สะพาน T-Beam

วิธีการเสริมแรงแบบพรีสเตรสแอ็คทีฟหมายถึงการใช้พรีสเตรสกับวัสดุเสริมแรงหลังการเสริมแรงที่จัดวางอยู่ในโซนแรงดึง (หรือโซนต้านทานการอ่อนตัว) ของชิ้นส่วนเสริมแรงเพื่อปรับปรุงความสามารถในการรับน้ำหนักและความต้านทานการแตกร้าวของคานเดิม สำหรับการเสริมแรงสะพานที่มีช่วงกว้าง เทคโนโลยีการเสริมแรงด้วยแผ่นคาร์บอนไฟเบอร์พรีสเตรสมีข้อได้เปรียบที่เป็นเอกลักษณ์

การวิเคราะห์เชิงทฤษฎีและการปฏิบัติจำนวนมากได้พิสูจน์แล้วว่าการใช้เทคโนโลยีเสริมแรงแผ่นคาร์บอนไฟเบอร์อัดแรงสามารถเพิ่มความสามารถในการรับน้ำหนักดัดของคานเดิมได้อย่างมาก เนื่องจากโครงสร้างที่ยืดหยุ่นของเทคโนโลยีเสริมแรงแผ่นคาร์บอนไฟเบอร์อัดแรง ความสามารถในการรับน้ำหนักเฉือนของส่วนเอียงจึงได้รับการปรับปรุงอย่างมีนัยสำคัญ นอกจากนี้ แผ่นคาร์บอนไฟเบอร์อัดแรงยังมีข้อดีดังต่อไปนี้:

1. เนื่องจากผลของการอัดแรงล่วงหน้า แผ่นคาร์บอนไฟเบอร์จะออกแรงขึ้นบนชิ้นส่วนเสริมแรง ซึ่งจะทำให้สะพานโค้งงอ แก้ปัญหาการเบี่ยงเบนที่มากเกินไปใต้สะพาน และปรับปรุงการจัดตำแหน่งของพื้นสะพานและปรับปรุงสภาพของยานพาหนะได้อย่างมีนัยสำคัญ

2. การใช้เทคโนโลยีเสริมแรงแผ่นคาร์บอนไฟเบอร์อัดแรงจะช่วยปิดรอยแตกร้าวของคานเดิมได้บางส่วน และยังจำกัดการปรากฏและการพัฒนาของรอยแตกร้าวใหม่ และปรับปรุงความทนทานของโครงสร้าง อย่างไรก็ตาม การใช้แผ่นคาร์บอนไฟเบอร์อัดแรงเพื่อเสริมความแข็งแรงให้กับโครงสร้างของคอนกรีตคานเดิมที่มีความหนาแน่นต่ำ ความลึกของการคาร์บอไนเซชันสูง และความเสียหายและรอยแตกร้าวของคอนกรีตที่รุนแรงนั้นมีผลจำกัดในการปรับปรุงความทนทานของโครงสร้าง

3. เทคโนโลยีการเสริมแรงแผ่นคาร์บอนไฟเบอร์อัดแรงภายนอกสามารถสร้างได้โดยไม่รบกวนการทำงานของการจราจร ซึ่งส่งผลกระทบเพียงเล็กน้อยต่อการทำงานของสะพาน ในเวลาเดียวกัน การเสริมแรงแผ่นคาร์บอนไฟเบอร์อัดแรงภายนอกต้องใช้เครื่องมือง่ายๆ และระยะเวลาก่อสร้างสั้น

ต่อไปนี้ HORSE จะใช้กรณีของแผ่นคาร์บอนไฟเบอร์อัดแรงในสิบสองปันนาเพื่อหารือกับคุณเกี่ยวกับการประยุกต์ใช้เทคโนโลยีการเสริมแรงแผ่นคาร์บอนไฟเบอร์อัดแรงในงานวิศวกรรมจริง และโซลูชันที่ยืดหยุ่นสำหรับปัญหาที่พบในงานวิศวกรรมจริง

ภูมิหลังโครงการ: โครงการนี้ตั้งอยู่ในพื้นที่ป่าฝนเขตร้อนของสิบสองปันนา มณฑลยูนนาน การออกแบบช่วงสะพานคือ 30 เมตร และมาตรฐานการรับน้ำหนักของยานพาหนะคือ -20 สำหรับรถยนต์และ -100 สำหรับระบบกันสะเทือน โครงสร้างส่วนบนใช้คานคอนกรีตเสริมเหล็กรูปตัว T ที่มีความสูงคาน 1.8 เมตร ส่วนเสาข้างของโครงสร้างส่วนล่างใช้ฐานรองรับคอนกรีตหล่อในที่เป็นรูปตัว U

สถานการณ์ของโรค: สะพานนี้เป็นสะพานคอนกรีตเสริมเหล็กแบบ T-beam ธรรมดา โดยที่การออกแบบเดิมของสะพานนั้นรับน้ำหนักไอน้ำได้ 20 ถึง 100 ส่วนสะพานได้รับความเสียหายบางส่วน และมีรอยแตกร้าวในแนวตั้งปรากฏขึ้นใกล้ช่วงกลางของคาน T-beam หลังจากวิเคราะห์การออกแบบแล้ว เชื่อว่าแรงดึงที่รับไว้ล่วงหน้าไม่ตรงตามข้อกำหนดการออกแบบ จึงตัดสินใจใช้แผ่นคาร์บอนไฟเบอร์ที่รับแรงดึงล่วงหน้าเพื่อเสริมแรง

ความยากในการก่อสร้าง: ความยาวจริงของสะพานคือ 30 ม. แต่เนื่องจากถูกยืดออกด้านข้างและตัวหยุดทั้งสองด้านปิดกั้นตำแหน่งที่ยืดออก ระยะทางที่ยืดออกจริงจึงอยู่ที่ 27.5 ม. เท่านั้น ในขณะที่แผ่นคาร์บอนไฟเบอร์อัดแรงที่ออกแบบไว้คือ 26.4 ม. ดังนั้นระยะทางจะต้องได้รับการควบคุมในระหว่างการติดตั้งสมอ แม้ว่าจะติดตั้งคานที่สั้นที่สุดโดยให้ปลายยึดแน่น ระยะความตึงจะน้อยกว่า 16.5 ซม. ในกระบวนการปรับความตึงเท่านั้น จึงสามารถพลิกแม่แรงเพื่อให้ถึงระยะปรับความตึงได้

เครื่องมือสร้างแรงตึงของระบบเสริมแรงแผ่นคาร์บอนไฟเบอร์อัดแรงประกอบด้วยสมอปลายคงที่และสมอปลายรับแรงตึง เมื่อใช้เทคโนโลยีนี้สำหรับการก่อสร้างเหล็กเสริม ควรสงวนระยะแรงตึงที่เพียงพอตามข้อกำหนดการออกแบบเพื่อให้เป็นไปตามข้อกำหนดการก่อสร้างในสถานที่ เนื่องจากพื้นที่โครงการมีพื้นที่แคบ จึงใช้หลักการยกตัวขึ้นด้านบนในระหว่างการก่อสร้าง เมื่อดึงแรงตึงเบื้องต้น เมื่อสลักปลายรับแรงตึงกำลังจะถึงโครงสร้างคอนกรีต ให้ตัดสลักออกเพื่อให้มีช่องว่างเพียงพอ แล้วจึงดึงแรงตึงเบื้องต้นต่อไปจนกว่าแรงตึงเบื้องต้นจะถึงค่าที่ออกแบบไว้