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如何正確選擇碳纖維加固和粘鋼加固?

發(fā)布時間:2020-06-18 11:52:04發(fā)布作者:施邦實業(yè)文章來源:施邦實業(yè)

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建筑加固行業(yè)自上世紀開始,便得到了廣泛的重視與應用。隨著科學技術的不斷進步,新型材料不斷出現(xiàn),加固方法也變得豐富起來。碳纖維加固和粘鋼加固是兩種最常用的加固方法。二者加固原理相似,都是采用結(jié)構(gòu)膠將加固材料粘貼在建筑結(jié)構(gòu)表面,使之與結(jié)構(gòu)形成一體,共同受力。


相比傳統(tǒng)的粘鋼加固而言,碳纖維加固是一種新型的加固方法。粘鋼加固法適用于提升建筑物的承重能力,所以在對梁、板、柱一類的承重構(gòu)件進行加固時,多會使用粘鋼法。而碳纖維加固修補結(jié)構(gòu)技術是繼加大混凝土截面、粘鋼之后的又一種新型的結(jié)構(gòu)加固技術,適用性也很強。那么在房屋加固時,碳纖維加固和粘鋼加固應該如何選擇呢?下面小邦為大家介紹一下兩者的優(yōu)劣勢對比,再做出合理的選擇。

從施工的性能上來說,碳纖維布的柔韌性使其有著得天獨厚的優(yōu)勢,對于狹窄的截面,圓形及拱形截面例如管道等有著明顯的優(yōu)勢。碳纖維布輕質(zhì)高強、易于裁剪,僅需人工涂膠粘貼,工序簡單,施工速度約為粘鋼加固的2-3倍。操作空間小且不影響建筑自重,可兼顧節(jié)約工期與結(jié)構(gòu)安全。

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由于需要加固和修復的結(jié)構(gòu)具有確定的形狀和外觀,一般不允許加固改變其既有狀態(tài),柔性的碳纖維片材適用于各種結(jié)構(gòu)形狀及結(jié)構(gòu)部位的加固修補,不改變結(jié)構(gòu)形狀,不影響結(jié)構(gòu)外觀。且由于碳纖維片材的柔性很高,即使被加固的結(jié)構(gòu)表面不是非常平整也基本能保證100%的有效粘貼率,相比粘鋼加固更容易保證粘貼質(zhì)量。

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碳纖維布雖只是一層薄薄的布,但具有極高的抗拉強度。相當于鋼材抗拉強度的十倍以上,從強度上看能有效應用于結(jié)構(gòu)受彎加固中。碳纖維粘貼過程中,碳纖維浸漬膠也有著很大的功勞,碳布每一根單絲之間充滿膠液才能保證應力的有效傳遞并分布均勻,使碳布與混凝土基材形成整體共同工作的根本保障,讓碳纖維高強特性得以發(fā)揮。

粘鋼加固由于鋼板的物理力學性能為各向同性,在進行受力的時候能夠均勻受力,但是其施工時需要專用的夾具和施工器械,施工工序較為繁瑣復雜。但鋼板上可以焊接錨筋,也可鉆孔設植筋錨固,所以粘鋼加固的錨固方式更為靈活。

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在加固效果方面,假設鋼板采用Q235鋼,截面為4mm×100mm,那么它能夠提供的強度為4×100×215=86000N,加固中采用的I級300g碳布也不過0.167mm。而拿I級300g碳布來說,截面寬同樣為100mm時,能夠提供的強度為0.167×100×3400=56780N。由此可見,同樣采用一層鋼板以及一層碳布時,從強度上來看鋼板的效果要更好些。雖然碳纖維布加固中存在多層加固的情形,但最多不允許超過三層,且從第二層起加固效果就會發(fā)生折減,與5mm厚的鋼板加固效果相比還是存在差距的。

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隨著技術的不斷發(fā)展,有關學者對粘鋼和粘貼碳纖維布加固方法進行了深入的研究,得出以下幾條結(jié)論:對于普通小荷載結(jié)構(gòu)或者構(gòu)件,經(jīng)計算其補強所需面積小,粘貼碳纖維布1-2層即可滿足要求時,則優(yōu)先考慮采用粘貼碳纖維布加固法來進行處理,在達到加固目的的同時其經(jīng)濟型和施工可操作性更強。當結(jié)構(gòu)或構(gòu)件補強所需面積較大,即經(jīng)計算粘貼碳纖維布超過3層時,則優(yōu)先選用粘鋼加固法來進行施工,可大幅提高結(jié)構(gòu)承載力或受力性能,并取得良好的經(jīng)濟性。


在結(jié)構(gòu)加固補強的方法中,沒有哪一種方法是萬能的,只有經(jīng)過合理的計算分析,針對不同的工況選用合適的加固方法及檢測報告齊全的產(chǎn)品,以達到最優(yōu)質(zhì)的加固效果。



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