สะพานคานคอนกรีตเสริม CFRP

หลักการของโครงสร้างคอนกรีตเสริมเหล็ก CFRP: เมื่อใช้เรซินชนิดพิเศษยึดผ้าคาร์บอนไฟเบอร์เข้ากับพื้นผิวรับแรงดึงของโครงสร้างคอนกรีต ผ้าคาร์บอนไฟเบอร์และโครงสร้างเดิมจะเกิดแรงเค้นใหม่ขึ้น CFRP และเหล็กเส้นรับน้ำหนักร่วมกัน ช่วยลดแรงเค้นของเหล็กเส้น ทำให้โครงสร้างมีประสิทธิภาพในการเสริมความแข็งแรงและเสริมแรง

คุณสมบัติหลักของเทคโนโลยีการเสริมแรงด้วยคาร์บอนไฟเบอร์มีดังนี้:

น้ำหนักโครงสร้างและขนาดหน้าตัดแทบไม่เพิ่มขึ้น

ความสูงใต้สะพานไม่เปลี่ยนแปลง

ก่อสร้างง่าย

แทบไม่มีความเสียหายต่อโครงสร้างเดิม

ทนทานต่อการกัดกร่อน ทนทาน และทนต่อความล้าได้ดี

มีคุณสมบัติเชิงกลที่ดีเยี่ยม สามารถนำไปใช้เสริมแรงโครงสร้างได้หลากหลายรูปแบบ เช่น การดัด แรงเฉือน แรงอัด ความล้า แรงสั่นสะเทือน แรงลม การควบคุมรอยแตกร้าว และการยืดตัว ช่วยเพิ่มความยืดหยุ่นของโครงสร้าง จากการวิเคราะห์แรง สามารถเสริมแรงแบบหลายชั้น ทิศทางการจับยึดยังยืดหยุ่นได้อีกด้วย

นอกจากนี้ เส้นใยคาร์บอนยังมีความอ่อนนุ่ม ไม่เปลี่ยนรูปทรงของโครงสร้าง เหมาะสำหรับการเสริมความแข็งแรงโครงสร้างคอนกรีตหลากหลายประเภท หลังจากเสริมความแข็งแรงแล้ว สามารถเคลือบด้วยปูนคอนกรีต หรือทาสีทับลวดลายต่างๆ ซ่อมแซมและเสริมแรงได้โดยไม่ทิ้งร่องรอย

วิธีการเสริมความแข็งแรงและการเสริมความแข็งแรงด้วยแผ่น CFRP :

การเสริมแรงดัด แผ่นคาร์บอนไฟเบอร์ติดอยู่กับด้านรับแรงดึง

การเสริมแรงเฉือนสามารถทำได้โดยการแปะในแนวตั้งทั้งสองด้านของคาน หรือโดยการหุ้มวงแหวนรูปตัว U ที่ด้านล่าง ซึ่งเทียบเท่ากับการเพิ่มแรงเฉือนของคาน

เสริมความแข็งแรงของความต้านทานการแตกร้าวและแปะไปตามทิศทางแนวตั้งของรอยแตกร้าว

เสริมความแข็งแรงของแกนรับแรงอัดของเสา และยึดวงแหวนกลางของเสา

เสริมความแข็งแรงของผนังรับแรงเฉือน และติดแผ่นคาร์บอนไฟเบอร์เข้ากับผนังรับแรงเฉือนด้านใดด้านหนึ่งหรือทั้งสองด้านตามแนวเสริมแรงเฉือน

ผลกระทบของการเสริมแรงด้วยคาร์บอนไฟเบอร์นั้นโดดเด่น แต่ควรสังเกตปัญหาต่อไปนี้ในงานเสริมแรงสะพานจริง สภาพแวดล้อมและสภาพการก่อสร้างของคาร์บอนไฟเบอร์นั้นแตกต่างจากในห้องปฏิบัติการอย่างมาก และประสิทธิภาพในการก่อสร้างของวัสดุเองก็ส่งผลต่อคุณภาพของการก่อสร้าง ดังนั้นความแข็งแรงแรงดึงของคาร์บอนไฟเบอร์ในการออกแบบจึงควรลดลงอย่างมากจากข้อมูลในห้องปฏิบัติการ ระดับเทคโนโลยีของทีมงานก่อสร้างก็เป็นปัจจัยหนึ่งที่มีผลต่อคุณสมบัติเชิงกลของวัสดุคอมโพสิตเช่นกัน แต่ยังไม่ใช่การประเมินเชิงปริมาณ ปัจจุบัน การกำหนดปัจจัยที่มีอิทธิพลต่อความแข็งแรงในการออกแบบของคาร์บอนไฟเบอร์โดยใช้วิธีสัมประสิทธิ์ย่อยนั้นมีความสมเหตุสมผลและสมเหตุสมผลทางวิทยาศาสตร์ แต่ค่าเฉพาะของปัจจัยเหล่านี้ควรพิจารณาจากข้อมูลการทดลองและการวิเคราะห์เชิงทฤษฎีทางวิทยาศาสตร์จำนวนมาก

บทสรุป

จากการศึกษาอย่างต่อเนื่องเกี่ยวกับวัสดุคาร์บอนไฟเบอร์และการปรับปรุงอย่างต่อเนื่องของวิธีการเสริมแรงด้วยคาร์บอนไฟเบอร์ เชื่อกันว่าการเสริมแรงด้วยคาร์บอนไฟเบอร์จะกลายเป็นแนวโน้มที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ของการเสริมแรงสะพานในอนาคต