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碳纤维板原结构的截面尺寸

文章出处:网络责任编辑:编辑人气:发表时间:2018-07-08【

 任何一种加固方法都不是万能的。碳纤维制品就是指以碳纤维预浸布为原材料,通过不同的加工方法,加工成为能够满足使用要求的材料制品。碳纤维配件“外柔内刚”,质量比金属铝轻,但强度却高于钢铁,并且具有耐腐蚀、高模量的特性,在国防军工和民用方面都是重要材料。它不仅具有碳材料的固有本征特性,又兼备纺织纤维的柔软可加工性,是新一代增强纤维。碳(C)纤维加固与粘钢加固是在原构件基础上进行的,碳(C)纤维板原结构的截面尺寸、配筋、混凝土(Concrete)强度(strength)等级限制(limit)了发挥(表现出内在的能力)作用的程度。

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  A、以简支梁抗弯加固为例:一bxh矩形截面梁,配有受拉钢筋(英文:steel bar)As,受压钢筋(英文:steel bar)As’请问用碳(C)纤维加固,最多能增加多少抗弯能力?答:按照《混凝土(Concrete)结构设计标准 GB50010-2002》,在截面和受压钢筋(英文:steel bar)一定的情况(Condition)下,随着增加受拉钢筋(英文:steel bar),构件受压区高度不断增加,但最大不允许超过ξbh0(ξb:所相对界限受压区高度);所以该构件能承受的最大计算弯矩是不大于Mb 的。碳纤维制品由于碳纤维拥有极高的材质特性,因此碳纤维制品的强度大,硬度高,远超过同体积同重量的金属材质。因此,碳纤维制品在航空、航海、军工等高科技工业领域有着广泛的应用。也正是因为如此,此前世界上碳纤维技术发达的国家(美国、德国、日本、韩国),对于向中国输出碳纤维产品和技术,保持着极其谨慎的态度。即使在目前,我国碳纤维以及碳纤维制品的进口,还受到发达国家的严格控制。[Mb=fcbξbh0(h0-0.5ξb)+fy"As’(h0-as")]假设构件加固前所能承受的弯矩为M0,用碳(C)纤维加固所能补充的最大弯矩Mj是可以事先计算出的,即Mj=Mb-M0 。也就是说如果Mb与M0差值较小,碳纤维抗弯加固的作用是有限的,粘贴更多的碳纤维也不能提高抗弯能力,碳纤维板而只能导致(cause)标准不允许的超筋截面。
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  B、以简支梁抗剪加固为例:一承受均布荷载bxh矩形截面梁,h/b<4,箍(gū)筋Asv,间距s,请问碳(C)纤维加固最多能增加多少抗剪能力?答:按照《混凝土(Concrete)结构设计标准 GB50010-2002》,该梁允许承受的最大剪力Vmax=0.25fcbh0,该梁加固前所承受的剪力V0=0.07ftbh0+1.25fyvh0Asv/s。所以用碳(C)纤维加固所能补充的最大剪力Vj也可以事先计算出来,即Vj=Vmax-V0 。也就是说如果Vmax与V0差值较小,碳纤维抗剪加固的作用也是有限的。

 
 

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