碳纤维加固通常给人的印象都是应用在混凝土基材上,在实际使用场景中,一般常见于混凝土梁、板、柱,桥墩等建筑结构中。那碳纤维加固技术能应用到钢结构中吗?如果要应用到钢结构上,要注意什么呢?
首先碳纤维加固技术应用到钢结构上,就必须先明白,钢结构加固有他本身的缺陷,钢结构加固本身采用钢材,会给结构本身增加自重,其次,钢结构加固在形状上很难裁剪成型,并且保管和运输难度大,必须定期维护防止生锈。
所以,钢架构如果采用碳纤维加固技术,能够规避以上许多问题。碳纤维材料本身弹性模量和钢材差不多,但强度是钢材的8倍,能够弯曲缠绕,足够贴合异形结构,碳纤维本身自重轻,不增加钢结构建筑的自重,并且抗腐蚀耐酸碱。
碳纤维材料作用于钢结构通常是将碳纤维布粘贴在钢结构的受拉翼缘底部,受弯构件受力时碳纤维与受拉翼缘共同承受拉力,提高梁的承载力。而粘贴碳纤维布不仅能修复一些已损坏的钢材的刚度,还能形成保护,防止关键受力部位腐蚀,还可以降低钢结构损伤部位的名义应力,使裂纹扩展速率降低或制止裂纹的扩展,从而延长结构的使用寿命。研究表明,存在损伤缺陷的钢梁用高弹性模量的碳纤维板加固后,刚度基本能恢复到未损伤情况下钢梁刚度的90%以上,极限承载力的提高随着加固量和损伤大小而不同。
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