Επεµβάσειςσεδοµικάστοιχεία σκυροδέµατοςµεπροεντεταµένα ανθρακοελάσµατασεεγκοπές. Mihala R., Σπυριδης Π., Bergmeister K. Institute of Structural Engineering Univ. of Natural Resources and Applied Life Sciences - BOKU Vienna Περιεχόµενο παρουσίασης Υλικό παραγωγή, ιδιότητες Επικρατέστερη µέθοδος εφαρµογής Εναλλακτική µέθοδος ένθεσης σε εγκοπές ιερεύνηση προέντασης µε µηχανική αγκύρωση
Εισαγωγή Υλικό: Ίνες άνθρακα + πολυµερές συνδετικό (ρητίνη) Μηχανικές ιδιότητες ελασµάτων από άνθρακα (έναντι δοµικού χάλυβα) f t = 1200 3000 MPa (235 400) E = 150 300 GPa (210) ε = 8 18 % (2) αλλά: Χαµηλή διατµητική αντοχή Μικρό βάρος, µεγάλα µήκη ιατοµή: πάχος 1-3 mm πλάτος 50-300 mm
Εφαρµογή εξωτερικής επικόλλησης Εξωτερική επικόλληση Πλεονεκτήµατα Αυξηµένη αντοχή Περιορισµός παραµορφώσεων Μειονεκτήµατα Ψαθυρή αστοχία: Αποκόλληση ελάσµατος ή Απόσχιση φλούδας σκυροδέµατος Σκυρόδεµα Οπλισµός Κόλλα Ανθρακοέλασµα
Εφαρµογή εξωτερικής επικόλλησης Εξωτερική επικόλληση Πλεονεκτήµατα Αυξηµένη αντοχή Περιορισµός παραµορφώσεων Μειονεκτήµατα Ψαθυρή αστοχία: Αποκόλληση ελάσµατος ή Απόσχιση φλούδας σκυροδέµατος Σκυρόδεµα Οπλισµός Κόλλα Ανθρακοέλασµα
Εφαρµογή εξωτερικής επικόλλησης Εξωτερική επικόλληση Πλεονεκτήµατα Αυξηµένη αντοχή Περιορισµός παραµορφώσεων Μειονεκτήµατα Ψαθυρή αστοχία: Αποκόλληση ελάσµατος ή Απόσχιση φλούδας σκυροδέµατος Σκυρόδεµα Οπλισµός Κόλλα Ανθρακοέλασµα
Εφαρµογή εξωτερικής επικόλλησης Εξωτερική επικόλληση Πλεονεκτήµατα Αυξηµένη αντοχή Περιορισµός παραµορφώσεων Μειονεκτήµατα Ψαθυρή αστοχία: Αποκόλληση ελάσµατος ή Απόσχιση φλούδας σκυροδέµατος Σκυρόδεµα Οπλισµός Κόλλα Ανθρακοέλασµα
Εφαρµογή ένθεσης σε εγκοπές Ένθεση σε εγκοπές Σκυρόδεµα Οπλισµός Κόλλα Ανθρακοέλασµα
Εφαρµογή ένθεσης σε εγκοπές Ένθεση σε εγκοπές Πλεονεκτήµατα (έναντι απλής εξωτερικής επικόλλησης) Αντοχή Πλαστιµότητα Μικρότερη εξάρτηση από την αντοχή του σκυροδέµατος Κόστος Κόλλα Ανθρακοέλασµα Προστασία από µηχανικές φθορές και εξωτερικές επιδράσεις Κυκλική φόρτιση
Ένθεση σε εγκοπές µε προένταση Εφαρµογή
Ένθεση σε εγκοπές µε προένταση Εφαρµογή
Ένθεση σε εγκοπές µε προένταση Πειραµατική διερεύνηση Μέτροελαστικότητας 164000 MPa ΕφελκυστικήΑντοχή 2800-3000 MPa Μέγιστη ανηγµένη παραµόρφωση 1,4 % Πλάτοςελάσµατος 1,4 mm Πάχοςελάσµατος 20 mm
Ένθεση σε εγκοπές µε προένταση Πειραµατική διερεύνηση Απόσταση από το άκρο [mm] F u,m [kn] ΤύποςΑστοχίας 50 100 18,40 Σκυρόδεµα 150 31,60 Σκυρόδεµα 40 200 45,80 Σκυρόδεµα 250 60,10 Έλασµα Χωρίς επιρροή 71,90 Έλασµα Load/Last [kn] 30 20 Endverankerung eingeschlitzte CFK-Lamelle Beton C20/25 10 c = 100 mm c = 150 mm c = 200 mm 0 0 1 2 3 4 5 6 Displacement/Verschiebung [mm]
Ένθεση σε εγκοπές µε προένταση Πειραµατική διερεύνηση Απόσταση από το άκρο [mm] F u,m [kn] ΤύποςΑστοχίας 100 18,40 Σκυρόδεµα 150 31,60 Σκυρόδεµα 200 45,80 Σκυρόδεµα 250 60,10 Έλασµα Χωρίς επιρροή 71,90 Έλασµα Ποσοστό επί της αντοχής του ελάσµατος [%] Επιρροή της απόστασης από το άκρο 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 50 100 150 200 250 300 Απόσταση από το άκρο [mm]
Ένθεση σε εγκοπές µε προένταση Πειραµατική διερεύνηση Απόσταση από το άκρο [mm] F u,m [kn] ΤύποςΑστοχίας 100 18,40 Σκυρόδεµα 150 31,60 Σκυρόδεµα 200 45,80 Σκυρόδεµα 250 60,10 Έλασµα Χωρίς επιρροή 71,90 Έλασµα
Ένθεση σε εγκοπές µε προένταση ιαστασιολόγηση F R EXP c,m FL = 2 tan( α+ δ ) = 16, 3 f c,cube c 1, 3 F Lu,calc = 8, 0 f c,cube c 1, 3 α: γωνία µεταλλικής σφήνας, α =8 δ: γωνία τριβής, δ = arctan(µ) µ: συντελεστής τριβής χάλυβας χάλυβας, µ = 0.1 c: απόσταση απότο άκρο f c,cube : Μέση θλιπτική αντοχή κυβικού δοκιµίου 200 mm
Ένθεση σε εγκοπές µε προένταση Αξιολόγηση Όλατα πλεονεκτήµατα της ασφαλούς προέντασης Ταυτόχρονη λειτουργία προσωρινής και µόνιµης αγκύρωσης Ασφαλής σύνδεση του ανθρακοελάσµατος µετο σκυρόδεµα Προστασία από πυρκαγιά - η αγκύρωση διατηρεί το φέρον σύστηµα Καµία αλλοίωση των διαστάσεων και της εξωτερικής µορφής του στοιχείου λόγω των τενόντων Νέα τεχνική = αβεβαιότητες = δυσκολίες προσαρµογής
Συζήτηση? Επεµβάσεις σε δοµικά στοιχεία σκυροδέµατος µε προεντεταµένα ανθρακοελάσµατα σε εγκοπές. Επικοινωνία: Π. Σπυρίδης spyridis.panagiotis@boku.ac.at