Summary

섬유에 대 한 품질 관리를 향상 시키기 위해 설치 방법 강화 폴리머 스파이크 앵커

Published: April 10, 2018
doi:

Summary

이 원고는 외부에서 보 세 섬유 강화 폴리머의 박 지연 하도록 스파이크 앵커에 대 한 설치의 품질을 제어 하기 위한 메서드를 제공 합니다. 프로토콜 드릴 구멍 및 삽입 과정의 준비를 포함 한다. 앵커의 효율성에 가장 영향력 있는 매개 변수는 설명 합니다.

Abstract

섬유 강화 고분자 (FRP) 앵커는 외부에서 보 세 FRPs 적용 기존 구조를 지연 하거나 심지어 debonding 실패를 방지 수의 성능 향상을 위해 유망한 방법 이다. 그러나, 디자이너에 의해 직면 한 주요 관심사 때문에 응력 집중 앵커의 조기 실패 이다. 불 쌍 한 설치 품질 및 클리어런스 구멍의 준비가 조기 실패를 불러 일으키 응력 집중 될 수 있습니다. 이 종이 스트레스 농도의 영향을 줄이기 위해 하 고 드릴 구멍의 준비의 적절 한 품질 관리를 제공 하는 것을 목표로 하는 설치 방법을 다룹니다. 방법은 세 부분을 포함 한다: 드릴링 구멍의 청소, 앵커, 앵커는 못 및 그것의 삽입의 임신을 포함 하 여의 설치와 사용자 지정된 드릴 비트, 구멍 가장자리를 부드럽게. 앵커 팬 (스파이크의 자유 길이)는 다음 외부 FRP 보강에 보 세. 끝 앵커리지 그리고 여러 plies와 보강재의 경우, 앵커 팬 스트레스 전송 메커니즘을 지원 하기 위해 두 가닥 사이 삽입 될 것이 좋습니다.

제안 된 절차는 광범위 한 데이터베이스에 따라 스파이크 앵커에 대 한 설계 방식으로 보완 됩니다. 그것은 디자인의 단계 수를 즉 따라 제안: 앵커 직경 및 커넥터 무료 끝 밖으로 패닝 하기 전에 (즉, 앵커)의 후속 인장 강도 인장 강도 때문에 감소의 평가 벤딩, 미끄럼 실패를 방지 하기 위해 충분 한 임베디드의 제공과 수의 배려 그리고 주어진 보강 앵커의 간격. 이런이 의미에서 그것은 FRP 보강재의 전반적인 본드 강도 스파이크 앵커의 기여에 대 한 일반 식을 얻기 위해 추가 연구가 필요 하다 주목 해야한다.

Introduction

FRP 앵커 제공 외부의 성능을 강화 하는 유망한 방법을 보 세 FRPs 기존 구조를 지연 하거나 debonding 실패1,2방지에 수는 주어진에 적용. 그러나, 디자이너에 대 한 주요 관심사 전단 벤딩 지역에서 스트레스 농도 때문에 앵커의 조기 실패를 수반 한다. 설치 품질 및 클리어런스 구멍의 준비는 이러한 조기 실패를 불러 일으키이 스트레스 농도 제한 하는 중요 한.

이 종이 스트레스 농도의 영향을 줄이기 위해 하 고 드릴 구멍의 준비 및 앵커의 설치의 적절 한 품질 관리를 제공 하는 것을 목표로 하는 설치 방법을 다룹니다. 방법은 4 개 부품을 포함 한다: 드릴링과 스트레스-분포 지역 내에서 벤딩, 앵커, 함 침 등의 설치에에서 부정 하지 않으려면 사용자 지정 된 드릴 비트와 함께 구멍 가장자리를 부드럽게 구멍을 청소 앵커는 못의 삽입, 그리고 강화 하는 앵커의 접착.

이전에 게시 연구3,,45,6,7에서 그것은 종결 될 수 있다 그 스파이크 앵커 벤딩 지역 (무료 끝 사이의 특정 각도와 말은 임베디드 영역), 조기 실패를 자극 하는 경향이 응력 집중을 고통. 이 때문에 원래 멤버의 형상 항상 피할 수 없습니다. 대부분의 경우, 90 ° 못 각도 광범위 하 게 채택 된다, 비록 그것은 일반적으로 동의 135 °는 못 각도 스트레스 농도 감소를 허용 하 고 스파이크 앵커의 성능 향상으로 이어질. 90 ° 못 각도의 사용에 대 한 주요 이유는 간단 하 게 실행 하 고 어떤 방향으로 제어 하는 것 그리고 그들은 내부 보강재에 맞게 가능성을 줄일 수 있습니다.

그림 1 에서는 가장 일반적인 못 각도와 일반적인 스파이크 앵커. 그럼에도 불구 하 고, 90 ° 못 각도와 설치 스파이크 앵커는 응력 집중의 적절 한 제어를 제공 하는 경우 상대적으로 좋은 성과 표시할 수 있습니다. 일반적으로 스트레스 농도 제한 내부 벤딩 반경8,9를 비틀면 섬유에 중요 한 역할을 발견 되었습니다으로 구 부리는 반경, 큰 내부 앵커 설계 포함 됩니다. 이 감에서는, Orton 외. 같은 저자 3 지름의 4 배 앵커 벤딩 반지름을 사용 한다는 것이 좋습니다. 허무에 추천 결과이 굽 힘 반지름, 작은 앵커 직경에도 벤딩 반지름 증가로 포함 한다 주어진된 구멍의 깊이 대 한 실제 임베디드 길이 감소.

저자는 큰 벤딩 반지름의 추천 구 부리는 반경, 기하학적 관점에서 손으로 이루어집니다 스무 딩 진짜 내부 제어의 어려움에 관련 되어 생각 합니다. 사용자 지정 된 드릴 비트는 결과적으로 설계 설치의 쉬운 품질 관리 고 벤딩 반지름 디자인으로 간주 됩니다.

두 개의 서로 다른 프로세스는 종이에 간주 됩니다. 첫 번째는 커넥터 (앵커, 특히 무료 끝 밖으로 패닝 하기 전에), 설치 절차와 관련 된 반면 두 번째 포함 디자인 스파이크 앵커와 확인에 대 한 제안된 방법 필요.

Protocol

1. 앵커 설치 방법 참고:이 방법은 구멍 드릴링, 청소, 및으로 임신와 앵커의 삽입 구멍 가장자리의 스무 딩 됩니다. 필요한 임베디드 길이 지정 된 직경 구멍을 드릴 합니다. 적절 한 드릴링 도구 (즉, 전기 해머 또는 다이아몬드 코어)를 사용 합니다. 콘크리트 구조물에 대 한 드릴링 도구 선택에 대 한 기준을 접착 앵커 같은 이며 이전에 게시 작업<s…

Representative Results

테스트는 다듬기 방법의 효과 평가 하기 위해 절연된 커넥터에 실시 했다. 또한, 임신의 두 가지 방법 및 커넥터의 삽입 비교 되었다. 젖은 방법 제시 프로토콜에서 삽입 직전 앵커 임신 관련. 강화 된 (또는 미리 임신) 메서드는 삽입 하기 전에 적어도 24 시간 앵커의 임베디드 영역의 사전에 임신의 구성 되어 있습니다. 테스트?…

Discussion

설치 및 FRP 스파이크 앵커의 디자인에 대 한 단계별 프로토콜 제공 됩니다. 저자의 지식 최고의 스파이크 앵커에 더 상세한 프로토콜 앵커 용량에 설치 매개 변수 및 프로세스의 효과 관한 개발 되었습니다.

제안 된 다듬기 드릴 비트 응력 집중을 감소 시키기에 의하여 스파이크 앵커의 성능에 도움이 이며 고립 된 앵커에 수행 하는 테스트의 산포를 줄이는 효능을 입증 했다. …

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

저자는 그들의 지원에 대 한, 그리고 앵커와 증강 물자의 그들의 공급을 위한 특히 Sika SAU를 그들의 감사를 표현 하고자 합니다. Betazul는 특히 비디오의 준비와 사용자 지정 된 드릴 비트와 함께 그들의 도움에 대 한 인정 했다.

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

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Cite This Article
Villanueva-Llauradó, P., Fernández-Gómez, J., González-Ramos, F. J. Installation Method to Enhance Quality Control for Fiber Reinforced Polymer Spike Anchors. J. Vis. Exp. (134), e56886, doi:10.3791/56886 (2018).

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