CECS146：2003碳纤维片材加固混凝土结构技术规程（可编辑） .doc

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1、 筑 龙 网 /0. 碳纤维片材加固修复混凝土结构技术规程 资料编号:CECS146-2003 CECS 146:2003 中国工程建设标准化协会标准 碳纤维片材加固修复混凝土结构技术规程Technical specification for strengthening concrete structures with carbon fiber reinforcea polymer laninate筑 龙 网 第 1 页 筑龙网 /.筑 龙 网 /. 碳纤维片材加固修复混凝土结构技术规程 资料编号:CECS146-2003 中国工程建设标准化协会标准碳纤维片材加固修复混凝土结构技术规程Tech

2、nical specification for strengthening concrete structures with carbon fiber reinforcea polymer laninateCECS 146:2003主 编 单 位:国家工业建筑诊断与改造工程技术研究中心 副主编单位:四 川 省 建 筑 科 学 研 究 院 批 准 单 位:中 国 工 程 建 设 标 准 化 协 会 施 行 日 期:2003 年 5月1日筑 龙 网 2002 北 京 第 2 页 筑龙网 /.筑 龙 网 /. 碳纤维片材加固修复混凝土结构技术规程 资料编号:CECS146-2003 前言 根据中国工

3、程建设标准化协会98建标协字第 13 号文的要求,由国家工业建筑诊断与改造工程技术研究中心冶金工业部建筑研究总院和四川省建筑科学研究院会同有关单位共同编制了本规程。 本规程包括总则、术语及符号、材料、加固设计计算方法和构造要求、施工、检验与验收以及附录等内容。本本是在总结近年来国内各高校和科研单位的研究成果以及各设计、施工施工单位采用炭纤维片材进行结构加固的实践经验,参考国外大量相关资料,并进行了大量试算和调研的基础上研制的。 根据国家计委计标1986649 号文关于请中国工程建设标准化委员会负责组织推荐性工程建设标准试点工作的通知要求,现批准协会标准碳纤维片材加固?结构技术规程,编号为 CE

4、CS146?2003,推荐给工程设计、施工、使用单位采用。本规程由中车工程建设标准化协会建筑物鉴定与加固委员会归口管理,由国家工业建筑诊断与改造工程技术研究中心(北京市海淀区西土城路 33 号中冶集团建筑研究总院内,邮编:100088)负责解释。在使用中如发现需要修改或补充之处,请将意见和资料径寄解释单位。 主编单位:国家工业建筑诊断与改造工程技术研究中心 副主编单位:四川省建筑科学研究院 参编单位:清华大学、中国电子工程设计院、中国建筑科学研究院、同济大学、武汉钢铁集团公司、西安建筑科技大学、武汉大学、东南大学、江苏省建筑科学研究院、上海加固建筑材料有限公司 主要起草人:岳清瑞 叶列平 罗苓

5、隆 陈小兵 李 荣 娄 宇 胡孔国陈 瑜 颜子涵 陈义军 张 誉 张小冬 马永欣 高作平 张继文 张 轲 毛星明 沈 琨 顾瑞南 杨勇新 涂庆胜中国工程建设标准化协会 2003 年 3 月 31 日第 3 页 筑龙网 /.筑 龙 网 /. 碳纤维片材加固修复混凝土结构技术规程 资料编号:CECS146-2003 目次 前 言. 3 1 总 则.6 2 术语、符号 6 2.1 术 语6 2.2 符 号7 3 材 料.8 3.1 材料种类及一般要求 8 3.2 碳纤维片材8 3.3 配套树脂类粘结材料 9 3.4 表面防护材料10 4 设 计 规 定 10 4.1 一 般 规 定. 10 4.2

6、一般构造要求11 4.3 受 弯 加 固. 12 4.4 受 剪 加 固. 18 4.5 柱的抗震加固20 5 施 工 规 定 21 5.1 一 般 规 定. 21 5.2 施 工 准 备. 21 5.3 表 面 处 理. 21 5.4 涂刷底层树脂22 5.5 找 平 处 理. 22 5.6 粘贴碳纤维片材 22 第 4 页 筑龙网 /.筑 龙 网 /. 碳纤维片材加固修复混凝土结构技术规程 资料编号:CECS146-2003 5.7 表面防护 23 5.8 施工安全及注意事项23 6 检验与验收23 附录 A 碳纤维片材配套树脂类粘结材料与混凝土的正拉粘结强度测定方法 24 A.1 适 用

7、 范 围. 24 A.2 试验设备和试样 24 A.3 试 验 条 件. 26 A.4 试 验 步 骤. 26 A.5 试 验 结 果. 26 附录 B 碳纤维片材加固混凝土结构施工质量现场检验方法28 B.1 适 用 范 围. 28 B.2 试验设备和试样 28 B.3 试 验 步 聚. 29 B.4 试 验 结 果. 29 本规程用词说明. 31第 5 页 筑龙网 /.筑 龙 网 /. 碳纤维片材加固修复混凝土结构技术规程 资料编号:CECS146-2003 1 总 则1.0.1 为使采用碳纤维片材加固修复混凝土结构技术做到技术先进、安全适用、经济合理、确保质量,制定本规程。 1.0.2

8、本规程适用于房屋和一般构筑物的混凝土结构加固修复设计、施工和验收;铁路工程、公路工程、港口工程和水利水电等工程混凝土结构的加固修复及砌体结构、木结构加固修复中的共性技术问题,可参照本规程的有关规定执行。 1.0.3 采用粘贴碳纤维片材加固修复混凝土结构的设计、施工及验收,除应符合本规程的规定外,尚应遵守国家现行有关标准和规范的规定。 1.0.4 采用粘贴碳纤维片材加固修复的混凝土结构,长期使用环境温度不应高于60。对处于特殊环境腐蚀、放射、高温等下的混凝土结构采用碳纤维片材进行加固修复时,还应遵守相应的国家现行有关标准和规范的规定,并应采取相应的防护措施。 1.0.5 采用碳纤维片材加固修复混

9、凝土结构前,应按照国家现行有关标准和规范对原有结构进行检测鉴定或评估。 1.0.6 采用粘贴碳纤维片材加固修复混凝土结构时,应由对该加固修复方法有经验的设计人员进行设计,并应由专业施工队伍进行施工。2 术语、符号 2.1 术 语 2.1.1 碳纤维片材 Carbon Fiber Reinforced Polymer Laminate 碳纤维布和碳纤维板的总称。 2.1.2 碳纤维布 Carbon Fiber Sheet 碳纤维布为连续碳纤维单向或多向排列、未经树脂浸渍的布状碳纤维制品。 2.1.3 碳纤维板 Carbon Fiber Plate 碳纤维板为连续碳纤维单向或多向排列、并经树脂浸溃

10、固化的板状碳纤维制品。 2.1.4 底层树脂 Primer 用于基底处理的树脂。 2.1.5 找平材料 Putty Fillers 用于对加固构件表面进行找干处理的材料。 2.1.6 漫溃树脂 Saturating Resin 第 6 页 筑龙网 /.筑 龙 网 /. 碳纤维片材加固修复混凝土结构技术规程 资料编号:CECS146-2003 用于粘贴井浸透碳纤维布的树脂。 2.1.7 粘结树脂 Adhesives 用于粘贴碳纤维板的树脂。2.2 符 号 2.2.1 作用效应和抗力 M ?弯矩设计值; M ?加固前受弯构件计算载面上实际作用的实始弯矩; iV ?梁的剪力设计值; bV ?柱的剪力

11、设计值; c ?碳纤维片材的拉应力; cf ?碳纤维片材的拉应变; cf ?考虑二次受力影响时,加固前构件在初始弯矩作用下,截面受拉边缘混凝i土的初始应变; ?达到受剪承载能力极限状态时碳纤维片材的应变。 cfv2.2.2 材料性能 E ?碳纤维片材的弹性模量; cff ?碳纤维片材的抗拉强度标准值; cfkf ?碳纤维片材的抗拉强度设计值; cf ?碳纤维片材的极限拉应变; cfu ?碳纤维片材的允许拉应变; cf ?碳纤维片材与混凝土间的粘结强度设计值。 cf2.2.3 几何参数 A ?受拉面上粘贴的碳纤维片材的截面面积; cfb ?受拉面上粘贴的碳纤维片材的宽度; cfh ?侧面粘贴碳纤

12、维片材的高度; cfh ?侧面粘贴碳纤维片材的截面面积形心至受压区外边缘的距离; cf 0l ?碳纤维片材从强度充分利用截面向外延伸所需的粘结长度; d第 7 页 筑龙网 /.筑 龙 网 /. 碳纤维片材加固修复混凝土结构技术规程 资料编号:CECS146-2003 s ?碳纤维片材条带的净间距; cft ?单层碳纤维片材的厚度; cf ?碳纤维片材条带的宽度。 cf2.2.4 计算系数及其它 k ?碳纤维片材厚度折减系数; mn ?碳纤维片材的粘贴层数; cf?碳纤维片材受剪加固形式系数; ?碳纤维片材的有效约束系数; ?碳纤维片材达到其允许拉应变与混凝土压坏同时发生时的界限相对受cfb压区

13、高度; ?梁受剪截面的剪跨比; b ?柱的剪跨比; c ?总折算体积配箍率。 v其它符号参观一行国家标准混凝土结构设计规范GB50010。 3 材 料3.1 材料种类及一般要求 3.1.1 采用粘贴碳纤维片材对混凝土结构进行加固修复时,应使用碳纤维片材、配套树脂类粘结材料及表面防护材料. 3.1.2 加固修复用材料应具有产品合格证和质检部门的产品性能检测报告:碳纤维片材及配套树脂类粘结材料应具有符合本规程第 3.3 节规定的物理力学性能指标:配套树脂类粘结材料还应提供耐久性能指标及施工和使用环境要求。 3.1.3 混凝土、钢筋及其它材料的有关设计指标应按国家现行有关标准和规范采用。 3.1.4

14、 本规程所列碳纤维片材的性能指标是对单向碳纤维片材的要求,双向或多向碳纤维片材的指标要求可以参照执行。3.2 碳纤维片材 3.2.1 碳纤维布的抗拉强度应按纤维的净截面积计算,净截面积取碳纤维布的计算厚度乘以宽度,碳纤维布的计算厚度为碳纤维布的单位面积质量除以碳纤维密度;第 8 页 筑龙网 /.筑 龙 网 /. 碳纤维片材加固修复混凝土结构技术规程 资料编号:CECS146-2003 坦纤维板的性能指标应按板的截面(含树脂)面积计算,截面(含树脂)面积取实测厚度乘以宽度。 3.2.2 碳纤维片材的主要力学性能指标要求。 表 3.2.2碳纤维片材的主要力学性能指标 性能项目 碳纤维布 碳纤维板

15、抗拉强度标准值 f 3000MPa 2000MPa cfk5 5弹性模量 E 2.110 MPa 1.410 MPa cf伸长率 1.5% 1.5%3.2.3 碳纤维片材的主要力学性能只要参照现行国家标准定向纤维增强塑料拉伸性能试验方法GB/T 3354 测定。 2 23.2.4 单层纤维布单位面积碳纤维质量不宜低于 150g/m 。且不宜高于 450g/m 。在2施工质量有可靠保证时,单层碳纤维布单位面积碳纤维质量可提高到 600g/m 。 3.2.5 碳纤维板的厚度不宜大于 2.0mm,宽度不宜大于 200mm,纤维体积不宜小于60%。 3.3 配套树脂类粘结材料 3.3.1 采用探险为片

16、材对混凝土结构进行加固修复时,应采用配套底层树脂、找平材料、浸渍树脂和粘结树脂。 3.2.2 配套树脂类粘结材料的主要性能指标应满足表 3.3.2-1、表 3.3.2-2 和表3.3.2-3 的要求。 表 3.3.2-1 底层树脂性能指标 性 能 性能指标要求 试验方法 正拉粘结强度 2.5MPa 且不小于被加固混凝土抗拉强度的标准值 f 附录 A tk表 3.3.2-2 找平材料性能指标 性 能 性能指标要求 试验方法 正拉粘结强度 2.5MPa 且不小于被加固混凝土抗拉强度的标准值 f 附录 A tk 第 9 页 筑龙网 /.筑 龙 网 /. 碳纤维片材加固修复混凝土结构技术规程 资料编号

17、:CECS146-2003 表 3.3.2-3 浸渍树脂和粘结树脂性能指标 性 能 性能指标要求 试验方法 拉伸剪切强度 10MPa GB 7124-86 拉伸强度 30MPa GB/T 2568-1995 压缩强度 70MPa GB/T 2569-1995 弯曲强度 40MPa GB/T 2570-1995 2.5MPa 且不小于被加固混正拉粘结强度 附录 A 凝土抗拉强度的标准值 f tk弹性模量 1500MPa GB/T 2568-1995 伸长率 1.5% GB/T 2568-19953.3.3 配套树脂类粘结材料应按附录 A 进行粘结强度测定。配套树脂类粘结材料应参照机械工业产品用塑

18、料、涂料、橡胶材料人工气候加速实验方法GB/T14522-93 规定的环境条件进行耐久性检验,经 2000h 的加速老化后,按附录 A进行正拉粘结强度试验,要求粘结强度不明显降低。 3.4 表面防护材料 3.4.1 对已加固修复完的结构表面应进行防护处理,表面防护材料应与浸渍树脂或粘结树脂可靠粘结。 3.4.2 选用的防火材料及其处理方法应使加固后建筑物达到要求的防火等级。 3.4.3 当被加固结构处于其它特殊环境时,应根据具体情况选择有效的防护材料。 4 设 计 规 定 4.1 一 般 规 定 4.1.1 采用粘贴碳纤维片材加固混凝土结构时,应通过配套粘结材料将碳纤维片材粘贴于构件表面,使碳

19、纤维片材承受拉力,并与混凝土变形协调,共同受力。 4.1.2 碳纤维片材可采用下列方式对混凝土结构构件进行加固: 1 在梁、板构件的受拉区粘贴碳纤维片材进行受弯加固,纤维方向与加固处的受拉方向一致。2 采用封闭式粘贴、U 形粘贴或侧面粘贴对梁、柱构件进行受剪加固,纤维方向第 10 页 筑龙网 /.筑 龙 网 /. 碳纤维片材加固修复混凝土结构技术规程 资料编号:CECS146-2003 宜与构件轴向垂直。3 采用封闭式粘贴对柱进行抗震加固,纤维方向与柱轴向垂直。4 当有可靠依据时,碳纤维片材也可用于其它形式和其它受力状况的混凝土结构构件的加固。 4.1.3 采用粘贴碳纤维片材加固混凝土结构时,

20、应按国家现行有关标准采用以概率理论为基础的极限状态设计法进行承载能力极限状态计算和正常使用极限状态验算。钢筋和混凝土材料宜根据检测得到的实际强度,按国家现行有关标准确定其相应的材料强度设计指标。碳纤维片材应根据构件达到极限状态时的应变,按线弹性应力应变关系确定其相应的应力。 4.1.4 碳纤维片材应取生产厂提供的不小于 95%保证率的极限抗拉强度作为抗拉强度标准值 f 。 cfk碳纤维片材的极限拉应变 应取其抗拉强度标准值 f 除以弹性模量E 。 cfu cfk cf4.1.5 当采用粘贴碳纤维片材对结构或构件进行加固时,应考虑加固后对结构中其它构件或构件的其它性能可能产生的影响。 4.1.6

21、 采用粘贴碳纤维片材进行结构加固时,宜卸除作用在结构上的活荷载。如不能在完全卸载条件下进行加固,应考虑二次受力的影响。 4.1.7 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 Cl5。采用封闭粘贴碳纤维片材加固混凝土柱时,混凝土强度等级不应低于C10。 4.2 一般构造要求 4.2.1 当碳纤维布沿其纤维方向需绕构件转角粘贴时,构件转角处外表面的曲率半径不应小于 20mm(图 4.2.1)。第 11 页 筑龙网 /.筑 龙 网 .sinoae ecc.cco om m 碳 碳纤 纤维 维片 片材 材加 加固 固修 修复 复混 混凝 凝土 土结 结构 构技 技术

22、术规 规程 程 资 资料 料编 编号 号: :CECS146-2003 CECS146-2003 4.2.2 4.2.2 碳纤维布沿纤维受力方向的搭接长度不应小于 碳纤维布沿纤维受力方向的搭接长度不应小于 100mm 100mm。当采用多条或多层碳 。当采用多条或多层碳纤维布加固时,各条或各层碳纤维布的搭接位置宜相互错开。 纤维布加固时,各条或各层碳纤维布的搭接位置宜相互错开。 4.2.3 4.2.3 为保证碳纤维片材可靠地与混凝土共同工作,必要时应采取附加锚固措施。 为保证碳纤维片材可靠地与混凝土共同工作,必要时应采取附加锚固措施。4.3 受 弯 加 固 4.3 受 弯 加 固 4.3.1

23、4.3.1 采用碳纤维片材对梁、 采用碳纤维片材对梁、板构件进行受弯加固时的承载力计算, 板构件进行受弯加固时的承载力计算,除应符合现行 除应符合现行国家标准混凝土结构设计规范 国家标准混凝土结构设计规范GB 50010 GB 50010 对受弯构件正截面承载力计算的基本假 对受弯构件正截面承载力计算的基本假定外,尚应符合下列要求: 定外,尚应符合下列要求: 11 构件达到受弯承载能力极限状态时 构件达到受弯承载能力极限状态时,碳纤维片材的拉应变按截面应变保 ,碳纤维片材的拉应变按截面应变保持平 持平面的假定确定,但不应超过碳纤维片材的允许拉应变 面的假定确定,但不应超过碳纤维片材的允许拉应变

24、 ; ; cf cf22 当考虑二次受力影响时,应根据加 当考虑二次受力影响时,应根据加固时的荷载状况,按截面应变保持平 固时的荷载状况,按截面应变保持平面的 面的假定计算加固前受拉区边缘混凝土的初始应变 假定计算加固前受拉区边缘混凝土的初始应变 ; ; ii33 碳纤维片材的拉应力 碳纤维片材的拉应力 应取碳纤维片材弹性模量 应取碳纤维片材弹性模量 E E 与其拉应变 与其拉应变 的乘积 的乘积cf cf cf cf cf cfE E ; ; cf cf cf cf44 在达到受弯承载能力极限状态前, 在达到受弯承载能力极限状态前,碳纤维片材与混凝土之间不发生粘结 碳纤维片材与混凝土之间不发

25、生粘结剥离 剥离破坏。 破坏。 4.3.2 4.3.2在矩形截面受弯构件的受拉面上粘贴碳纤维片材进行受弯加固时, 在矩形截面受弯构件的受拉面上粘贴碳纤维片材进行受弯加固时,其正截面 其正截面受弯承载力应按下列公式计算: 受弯承载力应按下列公式计算: 11 当混凝土受压区高度 当混凝土受压区高度xx大于 大于 hh,且小于 ,且小于 hh 时 时( (图 图 4.3.2a) 4.3.2a)cfb cfb bb 0 0x M M f bxh + f A h ?a + E A h ?h (4.3.2-1) c 0 y a 0 cf cf cf 02 混凝土受压区高度 x和受拉面上碳纤维片材的拉应变

26、应按下列公式确定:cf f bx f Af A + E A(4.3.2-2)c y s y s cf cf cf0.8 cux (4.3.2-3) + + cu cf i 2 当混凝土受压区高度x不大于譬 h 时(图 4.3.2b) cfb M f A h0.5 h + E A h10.5 (4.3.2-4) y s 0 cfb cf cf cf cfb3 当混凝土受压区高度x小于 2a 时, M f A h ?a + E A h ?a (4.3.2-5) y s 0 cf cf cf式中M ?包含初始弯矩的总弯矩设计值; 第 12 页 筑龙网 /.筑 龙 网 /. 碳纤维片材加固修复混凝土结

27、构技术规程 资料编号:CECS146-2003 A 、 A ?受拉钢筋、受压钢筋的截面面积; s sA ?受拉面上粘贴的碳纤维片材的截面面积; cff 、 f ?受拉钢筋和受压钢筋的抗拉、抗压强度设计值; y yf ?混凝土轴心抗压强度设计值; c ?碳纤维片材的弹性模量; cfx?等效矩形应力图形的混凝土受压区高度; ?碳纤维片材达到其允许拉应变与混凝土压坏同时发生时的界限相对 cfb0.8 cu受压区高度,取 ; + + cu cf i ?混凝土极限压应变,取 0.0033; cu ?考虑二次受力影响时,加固前构件在初始弯矩作用下,截面受拉边缘i混凝土的初始应变,按本规程第 4.3.4 条

28、计算;当可以不考虑二次受力时,取 0; ?碳纤维片材的极限拉应变; cfu ?碳纤维片材的允许拉应变,取k ,且不应大于碳纤维片材极限拉cf m cfu应变的 2/3 和 0.01 两者中的较小值; ?碳纤维片材的拉应变; cfn E tcf cf cfk ?碳纤维片材厚度折减系数,取1其中,t 的单位取 mm,E 的m cf cf420000单位取 MPa; n ?碳纤维片材的层数; cft ?单层碳纤维片材的厚度; cfb、h?截面宽度、高度; h ?截面的有效高度; 0a ?受压钢筋截面重心至混凝土受压区边缘的距离。 图 4.3.2 中,x ,为实际混凝土受压区高度。 n4.3.3 对翼

29、缘位于受压区的T形截面受弯构件,当在其受拉面粘贴碳纤维片材进行受弯加固时,应按本规程第 4.3.2 条的原则和现行国家标准混凝土结构设计规范第 13 页 筑龙网 /.筑 龙 网 /. 碳纤维片材加固修复混凝土结构技术规程 资料编号:CECS146-2003 GB 50010 关于T形截面构件受弯承载力的计算方法进行计算和验算。4.3.4 考虑二次受力影响时,加固前在初始弯矩M 作用下,截面受拉边缘混凝土i的初始应变 应按下列公式计算: ih + 4.3.4-1 i ci i cih0Mi 4.3.4-2 ci2 ?E bhc 0 Mi 4.3.4-3 si E A ?hs s 01 + 3.5

30、 f E 4.3.4-4 0.21 + 3.5 + 6 f Eftk 1.10.65 4.3.4-5 si teMi 4.3.4-6 siAhs 0第 14 页 筑龙网 /.筑 龙 网 /. 碳纤维片材加固修复混凝土结构技术规程 资料编号:CECS146-2003 式中M ?加固前受弯构件计算截面上实际作用的初始弯矩; i ?加固前初始弯矩M 作用下受压边缘的压应变; ci i 、 ?加固前初始弯矩M 作用下受拉钢筋的拉应变、拉应力; si si i ?受压边缘混凝土压应变综合系数; ?受拉钢筋拉应变不均匀系数; ?内力臂系数,取 0.87; E 、E ?混凝土、钢筋的弹性模量; c s ?钢

31、筋弹性模量与混凝土弹性模量的比值; E?受拉钢筋配筋率, A /bh ; s 0f ?混凝土抗拉强度标准值; tkAs ?有效受拉混凝土截面面积计算的纵向受拉钢筋配筋率 大; teAteA ?有效受拉混凝土截面面积,对受弯构件取 0.5bh + b ?bh ,b 、h 分te f f f f别为受拉翼缘的宽度、高度; b ?bhf f ?受压翼缘力,强系数,取 ,b 、h 分别为受压翼缘的宽度、f f fbh0高度。 当初始弯矩M 小于未加固截面受弯承载力的 20%时,可忽略二次受力的影响。 i4.3.5 计算正截面受弯承载力时,尚应满足下列要求: 1 受压区高度 x宜大于 0.8 h ,其中

32、界限相对受压区高度 按现行国家标准b 0 b混凝土结构设计规范GB 50010 的规定确定; 2 加固后受弯承载力的提高幅度不宜超过 40%; 3 加固后在荷载效应标准组合下受拉钢筋的拉应力不宜超过钢筋抗拉强度标准值。当有工程经验和依据时,上述规定可适当放宽。 4.3.6 当碳纤维片材粘贴于梁侧面的受拉区进行受弯加固时,粘贴区域宜在距受拉区边缘 1/4 梁高范围内。在进行正截面受弯承载力计算时,应将公式(4.3.2-1)(4.3.2-4)中的h改用碳纤维片材截面面积形心至梁受压区边缘的距离h 代替,且cf 0宜将侧面碳纤维片材的截面面积乘以折减系数(1-0.5h /h),其中h 为侧面碳纤cf

33、 cf第 15 页 筑龙网 /.筑 龙 网 /. 碳纤维片材加固修复混凝土结构技术规程 资料编号:CECS146-2003 维片材的粘贴高度。 4.3.7 对受弯加固的构件尚应验算构件的受剪承载力,避免受剪破坏先于受弯破坏发生。 4.3.8 对梁、板正弯矩区进行受弯加固时,碳纤维片材宜延伸至支座边缘。在集中荷载作用点两侧宜设置构造的碳纤维片材U 型箍或横向压条。碳纤维片材的切断位置距其充分利用截面的距离不应小于按下式计算得出的粘结延伸长度l 并应延伸至不需要碳纤维片材截面之外不小于 200mm(图 4.3.8)。 dE Acf cf cfl (4.3.8) d ?bcf cf式中 l ?碳纤维

34、片材从强度充分利用截面向外延伸所需的粘结长度; d ?充分利用截面处碳纤维片材的拉应变,按本规程第 4.3.2 条确定; cf ?碳纤维片材与混凝上间的粘结强度设计值,取 0.5MPa; cfb ?受拉面上粘贴的碳纤维片材的宽度;对板取 1000mm 板宽范围内粘贴的cf碳纤维片材宽度。4.3.9 当碳纤维片材延伸至支座边缘仍不满足本规程第 4.3.8 条的规定时,应采取下列锚固措施: 1 对于梁,在碳纤维片材延伸长度范围内应设置碳纤维片材U 型箍锚固(图4.3.9a)。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 型箍的宽度不宜小

35、于受弯加固碳纤维布宽度的 1/2,U 型箍的厚度不宜小于受弯加固碳纤维布厚度的 1/2。 第 16 页 筑龙网 /.筑 龙 网 /. 碳纤维片材加固修复混凝土结构技术规程 资料编号:CECS146-2003 2 对于板,在碳纤维片材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(图 4.3.9b)。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。每道压条的宽度不宜小于受弯加固碳纤维布条带宽度的 1/2,压条的厚度不宜小于受弯加固碳纤维布厚度的 1/2。 3 当碳纤维布的延伸长度小于按公式(4.3.8)计算所得长度的 1/2 时,应采取可靠的附加机械锚固措施。 4 当采用碳

36、纤维板时,应在其延伸长度端部采取可靠的机械锚固措施。4.3.10 对梁、板负弯矩区进行受弯加固时,碳纤维片材的截断位置距支座边缘的延伸长度应根据负弯矩分布按本规程第 4.3.8 条的原则确定,且对板不小于 1/4 跨度,对梁不小于 1/3 跨度。当采用碳纤维片材对框架梁负弯矩区进行受弯加固时,应采取可靠锚固措施与支座连接。当碳纤维片材需绕过柱时,宜在梁侧 4h 范围内粘贴(图 4.3.10),当有f可靠依据和经验时,此限制可适当放宽。 4.3.11 板受弯加固时,碳纤维片材宜采用多条密布方案。 4.3.12 当沿柱轴向粘贴碳纤维片材对柱的正截面承载力进行加固时,碳纤维片材应有可靠的锚固措施。

37、第 17 页 筑龙网 /.筑 龙 网 /. 碳纤维片材加固修复混凝土结构技术规程 资料编号:CECS146-2003 4.4 受 剪 加 固 4.4.1 对钢筋混凝土梁进行受剪加固时,应按下列公式进行斜截面受剪承载力计算: V V +V 4.4.1-1 b brc bcf2n tcf cf cfV E h 4.4.1-2 bcf cfv cf cfs + cf cf2 0.2 + 0.12 4.4.1-3 cfv b cfu3式中 V ?梁的剪力设计值; bV ?未加固钢筋混凝土梁的受剪承载力,按现行国家标准混凝土结构设brc计规范GB 50010 的规定计算; V ?碳纤维片材承担的剪力;

38、bcf ?达到受剪承载能力极限状态时碳纤维片材的应变; cfv ?碳纤维片材的极限拉应变; cfu?碳纤维片材受剪加固形式系数,对封闭粘贴取 1.0,对U 形粘贴取 0.85,对侧面粘贴取 0.70; ?梁受剪计算截面的剪跨比,对于集中荷载作用情况取a /h,当 大于b b3.0 时,取 3.0,当 小于 1.5 时,取 1.5,a为集中荷载作用点到支座b边缘的距离;对于均布荷载作用情况,取 3.0; n ?碳纤维片材的粘贴层数; cfh ?侧面粘贴碳纤维片材的高度; cf第 18 页 筑龙网 /.筑 龙 网 /. 碳纤维片材加固修复混凝土结构技术规程 资料编号:CECS146-2003 s

39、?碳纤维片材条带的净间距; cft ?单层碳纤维片材的厚度; cf ?碳纤维片材条带的宽度。 cf4.4.2 对钢筋混凝土柱进行受剪加固时,应按下列公式进行斜截面受剪承载力计算: V V +V(4.4.2-1) c crc ccf2n tcf cf cfV E h(4.4.2-2) ccf cfv cf cfs + cf cf2 0.20.3n + 0.12 (4.4.2-3) cfv c cfu3式中 V ?柱的剪力设计值; cV ?未加固钢筋混凝土柱的受剪承载力,按现行国家标准混凝土结构设crc计规范GB 50010 的规定计算; V ?碳纤维片材承担的剪力; ccfn?柱的轴压比,取N

40、/ f A,N 为柱轴向压力设计值, A为柱截面面积; c ?柱的剪跨比,对于框架柱取H / 2h ,当 大于 3.0 时取 3.0,当 于c n 0 c c1.0 时取 1.0,H 为框架柱净高度,h 为框架柱的截面有效高度。 n 04.4.3 采用碳纤维片材对钢筋混凝土梁、柱构件进行受剪加固时,应符合下列规定: 1 碳纤维片材的纤维方向宜与构件轴向垂直; 2 应优先采用封闭粘贴形式,也可采用U 形粘贴、侧面粘贴(图 4.4.3a) 。对碳纤维板,可采用双L形板形成U 形粘贴; 3 当碳纤维片材采用条带布置时,其净间距 5.,不应大于现行国家标准混凝土结构设计规范GB 50010 规定的昀大

41、箍筋间距的 0.7 倍; 4 U 形粘贴和侧面粘贴的粘贴高度h 宜取构件截面高度。对于U 形粘贴形式,cf宜在上端粘贴纵向碳纤维片材压条;对侧面粘贴形式,宜在上、下端粘贴纵向碳纤维片材压条(图 4.4.3b)。 4.4.4 构件的受剪截面尺寸应符合现行国家标准混凝土结构设计规范GB 50010的规定。第 19 页 筑龙网 /.筑 龙 网 /. 碳纤维片材加固修复混凝土结构技术规程 资料编号:CECS146-2003 4.5 柱的抗震加固 4.5.1 柱的抗震加固应采用封闭式粘贴碳纤维片材的方法。柱端箍筋加密区的总折算体积配箍率应按下列公式计算,并应满足现行国家标准混凝土结构设计规范GB 500

42、10 对柱端箍筋加密区体积配箍率的要求: 2n t b +hf fcf cf cf cf cf + (4.5.1) v xvs + bh fcf cf yv式中b、h?柱的截面宽度、高度; ?总折算体积配箍率; v ?按箍筋范围内核心截面计算的体积配箍率; xv?碳纤维片材的有效约束系数,取 0.45;轴压比大于 0.5 且加固时未卸载时取 0.36; f ?碳纤维片材的抗拉强度设计值,取 f /1.1; cf cfkf ?箍筋的抗拉强度设计值。 yv4.5.2 碳纤维片材在箍筋加密区宜连续布置。碳纤维片材两端应搭接或采取可靠连接措施形成封闭箍。碳纤维片材条带的搭接长度不应小于 150mm,各

43、条带搭接位置应第 20 页 筑龙网 /.筑 龙 网 /. 碳纤维片材加固修复混凝土结构技术规程 资料编号:CECS146-2003 相互错开。5 施 工 规 定 5.1 一 般 规 定 5.1.1 粘贴碳纤维片材加固修复混凝土结构应由热悉该技术施工工艺的专业施完成,井应有加固修复方案和施工技术措施。 5.1.2 施工必须遵循下列工序进行; 1 施工准备 2 混凝土表面处理; 3 配制并涂刷底层树脂: 4 配制找平材料并对不平整处修复处: 5 配制并涂刷浸渍树脂或粘贴树脂; 6 粘贴碳纤维片材: 7 表面防护。 5.1.3 施工宜在 5以上环境温度条件下进行,并应符合配套树脂的施工使用温度环境温度低于 5时,应使用适用于低温环境的配套树脂或采用升温处