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    分析碳纖維布加固和粘鋼加固的適用性

    來(lái)源:www.aaahaulingjunkremovalventura.com         發(fā)布時(shí)間:2020-12-10 返回列表
        2020年12月10日,碳纖維布加固法是近年來(lái)在工程加固領(lǐng)域興起并廣泛應用的新型加固技術(shù)。碳纖維布本身高強的性能及便捷的操作性能使得它越來(lái)越受到加固人的青睞。然而,近日聽(tīng)到有人說(shuō),凡是粘鋼加固的工程完全可以用碳纖維布加固來(lái)代替?這其實(shí)是一種錯誤的說(shuō)法。雖然兩者有很多相似之處,但是在加固應用上還是有所區別的。本文我們主要談?wù)勌祭w維布加固和粘鋼加固的適用性,建筑加固重要性,各位有興趣的朋友們一起來(lái)學(xué)習了解一下吧?,F在,就和大家一起來(lái)認識一下:碳纖維布加固和粘鋼加固的適用性。

    一、粘貼碳纖維布和粘鋼加固原理相同

       粘貼碳纖維布和粘鋼加固法是利用樹(shù)脂類(lèi)膠結材料將碳纖維布或鋼板粘貼于結構表面,并與結構形成整體受力體系,增強被加固結構的抗彎或抗剪能力,從而達到對結構加固補強及改善結構受力性能的目的。
    二、粘貼碳纖維布和粘鋼加固的主要優(yōu)缺點(diǎn)
       粘貼碳纖維布和粘鋼方法作為加固技術(shù)中的姊妹方法,具有相似的主要優(yōu)缺點(diǎn)。
    1.主要優(yōu)點(diǎn)
      堅固耐用;施工快速;簡(jiǎn)潔輕巧,不損傷原結構,不改變結構外觀(guān),現場(chǎng)無(wú)濕作業(yè),結構自重增加極微,不會(huì )導致建筑物 內其他構件的連鎖加固;靈活多樣;經(jīng)濟效益較高。
    2.主要缺點(diǎn)
       施工受環(huán)境條件限制,環(huán)境溫度不超過(guò)60℃,粘貼時(shí)濕度不超過(guò)70%,無(wú)化學(xué)腐蝕環(huán)境,否則應采取措施;使用過(guò)程中耐高溫和耐火性能差。
    三、粘貼碳纖維布和粘鋼加固各有優(yōu)劣
       粘貼碳纖維布輕質(zhì)高強,常用碳纖維布的自重僅為200~300g/m2,設計厚度為0.111~0.167mm,抗拉強度高,為普通鋼材的8~10倍,但各向異性,即抗拉強度高但抗剪強度低;施工更為簡(jiǎn)便,施工速度為粘鋼的2~3倍。粘鋼鋼板的物理力學(xué)性能為各項同性,受力性能好;施工時(shí)需專(zhuān)用夾具和施工機具,施工工序和施工操作性較碳纖維布復雜。
    四、粘貼碳纖維布和粘鋼的適用性對比
       粘鋼時(shí)鋼板厚度2~5mm,不應超過(guò)2層;粘貼碳纖維布時(shí)布厚度0.111~0.167mm,不宜超過(guò)4層;根據市場(chǎng)調查,一般粘鋼價(jià)格(按粘貼面積計算)約為粘貼碳纖維布價(jià)格的2~3倍。下面就粘貼碳纖維布和粘鋼的適用性進(jìn)行對比分析討論。
    1.抗彎加固
       以高強度I級碳纖維布為例,鋼板與碳纖維布按抗彎加固等強換算結果見(jiàn)表1。表1鋼板與碳纖維布抗彎加固等強換算結果表(單位:mm)2020/1/16 分析碳纖維布加固和粘鋼對于粘貼多層(2~4層)碳纖維布加固時(shí),碳纖維布總厚度應乘以折減系數km=1.16nfEftf/308000≤0.90,計算結果如下: 0.111mm厚碳纖維布km(2、3、4層)=0.90、0.90、0.81 0.167mm厚碳纖維布km(2、3、4層)=0.90、0.77、
    0.64粘貼1~4層碳纖維布與鋼板等強換算結果見(jiàn)表1。 從表1中數據分析可得: (1)1層碳纖維布折算Q235鋼板厚度0.83~1.79mm,折算Q345鋼板厚度0.57~1.24mm;當結構補強所需面積較小,1層碳纖維布滿(mǎn)足結構承載力需要時(shí),推薦選用碳纖維布加固方案,經(jīng)濟性和可操作性?xún)?yōu)勢明顯,此時(shí)選用粘鋼加固法將大幅度增加工程造價(jià)和施工工期。
    (2)2層碳纖維布折算Q235鋼板厚度1.49~3.22mm,折算Q345鋼板厚度1.03~2.23mm;當結構補強所需面積般,2層碳纖維布滿(mǎn)足結構承載力需要時(shí),宜優(yōu)先選用碳纖維布加固方案,經(jīng)濟性和可操作性有一定優(yōu)勢,而此時(shí)選用粘鋼加固法的工程造價(jià)和施工工期略高于碳纖維布,為增加結構的安全性也可選用粘鋼加固方案。
    (3)3層碳纖維布折算Q235鋼板厚度2.24~4.13mm,折算Q345鋼板厚度1.54~2.86mm;當結構補強所需面積稍大,3層碳纖維布滿(mǎn)足結構承載力需要時(shí),粘貼碳纖維布法的經(jīng)濟性和可操作性?xún)?yōu)勢不明顯,而粘鋼加固法更靈活,宜優(yōu)先選用粘鋼加固方案。
    (4)4層碳纖維布折算Q235鋼板厚度2.69~4.58mm,折算Q345鋼板厚度1.85~3.17mm;當結構補強所需面積較大,4層(根據km可以得出,粘貼碳纖維布層數不宜超過(guò)4層)及4層以上碳纖維布滿(mǎn)足結構承載力需要時(shí),粘鋼加固法更具經(jīng)濟性和施工操作性,推薦選用粘鋼加固方案。
    2.抗剪加固
       以高強度I級碳纖維布為例, 鋼板與碳纖維布按抗剪加固等強換算結果見(jiàn)表2。表2鋼板與碳纖維布抗剪加固等強換算結果表(單位:mm)同上,對于粘貼多層碳纖維布加固時(shí),碳纖維布總厚度尚應乘以折減系數km。 根據表2數據分析可得: (1)1層碳纖維布折算Q235鋼板厚度0.23 (0.46)~0.50(1.00)mm,折算Q345鋼板厚度0.16(0.32)~0.35(0.69)mm,由此可見(jiàn),抗剪加固時(shí)粘鋼加固法的經(jīng)濟性和適用性明顯優(yōu)于粘貼碳纖維布,這是由于碳纖維布為各向異性材料,抗拉強度高但抗剪強度低,因此《混凝土結構加固設計規范》(GB50367-2006)中實(shí)行強度折減,折減系數為0.28或0.56。
    (2)數據表明,只有當抗剪加固構件斜截面抗剪需補足的箍筋面積較小,粘貼1~2層碳纖維布即可滿(mǎn)足要求時(shí),方可優(yōu)先選用粘貼碳纖維布加固方案,其使用范圍大幅受限。
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