碳纤维布（CFS）加固混凝土结构工法课件.ppt

碳纤维布(CFS)加固混凝土结构工法 一、前言 混凝土结构的加固补强一直是建筑物维修改造中重要的一环，其具体加固方法将直接影响工程的经济性、施工进度。碳纤维布加固修补结构技术是一种新型的结构加固技术，它是利用树脂类粘结材料将碳纤维布粘贴于混凝土表面，以达到对结构及构件加固补强的目的。碳纤维材料(CFRP)用于混凝土结构加固修补的研究始于80年代美、日等发达国家，我国起步很晚，国家工业建筑诊断与改造工程技术研究中心引进开发了此项目，并在全国建筑加固与鉴定第四届学术会议上获奖。 我公司在安徽省图书馆老阅览楼修缮工程和安徽省博物馆陈列大楼维修工程中都使用了碳纤维布加固混凝土梁、柱、板的方法，通过不断总结、探索，基本总结了碳纤维加固混凝土结构的施工重点、难点，掌握了碳纤维加固混凝土结构的施工方法，经总结形成本工法。 二、工法特点及适用范围 （一）工法特点 1．适用面广，易于操作，质量易保证。 2．施工简便，不需要大型施工机械和周转材 料，施工占用场地少。 3．比普通加固更经济，施工工期能得到保证。 4．加固修复后，基本上不增加原构件截面尺寸 和自重。 （二）适用范围 1．本工法适用于交通、建筑工程中的梁、柱、板、屋架、桥墩、桥梁、筒体、壳体等混凝土构件的加固补强施工。 2．在受弯加固和受剪加固时，被加固混凝土结构和构件的实际混凝土强度等级不应低于C15，采用封闭粘贴碳纤维布加固混凝土柱时，混凝土强度等级不应低于C10。 三、工艺原理 四、工艺流程 施工准备→卸除荷载→定位、放线→基层处理→粘贴碳纤维→表面防护 五、碳纤维布加固混凝土结构设计要点 （一）受弯加固 1．对受弯加固的构件应验算受剪承载力，避 免受剪破坏先于受弯破坏发生。 2．对梁、板正弯距区进行受弯加固时，碳纤 维布宜延伸至支座边缘。在集中荷载作用点两 侧宜设置构造的碳纤维布U型箍或者横向压条。 （1）对于梁，目前常用的加固重要有梁支座抗弯加固和梁跨中加固（见图1）， 在碳纤维布延伸长度范围内设置碳纤维布U型箍锚固（见图2）。U型箍宜在延伸长度范围内均匀布置，且在延伸长度端部必须设置一道。U型箍的粘贴高度宜伸至板底面，每道U型箍的宽度不小于受弯加固碳纤维布宽度的1/2，碳纤维布的厚度宜与受弯加固碳纤维布厚度一致。 （2）对于板，目前主要是对其支座和跨中的抗弯强度不足而采用碳纤维加固，或者因为使用需要楼板的局部开洞而采用补强加固（见图3）， 图3 板受弯加固 碳纤维布宜采用多条带密布方案，在碳纤维布延伸长度范围内应通长设置垂直于受力碳纤维方向的压条（见图4）。压条宜在延伸锚固长度范围内均匀布置，且在延伸长度端部必须设置一道。每道压条的宽度宜小于受弯加固碳纤维布条带宽度的1/2，碳纤维布的厚度宜与受弯加固碳纤维布厚度一致。 （二）抗剪加固 采用碳纤维布对钢筋混凝土梁、柱构件进 行受剪加固时，应符合下列规定： 1．优先采用封闭粘贴方式，也可采用U形 粘贴、侧面粘贴。碳纤维布的纤维方向宜与构 件轴向垂直。 2．当碳纤维布采用条带布置时，其净距不应大于现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010规定的最大箍筋间距的0.7倍。 3．U形粘贴、侧面粘贴的粘贴高度宜取构件截面高度。对于U形粘贴形式，宜在上端粘贴纵向碳纤维布压条，对于侧面粘贴形式，宜在上、下端粘贴纵向碳纤维布压条。 4．碳纤维布对混凝土梁、柱抗剪加固方式见图5 图5 梁、柱抗剪加固方式 （三）柱抗震加固 1．柱的抗震加固应采用封闭式粘贴碳纤维 布的方法。柱端箍筋加密区的总折算体积配箍 率应满足现行国家标准《混凝土结构设计规 范》GB50010对柱端箍筋加密区体积配箍率的 要求。 2．碳纤维布在箍筋加密区宜连续布置。碳 纤维布两端应搭接或采取可靠连接措施形成封 闭箍。碳纤维布条带的搭接长度不应小于 150mm，各条带搭接位置应相互错开。 六、材料要求 （一）所采用加固材料应具有产品合格证、应用许可证，碳纤维布及专用碳纤维胶粘剂应提供产品规格及主要物理、力学性能指标，专用碳纤维胶粘剂还应提供耐久性能指标及施工和使用环境要求。材料根据设计要求的技术性能选用。 （二）碳纤维布的主要力学性能指标应满足表1规定要求 碳纤维布的主要力学性能指标要求 表1 性 能 碳纤维布 抗拉强度标准值（MPa） 》3000 弹性模量（MPa）