混凝土梁柱碳纖維加固--邵陽房屋加固公司

時(shí)間：2020-09-27作者：湖南固德建筑科技工程有限公司瀏覽：171

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在實(shí)際加固工程中，因設(shè)計(jì)失誤、施工不當(dāng)或使用功能改變等原因，造成的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件不能滿足現(xiàn)行規(guī)范規(guī)定的正常設(shè)計(jì)使用要求，要使其結(jié)構(gòu)或構(gòu)件能夠繼續(xù)安全、正常的使用，則必須采取一定的措施進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)修復(fù)。    

碳纖維是整個(gè)土木工程界使用較為廣泛且熱門的加固材料，該項(xiàng)加固技術(shù)興起于20世紀(jì)80年代，于90年代后期在我國*發(fā)展起來，國內(nèi)外很多科研單位和高校就碳纖維碳纖維加固混凝土構(gòu)件這項(xiàng)新技術(shù)進(jìn)行了大量的研究。隨著試驗(yàn)研究的深入，該加固技術(shù)的適用范圍不斷擴(kuò)大，應(yīng)用技術(shù)不斷改進(jìn)。    
碳纖維加固鋼筋混凝土柱的試驗(yàn)研究相對較少，但試驗(yàn)研究結(jié)果表明碳纖維加固鋼筋混凝土柱具有施工簡單、抗腐蝕能力強(qiáng)、約束效果好、基本不需要維修保養(yǎng)等特點(diǎn)，下面固德建筑加固公司就該加固技術(shù)進(jìn)行簡要介紹。    
1、鋼筋混凝土柱碳纖維加固機(jī)理分析    
1.1、碳纖維材料    碳纖維一般是直徑為5μm～20μm的連續(xù)纖維，基材由樹脂和固化劑組成，用樹脂（內(nèi)加固化劑）浸潤碳纖維，待樹脂固化后便形成了碳纖維增強(qiáng)塑料。其特性：密度小，為普通鋼材的1/6；強(qiáng)度高，抗拉強(qiáng)度約為普通鋼筋的4～6倍；抗腐蝕性能好，強(qiáng)度不受酸堿腐蝕介質(zhì)的影響；非磁性，不影響電磁信號的傳播；抗疲勞性能優(yōu)良，疲勞壽命普遍**鋼材；溫變系數(shù)和混凝土相當(dāng)；彈性模量和鋼材相近；極限延伸率1%。    
1.2、鋼筋混凝土梁柱加固原理    鋼筋混凝土柱在承受軸向壓力時(shí)，構(gòu)件是由于受到極限值非常小的橫向擴(kuò)張引起的，如能在構(gòu)件四周創(chuàng)造橫向約束，以阻止受壓構(gòu)件的這種橫向擴(kuò)張，從而提高構(gòu)件抗壓承載力和變形能力。    

碳纖維加固鋼筋混凝土柱就是在柱混凝土和碳纖維增強(qiáng)帶之間產(chǎn)生約束作用，（它們之間的相互作用力稱為界面約束應(yīng)力）受橫向界面約束應(yīng)力的作用，塑性區(qū)的**混凝土處于三向應(yīng)力狀態(tài)，與單向受力狀態(tài)相比，混凝土的極限壓應(yīng)變和承載力會提高，在柱彎曲承載力沒有明顯下降的情況下，并不考慮失穩(wěn)的影響，加固后鋼筋混凝土柱具有較大的延性變形與耗能能力。    
1.3、鋼筋混凝土梁柱在碳纖維包裹作用下的應(yīng)力分布情況    
1.3.1、由于碳纖維對鋼筋混凝土梁柱的橫向約束后使碳纖維形成軸向拉伸應(yīng)力，而碳纖維的抗彎能力較弱（一般不考慮），矩形柱在碳纖維包裹約束下其較良好限軸向抗壓強(qiáng)度相對圓柱而言大大降低，主要由于側(cè)向約束應(yīng)力不均勻。矩形柱邊*側(cè)向約束弱，拐角處側(cè)向應(yīng)力集中約束較大，柱邊只有在發(fā)生側(cè)向塑性變形時(shí)碳纖維對鋼筋混凝土柱的橫向約束應(yīng)力才能較速增長。    

1.3.2、由于碳纖維對鋼筋混凝土柱的約束為界面約束，只有當(dāng)混凝土向外橫向擴(kuò)張時(shí)（產(chǎn)生塑性變形）碳纖維方能對混凝土產(chǎn)生約束應(yīng)力，因此柱環(huán)向外包碳纖維在承受荷載時(shí)表現(xiàn)出兩階段的受力過程：**階段，混凝土軸向壓應(yīng)力較小，橫向變形較小，碳纖維受力較??；*二階段，隨著荷載的增加，柱混凝土變形增大，碳纖維環(huán)向應(yīng)力顯著增長，環(huán)向約束力*增加，直到當(dāng)碳纖維達(dá)到其極限拉伸應(yīng)變時(shí)發(fā)生斷裂。    
1.3.3、約束混凝土與無約束混凝土應(yīng)力—應(yīng)變關(guān)系    
2、碳纖維加固鋼筋混凝土柱的技術(shù)及施工要點(diǎn)    
2.1、適用范圍及工況要求    碳纖維加固鋼筋混凝土柱適用于圓柱或小截面矩形柱（截面邊長一般小于800mm），在未失穩(wěn)狀態(tài)下能大幅提高鋼筋混凝土柱的軸壓承載能力。加固的前提條件是構(gòu)件的**混凝土未被破壞，尚具有一定的承載和變形能力。    
2.2、碳纖維外包鋼筋混凝土加固技術(shù)    
2.3、加固施工要點(diǎn)：    
2.3.1、鋼筋混凝土柱加固前的卸荷，此項(xiàng)工作往往被忽視，混凝土構(gòu)件在負(fù)荷外包碳纖維時(shí)，外包碳纖維相對于混凝土柱表面存在應(yīng)變滯后，常發(fā)生碳纖維尚未被拉斷混凝土已被壓壞的情況，這種效應(yīng)使得CFRP的補(bǔ)強(qiáng)效果降低，不能充分發(fā)揮碳纖維的高強(qiáng)抗拉性能。    
2.3.2、矩形柱拐角倒角的半徑不得小于20mm，柱側(cè)較好修成外凸面，減輕角部碳纖維的集中應(yīng)力，很多試驗(yàn)表明即使如此碳纖維的破壞仍然發(fā)生在拐角部位。    
2.3.3、混凝土構(gòu)件表面的修復(fù)工作較為重要，其直接影響碳纖維對混凝土橫向約束效果。    
3、結(jié)論    
1）碳纖維加固鋼筋混凝土柱，能使混凝土承受軸向受力狀態(tài)變?yōu)槿蚴芰顟B(tài)，約束混凝土的承載力和變形能力得到提高，特別對軸壓比不能滿足抗震設(shè)計(jì)規(guī)范要求的鋼筋混凝土柱加固效果比較明顯。 2）提高塑性鉸區(qū)的承載力及延性，鋼筋混凝土柱在地震荷載的重復(fù)作用下，上下端會首先出現(xiàn)塑性鉸區(qū)，承載能力及延性*下降，用碳纖維進(jìn)行纏繞加固后，塑性鉸區(qū)**混凝土受到約束極限強(qiáng)度及變形能力大幅提高。    
3）施工技術(shù)含量低、工藝簡單，約束效果好、抗腐蝕能力強(qiáng)，只需保護(hù)不需要保養(yǎng)。    
4）碳纖維加固技術(shù)并非**“處方”，有其缺點(diǎn)：**膠耐高溫性能差，高溫環(huán)境及*等級要求高的建筑不能使用；不規(guī)則或大截面矩形柱應(yīng)有條件使用。

固德建筑加固公司是一家以房屋建筑結(jié)構(gòu)碳纖維布工程加固、建筑結(jié)構(gòu)修改碳纖維布加固設(shè)計(jì)、施工。    
我公司具有特種專業(yè)加固資質(zhì)，安全生產(chǎn)許可證..
公司主要承接：碳纖維加固，建筑房屋加固，橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；隧道設(shè)計(jì)加固、植筋加固；粘鋼、包鋼加固；結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)；廠房加固；混凝土加固；裂縫補(bǔ)強(qiáng)加固等工程。


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