การเสริมความแข็งแรงของคาน
แผ่นลามิเนต CFRP อัดแรง
เทคโนโลยีการเสริมแรงแผ่นลามิเนต CFRP อัดแรงสามารถนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในหลายๆ สาเหตุ เช่น ความเสียหายของโครงสร้างคอนกรีต การกัดกร่อนของเหล็ก การยกน้ำหนัก การปรับปรุงมาตรฐาน การออกแบบและการก่อสร้างที่ไม่เหมาะสม การใช้การเปลี่ยนแปลงด้านการทำงาน และค่อยๆ กลายเป็นสะพานที่ทรุดโทรมหรืออันตราย

โครงการนี้ตั้งอยู่ที่ถนนวงแหวน เมืองไทหยวน สะพานลอยมีขนาดกว้าง 726 เมตร ความกว้างสุทธิของพื้นสะพาน 16.2 เมตร และโครงสร้างส่วนบนเป็นคานกล่องอัดแรง สะพานนี้สร้างและเปิดใช้งานในช่วงทศวรรษ 1990 หลังจากการทดสอบสะพานเมื่อเร็วๆ นี้ พบว่ากำลังรับน้ำหนักของสะพานลดลงอย่างมาก ซึ่งเริ่มส่งผลกระทบต่อการใช้งานตามปกติของสะพาน โครงการกู้ภัยฉุกเฉินที่รัฐบาลกำหนดควรได้รับการจัดการโดยทันที และพื้นสะพานไม่ควรได้รับผลกระทบในระหว่างการเสริมแรง ดังนั้น จึงได้นำเทคโนโลยีการเสริมแรงแผ่นลามิเนต CFRP อัดแรงมาใช้เพื่อให้การเสริมแรงโครงสร้างเสร็จสมบูรณ์
(1) การอัดแรงอัดล่วงหน้าของแผ่นลามิเนตคาร์บอนไฟเบอร์ สามารถเพิ่มความแข็งแรงแรงดึงสูงสุดของแผ่นลามิเนตคาร์บอนไฟเบอร์ได้ หลักการนี้คล้ายคลึงกับโครงสร้างคานอัดแรง เนื่องจากมีการอัดแรงล่วงหน้าล่วงหน้า วัสดุจึงได้รับแรงเครียดเริ่มต้นในระดับหนึ่ง หลังจากแรงเครียดรองแล้ว ความสามารถในการเสียรูปของคาร์บอนไฟเบอร์และคอนกรีตสามารถปรับปรุงคุณภาพและประสิทธิภาพของเหล็กเสริมได้
(2) สามารถสร้างโมเมนต์ดัดได้โดยการใช้แรงอัดเบื้องต้น โมเมนต์ลดแรงอัดสามารถชดเชยแรงกดได้มากในระยะแรก เพิ่มความสามารถในการรับน้ำหนักของโครงสร้างในระยะหลัง เพิ่มความต้านทานการแตกร้าวของโครงสร้างอย่างมีนัยสำคัญ ลดการเกิดรอยแตกร้าวใหม่ เพิ่มความแข็งและความแข็งแรงโดยรวมของส่วนประกอบ และลดการโก่งตัวของส่วนประกอบขณะรับน้ำหนัก
(3) การเสียรูปของแผ่นคาร์บอนไฟเบอร์เกิดจากสองปัจจัย หนึ่งคือการเสียรูปที่เกิดจากแรงอัดเบื้องต้น และอีกปัจจัยหนึ่งคือการเสียรูปที่เกิดจากแรงภายนอก การเสียรูปเฉือนของกาวซึ่งใช้การเสียรูปร่วมกันทั้งสองส่วนจะกระจายอยู่ที่ปลายทั้งสองด้านของส่วนประกอบและตรงกลางช่วง ทำให้การเสียรูปเฉือนของกาวกระจายตัวอย่างสม่ำเสมอและป้องกันความเสียหายจากการเปราะของกาว
(4) เพื่อให้โครงสร้างแข็งแรงขึ้น จำเป็นต้องจัดวางตำแหน่งการเสริมแรงให้เหมาะสมกับประสิทธิภาพเชิงกลและพื้นที่ติดตั้งของโครงสร้างวิศวกรรม แผ่นลามิเนตคาร์บอนไฟเบอร์เคลือบด้วยกาวอีพ็อกซีชนิดพิเศษได้รับการดึงแรงดึงเบื้องต้นเพื่อซ่อมแซมการเสียรูปและรอยแตก จากนั้นจึงนำแผ่นลามิเนตคาร์บอนไฟเบอร์ไปติดกับตำแหน่งของแผ่นรับแรงของชิ้นส่วนเพื่อเพิ่มความสามารถในการรับน้ำหนักของโครงสร้างให้ได้มากที่สุด

หรือสามารถชมวิดีโอได้ที่:
เทคโนโลยีการเสริมแรงแผ่นลามิเนต CFRP แบบอัดแรงสามารถนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในหลากหลายสาเหตุ เช่น ความเสียหายของโครงสร้างคอนกรีต การกัดกร่อนของเหล็ก การยกน้ำหนัก การปรับปรุงมาตรฐาน การออกแบบและการก่อสร้างที่ไม่เหมาะสม การใช้การเปลี่ยนแปลงฟังก์ชันการทำงาน และค่อยๆ กลายเป็นสะพานที่ชำรุดหรืออันตราย เพื่อยืดอายุการใช้งานและขีดความสามารถของโครงสร้างสะพานให้ได้มากที่สุด เพิ่มขีดความสามารถในการรับน้ำหนักของโครงสร้าง เพื่อให้โครงสร้างสะพานสามารถรองรับความต้องการใช้งานที่สูงขึ้น จำเป็นต้องเสริมกำลังและเสริมความแข็งแรงให้กับสะพานดังกล่าว เมื่อพิจารณาถึงข้อดีของการใช้เทคโนโลยีการเสริมแรงแผ่นคาร์บอนไฟเบอร์อัดแรง เช่น การก่อสร้างที่เรียบง่าย เกณฑ์ทางเทคนิคต่ำ และอื่นๆ จำเป็นต้องมีเทคโนโลยีการเสริมแรงในระดับหนึ่งสำหรับบุคลากรในการก่อสร้าง นอกจากนี้ กระบวนการก่อสร้างไม่จำเป็นต้องใช้อุปกรณ์เครื่องกลขนาดใหญ่ สามารถใช้เพียงอุปกรณ์ขนาดเล็กต่างๆ เช่น สว่านไฟฟ้า สว่านน้ำ และแม่แรง ในช่วงเวลาก่อสร้างเสริมแรงสะพาน เนื่องจากไม่จำเป็นต้องปิดการจราจร จึงไม่ส่งผลกระทบต่อการจราจรบนสะพานตามปกติ และไม่ก่อให้เกิดความแออัดในการจราจร ในบทความนี้ การวิเคราะห์กรณีศึกษาเป็นวิธีหลักในการสรุปเทคโนโลยีที่เกี่ยวข้องกับการเสริมแรงแผ่นคาร์บอนไฟเบอร์อัดแรง ในทางปฏิบัติแสดงให้เห็นว่าการใช้วิธีการเสริมแรงแผ่นคาร์บอนไฟเบอร์อัดแรงที่ฐานคานสามารถปรับปรุงความสามารถในการรับน้ำหนักของสะพานได้อย่างมีนัยสำคัญ และเทคโนโลยีการก่อสร้างมีต้นทุนค่อนข้างสูง จึงควรค่าแก่การส่งเสริมและนำไปใช้ต่อไป