Metodo di installazione per migliorare il controllo di qualità per fibra rinforzata polimero Spike ancore
Summary
Questo manoscritto presenta un metodo per controllare la qualità dell’installazione per spike ancore progettata per ritardare la delaminazione dei polimeri a fibra rinforzata esternamente. Il protocollo prevede la preparazione del foro e il processo di inserimento. I parametri più influenti sull’efficienza degli ancoraggi sono discussi.
Abstract
Rinforzato con fibra polimerica (FRP) ancore in modo promettente per migliorare le prestazioni di FRP incollati esternamente applicato a strutture esistenti, in quanto possono ritardare o addirittura impedire l’errore di debonding. Tuttavia, una preoccupazione importante affrontata dai progettisti è il guasto prematuro degli ancoraggi a causa della concentrazione di sforzo. Qualità cattiva installazione e preparazione dei fori liquidazione può causare stress concentrazione che provoca questo guasto prematuro. Questa carta tratta con un metodo di installazione che mira a ridurre l’impatto della concentrazione dello stress e di fornire un adeguato controllo di qualità della preparazione del foro. Il metodo prevede tre parti: la perforazione e pulizia dei fori, l’arrotondamento dei bordi foro con un trapano su misura e l’installazione dell’ancoraggio stesso, tra cui l’impregnazione del tassello di ancoraggio e del suo inserimento. Tifosi di ancoraggio (la lunghezza libera delle punte) quindi sono legati per il rinforzo di FRP esterno. Per l’ancoraggio di estremità e nel caso di rinforzi con pieghe multiple, si raccomanda che la ventola di ancoraggio inserito tra due strati di assistere il meccanismo di trasferimento dello stress.
La procedura proposta è completata con un approccio progettuale per ancoraggi di spike, basato su un ampio database. Si propone che il design segue un numero di passi, vale a dire: selezione del diametro di ancoraggio e successiva resistenza alla trazione del connettore (vale a dire, l’ancoraggio prima smazzante fuori l’estremità libera), valutazione della riduzione di resistenza alla trazione a causa piegatura, fornitura di abbastanza infissione per prevenire lo slittamento guasto e la considerazione del numero e la spaziatura delle ancore per un rinforzo dato. In questo senso, si deve osservare che ulteriore ricerca è necessaria al fine di ottenere un’espressione generale per il contributo di spike ancore a forza di legame complessiva dei rinforzi in FRP.
Introduction
FRP ancore offerta una soluzione promettente per migliorare le prestazioni di esternamente legato FRP applicati a strutture esistenti, date che possono ritardare o addirittura impedire debonding guasto1,2. Tuttavia, delle principali preoccupazioni per i progettisti comporta il guasto prematuro delle ancore a taglio a causa della concentrazione di sforzo della regione di piegatura. Qualità dell’installazione e preparazione dei fori liquidazione sono cruciali per limitare la concentrazione di stress che provoca tale guasto prematuro.
Questa carta tratta con un metodo di installazione che mira a ridurre l’impatto della concentrazione dello stress e di fornire un adeguato controllo di qualità della preparazione del foro e l’installazione degli ancoraggi. Il metodo coinvolge quattro parti: foratura e pulizia dei fori, lisciando i bordi del foro con un trapano su misura per evitare irregolarità nella distribuzione-lo stress all’interno della regione di piegatura, installazione dell’ancoraggio stesso, tra cui l’impregnazione di il tassello di ancoraggio e suo inserimento e adesione dell’ancoraggio al rinforzo.
Da ricerca precedentemente pubblicata3,4,5,6,7, si può concludere che spike ancore con una regione di piegatura (vale a dire, con una certa angolazione tra l’estremità libera e il regione incorporato), soffrono di concentrazione di sforzo che è incline a provocare guasti prematuri. Questo non può sempre essere evitato grazie alla geometria dei componenti originali. In molti casi, angoli di 90° tassello sono largamente impiegati, anche se è generalmente accettato che gli angoli di 135° tassello consentono una riduzione nella concentrazione di sforzo e portano a prestazioni migliori delle ancore di spike. I motivi principali per l’utilizzo di angoli a 90° tassello sono che sono più semplici da eseguire e controllare in qualsiasi direzione e che riducono la possibilità di incontrare rinforzi interni.
Figura 1 Mostra un ancoraggio tipico spike con angoli di tassello più comuni. Ancore di Spike installate con angoli di 90° tassello possono, tuttavia, visualizzare una relativamente buona prestazione se viene fornito il corretto controllo della concentrazione dello stress. Limitando lo stress concentrazione generalmente richiede la progettazione di ancoraggi con un interno grande curvatura, come il raggio di curvatura interno è stato trovato a giocare un ruolo importante in fibra annodamento8,9. In questo senso, autori come Orton et al. 3 suggeriscono che dovrebbe essere usato un raggio di curvatura di quattro volte il diametro di ancoraggio. Questo risultati di raccomandazione in impraticabile raggi, di curvatura anche per diametri piccoli anchor, come aumentare il raggio di curvatura coinvolge diminuendo la lunghezza effettiva infissione per una profondità di data buca.
Gli autori ritengono che la raccomandazione di grande raggio di curvatura è legata alla difficoltà di controllare l’interno reale curvatura, da un punto di vista geometrico, quando levigante è fatto a mano. Una punta su misura è stato di conseguenza progettata che permette un facile controllo di qualità dell’installazione e garantisce che il raggio di curvatura è considerato nel disegno.
Nel libro sono considerati due diversi processi. Quello primo è relativo alla procedura di installazione per i connettori (ancore, soprattutto prima smazzante fuori l’estremità libera), mentre il secondo include il metodo proposto per la progettazione con spike ancore e la verifica ha bisogno.
Protocol
Representative Results
Discussion
Un protocollo passo-passo per l’installazione e progettazione di FRP spike ancore è presentato. A meglio della conoscenza authors’, nessun protocolli dettagliati su spike ancore sono stati sviluppati per quanto riguarda l’effetto dei parametri di installazione e processo sulla capacità di ancoraggio.
La proposta punta levigante è utile nello svolgimento delle ancore di spike, per mezzo di ridurre la concentrazione di sforzo e ha dimostrato la sua efficacia nel ridurre la dispersione delle p…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Gli autori desiderano esprimere la loro gratitudine a Sika SAU per il loro sostegno e, in particolare per la fornitura di materiale per gli ancoraggi e per i rinforzi. Betazul è riconosciuto soprattutto per il loro aiuto con la punta del trapano su misura e con la preparazione del video.
Materials
| Concrete | The concrete for support has a dosage made by the authors, and a strength class no lower than C40 | ||
| SikaWrap anchor C | SIKA | This material has been used for the FRP spike anchors. SikaWrap Anchor C is a unidirectional, carbon fiber rope, sheathed in an elastic gauze. The gauze can be cut onsite to create a fan end that anchors CFRP fabrics and plates used in the structural strengthening of masonry and concrete. | |
| Sikadur 330 | SIKA | Impregnating resin, apt for manual saturation methods. The product was used for impregnating the anchor dowel before insertion | |
| Sikadur 30 | SIKA | Thixotropic, two part epoxy resin applied by spatula and therefore suitable for virtually any application, including overhead | |
| Drill bit | Betazul | Drill bit employed to smooth the holes that was designed by the authors and developed by Betazul SA | |
| Hammer drill | Hilti | Tool for the execution of anchor holes on masonry and concrete, for different drilling ranges | |
| Wire brush | Hilti | Hit series | For the proper brushing of drilled holes of varying diameters and embedment depths |
| Blow-out pump | Hilti | Hit series | Manual blow-out pump |
| SikaWrap-230 C | SIKA | Unidirectional woven carbon fiber fabric for dry application process | |
| Aluminium Bubble Roller | Fibre glast | For laminations where increased pressure is necessary to release air bubbles. They are straight across the width of the head and provide excellent air relief for nearly all applications. | |
| Brush | For impregnation of FRP bundle and sheet | ||
| 600 kN testing machine | Proeti | DI-CP/S | This is used for the shear test of anchors, in order to evaluate the efficacy of the proposed insertion method |
| Cable ties | Cable ties are needed to fasten the end of the anchor dowel in order to prevent fanning out of the fibers during insertion | ||
| Measuring tape | The measuring tape is necessary to control the embedment length as well as the diameter of the drill bit and hole clearance | ||
| Steel wire | Required to assist insertion | ||
| Rigid (steel) bar | A rigid bar of any material (in this case, it was made with a steel bar) is needed to control the embedment length |
References
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