ekonomis, paling sederhana, dan paling mudah diterapkan untuk menerapkan metode penguatan untuk meningkatkan kapasitas bantalan, mengendalikan resistensi, resistensi shear dan tingkat beban jembatan.Metode yang berbeda dapat diadopsi menurut status jembatan yang berbeda dan kebutuhan penguatan.

1 pendekatan teknis dan prinsip desain penguatan jembatan

• Pendekatan teknis utama

Penguatan jembatan umumnya memperbaiki atau meningkatkan kapasitas load- bantalan jembatan yang ada melalui penguatan komponen dan perbaikan kinerja struktural, sehingga untuk memperpanjang kehidupan layanan mereka dan memenuhi persyaratan transportasi modern.

Cara utama dari transformasi adalah memperkuat komponen lemah, menambahkan komponen tambahan, mengubah sistem struktural, mengurangi beban mati, penguatan piers dan fondasi, dll.

• Prinsip rencana determinasi reinforment

Hal ini umumnya diyakini bahwa skema penguatan pada dasarnya layak ketika kondisi berikut terpenuhi.Dibandingkan dengan rekonstruksi jembatan baru, ia dapat menyimpan banyak investasi dan materi, dan memiliki keuntungan ekonomi yang jelas; setelah jembatan itu diperkuat, ia dapat memenuhi persyaratan dalam hal kinerja struktural, meningkatkan kapasitas dan daya tahan. substruktur jembatan memiliki potensi yang cukup.

2 Beberapa metode umum penguatan jembatan

2.1 Diisi metode penguatan bagian

Metode bagian yang diperbesar, juga dikenal sebagai metode penguatan beton luar, adalah metode memperkuat daerah dan penguatan struktur beton.Metode penguatan ini memerlukan bagian bawah jembatan untuk diperkuat

Strukturnya bisa menahan berat badan lebih dan menyediakan kapasitas bantalan yang lebih tinggi.Dalam keadaan normal, itu terutama untuk thicken dek jembatan atau memperbesar lebar balok rib dari balok utama.

2.2 Metode penguatan tekanan

Metode penguatan stres pertama adalah metode memperkuat struktur dengan batang dasi baja preternally.Hal ini cocok untuk jembatan yang membutuhkan peningkatan kapasitas bantalan, kekakuan dan resistensi retak, dan membutuhkan lebih sedikit ruang setelah penguatan.Hal ini dapat dibagi menjadi prestased tie rod penguatan dan prestressed strut penguatan.Di antara mereka, penguatan tongkat dasi yang ditekan terutama digunakan untuk anggota yang suka menekuk.Tubuh balok digunakan sebagai jangkar, dan gaya eksternal diterapkan ke daerah ketegangan dari balok melalui tekanan prestasif untuk mengimbangi berat diri struktur dan mengurangi stres di bawah tindakan beban kendaraan.Hal ini dapat mengurangi retak berlebihan dalam balok dan mengurangi lebar retak.Perbaikan struts prestass terutama digunakan untuk kolom dermaga terkompresi aksial dari substruktur jembatan, tetapi metode ini jarang digunakan dalam praktek untuk penguatan kolom dermaga jembatan.

2.3 metode penguatan baja ikatan eksternal

Metode penguatan baja eksternal adalah metode penguatan yang menggunakan perekat kimia secara langsung menempel pelat baja di permukaan dari anggota beton untuk membentuk sebuah gaya-bantalan keseluruhan dengan anggota untuk meningkatkan kapasitas bantalan, meningkatkan keabsahan, kekakuan dan memenuhi persyaratan penggunaan normal.

2.4 Pasting FHP metode penguatan

Pengikatan metode penguatan FHP adalah dengan menggunakan kekuatan tinggi atau material komposit serat elastik elastis, dan menggunakan ikatan resin atau menanamkan resin untuk menempel di permukaan anggota beton jembatan, sehingga anggota asli membentuk metode penguatan gabungan integral.

Saat ini, ada tiga jenis bahan FRP yang umum digunakan dalam teknik struktural: serat kaca (GFRP), serat karbon (CFRP) dan serat aramid (AFP), di mana serat karbon yang diperkuat bahan komposit (CFRP) digunakan lebih banyak.Artikel ini berfokus pada penggunaan metode penguatan CFRP dan aplikasi rekayasa praktis.

Arah serat kain serat karbon dibagi menjadi dua jenis: unidirectional dan bidirectional, di antara yang kain unidirectional terutama digunakan.Kain serat karbon memiliki karakteristik kekuatan tinggi-to- rasio berat dan stiffess-untuk-rasio berat, daya tahan kelelahan yang baik, daya tahan tinggi, resistensi korosi, dan koefisien ekspansi panas rendah.

Ketika struktur jembatan diperkuat adalah dalam lingkungan khusus, bahan pelindung lain harus dipilih sesuai dengan kondisi tertentu.Saat ini, metode penguatan kain serat karbon pasting sering ditambah dengan retak pengelompokan dan metode menyegel.

Dibandingkan dengan metode penguatan lain, keuntungan dari teknologi penguatan serat karbon terutama tercermin pada: kekuatan tinggi dan efisiensi, designabilitas kuat; pada dasarnya tidak mengubah penampilan struktur asli, dan tidak akan menyebabkan kerusakan pada struktur asli; transportasi, penyimpanan, dan konstruksi yang lebih nyaman dan lebih cepat.Sangat mudah untuk memastikan kualitas konstruksi dan biaya pemeliharaan rendah pada periode berikutnya; struktur kimianya stabil, dan lebih menonjol dalam resistensi cuaca, resistensi korosi dan resistensi kelelahan.Namun, ketika menerapkan metode ini untuk memperkuat jembatan, pertimbangan penuh harus diberikan pada orientasi serat, metode hubungan material yang masuk akal, ukuran koneksi, lokasi koneksi, dan indikator kinerja dari bahan ikatan.Terutama kontrol kualitas proses konstruksi harus dilakukan sesuai dengan prosedur konstruksi normal, jika tidak akan mempengaruhi efek penguatan jembatan.

Contoh aplikasi penguatan FRP

Sebuah jembatan dibangun pada awal 1970-an: Sustruktur adalah rentang 4-lubang L = 16.8m, dengan penguatan kecil dan micro- bent lempengan I- balok tipe perakitan diperkuat balok beton struktur.Deck bridge tanpa crossbeam memiliki izin bersih 7m + 2 x 0.25m.Struktur bagian bawah diperkuat beton dua kali lipat kolom-in-tempat tumpukan piers dan abusi gravitasi.

Penyelidikan penyakit sebelum penguatan

Sebelum menentukan rencana penguatan, penyelidikan menyeluruh dilakukan pada situasi saat ini jembatan tua, dengan 4 x 5 balok utama dari seluruh jembatan.Menurut kerusakan yang sebenarnya, 15 balok utama, piring mikro-bentak, mendukung, dermaga jembatan (aburations) dan struktur tambahan dengan 2 sampai 4 lubang hati-hati diperiksa.

Balok utama

Kualitas konstruksi adalah miskin, dan ukuran setiap bagian tidak konsisten sepanjang rentang.Maksimum 51 retakan ditemukan pada satu balok utama, dan lebar retakan paling banyak 4mm.Ada retakan vertikal, retakan miring, dan retakan horisontal.Sudut antara celah miring dan arah horizontal adalah 40-80.Retakan vertikal terutama didistribusikan dalam bagian bawah dari utama girder web (terutama dalam jangkauan 8.5m di tengah span), dan lebar di bagian bawah dan sempit di atas; retakan miring terutama didistribusikan dalam 4m di akhir; retak horizontal terutama didistribusikan di ujung balok.Batang baja lokal dari balok utama terkena, menyebabkan korosi.

Desain reinforman

Balok utama diperkuat dengan lembar serat karbon HM-30.Indikator kinerja utama adalah: ketebalan desain 0.167mm; tensile kekuatan deviasi standar 40MPA; tensile daya nilai standar 4108MPa; rata-rata tensile kekuatan 4233Mpa; elastic modulus 236GPa.Dalam perhitungan, memperhitungkan adhesi antara lembar serat karbon dan beton utama, faktor pengurangan dari 0.8 digunakan untuk nilai desain bahan & # 39; s tensile strength.Setelah perhitungan, ketebalan bahan serat karbon bawah di tengah balok utama harus 0.25 mm, jadi dua lapisan yang digunakan.Desain penguatan ditunjukkan dalam Gambar 1.

Kesimpulan

Artikel ini memperkenalkan beberapa metode utama penguatan jembatan tua, dan berfokus pada aplikasi bahan serat karbon dalam penguatan jembatan tua.Melalui contoh penguatan beton, terlihat bahwa anggota jembatan diperkuat dengan kain serat karbon dapat sangat meningkatkan resistensi lentur dan shear dari balok dan piring, dan dapat meningkatkan kekakuan dan kejanggalan anggota jembatan, dan memainkan peran penahanan pembuktian dan mengurangi defleksi.Saya percaya bahwa material baru ini dan proses baru akan memiliki prospek aplikasi yang lebih besar setelah lebih banyak teknik tes praktek dan perbaikan.