福州碳纤维加固公司

碳纤维抗弯加固的适用范围

当混凝土结构由于抗弯承载力不够，采用碳纤维布进行加固时，加固结构的破坏形态一方面取决于原结构的配筋情况，另一方面取决于碳维的用量。现假设原结构为适筋构件，则加固结构的破坏形态可分为如下三种情况。

4.2.1碳纤维用量较少。破坏时受压区边缘混凝土压碎，受拉钢筋屈服，碳纤维可以达到较高的拉应变

4.2.2碳纤维用量适中。破坏时受压区边缘混凝土压碎，受拉钢筋屈服，碳纤维可达到某一中等拉应变。

4.2.3碳纤维用量较多。破坏时，受压区边缘混凝土压碎，受拉钢筋屈服，碳纤维拉应变很低。

上述三种情况中，第三种情况由于碳纤维用量大且强度利用率低，不宜采用。第一种加固方法适用于截面高度较大的梁，第二种加固方法适用于截面高度较小的板或扁梁。这主要是由于对板或扁梁而言，在碳纤维未达到很高的拉应变时，结构就可能由于变形过大而破坏。具体界限取决于碳纤维极限拉应变和加载方式。

5使用效果及注意事项

5.1随着纵向粘贴碳纤维布层数的增加，补强加固效果愈加明显，但碳纤维布层数与构件承载力的提高并不呈线性增长关系。随着布层数的增加，构件承载力增长的速度逐渐减慢，粘贴2层以上碳纤维布时，需要考虑一个共同工作折减系数。

5.2碳纤维布的抗拉强度存在尺寸效应，随着纤维布宽度的增长率加大，织物极限拉应力有一定的降低。由于不同种类碳纤维的力学性能不同，所以尺寸效应系数应根据实际碳纤维布的种类确定。

5.3经碳纤维布正截面补强加固的钢筋混凝土构件受拉破坏情况分为两种：一为受压区混凝土达到极限压应变而使构件破坏；二为碳纤维布在弯矩大截面处达到极限抗拉强度导致构件破坏。

5.4使用碳纤维布替代纵向受拉钢筋加固补强钢筋混凝土构件，可有效提高构件的正截面承载力。

5.5与未加固的构件相比，碳纤维布加固的钢筋混凝土构件出现裂缝相对较晚，且发展缓慢，数量较多，裂缝宽度也远小于未加固构件，形成主裂缝的数量也明显减少。

5.6构件混凝土强度较低时，经过碳纤维布加固后，其受弯承载力的高明显，可达15%。

6工程实例

某多层钢筋混凝土框架仓库工程，柱网尺寸6m×6m，柱高4.5m，截面为600mm×600mm，柱的四个角设计为R50mm的圆角。多层框架采用商品混凝土浇注，当主体结构施工到5层楼面时，发现3层部分框架柱混凝土强度低于设计值，随后对整层每根柱混凝土进行现场回弹强度检测，回弹结果表明：部分柱的混凝土强度等级仅为C18左右（为原设计强度的60%）。决定采用碳纤维方法对这部分柱进行加固补强。其增强效果如下：

6.1碳纤维加固后，基本看不出被加固的痕迹，其截面几何尺寸仅比原设计增大2--7mm。

6.2一次加固后不需考虑今后使用过程中的维护。虽然碳纤维加固费用比粘钢加固要高，但其施工速度快（这次加固从施工准备到完成仅用了2d）。可节约施工费用，还具有长远的综合效益。

6.3加固完成后2年内的4次观测表明，加固柱底部和上部测点均未发生变化，粘贴碳纤维加固部位的小锤敲击声固定音频无变化。