جسر عوارض من الخرسانة المسلحة بألياف الكربون

مبدأ هيكل الخرسانة المسلحة بألياف الكربون: عندما يتم استخدام راتينج خاص لربط نسيج ألياف الكربون بالسطح المشدود للهيكل الخرساني، فإن نسيج ألياف الكربون والهيكل الأصلي يشكلان وحدة إجهاد جديدة. يتحمل CFRP وقضيب التسليح الحمل معًا، مما يقلل من إجهاد قضيب التسليح، بحيث يحقق الهيكل تأثير التعزيز والتدعيم.

الميزات الرئيسية لتقنية تعزيز ألياف الكربون المترابطة هي:

لا يزيد وزن الهيكل وحجم المقطع تقريبًا.

لا يتغير ارتفاع الخلوص تحت الجسر؛

سهل البناء؛

لا يسبب أي ضرر تقريبًا للهيكل الأصلي.

لديه مقاومة جيدة للتآكل والمتانة ومقاومة التعب.

خصائص ميكانيكية ممتازة، يمكن استخدامه بشكل فعال لمجموعة متنوعة من التعزيزات الهيكلية، بما في ذلك الانحناء والقص والضغط والتعب والزلازل ومقاومة الرياح والتحكم في الشقوق وتمدد الانحراف، وزيادة ليونة الهيكل، وفقًا لتحليل القوة يمكن أن يكون التعزيز متعدد الطبقات، ويمكن أيضًا أن يكون اتجاهه مرنًا.

بالإضافة إلى ذلك، فإن نسيج ألياف الكربون ناعم، ولا يمكن تغيير شكل الهيكل تحت فرضية تقوية مجموعة متنوعة من الهياكل الخرسانية، وبعد التعزيز يمكن طلائه بملاط خرساني، أو يتطلب النمط طلاء مجموعة متنوعة من الأصباغ، والإصلاح والتدعيم دون ترك آثار.

طرق التعزيز والتدعيم باستخدام ألواح CFRP:

التعزيز الانثناءي، يتم ربط ألواح ألياف الكربون بالجانب القابل للشد؛

يمكن إجراء التعزيز القصي عن طريق اللصق الرأسي على جانبي العارضة أو عن طريق تشكيل لفافة حلقية على شكل حرف U في الأسفل، وهو ما يعادل زيادة ركائب القص.

يتم تعزيز مقاومة الشقوق ولصقها على طول الاتجاه الرأسي للشقوق.

يتم تعزيز عضو ضغط قلب العمود ويتم ربط الحلقة المركزية للعمود.

يتم تعزيز جدار القص، ويتم لصق ألواح ألياف الكربون على طول جدران القص على جانب واحد أو كلا الجانبين على طول التعزيز القصي.

يكون تأثير التعزيز بألياف الكربون ملحوظًا، ولكن يجب ملاحظة المشاكل التالية في أعمال التعزيز الفعلية للجسور. تختلف بيئة ألياف الكربون وظروف البناء اختلافًا كبيرًا عن المختبر، ويؤثر أداء بناء المادة نفسها على جودة البناء، لذا يجب تقليل قوة الشد التصميمية لألياف الكربون بشكل كبير من بيانات المختبر. كما أن المستوى التكنولوجي لفريق البناء هو أيضًا عامل يؤثر على الخصائص الميكانيكية للمواد المركبة، لكنه لم يتم تقييمه كميًا بعد. في الوقت الحاضر، من العلمي والمعقول تحديد العوامل المؤثرة على قوة تصميم ألياف الكربون من خلال طريقة المعامل الجزئي، ولكن يجب تحديد القيم المحددة لهذه العوامل وفقًا لعدد كبير من البيانات التجريبية والتحليل النظري العلمي.

الخلاصة

من خلال الدراسة المستمرة لمواد ألياف الكربون والتحسين المستمر لطرق تعزيز ألياف الكربون، يُعتقد أن تعزيز ألياف الكربون سيصبح الاتجاه الحتمي لتعزيز الجسور في المستقبل.