Design strengthening of beams slabs with carbon (fiber) FRP تصميم تقوية الجوائز...

1

2

3

تصمیم تقویة الجوائز والبالطات والیاف كربونیة

Fiber Reinforcement Polymer (FRP) ال��ل��� أل�اف اس�ع�ال ان

األع�اء ال��سان�ة ال�أه�ل و�عادة ال�ارج�ة ال�ق��ة م�ال في األم�ل ال�ل ه�

ال����رة

عالي تحمل وذات الكیمیائیة، للعوامل مقاومة مواد من ألیاف مصنوعة ھي - نم الناتج والتآكل للصدأ ومقاومة قلیل، حراري تمدد معامل ولھا لالجھادات

الكربونیة باستعمال األلیاف خصوصا عالیة معامل مرونة وذات التعریة عوامل في PGFRP مسبقة الجھد الزجاجیة واأللیافGFRPالزجاجیة األلیاف

خارجیا الخرسانیة األعضاء تقویة

:)االیبوكسي (الرابطة المادة

م�اد ب�ج�د إال ی�� ال ال��ل��� �أل�اف ال��سان�ة لألع�اء ال�ارجي تغل�ف ع�ل�ة

�أح�ام ال��سانة س�ح على ال��ل��� أل�اف ال��اق على ال��اد ه�ه تع�ل را��ة،

لیاف الكربونیة على السطح تكون بلصق شرائح اال طریقة التنفیذ بشكل عام -

إزالة طبقات التشطیب القدیمة و ازالة اى :الخرسانى مباشرة وذلك عن طریق

طبقات ضعیفة او مفككة من سطح الخرسانة حتى الوصول الى سطح خرسانى

، و ذلك عن طریق الصواریخ او السفح بالرمال كما یجب التأكد من ان يقو

2نیوتن/مم 1.5ال تقل عن مقاومة االلتصاق للسطح الخرسانى

(من نسیج االلیاف یمكن استخدام اكثر من طبقة من الیاف الكربون -

الكربونیة عادةً) قد تصل الى سبعة طبقات فى بعض األحیان و تستخدم طرق معینة للتنفیذ ال تختلف كثیراً عن الحالة العامة

4

ساعة على تثبیت شرائح 24یمكن البدء فى تنفیذ طبقات التشطیب بعد مرور - ".الیاف الكربون

الكربون الیاف استخدام ممیزات

.خفیفة الوزن -١

.ال تصدأ -2

یتم تغطیتھا بطبقات التشطیب فال تترك أثراً -٥.

:الكربون الیاف عیوب

والقصیجب وضعھا فى األماكن المعرضة للشد .1

لذلك یراعى تكسیر سوك الكمرات و األعمدة و جعلھا –مادة قصفة جداً 2

.حتى ال تتكسر األلیافقوسیة

یوجد دھانات معینة و أسالیب حمایة یمكن -لیس لھا اى مقاومة للحریق 3

.تطبیقھا لزیادة مقاومتھا للحریق

تستخدم ھذه المادة في التقویة للتعویض عن فوالذ التسلیح وللمقارنة فالمعروف -

الكربونیة بینما في األلیاف kg/cm2 4000أن اجھاد الخضوع في الفوالذ ھو

وانما تختلف عنھ بأنھ الیوجد kg/cm2 28000وسطیاً

فیھا عتبة سیالن

5

6

FRP Strengthening

Hevilifts is a leading designer and installer of Fiber Reinforced Polymer (FRP) products for repair and strengthening of structures. FRP can be used in existing buildings to strengthen floors and walls for larger live loads, to increase strength and ductility of columns, to correct excessive deflections, to increase shear capacity of beams and to repair and strengthen corrosion damage. FRP can be used in bridges to strengthen girders for increased live load, shear and for the repair of corrosion damage.

7

8

, as reinforced polymer, FRP fiberThe use of enforcement for concrete structures has been growing

rapidly in recent years.

This paper summarizes the current state of knowledge of these

materials and highlights the various FRP strengthening

techniques that have been used for concrete and masonry

structures.

Material characteristics of FRP and fundamental design

considerations are discussed.

Selection of the appropriate materials and their corresponding

advantages and disadvantages are highlighted.

Design philosophies for concrete members reinforced and/or

strengthened with FRP are enumerated.

Fundamental flexure, shear and bond be heavier of concrete

members reinforced and/or strengthened with FRP according

to the current ACI design guidelines are examined.

9

10

11

12

oncrete Beam Strengthened with Glass or Carbon

FRP Glass Fiber Reinforced Polymer (GFRP) or Carbon FRP are economical and efficient materials for strengthening concrete beams for flexure and shear. Among the advantages of GFRP and CFRP are: Increased flexural strength for both positive and negative moment regions Increased shear strength Increased stiffness at service loads Reduced cracked widths for enhanced durability and corrosion resistance No reduction in overhead clearance (e.g. in parking garages)

Lower cost than conventional methods

Because the moment capacity of a section is the couple resulting from the tensile and compressive forces, FRP can be applied to the tension face of the beam to increase the tension force. In most case, the deck or floor slab does have sufficient compressive strength and does not require

13

strengthening. However, if needed, FRP can also be added to the compression face of the beam. In some of the pioneering studies carried out in the late 1980s by the principals of QuakeWrap, Inc, it was clearly shown that improper epoxies can

Mechanism of Flexural Resistance

14

15

مخطط القوى والتشوھات دون الیاف كربون

16

خطط القوى والتشوھات دون الیاف كربون

17

18

19

مخطط القوى واالجھاد والمقطع

كال التسلیح + الیاف صفائح

تطبیق نفس دساتیر الخرسانة وتوازن

قوى الشادة والضاغطة

20

21

22

اشتراطات المقطع المرن وتشوھات االنحناء واالنعطاف

عوامل المقاومة والمادة

23

مواصفات الیاف الكربون

عملیة انھیار الخرسانة قبل الفوالذ

24

لعزم المقاوم والمقطع وتواجد الیاف الكربونا

توازن قوى الشادة والضاغطة وتواجد الصفائح

25

قیم التشوھات والمقطع

ثوابت االنعطافحساب

26

حساب ثابت تشوه األلیاف

حساب العزم المقاوم والمقطع

27

حساب ثابت المقاومة

28

فرضیات مراحل االنھیار

29

حساب العزم المقاوم المصعد

حساب وتصمیم مقطع تیھ

30

حل میثال عملي

حساب ثابت المقطع المضغوط

31

حساب بعد المحور المحاید

32

االنھیارالتحقق وشكل

33

حساب العزم المقاوم

وضعیات األلیاف ومقاومة قوى القص

34

مقاومة قوى القص

مقاومة قوى القص ورأس دائري

35

انھیار المقطع بالقص یكون مفاجئ وغیر مرن

مقاومة المقطع وقوة القص

36

مقاومة المقطع والقص

37

التشوھات واأللیاف

38

حساب القص الكلي والمقطع

39

ساب الحد األعظمي وتحمل القصح

40

حساب التباعد األعظمي واصفاءح

التحقق واجھادات ثناویة

الباعد األعظمي والصقیحة

41

42

43

44

45

46

47

48

49

50

51

52

53

54

55

56

CFRP reinforcement on parking garage beams.

57

Exposing Rusted Rebar First we removed all loose concrete at the surrounding area of each crack or spall. We then sandblasted to remove all rust and debris from the exposed reinforcing steel.

The sandblasting sprayed a good amount of debris in the air, and to protect the surrounding vehicles we had to be very creative with our containment during this process.

58

*** یجب الذھاب وكود البلد والتصمیم وفق االشتراطات

وتعالیم الكود والتدعیم والیاف كربونیة

*** The design country code must go according to the requirements of code reinforcement and carbon fiber

59