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解析碳纤维布的强度

碳纤维布加固法是将抗拉强度极高的碳纤维用环氧树脂沿受拉方向或垂直于裂缝方向粘贴在要补强的结构上,形成一个整体,碳纤维材料与原有钢筋混凝土共同受力增大结构的抗裂、抗剪、抗弯以及抗压能力,提高结构的强度、刚度、抗裂性和延伸性,达到结构补强和改善结构受力的目的。与其他加固方法相比碳纤维布加固具有节省空间,施工简便,施工质量易保证,基本不增加结构尺寸及自重,耐腐蚀、耐久性能好等特点。另外,采用该工法,可大大提高建筑物的使用寿命,降低加固成本,因此该加固工艺备受青睐。

 

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在碳纤维布采购时,经常有人会问到碳纤维布的抗拉强度是多少,大部分人会告诉你是3400MPa,其实这个是一级碳纤维布的抗拉强度标准值。还有一个抗拉强度设计值也会偶尔提到。那这两个值在实际中有什么意义呢?现在卡本给大家介绍下。

 

抗拉强度标准值

一般说的抗拉强度就表示抗拉强度标准值,碳纤维布的抗拉强度表示碳纤维布单位面积所能承受的最大拉应力,说的简单点就是1mm²截面积的碳纤维布可以承受3400N的力。以一级300g的碳布为例,100mm宽它的截面积S=a(碳布宽度)b(碳布厚度)=100*0.167300g碳布厚度)=16.7mm²,那它理论上就可以承受的力F=3400N*16.7=56780N。施工单位对抗拉强度关注更多一些,因为在采购碳布时要求碳布抗拉强度为3400MPa,如果达不到则表示碳布不合格,是不可以应用在本工程中的。

 

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抗拉强度设计值

同样的碳布在不同的加固构件中抗拉强度是有可能是不一样的,一级碳布抗拉强度设计值在重要构件中取1600MPa,在一般构件中取2300MPa。很多人疑惑,为什么越是重要对的构件设计值反而越小呢,首先要明白抗拉强度设计值是在受力计算时计算的值。一级碳布的抗拉强度标准值是3400MPa,已经是确定的,那么在计算时取值越小肯定是越安全的,所以导致重要构件的抗拉强度设计值小于一般构件的抗拉强度设计值。设计单位对抗拉强度设计值更关注一些,因为在受力计算时,用到的都是抗拉强度设计值。

 

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抗拉强度标准值和抗拉强度之间有什么联系呢?首先碳纤维布只有达到3400MPa的抗拉强度标准值才可以按相应的抗拉强度设计值去计算。在加固时碳纤维布具体能发挥多大的抗拉强度呢?这个不好确定,因为每个工程的具体情况不一样,实际发挥的强度也不一样,有些结构变形较大采用碳纤维加固就会导致碳纤维的强度发挥的很少,甚至可能发挥的强度小于抗拉强度设计值,这样结构就会有一定安全风险,所以这样的结构也不适合采用碳纤维布进行加固。

 

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强度是碳纤维布一个很重要的参数,在加固工程中要充分利用碳纤维的抗拉强度,这样才能使结构更加安全。



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