预应力碳纤维布加固钢筋混凝土梁抗弯承载力计算
- 格式:pdf
- 大小:797.56 KB
- 文档页数:8
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。
碳纤维布加固钢筋混凝土梁挠度的计算方法1计算原理碳纤维增强混凝土梁的挠度计算,应用分析法,利用等效线性模型法进行估算。
根据矩形受压梁、工字形梁、受弯梁等各种状态下的挠度公式,可以得出碳纤维混凝土梁的挠度公式如下所示:δ=K1×β⁄K2+δg;其中K1、K2和δg分别表示梁的挠度系数,碳纤维比例系数和零碳纤维材料挠度;2抗拉提高数值碳纤维布加固钢筋混凝土梁,其不同抗拉值可以显著提高碳纤维混凝土梁的抗弯性能,因此获得更小的挠度。
碳纤维与普通钢筋混凝土梁相比,由于碳纤维拉伸弹性模量大,因此抗拉强度也会增强,这就使得碳纤维混凝土梁的挠度显著减小。
3普通钢筋和高强钢筋的影响碳纤维加固的混凝土梁可以采用普通钢筋或高强钢筋,前者一般为A3钢筋,后者为A7钢筋。
A3钢筋的抗拉强度一般为400Mpa,而A7钢筋的抗拉强度一般能到500Mpa。
因此,采用A7钢筋——即高强钢筋时,由于其弹性模量更大,抗拉强度也更大,碳纤维混凝土梁的挠度会比采用普通钢筋的情况更小。
4水灰比的影响计算水灰比对混凝土梁的抗弯强度有重要影响,水灰比越低,混凝土的强度越高,梁的抗弯强度也越大,抗压强度也更高。
而当施加钢筋等外加力时,低水灰比水泥拌合物比较均匀,结构性能也更优越,可既降低收缩应力,抑制水平/垂直线收缩、梁挠度,又增加自重荷载强度,提高梁的安全系数和承载力。
5计算方法计算碳纤维布加固钢筋混凝土梁挠度的方法:首先,确定梁的几何形状及尺寸;其次,根据尺寸及力学原理,确定梁的抗弯性能及挠曲性能;再次,根据试验和计算结果来确定梁上碳纤维布的数量、拉力及钢筋的数量、抗拉值等;最后,根据以上参数,计算各种状态下梁的挠度。
从以上可以看出,采用碳纤维布加固钢筋混凝土梁时,采用适宜的拉伸强度、结构尺寸以及水灰比的设计,都有助于大大降低梁的挠度,提高钢筋混凝土梁的结构强度。