碳纤维布在某公共修建抗震加固中及运用.docVIP

碳纤维布在某公共修建抗震加固中的运用 1、布局的判定剖析 图1 布局平面暗示图 某公共修建运用功能为教学楼，建于1960年，主体为4层双排柱内布局布局，内框柱选用独立根底，根底埋深-3.2m，修建高度20.4m，部分区域为4层砖砌体布局，修建面积8267㎡，平面布置如图1所示。该修建物因为缔造工夫较早，描绘时未思考抗震设防。内布局节点区梁、柱端部箍筋未加密，为使修建物具有满意的抗震才能，依照《修建抗震判定标准》（GB0023-95）对该楼进行抗震判定，定论标明，内布局梁柱节点区因箍筋直径及距离设置不满意需求有必要进行抗震加固。  2、抗震加固计划的断定 布局布局梁柱节点区因为受力杂乱，标准中为包管“强节点、弱构件”的描绘准则，一般采纳在柱端和梁端必定区域箍筋加密的准则，避免节点区的脆性损坏，增强布局的抗震功能。本工程因为工期、资金和修建功能的需求，对加固计划提出了许多束缚，传统的抗震加固计划难以施行。在此根底上，咱们经过拟定各种合理计划，比拟各计划的优缺点，然后断定最佳计划。 2.1计划1——粘钢加固法 粘钢加固法是目前国内运用较遍及的传统的加固办法，但因为在粘结胶和钢板的交接面处容易发作锈蚀，然后削弱粘结强度，因此影响加固作用。 2.2计划2——粘碳纤维加固法 碳纤维复合资料（CFRP）加固修复混凝土布局技能是20世纪80年代末90年代初在美、日等发达国家鼓起的一项新式布局加固技能，与粘钢法比拟，这种办法没有界面粘结强度的削弱问题，碳纤维加固法以其资料优胜的力学功能（图2）、简洁的施工工艺（图3）在土木工程加固改造中得到了越来越广泛的运用。该项技能与传统的加固办法比拟有许多显着的长处，如高强高效、施工快捷、适用面广、杰出的资料耐久性等。本工程因为对加固技能的需求较高，传统的加固办法难以见效，而碳纤维加固因为具有需求的设备、机具较少，不会发作明火，不改动原有布局的尺度，不添加原有布局的荷载，施工影响较小等特色，比拟适宜。各计划比拟见表1，可以看出，对本工程来说，计划2是一种较适宜的加固办法。 表1 碳纤维加固办法与其他加固办法比拟 影响要素 加大截面法、粘钢加固法等传统加固办法 张贴碳纤维加固办法 ①对原布局自重断面等的影响 影响较大，布局自重增大，截面尺度增大，净空减小 根本不添加布局自重和截面尺度，为布状片材，每平方米分量约2N，每层厚度仅0.111㎜，并且强度为钢的10倍以上 ②施工工艺 施工工序较繁琐，有湿作业，需求关联的机械设备，需占用较大场所、空间 施工快捷，手工操作，无需大型机具，没有湿作业，施工工效高 ③耐久性 外加钢布局易发作锈蚀，需定时保护 耐酸碱盐及大气环境的腐蚀，根本不需后期保护 ④工期 较长 较短 ⑤工程造价 较低 长时间经济效益佳 图2 纤维复合资料与金属资料各项功能比照暗示 1－钢，2－铝，3－复合资料 图3 碳纤维布加固的施工工艺 3、布局的加固描绘及加固作用 3.1布局的加固描绘 图4 资料本构联系 图5 CFS束缚下混凝土柱的轴向应力－应变联系模型 混凝土柱选用碳纤维束缚后的应力-应变的函数联系[1]模型，如图5所示，该模型应力-应变联系与实验值符合较好，可以很好地反映CFS的束缚作用。选用碳纤维布环向张贴加固混凝土柱时，能进步柱子受剪承载力并增大延性系数，其延性加固作用十分显着；加固柱子时碳纤维的作用相当于箍筋，但因为有混凝土保护层的存在，其对内部混凝土的束缚比箍筋更有用。 加固描绘时在混凝土梁柱原有箍筋的根底上，沿垂直于构件轴向U形或环向张贴碳纤维，其总折算配箍特征率满意相应标准需求，节点区抗震功能明显增强。加固描绘及施工如图6所示。 图6 碳纤维加固暗示  1－梁侧U型张贴碳纤维布宽200mm，距离200mm；2－柱环形张贴一层20型碳纤维布宽200mm，距离200mm 3.2布局的加固作用 图7 节点加固详图 节点区选用碳纤维资料加固处置后，梁柱断面尺度和分量没有添加，构件外形没有改动，其加固作用如图7所示。  4、定论 本工程的主体布局加固改造已竣工，碳纤维张贴量为300㎡，整个工期为20d，包管了工期，加固质量也得到了很好的保征，收到了很好的归纳效益。在建（构）筑物的抗震加固中，有许多问题有待咱们去研讨处理，本项目作为高功能纤维资料运用于土木工程中的一个实例，可为其它同类工程学习。 点击查看更多宜兴市华威碳纤维布知识内容。