การซ่อมแซมรอยแตกร้าวของคาน

1 ภาพรวมโครงการ

โครงสร้างคอนกรีตเสริมเหล็กของอาคารโรงงานอุตสาหกรรมขนาดระนาบ 48 ม. x 30 ม. จำนวน 4 ชั้น พบรอยแตกร้าวที่คานชั้น 2 และชั้น 3 ของอาคารหลังเดียวกัน หกเดือนหลังจากโครงสร้างหลักเสร็จสมบูรณ์และใช้งาน ลักษณะของรอยแตกร้าวของคานทั้งสองเหมือนกัน รอยแตกร้าวตามขวางปรากฏที่ด้านล่างของช่วงคานและขยายออกไปทั้งสองด้านของคาน ความสูงของรอยแตกร้าวขยายไปถึง 150 มม. และชั้นป้องกันจะหลุดออกเล็กน้อยที่ด้านบนของคาน รอยแตกร้าวตามขวางปรากฏที่ด้านบนของส่วนรองรับคาน (ขอบเสา) และขยายลงมาด้านล่างด้วยความยาว 180 มม. ความกว้างของรอยแตกร้าวมากกว่า 0.3 มม. รูปร่างเป็นรูปสามเหลี่ยม ขอบด้านนอกกว้าง และรอยแตกร้าวขยายเข้าด้านในสั้นและค่อยๆ ละเอียดขึ้น ซึ่งทอดยาวผ่านหน้าตัดของคาน จากการวิเคราะห์รูปร่างรอยแตกร้าวของคาน เบื้องต้นสามารถวินิจฉัยได้ว่ารอยแตกร้าวเกิดจากความสามารถในการรับน้ำหนักของคานคอนกรีตไม่เพียงพอ เพื่อความปลอดภัย จำเป็นต้องวิเคราะห์และคำนวณสาเหตุของรอยแตกร้าวใหม่ เพื่อยืนยันว่าควรใช้มาตรการเสริมความแข็งแรงเพื่อเสริมคาน

2 การวิเคราะห์สาเหตุของรอยแตกร้าว

ในภาพวาดไม่มีผนังกั้นบนคาน อย่างไรก็ตาม เนื่องจากมีการเปลี่ยนแปลงการใช้งาน ฝ่าย ก. จึงไม่ได้รับความยินยอมจากผู้ออกแบบให้สร้างผนัง 180 กำแพงสูงเกิน 2 เมตรบนคานโดยไม่ได้รับอนุญาต

3. แผนการเสริมแรง

3.1 แผนการที่ 1: วิธีการเสริมแรงแบบหน้าตัดเพิ่มขึ้น

โครงสร้างคอนกรีตเสริมเหล็กจะถูกเสริมแรงที่ด้านล่างของคานโดยการปรับแอมพลิจูด ระดับความแข็งแรงของคอนกรีตใหม่คือ C25 ซึ่งสูงกว่าคอนกรีตเดิมเล็กน้อย (C20) ดังแสดงในรูปที่ 1 ข้อกำหนดด้านการออกแบบและการก่อสร้างเหล็กเสริม:

(1) การปรับสภาพพื้นผิวของพื้นผิวคอนกรีตเดิม: สกัดลึก 10-25 มม. แล้วล้างพื้นผิวคอนกรีตใหม่ที่เทแล้วให้สะอาดด้วยน้ำยาปรับสภาพพื้นผิว

(2) เหล็กเส้นเสริมที่ด้านล่างของคานคือ 4 x 25 เหล็กเส้นเสริมแรงสั้นขนาด 25 ถูกเชื่อมเข้ากับเหล็กเส้นเสริมแรงของส่วนประกอบเดิม เหล็กเส้นเสริมแรงสั้นมีความยาว 125 มม. และระยะห่างระหว่างกลางของเหล็กเส้นเสริมแรงสั้นแต่ละเส้นคือ 500 มม. ผ่านการเชื่อมต่อข้างต้น เหล็กเส้นเสริมแรงใหม่และเก่าจะทำงานร่วมกัน

(3) ควรติดตั้งเหล็กเสริมรูปตัว U เมื่อทำการเสริมแรง ควรเชื่อมเหล็กเสริมรูปตัว U เข้ากับเหล็กเสริมเดิม โดยเชื่อมครั้งเดียวเป็นเวลา 10 วัน เส้นผ่านศูนย์กลางของเหล็กเสริมรูปตัว U เท่ากับเหล็กเสริมเดิม

(4) ยึดเหล็กเสริมด้วยเหล็กเสริมสำหรับปลูก และความลึกของเสาที่ปลูกคือ 200 มม.

3.2 แผนการที่สอง: วิธีการเสริมแรงด้วยคาร์บอนไฟเบอร์แบบติด

หลักการทำงานของวิธีการเสริมแรงด้วยเส้นใยคาร์บอนคือการใช้วัสดุเรซินยึดเส้นใยคาร์บอนเข้ากับพื้นผิวของโครงสร้างเพื่อสร้างวัสดุคอมโพสิต CFRP ด้วยคุณสมบัติต้านทานแรงเฉือนและความสามารถในการยึดเกาะของสารยึดเกาะที่มีความแข็งแรงสูง จึงสามารถทำงานร่วมกับชิ้นส่วนโครงสร้างได้อย่างมีประสิทธิภาพ เสริมคุณสมบัติแรงดึงของเส้นใยคาร์บอนได้อย่างเต็มที่ และบรรลุวัตถุประสงค์ในการเสริมความแข็งแรงให้กับชิ้นส่วนโครงสร้าง

เมื่อใช้คาร์บอนไฟเบอร์เพื่อเสริมความแข็งแรงให้กับคาน แผ่นคาร์บอนไฟเบอร์สามารถรับแรงดึงได้เท่านั้น ไม่สามารถรับแรงกดได้ ในโครงการนี้ เมื่อเสริมความแข็งแรงให้กับคานโดยการดัด เส้นใยคาร์บอนจะถูกวางรอบเสาทั้งสองด้านของคาน ความกว้างของแต่ละด้านคือ 250 มม. และความยาวของขอบรองรับคือ 3,300 มม. คานจะถูกบายพาสและยึดไว้ที่ด้านล่างของแผ่น เมื่อเสริมความแข็งแรงให้กับคานโดยการดัด ด้านล่างของคานจะถูกวางตามแนวยาวของคาน โดยมีความกว้าง 250 มม. และความหนาเป็นสี่ชั้นจนถึงขอบของรองรับ

ห่วงรูปตัวยูของแผ่นคาร์บอนไฟเบอร์ติดตั้งอยู่ทั้งสองด้านของจุดรับน้ำหนักที่กระจุกตัว และที่ปลายทั้งสองด้านของส่วนรองรับ ความกว้างของห่วงคือ 125 มม. ซึ่งสามารถเพิ่มการยึดของคาร์บอนไฟเบอร์ที่ด้านล่างของคานได้

3.3 การเปรียบเทียบผลกระทบโดยรวมของแผนการเสริมแรง

สุดท้ายเลือกคาร์บอนไฟเบอร์สำหรับการเสริมคาน

4. คำกล่าวสรุป

อาคารนี้ได้รับการเสริมความแข็งแรงแล้ว จากสภาพการก่อสร้าง คาร์บอนไฟเบอร์และพื้นผิวคานได้รับการยึดติดอย่างดี ส่วนที่หนาที่สุดคือห่วงรูปตัว U (ห้าชั้น) ที่ด้านล่างของคาน ความหนาของแต่ละชั้นคือ 0.167 มม. โดยพื้นฐานแล้ว วิธีนี้ไม่ได้เพิ่มขนาดหน้าตัดและน้ำหนักของคาน ตรงตามข้อกำหนดของเจ้าของอาคารทั้งในด้านระยะเวลาการก่อสร้าง พื้นที่ใช้งาน ความทนทานของวัสดุ และคุณภาพการก่อสร้าง และยังให้ผลการเสริมแรงที่น่าพอใจ