梁碳纤维加固计算书
碳纤维布梁加固计算书
碳纤维梁加固计算书一、基本资料1．设计依据:《碳纤维片材加固混凝土结构技术规程》（CECS 146:2003）（以下简称规程）《混凝土结构设计规范》（GB50010—2002）（以下简称规范）《混凝土结构加固技术规范》（GB 50367-2006）（以下简称加固规范）图纸所提供的相关数据2．问题类型:因荷载增加原有混凝土梁承载力不足，需进行加固处理，加固方式采用碳纤维布。
3．梁底受拉碳纤维片材参数:碳纤维布等级：Ⅰ级弹性模量E cf = 2.30 × 105 MPa (见加固规范表9.1.6-1)抗拉强度设计值f f = 2300.00 MPa (见加固规范表9.1.6-1)单层厚度t cfv = 0.167 mm重量：300g/m2不考虑二次受力二、计算结果1. KL3梁荷载增加后缺筋面积为750mm2，采用等强代换原则换算碳纤维布粘贴尺寸：HRB400钢筋抗拉强度设计值：360N/mm2碳纤维布抗拉强度设计值：2300 N/mm2缺筋面积*钢筋抗拉强度设计值≤碳纤维布厚度*宽度*碳纤维布抗拉强度设计值750*360≤0.167*宽度*2300宽度≥702.94KL3梁截面尺寸为400*900，结构梁宽度为400不能满足碳纤维布粘贴宽度，考虑粘贴双层碳纤维布，计算碳纤维布多层粘贴折减系数：（见加固规范9.2.4-2）折减系数=1.16-(粘贴层数*弹性模量设计值*单层厚度)/308000≤0.9=1.16-(2*230000*0.167)/308000=0.91折减系数=0.9750*360≤0.167*宽度*2300*0.9宽度≥781.05KL3梁宽度为400mm，碳纤维布粘贴双层面积：2*400=800≥781.05，满足强度要求。
加 固 计 算 书 10.28
加固工程计算书2011-09加固梁1计算：（选取二层9轴/C-D轴梁进行计算）梁截面为,梁的混凝土强度为，即, 梁内钢筋受拉强度,受压强度梁支座处配筋面积为942,梁跨中配筋面积为942（据原结构图）；重新计算后梁支座处配筋面积为3000,梁跨中配筋面积为2000（据原结构图）采用外包型钢的方法进行梁加固，构件按组合截面计算。
外粘型钢计算：根据结构计算查得梁跨中承受最大弯矩为M=218原来梁承受弯矩：加固后正截面承载力故型钢面积选用L，根据结构计算查得梁支座承受最大弯矩为M=440加固后正截面承载力故型钢面积 6204401121039040.70.70.8300500a ay M M A X mm f h X X X --===梁顶角钢用10厚400宽钢板24001040003904a A X mm ==> 经计算：加固梁1采用外包角钢L 进行加固，箍板采用M14@250/400，支座采用2-200X10。
加固梁2计算：（选取3层3轴/D-E 轴梁进行计算） 梁截面为,梁的混凝土强度为，即,梁内钢筋受拉强度,受压强度梁支座处配筋面积为2945,梁跨中配筋面积为1963（据原结构图）；重新计算后梁支座处配筋面积为2600（故支座不必加强）,梁跨中配筋面积为2500（据原结构图）采用外包型钢的方法进行梁加固，构件按组合截面计算。
外粘型钢计算：根据结构整体计算查得梁承受最大弯矩为M=260原来梁承受弯矩：000.850.853001963465233y s M f A h X X X === 加固后正截面承载力故型钢面积 620260232103210.70.70.8300500a ay M M A X mm f h X X X --===选用L，2215643128321a A X mm ==>梁面配筋已满足经计算：加固梁2采用外包角钢L 进行加固，箍板采用-5x100@250/400，板底压条采用2-100x8。
梁粘贴纤维法正截面加固计算书
梁粘贴纤维法正截面加固计算书
1、已知条件
梁截面宽度b=240㎜，截面高度h=550㎜,受压钢筋合力点至截面近边缘距离a s=30㎜，受拉钢筋合力点至截面近边缘距离
as=30㎜，混凝土强度等级C15，受拉钢筋强度设计值f y=300Mpa,受压钢筋强度设计值f y=300Mpa,纤维抗拉强度设计值f f=2300Mpa 纤维设计拉应变εf=0.007，受拉钢筋面积As=1018㎜²,受压钢筋面积As=509㎜²,3级抗震，非地震组合，设计截面位于框架梁梁中，弯矩设计值M=170kN·m,地震组合折减系数ˇRa=0.85。
2、加固计算
混凝土抗压强度设计值
f c=7.2Mpa
截面相对界限受压区高度
£b=0.413
当£=£b时，截面所能承受的最大弯矩
M max=233.57kN·m
Mmax>M，经计算可求得截面受压区高度和受拉纤维有效截面面积 x=118.14㎜
A fe=21.95㎜²
故300g碳纤维布宽度为b=21.95÷0.167≈131.4mm
加固时采用。
碳纤维加固计算
粘贴碳纤维片材进行了受弯加固的破坏形态主要有以下几种：①受拉钢筋先达到屈服，然后受压区混凝土压坏，此时碳纤维片材尚未达到其容许拉应变[εcf]；②受拉钢筋先达到屈服，碳纤维片材已超过其容许拉应变[εcf]并达到极限拉应变而拉断，此时受压区混凝土尚未压坏。
③由于碳纤维片材的加固量过大，在受拉钢筋达到屈服前，受压区混凝土已首先压坏；④在达到正截面承载力前，碳纤维片材与混凝土基面已产生剥离破坏。
受弯加固应按前两种破坏形态进行设计。
对于第三种破坏形态可通过碳纤维片材加固量的控制来避免。
故在（5）、①中要求x≤0.8ξbh0的限制条件。
即是控制不发生第三种破坏形态的保证。
对于第四种破坏形态，一般可通过构造措施和锚固措施予以保证。
第一个正截面抗弯承载力的计算公式，适用于x>ξcfbh的情况，也即受压区高度较大，属第一种破坏形态，可采用力的平衡条件导出；第二个正截面抗弯承载力的计算公式，适用于x≤ξcfbh 的情况，也即受压区高度很小，属第二种破坏形态，偏于安全地取受压边缘达到极限压应变、碳纤维片材达到容许拉应变的界限状态时对受压区的合力点取矩后导出相应的计算表达式。
（4）对于T形、I形和箱形截面的计算公式，可根据矩形截面的原则和现行桥梁设计规范的若干规定另行推导和列出。
（5）限制受压区高度X=0.8ξbh。
这是为了避免第三种超筋脆性破坏的形态，防止加固量过大。
为避免加固量过大、控制裂缝和变形，还限制了抗弯承载力提高的幅值≤30%的要求，以及普通钢筋的应力不容许进入强化区的要求。
（6）当碳纤维片材粘贴于梁侧面受压区进行受拉加固时，由于沿梁高方向各个位置处的应变量并不相同，故限制了粘贴高度和乘以应变不均匀分布的折减系数mcf予以修正。
（7）对梁板进行受弯加固时，必须保证理论截断点以外的锚固长度，如由于某种原因难予满足要求时，则必须采用附加锚固措施，以确保构造和受力的要求。
《采用碳纤维片材受弯加固的设计计算》
采用碳纤维片材受弯加固的设计计算邵容光一、概述目前国内外采用碳纤维片材（CFRP）加固修复混凝土结构的技术发展速度很快，设计和施工水平也正在逐步提高，加固修复的工程项目也在迅速增加，已经取得了明显的社会经济效益。
目前经常采用的为连续碳纤维单向排列、未经树脂浸渍固化的片状碳纤维制品，人们习惯地称其谓“碳纤维布”，但“布”者必须有经有纬，故应称其谓“碳纤维片”更合适一些，即Carbon Fiber Sheet。
当采用碳纤维片加固修复混凝土桥梁时，应由专业设计人员进行设计，并应由具有粘贴碳纤维片材专业资质证书的施工队伍进行施工，以确保加固修复的工程质量。
在材料选用方面，应选用产品合格的碳纤维片材和与之相配套的粘结材料，并使碳纤维片材能牢固地粘贴在构件的表面，应使碳纤维片材能承受拉应力，并与砼协调变形，共同受力。
粘贴的碳纤维片材必须具有可靠的锚固，必要时也可采取附加锚固措施。
对于由冲剪和支座承载力不足而需加固时，不应采用粘贴碳纤维片材的加固方法。
二、受弯加固计算公式(1) 构件正截面承载力计算的基本假定为：①构件弯曲后，其截面仍保持为平面，加固所粘贴的碳纤维片材的拉应变cfε仍可按平截面假定计算确定，但不应超过碳纤维片材的容许拉应变[cfε]。
②截面受压区混凝土的应力图形可简化为矩形，其压力强度取混凝土的轴心抗压强度设计值fcd，截面受拉区混凝土的抗拉强度不予考虑。
③钢筋应力等于钢筋应变与其弹性模量的乘积，但不大于其强度设计值。
碳纤维片材的拉应力σcf 等于碳纤维片材弹性模量Ecf与其相应拉应变εcf的乘积。
④碳纤维片材的容许拉应变，取[εcf]＝K mεcf. u，且不应大于碳纤维片材极限拉应变的2/3和0.01两者中的较小值。
式中 K m --碳纤维片材厚度折减系数，按式(1)确定：4200001cf cf cf m t E n K -=(1)n cf ――碳纤维片材的层数； t cf ――每层碳纤维片的厚度； E cf ――碳纤维片材的弹性模量。
碳纤维加固计算,典型框架梁计算书
碳纤维矩形受弯构件正截面加固计算一、工程信息工程名称: 浙江长征化工有限公司构件编号: 2/B-D,3/B-D梁设计人: 上海杰固建筑科技有限公司校对人:审定人: 负责人:日期: 2011年11月9日加固原因: 梁混凝土严重碳化腐蚀，梁钢筋锈蚀严重，需恢复原结构承载力，消除结构病害。
二、依据规范《混凝土结构设计规范》(GB50010－2002)①《混凝土结构加固设计规范》(GB50367－2006)②三、示意图四、计算信息1. 原构件信息截面宽度: b＝300mm截面高度: h＝900mm混凝土等级: C20受拉钢筋等级: HPB235受压钢筋等级: HPB235受拉钢筋面积: A so＝2946mm2受压钢筋面积: A so'＝226mm2受拉钢筋合力点到边缘距离a＝35mm受压钢筋合力点到边缘距离a'＝35mm受拉钢筋排数1排2. 加固信息纤维名称: 织物二级结构等级: 重要构件纤维厚度: t f＝0.167mm纤维层数: n f＝3层板材类型: 现场粘贴板梁两侧粘贴纤维高度: h c ＝9003. 荷载信息是否考虑二次受力: 计算初始弯矩: M ok ＝50kN.m设计弯矩值: M ＝500kN.m五、计算系数1. 受拉钢筋抗拉强度 f yo ＝210N/mm 2受压钢筋抗拉强度 f yo '＝210N/mm 2受拉钢筋弹性模量 E s ＝210000N/mm 22. 混凝土抗压强度 f co ＝9.60N/mm 2混凝土计算系数 α1＝1.03. 碳纤维复合材设计计算指标纤维抗拉强度设计值 f f ＝1600M pa纤维弹性模量 E f ＝230000M pa纤维抗拉应变设计值 εf ＝0.007M pa4. 混凝土净高 h o ＝865mm六、计算1. 原受弯构件加固前相对受压区高度ξb ＝β11＋f yo E s εcu ＝0.6142. 原混凝土受压区高度 【7.2.1－2】①x ＝A so f yo －A so ' f yo 'α1 f co b ＝2946×210－226×2101.00×9.6×300＝198.33mm3. 判断原结构是否需要加固 【7.2.1－1】①M 1＝α1 f co b x (h o －x 2)＋f yo ' A so ' (h －a ')＝1.0×9.6×300×198.33×(865－198.332)＋210×226×(900－35) ＝478.50kN.m ＜M ＝500.00kN.m需要加固4. 混凝土受拉截面面积 【8.1.2－1】①A te ＝0.5 b h ＝0.5×300×900＝135000mm 25. 综合考虑受弯构件裂缝截面内力臂变化、钢筋拉应变不均匀以及钢筋排列影响等的计算系数ρte ＝A so A te ＝2946.00135000.00＝0.022 σ0＝M ok 0.87×A so ×h o ＝0.00 αf ＝1.04查表【9.2.8】②6. 判断是否计算二次应力和计算εfo 取值εfo ＝αf M ok E s A so h o ＝ 1.04×50000000.00210000.00×2946.00×865＝0.00017. 纤维复合材厚度折减系数采用现场粘贴, 根据【9.2.4－2】②K m ＝1.16－n f E f t f 308000＝1.16－3×230000×0.17308000＝0.798. 纤维布折算面积A fb ＝2 h c n f t f ＝2×900×3×0.167＝901.80mm 2A fl ＝ηf A fb ＝0.00×901.80＝0.00mm 2A f ＝b n f t f ＋A fl ＝300×3×0.167＋0.00＝150.30mm 2A fe ＝A f K m ＝150.30×0.79＝118.12mm 29. 加固后受压区高度和纤维实际应变联立下列规范公式求出加固后受压区高度和纤维实际应变M ≦α1 f co b x (h －x 2)＋f yo ' A so ' (h －a')－f yo A so (h －h o ) 【9.2.3－1】②α1 f co b x ＝f yo A so ＋ψf f f A fe －f yo ' A so ' 【9.2.3－2】②(0.8εcu h x)－εcu －εfo εf ) 【9.2.3－3】②x ≧2a' 【9.2.3－4】② εf '＝0.008ψf ＝0.8 εcu h εcu ＋εf '＋εfo ＝0.8×0.0033×9000.0033＋0.008＋0.0001＝207.06≧2 a _＝2×35.00＝70.00满足要求10. 根据受压区高度判断梁的破坏形态 【9.2.3－3】x h ＝207.06900.00＝0.23≦ξbψf ＝εf 'εf ＝0.0080.007＝1.15＞1.0 准适筋梁, 建议重新设计11. 加固后最大承载力 【9.2.3－1】②M u2＝αf f co b x (h －x 2)＋f yo ' A so ' (h o －a ')＋E f εf ' A fe (h －h o )＝1.04×9.6×300×207.06×(900－207.062)＋210×226×(865－35)＋230000×0.007×118×(900－865)＝541.52kN.m M u2≧M 弯矩满足12. 纤维复合材粘贴延伸长度b f＝b×n f＝300×3＝900mml c＝f f A ff fv b f＋200＝1600.00×150.300.44×900＋200＝807.27mm七、结论原结构承载力M ok＝50.00kN.m 设计弯矩M＝500.00kN.m 加固后弯矩承载力M u2＝541.52kN.m 加固后梁破坏类型准适筋梁粘贴纤维截面面积A fe＝118.12mm2加固是否满足要求满足。
抗弯-梁碳纤维加固计算表JGL22-4
实际碳纤维层数折减系数km
实际粘贴碳纤维截面积Afe' 强度折减系数
ψf=（0.8*0.0033*h/x'）-0.0033）/0.007 ψf取值 当ψf>1，取1.0，否则取ψf
77.20 77.2027972
（kN.m） （kN.m） （kN.m）
0.17
满足要求
1、2分别对应受压区高度大于和小于2a'的情况
原有钢筋情况下的受压区高度x0 (As0*fy0-fy0'*As0'） /(fc0*b)
原有钢筋情况下的受压区高度取值x0
1原有钢筋情况下的极限承载力Mu0 fy0*As0(h-a'-a)
2原有钢筋情况下的极限承载力Mu0 fc0bx0（h-0.5*x0）+fy0'As0'(h0-a') 原有钢筋情况下的极限荷载Mu0 取值
396.72
(mm) mm
ξ<ξb
（kN.m）
0.13
满足要求
395.53 395.53
1600.00 3.00 0.167 300.00
0.83
124.75
1.37 1.00
（kN.m） （kN.m）
Mpa
mm mm
mm*mm
当nf=1时，km=1;当nf=2时，km=0.9; 当nf=3时，km=0.83;当nf=4时，km=0.73
在不考虑二次受力的情况下，ψf≥1时取1.0
实际粘贴碳纤维后的计算受压区高度x' M-fy0'As0'(h-a')+fy0As0(h-h0)=fc0bx'（h-0.5*x'）
粘碳纤维加固计算书
梁粘贴碳纤维布加固计算书：1、计算缺少受拉钢筋面积A s0=980mm2,受拉钢筋强度f y0=360Mpa。
粘贴碳纤维布强度ff=2800Mpa。
1）当粘贴碳纤维布层数nf=2，厚度t=0.167mm，宽度b'=400mm。
实际粘贴碳纤维布层数折减系数km =0.95，实际粘贴碳纤维布截面积Afe'=126.92 mm2。
按强度等效，如下：碳纤维强度2800X126.92=355376>缺少钢筋强度360X980=352800(满足要求)2）当粘贴碳纤维布层数nf=3，厚度t=0.167mm，宽度b'=300mm。
实际粘贴碳纤维布层数折减系数km =0.85，实际粘贴碳纤维布截面积Afe'=127.755 mm2。
按强度等效，如下：碳纤维强度2800X127.755=357714>缺少钢筋强度360X980=352800(满足要求)2、计算缺少受拉钢筋面积A s0=2454mm2,受拉钢筋强度f y0=360Mpa。
粘贴碳纤维板强度ff=2000Mpa。
1）当粘贴碳纤维板时，厚度t=1.4mm，宽度b'=400mm。
实际粘贴碳纤维板截面积Afe'=560mm2。
按强度等效，如下：碳纤维强度2000X560=1120000>缺少钢筋强度360X2454=883440(满足要求)板粘贴碳纤维布加固计算书：1、计算缺少受拉钢筋面积As0=393mm2／m,受拉钢筋强度fy0=360Mpa。
粘贴碳纤维布强度ff=2800Mpa。
1）当粘贴碳纤维布层数nf=1，厚度t=0.167mm，宽度b'=200mm,间距200。
实际粘贴碳纤维布截面积Afe'=66.8 mm2／m。
按强度等效，如下：碳纤维强度2800X66.8=187040>缺少钢筋强度360X393=141480(满足要求)2、计算缺少受拉钢筋面积As0=565mm2／m,受拉钢筋强度fy0=360Mpa。
碳纤维加固计算
说明：1、重要构件指其自身失效将影响或危及承重结构体系整体工作的构件。
一般构件指其自身失效为孤立事件，不影响承重结构体系整体工作的构件。
2、高强度I级、高强度II级是指符合表4.4.2-1的加固材料。
3、抗剪强度折减系数ψvb按表9.3.3取值。
4、16栏“碳纤维材料宽度b”对于“已知弯矩求碳纤维面积”的求解结果没有影响，对“已知碳纤维面积求承载力”及“实际每层碳纤维复合材料的宽度”的求解结果有影响。
5、第1栏“弯矩设计值”对“已知碳纤维面积求承载力”的求解结果没有影响，表4.4.2-1 碳纤维复合材安全性及适配性检验合格指标注：当λ为中间值时，按线性内插法确定ψvb值梁抗弯抗剪加固计算表格表9.3.3 抗剪折减系数ψvb值说明：1、计算偏心受压时，第50栏应为偏心方向的截面高度h。
2、计算偏心受压时，仅适用于矩形或方形截面3、柱计算长度见混凝土规范（50010-2002）第7.3.11条：对于现浇框架结构底层柱1.0H,其他楼层为1.25H。
底层柱H为从基础顶面到一层楼盖顶面，其他楼层H为柱净高说明：1、第87栏与第80栏均是为了输入剪跨比而设置的。
当在第87栏输入剪跨比以后， 第80栏的数值不起作用。
第80栏输入数据可以计算框架柱的剪跨比λ＝Hn/2h0,此时，务必使第87栏的数值务必为0。
2、与碳纤维受力条件有关的抗剪强度折减系数ψvc，按表9.5.2取值。
3、柱截面形状与体积配箍率计算有关，默认为方柱。
注：1、λc为柱的剪跨比，对框架柱，λc＝H n /2h 0，H n 为柱的净高，h 0为柱的有效高度 2、中间值按线性内插法确定。
混凝土柱受压加固计算表格表9.5.2 ψ值混凝土柱抗剪抗震加固计算表格受拉构件加固计算表格说明：1、表中计算采用单位，除有说明外，长度宽度均为毫米，面积为平方毫米。
2、使用时请不要修改非数据输入部分数据。
绿色部分为可修改数据。
3、计算依据《混凝土结构加固设计规范》(GB50367-2006）。
梁碳纤维加固计算书
碳纤维梁加固计算书项目名称_____________构件编号_____________日期_____________设计_____________校对_____________审核_____________一、基本资料1．设计依据:《碳纤维片材加固混凝土结构技术规程》（CECS 146:2003）（以下简称规程）《混凝土结构设计规范》（GB50010—2002）（以下简称规范）2．问题类型:根据碳纤维片材求承载力3．截面参数:截面宽度: b = 300.00 mm截面高度: h = 500.00 mm受拉钢筋面积A s = 1017.88 mm2受拉钢筋合力点至截面近边缘的距离a = 25.00 mm受拉筋: HPB235(Q235), 受拉筋抗拉强度设计值f y = 210.00 N/mm2受压钢筋面积A's = 0.00 mm2受压钢筋合力点至截面近边缘的距离a' = 20.00 mm受压筋: HPB235(Q235), 受压筋抗拉强度设计值f 'y = 210.00 N/mm2混凝土: C15轴心抗压强度设计值f c = 7.2 N/mm2轴心抗拉强度设计值f t = 0.91 N/mm2轴心抗拉强度标准值f tk = 1.27 N/mm24．梁底受拉碳纤维片材参数:弹性模量E cf= 1.40 × 105 MPa抗拉强度标准值f c f k = 2000.00 MPa粘贴层数n cf = 1单层厚度t cf = 0.111 mm梁底碳纤维片材的宽度 = 300.00 mm梁底碳纤维片材的截面面积A cf = 33.30 mm2考虑二次受力, 加固前计算截面上实际作用的初始弯矩M i= 20.00 kN·m 5．梁侧受剪碳纤维片材参数:粘贴层数n cfv = 1单层厚度t cfv = 0.111 mm弹性模量E cfv= 1.40 × 105 MPa条带宽度w cf = 100.00 mm条带净间距s cf = 100.00 mm侧面粘贴高度h cf = 100.00 mm加固方式: 封闭粘贴, 碳纤维片材受剪加固形式系数 取1.00荷载形式: 集中荷载(包括集中荷载对支座截面或节点边缘所产生的剪力值占总剪力值的75%以上的情况),集中荷载至支座距离为600.00mm 6．箍筋参数: 箍筋直径 6mm 箍筋肢数 1箍筋间距 150.00mm箍筋: HPB235(Q235), 箍筋抗拉强度设计值 f yv = 210.00 N/mm 27．弯起筋参数: 弯起筋直径 6mm 弯起筋根数 0 弯起角度 45二、计算结果1．加固前构件在初始弯矩作用下, 截面受拉边缘混凝土的初始应变 i:考虑二次受力, i 按规程4.3.4中各式计算: h 0 = h - a = 500.00 - 25.00 = 475.00 mmsi =M iA s · h 0 = 20.00×1061017.88 × 0.87 × 475.00= 47.55 N/mm 2受拉钢筋拉应变不均匀系数:= 1.1 - 0.65f tksite= 1.1 - 0.65 × 1.2747.55 × 0.0136 = -0.179< 0.2根据《GB50010-2002》8.1.2的规定, 当 < 0.2 时, 取 = 0.2。
碳纤维加固(梁缺筋面积等效代换)
碳纤维梁加固计算书（梁缺筋面积等效代换）一、基本资料1．设计依据:《碳纤维片材加固混凝土结构技术规程》（CECS 146:2003）（以下简称规程）《混凝土结构设计规范》（GB50010—2002）（以下简称规范）《混凝土结构加固技术规范》（GB 50367-2006（以下简称加固规范）图纸所提供的相关数据2．问题类型:因荷载增加原有混凝土梁承载力不足，需进行加固处加固方式采用碳纤维布3．梁底受拉碳纤维片材参数:碳纤维布等级：Ⅰ级弹性模量E cf= 2.30×10^5MPa (见加固规范9.1.6-1)抗拉强度设计值f f= 2300.00 MPa (见加固规范表9.1.6-1)单层厚度t cfv= 0.167 mm重量：300g/m2 不考虑二次受力二、计算结果1. KL3梁荷载增加后缺筋面积为750mm²，采用等强代换原则换算碳纤维布粘贴尺寸：HRB400钢筋抗拉强度设计值：360N/mm²碳纤维布抗拉强度设计值：2300N/mm²缺筋面积*钢筋抗拉强度设计值≤碳纤维布厚度*宽度*碳纤维布抗拉强度设计值750*360≤0.167*宽度*2300宽度≥702.94KL3梁截面尺寸为400*900，结构梁宽度为400不能满足碳纤维布粘贴宽度，考虑粘贴双层碳纤维布，计算碳纤维布多层粘贴折减系数：（见加固规范9.2.4-2）折减系数=1.16-(粘贴层数*弹性模量设计值*单层厚度)/308000≤0.9=1.16-(2*230000*0.167)/308000=0.91折减系数=0.9750*360≤0.167*宽度*2300*0.9 宽度≥781.05KL3梁宽度为400mm，碳纤维布粘贴双层面积：2*400=800≥781.05，满足强度要求。
碳纤维加固计算
单位宽度厚度(mm)
混凝土极限压应变ε 纤维单层厚度tf(mm) 纤维层数nf
0.0033 230000 0.167 3 注：未考虑受压钢筋作用。
纤维弹性模量设计值Ef(MPa)
纤维布层数 总厚度mm 1 0.167 2 0.334 3 0.501 纤维复合材的粘贴延伸长度Lc-mm 修正系数ψ 1 纤维抗拉强度设计值ff(MPa) 实际应粘贴纤维截面面积Af (mm2) 纤维与混凝土之间粘结强度设计值ffv(MPa) 受拉粘结的纤维复合材的总宽度bf(mm) 2114 1.45 1600 165.16 0.572 350
2
175.34 mm 1.25 1 0.79 0.7858766
梁宽b(mm) 梁高h(mm) 梁有效高度h0(mm) 受拉钢筋强度fy(MPa) 2 受拉钢筋面积As(mm ) 纤维抗拉强度设计值ff(MPa) 纤维拉应变设计值ε 纤维滞后应变ε
f0 f
配筋率
00 0.55 0.167
输入参数： 弯矩设计值M(KN.m) 混凝土fc(MPa) 混凝土α
1
600 14.3 1 350 800 762.5 300 2233 1600 0.007 0
cu
中间结果 加固后的受压区高度x(mm) 纤维材料强度利用系数ψ f 计算值 ψ f 实际取值 纤维厚度折减系数km计算值 km实际取值 最终结果 2 计算所需纤维有效截面面积Afe (mm ) 实际应粘贴纤维截面面积Af (mm ) 梁宽b(mm)
碳纤维片材加固计算
一、梁基本数据梁结构类型： 重要构件混凝土抗压强度设计值fc： 11.9 (n/mm2)梁钢筋级别： HRB400钢筋抗拉/抗压强度设计值： 360 (n/mm2)梁受压区钢筋排数： 1 排梁受压区钢筋排数： 1 排二、梁加固设计数据初始弯距： 200 (KN.m)进行二次受力影响计算查GB50367－2006表9.2.8 αf= 0.7εf0=αf×M0k/(Es×As×H0)= 0.00218采用碳纤维片材类型： 高强Ⅰ级碳布碳纤维片材拉应变设计值： 0.007碳纤维片材设计强度： 1600 (n/mm2)试算碳纤维片材层数： 2 层梁正截面抗弯加固计算书混凝土标号： C25梁截面尺寸： 240 × 500 (mm)选用碳纤维片材厚度： 0.167 (mm)三、计算过程ρte=As/Ate= 0.005设计弯矩值： 302 (KN.m)二次受力影响： 考虑碳纤维片材弹模设计值： 230000 (Mpa)根据（9.2.3-1）式解出XX= 173.14 (mm),代入（9.2.3-3）式ψf= 0.31 取ψf= 0.31 代入（9.2.3-3）式按（9.2.4-2）计算 km= 0.93428 (mm)选用2层0.167mm厚3428mm宽的高强Ⅰ级碳布，满足计算要求。
so yofe f f so yo co A f A f A f bx f a ′′−+=ψ1)()(2(1o so yo so yo co h h A f a h A f x h bx f a M −−′−′′+−≤ffocu cu f x h εεεεψ−−=)/8.0(fe fe fe fe n t b A ××==××=mf fe f fe k n t A b e f A=m fe f k A A /=。
(完整word版)粘碳纤维加固计算书(word文档良心出品)
梁粘贴碳纤维布加固计算书：1、计算缺少受拉钢筋面积A s0=980mm2,受拉钢筋强度f y0=360Mpa。
粘贴碳纤维布强度ff=2800Mpa。
1）当粘贴碳纤维布层数nf=2，厚度t=0.167mm，宽度b'=400mm。
实际粘贴碳纤维布层数折减系数km =0.95，实际粘贴碳纤维布截面积Afe'=126.92 mm2。
按强度等效，如下：碳纤维强度2800X126.92=355376>缺少钢筋强度360X980=352800(满足要求)2）当粘贴碳纤维布层数nf=3，厚度t=0.167mm，宽度b'=300mm。
实际粘贴碳纤维布层数折减系数km =0.85，实际粘贴碳纤维布截面积Afe'=127.755 mm2。
按强度等效，如下：碳纤维强度2800X127.755=357714>缺少钢筋强度360X980=352800(满足要求)2、计算缺少受拉钢筋面积A s0=2454mm2,受拉钢筋强度f y0=360Mpa。
粘贴碳纤维板强度ff=2000Mpa。
1）当粘贴碳纤维板时，厚度t=1.4mm，宽度b'=400mm。
实际粘贴碳纤维板截面积Afe'=560mm2。
按强度等效，如下：碳纤维强度2000X560=1120000>缺少钢筋强度360X2454=883440(满足要求)板粘贴碳纤维布加固计算书：1、计算缺少受拉钢筋面积As0=393mm2／m,受拉钢筋强度fy0=360Mpa。
粘贴碳纤维布强度ff=2800Mpa。
1）当粘贴碳纤维布层数nf=1，厚度t=0.167mm，宽度b'=200mm,间距200。
实际粘贴碳纤维布截面积Afe'=66.8 mm2／m。
按强度等效，如下：碳纤维强度2800X66.8=187040>缺少钢筋强度360X393=141480(满足要求)2、计算缺少受拉钢筋面积As0=565mm2／m,受拉钢筋强度fy0=360Mpa。
Mathcad - 碳纤维复合材加固计算【2010[1].1.3】
![Mathcad - 碳纤维复合材加固计算【2010[1].1.3】](https://img.taocdn.com/s3/m/cc7d571dc281e53a5802ff28.png)
M 0u = 0 kN m
承载力需要提高的幅度
M M 0u M 0u
= %
注：加固后的承载力提高幅度不得大于40%，小于零表示该工况 作用下无需加固，无解表示原截面受压区高度已超限。
Ate := 0.5 b h = 82500 mm
2
As ρte := = 0.02376 Ate if 受拉钢筋排数 = "单排" 0.7 if ρte ≤ 0.007 linein 0.007 , 0.7 , 0.01 , 0.9 , ρte = 1.169
2
Asmin := ρmin b h = 412.5 mm γRE = 1 ξ := 1
2
= 0.522
1 2 α = 1 0.207i := 1 0.5 ξ = 0.5 + 0.104i γs
γRE M 2 Ass := max , Asmin = ( 3233 671i) mm fy γs h 0
fcuk 5 50 10 , 0.0033 = 0.003 MPa
y2 y1 linein x 1 , y 1 , x 2 , y 2 , x := y 1 + x x 1 x2 x1
(
)
(
( )(
) )
线性内插函数
= 0.8
β1 :=
0.8 if fcuk ≤ 50MPa 0.74 if fcuk ≥ 80MPa linein 50MPa , 0.8 , 80MPa , 0.74 , fcuk
梁加固计算书
±0.000m层JKL1——（2）-（3）段的跨中梁粘贴钢板法正截面加固计算书1 已知条件梁截面宽度b=300mm,截面高度h=700mm,受压钢筋合力点至截面近边缘距离a's=60.0mm,受拉钢筋合力点至截面近边缘距离a s=60mm,混凝土强度等级C30,受拉钢筋强度设计值f y=360Mpa,受压钢筋强度设计值f'y=360Mpa,钢板强度设计值f a=205Mpa,受拉钢筋面积A s=829mm2,受压钢筋面积A's=0.00mm2,非抗震设计,设计截面位于框架梁梁中,弯矩设计值M=255kN·m,地震组合折减系数γRa=1。
2 加固计算混凝土抗压强度设计值f c=14.3Mpa截面相对界限受压区高度ξb=0.466当ξ=ξb时,截面所能承受的最大弯矩M max=688.34kN·mM max>M,经计算可求得截面受压区高度和受拉钢板面积x=97.54mmA sp=589.97mm2梁粘贴钢板法斜截面加固计算书1 已知条件框架梁截面宽b=300mm,截面高度h=700mm,梁侧面粘贴箍板的竖向高度h sp=600mm,受拉钢筋合力点至截面近边缘距离a s=60mm,计算跨度l0=6000mm,混凝土强度等级C30,箍筋强度设计值f yv0=210Mpa,箍板设计强度f sp=205Mpa,箍筋间距s0=200mm,同一截面箍筋面积A sv0=67mm2,箍板间距s sp=200mm,非抗震设计,剪力设计值V=97kN,地震组合折减系数γRa=1。
2 加固计算混凝土抗拉、抗压强度设计值f t=1.43Mpaf c=14.3Mpa构件截面有效高度h0=640mm根据加固规范GB 50367-2006第10.3.2条可求得截面所能承担的最大剪力V max=687.91kNV max>V,截面尺寸满足条件。
混凝土承担的剪力V c=192.58kN箍筋承担的剪力V sv=56.28kN根据加固规范GB 50367-2006式(10.3.3-2)可求得配置在同一截面的抗剪箍板面积A sp=0.00mm2抗剪箍板最小截面面积A spmin=32.02mm2±0.000m层JL1——（2）-（3）段的跨中梁增大截面法正截面加固计算书1 已知条件梁截面宽度b=250mm,原高度h1=500mm,截面增大后高度h=650mm,受压钢筋合力点至截面近边缘距离a's=37.50mm,受拉钢筋合力点至截面近边缘距离a s=37.50mm,原截面混凝土强度等级C30,原受拉纵筋强度设计值f y0=360Mpa,原受压纵筋强度设计值f'y0=360Mpa,新增受拉钢筋强度设计值f y=360Mpa,原受拉钢筋截面面积A s0=829mm2,原受压钢筋截面面积A's0=0.00mm2,非抗震设计,设计截面位于框架梁梁中,弯矩设计值M=255kN·m,加固前弯矩标准值M k0=204kN·m,地震组合折减系数γRa=1,原构件震损修复后承载力折减系数φf=1。
碳纤维加固盖梁计算书
碳纤维盖梁抗剪加固计算根据盖梁计算结果，盖梁混凝土和箍筋承担剪力不满足规范上≥60%的分配系数要求，盖梁总体抗剪能力略显不足，初步拟定如下设计方案：采用单层高强度Ⅱ级碳纤维布U形箍加固盖梁，碳纤维布厚度为0.167mm，净间距100mm，碳纤维布宽度300mm。
主要数据取值如下：粘贴层数n cf=1 U形箍碳纤维条宽度w cf=300mmU形箍碳纤维条厚度t cf=0.167mm U形箍碳纤维条净间距s cf=100mm碳纤维弹性模量E cf =2.1×105MPa 碳纤维抗拉强度标准值f cfk=3000MPaU形箍碳纤维条粘贴高度均值h cf=1000mm 碳纤维受剪加固形式系数ψ=0.85梁受剪剪跨比λb=1.5根据《碳纤维片材加固混凝土结构技术规程》（CECS 146-2003(2007)中受剪加固计算方法：=0.00362 根据公式（4.4.1-3）=161.8KN 根据公式（4.4.1-2）查看桥梁通计算结果，在支点处截面为抗剪最不利位置，其组合剪力V d(kN，已乘以重要性系数r0)最大值为2113.0KN。
根据现行国家标准《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）规定计算未加固钢筋混凝土梁的受剪承载力为：V brc≤V cs+V p+0.8f yv A sb sinαs+0.8f pv A pb sinαp =2028.2KN盖梁加固后支点处斜截面抗剪承载力为：V brc+V bcf=2028.2+161.8=2190.0KN≥2113.0KN故拟定加固方案可以满足要求结论：采用单层高强度Ⅱ级碳纤维布U形箍加固盖梁，厚度为0.167mm，净间距150mm，碳纤维布宽度200mm。
加固前抗剪剪承载力为2028.2KN，加固后抗剪承载力为2190.0KN，抗剪承载力提高百分率为7.98%，加固后抗剪承载力富余量为77.0KN（3.64%）。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
设 计 _________________校 对 审核 _____________
受压筋抗拉强度设计值 f 'y = 210.00 N/mm
f c = 7.2 N/mm 2 f t = 0.91 N/mm 2 f tk = 1.27 N/mm 2
M i = 20.00 kN m •
碳纤维梁加固计算书
项目名称 ________________ 构件编号 ________________ 日期 ________________
一、基本资料
1．设计依据 :
《碳纤维片材加固混凝土结构技术规程》 (CECS 146:2003 )(以下简称规程) 《混凝土结构设计规范》 (GB50010 — 2002)(以下简称规范) 2．问题类型 :
根据碳纤维片材求承载力 3．截面参数 :
截面宽度 : b = 300.00 mm 截面高度 : h = 500.00 mm
受拉钢筋面积 A s = 1017.88 mm 2 受拉钢筋合力点至截面近边缘的距离 a = 25.00 mm 受拉筋 : HPB235(Q235), 受拉筋抗拉强度设计值 f y = 210.00 N/mm 2 受压钢筋面积 A's = 0.00 mm 2
受压钢筋合力点至截面近边缘的距离 a'= 20.00 mm
受压筋 : HPB235(Q235), 混凝土 : C15
轴心抗压强度设计值 轴心抗拉强度设计值 轴心抗拉强度标准值
4．梁底受拉碳纤维片材参数
弹性模量 E cf = 1.40
1区5MPa
抗拉强度标准值 f c f k = 2000.00 MPa 粘贴层数 n cf = 1 单层厚度 t cf = 0.111 mm
梁底碳纤维片材的宽度 = 300.00 mm 梁底碳纤维片材的截面面积 A cf = 33.30 mm 2 考虑二次受力 , 加固前计算截面上实际作用的初始弯矩 5．梁侧受剪碳纤维片材参数 :
粘贴层数 n cfv = 1
单层厚度 t cfv = 0.111 mm 弹性模量 E cfv = 105
条带宽度 w cf
100.00 mm
条带净间距 s cf = 100.00 mm 侧面粘贴高度 h cf = 100.00 mm
M i
________ 20.00 10 ______ 2
si
= A s • h 0 = 1017.88―087~475.00 =
47.55 N/mm
1.27
加固方式：封闭粘贴，碳纤维片材受剪加固形式系数
取1.00
荷载形式：集中荷载(包括集中荷载对支座截面或节点边缘所产生的剪力值占总剪 力值的
75%以上的情况)，集中荷载至支座距离为 600.00mm
6.箍筋参数：
箍筋直径6mm 箍筋肢数1
箍筋间距150.00mm
箍筋：HPB235(Q235),箍筋抗拉强度设计值 f yv = 210.00 N/mm 2
7•弯起筋参数：
弯起筋直径 6mm 弯起筋根数0 弯起角度45
二、计算结果
1•加固前构件在初始弯矩作用下
，截面受拉边缘混凝土的初始应变
考虑二次受力，i 按规程4.3.4中各式计算：
h 0 = h - a = 500.00 - 25.00 = 475.00 mm
20.00 氷06
受拉钢筋拉应变不均匀系数
f tk
____
=1.1 - 0.65si te = 1.1 - 0.65
47.55 0.0136 = -0.179 <0.2
根据《GB50010-2002》8.1.2的规定,当 <0.2时,取 =0.2。
受压边缘混凝土压应变综合系数
(1 + 3.5 f ) E
0.2 (1 + 3.5 f ) + 6 E =
:(1 +貉。
㈣9溺处0714
= 0112
加固前初始弯矩M i 作用下受拉钢筋的拉应变
M i
si =
• 0.200 20.00 106
_
0.00005
加固前初始弯矩M i 作用下受压边缘的压应变
M i
ci =
E c bh 0 = 20.00 106
0.00012
加固前初始弯矩 M i 作用下，截面受拉边缘混凝土的初始应变
_h
i = ~( ci + si ) - ci =
475 00
X (0.00012 + 0.00005) - 0.00012 = 0.00005
2•碳纤维加固后混凝土受压区高度 x 和受拉面上碳纤维片材的拉应变
cf 求解:
根据规程(4.3.2-2)式以及(4.3.2-3)式联立求解： f c bx = f y A s - f 'y A's + E cf cf A cf
(4.3.2-2)
0.8 cu
(4.3.2-3)
x = h
代入数值，得
7.20 300.00 X = 210.00 1017.88 - 210.00 0.00 + 1.40 10丈X cf 為3.30
0.8 区.00330
x = ---------------------------------- 0.00330 + cf + 0.00005 X
500.00
解上述二元一次方程组,得 x = 116.23mm, cf = 0.00800
3 •根据碳纤维加固后混凝土受压区高度 力：
x 的大小采用不同的公式计算正截面受弯承载
碳纤维片材厚度折减系数
n cf E cf t cf
1 X .40 1X 5X 0.111
k m = 1 - = 1 - ■ k m 1 420000 1
420000
=0.963
碳纤维片材的极限拉应变（参见规程4.1.4）:
f cfk cfu = E ；
2000.00
105 = 0.01429
1.40 碳纤维片材的允许拉应变 （参见规程4.3.2）
: 2
3 X 0.01429, 0.01)
= 0.00952
（参
0.8 CU
0.8 X .00330
cfb =-
cu + [ cf ] + i
--------------------------------------- =0 21
0.00330 + 0.00952 + 0.00005
0.21
（根据规
0.80 210.00 =0.61
2
[cf ] = min( k m cfu , 3 cfu , 0.01) = min(0.963 0.014X 9,
3
碳纤维片材达到其允许拉应变与混凝土压坏同时发生时的界限相对受压区高度
见规程4.3.2）:
纵向受拉钢筋屈服与受压区混凝土破坏同时发生时的相对界限受压区高度
范 7.1.4 ）:
1 ______________
丄=「
+ 1 + E s cu
210000.00 X 00330
b h o = 0.61 4
X 5.00 = 291.63mm, cfb h = 0.21 5
X 0.00 = 102.50mm,
2a' = 2 20.00 = 40.00mm, x = 116.23mm
可见，x >cfb h 且x <b h 0,根据规程4.3.2-1式，加固后，其正截面受弯承载力为 x
M = f c b x ( h 0 - 2 ) + f 'y A's ( h o - a' ) + E cf cf A cf ( h - h o )
116.23
=7.20 300.00 X 16.23 (475.00 -
) + 210.00 0.00 (475.00 - 20.00)
+ 1.40 10 5X 0.00800 33.30 (500.00 - 475.00) = 105.60 kN m •
4 •侧面采用碳纤维加固后，斜截面受剪承载力计算：
根据441-3,达到受剪承载能力极限状态时碳纤维片材的应变
：
2 2 cfv = 3(0.2 + 0.12 b) cfu =
3 X(0.2 + 0.12 1.50) 0.01429 = 0.00362
根据441-2,碳纤维片材承担的剪力：
2 n cf W cf t cf V bcf = . . cfv E cfv h cf
(S cf + W cf)
2 / M00.00 0.111 5
=1.00 (100 00 + 100 00) X0.00362 1.40 10 5X100.00 = 5624.00 N = 5.62 kN
使用碳纤维加固后，梁的剪力设计值：
V b = V brc + V bcf = 109574.93 + 5624.00 = 115198.93 N = 115.20 kN
三、结论。