煙臺碳纖維加固公司

時間：2016-03-30作者：上海毅實(shí)建設(shè)集團(tuán)有限公司瀏覽：576

煙臺碳纖維加固公司

1 前言

隨著我國國民經(jīng)濟(jì)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(shí)際工程中經(jīng)常會遇到這種情況：一個項(xiàng)目的主體結(jié)構(gòu)剛剛封**（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(jié)構(gòu)荷載的改變。當(dāng)結(jié)構(gòu)荷載增加而在復(fù)核原結(jié)構(gòu)又不能滿足強(qiáng)度或剛度要求時，就必須對原結(jié)構(gòu)構(gòu)件進(jìn)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(yù)應(yīng)力、粘鋼加固、碳纖維加固等。這些加固方法都有不同的技術(shù)、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(shè)計(jì)過程中，設(shè)計(jì)人員就必須根據(jù)實(shí)際工程的具體特點(diǎn)（結(jié)構(gòu)形式、荷載變化情況、施工條件、經(jīng)濟(jì)條件等），選擇一個相對合理的加固方法進(jìn)行設(shè)計(jì)。本文介紹了一個具體的工程加固改造實(shí)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(cè)。整個建筑群由A、B、C三個獨(dú)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(jié)構(gòu)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(dāng)B棟進(jìn)入室內(nèi)裝修階段時，由業(yè)主提出要在地上一層～三層的每層加設(shè)一個為賓館使用的廚房（原為辦公）。原辦公地面作法荷載標(biāo)準(zhǔn)值為1.25KN/㎡，活荷載標(biāo)準(zhǔn)值為1.5KN/㎡。改為廚房后，地面作法荷載標(biāo)準(zhǔn)值增加為4.45KN/㎡，廚房活荷載標(biāo)準(zhǔn)值為5.0KN/㎡。經(jīng)復(fù)核，原結(jié)構(gòu)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(jīng)濟(jì)因素，采用排除法來確定較終的加固方案。首先，由于小區(qū)室外環(huán)境設(shè)計(jì)、施工均已結(jié)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(nèi)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(gòu)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(yùn)作。所以也排除了這種加固方法。對于預(yù)應(yīng)力加固方法來說，因其對施工機(jī)具要求較高，現(xiàn)場施工繁瑣，且造價(jià)相對較高，因此也被排除在外。

經(jīng)綜合比較：位于B棟東側(cè)的A棟高層公寓，居民已全部入??；B棟北側(cè)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(jìn)入尾聲，這就要求施工簡單，材料運(yùn)輸量小，施工垃圾少。而碳纖維加固恰恰具備了這些優(yōu)點(diǎn)。盡管碳纖維加固的造價(jià)略**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(jìn)行加固

4 碳纖維加固計(jì)算

(1) 基本定

變形協(xié)調(diào)的幾何關(guān)系——平截面定；混凝土，鋼筋及碳纖維的應(yīng)變符合平截面定。

⑵應(yīng)力-應(yīng)變的物理關(guān)系。

1混凝土

當(dāng)ε≤εo時，

當(dāng)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(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系。

3碳纖維采用彈性應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)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(jì)算次梁時，按彈性連續(xù)梁計(jì)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(jì)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(jì)算時，采用支座調(diào)幅法，將支座彎矩調(diào)到跨中，然后根據(jù)調(diào)幅后的彎矩值進(jìn)行碳纖維面積計(jì)算。

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

 

5.2 板的加固

原結(jié)構(gòu)樓板為100㎜厚的現(xiàn)澆混凝土板，按彈性連續(xù)板計(jì)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(yīng)嚴(yán)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(fù)材料整平；⑷涂粘結(jié)樹脂；⑸粘結(jié)碳纖維布；⑹重復(fù)⑷、⑸步驟；⑺表面涂刷粘結(jié)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(gòu)件截面尺寸和結(jié)構(gòu)重量。從工期、使用空間、加固材料、耐久性及施工質(zhì)量各方面均達(dá)到了預(yù)期的目的。

 

7  結(jié)束語

通過本工程碳纖維加固的實(shí)際應(yīng)用，可以看到，碳纖維加固技術(shù)具有施工便捷、功效高、噪音小、現(xiàn)場整潔等優(yōu)點(diǎn)。與粘鋼法相比，粘貼質(zhì)量較易于保證。同時，由于碳纖維加固技術(shù)不增加結(jié)構(gòu)自重、不需要定期維護(hù)及具有良好的耐酸、耐堿、耐大氣環(huán)境腐蝕的特點(diǎn)，必將在以后的工程實(shí)踐中得到較廣泛的應(yīng)用。

由于目前沒有碳纖維加固技術(shù)的耐火資料，所以，對其耐火性能尚不能作出評判。筆者認(rèn)為，任何一種加固方法都應(yīng)保證滿足原結(jié)構(gòu)的耐火要求。但是，從目前收集到的資料來看，似乎都忽略了這一點(diǎn)。希望有關(guān)的科研人員在今后的工作中盡快解決這一問題。

 


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