碳纤维结构抗弯加固计算实例

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碳纤维布(cfrp)加固混凝土梁正截面抗弯设计方法

碳纤维布(cfrp)加固混凝土梁正截面抗弯设
计方法
碳纤维布(cfrp)加固混凝土梁正截面抗弯设计方法是指利用碳纤维布对混凝土梁进行加固，提高其承载力和抗震能力的一种方法。

具体设计方法包括以下步骤：
1.确定梁的几何尺寸和材料力学性能参数。

2.按照设计要求和规范确定梁的受力状态和荷载。

3.根据梁的受力状态和荷载，计算梁正截面所需的抗弯强度。

4.根据加固前后的梁截面形态和受力状态，确定碳纤维布的加固定位、数目和布置方案。

5.根据设计要求和规范计算碳纤维布的强度和刚度。

6.利用碳纤维布与混凝土之间的粘结作用，计算碳纤维布对梁强度的贡献。

7.综合计算梁与碳纤维布的受力状态，确定加固后梁的正截面抗弯强度。

8.根据设计要求和规范，检查梁的受力状态和碳纤维布的应力与应变。

通过上述设计方法，可以对混凝土梁进行有效的加固，提高其抗弯强度和抗震能力，达到预期的设计要求和效果。

碳纤维加固计算,典型框架梁计算书

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 hεcu ＋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。

多层碳纤维结构加固工程量计算方法

多层碳纤维结构加固工程量计算方法嘿，咱今儿就来聊聊多层碳纤维结构加固工程量计算方法这档子事儿！你说这多层碳纤维结构加固，那可不是闹着玩的。

就好像给房子穿上一层坚固的铠甲，让它能抵御各种风雨。

那要怎么算这个工程量呢？别急，听我慢慢道来。

首先啊，咱得搞清楚这加固的面积有多大。

这就好比你要知道给一件衣服裁多大的布料一样，得量得准准的。

要是量多了，那不就浪费材料嘛；量少了，那可就起不到加固的效果啦。

然后呢，看看这碳纤维布有多少层。

每层都有它的作用，就像搭积木一样，一层一层地累加起来。

这可不是随便叠叠就行的，得按照规定的要求来，不能马虎。

再说说这碳纤维布的宽度和长度。

这就好比你买布做衣服，得知道布的宽窄和长短吧。

你总不能拿着一块不够长不够宽的布去做一件合身的衣服呀。

计算的时候，咱还得考虑一些其他因素呢。

比如说，有没有特殊的形状呀，是不是有拐角呀，这些都得算进去。

这就好像走迷宫，你得把每一条路都考虑到，不能有遗漏。

你想想看，要是没算好，到时候材料不够了，那可咋办？工程不就卡壳啦！那多耽误事儿呀。

又或者材料多了一大堆，那不是浪费钱嘛。

咱还得注意施工过程中的损耗呢。

就像你切菜的时候，总会有一些边角料被切掉一样，这碳纤维布在施工过程中也会有一定的损耗。

可不能小瞧了这些损耗，不把它们算进去，最后可能就差那么一点儿达不到加固的效果。

还有啊，不同的工程要求不一样，计算方法可能也会有些差别。

这就好比不同的菜有不同的做法，你不能一概而论。

总之呢，这多层碳纤维结构加固工程量计算方法可真是个精细活儿。

就像绣花一样，得一针一线地仔细算好。

可不能马马虎虎，不然出了问题可就麻烦啦。

咱得把这活儿干得漂亮，让加固后的结构稳稳当当的，能经得住时间的考验。

怎么样，听我这么一说，是不是对多层碳纤维结构加固工程量计算方法有了更清楚的认识啦？咱可得好好琢磨琢磨，把这事儿干好咯！。

碳纤维布加固计算

碳纤维布加固计算摘要：一、碳纤维布加固计算的背景和意义1.碳纤维布的特性及应用领域2.碳纤维布加固在工程中的优势3.计算在碳纤维布加固中的重要性二、碳纤维布加固计算的方法和步骤1.计算前的基础知识和数据准备2.碳纤维布加固的计算公式3.计算过程中的关键参数和影响因素三、碳纤维布加固计算在实际工程中的应用1.应用案例一：某建筑结构加固设计2.应用案例二：某桥梁结构加固设计3.应用案例三：某工业设备修复加固设计四、碳纤维布加固计算的前景和发展趋势1.计算方法的优化和完善2.新型碳纤维布材料的研发与应用3.我国在该领域的研究进展和国际合作正文：碳纤维布加固计算在现代工程领域具有重要意义。

碳纤维布具有轻质、高强度、耐腐蚀等优良特性，被广泛应用于航空航天、建筑、桥梁、设备等领域。

通过计算，可以准确评估碳纤维布加固的效果，为工程设计提供科学依据。

首先，进行碳纤维布加固计算前，需要掌握一定的基础知识和数据。

例如，了解碳纤维布的力学性能、抗拉强度、弹性模量等参数，以及被加固结构的尺寸、材料性能等信息。

此外，还需熟悉碳纤维布加固的计算公式，这是进行计算的前提。

在计算过程中，关键参数和影响因素的选取十分重要。

例如，需要考虑碳纤维布的厚度、宽度、层数等因素，以及加固目标、使用环境、施工工艺等因素。

只有综合考虑这些因素，才能得出合理的加固方案。

碳纤维布加固计算在实际工程中具有广泛应用。

例如，在某建筑结构加固设计中，通过计算选择了合适的碳纤维布材料和加固方案，提高了建筑的抗震性能和安全性；在某桥梁结构加固设计中，通过精确计算，选择了经济合理的加固方案，延长了桥梁的使用寿命；在某工业设备修复加固设计中，通过计算确定了最佳的碳纤维布修复方案，提高了设备的运行效率和安全性。

展望未来，碳纤维布加固计算将不断发展。

计算方法的优化和完善将使加固设计更加精确，更好地满足工程需求。

新型碳纤维布材料的研发与应用将为加固计算带来更多可能性。

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。

碳纤维加固计算

碳纤维加固板依据：《混凝土加固规范》已知：f c0，f y0，A s0，M ，b ，h ，’0y f ，’0s A 1.根据10.2.3条求出受压区高度x ；2.根据10.2.8条求出滞后应变0f ；3.根据10.2.3条求出强度利用系数f 、fe A ；4.根据10.2.4条计算f m A 、k 。

5.复核：04.1M M 算例：板底粘贴碳纤维加固X 向（长边），计算需要面积365mm 2b=1000mm ，h=100mm ，f c0=14.3MPa ，f y0=360N/mm 2A s0=251mm 2，M=8.6kN ·m,8.00.11 ，h 0=100-15-8-4=73mmmm 04.8)(f 2h h x 1000y 2b f h h A Mc s ）（mk 4.60 N M K 25000010010005.05.0mm bh A te 007.00052.050000251te te A A S 取70.0f00122.073251100.2104.67.0530s s 00 h A E M kf f 0033.0cu ，5f 103.2 0.10.104.4007.000122.00033.004.8/1000033.08.0)/8.0(f 0f 取）（ff cu cu x h 2fe fe mm 1616000.125136007.810003.14 A A 单层粘贴：9.00.1308000167.0103.20.116.130800t n 16.1k 5f f f m E 2层粘贴：9.091.0308000167.0103.20.216.130800t n 16.1k 5ff f mE 故可取9.0k m 2f 5.179.0/16/mm k A A m fe 张贴碳纤维1T-100@300，此时面积为22f 5.17mm 66.55167.01003001000mm A 满足。

结构加固计算

产业园工程303号建筑结构加固计算整体结构混凝土标号为C30，f c=14.3N/m2,钢筋为HRB400，fy=360N/m2。

梁保护层厚度为30mm。

单层配筋a s取50mm，双层配筋a s取75mm，三层配筋a s 取100mm。

相对界限受压区高度ξb= β1 / [1 + f y / (E s* εcu)]=0.518。

加固采用粘贴碳纤维布或钢板按等强度代换并配合构造技术措施进行加固。

碳纤维布选用300g/m2型，计算厚度为0.167mm，抗拉强度不小于3000MPa，弹性模量不小于2.1x105MPa, 伸长率不小于1.5%，碳纤维布强度设计值为1400MPa，利用系数取0.9；钢板选用-5mmQ235B型钢板，抗拉强度设计值为215MPa，有锚栓削弱强度利用系数取0.8，无锚栓削弱时强度利用系数限0.9。

锚栓采用普通定型化学锚栓。

1.B/14-15轴框架梁:b*h=350*750mm，跨中弯距M B=542KN.m，支座弯矩M14=-734KN.m，M15=-574KN.m跨中弯矩M B，按矩形截面梁计算。

受压区高度x=h0-[h02-2M/ (α1 * f c * b)]0.5=177mm相对受压区高度ξ=x/h0=0.252＜ξbAs=α1 * f c * b * x / f y=2461mm2现梁跨中实配522，As=1900mm2，不满足，需增补的强度相当于HRB400钢筋2461-1900=561mm2。

561*360=0.9*1400*0.167*b，b=960mm，梁底粘贴350mm 宽碳纤维布三层，b=1050mm。

支座弯矩M14=-734KN.m，受压区已配522，As=1900mm2M1=1900*360*0.625/1000=427.5KN.mM2=734-427.5=306.5KNm受压区高度x=h0-[h02-2M/ (α1 * f c * b)]0.5=98mm相对受压区高度ξ=x/h0=0.145＜ξbAs2=α1 * f c * b * x / f y=1360mm2As= 1900+ 1360=3260mm2现支座实配725，As=3436mm2，满足，对该支座粘贴300mm宽碳纤维布双层进行构造加固。

抗弯-梁碳纤维加固计算表JGL22-4

粘贴碳纤维强度ff 实际粘贴碳纤维层数nf 实际粘贴碳纤维厚度t 实际粘贴碳纤维宽度b'
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'）

碳纤维布(CFS)加固混凝土结构工法

FE-Z、FE-B：找平材料，修补混凝土构件的表面缺陷，提高碳纤维布与混凝土的粘结质量。
FR-E3P：粘贴材料，保证碳纤维布与混凝土的有效粘结及两者的共同工作。
常用胶粘剂及技术性能指标
表5
性能
FP-NS（春秋用） FE-Z（春秋用） FR-E3P（春秋用）
配合比
2:1
2:1
2:1
适用温度（℃） 15-25
碳纤维布(CFS) 加固混凝土结构工法
一、前言
混凝土结构的加固补强一直是建筑物维修
改造中重要的一环，其具体加固方法将直接影响工程的经济性、施工进度。碳纤维布加固修补结构技术是一种新型的结构加固技术，它是利用树脂类粘结材料将碳纤维布粘贴于混凝土表面，以达到对结构及构件加固补强的目的。碳纤维材料(CFRP)用于混凝土结构加固修补的研究始于80年代美、日等发达国家，我国起步很晚，国家工业建筑诊断与改造工程技术研究中心引进开发了此项目，并在全国建筑加固与鉴定第四届学术会议上获奖。
（三）定位、放线
根据设计图纸及施工前的再调查报告，对粘贴碳纤维位置进行定位、放线工作。
（四）基层处理
1．用小锤、錾子等工具清除被加固构件表面的剥落、疏松、蜂窝、腐蚀等劣化混凝土，露出混凝土结构层，用清洗剂或专用清理工具洗刷干净，清理干燥后用专用结构胶分层填平。
2．标明裂缝位置，并按设计要求进行处理，一般情况下用环氧树脂对裂缝进行灌缝和封闭处理。
5．对重点结构的加固施工时，应对碳纤维布和配套胶粘剂进行现场取样检验。
（七）表面防护
当需要做表面防护时，应按有关标准的规定处理，并保证防护材料与碳纤维片材之间有可靠的粘接。当采用抹水泥砂浆作防护时，应在验收后作粘砂、拉毛处理。

碳纤维加固板计算书

2000
拉应变设计值 εf
0.007
弹性模量 Ef(N/mm2)
2.00E+05
是否考虑二次受力影响
否
计
计算流程→
算过程
砼受压区高度计算值x
（mm）
砼受压区高度实际取值（满足x＞2a
’）x（mm）
碳纤维确定利用系数ψ f计算值
ψ f实际取值（满足 ψ f＜1.0）
碳纤维复合材有效截面面积Afe
HRB400
360
279
360
0
弹性模量 Ec(N/mm2)
3.00E+04
相对界限受压区高度
ξb
0.518
弹性模量 Es(N/mm2)
2.00E+05
受压钢筋合力点至截面近边距离a'(mm)
0
碳纤维复合材参数
强度等级单层厚度tf(mm)
高强度Ⅱ级
0.167
层数 1
抗拉强度设计值 ff（N/mm2）
满足Βιβλιοθήκη （mm2）碳纤维复合材厚度折减系数km
应粘贴的碳纤维面积Af （mm2）
8.63
8.63
3.90
1.00
11.49
0.90
12.76
结
碳纤维布宽度（mm）
论
碳纤维布间距（mm）
每米宽碳纤维布等效个数
实际粘贴面积加固后砼受压区加固后受弯承载
（mm2）
高度值x（mm）力（kN·m）
及
100
279
7.23
9.80
混凝土参数
计算参
强度等级
等效矩形应力图等效矩形应力图轴心抗压强度设

碳纤维梁受弯加固-0925-095231

＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝碳纤维砼梁受弯加固计算书＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝一;基本数据梁截面尺寸b＝200mm h＝500mm混凝土标号＝c20 钢筋级别＝HRB335砼抗压强度设计值f c＝9.6N/mm2钢筋强度设计值f y＝300N/mm2受拉钢筋面积A s＝804mm2 受压钢筋面积A s'＝55mm2as＝35mm as'＝35mm二;加固设计数据粘贴碳纤维类型＝高强1号碳纤维设计强度f cf＝1600N/mm2碳纤维弹性模量E cf＝230000初始弯矩M 0k＝65kN-m 加固弯矩M cf＝118kN-m考虑二次受力影响受拉钢筋配筋率ρte＝A s／A te＝0.016计算系数αf＝1.051钢筋滞后应变εi ＝αf·M 0k／(E s·A s·h0)＝0.00091三;计算过程截面有效高度h 0＝465mm计算梁截面加固前的极限弯矩χ1＝(f y·A s - f y'·A s')／(f c·b)＝117.03mm取χ1＝117mmM u＝f c·b·χ1·(h0 - 0.5χ1)＋f y'·A s'·h0＝98432039.06N-mmM cf／M u≤1.4 满足加固规范要求;由平衡方程ΣM＝0 得到χ＝h-sqrt［(h2 - 2·(M cf+f y·A s·(h -h0)-f y'·A s'·h0)／(f c·b)］＝ 144.63mm取χ＝ 144mm混凝土极限应变εcu＝0.0033系数ξb＝0.8／［1+f y／(εcu·E s )］＝0.549混凝土梁是重要构件取ξfb＝0.75ξb＝0.412χ/h 0≤ξfb满足要求计算碳纤维强度利用系数:ψcf＝( 0.8εcu·h／χ -εcu -εi )／0.007＝0.7取ψcf＝0.7由平衡方程Σχ＝0 得到A fe＝(f y'·A s'+ f c·b·χ-f y·A s)／(ψcf·f cf) ＝47.21mm2碳纤维厚度t cf ＝0.167mm , 碳纤维层数n＝ 2碳纤维厚度折减系数K m＝1.16-n·E cf·t cf／30800 ＝0.91 取K m＝0.9A cf＝A fe／K m＝52.46mm2需要设置的碳纤维宽度B1＝A cf／(t cf·n)＝157mm碳纤维粘结延伸长度计算粘结强度设计值f1＝0.4·f t＝0.44N/mm2取f1＝0.44N/mm2L1＝1.45·f cf·A cf ／(f1·B1) + 200＝1761mm四;结论本混凝土梁抗弯强度经计算应加固后使用,碳纤维厚度0.167mm,层数2层,宽度设为B1＝157mm;碳纤维粘结延伸长度为L1＝1761mm。

板面粘碳纤维抗弯加固计算书

板面碳纤维加固计算书该工程地上第五层至二十五层部分阳台板出现露筋显现，即保护层厚度不够，故对该部分的阳台板进行采用板面粘贴碳纤维布的方法进行加固处理。

阳台板基本资料：该板为预制叠合板，总厚度为160mm,预制板厚度60mm,现浇混凝土层厚度100mm. 本次计算只考虑现浇混凝土层影响计算参数:截面1000x100混凝土强度等级为:C30钢筋级别:三级钢混凝土保护层厚度:20mm（设计值）钢筋排数:单排板面钢筋:纵向12@150，横向8@150板底钢筋:双向8@150计算过程:原板截面极限弯矩Mu:先求原板受压区高度x'x'= fy* (As - As') / (fc * b)=30mm当x'≤2a时，x'取2a，当x'>ζbho(ζb界限受压区高度)时，x'取ζbho当x'=2a时，Mu= fy * As * (h - 2 * a)当x'>ζbho时，Mu = fc * b * x' * (h - x' / 2) + fy * As' * (h - a)当2a<x'≤ζbho时，Mu=fc * b * x' * (h - x' / 2) + fy'* As' * (h - a) - fy'* As * a综合以上三个公式选择判断后计算：Mu=10.85KN.M若M>1.4Mu时则无法加固,M<Mu则无需加固。

其余情况按加固处理如下:经过加固后的板根据规范要求重要构件不得大于0.75ζbho(ζb界限受压区高度)故做如下判断:相对受压区高度x当x≤2a时,x取2a当2a<x'≤0.75ζbho时x=(fc * b * h - Sqr((fc * b * h) * (fc * b * h) + 2 * fc * b * (fy * As' * (h - a) - fy * As * a - M ))) / (fc * b)其中M为加固后的弯矩值代入数据计算x=30.00mm.考虑二次受力情况影响,纤维复合材的滞后应变εfoεfo=αf*Mok/(Es*As*ho),其中Mok为加固前的弯矩αf值可依据表9.2.8查得采取线性插值法取准确数据求得:εfo=0.93*4.3/(2000000*335*105)=0.00057经过计算：x=2a,碳纤维布宽度=(M - fy * As * (h - 2 * a)) / (εf * ef * (h - a) * nf * tf)其中εf为拉应变设计值，ef为碳纤维布的弹性模量设计值nf为层数,tf为单层厚度 nf=1层 tf=0.167mmwf为考虑纤维复合材实际强度达不到设计值而引入的强度利用系数ff为纤维复合材的抗拉强度设计值km为纤维复合材厚度折减系数经过判断计算，碳纤维布的宽度=87.9mm粘贴长度计算：lc=ff*Af/ffy*bf+200=956.1mmAf为实际粘贴复合材的面积ffy为纤维与混凝土之间的粘结强度设计值bf为纤维复合材的总宽度计算结果如下：碳纤维布强度级别:高强度I级,面积质量300g/m2且不得采取预浸法生产的材料碳纤维布层数:1层碳纤维布厚度:0.167mm碳纤维布宽度:87.9mm粘贴延伸长度:956.1mm一米板加固碳纤维布量选用：一层×100（宽）×0.167（厚）@400。

梁抗弯加固计算(粘贴碳纤维布)

梁抗弯粘贴碳纤维布加固计算
碳纤维布层数计算（反复调整实际层数nf取值，直到 OK）
延伸长度计算
【混凝土结构加固设计规范 GB50367-2013 第10.2节】 F1-KL1跨中碳纤维布采用高强度Ⅰ级，构件按重要构件 600 【梁高】 h= mm 300 【梁宽】 b= mm 35 【受拉钢筋距砼面】 as= mm 565 【截面有效高度】 ho= mm 14.3 【砼抗压强度设计值】 fco= N/mm² 360 【受拉钢筋强度设计值】 fyo= N/mm² 200000 【受拉钢筋弹性模量】 Es= N/mm² 628 【梁宽b的受拉筋面积】 Aso= mm² 1.00 【砼规6.2.6条】 α 1= 100.0 【梁宽b的原弯矩标准值，按原构件计算结果】 Mok= kN·m 170.0 【梁宽b的新弯矩设计值，按新构件计算结果】 M= kN·m 1600 【查表4.3.4-1】布强度设计值ff= MPa 230000 【查表4.3.5】布弹性模量Ef= MPa 7.913E+06 fyoAso(h-ho)= α 1fcobx(h-x/2)=M+fyoAso(h-ho)= 1.779E+08 0.440 ξ b,f=0.85ξ b= 计算过程 248.77 xb=ξ b,fho= 73.6 砼受压区高度x= 89827 ψ fffAfe=α 1fcobx-fyoAso= 1.00 ψ f=((0.8ε cuh/x)-ε cu-ε fo)/ε f= 其中： 0.0033 其中： ε cu= 0.00174 ρ te=0.5Aso/b/h= 计算过程 0.70 【查表10.2.8】 α f= ε fo=α fMok/(EsAsho)= 0.00099 0.0070 【碳布拉应变设计值，查表4.3.5】 ε f= Afe= 56.14 mm² 【受力计算确定的梁宽b需要的碳布截面面积】梁宽b范围碳布条数： 1 【输入，一般为1条，梁宽较宽时可多条】每条碳布各层总面积Afe1= 56.14 mm² 每条宽度： 200 mm 【设计确定的每条碳纤维布宽度】每条碳布需要的总厚度= 0.281 mm 单层碳纤维布厚度tf= 0.167 mm 【300g/m²：0.167，200g/m²：0.111】预估碳布层数= 1.6809 取 2 【输入整数，且应不小于左侧计算值】 0.900 km=1.16-nfEftf/30800= 62.38 【考虑km后，每条碳布各层总面积】 Af1=Afe1/km= 计算需要最少层数nf= 1.87 【未超输入的预估层数，OK】延伸长度lc=ffAf/(ff,vbf)+200= 1134 mm 【第10.2.5条】 0.572 其中： ff,v=max(0.4,min(0.7,0.4*ft))= 1.43 N/mm² 【砼抗拉强度设计值】 ft=

碳纤维梁加固计算书实例

加固）碳纤维梁加固计算书实例2008-10-04一、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．几何参数:截面宽度: b = 250.00 mm截面高度: h = 400.00 mm受拉钢筋: 3根直径为16.00 mm受拉钢筋面积 As = 603.19 mm2受拉钢筋合力点至截面近边缘的距离 a = 35.00 mm受拉筋: HPB235(Q235), 受拉筋抗拉强度设计值 fy = 210.00 N/mm2受压钢筋面积为 0.00 mm2受压钢筋合力点至截面近边缘的距离 a' = 40.00 mm受压筋: HPB235(Q235), 受压筋抗拉强度设计值 f 'y = 210.00 N/mm2指定混凝土强度:轴心抗压强度设计值 fc = 29.7 N/mm2轴心抗拉强度设计值 ft = 2.09 N/mm2轴心抗拉强度标准值 ftk = 2.93 N/mm24．梁底碳纤维片材参数:粘贴层数 n cf = 1单层厚度 t cf = 0.111 mm弹性模量Ecf = 2.50 × 105 MPa抗拉强度标准值 fc f k = 2000.00 MPa梁底碳纤维片材的截面面积 Acf = 51.10 mm2考虑二次受力, 加固前计算截面上实际作用的初始弯矩 Mi = 22.00 kN・m5．梁侧受剪碳纤维片材参数:粘贴层数 n cfv = 2单层厚度 t cfv = 0.167 mm弹性模量Ecfv = 2.00 × 105 MPa条带宽度 w cf = 150.00 mm条带净间距 s cf = 100.00 mm侧面粘贴高度 h cf = 300.00 mm加固方式: U形粘贴, 碳纤维片材受剪加固形式系数取0.85荷载形式:均布荷载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 fyv = 210.00 N/mm2 7．弯起筋参数:弯起筋直径 14mm弯起筋根数 2弯起角度 75二、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ε i :考虑二次受力, ε i 按规程4.3.4中各式计算: h0 = h - a = 400.00 - 35.00 = 365.00 mm受拉钢筋拉应变不均匀系数:< 0.2根据《GB50010-2002》8.1.2的规定, 当ψ < 0.2 时, 取ψ = 0.2。

碳纤维加固计算

，面积为平方毫米。
》（报批稿）断采用的计算公式。土受拉边沿压区高度压区高度计算公式混凝土 x x2 初始应变ε i 131.058 0.0606217 1 0.001
计算碳纤碳纤维计算相中间变量维允许拉厚度折对受压混凝土抗应变减系数区高度压强度 0.01 0.9093 0.173 0
结论区截加固后弯矩初始弯矩截面面值(Kn－M) (Kn－M) 宽度高度 271.471162 252 250 400
原始数据输入区
混凝截面受压钢筋受拉钢受压钢筋混凝土标号土有效边沿距a' 筋面积As 面积 As' C15－C60 抗压高度强度 335 35 2940 1470 30 15
中间变量混凝土抗拉强 0
第 3 页，共 4 页
中间变量区（请勿修改）
中间变量混凝土弹性模量 0 fyAsfy'As' 455700 Ecf Acf ε cu＋ε i fcb
数据输入区
受压翼缘受压翼缘宽度高度
9519000
0.0043
3750
第 4 页，共 4 页
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、碳纤维材料选择类型见“混凝土与碳纤维材料技术参数。 3、使用时请不要修改非数据输入部分数据。 4、计算依据《碳纤维片材加固修复混凝土结构技术规程》（报批稿） 5、加固计算书按照规范要求，以混凝土受压区高度来判断采用的计算公式。
第 1 页，共 4 页
考虑二次受碳纤维类型力 1否则取0 1、2或3 1 2
碳纤维碳纤维碳纤维极碳纤碳纤维宽碳纤维拉碳纤维拉厚度弹模限应变维层度bcf 应变ε cf 应变ε cf2 数ncf cfu tcf Ecf 0.167 228000 0.0155 1 250 0.003757 0.003757

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 /=。

碳纤维布加固实例计算及施工

③严格控制施工现场的温度和湿度。施工温度在5－35℃范围内，相对湿度不大于70%。
5、施工效果
本工程从设计到竣工投入使用只有不到两个月的时间，采用碳纤维加固的方式施工，从准备到竣工只用了10天，没有出现任何质量问题，施工效果良好，得到了设计单位、监理单位、业主的好评。
因此，粘贴碳纤维复合材料新技术是加固钢筋砼结构行之有效的方法，值得推广应用。
本工程加固施工中，应先凿开保护层直至结构层基面，方可进行下一步处理。
基本施工步骤：
⑴基底处理：
①混凝土表面出现剥落、空鼓、蜂窝、腐蚀等劣化现象的部位应予以凿除，对于较大面积的劣质层在凿除后应用环氧砂浆进行修复。
②混凝土角磨机、砂纸等机具除去混凝土表面的浮浆、油污等杂质，构件基面的混凝土要打磨平整，尤其是表面的凸起部位要磨平，转角粘贴处要进行倒角处理并打磨成圆弧状（R≥20mm）。
本设计采取在梁底粘贴300mm宽碳纤维布3层（Acf=99.9mm2）, 按规程公式计算
碳纤维片材厚度折减系数：km=1-ncfEcftcf/420000=1-3x2.3x105x0.111/420000＝0.818
[εcf]= kmεcfu=0.017>0.01取[εcf]=0.01
界限相对高度：ξcfb=0.8Xεcu/(εcu+[εcf])=0.8×0.0033/((0.0033+0.01)=0.1985
⑶找平
①混凝土表面凹陷部位应用修补剂填平，模板接头等出现高度差的部位应用修补剂填补，尽量减小高度差。
②转角处也应用修补剂修补成光滑的圆弧，半径不小于20mm。待修补剂表面指触干燥后方可进行下一步工序。
⑷粘贴
①按设计要求的尺寸裁剪碳纤维布。
②调配、搅拌粘贴材料粘结剂（使用方法与底胶相同），然后均匀涂抹于待粘贴的部位，在搭接、混凝土拐角等部位要多涂刷一些。涂刷厚度要比底胶稍厚。严禁出现漏刷现象，特别注意要粘贴碳纤维的边缘部位。

碳纤维片材用于抗弯加固混凝土的计算方法

面运用实例主要介绍其计算方法。
【标文献识剐Ｂ
略二次受力的影响。加固粱的判定见表２。
裹２考虑二次受力的判断条件
：
ｌ工程概况
成都某大厦为高层住宅公寓，上３层，下３层。其地０地中主楼为框筒结构，层裙楼为商场，４主楼与裙楼相连的裙楼
７０ｏ
１２．７２ ‘ ５
１５０２．６
４。
ｐｔｅ
２３．９０５６．ｌ３ Nhomakorabeaｐ
ＯＯｌ７．１８５
Ｅ／０ｏ１ｏｏ
１５．０
１５０ＯＯｌ１００ｏ．２７４
１ｏ０Ｏ０７４００．ｌ５
Ｅ
２８５
占
０２３．５５
】
００９７．０５
１７．０
占ｃｉ
ｌ．３３３３
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Ｏ０ｏｌＯｎ０８．０３６．Ｏ３５
（Ｎｋｍａ）ｎ・ｍ）（Ｎ・ｋｍ）ｋｍ）（Ｎ－
ｌ．６０１９１７５．２
Ａ
６
ｈ
ｓｉ
（Ｎ－ｋｍ）
１５６５．
１０６７．
（十字交叉布置）。原设计活荷载为３５ｋ／现因商场改．Ｎｍ，为超市，局郝楼板使用荷载增至７０ｋ／需要进行加固处．Ｎｍ，
理。下选两根梁进行计算，结果如表ｌ。表１框架攀计ｌ缚幂ｌｔ
００ｏＳ０００８．０１９．０２４
一
级Ｉ０６２５．０４．０８．０７．Ｏ４００４１０４５０

碳纤维抗弯加固设计中剥离破坏荷载及挠度的计算

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孙晓春
碳纤维抗弯加固设计中剥离破坏荷载及挠度的计算
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三、 !"# 加固混凝土构件挠度的计算
图) !"# 受弯加固的破坏模式根据国内外大量的 !"# 加固混凝土梁的抗弯加固试验结果，荷载和挠度的典型关系曲线如图 - 所示。荷载与位移的关系近似为三折线关系，折线的第一次转图 - 典型的弯矩和碳纤维应变图折为混凝土开裂点，第二次转折为受拉钢筋刚屈服点，这样，计算荷载(挠度全过程曲线只须计算 ’ 个关键点，即 & 个转折点， $个极限状态点。据上所述，结构的刚度也可以分为三个阶段， ! 开裂以前结构的刚度； " 开裂以后但钢筋尚未屈服；钢筋屈服后结构的刚度。各阶段的刚度可以按下 # 面方法计算。 $* 开裂前刚度开裂前构件的刚度 !< 按照截面的换算惯性矩计算，它与开裂弯矩有如下关系： -1!< -1!< （$.） 4"# $ $ =1 > , 30 &* 开裂后刚度 4 ’ ［$ (（$ , ）］（$/） 4"# $ 4 $ 4= ： !? $ !"# 4= -=!"# 式中： 4= 3 /"!"# &= 3 % （ >% 7 30 ） /@ ’ = ， $ % $ /" &= >% , 30 ’* 结构强化段刚度