煙臺碳纖維加固公司

時間：2016-03-30作者：上海毅實建設集團有限公司瀏覽：100

煙臺碳纖維加固公司

1 前言

隨著我國國民經濟的迅速發(fā)展，人們對建筑物的使用要求也發(fā)生了很大的改變。在實際工程中經常會遇到這種情況：一個項目的主體結構剛剛封頂（甚至是某一層的樓板剛剛打完），其使用功能就由于某些原因發(fā)生了改變。使用功能的改變必然引起結構荷載的改變。當結構荷載增加而在復核原結構又不能滿足強度或剛度要求時，就必須對原結構構件進行加固。

目前，除了傳統(tǒng)的加大截面法，外包鋼法外，近些年來又出現(xiàn)了很多新的加固法。如：噴射混凝土、預應力、粘鋼加固、碳纖維加固等。這些加固方法都有不同的技術、施工條件的要求。而且，它們每種方法都有一定的局限性。因此，在加固設計過程中，設計人員就必須根據(jù)實際工程的具體特點（結構形式、荷載變化情況、施工條件、經濟條件等），選擇一個相對合理的加固方法進行設計。本文介紹了一個具體的工程加固改造實例：北京右外綜合樓B1棟的加固改造。

 

2 工程概況

右外綜合樓位于北京南二環(huán)路的南側。整個建筑群由A、B、C三個獨立的建筑物組成。A棟為高層公寓，C棟為商業(yè)中心。B棟總建筑面積為12200㎡，地下二層，地上十二層，其中地下為人防辦公，地上一層～三層為辦公及會議，四層～十二層為賓館客房。結構水平抗力體系為框架-剪力墻體系，豎向承重體系為普通的現(xiàn)澆梁板體系，樓板厚為100㎜。

當B棟進入室內裝修階段時，由業(yè)主提出要在地上一層～三層的每層加設一個為賓館使用的廚房（原為辦公）。原辦公地面作法荷載標準值為1.25KN/㎡，活荷載標準值為1.5KN/㎡。改為廚房后，地面作法荷載標準值增加為4.45KN/㎡，廚房活荷載標準值為5.0KN/㎡。經復核，原結構梁、板在增大的荷載條件下已不能滿足正常的使用要求，需要加固。

 

3 加固方法的確定

根據(jù)常用的幾種加固方法的工藝要求及本工程的具體條件，并綜合考慮經濟因素，采用排除法來確定最終的加固方案。首先，由于小區(qū)室外環(huán)境設計、施工均已結束。小區(qū)的現(xiàn)場已不具備堆料條件。為了在整個施工過程中不影響小區(qū)內的公共環(huán)境以及小區(qū)居民的正常室外活動，我們排除了傳統(tǒng)的噴射混凝土加固方法。排除此方法的另一個主要原因是：B棟的外墻玻璃幕已施工完畢，廚房周圍的辦公也已裝修完畢，若采用噴射混凝土法，必將對玻璃幕墻及辦公的裝修部分造成污染。而常用的粘鋼加固，必須沿鋼板縱向每隔一定距離用注膠脹栓將鋼板與混凝土構件表面貼緊，這就必須在原混凝土表面鉆大量的孔。而與B棟一墻之隔的商業(yè)中心已正式營業(yè)，鉆孔的噪音必將影響其正常運作。所以也排除了這種加固方法。對于預應力加固方法來說，因其對施工機具要求較高，現(xiàn)場施工繁瑣，且造價相對較高，因此也被排除在外。

經綜合比較：位于B棟東側的A棟高層公寓，居民已全部入??；B棟北側的商業(yè)中心也已正式營業(yè)。因此，要求施工無噪音。新加的每層廚房面積均為100㎡左右，周圍的辦公及客房裝修均已進入尾聲，這就要求施工簡單，材料運輸量小，施工垃圾少。而碳纖維加固恰恰具備了這些優(yōu)點。盡管碳纖維加固的造價略高于粘鋼加固，在與業(yè)主及總包單位協(xié)商后，還是確定了采用這種加固方法進行加固

4 碳纖維加固計算

(1) 基本定

變形協(xié)調的幾何關系——平截面定；混凝土，鋼筋及碳纖維的應變符合平截面定。

⑵應力-應變的物理關系。

1混凝土

當ε≤εo時，

當εo≤ε≤εu時，σ=?c

式中εo=0.002，εu=0.0033

2鋼筋采用理想彈塑性應力-應變關系。

3碳纖維采用彈性應力-應變關系。

⑶不考慮混凝土的抗拉作用。

5 加固方法

5.1 梁的加固

⑴次梁加固：在計算次梁時，按彈性連續(xù)梁計算梁在支座及跨中截面的彎矩值，以此確定支座及跨中截面碳纖維面積。

 次梁加固圖

⑵框架梁加固：框架梁的加固計算與次梁不同。由于框架梁的支座為鋼筋混凝土柱，碳纖維布不能通過支座。所以在框架梁加固計算時，采用支座調幅法，將支座彎矩調到跨中，然后根據(jù)調幅后的彎矩值進行碳纖維面積計算。

因本工程柱網(wǎng)尺寸相對較小，經復核原框架梁的抗剪鋼筋滿足要求，故未設抗剪纖維。

 

5.2 板的加固

原結構樓板為100㎜厚的現(xiàn)澆混凝土板，按彈性連續(xù)板計算其在支座及跨中截面的彎矩值，以此確定支座及跨中截面碳纖維面積。

 

6 加固施工及加固效果

碳纖維加固施工時應嚴格遵循以下步驟：⑴基底打磨處理；⑵涂底層膠；⑶用不平整修復材料整平；⑷涂粘結樹脂；⑸粘結碳纖維布；⑹重復⑷、⑸步驟；⑺表面涂刷粘結樹脂。

采用碳纖維加固，因纖維布本身非常薄，基本不改變原構件截面尺寸和結構重量。從工期、使用空間、加固材料、耐久性及施工質量各方面均達到了預期的目的。

 

7  結束語

通過本工程碳纖維加固的實際應用，可以看到，碳纖維加固技術具有施工便捷、功效高、噪音小、現(xiàn)場整潔等優(yōu)點。與粘鋼法相比，粘貼質量更易于保證。同時，由于碳纖維加固技術不增加結構自重、不需要定期維護及具有良好的耐酸、耐堿、耐大氣環(huán)境腐蝕的特點，必將在以后的工程實踐中得到更廣泛的應用。

由于目前沒有碳纖維加固技術的耐火極限資料，所以，對其耐火性能尚不能作出評判。筆者認為，任何一種加固方法都應保證滿足原結構的耐火極限要求。但是，從目前收集到的資料來看，似乎都忽略了這一點。希望有關的科研人員在今后的工作中盡快解決這一問題。

 

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