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碳布与粘钢加固能否互换?

来源:www.yuanshengjz.com      发布日期: 2023年08月10日
信息摘要:从施工工艺上看,碳纤维布也很像粘钢。这两种方法都受到结构胶的很大影响。如果结构胶质量不合格,增强材料会从基材上剥离,造成安全隐患,甚至发生事故。同时,这两种方法都需要在加固前卸载。卸载不到位或卸载不完全会引起二次应力,造成加固材料的应力滞后。此外,包括表面处理和施工温度有很高的重叠度。
  随着经济的快速发展和人们对生活质量要求的不断提高,结构加固的重要性日益突出。近年来,我国结构加固行业受到高度重视,新的加固技术和材料不断涌现。
  碳纤维布加固和粘钢加固是两种Z有吸引力的加固技术。它们在很多方面是相似的,那么在实际应用中是否可以替代?
  碳纤维布与粘钢的相似性
  碳纤维布和粘钢的相似性可以从适用范围来描述。碳纤维布和粘钢也可用于受弯构件、大偏心受压构件和受拉构件。比如在梁底粘贴碳纤维布或者钢板,可以提高结构的承载能力,达到加固的目的。另外,原则上碳纤维布和粘钢都是用结构胶将碳纤维布或钢板粘在混凝土基材上,使加固材料和基材形成整体的结合力。
  从施工工艺上看,碳纤维布也很像粘钢。这两种方法都受到结构胶的很大影响。如果结构胶质量不合格,增强材料会从基材上剥离,造成安全隐患,甚至发生事故。同时,这两种方法都需要在加固前卸载。卸载不到位或卸载不完全会引起二次应力,造成加固材料的应力滞后。此外,包括表面处理和施工温度有很高的重叠度。

  事实上,碳纤维片材和钢板在结构加固中的作用可以等同于增加钢筋混凝土结构中的配筋率。因此,碳纤维布加固和粘钢加固在一定程度上是可以相互替代的。根据规范要求的设计值,我们可以做一个简单的比较。规范中300g碳纤维布重要构件设计值为1600MPa,Q235钢板设计强度为215MPa。也就是说,在材料宽度相同的情况下,一般可以认为厚度为1mm的碳纤维布与厚度为8 mm的钢板加固效果相近。

南岸加固公司

  碳纤维布的优势
  如果碳纤维布的抗拉强度设计值为2000MPa,钢(Q235)的抗拉强度设计值为200MPa,那么0.1mm厚的碳纤维布就可以相当于1mm厚的钢板..
  另外,碳纤维又轻又细,不需要大型施工机械,运输、储存、施工简单。同样的工程量,粘贴碳纤维的工期是粘贴钢筋的40%左右。与钢材相比,碳纤维是一种惰性材料,不腐蚀,不易被有害介质腐蚀,在恶劣环境下具有良好的耐久性。
  碳纤维也很柔韧,可以包裹形状复杂的部件。结构不是很平整的建筑,钢板有效粘结面一般可达70%-80%。
  粘钢的优点
  如果仅仅依靠上述结果,就认为碳纤维布的加固效果远高于粘钢,那就大错特错了。不同强度等级的碳纤维布厚度也不同,加固用的I级300g碳纤维布只有0.167 mm..CFRP加固虽然有很多层,但Z多不允许超过四层,从二层开始加固效果会有所降低,与5mm厚钢板的加固效果还相差甚远。
  碳纤维和钢材的弹性模量基本相同,但碳纤维的抗拉强度是钢材的10倍左右,所以要充分发挥加固材料的强度,粘贴碳纤维需要加固构件有更大的变形。也就是说,在小变形的情况下,粘贴碳纤维加固的应力滞后明显,所以当构件承载力不同时,应优先选择粘贴钢筋加固。
  碳纤维和钢材的弹性模量基本相同,达到相同的受力值,而钢材的截面要大得多,所以粘钢加固构件的程度要比碳纤维加固的多。也就是说,如果补充相同的抗弯能力,粘钢加固的挠度变化小于碳纤维加固。
  钢板可以焊接锚筋,也可以钻植筋进行锚固,因此粘钢的锚固方式比粘碳纤维的锚固方式更加灵活。
  以上比较是从理想的角度。如果要实际替换,需要进行详细的计算和验证。更换碳纤维布和粘钢需要考虑很多问题。它们的弹性模量相似,但抗拉强度却大不相同。因此,要想充分发挥碳纤维的强度,就需要原结构产生大的变形。因此,当原结构卸载不明显或结构变形较小时,粘钢加固明显优于碳纤维加固。
  碳纤维布和粘钢不完全一样,适用的环境也不一样。除了强度高,碳纤维布也是它的优点之一。从材料本身来看,碳纤维布是不会生锈的,对于长期处于恶劣环境下的混凝土结构来说是一个比较好的选择。另外,同样规模的加固工程,粘钢施工的成本可能达到碳纤维布的2-3倍,需要注意。
  在加固工程中,只有一种加固方法就能解决问题,这种情况很少见。换句话说,任何强化方法都会有其局限性,所以我们需要掌握每种强化方法的优点,充分发挥每种强化方法的优势。加固设计和方案的变更应由专业人员进行设计、审核和Z终确定,不能随意而为,忽视结构寿命的安全。