我国的民用住宅建筑中砌体结构占90%以上。砌体结构多采用砖和砂浆砌筑,通过内外砖墙的咬砌达到具有一定整体连接性的目的。由于组成的基本材料和连接方式决定了多层砌体房屋变形能力小,其有脆性性质,房屋的抗震性能较差,因此在抗震设防区改善砌体结构延性,提高房屋的抗震性能具有较其重要的意义。
墙面粘贴纤维增强复合材料方法。纤维增强复合材料具有轻质、高强、耐腐蚀等优点,是较理想的新型复合材料。粘贴纤维布的方法还具有能对结构的不同部位和不同环境下的结构进行施工、受力均匀、不会造成应力集中、不占用建筑空间、施工工期较短、结构外观尺寸不会出现明显变化、修复加固效果显著等特点。
对由于地震等原因导致破坏的砌体,当砌体未出现砖被压碎等严重破坏现象时,用纤维布加固的效果是非常显著的,纤维布可以恢复绝大部分承载力,提高极限位移,改善砌体的抗震性能。
1.被加固的砖墙,其现场实测的砖强度等级不得低于MU7.5,砂浆强度等级不宜低于M2.5,已开裂、腐蚀、老化的砖墙不得采用此方法加固;粘贴碳纤维布对砖墙进行抗震加固时,应采用连续粘贴形式,以增强墙体的整体性能。
2.碳纤维布加固的构造尚应符合下列要求:
①碳纤维布条带在全墙面上宜等间距均匀布置,条带宽度不宜小于100mm,条带的净距不宜大于三块砖块的高度及200mm。
②沿碳纤维布条带方向及端部应有可靠的锚固措施,可采用M10对穿螺杆及5mm厚钢板沿布方向进行锚固,间距不大于1000mm;可根据墙体端部情况,采用对穿螺栓垫板压牢,当碳纤维布条带需绕过阳角时,阳角转角处曲率半径不应小于20mm。当有可靠的工程经验或试料时,也可采用其他机械锚固方式。
③当采用搭接的方式接碳纤维布条带时,搭接长度不应小于200mm,且应在搭接长度中部设置一道锚栓锚固。
④砖墙表面加固前,应先做水泥砂浆抹平层,层厚不应小于15mm且应平整,水泥砂浆强度等级应不低于M10,待抹平层硬化、干燥后方可粘贴碳纤维布。
碳纤维布加固法是将碳纤维布采用与之配套的碳纤维布浸渍胶粘贴于结构构件的表面,使得碳纤维复合材料与结构共同受力,利用碳纤维布自身的抗拉强度大、自重轻等优点来提高构件承载能力,使结构的强度、抗裂性和延长性等性能得到提升。
2000年,河南省建筑科学研究院率先把碳纤维加固技术引入我省,并成功地完成了洛三高速某公路桥50米预应力大梁的加固设计和施工,填补了我省在该项加固技术方面的空白。
粘贴碳纤维布加固法常用于加固现浇板、梁和柱等混凝土构件,现在我们根据不同的受力特性,介绍相应的加固技术要点。
受弯构件加固可分为正弯矩区域加固以及负弯矩区域,正弯矩区主要表现为底部受力钢筋不足以抵抗受力产生的跨中正弯矩,从而导致承载能力不足,负弯矩不足主要表现为构件上部两端或约束端受拉钢筋不足以抵抗因受力产生的负弯矩,从而使得承载能力不足。
受弯构件正截面加固常见于梁、板构件,当梁、板构件使用荷载增加导致受弯承载能力不足时,可对其进行加固。可在受弯构件的受拉边混凝土表面上粘贴纤维复合材料进行加固,以此提高受拉区的抗拉强度,从而提高结构构件的承载能力。
当受弯构件的斜截面受剪承载力不足时,应将碳纤维布粘贴成垂直于构件轴线方向的环形箍或其他有效的U型箍,不得采用斜向粘贴方式。
混凝土轴心受压构件可采用沿全长无间隔地环向粘贴碳纤维布的方法,即环向围束法,对轴心受压构件正截面承载力进行间接加固,其原理与配置螺旋箍筋的轴心受压构件相同,通过环向约束力作用间接提高正截面抗压承载能力。
当框架柱斜截面受剪承载力不足时,可将碳纤维布粘贴成环形箍,且纤维方向应与柱的纵轴心垂直。
大偏心受压构件加固
受压构件为大偏心受压钢筋混凝土柱时,当受拉区抗拉承载力不足时,可将碳纤维布粘贴于构件受拉区边缘混凝土表面,且纤维方向应与柱的纵轴心方向一致。
受拉构件正截面加固
环形或其他封闭式钢筋混凝土受拉构件受拉承载能力不足时,可采用外粘碳纤维布法进行加固,设计时应按原构件纵向受拉钢筋的配置方式,将纤维布粘贴于相应位置的混凝土表面上,且纤维方向应与构件受拉方向一致,并处理好围拢部位的搭接和锚固问题。
提高柱延性的加固
钢筋混凝土柱因延性不足而进行抗震加固时,可采用环向粘贴碳纤维布形成的环向围束作为附加箍筋,从而达到提高抗震性能得目的。碳纤维布环向围束作为柱的附加箍筋来防止柱的塑铰区搭接破坏或提高柱的延性,在震后的修复加固工程中应用较多。
裂缝修补加固
当混凝土构件出现裂缝且需要对裂缝进行修复时,可先对裂缝进行灌注结构胶或其他材料进行裂缝修复后,再进行碳纤维布粘贴。用这种方法能够有效进行裂缝的封闭处理,抑制裂缝扩展且同时达到结构补强的目的。
粘贴碳纤维布加固法注意事项
1、《混凝土结构加固设计规范》G367-2013*10.1.2条规定被加固的混凝土结构构件,其现场实测混凝土强度等级不低于C15,且混凝土表面的正拉粘接强度不得低于1.5MPa。在实际工程中,经常会遇到原结构的混凝土强度低于现行设计规范规定的强度等级的情况。如果原结构混凝土强度过低,它与纤维复合材的粘接强度也必然会很低,容易发生脆性的剥离破坏。因此需同时满足基材混凝土强度等级不低于C15以及基材混凝土表面的正拉粘接强度不得低于1.5MPa两个指标的要求。
2、粘贴碳纤维布加固混凝土构件时,应将纤维受力方式设计成仅承受拉应力作用。
3、本方法不适用于素混凝土构件,包括配筋率不符合现行设计规范小配筋率构造要求的构件的加固。
4、当受弯构件粘贴的多层纤维布允许截断时,相邻两处纤维布宜按内短外长的原则分层截断,外层纤维织物的截断点宜越过内层截断点200mm以上,并应在截断点加U型箍。
5、当加固的受弯构件为板、壳、墙和筒体时,纤维复合材应选择多条密布的方式进行粘贴,每一条带的宽度不应大于200mm,不得使用未经裁剪成条的整幅织物满贴。
6、当采用纤维复合材环向围束对钢筋混凝土柱进行正截面加固或提高延性的抗震加固时,环向围束的纤维织物层数,对圆截面不应少于2层,对正方形和矩形截面柱不应少于3层,环向围束上下层之间的搭接宽度不应小于50mm,纤维织物环向截断点的延伸长度不应小于200mm,且各条带搭接位置应相互错开。
混凝土柱是主要承受竖向荷载和水平荷载的构件,地震荷载作用下柱容易遭到破坏,其典型破坏模式主要包括以下四类:剪切破坏、弯曲破坏、纵筋搭接破坏、弯剪破坏。
采用外贴碳纤维布加固方法可显著改善柱的抗震性能,使柱子在发生上述破坏之前能够具有较好的非弹性变形。
目前,常用的抗震加固方法是沿柱环向外贴碳纤维布,环向粘贴的碳纤维布可看作附加箍筋,约束混凝土的横向变形,从而提高混凝土柱的延性。也可采用外贴纵向碳纤维布来改善柱的抗震性能。
采用碳纤维布加固柱可以显著提高其抗震性能,加固方法主要有两类:沿柱环向和纵向粘贴碳纤维布。
1.沿柱环向粘贴碳纤维布加固方法
采用环向粘贴碳纤维布构成环向围束对混凝土柱抗震加固,其加固方法与柱的正截面加固方法相同。
碳纤维布主要起到与箍筋相似的作用,碳纤维布对核心混凝土形成有效约束,可抑制混凝土剥落和纵筋屈曲,使柱具有较好的非弹性弯曲变形能力,并且碳纤维布提供的约束力可阻止纵筋搭接接头的黏结破坏和滑移,碳纤维布可提高柱的抗剪能力。
因此,沿柱圆周方向粘贴碳纤维布可防止柱的剪切破坏、弯曲塑性铰破坏和纵筋搭接破坏,提高其抗震性能。
2.沿柱纵向粘贴碳纤维布加固方法
其主要是提高柱的抗弯能力,这种粘贴方式要求端部碳纤维布锚固可靠,通常情况下还需要沿柱环向粘贴碳纤维布。
但是,应该注意到,这种加固方式同时会使相邻构件产生很大的附加力,因此,纵向粘贴碳纤维布加固柱时,还应关注加固柱抗弯能力的提高程度,过大增加柱抗弯能力并不可取。
当通过外贴碳纤维布加固柱的方法来提高其延性时,应满足以下构造要求:
1.环向围束的纤维片材层数,圆柱不少于2层;方形和矩形柱不少于3层。
2.环向围束上下纤维片材层之间的搭接长度不应少于50 mm,环向截断点的延伸长度不应小于200 mm,且各条带搭接位置应相互错开。
3.方形和矩形柱的棱角需要倒角处理,采用碳纤维和玻璃片材加固时倒角半径不应小于25 mm。
4.加密区高度应取柱截面长边尺寸、柱净高的1/6和500mm三者的值。
5.宜沿柱的整个高度包裹。对于抗震等级为一、二级的角柱,应沿柱的整个高度包裹。
碳纤维布加固中是需要了解碳纤维布的强度得,才能对症,找到的碳纤维布加固方案,我们如何去寻找合适的碳纤维布材料呢,让我们先来了解下:
碳纤维布加固法是将抗拉强度较高的碳纤维用沿受拉方向或垂直于裂缝方向粘贴在要补强的结构上,形成一个整体,碳纤维材料与原有钢筋混凝同受力结构的抗裂、抗剪、抗弯以及抗压能力,提高结构的强度、刚度、抗裂性和延伸性,达到结构补强和改善结构受力的目的。与其他加固方法相比碳纤维布加固具有节省空间,施工简便,施工质量易保证,基本不增加结构尺寸及自重,耐腐蚀、耐久性能好等特点。另外,采用该工法,可大大提高建筑物的使用寿命,降低加固成本,因此该加固工艺备受青睐。
在碳纤维布采购时,经常有人会问到碳纤维布的抗拉强度是多少,大部分人会告诉你是3400MPa,其实这个是一级碳纤维布的抗拉强度标准值。还有一个抗拉强度设计值也会偶尔提到。那这两个值在实际中有什么意义呢?现在卡本给大家介绍下。
抗拉强度标准值
一般说的抗拉强度就表示抗拉强度标准值,碳纤维布的抗拉强度表示碳纤维布单位面积所能承受的拉应力,说的简单点就是1mm2截面积的碳纤维布可以承受3400N的力。以一级300g的碳布为例,100mm宽它的截面积S=a(碳布宽度)b(碳布厚度)=100*0.167(300g碳布厚度)=16.7mm2,那它理论上就可以承受的力F=3400N*16.7=56780N。施工单位对抗拉强度关注更多一些,因为在采购碳布时要求碳布抗拉强度为3400MPa,如果达不到则表示碳布不合格,是不可以应用在本工程中的。
抗拉强度设计值
同样的碳布在不同的加固构件中抗拉强度是有可能是不一样的,一级碳布抗拉强度设计值在重要构件中取1600MPa,在一般构件中取2300MPa。很多人疑惑,为什么越是重要对的构件设计值反而越小呢,首先要明白抗拉强度设计值是在受力计算时计算的值。一级碳布的抗拉强度标准值是3400MPa,已经是确定的,那么在计算时取值越小肯定是越安全的,所以导致重要构件的抗拉强度设计值小于一般构件的抗拉强度设计值。设计单位对抗拉强度设计值更关注一些,因为在受力计算时,用到的都是抗拉强度设计值。
抗拉强度标准值和抗拉强度之间有什么联系呢?首先碳纤维布只有达到3400MPa的抗拉强度标准值才可以按相应的抗拉强度设计值去计算。在加固时碳纤维布具体能发挥多大的抗拉强度呢?这个不好确定,因为每个工程的具体情况不一样,实际发挥的强度也不一样,有些结构变形较大采用碳纤维加固就会导致碳纤维的强度发挥的很少,甚至可能发挥的强度小于抗拉强度设计值,这样结构就会有一定安全风险,所以这样的结构也不适合采用碳纤维布进行加固。
强度是碳纤维布一个很重要的参数,在加固工程中要充分利用碳纤维的抗拉强度,这样才能使结构更加安全。
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主要经营碳纤维布用于结构构件的抗拉、抗剪和抗震加固,该材料与配套浸渍胶共同使用成为碳纤维复合材料,可构成完整的性能**的碳纤维布片材增强体系,适用于处理建筑物使用荷载增加、工程使用功能改变、材料老化、混凝土强度等级低于设计值、结构裂缝处理、恶劣环境服役构件修缮、防护的加固工程。
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单位注册资金未知。
我司主要供应:碳纤维布生产厂家,碳纤维布加固公司,碳纤维加固公司等,我们的产品质量优等,种类齐全,销售范围广,我们的服务客户满意;如果您对我公司的产品有兴趣,请在线留言或者来电咨询。