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碳纤维布加固与粘钢加固互换浅析

加固知识分享会2018-04-16 17:56:01

结构由于使用年限增长、使用功能的改变,会出现耐久性降低、承载力不足的情况,最终产生结构病害。近年来,随着我国建筑的老龄化的加剧,包括房屋、桥梁、隧道等结构在内,病害发生率正呈现上升的趋势。结构加固,为病害结构带来了解决方案,对资源的可持续发展有着重要意义。


碳纤维布加固与粘钢加固,是如今加固技术中最受瞩目的两种方法,二者在诸多方面都有相似之处,那么在实际的应用之中,能否互相替换呢?


碳布与粘钢有多相似?


碳布与粘钢同样可用于受弯构件、大偏心受压构件与受拉构件,例如在梁底粘贴碳布或者钢板,均可提高结构承载力,达到加固补强的目的。


从原理上来看,碳布与粘钢都是利用结构胶将碳布或钢板粘贴至混凝土基材上,令加固材料与基材形成整体共同受力。


从施工流程看,碳布与粘钢也十分相似。同时两种方法加固前均需要卸载,未进行卸载或卸载不彻底都会产生二次受力,造成加固材料受力滞后。除此之外包括表面处理、施工温度等都有高度的重合。


碳布与粘钢能否互换?


     碳纤维布与钢板在结构加固中起到的作用,可以等同为增加钢筋混凝土结构中的配筋率。在一定程度上,碳纤维布加固与粘钢加固可以相互替换。按照规范中要求的设计值,我们可以进行简单的对比,规范中I级300g碳布重要构件的设计值为1600MPa,Q235钢板的设计强度取215MPa,也就是说,在材料宽幅相同的情况下,可以大体认为厚度1mm碳纤维布与厚度8mm钢板加固效果相似。


碳布与粘钢的替换还有很多需要考虑的事宜,二者弹性模量相近,抗拉强度却相差较高,因此若要充分发挥碳纤维强度,就需要原有结构能够产生较大的变形。因此,当原结构卸载不明显或结构变形较小时,粘钢加固要明显优于碳纤维加固。


碳布与粘钢,适用环境也不完全形同。碳纤维布除了具有较高的强度之外,耐磨耐腐蚀也是其优点之一。


同规模的加固工程,粘钢施工的造价,可能会达到碳布加固的2-3倍,需要引起注意。

 

综上所述,碳纤维布加固与粘钢加固的确能够替换,前提是经过慎重考量且符合实际要求。加固设计、方案的改动,一定要经由专业人士设计及施工,切莫随意而为,忽视结构生命安全。



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