تغليف ألياف الكربون للعارضة

مسح هندسي

يقع مشروع بناء شامل لشركة تطوير في نانجينغ في الضاحية الشرقية للمدينة. يتكون المشروع من ستة طوابق. الطابقان السفليان مبنيان من هياكل، والطوابق الأربعة العلوية مبنية من أعمدة هيكلية ذات أشكال خاصة. تبلغ المساحة الإجمالية للأرضية 8000 متر مربع. الطابق المصمم أصلاً هو مركز تسوق، ووظيفته سكنية. بسبب تغيير وظيفة الاستخدام، يزداد حمل الأرضية. بناءً على زيادة الحمل، يتم فحص الهيكل بأكمله وحسابه. أظهرت النتائج أن قدرة الانحناء والقص للعوارض في النطاق المحلي لهيكل الطابق الثاني غير كافية، وأن قدرة تحمل الانحناء للبلاطات غير كافية.

تحديد مخطط تسليح بلاطة العوارض

بعد بناء المبنى واستخدامه، يجب أن تكون بقية الطوابق في حالة تشغيل طبيعية خلال فترة التسليح. بعد مقارنة شاملة للمخططات (انظر الجدول 1)، تقرر أخيرًا استخدام عجينة لف ألياف الكربون وطريقة تسليح الفولاذ الملصق محليًا.

الطول واللفة

غرض	طرق تقوية الهياكل
	تعزيز FRP	غلاف فولاذي	قسم مُكبّر
طلب	على نطاق واسع	مقيد	--
وزن	ضوء	أثقل	أثقل
قوة	قوة عالية	عالي	--
تنسيق التعزيز	جيد	جيد	جيد
الطول تعسفي، واللفة مريحة.	طول محدود، اتصال ملحوم	--
سعر	عالي	عالي	أدنى
متانة	جيد	أدنى	جيد
فترة البناء	فترة قصيرة	فترة أطول	فترة أطول
صعوبة التشغيل	عملية بسيطة	معقد	معقد
التأثير على العالم الخارجي	صغير	كبير	كبير

مادة التسليح

يستخدم الفولاذ الملتصق FWB صفيحة فولاذية Q345 بقطر 4 أمتار، وأليافًا مقواة بألياف الكربون بسمك 0.167 متر (أو 300 جم/م³)، ومادة لاصقة مطابقة من الدرجة A. تتضمن المادة اللاصقة مادة لاصقة سفلية، ومعجون إيبوكسي للتسوية، وراتنجًا لاصقًا.

تصميم التسليح

في الطابق الثاني المقوى، يجب زيادة قدرة تحمل مسافة الانحناء السالبة للأرضية بمقدار 25. ووفقًا للحسابات والتحليلات، فإن نقص مسافة الانحناء السالبة للأرضية يكمن في استخدام غلاف CFRP بعرض 200 متر ومسافة 400 متر كطبقة واحدة، بطول 2500 متر. يجب زيادة قدرة تحمل Liang Shouwan بنسبة 20%، ويجب لصق ثلاث طبقات من قماش الألياف مع Liang Kuan على طول الجزء السفلي من العارضة. بالإضافة إلى ذلك، يتم لصق حلقات على شكل حرف "U" على الأقواس في كلا طرفي العارضة وعلى كلا جانبي العارضة الثانوية لتعزيز القص، ويتم لصق مرساة دخول القضبان الطولية بعرض 200 متر على كلا طرفي الحلقات على شكل حرف "U".

عملية بناء التسليح وتأثيره

يجب أن يكون سطح الصفيحة الفولاذية الملصقة على سطح المكون الخرساني مقاومًا للصدأ، وأن تكون المادة المقاومة للصدأ غير ضارة بالصفيحة الفولاذية والمادة اللاصقة.

تم لصق غلاف مقوى بألياف الكربون بطول حوالي 145 مترًا، وتم الانتهاء منه في غضون 15 يوم عمل. العجينة الأكثر سمكًا هي الحلقة على شكل حرف "U" في أسفل العارضة، وثلاث طبقات من الغلاف المقوى بألياف الكربون بسمك 0.167 متر. لا يزيد هذا الغلاف من وزن الهيكل وحجمه الهندسي، ويلبي متطلبات المالك من حيث الوقت والمساحة المستخدمة وجودة البناء. علاوة على ذلك، يتميز غلاف CFRP بتماسكه وتماسكه مع سطح الخرسانة، ومتانته العالية، وتأثيره التعزيزي ملحوظ.

ملاحظات ختامية

من خلال تحليل الحسابات والتطبيق الهندسي للهيكل الخرساني المقوى بغلاف CFRP الملتصق، تبين أن طريقة تقوية غلاف CFRP تُعد تقنية فعالة لتقوية الهياكل الخرسانية. بالمقارنة مع تقنية التسليح التقليدية، تتميز تقنية الخرسانة المسلحة بألياف الكربون بأداء اقتصادي شامل جيد. وتتمتع هياكل الخرسانة المسلحة بألياف الكربون بآفاق تطبيقية واسعة.