预应力碳纤维板加固系统优势有哪些?

更新日期:2018-12-23
摘要:

对于预应力混凝土结构,许多工程师首先使用混凝土结构,如预应力钢丝,钢绞线和预应力钢筋。事实上,除钢材外,纤维增 […]

对于预应力混凝土结构,许多工程师首先使用混凝土结构,如预应力钢丝,钢绞线和预应力钢筋。事实上,除钢材外,纤维增强复合材料也即将到来。应用越多,应用于预应力混凝土结构。

《预应力混凝土结构设计规范》JGJ 369-2016解释了纤维增强复合材料的预应力筋:在多股连续芳纶纤维复合材料或碳纤维复合材料与聚酰胺树脂,聚乙烯树脂或环氧树脂等基材粘合后,由特殊模具挤压拉制的纤维增强复合塑料预应力筋称为FRP预应力筋。

最广泛使用的是预应力碳纤维板加固系统。《混凝土结构加固设计规范》GB 50367-2013第11.1.1条规定,预应力碳纤维复合板加固方法适用于小截面或钢筋不足的钢筋混凝土的弯曲和接收。大型偏心受压构件的拉拔和加固。

 

预应力碳纤维板加固具有以下优点:

1.无需卸货即可有效加固。

2.加固后,结构重量不会增加。由于所使用的碳纤维材料具有重量轻,强度高,耐老化的特点,因此在加固后几乎不增加其自重和体积,是理想的梁和板增强解决方案。

3.可变被动加固是主动加固。 CFRP(碳纤维增强复合材料)在二次受力前具有较大的应变,并充分发挥CFRP的高强度特性,从而有效地减少甚至消除了CFRP板的应变滞后并获得了更好的增强效果。

4.预应力产生的反向弯矩可以抵消初始载荷的一部分的影响,提高使用阶段的承载能力,减少甚至关闭部件中的原始裂缝宽度,并限制新裂缝的出现从而提高了部件的刚性。减少原始组件的偏转并改善使用阶段的性能。

5.碳纤维的变形=初始变形+由载荷引起的变形,与两部分相对应的粘合剂的剪切变形分布在构件的两端和中间,使得粘合剂的剪切变形分布更多制服。有效避免债券损坏。

6,预应力碳纤维板可与原结构配合使用,满足平截面假设,有效提高结构刚度。

7,分散式预应力碳纤维板重量轻,预张力小,锚固简单,无需大型施工设备,施工难度低,施工速度快,质量控制方便。

8.碳纤维板材料的耐久性远远优于钢材,维护成本非常低。

 

当然,目前对纤维增强复合材料预应力筋混凝土结构的研究还不够,过去主要用于桥梁结构。建筑结构的工程实践较少,因此《预应力混凝土结构设计规范》JGJ 369-2016规定纤维增强复合材料不考虑基于结构延性的延性的混凝土框架的抗震设计。同时,纤维增强复合塑料肋的抗压强度显着低于其抗拉强度,并且不可靠。因此,纤维增强复合材料塑料肋条应仅设计成能承受拉力,并且不能设计成承受压力。