碳纤维加固楼板的设计和施工
碳纤维布加固方法
摘要:本文结合昆山某楼楼板负钢筋被踩踏后楼板加固工程的实例,着重介绍了粘贴碳纤维布加固楼板的方法。
关键词:碳纤维布;加固 ;结构胶粘剂
abstract: based on a practical project in kunshan, in which the floor’s reverse reinforcing bar is collapsed, this thesis introduces the way of a building floor reinforcement with high power carbon fiber.
key words: carbon fiber sheet; reinforcement; structural adhesives
[中图分类号] tu318 [文献标识码]a[文章编号]
一、前言
在工程施工中,经常由于施工人员野蛮施工,导致楼板负钢筋被踩踏,因而楼板负钢筋保护层厚度过厚,减少板截面有效高度,致使板面负钢筋的承载力达不到设计要求,而导致楼板产生
裂缝,楼板板面被破坏,情况严重时将发生重大的工程事故。出现这种情况时,因楼板已施工完成,无法使被踩踏钢筋复位,这就需要结构工程师对这种情况的楼板构件进行加固来满足楼板承载力要求。针对每个建筑物的不同情况选择最佳的加固方案最为关键,然而优先使用先进的加固技术也是较为重要的。碳纤维布是近几年从外国引进的加固材料,具有高强度,高弹性模量,重量轻、耐腐蚀性好的特点,其抗拉强度是普通钢筋的10倍左右。本文将结合工程实例论述碳纤维布加固设计及施工方案。
二、 工程概况
昆山某楼在竣工验收时查出,某区域楼板(楼板厚度为120mm)负钢筋保护层厚度过厚接近80mm-90mm左右,经分析可能是在施工过程中,施工人员未注意将楼板面的负钢筋踩踏下去,故竣工验收时此区域楼板负钢筋保护层厚度不满足要求,需加固楼板,使楼板承载力满足设计要求。根据原结构一层楼面配筋图进行加固设计(本工程有地下室),需板面加固的区域见附图一,阴影区为板面需加固区(负钢筋被踩踏区),本文着重介绍楼板加固设计及施工方案。
附图一
三、加固方案的比较与选择
一层楼板厚120mm,局部为板厚160mm,附图一中阴影区①板面负钢筋配筋为8@200,阴影区②板面负钢筋配筋为10@200。因阴影区的负钢筋保护层厚度过厚,使板面负钢筋不能满足原设计的承载力要求,必须加固处理。目前,加固这种楼板常用方法大致有楼板粘贴钢板条、粘贴碳纤维布等方案。每种方案都有其优缺点以及不同的适用范围,下面就对本工程楼板加固的两种方案进行比较和选择。
粘贴钢板条加固方案和粘贴碳纤维布加固方案加固原理基本相似,即在原楼板的负钢筋位置(由于负钢筋被踩踏,楼板负钢筋保护层厚度过厚,导致负钢筋失去原设计承载力作用)用粘贴钢板或粘贴碳纤维布来等强代换原楼板的负钢筋承载力作用。我们选择加固方案时主要从以下几点考虑。1.施工工序和工期:采用粘贴碳纤维加固,施工工序简单、工期短(因为碳纤维布不像钢板本身需要进行防锈蚀处理,且碳纤维布在转角处粘贴时比钢板容易弯折);2. 加固造价:采用粘贴碳纤维布加固比采用粘贴钢板加固节省25%左右加固造价(本工程楼板支座负钢筋被踩踏处的楼板配筋值不大,若用粘贴钢板法加固,虽然理论计算加固钢板面积少于碳纤维布,但实际要还需满足结构构造措施,所以最后用的粘贴钢板面积并不
少于碳纤维布面积,而粘钢板单位造价高出粘碳纤维单位造价的25%);3.加固效果:两种加固方案都能理想达到原结构设计要求。虽然粘钢板条加固方案对楼板的刚度也有所提高,但本工程楼板刚度已满足设计要求,所以加固效果基本相同。经业主综合考虑和比较,最终选择粘贴碳纤维布加固方案。
四、碳纤维加固楼板的设计
4.1基本假定
采用碳纤维对受弯构件进行加固时,除应遵守现行国家标准《混凝土结构设计规范》gb 50010正截面承载力计算的基本假定外,尚应遵守下列规定。
1. 碳纤维布的应力与应变关系取直线
式,其拉应力σf取等于拉应变εf与弹性横量ef的乘积;
2. 当考虑二次受力影响时,应按构件加固前的初始受力情况,确定碳纤维的滞后应变;