ويتزايد استخدام أحزمة الألياف المعززة من الألياف الكربونية في البناء بسبب ارتفاع نسبة القوة إلى الوزن واستمراريتها، ومن الضروري إجراء تحليل هيكلي سليم وحسابات تحميل لضمان السلامة والأداء، وتوفر هذه المادة لمحة عامة عن الاعتبارات الرئيسية التي تنطوي على تحليل هذه الحزمة.

Properties of Carbon Fiber Reinforced Beams

ويعتبر فهم الممتلكات المادية أمرا أساسيا لإجراء تحليل دقيق، إذ إن مركبي ألياف الكربون عادة ما يكون له قوة عالية التشابك، ووزن منخفض، ومقاومة ممتازة للإجهاد، وتختلف الممتلكات تبعا لنوع الألياف، والمواد المصفوفة، وعملية التصنيع.

وتشمل الممتلكات الرئيسية ما يلي:

  • رانجس من 70 إلى 230 جي بي
  • Ultimate tensile strength:] up to 6000 MPa
  • Density:]
  • نسبة (فيوسون) 0.2

أساليب التحليل الهيكلي

ويشمل التحليل الهيكلي حساب الضغوط والإجهادات والاضطرابات في ظل ظروف حمولة مختلفة، ويستخدم تحليل العناصر الحيوية عادة في قياسات جغرافية معقدة وسيناريو تحميل، مما يوفر معلومات تفصيلية عن توزيع الإجهاد.

بالنسبة للحالات البسيطة، النظرية الكلاسيكية للشعاع يمكن تطبيقها بالنظر إلى أن الموصلات المركبة فعالة وممتلكات متعددة القطاعات، من المهم أن نحسب السلوك الأنزوتروبيكي للمواد في هذه الحسابات

حساب القرض

وتحدد حسابات الشحن القوى واللحظات التي تعمل على الشعاع، وتشمل حمولات ميتة، وحمولات حية، وعوامل بيئية مثل نشاط الرياح أو النشاط السيزمي، كما أن تقدير الحمولة الدقيق أمر حاسم بالنسبة للسلامة والامتثال لمدونات البناء.

وتحدد رموز التصميم عوامل الحمولة وحواف السلامة، وتحسب أقصى لحظة من الإقراض وقوة الماشية على أساس طول فترة التوزيع وتوزيع الحمولة، وتسترشد باختيار الأبعاد والتدعيم المناسبين.