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山东碳纤维布加固 锚固措施

时间:2020-06-10 21:32:18 来源: 点击:26091次

        一般而言,碳纤维布加固附加锚固措施有碳纤维U型箍锚固、钢板U形箍锚固、梁底附加锚栓锚固和梁侧约束钢板锚固,它们有什么不同?哪种锚固措施更适合当下的加固主体?


         U型箍锚固与梁底附加锚栓锚固比较


        在粘贴碳纤维布抗弯加固中,可采取U型箍锚固,或梁底附加锚栓锚固。

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                                   碳纤维U形箍锚固示意图

      

         U形箍的锚固原理,即利用U形箍对碳纤维布抗弯加固的钢筋混凝土梁进行锚固时,在侧面的碳纤维传递外部裂缝齿状体混凝土之间的剪应力,控制裂缝的发展速度。


          同时底部混凝土和纵向碳纤维受到横向U形箍的约束,界面应力通过U形箍传递给拱形桁架梁,抵抗了剥离应力和剪应力,改善了界面局部应力集中问题,降低了局部混凝土单元的主拉应力对纵向纤维布的作用,起到了阻止剥离的作用。

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         U形箍能较好地抑制斜裂缝发展,提高斜截面的抗弯能力,并使梁底粘结界面内的粘结强度充分发挥,从而提高了梁的极限荷载。


         而采用梁底附加锚栓锚固,当碳纤维布的剥离是由靠近加载点处的斜裂缝引起时,剥离迅速向两端发展,很快越过锚栓,锚栓的抑制作用则微乎其微。


         锚栓对碳纤维布的剥离效果不明显,原因是膨胀螺栓与打孔之间有一定的直径差,锚栓会由于碳纤维布发生剥离时产生的牵引力而发生侧向变形,当侧向变形达到一定程度时,锚栓的抗剪作用才得以发挥。


         可以说,锚栓对抑制碳纤维布的剥离效果不明显。而当碳纤维布的剥离发展到一定程度时,锚栓对碳纤维布的整体滑移还是能够起到一定的抑制作用。

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        综合来看,相较于U形箍来说,梁底附加锚栓的锚固作用是相对较弱的。


        钢板U形箍锚固与碳纤维U形箍锚固比较


         钢板U形箍锚固,是一种刚性锚固方案,而碳纤维U形箍或其他形式的碳纤维锚固,属于柔性锚固方案。

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        在粘贴碳纤维布加固中,对于采用碳纤维布的柔性锚固方案来说,由于危险截面处混凝土开裂后裂缝附近的碳纤维布应力迅速增加,形成较高的集中应力。这样,靠近危险截面处的锚固碳纤维布的应力也随着加大。


         随着裂缝宽度的增加,锚固处的碳纤维布逐渐成条带撕裂,最后锚固区内梁侧粘贴的碳纤维布和剩余的锚固片材瞬间全部剥离,加固构件发生破坏。


          而由于材料的特性,钢板U形箍不会发生像碳纤维U形箍一样的条状撕裂,所以其在低强度混凝土构件的碳纤维布加固中有着较优的锚固效果。


          在施工方面,用来锚固的钢板U形箍一般较薄,容易腐蚀,影响使用寿命,所以要对其进行防护处理,这就增加了施工的复杂度。


          而且钢板在重量上大于碳纤维布,成型比碳纤维U形箍困难,对粘结面要求高,施工不太方便,很难保证三面与所加固构件完全吻合,难以保证施工质量,这是它不及碳纤维U形箍的地方。


         综上所述,在不采取任何附加锚固措施的时候,碳纤维布强度发挥率仅有12%,没有充分发挥其材料强度,所以碳纤维布加固混凝土梁时,不采取任何附加锚固措施是不经济的。


          而碳纤维U形箍虽然有不及其他锚固措施之处,但由于其重量轻,不宜腐蚀,锚固范围大,在施工上比一般的锚固方式操作更方便。此外,针对碳纤维材料单方向受力这一弱点,我们可以采用双向或多向粘贴碳纤维布的方法来解决。


当然,无论是碳纤维布加固主体还是碳纤维U形箍锚固,两者的加固效果决定于碳纤维布的质量,所以,当你花费了100块的精力做加固设计,千万别毁在了5毛的加固材料上!


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