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碳纖維加固能夠有效提高樓板的承載力,是目前廠(chǎng)房、商住樓等建筑樓板加固中應(yīng)用廣泛且性?xún)r(jià)比高的技術(shù)方案,其提升承載力的核心原理和實(shí)際應(yīng)用要點(diǎn)如下:

碳纖維布(CFRP)具有高強(qiáng)度、高彈性模量、自重輕的特性,當(dāng)采用專(zhuān)用結(jié)構(gòu)膠將其粘貼在樓板受拉區(qū)(通常為底面)時(shí),碳纖維布可與原混凝土樓板形成協(xié)同受力體系。
在樓板承受荷載產(chǎn)生彎曲變形時(shí),碳纖維布會(huì)替代或輔助原樓板內(nèi)的受拉鋼筋承受拉力,從而降低原鋼筋和混凝土的應(yīng)力水平,大幅提升樓板的抗彎承載力;若在樓板支座處或剪力較大區(qū)域粘貼碳纖維 U 型箍或斜向布條,還能有效提升樓板的抗剪承載力;對(duì)于局部承受集中荷載的區(qū)域(如廠(chǎng)房設(shè)備安裝點(diǎn)),通過(guò)在樓板頂面粘貼碳纖維布形成局部加固層,可提高樓板的抗沖切承載力。
1、廠(chǎng)房樓板因新增重型設(shè)備、堆載超限導(dǎo)致的承載力不足,且不希望增大樓板截面尺寸、不影響車(chē)間凈高的情況。
2、樓板出現(xiàn)寬度≤0.5mm 的受力裂縫、撓度超標(biāo),但混凝土基層未出現(xiàn)酥松、剝落的輕度損傷。
3、商住樓樓板改造(如住宅改健身房、倉(cāng)庫(kù)),需提升局部或整體荷載承受能力的場(chǎng)景。
4、加固施工需快速完成,且要盡量減少對(duì)建筑正常使用的情況(如碳纖維加固可在樓板底面施工,不影響頂面使用)。

1、碳纖維布的參數(shù):布的層數(shù)越多、抗拉強(qiáng)度越高,承載力提升幅度越大,但層數(shù)并非無(wú)限制增加(通常民用建筑不超過(guò) 3 層,工業(yè)建筑需經(jīng)計(jì)算確定),否則易出現(xiàn)剝離破壞。
2、粘貼方向與方式:抗彎加固需沿樓板跨度方向滿(mǎn)貼;抗剪加固需垂直于板跨方向粘貼 U 型箍;抗沖切加固需圍繞集中荷載點(diǎn)環(huán)向粘貼。
3、基層混凝土質(zhì)量:混凝土強(qiáng)度等級(jí)需≥C20,粘貼前需打磨去除表面浮漿、油污,裂縫需先灌漿封閉,否則會(huì)影響粘結(jié)效果,降低加固效率。
4、粘結(jié)質(zhì)量:結(jié)構(gòu)膠需均勻涂抹,粘貼后需壓實(shí)排氣,避免空鼓(規(guī)范要求單個(gè)空鼓面積不大于 100cm2,總空鼓率不超過(guò) 5%),空鼓會(huì)導(dǎo)致碳纖維布無(wú)法有效受力。
碳纖維加固對(duì)樓板抗壓承載力提升作用有限,若樓板因混凝土強(qiáng)度嚴(yán)重不足(如 C15 以下)或受壓區(qū)混凝土破損嚴(yán)重導(dǎo)致的承載力問(wèn)題,需結(jié)合增大截面、置換混凝土等技術(shù)聯(lián)合加固;此外,碳纖維材料耐高溫性能較差,在高溫環(huán)境(如廠(chǎng)房鍋爐房、冶煉車(chē)間)中需額外設(shè)置防火保護(hù)層(耐火極限需滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求)。
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