产地 : | 北京 | 适用范围 : | 结构植筋 |
材质 : | 环氧树脂 | 规格 : | 45KG/组 |
功能 : | 植筋锚固 | 品牌 : | 博瑞双杰 |
碳纤维布加固混凝土梁抗弯强度计算及施工规程建议
。本文依据三根粘贴碳纤维布混凝土梁的抗弯试验,建议了碳纤维加固混凝土梁的抗弯强度计算方法
,依实际施工经验,提出了碳纤维布加固混凝土梁的施工规程建议。
关键词:碳纤维布加固梁,抗弯强度,施工规程
混凝土结构工程新千年所面临的主要问题之一是:既有混凝土结构的加固和修复。
粘贴碳纤维布加固技术,是近十年在日本首先应用和发展的,已有一千多个工程实例。该方法的主要优点表现在: 1、 性能稳定,一般无腐蚀问题。 2、重量轻,不增加结构静载。 3、强度高。4、容易手工操作,不需专门机械设备。 5、施工无灰尘和噪声污染,并可不间断生产运营。目前,在我国已有不少单位在研究碳纤维粘贴布的计算方法,已有不少工程实例。同济大学在接收生产任务的同时,针对性地做了一系列试验,如环向粘贴碳纤维布间接提高柱的抗压承载能力试验,加固混凝土梁的抗弯试验和抗剪试验,为工程应用起到指导作用。本文的主要目的是探讨粘贴碳纤维布混凝土梁的抗弯计算方法以及总结粘贴碳纤维布的施工操作方法。
在同济大学建工系结构试验室进行了三根梁的试验,其中二根梁贴碳纤严格按使用说明书使用胶料,计量要准确,按照比例用磅秤称,配胶由专人进行,搅拌要均匀,结构胶配料时切忌有水滴入盛胶容器内,容器应清洁。配好胶后要在规定的时间内用完。施工中要保证结构胶灌注饱满。维布加固,为对比试验,一根梁没有粘贴碳纤维布。三根试验梁(L-1,L-2a,L-2b)的截面特性见表1,试验梁浇筑日期:99年10月21-22日,水泥:砂:石子=26:48:97;贴碳纤维布日期:99年11月16日;
碳纤维布为上海同砼碳纤维布有限公司生产的“同砼”牌无纺单向碳纤维布,试验梁的加固工作在试验室内进行,为了与实际加固施工现场操作相一致,操作人员上仰操作,加固操作程序为:打底胶、批胶泥、上胶、贴碳纤维布、罩面胶。
(一)、加荷装置示意
(二)、材料性能
混凝土、钢筋的材料性能见表1。碳纤维布的规格:0.1×45mm,极限抗拉强度:3600Mpa,弹性模量235Gpa。
(三)、试验结果
1、破坏特性:
二根(L-2a,L-2b)贴碳纤维布梁的破坏为:受拉钢筋首先屈服,而后加固梁表现出较大的塑性,后碳纤维布拉断;一根(L- 1)没有采用加固措施试验梁的破坏为:受拉钢筋屈服破坏。
2、加固效果对比
计算结果见表1。
(四)结论
1、加固后的试验梁,皆由于碳纤维布的拉断而破坏,说明粘结性能良好,加固方法可靠,能够满足结构设
计要求。
2、加固后试验梁的截面破坏弯矩,比加固前试验梁的截面破坏计算弯矩提高42-54.7%,说明加固效果明
显。
3、碳纤维的弹性模量与钢筋相近,但由于其强度高,充分发挥碳纤维的强度需要较大的应变。
1、碳纤维布加固梁抗弯强度计算
依据加固试验梁的破坏特性,在极限状态下,受拉钢筋屈服,破坏由碳纤维拉断诱发,参照现行混凝土
结构设计规范抗弯设计计算的基本原理大体积混凝土的结构裂缝主要由混凝土的温度应力及收缩变形引起,选择低水化热水泥并严格控制水泥用量可有效降低混凝土温度应力和减少混凝土收缩变形。利用“先放后抗”的原理,采取“分块跳仓浇筑综合技术措施”的施工工艺,并合理划分“跳仓块”可有效控制混凝土的早期裂缝。相邻两块混凝土跳仓浇筑的时间间隔应控制在>lOd以上,分段长度宣控制在30~40m以内。,假定:
1、混凝土梁受弯后,变形规律符合平截面;
2、钢筋为理想弹塑性材料;
3、混凝土的应力-应变关系采用《混凝土结构设计规范》所建议的关系式;在极限状态下,受压区混凝土
应力等效为矩形应力块,应力强度为混凝土的弯曲抗压强度;
4、忽略混凝土的抗拉强度;
5、在极限状态下,碳纤维的应力达抗拉设计强度。
在极限状态下,加固梁的截面应力图由图3所示。
图3.极限状态下截面应力图
图中,Mu—截面极限弯矩;As,As’—受拉受压钢筋面积, fY,fY’—钢筋抗拉、抗压设计强度:ACF—碳纤维截面面积;fCF—碳纤维的抗拉设计强度,建议取极限抗拉强度的0.8倍。
图3所示截面的平衡方程为:
ΣFx=0
Asfy山核电厂反应堆混凝土水平预应力孔道的灌浆调查,可以知道。水通过预埋波纹管成孔,预埋管道中放入一根木棒,防止混凝土浇纹管被损坏,从而造成堵管现象。灌浆体的水灰比为O.4,减水剂通过试验测得浆体的流锥时间为1l~18s,用普通压浆泵对管道进注浆体达到一定强度后,将孔道截断,对管道中的注浆体进行观表明,浆体中存在不同程度上的缺陷,形状主要为月牙形,从整效果来说,还是比较好的。+AcFfcf-A’sf’y-bxfcm=0 (1)
ΣMAS(F)=0
M=bxfcm(ho-x/2)+A’sf基于粘钢法加固桥梁的特点,提出影响粘钢施工质量的主要技术指标及相应检查方法,采用9标度法给出各指标量化分值,实现对粘钢加固施工质量的量化评定。应用层次分析法确定桥梁影响粘钢加固效果各指标的权重,引入等效降低系数法建立加固效果量化评定体系。以某桥梁加固效果评价为例,验证该方法的实用性及可行性。验证结果表明,该方法能够实现对桥梁粘钢加固质量有效控制及对加固效果的量化评定,具有一定的工程实用价值。’y(ho-a’s)+AcFfcFas (2)
将试验梁材料的实际强度代入(1)和(2),可计算出梁的极限破坏弯矩,见表1。
实际梁截面破坏弯矩Mu与加固后截面计算极限弯矩比值的平均数为0.9735,说明计算方法可靠。
<由于较高强度等级混凝土的内部结构致密,表面的养护水难以渗透到混凝土内部,混凝土体内的白干燥作用仍然龙较为明显,因此,加强养护的办法对减小高强混凝土的自收缩并不十分有效。由于同样的原因,在缺水状态下膨胀剂也不能充分发挥补偿收缩的作用。br />
植筋胶