碳纖維加固技術(shù)在四平市站前住宅樓的加固工程中得到了廣泛應(yīng)用，該案例通過(guò)計(jì)算和分析，展示了碳纖維加固技術(shù)在提高建筑結(jié)構(gòu)性能方面的有效性，對(duì)四平市站前住宅樓的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了詳細(xì)的檢查和評(píng)估，確定了需要加固的區(qū)域和程度，根據(jù)碳纖維加固技術(shù)規(guī)范，選擇了適當(dāng)?shù)奶祭w維材料和施工工藝，在施工過(guò)程中，嚴(yán)格按照規(guī)范進(jìn)行操作，確保了碳纖維加固的效果和安全性，通過(guò)對(duì)加固后的住宅樓進(jìn)行測(cè)試和評(píng)估，驗(yàn)證了碳纖維加固技術(shù)在提高建筑結(jié)構(gòu)性能方面的有效性。

碳纖維加固設(shè)計(jì)計(jì)算案例

以下以四平市站前住宅樓加固工程為例進(jìn)行介紹：

1. 工程概況
   • 該住宅樓建造于90年代初，為底部框架剪力墻結(jié)構(gòu)，底部2層框架，上部4層住宅。原1、2層設(shè)計(jì)為餐廳和廚房（廚房在一層），后因計(jì)劃重新裝修開(kāi)設(shè)肯德基連鎖店，將廚房移到2層，原1層廚房位置設(shè)售餐臺(tái)，功能改變導(dǎo)致荷載增大，原2層局部梁不能滿足設(shè)計(jì)要求，需加固，經(jīng)論證比較后決定采用碳纖維復(fù)合材料加固。
2. 材料特性
   • 碳纖維布：本工程使用德國(guó)進(jìn)口的碳纖維布(C200)，單位面積質(zhì)量（g/cm - 2）、設(shè)計(jì)厚度、抗拉強(qiáng)度f(wàn)cf(Mpa)、彈性模量Ecf(Mpa)等為其主要性能指標(biāo)。
   • 粘貼用樹(shù)脂：采用國(guó)產(chǎn)JGN型建筑結(jié)構(gòu)膠，其拉伸強(qiáng)度、修補(bǔ)樹(shù)脂、粘結(jié)樹(shù)脂等為主要性能指標(biāo)。
3. 加固設(shè)計(jì)計(jì)算
   • 基本假定
     • 受拉區(qū)混凝土的作用忽略不計(jì)。
     • 梁受彎后，混凝土、鋼筋及碳纖維應(yīng)變符合平截面假定。
     • 碳纖維材料采用線彈性應(yīng)力 - 應(yīng)變關(guān)系：σcf = Ecf×εcf且εcf 。
   • 具體計(jì)算（以A軸梁跨中為例）
     • 原梁參數(shù)：梁截面b×h = 350mm×650mm，C30混凝土，原梁配有As0 = 2900mm2、As0' = 980mm2，設(shè)計(jì)彎矩Mu = 510Kn·m。按原設(shè)計(jì)計(jì)算最大彎矩設(shè)計(jì)值，根據(jù)公式x=(fyAs - fy'As')/fcb = 115mm，Mu=fcbx(h0 - x/2)+fy'As'(h0 - a’)計(jì)算得到原梁的承載彎矩。其中h0為梁的有效高度，fy、fy'為鋼筋屈服強(qiáng)度，fcb為混凝土抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值等參數(shù)代入計(jì)算。
     • 加固設(shè)計(jì)計(jì)算：本設(shè)計(jì)采取在梁底粘貼300mm寬碳纖維布3層(Acf = )。首先計(jì)算碳纖維片材厚度折減系數(shù)km = 1 - ncfEcftcf/420000（ncf、Ecftcf為相關(guān)系數(shù)），得到km。再計(jì)算界限相對(duì)高度ξcfb = εcu/(εcu+[εcf])（εcu為混凝土極限壓應(yīng)變，[εcf]為碳纖維允許拉應(yīng)變）。然后根據(jù)公式fcbx = fyAs - fy'As'+EcfεcfAcf和x = εcu/εcu+εcf解得混凝土受壓區(qū)高度x和受拉面上碳纖維片材的拉應(yīng)變?chǔ)與f。最后按公式M=fcbx(h0 - x/2)+fy'As'(h0 - a’)+EcfεcfAcf(h - h0)計(jì)算加固后的彎矩，經(jīng)計(jì)算此梁的最大彎矩設(shè)計(jì)值比原來(lái)提高了13%。

碳纖維加固成本效益分析

碳纖維材料市場(chǎng)發(fā)展趨勢(shì)

碳纖維加固技術(shù)規(guī)范解讀

碳纖維加固與其他方法對(duì)比

2024-12-10"