Megerősítések okai Megerősítések okai Szerkezetek megerősítése szálerősítésű polimerekkel SZERKEZETEK MEGERŐSÍTÉSÉNEK OKAI Prof. Balázs L. György Miért kell megerősítést végezni? 1/75 4/75 3/75 Megerősítések okai 4/75 Szálerősítés okai MEGEREŐSÍTÉSEK OKAI (anyag vagy szerkezeti) 1. ANYAG ROMLÁS - szilárdság csökkenés - nagy repedések - nagy alakváltozások - földrengés 2. TERHELÉS NÖVEKEDÉSEK 3. STATIKAI VÁZ MÓDOSULÁSAI 5/75 TIPIKUS ALKALMAZÁSOK Megerősítési anyagok és eljárások 6/75 1
Nyírási és csavarási megerősítések PÉLDÁK NYÍRÁSI MEGERŐSÍTÉSEKRE Bevezetés FRP Fiber/Fibre Reinforced Polymer Szálerősítésű polimer CFRP Carbon GFRP Glass AFRP Aramid Megerősítések anyagai -szén szálerősítésű polimer -üveg szálerősítésű polimer -aramid szálerősítésű polimer EBR Externally Bonded Reinforcement Külsőfelületi megerősítés 7/75 8/75 NSM Near Surface Mounted Reinforcement Felületközeli megerősítés 9/75 Megerősítések anyagai Megerősítési anyagok és eljárások FESZÍTETT V. NEM FESZÍTETT FRP SZALAG A HAJLÍTÁSRA MEGERŐSÍTETT TARTÓ LEHETSÉGES TÖNKREMENTELI MÓDJAI 10/75 11/75 1. SZALAG SZAKADÁSA 2. BETON ÖSSZEMORZSOLÓDÁSA A NYOMOTT ZÓNÁBAN 3. HÚZOTT ACÉLBETÉTEK FOLYÁSA ILLETVE SZAKADÁSA 4. BETON LEVÁLÁS A HÚZOTT ZÓNÁBAN 5. RAGASZTÓANYAG TÖNKREMENTELE 6. EGYÜTTDOLGOZÁS TÖNKREMENETELE A SZALAG ÉS RAGSZTÓANYAG KÖZÖTT 7. EGYÜTTDOLGOZÁS TÖNKREMENTELE A RAGASZTÓANYAG ÉS A BETONFELÜLET KÖZÖTT 2
LEVÁLÁSI MÓDOK (Teng and Yao, 2005) Nyomatéki teherbírás növelése Nyírási és tengelyre merőleges feszültségek (Täljsten, 1994) Szerkesztési szabályok Szalagok jellemzői Megerősítések anyagai Acél 13/75 14/75 15/75 POLIMER SZÉNSZÁLAK (Hull. 1981) Szálerősítésű polimerek típusai KEZDETI ÉS VÉGSŐ ALAKVÁLTOZÁSOK Nyomatéki teherbírás növelése GÁTOLT KERESZTIRÁNYÚ ALAKVÁLTOZÁS HATÁSA FRP thickness ft p Szerkesztési szabályok (a) σf p σf fcp Bonding with horizontal fibres Column diameter =2r 16/75 17/75 18/75 3
Szerkesztési szabályok Megerősítési anyagok és eljárások Jövő kutatások KÜLÖNLEGES LEHORGONYZÁSOK HORONYBA RAGASZTOTT SZALAGOK HORONYBA RAGASZTOTT SZALAGOK - LEMEZEK (Blaschko, Zilch, 1998) 30 mm 40 mm L-section length: 100-300 mm CFRP-strip Adhesive Concrete slits 19/75 20/75 21/75 Jövő kutatások HORONYBA RAGASZTOTT SZALAGOK - LEMEZEK (Blaschko, Zilch, 1998) KIVITELEZÉS ÉS MINŐSÉG ELLENÖRZÉS KIVITELEZÉS ÉS MINŐSÉG ELLENÖRZÉS 22/75 23/75 24/75 4
Kivitelezés és ellenőrzés 1. KIINDULÁSI KÖVETELMÉNYEK - Min. felületi tapadó-huzó szilárdság 1.5 N/mm 2 - Max. víztartalom a megerősítendő szerkezet felületén 4 m% - Min. felületi hőmérséklet 5 C 25/75 RAGASZTÓ FELKENÉSE Kivitelezési példa 26/75 SZALAG FELRAGASZTÁSA Kivitelezési példa 27/75 FÖDÉM MEGERŐSÍTÉSEK FÜGGŐFOLYOSÓ FÜGGŐFOLYOSÓ CFRP megerősítő betét (szalag) Kő lemez Kő konzol 28/75 29/75 30/75 5
OSZLOP ELTÁVOLÍTÁSA OSZLOP ELTÁVOLÍTÁSA SILÓ 31/75 32/75 33/75 SILÓ SILÓ Case studies 34/75 35/75 36/75 6
HÍDGERENDA HÍDGERENDA ACÉL ÉS POLIMER SZÁLAK SZÁLERŐSÍTÉSŰ BETONOK 37/75 38/75 7
FRC JAVÍTOTT ANYAGTULAJDONSÁGOK + TECHN. ELŐNYÖK Diszkrét acélbetétek helyett véletlenszerűen elhelyezkedő szálak Szálak: - acél - műanyag - üveg - szén Force [kn] Javuló tulajdonságok: 4 0 - szívósság energiaelnyelés - repedésáthidaló képesség - törési összenyomódás - fáradási szilárdság 24 20 16 12 8 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 Deflection [mm] Ipari padló SIFCON (Orbán, Balázs L. G. 2002) Multiple cracking of SIFCON specimens in the plastic hinges 8