การเสริมความแข็งแรงของเสา

หุ้มคอลัมน์ด้วยผ้าคาร์บอนไฟเบอร์แบบทิศทางเดียว

เหมาะสำหรับการเสริมกำลังเสาคอนกรีตเสริมเหล็กที่ต้องการปรับปรุงความสามารถในการรับแรงเฉือนและความเหนียวโดยรวมของส่วนประกอบ

1. พื้นผิวด้านนอกของหน้าตัดส่วนประกอบ
   
   ผ้าโพลีเมอร์เสริมคาร์บอนไฟเบอร์ (CFRP)

ข้อกำหนดด้านการออกแบบและการก่อสร้างสำหรับการเสริมความแข็งแรงเสาด้วยผ้าคาร์บอนไฟเบอร์

ก. สำหรับส่วนประกอบโครงสร้างคอนกรีตเสริมเหล็ก ระดับความแข็งแรงของคอนกรีตที่วัด ณ จุดติดตั้งต้องไม่ต่ำกว่า C15 และค่าแรงยึดเกาะแรงดึงของพื้นผิวคอนกรีตต้องไม่ต่ำกว่า 1.5 MPa

ข. วัสดุคอมโพสิตโพลีเมอร์เสริมคาร์บอนไฟเบอร์ (CFRP) ที่ติดบนพื้นผิวของส่วนประกอบคอนกรีตต้องไม่สัมผัสกับแสงแดดหรือวัสดุที่เป็นอันตรายโดยตรง และต้องปกป้องพื้นผิวของวัสดุเหล่านี้

การวิเคราะห์รายละเอียดการเสริมความแข็งแรงเสาด้วยผ้าคาร์บอนไฟเบอร์

ก. จำนวนชั้นของผ้าเส้นใยที่มีแรงยึดรอบวงต้องไม่น้อยกว่า 2 ชั้นสำหรับเสาหน้าตัดวงกลม และไม่น้อยกว่า 3 ชั้นสำหรับเสาหน้าตัดสี่เหลี่ยมจัตุรัสและสี่เหลี่ยมผืนผ้า

ข. ความกว้างเหลื่อมซ้อนกันระหว่างชั้นบนและชั้นล่างของแถบรัดรอบวงต้องไม่น้อยกว่า 50 มม. ความยาวส่วนต่อขยายของจุดตัดรอบวงของผ้าเส้นใยต้องไม่น้อยกว่า 200 มม. และตำแหน่งเหลื่อมซ้อนกันของแถบควรเหลื่อมกัน

ค. คุณภาพการยึดเกาะระหว่างผ้าเส้นใยและคอนกรีตสามารถตรวจสอบได้โดยการเคาะเบาๆ ด้วยค้อนหรือกดพื้นผิวของผ้าคาร์บอนไฟเบอร์ด้วยมือ พื้นที่ยึดเกาะที่มีประสิทธิภาพทั้งหมดต้องไม่น้อยกว่า 95%

ปลอกเหล็กหุ้มเสา

วิธีการเสริมเหล็กหุ้มเป็นวิธีที่ดีกว่าสำหรับปัญหาการเสริมเหล็กตามยาวที่ไม่เพียงพอของเสาคอนกรีต ซึ่งสามารถแบ่งออกได้เป็น 2 รูปแบบ คือ การเสริมแผ่นเหล็กยึดติดภายนอกและการเสริมเหล็กหน้าตัดปิดแบบไม่ยึดติดตามการเชื่อมต่อกับโครงสร้างเดิม ทั้งสองวิธีสามารถปรับปรุงความสามารถในการรับน้ำหนักและความต้านทานแผ่นดินไหวของเสาคอนกรีตเสริมเหล็กได้อย่างมาก

ข้อกำหนดการออกแบบและก่อสร้างการเสริมความแข็งแรงเสาด้วยปลอกเหล็ก

และเหล็กฉากเสริมแรงจะต้องไม่น้อยกว่า L75 * 5

ข. เมื่อเสาเดิมที่เสริมความแข็งแรงแล้วเสียหายอย่างรุนแรงและไม่เหมาะกับการรับน้ำหนักเพิ่มเติม อาจละเลยผลกระทบของเสา และโครงเหล็กจะรับน้ำหนักทั้งหมด

ค. ปลายทั้งสองข้างของเหล็กฉากหุ้มต้องเชื่อมต่อและยึดให้แน่นหนา ปลายด้านล่างของเหล็กฉากยึดกับฐานราก ปลายตรงกลางต้องสอดผ่านพื้นของแต่ละชั้น และปลายด้านบนต้องยื่นไปจนถึงด้านล่างของชั้นบนหรือหลังคาของพื้นที่เสริมความแข็งแรง

ง. เมื่อเสริมความแข็งแรงเสาด้วยเหล็กฉากหุ้มด้านนอก ขอบและมุมของหน้าตัดของโครงสร้างเดิมควรเจียรให้เป็นมุมมน รัศมี r มากกว่าหรือเท่ากับ 7 มม. การฉีดเหล็กยึดติดภายนอกควรดำเนินการหลังจากการเชื่อมโครงเหล็ก

การวิเคราะห์รายละเอียดการเสริมความแข็งแรงเสาด้วยปลอกเหล็ก

ก. สำหรับการเสริมแรงเสาด้านล่าง ปลายเหล็กฉากเสริมแรงต้องยึดกับด้านบนของฐานรากโครงสร้างเดิม สำหรับเหล็กฉากเสริมแรงที่ฝังอยู่ในดินฐานราก ควรเทคอนกรีตเสริมเหล็กเพื่อป้องกันสนิม

ข. เมื่อเสริมความแข็งแรงเสาคอนกรีตเสริมเหล็กด้วยโครงเหล็กหุ้มเหล็ก พื้นผิวเหล็กโปรไฟล์จะต้องได้รับการปกป้องด้วยปูนซีเมนต์กำลังสูงหนา 25 มม. หรือวัสดุทนไฟอื่นๆ

วิธีการเสริมกำลังด้วยการขยายหน้าตัดเพื่อเสริมความแข็งแรงเสา

วิธีการขยายส่วนเสริมแรงหน้าตัดมีผลดีต่อปัญหา "อัตราส่วนแรงอัดตามแนวแกน" หรือ "การเสริมแรง" ที่เกินขีดจำกัด เป็นวิธีการขยายพื้นที่หน้าตัดของโครงสร้างคอนกรีตหรือโครงสร้างอื่นๆ เพื่อเพิ่มความสามารถในการรับน้ำหนักและรองรับการใช้งานปกติ สามารถนำมาใช้เสริมแรงคาน แผ่นพื้น เสา และส่วนประกอบอื่นๆ ของโครงสร้างคอนกรีตและโครงสร้างทั่วไปได้อย่างแพร่หลาย ข้อดีคือสามารถเพิ่มความแข็งแรง ความสามารถในการรับน้ำหนัก และความสามารถในการเสียรูปของส่วนประกอบต่างๆ ได้ในเวลาเดียวกัน และยังเพิ่มความน่าเชื่อถือของการเชื่อมต่ออีกด้วย ข้อเสียคือ ต้องใช้แรงงานหนัก การบำรุงรักษานาน กินพื้นที่อาคารมากขึ้น และอื่นๆ

1. คานเสริมแรงตามยาวแบบใหม่
   
   ส่วนใหม่
   
   ส่วนของเสาเดิม
   
   คานเท้าแขนแบบใหม่

ข้อกำหนดด้านการออกแบบและการก่อสร้างของวิธีการเสริมกำลังขยายหน้าตัดสำหรับการเสริมความแข็งแรงเสา

ก. ระดับความแข็งแรงของคอนกรีตส่วนประกอบไม่ควรต่ำกว่า C13

ข. ข้อกำหนดความหนาของเสาคอนกรีตใหม่: เมื่อใช้คอนกรีตหล่อในที่ คอนกรีตอัดแน่นด้วยตัวเอง หรือวัสดุยาแนว ความหนาของเสาไม่ควรน้อยกว่า 60 มม. และเมื่อใช้วัสดุพ่นทราย ความหนาของเสาไม่ควรน้อยกว่า 50 มม.

ค. เมื่อใช้วิธีเสริมเหล็กด้วยการขยายส่วนหน้า ควรเตรียมพื้นผิวคอนกรีตของส่วนต่อเติมเดิม และเอกสารการออกแบบควรระบุข้อกำหนดเกี่ยวกับวิธีการเตรียมและคุณภาพของส่วนหน้าตัด โดยทั่วไป นอกจากการขัดผิวคอนกรีตแล้ว ควรขัดถูพื้นผิวคอนกรีตด้วยแปรง กาวติดผิวโครงสร้าง การปลูกหมุดยึด หรือการเพิ่มสลักยึด และวิธีการอื่นๆ

เส้นผ่านศูนย์กลางของเหล็กเสริม D และเสาไม่ควรน้อยกว่า 14 มม. เส้นผ่านศูนย์กลางของโกลนยึดไม่ควรน้อยกว่า 8 มม. เส้นผ่านศูนย์กลางของโกลนรูปตัว U ควรจะเท่ากับเส้นผ่านศูนย์กลางของโกลนเดิม และเส้นผ่านศูนย์กลางของโกลนแบบกระจายไม่ควรน้อยกว่า 6 มม.

การวิเคราะห์รายละเอียดของวิธีการเสริมแรงแบบขยายหน้าตัดสำหรับการเสริมความแข็งแรงเสา

ก. เมื่อเสริมความแข็งแรงเสาคอนกรีตที่มีหน้าตัดขยายทั้งสี่ด้าน จำเป็นต้องตรวจสอบให้แน่ใจว่าเหล็กดามแบบวงแหวนใหม่ปิดสนิท นอกเหนือไปจากเหล็กยึดที่ฝังไว้

ข. สามารถเชื่อมเหล็กดามใหม่เข้ากับเหล็กดามเดิมเพื่อสร้างวงปิดได้ เมื่อเสริมความแข็งแรงเสาคอนกรีตเสริมเหล็กโดยการขยายหน้าตัดด้านใดด้านหนึ่ง สองด้าน หรือสามด้าน