本稿では外部結合繊維強化プラスチックの層間剥離を遅らせるためスパイク アンカーのインストールの品質を制御する手法を提案します。プロトコルには、ドリル穴の挿入処理の準備が含まれています。アンカーの効率に最も影響力のあるパラメーターを説明します。
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この記事について
サマリー
要約
繊維強化ポリマー (FRP) アンカーは、遅延またはも剥離の失敗を防ぐことができます、既存の構造に適用される外部結合の Frp の性能を強化する有望な方法です。しかし、デザイナーが直面している主要な関心事は、応力集中によるアンカーの時期尚早の障害です。悪い施工品質およびクリアランス穴の準備は、この時期尚早の障害を誘発する応力集中で起因できます。本稿は応力集中の影響を軽減し、ドリル穴の準備の適切な品質管理を提供することを目的とする工法。この方法は、3 つの部分: 穴あけと穴の洗浄、アンカー ダボと、その挿入の含浸を含むアンカー自体のインストールとカスタマイズされたドリル ビット穴のエッジのスムージングします。アンカー ファン (スパイクの自由長)、外部補強に結合しています。最後アンカレッジおよび多数の層と援軍の場合、アンカー ファンが応力伝達機構を支援するために 2 つの層の間に挿入されることをお勧めします。
これらの手法は、豊富なデータベースに基づくスパイク アンカーの設計アプローチで補完されます。設計はすなわちステップ数を従うことを提案した: アンカー径とコネクタ (すなわち、自由端をあおる前にアンカー) の後の引張強度の選択による引張強度の低減効果の評価曲げ、すべり破壊を防ぐために十分な根入れの規定および数の考慮、与えられた補強用アンカーの間隔。この意味で、FRP 補強の全体的な強度にスパイク アンカーの貢献のための一般式を得るために更なる研究が必要であるが注意する必要があります。
概要
FRP は、外部のパフォーマンスを強化する有望な方法結合遅延したり剥離障害1,2をも防ぐことを与え、既存の構造に適用される Frp の申し出を固定します。ただし、デザイナーのための主要な関心事は、せん断曲げの領域における応力集中のためのアンカーの時期尚早の障害を伴います。施工品質とクリアランス穴の準備など時期尚早の障害を誘発するこの応力集中を制限する重要です。
本稿は応力集中の影響を軽減し、ドリル穴の準備をし、アンカーのインストールの適切な品質管理を提供することを目的とする工法。この方法は、4 つの部分: 穴あけと曲げの地域の含浸を含むアンカー自体のインストール内の応力分布の不規則性を避けるためにカスタマイズされたドリルで穴のエッジをスムージング、穴をクリーニングアンカー ダボと挿入、および補強アンカーの付着。
そのスパイク以前に発行された研究3,4,5,6、7から考えられる曲げ領域....
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プロトコル
1. アンカー工法
注: このメソッドには、穴あけ、クリーニングと穴端と同様、含浸とアンカーの挿入の平滑化が含まれています。
- 必要な埋込み長さと指定した直径の穴をドリルします。
- 適切な掘削ツール (すなわち、電気ハンマーやダイヤモンドのコア) を使用します。コンクリート構造物の穴あけ工具の選択の基準は接着アンカーと同じですが、過去に発表された10,11で見つけることができます。電気ハンマー ドリル最大回転数 800 rpm で。
- 4 mm の穴のクリアランス (すなわちドリルの径とコネクタの違い) を提供します。さらに、この差が 8-10 mm であることをお勧めします。これは、穴のスムージングを容易にでき、ドリル内部アンカーの曲げに。
注: 留意され商業繊維ロープ 10 から 12 の mm まで及ぶ呼び径 (含浸) ときがあります。撮影プロトコルで表示されるアンカーは、呼び径 12 mm の繊維ロープから作られました。
- 4 mm の穴のクリアランス (すなわちドリルの径とコネクタの違い) を提供します。さらに、この差が 8-10 mm であることをお勧めします。これは、穴のスムージングを容易にでき、ドリル内部アンカーの曲げに。
- 適切な掘削ツール (すなわち、電気ハンマーやダイヤモンドのコア) を使用します。コンクリート構造物の穴あけ工具の選択の基準は接着アンカーと同じですが、過去に発表された10,11で見つけることができます。電気ハンマー ドリル最大回転数 800 rpm で。
- 埋込み長さを制御し、穴を滑らかにします。アンカー性能は非常に長さに敏感な長制御が非常に重要です。埋込み長さ 75 から 150 mm までを....
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結果
分離コネクタ平滑化手法の有効性を評価するための試験を行った。また、含浸の 2 つの方法とコネクタの挿入を比較しました。提示プロトコルのように、挿入の直前にアンカーを含浸湿式法に関与。硬化 (または事前含浸) メソッドは、アンカーの埋め込み領域の含浸は、事前に挿入する前に、少なくとも 24 時間から成っていた。
次の手法の実施したテスト、同じ埋込み長さ・穴径の非平滑試験片と比較して 27 MPa の平均増加を達成しました。ノートの標準偏差は、次のメソッド、平滑試験片の 10.9 MPa だった 88.2 MPa を同一の構成と非平滑試験片のためだったに対し面での違いです。すべてのアンカーはせん断されるため早期の失敗を展示として任意のテストでテストされた炭素繊維ロープの引張強度は実現されなかったことが注意するべき。
究極の負荷の面で重要.......
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ディスカッション
インストールおよび FRP スパイク アンカーの設計手順プロトコルが表示されます。筆者の知る限り、スパイク アンカーの詳しいプロトコルが開発されてこなかったアンカー容量に及ぼすインストール パラメーターとプロセスについて。
提案平滑化ドリル ビットは応力集中を減らすことによって、スパイク アンカーのパフォーマンスに有益であるし、孤立したアンカーで実行されるテストの散布を減らすことでその有効性を証明されています。これはインストールの品質管理の強化に関連します。また、アンカーの低の散布は次の提案のインストール プロトコルにより、信頼性の高い設計に貢献、標準偏差の低減を実行しました。
示すテスト結果についてあらかじめ含浸とウェットをインストールする究極の負荷の面で差がないです。ただし、提案プロトコル アンカー ダボが挿入、曲げの領域の適切な含浸を保証する前にすぐに妊娠することをお勧めします。さらに、これは曲げの領域で硬化樹脂による脆性破壊を防ぎます。含浸済みインストールを採用する場合、硬化部分がアンカー ダボのストレート脚より短いこ.......
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開示事項
著者が明らかに何もありません。
謝辞
著者は、ニホンジカ サウにアンカーと援軍の材料の供給のために特に彼らのサポートと、感謝の気持ちを表現したいです。Betazul はカスタマイズされたドリル ビットとビデオの準備の特に認められています。
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材料
| 名前 | 会社 | カタログ番号 | コメント |
|---|---|---|---|
| コンクリート | 支持のためのコンクリートは、著者によって作られた投与量を有し、強度クラスはC40 | ||
| SikaWrapアンカーC | SIKA | この材料は、FRPスパイクアンカーに使用されています。SikaWrap Anchor Cは、伸縮性のあるガーゼで覆われた一方向のカーボンファイバーロープです。ガーゼは現場で切断して、石積みやコンクリートの構造強化に使用されるCFRP繊維の生地やプレートを固定する扇形の端を作ることができます。 | |
| Sikadur 330 | SIKA | 含浸樹脂、手動飽和法に適しています。この製品は、挿入前にアンカーダボを含浸するために使用されました | |
| Sikadur 30 | SIKA | チキソトロピック、へらによって適用された2つの部分からなるエポキシ樹脂、したがって、著者 | |
| によって設計され、Betazul SAハンマードリルヒルティ | |||
| 石積みやコンクリートのアンカー穴を実行するためのツール、さまざまな掘削範囲に対応 | |||
| ワイヤーブラシ | ヒルティ | ヒットシリーズ | さまざまな直径と埋め込み深さのドリル穴を適切にブラッシングするため |
| ブローアウトポンプ | ヒルティ | ヒットシリーズ | 手動ブローアウトポンプ |
| SikaWrap-230 C | SIKA | 乾燥塗布プロセス用一方向織物カーボンファイバー生地 | |
| アルミニウムバブルローラー | ファイバーグラス | 気泡を放出するために圧力を上げる必要があるラミネーション用。ヘッドの幅を横切ってまっすぐで、ほぼすべての用途で優れたエアリリーフを提供します。 | |
| FRPの束およびシートの含浸のための | ブラシ | ||
| 600 kNの試験機 | Proeti | DI-CP/S | これはアンカーのせん断試験のために使用され、提案された挿入方法の有効性を評価するために |
| ケーブルの枕木 | ケーブルのタイは挿入の間に繊維の扇状に広がるのを防ぐためにアンカーのダボの端を留めるために必要である | ||
| 巻尺は、埋め込み長さだけでなく、ドリルビットの直径と穴のクリアランスを制御するために必要です | |||
| を補助するために必要な | 鋼線 | ||
| リジッド(スチール)バー | 埋め込み長さを制御するには、任意の材料(この場合はスチールバーで作られました)のリジッドバーが必要です |
参考文献
- Grelle, S., Sneed, L. An evaluation of anchorage systems for fiber-reinforced polymer (FRP) laminates bonded to reinforced concrete elements. Struct Cong. , 1157-1168 (2011).
- Kalfat, R., Al-Mahaidi, R., Smith, S. Anchorage devices used to improve the performance of reinforced concrete beams retrofitted with FRP composites: State-of-the-art review. J Compos Constr
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再版と許可
