การเสริมแรงพื้นอาคาร

ภาพรวมโครงการ

อาคารแห่งหนึ่งในเมืองคุนซานพบว่าความหนาของชั้นป้องกันของเหล็กเส้นลบในพื้นที่แผ่นพื้น (ความหนาของแผ่นพื้นคือ 120 มม.) มีค่าใกล้เคียงกับประมาณ 80-90 มม. มากเกินไป หลังจากการวิเคราะห์พบว่าในระหว่างการก่อสร้าง เจ้าหน้าที่ก่อสร้างไม่ได้ใส่ใจกับการเหยียบย่ำเหล็กเสริมแรงลบลงบนพื้นผิว ดังนั้น ความหนาของชั้นป้องกันเหล็กเสริมแรงลบของแผ่นพื้นในพื้นที่นี้จึงไม่เป็นไปตามข้อกำหนดในระหว่างการรับมอบงาน และจำเป็นต้องเสริมความแข็งแรงของแผ่นพื้นเพื่อให้สามารถรับน้ำหนักได้ตามข้อกำหนดการออกแบบ การออกแบบเหล็กเสริมจะดำเนินการตามแผนภาพการเสริมแรงของชั้นแรกของโครงสร้างเดิม (โครงการมีชั้นใต้ดิน) พื้นที่ที่จะเสริมแรงด้วยแผ่นพื้นแสดงในรูปที่ 1 พื้นที่แรเงาคือพื้นที่ที่จะเสริมแรงด้วยแผ่นพื้น (พื้นที่ขั้นบันไดเหล็กเสริมแรงลบ) บทความนี้มุ่งเน้นไปที่การออกแบบและแผนการก่อสร้างเหล็กเสริมแรงพื้น

การเปรียบเทียบและการเลือกแผนการเสริมแรง

ความหนาของชั้นแรกคือ 120 มม. และความหนาของพื้นคือ 160 มม. ในรูปแรก พื้นที่แรเงา ① ของเหล็กเสริมด้านลบของแผ่นคือ 8@200 และพื้นที่แรเงา ② ของเหล็กเสริมด้านลบของแผ่นคือ 10@200 เนื่องจากความหนาของชั้นป้องกันเหล็กเสริมด้านลบในพื้นที่แรเงามีความหนาเกินไป เหล็กเสริมด้านลบบนพื้นผิวแผ่นจึงไม่สามารถตอบสนองความต้องการรับน้ำหนักของแบบเดิมได้และจำเป็นต้องได้รับการเสริมแรง ปัจจุบันวิธีการเสริมความแข็งแรงแผ่นพื้นทั่วไปมักประกอบด้วยวิธีการต่างๆ เช่น การติดแผ่นเหล็กกับพื้นและการติดผ้าคาร์บอนไฟเบอร์ แต่ละวิธีการมีข้อดีข้อเสียและขอบเขตการใช้งานที่แตกต่างกัน ด้านล่างนี้คือการเปรียบเทียบและเลือกวิธีการเสริมความแข็งแรงแผ่นพื้นสองแบบในโครงการนี้

หลักการเสริมแรงของแผนการเสริมแรงด้วยแผ่นเหล็กและแผนการเสริมแรงด้วยผ้าคาร์บอนไฟเบอร์นั้นมีความคล้ายคลึงกัน กล่าวคือ เหล็กเสริมเชิงลบของพื้นเดิมจะถูกแทนที่ด้วยแผ่นเหล็กหรือผ้าคาร์บอนไฟเบอร์เพื่อทดแทนเหล็กเสริมเชิงลบของพื้นเดิม การเลือกแผนการเสริมแรง เราจะพิจารณาประเด็นต่อไปนี้เป็นหลัก

1. ขั้นตอนและระยะเวลาการก่อสร้าง

ยึดติดกับการเสริมแรงด้วยคาร์บอนไฟเบอร์ กระบวนการก่อสร้างนั้นง่ายดาย และระยะเวลาการก่อสร้างก็สั้น (เนื่องจากผ้าคาร์บอนไฟเบอร์ไม่จำเป็นต้องมีการบำบัดป้องกันการกัดกร่อนเช่นเดียวกับแผ่นเหล็ก และผ้าคาร์บอนไฟเบอร์ยังงอได้ง่ายกว่าแผ่นเหล็กเมื่อติดไว้ที่มุม)

2. ต้นทุนการเสริมแรง

การใช้ผ้าเสริมแรงคาร์บอนไฟเบอร์แบบยึดติดช่วยประหยัดต้นทุนการเสริมแรงได้ประมาณ 25% เมื่อเทียบกับการใช้แผ่นเหล็กเสริมแรงแบบยึดติด มูลค่าการเสริมแรงของพื้นบริเวณที่มีการเสริมแรงเชิงลบของฐานรองรับพื้นของโครงการนี้ไม่ได้สูงนัก หากใช้วิธียึดติดแผ่นเหล็ก แม้ว่าการคำนวณพื้นที่แผ่นเหล็กเสริมแรงในเชิงทฤษฎีจะน้อยกว่าผ้าคาร์บอนไฟเบอร์ แต่จำเป็นต้องปฏิบัติตามมาตรการการก่อสร้างโครงสร้างจริง ดังนั้น พื้นที่ของแผ่นเหล็กเสริมที่ใช้จึงไม่น้อยกว่าพื้นที่ของผ้าคาร์บอนไฟเบอร์ และต้นทุนต่อหน่วยของแผ่นเหล็กเสริมแรงสูงกว่าต้นทุนต่อหน่วยของเส้นใยคาร์บอนแบบยึดติดถึง 25%

3. ผลการเสริมความแข็งแกร่ง

โครงการเสริมแรงทั้งสองรูปแบบสามารถตอบสนองความต้องการการออกแบบโครงสร้างเดิมได้อย่างสมบูรณ์แบบ แม้ว่าความแข็งแกร่งของพื้นจะได้รับการปรับปรุงให้ดีขึ้นด้วยโครงการเสริมแรงด้วยแผ่นเหล็กยึดติด แต่ความแข็งแกร่งของพื้นของโครงการนี้ก็เป็นไปตามข้อกำหนดการออกแบบ ดังนั้นผลลัพธ์ของการเสริมแรงจึงยังคงเหมือนเดิม

หลังจากที่เจ้าของได้พิจารณาและเปรียบเทียบอย่างครอบคลุมแล้ว ในที่สุดก็ได้เลือกโครงการเสริมแรงโพลีเมอร์เสริมคาร์บอนไฟเบอร์

แผนผังการเสริมพื้นของโครงการนี้มีรายละเอียดตามภาพวาดที่แนบมา

วัสดุเสริมความแข็งแรงแผ่นพื้น

ผ้าคาร์บอนไฟเบอร์ทิศทางเดียว HM-30

บทสรุป

โครงการนี้ใช้วิธีการวางคาร์บอนไฟเบอร์เพื่อเสริมความแข็งแรงในกรณีที่มีการเหยียบย่ำเหล็กเสริมเชิงลบของพื้น โครงการนี้ดำเนินการมาสองปีแล้ว หลังจากการตรวจสอบและสังเกตการณ์อย่างสม่ำเสมอ ไม่พบความผิดปกติทางโครงสร้าง ผ้าคาร์บอนไฟเบอร์มีความแข็งแรงสูง น้ำหนักเบา ทนทานต่อการกัดกร่อน โครงสร้างเรียบง่าย ใช้เวลาทำงานสั้น มีความยืดหยุ่น สามารถพันรอบโครงสร้างที่มีรูปร่างซับซ้อน และตัดได้ง่าย เหมาะสำหรับการดัดคอนกรีตเสริมเหล็ก แรงอัดตามแนวแกน แรงอัดนอกศูนย์ขนาดใหญ่ และการเสริมแรงดึง หลังจากการเสริมแรงแล้ว สามารถเพิ่มความแข็งแรงของโครงสร้างและค่าความปลอดภัยได้อย่างมาก และเป็นหนึ่งในวัสดุเสริมแรงที่เหมาะสมที่สุด