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混凝土梁碳纖維復合材加固的探討
■狄玉輝1，劉輝2
(1.中國中元國際工程公司，北京100089;2.中經(jīng)國際投資咨詢有限責任公司，北京100045)
【摘要】以機房加固工程中鋼筋混凝土梁的加固設計為背景介紹碳纖維復合材加固的原理并探討承載力驗算方法及碳纖維復合材加固的施工工藝。
【關鍵詞】碳纖維復合材;混凝土梁;結構加固
【中圖分類號】TU528.582【文獻標志碼】B
1碳纖維復合材加固的原理
碳纖維復合材(CarbonFibreReinforcedPolymer簡稱CFRP)加固混凝土結構，主要是利用纖維抗拉的高強度、高彈性模量、高應變性能，及利用改性環(huán)氧樹脂類膠結材料使碳纖維與混凝土結構產(chǎn)生良好的黏結性，加固補充原結構受拉縱向鋼筋和受剪、抗扭箍筋的不足，從而提高結構抗彎、抗剪、抗扭承載力[1]。
2工程概況
北京某醫(yī)院手術室(使用活荷載3.0kN/m)2，現(xiàn)根據(jù)功能需要改為設備機房(使用活荷載5.0kN/m2)。原有混凝土梁：b×h=250mm×550mmC25混凝土,HPB335級鋼筋，受拉鋼筋為3Φ25mm(As=1473mm)2。梁的抗剪能力滿足要求，原抗彎承載力為204.3×106N·mm。要求該梁加固后抗彎承載力為260×106N·mm。
3加固設計
3.1基本假定
采用碳纖維材復合材對梁、板等受彎構件進行加固時，應滿足下列基本假定：(1)應滿足現(xiàn)行國家標準《混凝土結構設計規(guī)范》正截面承載力的基本假定;(2)纖維復合材的應力與應變關系取直線式，其拉應力σf取等于拉應變εf與彈性模量Ef的乘積;(3)考慮到作用在加固結構上的活荷載基本卸除，故不考慮二次受力的影響;(4)在達到受彎承載力極限狀態(tài)前，加固材料與混凝土之間不致出現(xiàn)黏結剝離破環(huán)[2]。
浸漬、粘貼纖維布的結構膠必須采用與碳纖維布配套的改性環(huán)氧樹脂膠黏劑，不得使用不飽和聚醇樹脂、醇酸樹脂等作浸漬、粘貼膠黏劑。結構膠必須通過毒性檢驗。對完全固化的結構膠，其檢驗結果應符合實際無毒衛(wèi)生等級的要求。
3.5梁加固示意圖
