钢结构加固规范碳纤维_碳纤维加固设计规范
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钢结构用碳纤维布加固可以吗?能起到作用吗?谁有施工方案?
理论上来说是可以的,国内外已有相关研究,因为碳纤维布的弹性模量与钢材相近,采用碳纤维布加固钢结构不仅能恢复钢结构损失刚度,承载力和抗疲劳性能,还能对钢结构起到保护作用。在《碳纤维增强复合材料加固修复钢结构性能研究与工程应用》一书中有详细的解答,你可以参考参考。
钢结构的加固的方法主要有哪些
目前钢结构加固的方法可分为三种。第一种是加大构件截面法,第二种是改善结构受力体系,第三种是预应力技术加固法。
常用的加大截面的加固方式主要有:加大截面高度、加厚翼缘板、变工形截面为箱形截面等方式。而增大钢结构截面的主要加固方法为粘钢或贴碳纤维布。这两种方法对结构本身损伤比较小,而且这几年国内发展得比较快,应用也逐渐增多,但在钢结构建筑物加固应用相对不多,特别是在正常使用情况下的使用寿命仍然存在问题。而且粘钢或碳纤维的施工难度比较大,必须要将原结构表面进行处理、磨平、光滑后才能粘贴。结构承受动力荷载或高温时可能产生脱胶。
增设梁柱等改善结构受力体系的加固方法可以有效并较为明显地降低结构的荷载效应,从而使结构的承载能力满足要求,且这种方法的投入不高,经济效益非常好。胆筑结构无任何特别要求时,此种方法可行性很强,但不适用于要求大空间等结构中。
体外预应力技术加固方法是指将预应力筋布置在待加固结构构件的截面之外,通过改变结构的传力途径减少构件的荷载效应,同时在结构的原有基础上提高结构的承载能力,改善结构的变形性能,降低杆件中的应力,能使受损工程结构恢复其原有的技术功能,从而满足新的承载条件和使用功能的要求。结构由预应力筋、管道、防腐材料、转向块、锚固系统等部件组成。
虽然体外预应力加固钢梁的方法具有可操作性、经济性、安全性等优点,但现阶段这方面的研究经验及工程实践较少,其明显的经济和社会效益还有待进一步研究。
[img]钢结构可以使用卡本科技的碳纤维板加固吗?
您好,今天卡本科技来回答您的问题。
直接说结论,钢结构可以使用预应力碳纤维板加固。
钢结构预应力加固的原理是利用预应力钢绞线对钢结构整体或构件进行加固的方法,其本质是通过施加预应力降低原钢结构应力水平,从而改变原钢结构中的内力分布。
对钢结构施加预应力进行加固主要适用于较大跨度及采用一般方法无法加固或加固效果不理想的较高应力、应变状态下的大型钢结构加固工程,可以达到加固原有钢结构,改变原结构刚度与内力的效果,施工方便、成本低廉、预应力束可以单独防腐或是更换。
1、优点
1)加固工作可在不卸载、不停产的条件下进行;
2)施加预应力可直接减小变形,迅速消除超逾应力和内力峰值;
3)与非预应力方式相比,可消除应力滞后现象,充分利用碳纤维高强特性,提高加固效率。
4)结合可靠锚固,可降低粘结界面的剥离应力,避免碳纤维整体剥落,提高加固的可靠性;
5)降低加固费用和使用成本。
2、不足
1)对已损坏的钢结构,是否可以承受预应力碳板所施加的力;
2)钢结构表面的平整程度决定着施工操作的难易程度;
3)结构胶与钢结构粘接效果的确定。
预应力碳纤维板加固钢结构除遵守一般钢结构加固的准则与规定外,还应遵循预应力碳板加固的设计与计算原则。
卡本科技祝您平安安全,希望可以解决您的疑问~
钢结构损害的主要因素及碳纤维加固技术措施有哪些?
钢结构损害的主要因素及碳纤维加固技术措施
工程中的钢结构不可避免地存在各种缺陷和损伤。在荷载和环境等因素的作用下,材料发生变化,引起宏观力学性能的劣化,导致钢结构工程事故。为确保结构安全工作,延长使用寿命就必须对损伤构件进行更换或加固,更换这些构件将造成极大的浪费,而且会影响结构的正常使用。同时,结构损伤具有局部性和多发性特点,这些结构不可能在出现损伤时就立即退役。因此,寻求经济高效的钢结构加固技术既是土木工程领域亟待解决的技术问题,又是一个关系到社会可持续发展的问题。
1、钢结构损害的主要因素及加固技术措施 钢结构损害的主要因素有: (1)由荷载变化,超期服役,规范和规程改变导致结构承载力不足;
(2)构件由于各种意外产生变形、扭曲、伤残、凹陷等,致使构件截面削弱,杆件翘曲,连接开裂等; (3)温差作用下引起构件或连接变形、开裂和翘曲;
(4)由于化学物质的侵蚀而产生腐蚀以及电化学腐蚀致使钢结构构件截面削弱; (5)其它包括设计、生产、施工中的失误及服役期中的违规使用和操作等。
钢结构的加固技术措施主要有三种: (1)截面补强法:在局部或沿构件全长以钢材补强,连成整体使之共同受力;
(2)改变计算简图:增设附加支承,调整荷载分布情况,降低内力水平,对超静定结构支座进行强迫位移,降低应力峰值;
(3)预应力拉索法:利用高强拉索加固结构薄弱环节或提高结构整体承载力、刚度和稳度。 2、预应力CFRP加固钢结构技术
目前,国内外对预应力CFRP加固钢结构技术的研究、试验和应用涉足甚少。因此,如何将高性能预应力CFRP加固技术引入到钢结构工程的加固中,以提高钢结构的承载能力和可靠性,将是钢结构工程加固领域中的一次技术革命。
2.1 传统的钢结构加固存在的问题
焊接加固时,高温作用使焊接部位的组织及性能劣化;而且焊缝必然存在缺陷,会产生新的裂纹;焊接结构内部存在残余应力,与其他作用结合可能导致开裂。焊接使结构形成连续的整体,裂缝一旦失稳扩展,就有可能一断到底,引发重大事故。
采用螺栓连接需要在损伤部位附近的母材上开孔,削弱了截面,形成新的应力集中区;普通螺栓在动载作用下易松动,高强螺栓易发生应力松弛现象,降低了结构的修补效果。
粘钢加固技术是在钢结构表面用特制的建筑结构胶粘贴钢板,依靠结构胶使之粘结成整体共同工作,以提高结构承载力。
这些加固方法共同的缺点是使结构重量增加很多,钢板不易制作成各种复杂形状,运输和安装也不方便,且钢板易锈蚀,影响粘结强度,维护费用高。 2.2
CFRP粘贴加固钢结构的特点
CFRP粘贴加固钢结构是利用粘结剂将CFRP粘贴到钢结构损伤部位的表面,使一部分荷载通过粘结层传递到CFRP上,降低了结构损伤部位的应力。粘贴CFRP加固技术具有明显的优势:
(1)CFRP的比强度和比刚度高,加固后基本不增加原结构的自重和原构件的尺寸; (2)复合材料具有良好的抗疲劳性能和耐腐蚀性能;
(3) 柔性的复合材料对于任意封闭结构和形状复杂的被加固结构表面具有特别的优势。 密封性好,减少了渗漏甚至腐蚀的隐患;
(4)简便易行、成本低、效率高,在狭小空间亦可施工,特别适合现场修复; (5)施工过程中无明火,适用于各种特殊环境。 2.3
预应力加固的优点 (1)加固工作可在不卸载、不停产的条件下进行; (2)施加预应力可直接减小变形,迅速消除超逾应力和内力峰值;
(3)与非预应力方式相比,可消除应力滞后现象,充分利用CFRP的高强特性,提高加固 效率。
(4)结合可靠锚固,可降低粘结界面的剥离应力,避免CFRP整体剥落,提高加固的可靠性; (5)降低加固费用和使用成本。
3、预应力CFRP加固钢结构施工工艺及步骤
预应力CFRP加固钢结构方案可分为两种,一是直接粘贴法,将CFRP两端锚固并施加预应力后,通过胶粘剂粘贴在钢结构的表面;一般适用于构件表面较平整的拉杆,对构件或其局部进行加固;二是将CFRP束作为预应力拉索调整应力,一般适用于对整个结构进行整体加固。
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