Installationsmethode zur Verbesserung der Qualitätskontrolle für Faser verstärkt Polymer Spike Anker
Summary
Dieses Manuskript stellt eine Methode zur Steuerung der Qualität der Installation für Spike Anker zur Delamination von extern geklebte Glasfaser verstärkte Polymere zu verzögern. Das Protokoll umfasst die Vorbereitung der die Bohrung und der Einfügevorgang. Die einflussreichsten Parameter auf die Effizienz der Anker werden diskutiert.
Abstract
Glasfaserverstärktem Kunststoff (GFK) Anker sind ein vielversprechender Ansatz zur Leistungssteigerung von außen verklebt FVK angewendet zu bestehenden Strukturen, wie sie können verzögern oder sogar debonding Scheitern verhindern. Allerdings ist ein wichtiges Anliegen von Designern konfrontiert den vorzeitigen Ausfall der Anker durch Spannungskonzentration. Falsche Installationsqualität und Zubereitung der die Durchgangslöcher können Spannungskonzentration führen, die dieser vorzeitigen Ausfall provoziert. Dieses Papier befasst sich mit eine Installationsmethode, die Verringerung der Auswirkungen der Spannungskonzentration und eine angemessene Kontrolle der Qualität der Vorbereitung der Bohrung zur Verfügung stellen soll. Die Methode besteht aus drei Teilen: das Bohren und Reinigung der Löcher, die Glättung der Kanten mit einem angepassten Bohrer und die Installation des Ankers, einschließlich die Imprägnierung der Anker Dübel und seine Einfügung Loch. Anker-Fans (die freie Länge der Spikes) werden dann die externe GfK-Bewehrung verbunden. Für die Ende-Ankerplatz und im Falle von Verstärkungen mit mehreren Lagen empfiehlt es sich, dass der Anker Lüfter zwischen zwei Lagen, die Stress-Transfermechanismus zu unterstützen eingefügt werden.
Das vorgeschlagene Verfahren wird ergänzt um einen Gestaltungsansatz für Spike Anker, basierend auf einer umfangreichen Datenbank. Es wird vorgeschlagen, dass das Design eine Reihe von Schritten, nämlich folgen: Auswahl der Anker Durchmesser und anschließende Zugfestigkeit des Steckers (d. h. den Anker vor, das freie Ende fanning), Bewertung der Reduzierung die Zugfestigkeit Biegen, Bereitstellung von genügend Einbettung, Schlupf Ausfall zu verhindern und Berücksichtigung der Anzahl und der Abstand der Anker für eine gegebene Verstärkung. In diesem Sinne ist anzumerken, dass weitere Forschung notwendig ist, um ein allgemeiner Ausdruck für den Beitrag von Spike Anker insgesamt Klebkraft des GFK-Verstärkungen zu erhalten.
Introduction
FRP Anker Angebot ein vielversprechender Ansatz zur Verbesserung der Leistung von außen FVK auf bereits bestehende Strukturen verklebt, gegeben, um sie zu verzögern oder gar verhindern debonding Ausfall1,2angewendet. Allerdings bringt ein wichtiges Anliegen für Designer den vorzeitigen Ausfall der Anker in Scherung durch Kerbwirkung im Bereich biegen. Verlegequalität und Vorbereitung der die Durchgangsbohrungen sind entscheidend für diese Spannungskonzentration zu begrenzen, die solche vorzeitigen Ausfall provoziert.
Dieses Papier befasst sich mit eine Installationsmethode, die Verringerung der Auswirkungen der Spannungskonzentration und eine angemessene Kontrolle der Qualität der Vorbereitung der Bohrung und der Installation der Anker bieten soll. Die Methode besteht aus vier Teilen: Bohr- und Reinigung der Löcher, Glätten der Kanten Loch mit einem angepassten Bohrer, Unregelmäßigkeiten in der Spannungsverteilung innerhalb der Biegung Region, Montage des Dübels, einschließlich die Imprägnierung von zu vermeiden der Anker Dübel und seine Einfügung und Haftung des Dübels zur Stärkung.
Von zuvor veröffentlichten Forschungsergebnisse3,4,5,6,7, kann daraus geschlossen werden, dass Spike Anker mit einer Biegung Region (das ist zu sagen, mit einem bestimmten Winkel zwischen dem freien Ende und die eingebettete Region), leiden Kerbwirkung, die anfällig für vorzeitigen Ausfall zu provozieren. Dies kann nicht immer durch die Geometrie der Gründungsmitglieder vermieden werden. In vielen Fällen sind Dübel 90 ° Winkel im großen und ganzen beschäftigt, obwohl es allgemein anerkannt ist, dass 135° Dübel Winkel eine Reduzierung in Kerbwirkung ermöglichen und zu einer besseren Leistung der Spike-Anker führen. Die Hauptgründe für die Verwendung von 90° Winkel Dübel sind, dass sie einfacher sind zu führen und in eine beliebige Richtung zu kontrollieren und sie die Möglichkeit reduzieren, interne Verstärkungen zu erfüllen.
Abbildung 1 zeigt einen typische Spitze Anker mit den am häufigsten verwendeten Dübel Winkeln. Spike-Anker mit 90° Winkel Dübel installiert können trotzdem eine relativ gute Leistung anzeigen, sofern angemessene Kontrolle der Spannungskonzentration. Begrenzung der Spannungskonzentration in der Regel beinhaltet die Anker mit einer großen inneren Biegeradius, entwerfen, wie der innere Biegeradius gefunden wurde, um eine wichtige Rolle in der Faser Knicken8,9. In diesem Sinne, Autoren wie Orton Et al. 3 zufolge ein Biegeradius von vier Mal der Anker Durchmesser verwendet werden soll. Dieser Empfehlung Ergebnisse in unpraktisch Biegeradien, sogar für kleine Anker Durchmesser wie die Erhöhung des Biegeradius beinhaltet vermindern die tatsächliche Einbettung Länge für einen gegebenen Bohrtiefe.
Die Autoren sind der Meinung, dass die Empfehlung des großen Biegeradius zusammenhängt, die Schwierigkeiten bei der Kontrolle der echten Inneres Biegeradius, aus geometrischer Sicht bei der Glättung von hand gemacht wird. Ein maßgeschneiderte Bohrer wurde folglich entwickelt, das ermöglicht eine einfache Kontrolle der Qualität der Anlage und sorgt dafür, dass der Biegeradius bei der Gestaltung berücksichtigt wird.
Zwei unterschiedliche Prozesse gelten als in der Zeitung. Ersteres bezieht sich auf den Installationsvorgang für die Anschlüsse (Anker, vor allem vor, das freie Ende fanning), während die zweite die vorgeschlagene Methode für Design mit Spike Ankern und die Überprüfung beinhaltet braucht.
Protocol
Representative Results
Discussion
Eine Schritt für Schritt Protokoll für Einbau und Gestaltung des FRP Spike Anker wird vorgestellt. Nach bestem Wissen der Autoren sind keine detaillierte Protokolle auf Spike Anker über die Wirkung der Installationsparameter und Prozess auf Anker Kapazität entwickelt worden.
Die vorgeschlagenen Glättung Bohrkrone ist vorteilhaft bei der Erfüllung der Spike-Anker, durch Verringerung der Kerbwirkung und hat seine Wirksamkeit bei der Verringerung der Streuung über die durchgeführten auf i…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Die Autoren möchten ihre Sika SAU danken für ihre Unterstützung und vor allem für ihre Versorgung des Materials für die Anker und die Verstärkungen. Betazul ist vor allem für ihre Hilfe mit dem angepassten Bohrer und bei der Erstellung des Videos bestätigt.
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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