CECS 146:2003 碳纤维片材加固混凝土结构技术规程(含条文说明) .pdf
《CECS 146:2003 碳纤维片材加固混凝土结构技术规程(含条文说明) .pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《CECS 146:2003 碳纤维片材加固混凝土结构技术规程(含条文说明) .pdf(55页珍藏版)》请在三一文库上搜索。
1、 中国工程建设标准化协会标准 碳纤维片材加固混凝土结构 技术规程 T e c h n i c a l s p e c if i c a t io n f o r s t r e n g t h e n i n g c o n c r e t e s t r u c t u r e s wi t h c a r b o n f i b e r r e i n f o r c e d p o l y me r l a min a t e CE CS 1 4 6 : 2 0 0 3 主 编 单 位:国家工业建筑诊断与改造工程技术研究中心 副主编单位:四川省建筑科学研究院 批 准 单 位:中 国工程建
2、设标准化协会 施 行 日期: 2 0 0 3年5月1日 前言 根据中国工程建设标准化协会( 9 8 ) 建标协字第 1 3号文 关于 下达 1 9 9 8年第二批推荐性标准编制计划的函 的要求, 制订本规 程 。 本规程包括总则、 术语和符号、 材料、 加固设计方法和构造要 求、 施工、 检验及验收等内容。本规程是在总结近年来国内各高校 和科研单位的研究成果以及各设计、 施工单位采用碳纤维片材进 行结构加固的实践经验, 参考国外大量相关资料, 并进行了大量试 算和调研的基础上制订的。 根据国家计委计标 1 9 8 6 1 6 4 9 号文 关于请中国工程建设标 准化委员会负责组织推荐性工程建设
3、标准试点工作的通知 要求, 现批准协会标准 碳纤维片材加固混凝土结构技术规程 , 编号为 C E C S 1 4 6 : 2 0 0 3 , 推荐给工程设计、 施工、 使用单位采用。 本规程 由中国工程建设标准化协会建筑物鉴定与加固委员会归口管理, 由国家工业建筑诊断与改造工程技术研究中心( 北京市海淀区西 土城路 3 3 号中冶集团建筑研究总院内, 邮编: 1 0 0 0 8 8 ) 负责解释。 在使用中如发现需要修改或补充之处, 请将意见和资料径寄解释 单位。 主 编 单 位: 国家工业建筑诊断与改造工程技术研究中心 副主编单位: 四川省建筑科学研究院 参 编 单 位: 清华大学、 中国电
4、子工程设计院、 中国建筑科学 研究院、 同济大学、 武汉钢铁( 集团) 公司、 西安 建筑科技大学、 武汉大学、 东南大学、 江苏省建 筑科学研究院、 上海伽锢建筑材料有限公司 主要起草人 :岳清瑞叶列平罗等隆陈小兵李荣 附录A碳纤维片材配套树脂类粘结材料与混凝土的 正拉粘结强度测定方法 ( 2 6 ) 附录B 碳纤维片材加固混凝土结构施工质量现场 检验方法 ( 3 0 ) 本规程用词说明 ” “( 3 4 ) 附: 条文说明 。 ( 3 5 ) 1 总则 1 . 0 . 1 为促进碳纤维片材加固混凝土结构技术的发展, 做到技术 先进、 安全适用、 经济合理、 确保质量, 制订本规程。 1 .
5、 0 . 2 本规程适用于房屋建筑和一般构筑物混凝土结构加固的 设计、 施工及验收; 铁路工程、 公路工程、 港口工程和水利水电等工 程中混凝土结构的加固和砌体结构、 木结构加固中的共性技术, 可 参照本规程的有关规定执行。 1 . 0 . 3 采用粘贴碳纤维片材加固混凝土结构的设计、 施工及验 收, 除应符合本规程的规定外, 尚应遵守国家现行有关标准的规 定 。 1 . 0 . 4 采用粘贴碳纤维片材加固的混凝土结构, 长期使用的环境 温度不应高于 6 0 0C。处于特殊环境( 腐蚀、 放射、 高温等) 下的混 凝土结构采用碳纤维片材加固时, 尚应遵守国家现行有关标准的 规定, 并采取相应的
6、防护措施。 1 . 0 . 5 采用碳纤维片材加固混凝土结构前, 应按国家现行有关标 准对原结构进行检测鉴定或评估。 1 . 0 . 6 采用粘贴碳纤维片材加固混凝土结构时, 应由对该加固方 法熟悉的设计人员进行设计, 并由专业施工队伍进行施工 2 术语、 符号 2 . 1术语 2 . 1 . 1 碳纤维片材c a r b o n f i b e r r e i n f o r c e d p o ly me r l a mi n a t e 碳纤维布和碳纤维板的总称。 2 . 1 . 2 碳纤维布c a r b o n f i b e r s h e e t 连续碳纤维单向或多向排列, 未经
7、树脂浸渍的布状制品。 2 . 1 . 3 碳纤维板c a r b o n f i b e r p l a t e 连续碳纤维单向或多向排列, 并经树脂浸渍固化的板状制品。 2 . 1 . 4 底层树脂p r ime r 用于基底处理的树脂。 2 . 1 . 5 找平材料p u t t y f i l l e r s 用于对加固构件表面进行找平处理的材料。 2 . 1 . 6 浸溃树脂s a t u r a t i n g r e s i n 用于粘贴并浸透碳纤维布的树脂。 2 . 1 . 7 粘结树脂a d h e s i v e s 用于粘贴碳纤维板的树脂。 2 . 2符号 2 . 2 .
8、1 作用效应 和抗 力 M-弯矩设计值; M; 加固前受弯构件计算截面上实际作用的初始弯矩; V 。 梁的剪力设计值; V柱的剪力设计值; o r碳纤维片材的拉应力; E ,碳纤维片材的拉应变; 。 考虑二次受力影响时, 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; 达到受剪承载能力极限状态时碳纤维片材的应变。 2 . 2 . 2 材料性能 E ,碳纤维片材的弹性模量; 大k 一一碳纤维片材的抗拉强度标准值; f碳纤维片材的抗拉强度设计值; fu 碳纤维片材的极限拉应变; 仁 E ( 一一碳纤维片材的允许拉应变; r f - 碳纤维片材与混凝土间的粘结强度设计值。 2 . 2
9、. 3 几何参数 A , 一 受拉面上粘贴的碳纤维片材的截面面积; h e r 一 一 受拉面上粘贴的碳纤维片材的宽度 ; h ,., 侧面粘贴碳纤维片材的高度; h , o侧面粘贴碳纤维片材的截面面积形心至受压区外边缘 的距离 ; Z d 碳纤维片材从强度充分利用截面向外延伸所需的粘结 长度 ; v ,., 碳纤维片材条带的净间距; 坛 单层碳纤维片材的厚度; 二 碳纤维片材条带的宽度。 2 . 24 计算系数及其它 k m碳纤维片材厚度折减系数; n r碳纤维片材的粘贴层数; , -碳纤维片材受剪加固 形式系数; 二 碳纤维片材的 有效约束系数; E A碳纤维片材达到其允许拉应变与混凝土压
10、坏同时发生 时的界限相对受压区高度; A b梁受剪截面的剪跨比; k柱的剪跨比; P - 总折算体积配箍率。 其它符号参见现行国家标准 混凝土结构设计规范 G B 5 0 0 1 0 0 3材料 3 . 1一 般 要 求 3 . 1 . 1 采用粘贴碳纤维片材对混凝土结构加固时, 应使用碳纤维 片材、 配套树脂类粘结材料和表面防护材料。 3 . 1 . 2 加固用材料应具有质检部门的产品性能检测报告和产品 合格证; 碳纤维片材和配套树脂类粘结材料应具有符合本规程第 3 . 2节和第 3 . 3节规定的物理力学性能; 对配套的树脂类粘结材 料还应提供耐久性能指标及施工和使用环境要求。 3 . 1
11、 . 3 本规程所列碳纤维片材的性能指标是对单向碳纤维片材 的要求。对双向或多向碳纤维片材, 可参照采用。 3 . 1 . 4 混凝土、 钢筋和 其它材料的有关设计指 标应按国家现行有 关标准采用 。 3 . 2碳纤维片材 3 . 2 . 1 碳纤维布的抗拉强度应按纤维的净截面面积计算, 净截面 面积取碳纤维布的计算厚度乘以宽度。碳纤维布的计算厚度应取 碳纤维布的单位面积质量除以碳纤维密度。 碳纤维板的性能指标应按板的截面( 含树脂) 面积计算, 截面 ( 含树脂) 面积取实测厚度乘以宽度。 3 . 2 . 2 碳纤维片材的主要力学性能指标应满足表 3 . 2 . 2的要求。 表3 . 2 .
12、 2 碳纤维片材的主要力学性能指标 性 能项 目 碳纤维 布碳 纤维板 抗 拉强 度标 准值 f m ,3 0 0 0 MP a -2 0 0 0 MP a 弹 性模量 E ,_ 2 . 1 X 1 0 s M P .) 1 . 4 x 1 0 MP a 伸长 率 1 . 5 纬)1 . 5 % 3 . 2 . 3 碳纤维片材的主要力学性能指标可参照现行国家标准 定 向纤维增强塑料拉伸性能试验方法 GB / T 3 3 5 4 测定。 3 . 2 . 4 单层碳纤维布的单位面积碳纤维质量不宜低于 1 5 0 g / m , 且不宜高于4 5 0 g / m 。 在施工质量有可靠保证时, 单层碳
13、纤维布 的单位面积碳纤维质量可提高到6 0 0 g / m . 3 . 2 . 5 碳纤维板的厚度不宜大于 2 . O m m, 宽度不宜大于2 0 0 m m, 纤 维体积含量不宜小于 6 0 呢。 3 . 3 配套树脂类粘结材料 3 . 3 . 1 采用碳纤维片材对混凝土结构加固时, 应采用与碳纤维片 材配套的底层树脂、 找平材料、 浸渍树脂或粘结树脂。 3 . 3 . 2 配套树脂类粘结材料的主要性能应满足表 3 . 3 . 2 - 1 、 表 3 . 3 . 2 - 2 和表 3 . 3 . 2 - 3的要求。 表 3 . 3 . 2 - 1 底层树脂的性能指标 表 3 . 3 . 2
14、 - 2 找平材料的性能指标 试验 方法性 能项 目性能 指标 正拉枯 结强度 )2 . 5 MP a , 且 不小 于被 加 固混凝 土的抗 拉强度 标准值 J ,. 附 录 A 衰3 . 3 . 2 - 3 漫油树脂和枯结树脂的性能指标 性 能项 目性 能指 标 试验 方法 拉伸 剪切强 度,1 0 MP a GB - 7 1 2 4 - 1 9 8 6 拉伸强 度. 3 0 MP aG B / T 2 5 6 8 - 1 9 9 5 压 缩强 度_7 0 MP aG B / T 2 5 6 9 - 1 9 9 5 续 衰 3 . 3 . 2 一 3 性能 项 目性 能指 标试验 方法 弯
15、 曲强度4 0 MP aG B / T 2 5 7 0 - 1 9 9 5 正拉粘 结强 度 , 2 . 5 MP a , 且不 小 于被 加 固馄 凝 土 的抗拉 强度标 准值 f ik 附录 A 弹性模 量_1 5 0 0 MP aG B / T 2 5 6 8 - 1 9 9 5 伸长 率妻 1 . 5 %G B / T 2 5 6 8 - 1 9 9 5 3 . 3 . 3 配套树脂类粘结材料应按附录A的规定进行正拉粘结强 度测定。配套树脂类粘结材料可参照 机械工业产品用塑料、 涂 料、 橡胶材料人工气候加速试验方法 G B / T 1 4 5 2 2 -9 3 规定的环 境条件进行耐
16、久性检验。经 2 0 0 0 h加速老化后, 按附录A测定的 正拉粘结强度不应明显降低。 3 . 4表面防护材料 3 . 4 . 1 对已加固完的结构表面应进行防护处理。表面防护材料 应与浸渍树脂或粘结树脂可靠粘结。 3 . 4 . 2 选用的防火材料及其处理方法, 应使加固后的建筑物达到 要求的防火等级。 3 . 4 . 3 当被加固的结构处于特殊环境时, 应根据具体情况选用有 效的防护材料 。 4 设 计 规 定 4 . 1 一 般 规 定 4 . 1 . 1 采用粘贴碳纤维片材加固混凝土结构时, 应通过配套粘结 材料将碳纤维片材粘贴于构件表面, 使碳纤维片材承受拉力, 并与 混凝士变形协
17、调, 共同受力。 4 . 1 . 2 碳纤维片材可采用下列方式对混凝土结构构件进行加固: 1 在梁、 板构件的受拉区粘贴碳纤维片材进行受弯加固, 纤 维方向与加固处的受拉方向一致。 2 采用封闭式粘贴、 U形粘贴或侧面粘贴对梁、 柱构件进行 受剪加固, 纤维方向宜与构件轴向垂直。 3 采用封闭式粘贴对柱进行抗震加固, 纤维方向与柱轴向垂 直 。 4 当有可靠依据时, 碳纤维片材也可用于其它形式和其它受 力状况的混凝土结构构件的加固。 4 . 1 . 3 采用粘贴碳纤维片材加固混凝土结构时, 应按国 家现行有 关标准采用以概率理论为基础的极限状态设计法进行承载能力极 限状态计算和正常使用极限状态
18、验算。 钢筋和混凝土材料宜根据检测得到的实际强度, 按国家现行 有关标准确定其相应的材料强度设计指标。 碳纤维片材应根据构件达到极限状态时的应变, 按线弹性应 力应变关系确定其相应的应力。 4 . 1 . 4 碳纤维片材应取生产厂提供的不小于9 5 % 保证率的极限 抗拉强度作为抗拉强度标准值 f . . 碳纤维片材的极限拉应变E d 。 应取其抗拉强度标准值 人fk 除以 弹性模量 E 。 4 . 1 . 5 当采用粘贴碳纤维片材对结构或构件进行加固时, 应考 虑加固后对结构 中其它构件或构件的其它性能可能产生的影 响。 4 . 1 . 6 采用粘贴碳纤维片材进行结构加固时, 宜卸除作用在结
19、构 上的活荷载。如不能在完全卸载条件下进行加固, 应考虑二次受 力的影响 。 4 . 1 . 7 在受弯加固和受剪加固时, 被加固 混凝土 结构和构件的实 际混凝土强度等级不应低于C 1 5 。采用封闭粘贴碳纤维片材加固 混凝土柱时, 混凝土强度等级不应低于C 1 0 , 4 . 2一般构造要求 4 . 2 . 1 当碳纤维布沿 其纤维方向 需绕构件转角粘贴时, 构件转角 处外表面的曲率半径不应小于 2 0 mm( 图4 . 2 . 1 ) , 图4 . 2 . 1 构件转角处粘贴示意 I - 构件外 表面2 一碳纤 维布 4 . 2 . 2 碳纤维布沿纤维受力方向的搭接长度不应小于 l 0
20、0 m m. 当采用多条或多层碳纤维布加固时, 各条或各层碳纤维布的搭接 位置宜相互错开。 4 . 2 . 3 为保证碳纤维片材可靠地与混凝土共同工作, 必要时应采 取附加锚固措施。 4 . 3 受 弯 加 固 4 . 3 . 1 采用碳纤维片材对梁、 板构件进行受弯加 固时的承载力 9 计算, 除应符合现行国家标准 混凝土结构设计规范) G B 5 0 0 1 0 对受弯构件正截面承载力计算的基本假定外, 尚应符合下列要 求: 1 构件达到受弯承载能力极限状态时, 碳纤维片材的拉应变 C f 按截面应变保持平面的假定确定, 但不应超过碳纤维片材的允 许拉应变 : * ; 2 当考虑二次受力影
21、响时, 应根据加固时的荷载状况, 按截 面应变保持平面的假定计算加固前受拉区边缘混凝土的初始应变 e ; 带 3 碳纤维片材的拉应力 0 , 应取碳纤维片材弹性模量 E ; 与 其拉应变 r 的乘积E ,rt e ; 4 在达到受弯承载能力极限状态前, 碳纤维片材与混凝土之 间不发生粘结剥离破坏。 4 . 3 . 2 在矩形截面受弯构件的受拉面上粘贴碳纤维片材进行受 弯加固时, 其正截面受弯承载力应按下列公式计算 : 1 当混凝土受压区高度 x大于 S d b h , 且小 于 si b h 。 时( 图 4 . 3 . 2 a ) M G f b x th o 一 普 1 + f ;A ,
22、( h o2一 + E , e , A o, “ 一 “ 。 ( 4 . 3 . 2 - 1 ) 混凝土受压区高度 x和受拉面上碳纤维片材的拉应变 。 d 应 按下列公式确定: J 人 bx =0 Af bx = f Y8,-.j 0 . 一 f A ;+ E ,e, A , 一 x= h LE - 卞 C ,f rt e l ( 4 . 3 . 2 - 2 ) ( 4 . 3 . 2 - 3 ) 当混凝土受压区高度 x不大于$ d b h时( 图 4 . 3 . 2 b ) M G f , A . ( h 。 一 。 . 5 个 少 一 ( 4 . 3 . 4 - 1 ) M; 卜 三b h
23、 若 ( 4 . 3 . 4 - 2 ) ( 4 . 3 . 4 - 3 ) ( 4 . 3 . 4 - 4 ) 4 r = 1 . 1 一 0 . 6 5弃 a , i Pt e ( 4 . 3 . 4 - 5 ) M A , 沪o ( 4 . 3 . 4 - 6 ) 式中M; 加固前受弯构件计算截面上实际作用的初始弯矩; 加固前初始弯矩M; 作用下受压边缘的压应变; 、 。 , 加固前初始弯矩M; 作用下受拉钢筋的拉应变、 拉应 力 ; 9受压边缘混凝土压应变综合系数; IF. 受拉钢筋拉应变不均匀系数; 专内力臂系数, 取。 . 8 7 ; E 、 E ,E - Z混凝土、 钢筋的弹性模
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- CECS 146:2003 碳纤维片材加固混凝土结构技术规程含条文说明 146 2003 碳纤维 加固 混凝土结构 技术规程 条文 说明
链接地址:https://www.31doc.com/p-3751957.html