任何一種加固方法都不是萬能的。碳纖維加固與粘鋼加固是在原構(gòu)件基礎(chǔ)上進(jìn)行的,原結(jié)構(gòu)的截面尺寸、配筋、混凝土強(qiáng)度等級(jí)限制了發(fā)揮作用的程度。
1.以簡(jiǎn)支梁抗彎加固為例:
一bxh矩形截面梁,配有受拉鋼筋A(yù)s,受壓鋼筋A(yù)s’,請(qǐng)問用碳纖維加固,最多能增加多少抗彎能力?
答:按照《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范GB50010-2002》,在截面和受壓鋼筋一定的情況下,隨著增加受拉鋼筋,構(gòu)件受壓區(qū)高度不斷增加,但最大不允許超過ξbh0(ξb:所相對(duì)界限受壓區(qū)高度);所以該構(gòu)件能承受的最大計(jì)算彎矩是不大于Mb 的。[Mb=fcbξbh0(h0-0.5ξb)+fy'As’(h0-as')]
假設(shè)構(gòu)件加固前所能承受的彎矩為M0,用碳纖維加固所能補(bǔ)充的最大彎矩Mj是可以事先計(jì)算出的,即Mj=Mb-M0。也就是說如果Mb與M0差值較小,碳纖維抗彎加固的作用是有限的,粘貼更多的碳纖維也不能提高抗彎能力,而只能導(dǎo)致規(guī)范不允許的超筋截面。
2.以簡(jiǎn)支梁抗剪加固為例:
一承受均布荷載bxh矩形截面梁,h/b<4,箍筋A(yù)sv,間距s,請(qǐng)問碳纖維加固最多能增加多少抗剪能力?
答:按照《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 GB50010-2002》,該梁允許承受的最大剪力Vmax=0.25fcbh0,該梁加固前所承受的剪力V0=0.07ftbh0+1.25fyvh0Asv/s。所以用碳纖維加固所能補(bǔ)充的最大剪力Vj也可以事先計(jì)算出來,即Vj=Vmax-V0。也就是說如果Vmax與V0差值較小,碳纖維抗剪加固的作用也是有限的。
3.當(dāng)然,如果與其他加固方法結(jié)合采用,如增大截面、受壓區(qū)加固,還能在更大程度上提高承載力。