碳纤维片材梁抗弯加固计算表格

碳纤维梁加固计算书一、基本资料1．设计依据:《碳纤维片材加固混凝土结构技术规程》（CECS 146:2003）（以下简称规程）《混凝土结构设计规范》（GB50010—2002）（以下简称规范）《混凝土结构加固技术规范》（GB 50367-2006）（以下简称加固规范）图纸所提供的相关数据2．问题类型:因荷载增加原有混凝土梁承载力不足，需进行加固处理，加固方式采用碳纤维布。

3．梁底受拉碳纤维片材参数:碳纤维布等级：Ⅰ级弹性模量E cf = 2.30 × 105 MPa (见加固规范表9.1.6-1)抗拉强度设计值f f = 2300.00 MPa (见加固规范表9.1.6-1)单层厚度t cfv = 0.167 mm重量：300g/m2不考虑二次受力二、计算结果1. KL3梁荷载增加后缺筋面积为750mm2，采用等强代换原则换算碳纤维布粘贴尺寸：HRB400钢筋抗拉强度设计值：360N/mm2碳纤维布抗拉强度设计值：2300 N/mm2缺筋面积*钢筋抗拉强度设计值≤碳纤维布厚度*宽度*碳纤维布抗拉强度设计值750*360≤0.167*宽度*2300宽度≥702.94KL3梁截面尺寸为400*900，结构梁宽度为400不能满足碳纤维布粘贴宽度，考虑粘贴双层碳纤维布，计算碳纤维布多层粘贴折减系数：（见加固规范9.2.4-2）折减系数=1.16-(粘贴层数*弹性模量设计值*单层厚度)/308000≤0.9=1.16-(2*230000*0.167)/308000=0.91折减系数=0.9750*360≤0.167*宽度*2300*0.9宽度≥781.05KL3梁宽度为400mm，碳纤维布粘贴双层面积：2*400=800≥781.05，满足强度要求。

说明：1、表中计算采用单位，除有说明外，长度宽度均为毫米，面积为平方毫米
2、使用时请不要修改非数据输入部分数据。

绿色部分为可修改数据。

3、计算依据《碳纤维片材加固修复混凝土结构技术规程》（CECS146:200
4、加固计算书按照规范要求，以混凝土受压区高度来判断采用的计算公式
5、梁剪跨比λb，对于集中荷载取a/h0，大于3.0时，取3.0，小于1.5时，取
6、柱剪跨比λc，对于框架柱取Hn/2h0，大于3.0时，取3.0，小于1.0时，取
7、加固形式系数取值：封闭粘贴为1.0，U型粘贴取0.85，侧面粘贴取0.70。

8、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。

9、在判断是否需要考虑二次受力影响时，先输入Mi值，根据结论区的“是
10、工作表保护密码为123
米，面积为平方毫米。

为可修改数据。

程》（CECS146:2003）。

判断采用的计算公式。

3.0，小于1.5时，取1.5。

A为集中荷载作用点到支座边缘的距离。

对于均布荷载取3.0。

3.0，小于1.0时，取1.0。

Hn为框架柱净高度，h0为框架柱截面的有效高度。

5，侧面粘贴取0.70。

卸载时取0.36。

，根据结论区的“是否需要考虑二次受力影响”的判断结果，在梁参数输入区的“考虑二次受力 1否则
布荷载取3.0。

入区的“考虑二次受力 1否则取0”栏中填入相应的数字。

碳纤维结构抗弯加固计算实例 基本资料： 计算参数:梁截面 250x700 混凝土强度等级为:C25 钢筋级别:二级钢 混凝土保护层厚度:25mm 钢筋排数:双排及以上 加固前弯矩值:50KN.M 加固后弯矩值:417KN.M 受拉钢筋面积:2280mm 受压钢筋面积:509mm 计算过程: 原梁截面极限弯矩 Mu:先求原梁受压区高度 x' x'= fy* (As - As') / (fc * b)=178.59mm 当 x'≤2a 时，x'取 2a，当 x'>ζbho(ζb 界限受压区高度)时，x'取ζbho 当 x'=2a 时，Mu= fy * As * (h - 2 * a) 当 x'>ζbho 时，Mu = fc * b * x' * (h - x' / 2) + fy * As' * (h - a) 当 2a<x'≤ζbho 时，Mu=fc * b * x' * (h - x' / 2) + fy'* As' * (h - a) - fy'* As * a 综合以上三个公式选择判断后计算：Mu=410.44KN.M 若 M>1.4Mu 时则无法加固,M<Mu 则无需加固。其余情况按加固处理如下: 经过加固后的梁根据规范要求重要构件不得大于 0.75ζbho(ζb 界限受压区高度) 故做如下判断:相对受压区高#39;≤0.75ζbho 时 x=(fc * b * h - Sqr((fc * b * h) * (fc * b * h) + 2 * fc * b * (fy * As' * (h - a) - fy * As * a - M ))) / (fc * b) 其中 M 为加固后的弯矩值 代入数据计算 x=182.83mm. 考虑二次受力情况影响,纤维复合材的滞后应变εfo εfo=αf*Mok/(Es*As*ho),其中 Mok 为加固前的弯矩αf 值可依据表 9.2.8 查得采取线性插 值法取准确数据 求得:εfo=1.37*50/(2000000*2280*675)=0.00022 经过计算：x>2a，碳纤维布宽度=(fc * b * X + fy * As' - fy * As) / (wf * ff) / km / (nf * tf) 其中εf 为拉应变设计值，ef 为碳纤维布的弹性模量设计值 nf 为层数,tf 为单层厚度 nf=1 层 tf=00.167mm wf 为考虑纤维复合材实际强度达不到设计值而引入的强度利用系数 ff 为纤维复合材的抗拉强度设计值 km 为纤维复合材厚度折减系数 经过判断计算，碳纤维布的宽度=60.6mmmm 粘贴长度计算：lc=ff*Af/ffy*bf+200=857.5mmmm Af 为实际粘贴复合材的面积

碳纤维加固板依据：《混凝土加固规范》已知：f c0，f y0，A s0，M ，b ，h ，’0y f ，’0s A 1.根据10.2.3条求出受压区高度x ；2.根据10.2.8条求出滞后应变0f ；3.根据10.2.3条求出强度利用系数f 、fe A ；4.根据10.2.4条计算f m A 、k 。

5.复核：04.1M M 算例：板底粘贴碳纤维加固X 向（长边），计算需要面积365mm 2b=1000mm ，h=100mm ，f c0=14.3MPa ，f y0=360N/mm 2A s0=251mm 2，M=8.6kN ·m,8.00.11 ，h 0=100-15-8-4=73mmmm 04.8)(f 2h h x 1000y 2b f h h A Mc s ）（mk 4.60 N M K 25000010010005.05.0mm bh A te 007.00052.050000251te te A A S 取70.0f00122.073251100.2104.67.0530s s 00 h A E M kf f 0033.0cu ，5f 103.2 0.10.104.4007.000122.00033.004.8/1000033.08.0)/8.0(f 0f 取）（ff cu cu x h 2fe fe mm 1616000.125136007.810003.14 A A 单层粘贴：9.00.1308000167.0103.20.116.130800t n 16.1k 5f f f m E 2层粘贴：9.091.0308000167.0103.20.216.130800t n 16.1k 5ff f mE 故可取9.0k m 2f 5.179.0/16/mm k A A m fe 张贴碳纤维1T-100@300，此时面积为22f 5.17mm 66.55167.01003001000mm A 满足。