碳纖維布在某公共修建抗震加固中及運用

1、碳纖維布在某公共修建抗震加固中的運用1、布局的判定剖析圖1 布局平面暗示圖某公共修建運用功能為教學樓，建于1960年，主體為4層雙排柱內布局布局，內框柱選用獨立根底，根底埋深-3.2m，修建高度20.4m，部分區(qū)域為4層磚砌體布局，修建面積8267，平面布置如圖1所示。該修建物因為締造工夫較早，描繪時未思考抗震設防。內布局節(jié)點區(qū)梁、柱端部箍筋未加密，為使修建物具有滿意的抗震才能，依照修建抗震判定標準（GB0023-95）對該樓進行抗震判定，定論標明，內布局梁柱節(jié)點區(qū)因箍筋直徑及距離設置不滿意需求有必要進行抗震加固。2、抗震加固計劃的斷定布局布局梁柱節(jié)點區(qū)因為受力雜亂，標準中為包管“強節(jié)點、弱構

2、件”的描繪準則，一般采納在柱端和梁端必定區(qū)域箍筋加密的準則，避免節(jié)點區(qū)的脆性損壞，增強布局的抗震功能。本工程因為工期、資金和修建功能的需求，對加固計劃提出了許多束縛，傳統(tǒng)的抗震加固計劃難以施行。在此根底上，咱們經過擬定各種合理計劃，比擬各計劃的優(yōu)缺點，然后斷定最佳計劃。2.1計劃1粘鋼加固法粘鋼加固法是目前國內運用較遍及的傳統(tǒng)的加固辦法，但因為在粘結膠和鋼板的交接面處容易發(fā)作銹蝕，然后削弱粘結強度，因此影響加固作用。2.2計劃2粘碳纖維加固法碳纖維復合資料（CFRP）加固修復混凝土布局技能是20世紀80年代末90年代初在美、日等發(fā)達國家鼓起的一項新式布局加固技能，與粘鋼法比擬，這種辦法沒有界面

3、粘結強度的削弱問題，碳纖維加固法以其資料優(yōu)勝的力學功能（圖2）、簡潔的施工工藝（圖3）在土木工程加固改造中得到了越來越廣泛的運用。該項技能與傳統(tǒng)的加固辦法比擬有許多顯著的長處，如高強高效、施工快捷、適用面廣、杰出的資料耐久性等。本工程因為對加固技能的需求較高，傳統(tǒng)的加固辦法難以見效，而碳纖維加固因為具有需求的設備、機具較少，不會發(fā)作明火，不改動原有布局的尺度，不添加原有布局的荷載，施工影響較小等特色，比擬適宜。各計劃比擬見表1，可以看出，對本工程來說，計劃2是一種較適宜的加固辦法。表1 碳纖維加固辦法與其他加固辦法比擬影響要素加大截面法、粘鋼加固法等傳統(tǒng)加固辦法張貼碳纖維加固辦法對原布局自重斷

4、面等的影響影響較大，布局自重增大，截面尺度增大，凈空減小根本不添加布局自重和截面尺度，為布狀片材，每平方米分量約2N，每層厚度僅0.111，并且強度為鋼的10倍以上施工工藝施工工序較繁瑣，有濕作業(yè)，需求關聯(lián)的機械設備，需占用較大場所、空間施工快捷，手工操作，無需大型機具，沒有濕作業(yè)，施工工效高耐久性外加鋼布局易發(fā)作銹蝕，需定時保護耐酸堿鹽及大氣環(huán)境的腐蝕，根本不需后期保護工期較長較短工程造價較低長時間經濟效益佳圖2 纖維復合資料與金屬資料各項功能比照暗示1鋼，2鋁，3復合資料圖3 碳纖維布加固的施工工藝3、布局的加固描繪及加固作用3.1布局的加固描繪 圖4 資料本構聯(lián)系 圖5 CFS束縛下混凝

5、土柱的軸向應力應變聯(lián)系模型混凝土柱選用碳纖維束縛后的應力-應變的函數聯(lián)系1模型，如圖5所示，該模型應力-應變聯(lián)系與實驗值符合較好，可以很好地反映CFS的束縛作用。選用碳纖維布環(huán)向張貼加固混凝土柱時，能進步柱子受剪承載力并增大延性系數，其延性加固作用十分顯著；加固柱子時碳纖維的作用相當于箍筋，但因為有混凝土保護層的存在，其對內部混凝土的束縛比箍筋更有用。加固描繪時在混凝土梁柱原有箍筋的根底上，沿垂直于構件軸向U形或環(huán)向張貼碳纖維，其總折算配箍特征率滿意相應標準需求，節(jié)點區(qū)抗震功能明顯增強。加固描繪及施工如圖6所示。圖6 碳纖維加固暗示1梁側U型張貼碳纖維布寬200mm，距離200mm；2柱環(huán)形張貼一層20型碳纖維布寬200mm，距離200mm3.2布局的加固作用圖7 節(jié)點加固詳圖節(jié)點區(qū)選用碳纖維資料加固處置后，梁柱斷面尺度和分量沒有添加，構件外形沒有改動，其加固作用如圖7所示。4、定論本工程的主體布局加固改造已竣工，碳纖維張貼量為300，整個工期為20d，包管了工期，加固質量也得到了很好的保征，收到了很好的歸納效益