design strengthening of beams slabs with carbon (fiber) frp تصميم تقوية الجوائز...

59
1

Upload: dryoussef-hamida

Post on 22-Jan-2018

373 views

Category:

Engineering


21 download

TRANSCRIPT

Page 1: Design strengthening of beams  slabs with carbon (fiber) FRP  تصميم تقوية الجوائز والبلاطات والياف كربونية

1

Page 2: Design strengthening of beams  slabs with carbon (fiber) FRP  تصميم تقوية الجوائز والبلاطات والياف كربونية

2

Page 3: Design strengthening of beams  slabs with carbon (fiber) FRP  تصميم تقوية الجوائز والبلاطات والياف كربونية

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

Page 4: Design strengthening of beams  slabs with carbon (fiber) FRP  تصميم تقوية الجوائز والبلاطات والياف كربونية

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

Page 5: Design strengthening of beams  slabs with carbon (fiber) FRP  تصميم تقوية الجوائز والبلاطات والياف كربونية

5

Page 6: Design strengthening of beams  slabs with carbon (fiber) FRP  تصميم تقوية الجوائز والبلاطات والياف كربونية

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.

Page 7: Design strengthening of beams  slabs with carbon (fiber) FRP  تصميم تقوية الجوائز والبلاطات والياف كربونية

7

Page 8: Design strengthening of beams  slabs with carbon (fiber) FRP  تصميم تقوية الجوائز والبلاطات والياف كربونية

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.

Page 9: Design strengthening of beams  slabs with carbon (fiber) FRP  تصميم تقوية الجوائز والبلاطات والياف كربونية

9

Page 10: Design strengthening of beams  slabs with carbon (fiber) FRP  تصميم تقوية الجوائز والبلاطات والياف كربونية

10

Page 11: Design strengthening of beams  slabs with carbon (fiber) FRP  تصميم تقوية الجوائز والبلاطات والياف كربونية

11

Page 12: Design strengthening of beams  slabs with carbon (fiber) FRP  تصميم تقوية الجوائز والبلاطات والياف كربونية

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

Page 13: Design strengthening of beams  slabs with carbon (fiber) FRP  تصميم تقوية الجوائز والبلاطات والياف كربونية

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

Page 14: Design strengthening of beams  slabs with carbon (fiber) FRP  تصميم تقوية الجوائز والبلاطات والياف كربونية

14

Page 15: Design strengthening of beams  slabs with carbon (fiber) FRP  تصميم تقوية الجوائز والبلاطات والياف كربونية

15

مخطط القوى والتشوھات دون الیاف كربون

Page 16: Design strengthening of beams  slabs with carbon (fiber) FRP  تصميم تقوية الجوائز والبلاطات والياف كربونية

16

خطط القوى والتشوھات دون الیاف كربون

Page 17: Design strengthening of beams  slabs with carbon (fiber) FRP  تصميم تقوية الجوائز والبلاطات والياف كربونية

17

Page 18: Design strengthening of beams  slabs with carbon (fiber) FRP  تصميم تقوية الجوائز والبلاطات والياف كربونية

18

Page 19: Design strengthening of beams  slabs with carbon (fiber) FRP  تصميم تقوية الجوائز والبلاطات والياف كربونية

19

مخطط القوى واالجھاد والمقطع

كال التسلیح + الیاف صفائح

تطبیق نفس دساتیر الخرسانة وتوازن

قوى الشادة والضاغطة

Page 20: Design strengthening of beams  slabs with carbon (fiber) FRP  تصميم تقوية الجوائز والبلاطات والياف كربونية

20

Page 21: Design strengthening of beams  slabs with carbon (fiber) FRP  تصميم تقوية الجوائز والبلاطات والياف كربونية

21

Page 22: Design strengthening of beams  slabs with carbon (fiber) FRP  تصميم تقوية الجوائز والبلاطات والياف كربونية

22

اشتراطات المقطع المرن وتشوھات االنحناء واالنعطاف

عوامل المقاومة والمادة

Page 23: Design strengthening of beams  slabs with carbon (fiber) FRP  تصميم تقوية الجوائز والبلاطات والياف كربونية

23

مواصفات الیاف الكربون

عملیة انھیار الخرسانة قبل الفوالذ

Page 24: Design strengthening of beams  slabs with carbon (fiber) FRP  تصميم تقوية الجوائز والبلاطات والياف كربونية

24

لعزم المقاوم والمقطع وتواجد الیاف الكربونا

توازن قوى الشادة والضاغطة وتواجد الصفائح

Page 25: Design strengthening of beams  slabs with carbon (fiber) FRP  تصميم تقوية الجوائز والبلاطات والياف كربونية

25

قیم التشوھات والمقطع

ثوابت االنعطافحساب

Page 26: Design strengthening of beams  slabs with carbon (fiber) FRP  تصميم تقوية الجوائز والبلاطات والياف كربونية

26

حساب ثابت تشوه األلیاف

حساب العزم المقاوم والمقطع

Page 27: Design strengthening of beams  slabs with carbon (fiber) FRP  تصميم تقوية الجوائز والبلاطات والياف كربونية

27

حساب ثابت المقاومة

Page 28: Design strengthening of beams  slabs with carbon (fiber) FRP  تصميم تقوية الجوائز والبلاطات والياف كربونية

28

فرضیات مراحل االنھیار

Page 29: Design strengthening of beams  slabs with carbon (fiber) FRP  تصميم تقوية الجوائز والبلاطات والياف كربونية

29

حساب العزم المقاوم المصعد

حساب وتصمیم مقطع تیھ

Page 30: Design strengthening of beams  slabs with carbon (fiber) FRP  تصميم تقوية الجوائز والبلاطات والياف كربونية

30

حل میثال عملي

حساب ثابت المقطع المضغوط

Page 31: Design strengthening of beams  slabs with carbon (fiber) FRP  تصميم تقوية الجوائز والبلاطات والياف كربونية

31

حساب بعد المحور المحاید

Page 32: Design strengthening of beams  slabs with carbon (fiber) FRP  تصميم تقوية الجوائز والبلاطات والياف كربونية

32

االنھیارالتحقق وشكل

Page 33: Design strengthening of beams  slabs with carbon (fiber) FRP  تصميم تقوية الجوائز والبلاطات والياف كربونية

33

حساب العزم المقاوم

وضعیات األلیاف ومقاومة قوى القص

Page 34: Design strengthening of beams  slabs with carbon (fiber) FRP  تصميم تقوية الجوائز والبلاطات والياف كربونية

34

مقاومة قوى القص

مقاومة قوى القص ورأس دائري

Page 35: Design strengthening of beams  slabs with carbon (fiber) FRP  تصميم تقوية الجوائز والبلاطات والياف كربونية

35

انھیار المقطع بالقص یكون مفاجئ وغیر مرن

مقاومة المقطع وقوة القص

Page 36: Design strengthening of beams  slabs with carbon (fiber) FRP  تصميم تقوية الجوائز والبلاطات والياف كربونية

36

مقاومة المقطع والقص

Page 37: Design strengthening of beams  slabs with carbon (fiber) FRP  تصميم تقوية الجوائز والبلاطات والياف كربونية

37

التشوھات واأللیاف

Page 38: Design strengthening of beams  slabs with carbon (fiber) FRP  تصميم تقوية الجوائز والبلاطات والياف كربونية

38

حساب القص الكلي والمقطع

Page 39: Design strengthening of beams  slabs with carbon (fiber) FRP  تصميم تقوية الجوائز والبلاطات والياف كربونية

39

ساب الحد األعظمي وتحمل القصح

Page 40: Design strengthening of beams  slabs with carbon (fiber) FRP  تصميم تقوية الجوائز والبلاطات والياف كربونية

40

حساب التباعد األعظمي واصفاءح

التحقق واجھادات ثناویة

الباعد األعظمي والصقیحة

Page 41: Design strengthening of beams  slabs with carbon (fiber) FRP  تصميم تقوية الجوائز والبلاطات والياف كربونية

41

Page 42: Design strengthening of beams  slabs with carbon (fiber) FRP  تصميم تقوية الجوائز والبلاطات والياف كربونية

42

Page 43: Design strengthening of beams  slabs with carbon (fiber) FRP  تصميم تقوية الجوائز والبلاطات والياف كربونية

43

Page 44: Design strengthening of beams  slabs with carbon (fiber) FRP  تصميم تقوية الجوائز والبلاطات والياف كربونية

44

Page 45: Design strengthening of beams  slabs with carbon (fiber) FRP  تصميم تقوية الجوائز والبلاطات والياف كربونية

45

Page 46: Design strengthening of beams  slabs with carbon (fiber) FRP  تصميم تقوية الجوائز والبلاطات والياف كربونية

46

Page 47: Design strengthening of beams  slabs with carbon (fiber) FRP  تصميم تقوية الجوائز والبلاطات والياف كربونية

47

Page 48: Design strengthening of beams  slabs with carbon (fiber) FRP  تصميم تقوية الجوائز والبلاطات والياف كربونية

48

Page 49: Design strengthening of beams  slabs with carbon (fiber) FRP  تصميم تقوية الجوائز والبلاطات والياف كربونية

49

Page 50: Design strengthening of beams  slabs with carbon (fiber) FRP  تصميم تقوية الجوائز والبلاطات والياف كربونية

50

Page 51: Design strengthening of beams  slabs with carbon (fiber) FRP  تصميم تقوية الجوائز والبلاطات والياف كربونية

51

Page 52: Design strengthening of beams  slabs with carbon (fiber) FRP  تصميم تقوية الجوائز والبلاطات والياف كربونية

52

Page 53: Design strengthening of beams  slabs with carbon (fiber) FRP  تصميم تقوية الجوائز والبلاطات والياف كربونية

53

Page 54: Design strengthening of beams  slabs with carbon (fiber) FRP  تصميم تقوية الجوائز والبلاطات والياف كربونية

54

Page 55: Design strengthening of beams  slabs with carbon (fiber) FRP  تصميم تقوية الجوائز والبلاطات والياف كربونية

55

Page 56: Design strengthening of beams  slabs with carbon (fiber) FRP  تصميم تقوية الجوائز والبلاطات والياف كربونية

56

CFRP reinforcement on parking garage beams.

Page 57: Design strengthening of beams  slabs with carbon (fiber) FRP  تصميم تقوية الجوائز والبلاطات والياف كربونية

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.

Page 58: Design strengthening of beams  slabs with carbon (fiber) FRP  تصميم تقوية الجوائز والبلاطات والياف كربونية

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

Page 59: Design strengthening of beams  slabs with carbon (fiber) FRP  تصميم تقوية الجوائز والبلاطات والياف كربونية

59