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悟明思茅碳纤维布加固公司拥有结构加固专业承包资质,可承接碳纤维加固、混凝土裂缝修补及堵漏、植筋工程、粘钢加固、外包钢加固、加大截面加固、混凝土路面修补、钢丝网加固、桥梁顶升(支座更换、脱空、偏压)、混凝土切割、建筑物纠偏平移、建筑防水施工、钢结构施工及综合改造加固等特种工程加固施工。
碳纤维布加固补强混凝土结构技术
近年来,人们对结构的安全性,使用性和耐久性要求不断增强,对现有结构的维护和维修加固引起了工程界的广泛重视。有很多的因素会缩短现有结构的使用寿命如物理老化,化学腐蚀,社会需求的变化,设计标准的提高等,这些出现问题的建筑物,当实际情况不允许推倒重建时,则只能采取适当的技术措施对其进行加固补强处理。
随着材料科学的发展,纤维材料于土木工程中的应用成为国内外研究的热点,纤维材料中的碳纤维用于加固补强混凝土结构有着其自身的技术优势:高效高强(可以充分的利用其高强度,高模量的特点来提高结构及构件的承载力和延性,改善受力性能,达到高效加固的目的),耐腐蚀性及耐久性(碳纤维材料化学性质稳定,不与酸碱盐等化学物质反应),不增加构件的自重和体积(碳纤维质轻而薄),使用面广(碳纤维是一种柔性材料,且可以任意裁剪),便于施工(无需大型的施工机械,占用场地少,无湿作业)。碳纤维布已广泛应用于钢筋混凝土结构的梁板柱的加固补强,并由国家工业建筑诊断与改造工程研究中心主编,在总结近年来国内各高校和科研单位的研究成果以及各设计,施工单位采用碳纤维布进行结构加固的实践经验,参考国外大量相关资料,并进行大量的试算和调研的基础上,制定了《碳纤维片材加固混凝土结构技术规程》,其编号为CECS146:2003。以下将针对各种情况来进行说明其简便的计算方法。
碳纤维补强加固钢筋混凝土受弯构件的正截面承载力:
正截面承载力全过程分析的假定:平截面假定;钢筋采用完全弹塑性的应力-应变关系;受压区混凝土采用tad建议的非线形应力-应变关系;混凝土受压区沿截面高度划分成有限的面积相等的条带(小单元),并设每条带的应力均匀分布。根据理论分析结合实验数据提出了如下的简化计算方法:偏于安全的假设碳纤维的拉应变等于钢筋的拉应变,并
将碳纤维的面积转化为等效钢筋面积:
式中 , , 和 分别表示碳纤维的面积,抗拉强度,等效的钢筋面积与钢筋的抗拉强度。
碳纤维的面积取其净面积即:
其中 为碳纤维的计算厚度, 为碳纤维布的幅宽, 为层数。
得到等效钢筋面积之后,可参照钢筋混凝土单筋矩形截面受弯构件的正截面设计公式进行计算。
对受压区混凝土合力作用点取矩
其中 可有水平力平衡得到:
上式中 为混凝土棱柱体抗压强度; 为钢筋混凝土构件中所配钢筋面积与碳纤维布的等效钢筋面积总和。
对于碳纤维布补强加固的钢筋混凝土适筋梁,其适用条件为:受压区高度不宜大于;加固后受弯承载力的提高幅度不宜超过40%;加固后在荷载效应标准组合下受拉钢筋的拉应力不宜超过钢筋的抗拉强度标准值。
当计算得到的相对受压区高度高度不大于,或者小于时,应对碳纤维片材的厚度进行折减,具体计算方法详见技术规程的有关部分。其中为碳纤维片材达到其允许拉应变与混凝土压坏同时发生时的相对受压区高度。
工程实例1:某混合结构,原设计为教室,后因使用要求的变化改为书库。由于楼面荷载的增加,使得按原荷载设计的进深梁抗弯强度不足,需要进行补强加固处理。该梁跨度为5m,截面尺寸为,按原使用荷载计算的跨中弯矩为。受力钢筋为318,设计强度为,混凝土的强度等级可取为,使用功能改变后要求梁的抗弯承载力增加到。按照现行的混凝土规范计算得到原设计能承受的弯矩为(此建筑物按89规范设计,如果按照89混凝土规范里的材料强度取值来计算则),对该梁采用碳纤维布进行补强,在梁底粘贴两层两条宽,厚度为的碳纤维布(碳纤维布的抗拉强度为 )。有满足公式计算要求。则有。选用两条的加固方案,一是考虑到分条加固的效果比整条好,二是考虑到两条布同时失效的概率小,可提高加固后构件的安全度。
工程实例2:某住宅小区由于施工的原因,楼板出现了大量的贯通裂缝,有的出现于板角,有的出现于板跨中,在住户中造成了很大影响。后采用碳纤维布进行补强,在用树脂封闭裂缝后,选用宽的碳纤维布在板角处的板面放射状布置,在跨中的板底按间距沿裂缝走向布置,取得了很好的效果。
碳纤维布补强加固钢筋混凝土受弯构件的斜截面承载力:
碳纤维布加固钢筋混凝土梁时,其抗剪效果作用和箍筋类似,梁在弯剪受力时,传力模型是桁架机构与拉杆拱机构的复合传力机制。
剪跨比小时,发生斜压破坏。碳纤维的应变发展速度较慢,在构件达到受剪承载力时,碳纤维的应变相对较小,其对抗剪承载力的贡献也较小,加固效果不明显。
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产品简介:
我公司碳纤维布是选用世界的PAN基碳纤维开发的专门用于建筑物结构加固的复合材料;
《PAN基碳纤维从20世纪60年代起步,经过30多年的发展和提高,到21世纪初,其制备技术与工艺基本成熟,市场被逐步打开。》
产品型号:
碳纤维布分为12K/6K/3K等多种型号,其中又有300克与200克之分;
碳纤维布是成卷包装:
每卷有100mm、150mm、200mm、300mm和500mm宽且都是100米长。
混凝土加固可分为直接加固与间接加固两类。设计施工时可以根据实际条件和使用要求选择适宜的加固方法及配合使用。
直接加固:碳纤维加固,增大截面加固,置换混凝土加固,外粘钢板加固,绕丝加固。
间接加固:外加预应力加固,增设支点加固。
采用碳纤维加固对钢筋混凝土构件时,应按原构件纵向受拉钢筋的配置方式,将碳纤维粘贴于相应位置的混凝土表面上,且碳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描固。碳纤维加固,对预成型板,不宜超过二层,对湿法铺层的织物,不宜超过四层,宜改用预成型板,并采取可靠的加强锚固措施。
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加固范围
一、.地基基础加固:
1.基础补强注浆加固:适用于基础因受力不均匀沉降、冻胀或其它原因引起的基础裂损时加固。
2.加大基础底面积:适用于当既有建筑的地基承载力或基础底面积尺寸不满足设计要求的加固。
3.锚杆静压桩:适用于淤泥、淤泥质土、粘性土、粉土和人工填土的地基土加固及纠倾加固。
4.树根桩加固:同上。
二、柱子加固:
1.混凝土围套加固:适用于当截面抗弯承载力和抗剪承载力不足时加固。
2.外包钢加固:适用于当截面承载力严重不足,且不允许增大截面时加固。
三、墙体加固:
1.砂浆面层加固:适用于承载能力相差不多的静力加固和抗震加固。
2.钢筋网砂浆面层加固:适用于静力加固和中高强度的抗震加固。
3.钢筋混凝土板墙加固:适用于增幅较大的静力加固和抗震加固。
四、梁加固:
1.采用包钢、粘钢、角铁及型钢加固。
2.采用碳纤维布、碳纤维板加固。
3.采用加大截面加固。
五、楼板加固:
1.采用包钢、粘钢、角铁及型钢加固。
2.采用碳纤维布、碳纤维板加固。
六、挑阳台加固:
1.采用粘钢、型钢加固。
2.采用碳纤维布、碳纤维板加固。
七、化学植筋:
1.适用于新增加柱、新增加墙体、新增加楼板及洞口封堵。
八、化学锚栓:
1.适用于幕墙及钢结构底座埋件、
加固方法:
1. 包钢加固:适用于新开洞口、梁、柱子加固等。
2. 粘钢加固:适用于楼板、新开洞口、梁、柱子、墙体加固等。
3. 型钢加固:适用于梁、楼板加固等。
4. 角钢加固:适用于新开洞口、柱子、梁加固等。
5. 碳纤维加固:适用于新开洞口、梁、楼板、柱子、墙体、挑阳台等。
6. 碳纤维板加固:适用于新开洞口、梁、楼板、柱子、墙体、挑阳台等。
7. 加大截面加固:适用于梁、柱子、墙体等。
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