碳纤维布加固技能在南京百货商店改造工程中及运用.doc

此文档收集于网络，如有侵权，请联系网站删除碳纤维布加固技能在南京百货商店改造工程中的运用1、前语碳纤维复合资料（Carbon Fiber Reinforce Plastic）加固修复混凝土布局技能是将碳纤维这种高功用纤维资料运用于土木工程，运用与其相配套的树脂类粘结剂（修建布局胶）将碳纤维张贴到布局或构件需求加固的部位外表，构成复合资料体（CFRP），颠末其与布局或构件的协同作业，来进步布局或构件的承载力和延性的一种新式加固工法。该工法与传统的布局加固技能比拟，以其轻质高强、耐腐蚀性和耐久性强、施工快捷、结布局影响较小等长处，广泛运用于国内外布局加固改造工程中。2、加固计划描绘依据碳纤维资料加固混凝土构件，通常有以下几种方法：沿构件主轴方向张贴碳纤维，以进步构件正截面的抗弯才能；沿与构件主轴笔直方向张贴碳纤维，由碳纤维与原有箍筋一起分管剪力以进步构件的抗剪承载力；沿与构件主轴笔直方向张贴碳纤维以改进加固部位的延性，进步其抗震功用。当前在国内工程中运用最多的是第一种方法，即加固修复进步梁板正截面承载才能，使之满意运用功用需求。南京新街口百货商店一期改造工程中，颠末现场勘测和描绘核算，发现布局第1层、第2层和第5层因为运用功用的改动，局部梁抗弯承载力无法满意运用需求，经计划比拟，选用在梁底通长方向张贴碳纤维布，梁端附加碳纤维布条制成U字箍，既对梁底碳纤维布有较好的锚固作用，也进步了梁端部的抗剪承载力。局部改造平面如图1所示。 图1 南京新百一期改造平面（一层局部）1L003，300700mm（已有，要加固）；2L004，300700mm（已有，要加固）；3300800mm（已有，要加固）；4原有大楼已竣工局部；5圆筒局部不变3、工程简化核算方法3.1简化核算假定依据平截面假定，碳纤维的应变略大于钢筋应变，为简化核算，可以近似以为碳纤维的拉应变等于钢筋拉应变，这种简化是偏于安全的。按受力持平的准则，可以将碳纤维布的面积转化为等效钢筋面积，即：Asefy=Acfsfcfs（1）式中，Acfs、fcfs、Ase和fy别离代表碳纤维布的面积、抗拉强度等效的钢筋面积和钢筋的抗拉强度；为碳纤维布的强度折减系数。在工程运用中，对碳纤维的应变要加以约束也即操控碳纤维的实践拉应力，主张取=2/3。碳纤维布的面积Acfs取其净面积，即：Acfs = tcfs Bcfs n （2）式中，tcfs、Bcfs、n别离为碳纤维布的核算厚度（mm）、幅宽（mm）和加固梁中碳纤维布的张贴层数；为碳纤维布的张贴层数的折减系数，因为张贴层数越多，层间一起和谐作业程度下降，仅张贴一层时取=1。文献1给出了张贴层数多于一层时的取值。3.2施工参数描绘在做碳纤维布加固受弯构件正截面承载力描绘时，别离依据不一样的截面类型，依照钢筋混凝土布局受弯构件的正截面承载力描绘公式，由外荷载的添加核算出所需弥补受拉钢筋的面积。然后按式（1）、式（2）描绘碳纤维布布的安置参数。3.3等效配筋率的校核碳纤维布的施工参数描绘完后，还要满意截面等效配筋率的需求。ss，max （3）式中等效配筋率；ss，max 等效最大配筋率， （4）式中b、h、ho截面宽度、高度和有用高度； fy钢筋的抗拉强度； Ass构件中原配受拉纵筋面积（As）与张贴碳纤维布的等效钢筋面积（Ase）的总和，即 Ass = As + Ase； cf碳纤维布的答应拉应变，cf=2u，cfs/3，u，cfs为碳纤维布的极限拉应变。4、碳纤维复合资料的挑选加固修复混凝土布局所用碳纤维资料主要有两种：碳纤维与配套树脂张贴剂。碳纤维是高强度高弹性模量资料，强度是钢材的十几倍。修建粘结剂品种繁复，挑选与某种碳纤维布相容性好的粘结剂是要害。与碳纤维相配套的树脂粘结剂通常由4局部组成。即底层粘结剂、找平资料、浸渍树脂和防护资料。底层粘结剂有必要能渗透进混凝土外表，促进粘结并构成长时间耐久界面的根底；找平资料用来修补布局外表的平坦度，以便运用片材；浸渍树脂用以浸渍碳纤维片材在混凝土外表构成原位层板；防护资料用以维护碳纤维片材免受外界条件的影响，延伸其运用寿命。树脂粘结剂的粘结强度应大于混凝土的拉伸剪切强度，且具有适合的作业粘度，以便于施工操作。颠末多方面剖析比拟，选用德国EP0300碳纤维布，与其配套的粘结剂选用北京中煤矿山工程有限公司研发的JCT-6型碳纤维专用胶，其主要力学功用指标如表1、表2所列。表1 碳纤维布（德国EP0300）的功用指标核算厚度（）抗拉强度MPa弹性模量MPa单纤维开裂伸长率%单纤维直径10-6m0.16735502.3510520.005.3表2 粘结剂(JCT-6型)的功用指标抗压强度MPa抗拉强度MPa正拉粘结强度MPa拉剪粘结强度MPa8131(7d)16(7d)13(7d)5、本工程施工参数的描绘 以本工程一层2号梁为例，梁长L=7.74m,原配受拉筋325（14722），受压筋222（7602）。因为经营面积的添加，使该梁线荷载添加至45KN/m，以双筋正截面承载力核算，所缺受拉钢筋面积为2712，由式（1）取fcfs=3550MPa，则张贴等效碳纤维布的面积Acfs=352。施工时选用德国EP0300碳纤维布，单层厚度为0.167，幅宽为梁底宽300，张贴一层（面积57.82）,即满意抗拉需求.等效配筋率=0.54%，等效最大配筋率s，max=0.74%，即加固后属适筋梁。别的，端部设4道U字箍为布局锚固办法。梁加固方法如图2所示。 图2 梁加固方法示意图(a)-立面；(b)剖面1-梁底张贴碳纤维布一层；2梁端部U字箍6、施工工艺6.1碳纤维复合资料加固混凝土布局施工工艺流程混凝土布局外表处置制造并涂刷底层粘结剂面层找平处置张贴树脂的制造并侵润碳纤维布张贴碳纤维布外表防护。6.2施工关键混凝土外表的处置程度直接影响加固作用。外表要打磨平坦直至露出新面，涂底层粘结剂前，再用丙酮清洗一遍。碳纤维布必定要用张贴树脂滋润透，尽可能让粘结剂充沛进入碳纤维单丝之间的空地中，进步各单丝之间的一起作业功用。滋润后的碳纤维布用手轻压贴于需求的方位，用橡皮滚筒顺纤维方向均匀平稳压实，使树脂从两头溢出，包管碳纤维布与布局之间