碳纤维加固计算表格

＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝碳纤维楼板加固计算书＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝一;基本数据楼板宽度b＝1000mm 楼板厚度h＝180mm混凝土标号＝c35 钢筋级别＝HRB400砼抗压强度设计值f c＝16.7N/mm2钢筋强度设计值f y＝360N/mm2受拉钢筋面积A s＝100mm2 受压钢筋面积A s'＝100mm2as＝15mm as'＝15mm二;加固设计数据粘贴碳纤维类型＝高强1号碳纤维设计强度f cf＝2300N/mm2碳纤维弹性模量E cf＝230000初始弯矩M 0k＝12.11kN-m 加固弯矩M cf＝23.76kN-m考虑二次受力影响受拉钢筋配筋率ρte＝A s／A te＝0.001计算系数αf＝0.7钢筋滞后应变εi ＝αf·M 0k／(E s·A s·h0)＝0.01891三;计算过程截面有效高度h 0＝165mm计算梁截面加固前的极限弯矩χ1＝(f y·A s - f y'·A s')／(f c·b)＝0mm取χ1＝30mmM u＝f c·b·χ1·(h0 - 0.5χ1)＋f y'·A s'·h0＝84750000N-mmM cf／M u≤1.4 满足加固规范要求;由平衡方程ΣM＝0 得到χ＝h-sqrt［(h2 -2·(M cf+f y·A s·(h -h0)-f y'·A s'·h0)／(f c·b)］＝ 27.6mm取χ＝28mm混凝土极限应变εcu＝0.0033系数ξb＝0.8／［1+f y／(εcu·E s )］＝0.517混凝土板是一般构件取ξfb＝0.85ξb＝0.44χ/h 0≤ξfb满足要求计算碳纤维强度利用系数:ψcf＝( 0.8εcu·h／χ -εcu -εi )／0.01＝-0.48取ψcf＝-0.48由平衡方程Σχ＝0 得到A fe＝(f y'·A s'+ f c·b·χ-f y·A s)／(ψcf·f cf) ＝-454.24mm2碳纤维厚度t cf ＝0.167mm , 碳纤维层数n＝2碳纤维厚度折减系数K m＝1.16-n·E cf·t cf／30800 ＝0.93取K m＝0.9A cf＝A fe／K m＝-504.71mm2需要设置的碳纤维宽度B1＝A cf／(t cf·n)＝-1427mm碳纤维粘结延伸长度计算粘结强度设计值f1＝0.4·f t＝0.634N/mm2取f1＝0.62N/mm2L1＝1.45·f cf·A cf ／(f1·B1) + 200＝1548mm四;结论本混凝土楼板抗弯强度经计算应加固后使用,每米楼宽需设置碳纤维:厚度0.167mm,层数2层,合计宽度B1＝-1427mm; 碳纤维粘结延伸长度为L1＝1548mm。

碳纤维结构补强基本计算：轴心抗压强度：f cc′= f c′·[-1.254+2.254(1+7.94f l′/ f c′)1/2-2 f l′/ f c′]f cc′:补强后混凝土强度（设计强度）f c′:补强前混凝土强度f l′:混凝土所受的围束力f l′= f ls′(箍筋所提供的围束力)+ f lgf′（碳纤维所提供的围束力）f ls′=A sh·f y/S h·Df lgf′=2ntE gfεgf/DD :柱断面直径S h: 钢筋间距f y：钢筋屈服强度t: 单层碳纤维贴片厚度n: 碳纤维贴片层数ε：碳纤维极限应变gfE gf：碳纤维弹性模数剪力补强V n(剪力设计值)= V c+ V s+ V cfV c(砼抗剪强度)= 0.53( f c′)1/2·A eV s(箍筋抗剪强度)=πA v f y D′φs/2S (圆柱)= n′A v f y D′φs/S(矩形柱) D′：箍筋所围区域的直径φs= 1.27n′：横向箍筋的个数V cf(碳纤维抗剪强度)=πn t E cfεcf D′φcf/2 (圆柱)= 2n t E cfεcf D′φcf (矩形柱)φcf = 1εcf = 0.008 (围束)εcf = 0.004 (U形)弯距补强碳纤维在张力侧：△F = Af·f cf = t f b E cfεcfεcf = 0.012碳纤维在压力侧：△F = Af·f cf = t f b E cfεcfεcf = 0.0035 且纤维外侧需围束一层。

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。

一、梁基本数据梁结构类型： 重要构件混凝土抗压强度设计值fc： 11.9 (n/mm2)梁钢筋级别： HRB400钢筋抗拉/抗压强度设计值： 360 (n/mm2)梁受压区钢筋排数： 1 排梁受压区钢筋排数： 1 排二、梁加固设计数据初始弯距： 200 (KN.m)进行二次受力影响计算查GB50367－2006表9.2.8 αf= 0.7εf0=αf×M0k/(Es×As×H0)= 0.00218采用碳纤维片材类型： 高强Ⅰ级碳布碳纤维片材拉应变设计值： 0.007碳纤维片材设计强度： 1600 (n/mm2)试算碳纤维片材层数： 2 层梁正截面抗弯加固计算书混凝土标号： C25梁截面尺寸： 240 × 500 (mm)选用碳纤维片材厚度： 0.167 (mm)三、计算过程ρte=As/Ate= 0.005设计弯矩值： 302 (KN.m)二次受力影响： 考虑碳纤维片材弹模设计值： 230000 (Mpa)根据（9.2.3-1）式解出XX= 173.14 (mm),代入（9.2.3-3）式ψf= 0.31 取ψf= 0.31 代入（9.2.3-3）式按（9.2.4-2）计算 km= 0.93428 (mm)选用2层0.167mm厚3428mm宽的高强Ⅰ级碳布，满足计算要求。

so yofe f f so yo co A f A f A f bx f a ′′−+=ψ1)()(2(1o so yo so yo co h h A f a h A f x h bx f a M −−′−′′+−≤ffocu cu f x h εεεεψ−−=)/8.0(fe fe fe fe n t b A ××==××=mf fe f fe k n t A b e f A=m fe f k A A /=。

梁粘贴碳纤维布加固计算书：1、计算缺少受拉钢筋面积A s0=980mm2,受拉钢筋强度f y0=360Mpa。

粘贴碳纤维布强度ff=2800Mpa。

1）当粘贴碳纤维布层数nf=2，厚度t=0.167mm，宽度b'=400mm。

实际粘贴碳纤维布层数折减系数km =0.95，实际粘贴碳纤维布截面积Afe'=126.92 mm2。

按强度等效，如下：碳纤维强度2800X126.92=355376>缺少钢筋强度360X980=352800(满足要求)2）当粘贴碳纤维布层数nf=3，厚度t=0.167mm，宽度b'=300mm。

实际粘贴碳纤维布层数折减系数km =0.85，实际粘贴碳纤维布截面积Afe'=127.755 mm2。

按强度等效，如下：碳纤维强度2800X127.755=357714>缺少钢筋强度360X980=352800(满足要求)2、计算缺少受拉钢筋面积A s0=2454mm2,受拉钢筋强度f y0=360Mpa。

粘贴碳纤维板强度ff=2000Mpa。

1）当粘贴碳纤维板时，厚度t=1.4mm，宽度b'=400mm。

实际粘贴碳纤维板截面积Afe'=560mm2。

按强度等效，如下：碳纤维强度2000X560=1120000>缺少钢筋强度360X2454=883440(满足要求)板粘贴碳纤维布加固计算书：1、计算缺少受拉钢筋面积As0=393mm2／m,受拉钢筋强度fy0=360Mpa。

粘贴碳纤维布强度ff=2800Mpa。

1）当粘贴碳纤维布层数nf=1，厚度t=0.167mm，宽度b'=200mm,间距200。

实际粘贴碳纤维布截面积Afe'=66.8 mm2／m。

按强度等效，如下：碳纤维强度2800X66.8=187040>缺少钢筋强度360X393=141480(满足要求)2、计算缺少受拉钢筋面积As0=565mm2／m,受拉钢筋强度fy0=360Mpa。

碳纤维加固计算表格说明：1、重要构件指其自身失效将影响或危及承重结构体系整体工作的构件。

一般构件指其自身失效为孤立事件，不影响承重结构体系整体工作的构件。

2、高强度I级、高强度II级是指符合表4.4.2-1的加固材料。

3、抗剪强度折减系数ψvb按表9.3.3取值。

4、16栏“碳纤维材料宽度b”对于“已知弯矩求碳纤维面积”的求解结果没有影响，对“已知碳纤维面积求承载力”及“实际每层碳纤维复合材料的宽度”的求解结果有影响。

5、第1栏“弯矩设计值”对“已知碳纤维面积求承载力”的求解结果没有影响，表4.4.2-1 碳纤维复合材安全性及适配性检验合格指标注：当λ为中间值时，按线性内插法确定ψvb值梁抗弯抗剪加固计算表格表9.3.3 抗剪折减系数ψvb值说明：1、计算偏心受压时，第50栏应为偏心方向的截面高度h。

2、计算偏心受压时，仅适用于矩形或方形截面3、柱计算长度见混凝土规范（50010-2002）第7.3.11条：对于现浇框架结构底层柱1.0H,其他楼层为1.25H。

底层柱H为从基础顶面到一层楼盖顶面，其他楼层H为柱净高说明：1、第87栏与第80栏均是为了输入剪跨比而设置的。

当在第87栏输入剪跨比以后，第80栏的数值不起作用。

第80栏输入数据可以计算框架柱的剪跨比λ＝Hn/2h0,此时，务必使第87栏的数值务必为0。

2、与碳纤维受力条件有关的抗剪强度折减系数ψvc，按表9.5.2取值。

3、柱截面形状与体积配箍率计算有关，默认为方柱。

注：1、λc为柱的剪跨比，对框架柱，λc＝H n /2h 0，H n 为柱的净高，h 0为柱的有效高度 2、中间值按线性内插法确定。

混凝土柱受压加固计算表格表9.5.2 ψ值混凝土柱抗剪抗震加固计算表格受拉构件加固计算表格说明：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《混凝土结构加固设计规范》(GB50367-2006）。