碳纤维布抗弯加固混凝土构件的失败
悍马加固
悍马加固 Lv.10
2017年09月29日 18:36:50
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在混凝土建筑加固中,碳纤维布材料由于具有很高的抗拉强度,可以用于混凝土构件的抗弯加固,其纤维粘贴方向应平行于构件的主受力方向。 从力学的基本知识可以得知,荷载在梁中产生的弯矩和剪力是互相依存的,加之碳纤维布材料的相关特性,如果不考虑两者之间的相关性,那么碳纤维布加固就会失去意义。 我们来看下图: 混凝土构件若偷工减料,荷载不达标,在承重过重的状况下,就会产生由裂缝,到脆性断裂,再到钢筋屈服的过程。而一旦出现这样的钢筋屈服,则整层楼板都将作废,需要重新将混凝土层全部清除,根据要求用钢筋混凝土重新浇灌而成。

在混凝土建筑加固中,碳纤维布材料由于具有很高的抗拉强度,可以用于混凝土构件的抗弯加固,其纤维粘贴方向应平行于构件的主受力方向。
从力学的基本知识可以得知,荷载在梁中产生的弯矩和剪力是互相依存的,加之碳纤维布材料的相关特性,如果不考虑两者之间的相关性,那么碳纤维布加固就会失去意义。
我们来看下图:
混凝土构件若偷工减料,荷载不达标,在承重过重的状况下,就会产生由裂缝,到脆性断裂,再到钢筋屈服的过程。而一旦出现这样的钢筋屈服,则整层楼板都将作废,需要重新将混凝土层全部清除,根据要求用钢筋混凝土重新浇灌而成。
所以,当混凝土构件承重不够时,就要采用碳纤维布进行加固。我们知道,混凝土结构设计应遵循“强剪弱弯”,在混凝土中受剪切力作用的又是梁和楼板,用碳纤维布进行抗弯加固而不考虑抗剪加固,就有可能造成“强弯弱剪”,导致加固失败。所以在提高承重能力时必须相应提高对应性能的抗剪和抗弯能力,这两方面的能力上碳纤维布的作用是非常有限的。
因此,才有了规范规定:钢筋混凝土结构构件加固后,其正截面受弯承载力的提高幅度,不应超过40%,并应验算其受剪承载力,避免因受弯承载力提高后而导致构件受剪破坏先于受弯破坏。
国内大量的工程实践证明,正规设计院设计的图纸,超过40%承重能力加固都不会采用碳纤维布,转而采用板底板面植筋、粘贴钢板、增大截面法等。如果承重能力增加过多,原来的柱子钢筋配筋和正截面达不到要求,也会对柱子进行加固。
故,碳纤维布虽然具有先天的加固优势,但并不能解决所有加固问题。碳纤维布加固需要严肃科学对待,不能以偏概全。在加固设计时,一定要将抗弯加固与抗剪加固统一考虑,在抗弯加固时验算受剪承载力。


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依依北方
2017年10月16日 14:28:04
2楼
楼主这个问题提出的很好,学习了。
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天之1
2017年10月23日 09:14:13
3楼
学习了,谢谢楼主
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