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加固施工

衡阳碳纤维加固问题汇总

作者: 发布时间:2022-03-30 10:03:14点击:3490

信息摘要:

碳纤维布导电吗? 碳纤维布导电,且柔软、轻质,剪裁过程也可能产生少...

        碳纤维布导电吗? 

  

        碳纤维布导电,且柔软、轻质,剪裁过程也可能产生少量碎屑,使用过程中应注意避开电源。

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       碳纤维丝和碳纤维布是如何分类的吗? 


         正如钢筋可按强度分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级一样,碳纤维丝按照强度和弹性模量可以分为很多型号。建筑加固用的碳纤维丝要求抗拉强度大于3500Mpa,目前除台湾台塑批量生产外,大陆尚无生产,其余主要为日本、德国产品。


        碳纤维布是将碳丝采用经编方式制成单向布,一般按设计厚度(0.111mm、0.167mm)或单位面积的重量分类(200g/m2、300g/m2)。


         碳纤维加固与粘钢加固能否互换?如何互换? 

  

         粘碳纤维和粘钢粘贴形式、加固机理均较类似,本质上相当于增加构件配筋,在抗剪、抗弯加固中一般可以互相替换。如果碳纤维布抗拉强度设计值取为2000Mpa,钢材(Q235)抗拉强度设计值取为200Mpa,可按照0.1mm厚碳纤维布相当于1mm厚钢板的原则代换。但应注意以下几点:

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        A、碳纤维和钢材弹性模量基本一致,但碳纤维的抗拉强度是钢材的10倍左右,所以要充分发挥加固材料的强度,粘碳纤维需要加固构件产生更大的形变。也就是说,在小变形情况下,粘碳纤维加固应力滞后显著,所以当构件承载力相差较多时,应优先选用粘钢加固;


        B、碳纤维和钢材弹性模量基本一致,达到同样的力值,钢材截面要大的多,所以粘钢加固提高构件刚度的幅度要超过碳纤维加固。也就是说,若补充同样的抗弯能力,构件粘钢加固的挠度、裂缝宽度小于粘碳纤维加固的;


         C、钢板上可以焊接锚筋,也可钻孔设植筋锚固,所以锚固方式较粘碳纤维灵活;


         D、碳纤维轻、薄,施工简便,同样工程量,施工工期约是粘钢的40%。


        E、碳纤维和钢材相比,属惰性材料,不锈蚀,也不易被有害介质腐蚀,在恶劣环境下耐久性好。


        碳纤维加固与粘钢加固能无限的提高构件承载力吗? 


        任何一种加固方法都不是的。碳纤维加固与粘钢加固是在原构件基础上进行的,原结构的截面尺寸、配筋、混凝土强度等级限制了发挥作用的程度。

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        以简支梁抗弯加固为例:


           一bxh矩形截面梁,配有受拉钢筋As,受压钢筋As’,请问用碳纤维加固,最多能增加多少抗弯能力?

答:按照《混凝土结构设计规范 GB50010-2002》,在截面和受压钢筋一定的情况下,随着增加受拉钢筋,构件受压区高度不断增加,但更大不允许超过ξbh0(ξb:所相对界限受压区高度);所以该构件能承受的更大计算弯矩是不大于Mb 的。[Mb=fcbξbh0(h0-0.5ξb)+fy'As’(h0-as')]

 

         假设构件加固前所能承受的弯矩为M0,用碳纤维加固所能补充的更大弯矩Mj是可以事先计算出的,即Mj=Mb-M0 。也就是说如果Mb与M0差值较小,碳纤维抗弯加固的作用是有限的,粘贴更多的碳纤维也不能提高抗弯能力,而只能导致规范不允许的超筋截面。


        以简支梁抗剪加固为例:


         一承受均布荷载bxh矩形截面梁,h/b<4,箍筋Asv,间距s,请问碳纤维加固最多能增加多少抗剪能力?


       答:按照《混凝土结构设计规范 GB50010-2002》,该梁允许承受的更大剪力Vmax=0.25fcbh0,该梁加固前所承受的剪力V0=0.07ftbh0+1.25fyvh0Asv/s。所以用碳纤维加固所能补充的更大剪力Vj也可以事先计算出来,即Vj=Vmax-V0 。也就是说如果Vmax与V0差值较小,碳纤维抗剪加固的作用也是有限的。

C、当然,如果与其他加固方法结合采用,如增大截面、受压区加固,还能在更大程度上提高承载力。


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