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碳纤维布加固重重受限,怎么解决?

  • 发布时间:2018-09-08 12:09:12
  • 浏览: 685
  • 出处:加固之家
  • 作者:小柯
概要:我们大部分建筑已经进入老旧期,因此近几年建筑结构加固工程也在不断增多,各种加固施工工艺和加固材料也应运而生。在建筑结构加固工程中,常用加固材料有工型钢(粘钢加固)、钢筋(植筋加固)、碳纤维复合材料等,其中能够被广泛运用的就是碳纤维复合材料,不管在梁加固、楼板加固、柱子加固、钢结构构件加固都少不了碳纤维这一个加固材料。

我们大部分建筑已经进入老旧期,因此近几年建筑结构加固工程也在不断增多,各种加固施工工艺和加固材料也应运而生。在建筑结构加固工程中,常用加固材料有工型钢(粘钢加固)、钢筋(植筋加固)、碳纤维复合材料等,其中能够被广泛运用的就是碳纤维复合材料,不管在梁加固、楼板加固、柱子加固、钢结构构件加固都少不了碳纤维这一个加固材料。

据加固之家了解到,在碳纤维复合材料中,碳纤维布广泛被认为具有轴向强度和模量高,无蠕变,耐疲劳性好,热膨胀系数小,耐腐蚀性好等优势,而且它能够被运用到各种特殊截面加固,不受施工环境影响。然而,除了拥有优点以外,碳纤维在结构加固中却还是存在一点缺点。

首先来说,对于设计院来说,使用碳纤维布进行机构构件加固后,正截面承重力的提高幅度不应该超过了40%,并应验收其受剪承载力。这条规定是为了防止受弯构件承载力提高后导致构件受剪破坏而制定的,仅40%的提高幅度,对于碳纤维布强度的发挥往往会造成限制,致使高强度材料的浪费。

另外,二次受力也是造成碳纤维布不能充分发挥强度的重要原因之一。规范要求在利用碳纤维布施工时,要首先进行卸载,就是为了减轻二次受力所造成的影响。二次受力,简单来说,就是指常见受弯结构例如梁、板,在受到上部荷载作用时其下部会发生拉伸变形,如果未进行卸载而直接粘贴碳纤维布,就会造成碳纤维布的拉伸变形滞后于梁板的变形,导致碳纤维布只有在梁板进一步受力变形之后,才会产生形变为梁板提供拉应力。二次受力会严重影响碳纤维布强度的发挥,甚至造成结构优先于碳纤维布破坏的情况。

事实上,碳纤维布强度的发挥还与另一重因素有关,那就是原结构的配筋率。因为碳纤维材料弹性模量与钢筋相近,但强度是钢筋的5倍,因此碳纤维材料发挥其强度时变形更大,钢筋屈服或混凝土破坏时,碳纤维的强度还没有充分发挥出来,因此有应力滞后之弊。原结构配筋率高,极限状态下碳纤维布产生的应力便低;反之原结构配筋率低,极限状态下碳纤维布产生的应力就高,强度发挥也更为充分。因此,若想达到较高的材料利用率,部分情况下碳纤维布的采用还是有待商榷的。

可以看出,之所以碳纤维布会存在诸多的弊端,归根结底还是因为在加固中过于“被动”。碳纤维布等一系列加固材料,都存在此种共性问题,它们仅能提高结构承载力,而不能改善结构内部受力状态。因此,无论是出于提高材料利用率,还是改善结构内部受力的角度,都应该采用更有效的加固方式。

预应力碳板的出现,为上述问题的解决带来了很大的帮助。预应力碳板最大的突破,就是将材料被动加固的特性彻底改变,通过预应力技术对结构起到主动加固的作用。预应力碳板能够有效改善结构受力状态,主动提高结构承载力,减轻结构负担,同时,预应力碳板能够充分发挥材料性能,在资源利用方面效果同样十分优异。

如今预应力碳板的运用,也趋于越来越广泛的形式。不管是喜欢使用,而且在越来越多的领域护航结构安全。

(本文来源于网络,加固之家网整理报道,如有侵权,请联系删除。另,转载请注明出处,否则后果自负。)

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