Củng cố cột

Tổng quan dự án

Một tòa nhà văn phòng chiều dài 68 m, chiều rộng 16 m, diện tích xây dựng khoảng 8900 m2, một lớp dưới lòng đất, bảy tầng trên mặt đất, một cấu trúc khung và một nền tảng tàu, đầu tư vào năm 1980 và đưa vào sử dụng trong năm sau. Khi được trang trí lại, phát hiện ra có 3 cột giữa ở hai và ba tầng ở giữa tòa nhà, và các vết nứt ở gốc của cột là nghiêm trọng. Sự vỏ bê tông trong rễ cột là nghiêm trọng, và các dây dọc cột bị ăn mòn có thể được nhìn thấy rõ ràng. Nó được tìm thấy rằng 3 cột trên trong tòa nhà có các vết nứt dọc khoảng 1 m từ rễ của cột, chiều rộng may tối đa là 2,5 mm, sự ăn mòn của các gân chính và gậy nặng, dẫn đến việc giảm diện tích hiệu quả của lực ban đầu và mất mát nghiêm trọng của bê tông trong rễ, điều này đã làm giảm phần cột đến một mức độ khác nhau. Ngoài ra, có một số vết nứt nghiêm trọng trong chùm khung, tất cả đều cần tăng cường. Bài viết này chỉ giới thiệu các cột tăng cường.

Dựa trên dự án, chọn vải tái lạnh sợi carbon (CFRP) để tăng cường cột.

Lựa chọn phương pháp tăng cường

Hiện tại, các phương pháp phổ biến được sử dụng để củng cố các cột bê tông thép là: phương pháp mở rộng phần cột, phương pháp đóng gói thép và phương pháp đóng gói vật liệu FRP. Phương pháp thép đóng gói hiệu quả hơn phương pháp phần bê tông thép, bởi vì phương pháp phần mở rộng làm cho trọng lượng và kích thước phần của cấu trúc tăng đáng kể. Hai phương pháp này nhân tạo hơn và đôi khi khó xây dựng. Ngoài thép nặng hơn, khả năng của thép bao quanh để chống lại sự xói mòn môi trường bất lợi là kém.

Trong những năm gần đây, vật liệu FRP (bao gồm CFRP, GFRP, AFRP, v.v.) đã được sử dụng để tăng cường các cột bê tông thép như một phương pháp tăng cường mới thay vì thép bao bọc. Phương pháp này có lợi thế của độ bền cao, hiệu quả cao, xây dựng thuận tiện, độ bền tốt và chống ăn mòn, độ dày mỏng, trọng lượng nhẹ và như vậy. Trong số đó, hình thức phổ biến nhất của các cột tăng cường FRP là vải sợi bọc hoặc dải. Dự án chọn vải sợi carbon để củng cố nó.

Có một số quy trình khác nhau để củng cố cột bê tông thép bằng vật liệu FRP. Theo quá trình hình thành, phương pháp tăng cường có thể được chia thành ba loại: phương pháp gậy ướt, phương pháp cuộn dây sợi liên tục và phương pháp vỏ prefabricated. Phương pháp được sử dụng phổ biến nhất là phương pháp liên kết ướt, có những lợi thế nổi bật của sự linh hoạt lớn và dễ vận hành trong lĩnh vực. Phương pháp này được chọn bằng phương pháp này, và vải sợi đơn chiều được bọc trên bề mặt của cột bằng cách thâm nhập nhựa, do đó hướng của sợi chính dọc theo vòng của cột. Cột có thể được bọc hoàn toàn bằng vải sợi đơn lớp hoặc nhiều lớp, và cũng có thể được bọc một phần bằng vòng xoắn ốc liên tục hoặc vòng cách. Trong dự án này, vải sợi carbon được bọc hoàn toàn và tăng cường.

Kích thước phần của cột hình chữ nhật trong dự án này là 500 mm x 550 mm. Xem xét rằng hiệu ứng hạn chế của vòng CFRP đối với cột hình chữ nhật là kém, nó có thể cung cấp một hạn chế rất hiệu quả cho cột tròn, vì vậy phần của cột hình chữ nhật trong dự án này là cắt chéo. Hình dạng đầu tiên được sửa đổi thành hình elip và bị hạn chế bởi vòng vải sợi carbon.