碳纖維材料在結構加固方面的運用

1.碳纖維材料結構加固適用范圍

碳纖維材料適用于各種結構類型、各種結構部位的加固修補，如梁、板、柱、屋架、橋墩、橋梁、煙囪、筒體、殼體等結構;

另外，磚砌體的某些力學性能也可以用碳纖維進行加固。具體說來可以但不限制于：利用碳纖維加固公路橋敦結構、對既有鋼筋混凝土煙囪的加固;構件抗彎加固、梁柱構件的抗剪加固、混凝土柱子牛腿斷裂加固、砌體的抗震加固、承載力不足加固、樓宇增層加固、框架柱軸壓比超限加固、樓板開裂加固、剪力墻開洞加固、樓面荷載增大加固、橋梁斷裂、舊橋大修加固和水塔加固等。

2.碳纖維片材加固修復混凝土結構規范

采用粘貼碳纖維片材加固混凝土結構時，應通過配套粘結材料將碳纖維片材粘貼在一起，使碳纖維片材承受拉力，并與混凝土變形協調，共同受力。

3.碳纖維片材可采用下列方式對混凝土結構構件進行加固：

在梁、板構件的受拉區粘貼碳纖維片材進行受彎加固，纖維方向與加固處的受拉方向一致;

采用封閉式粘貼、U形粘貼或側面粘貼對梁、柱構件進行受剪加固，纖維方向宜與構件軸向垂直;

采用封閉式粘貼對柱進行抗震加固，纖維方向與柱軸向垂;

當有可靠依據時，碳纖維片材也可用采用其它形式或其它受力狀況的混凝土結構進行加固;

采用粘貼碳纖維片材加固混凝土結構時，應按國標現行有關標準采用以概率理論為基礎的極限狀態設計法進行承載能力極限狀態計算和正常使用極限狀態驗算;

鋼筋和混凝土材料，根據檢測得到的實際強度，按國標現行有關標準確定其相應的材料強度設計指標;

碳纖維片材應根據構件達到極限狀態時的應變，按線彈性應力應變關系確定其相應的應力;

碳纖維片材應取生產廠提供的不小于95%保證率的極限抗拉強度作為抗拉強度標準值;

當采用粘貼碳纖維片材對結構或構件進行加固時，應考慮加固后對結構中其它構件或構件的其它性能可能產生的影響;

采用粘貼碳纖維片材進行結構加固時，宜卸除作用在結構上的活荷載。如不能在完全卸載條件下進行加固，應考慮二次受力的影響;

在受彎加固和受剪加固時，被加固混凝土結構和構件的實際混凝土強度等級不應低于C15。采用封閉粘貼碳纖維片材加固混凝土柱時，混凝土強度等級不應低于C10。