碳布加固计算示意
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。
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,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。
碳纤维布加固混凝土结构的计算方法及程序编制
作者： 作者单位： 刊名：
英文刊名： 年，卷(期)： 引用次数：
何永春， He Yong-chun 重庆市设计院
重庆建筑 CHONGQING ARCHITECTURE 2006，(12) 0次
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1.学位论文 李庆伟 预应力碳纤维布加固混凝土结构预应力损失及锚固方式实验研究 2005
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碳纤维布加固混凝土结构的计算方法及程序编制
Ｔｈｅ Ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ Ｍｅｔｈｏｄ ａｎｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍｉｎｇ ｏｆＣａｒｂｏｎ Ｃｌｏｔｈ Ｓｔｒｅｎｇｔｈｅｎｉｎｇ Ｃｏｎｃｒｅｔｅ Ｓ拓ｕｃｎｌｒｅ
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■何永春
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摘要：碳纤维加固技术是一种新型高效的加固修复技
纤维增强复合材料(FRP)由于其具有质轻、高强、施工快捷等优点而在结构工程加固领域得到日益广泛的应用。加固后的结构通常都会经受环境因素 的侵蚀，例如紫外线照射、干湿循环、温度循环等。因此，研究不同环境作用下复合材料加固钢筋混凝土结构的耐久性能便有重要的现实意义。 设计包括对比试件在内的315个碳纤维布-混凝土单剪试件，选取标准养护、自然淋雨、自然不淋雨、淡水浸泡和硫酸盐溶液浸泡等5种环境，变化环境作 用时间、混凝土强度等级、碳纤维布种类等试验参数，希望通过长期试验(最长作用时间为10年)建立不同环境下碳纤维布与混凝土粘结性能的时变规律 。截至当前，已完成最长2.0年环境作用期内178个试件的粘结试验。根据试验结果，分析了不同环境下粘结性能变化的规律并对机理做了探讨，得到了 不同环境下碳纤维布与混凝土局部粘结强度及平均粘结强度的时变模型，提出了不同环境作用下碳纤维布与混凝土间粘结-滑移时变本构模型。
碳纤维布(CFS)加固混凝土结构工法
5．配制底胶：按主剂：固化剂要求的比例2： 1（具体比例可能随选用产品的不同而不同，具 体参照产品使用说明书）将主剂与固化剂分别 置于清洁容器中，用电子称称量，用电动搅拌 器搅拌至色泽均匀，在搅拌用容器内及搅拌器 上不得有油污和杂质。应根据现场实际环境温 度确定胶的每次拌和量，并按要求严格控制使 用时间，当使用量小的时候，也可以用人工搅 拌，必须搅拌至色泽均匀。
4．施工结束后的现场验收以评定碳纤维 布与混凝土之间的粘结质量为主，用小锤等工 具轻轻敲击碳纤维布表面，以回音判断粘结效 果。如出现空鼓等粘贴不密实的现象，应采用 针管注胶的方法进行补救，当空鼓面积大于 10000mm2时，可以将空鼓部位的碳纤维布切 除，重新搭接粘贴碳纤维布，搭接长度不应小 于100mm。
（五）粘贴碳纤维布
1．根据设计要求的尺寸及层数，专人裁剪 碳纤维布。裁剪好后，进行分类、编号。
2．面胶配制：根据每天所需面胶用量配 制，具体操作同底胶配制。
3．用专用刷子将面胶均匀地抹于待粘贴的 部位，在搭接、混凝土拐角等部位要多涂刷一 遍。
4．粘贴碳纤维布，用特制滚子反复沿纤维 方向滚压，去除气泡，并使面胶充分浸透碳纤 维布。多层粘贴碳纤维布时应重复上述步骤， 待碳纤维布表面的面胶指触干燥后方可进行下 一层的粘贴。
（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。
性能技术指标
碳纤维加固板计算表格
实际碳纤维层数折减系数km
实际粘贴碳纤维宽度（1000mm内总宽度） 粘贴碳纤维厚度t 实际粘贴碳纤维截面积Afe'
注：黄色填充为输入信息
碳纤维加固板
-
200@400
B1
横向跨中部分
14.30
Mpa
1000.00 120.00 25.00 380.00
mm mm mm mm*mm
碳布的编号 板的位置 布条方向 板的混凝土强度fc0 板的计算宽度b 板的高度h a(a') 计算需要配的钢筋 原有的钢筋总面积(As0) 钢筋强度fy0 计算受压区高度x (As*fy/(fc0*b)) 计算极限荷载Mu (fc0*b*x*(h0-x*0.5)
粘贴碳纤维之后需要的受压区高度x' M+fy0*As0*（h-h0）=fc0bx'（h-0.5*x'） ψf=（0.8*0.0033*h/x'）-0.0033）/0.01 ψf取值 当ψf>1，取1.0，否则取ψf 计算需要的碳纤维面积 Afe=(fc0*b*x'-fy0*As0)/ψf/ff
251.00
mm*mm
210.00
Mห้องสมุดไป่ตู้a
5.58
mm
7.36
kN.m
布带宽200，净间距400
ξ<ξb
钢筋保护层厚度 加载后的配筋
实际配筋 钢筋抗拉强度值 满足受压区高度限制
5.17 5.80 1.00
9.21
2300.00 1.00
1.00 100.00 0.167 16.70
mm
mm*mm Mpa
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
碳纤维加固楼板的计算表格
200@400
Mpa mm mm mm mm*mm mmt;ξb
满足受压区高度限制
粘贴碳纤维之后需要的受压区高度x' M+fy0*As0*（h-h0）=fc0bx'（h-0.5*x'）
ψf=（0.8*0.0033*h/x'）-0.0033）/0.01
碳布的编号 板的位置 布条方向 板的混凝土强度fc0 板的计算宽度b 板的高度h
a(a') 计算需要配的钢筋 原有的钢筋总面积(As0)
钢筋强度fy0 计算受压区高度x (As*fy/(fc0*b)) 计算极限荷载Mu (fc0*b*x*(h0-x*0.5)
碳纤维加固板
B1 横向跨中部分 25.00 1000.00 100.00 20.00 740.00 251.00 210.00 6.22 11.95
ψf取值 当ψf>1，取1.0，否则取ψf
计算需要的碳纤维面积 Afe=(fc0*b*x'-fy0*As0)/ψf/ff
5.13 4.30 1.00 14.78
mm mm*mm
实际粘贴碳纤维强度ff 实际粘贴碳纤维层数nf
实际碳纤维层数折减系数km
实际粘贴碳纤维宽度（1000mm内总宽度） 粘贴碳纤维厚度t
实际粘贴碳纤维截面积Afe'
1400.00 0.00
1.00
333.33 0.167 0.00
Mpa
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
mm mm mm*mm
实际粘贴碳纤维面积Afe'>Afe， 满足要求
注：黄色填充为输入信息
碳纤维加固受力计算公式
碳纤维加固受力计算公式引言。
在工程结构设计和施工中，加固是一种常见的技术手段，用于增强结构的承载能力和抗震能力。
碳纤维加固作为一种先进的加固材料，具有重量轻、强度高、耐腐蚀等优点，被广泛应用于建筑、桥梁、隧道等工程结构的加固和修复中。
在进行碳纤维加固设计时，受力计算是至关重要的一步，本文将介绍碳纤维加固受力计算的公式和方法。
碳纤维加固原理。
碳纤维加固是通过在结构表面粘贴碳纤维布，并使用特定的粘结材料进行固定，从而增加结构的受力能力。
碳纤维具有高强度和高模量的特点，能够有效地提高结构的承载能力和抗震能力。
在进行碳纤维加固设计时，需要对结构受力情况进行合理的计算，以确定加固布料的数量和布置方式。
碳纤维加固受力计算公式。
碳纤维加固受力计算公式是确定碳纤维布料数量和布置方式的重要依据。
一般来说，碳纤维加固的受力计算公式包括以下几个方面：1. 结构受力分析，首先需要对结构的受力情况进行分析，包括受力点、受力方向、受力大小等。
通过结构受力分析，可以确定碳纤维布料的加固位置和方向。
2. 碳纤维布料数量计算，根据结构受力情况和碳纤维布料的强度特性，可以计算出碳纤维布料的数量。
一般来说，碳纤维布料的数量与结构的受力大小成正比，受力越大，需要的碳纤维布料数量就越多。
3. 碳纤维布料布置方式，根据结构受力情况和碳纤维布料的强度特性，确定碳纤维布料的布置方式。
一般来说，碳纤维布料应该沿着结构受力方向进行布置，并且需要保证布料之间的重叠和粘结质量。
4. 碳纤维加固效果评估，在进行碳纤维加固设计后，需要对加固效果进行评估。
通过对结构的受力情况进行分析，可以评估碳纤维加固的效果，确定是否满足设计要求。
碳纤维加固受力计算方法。
在进行碳纤维加固受力计算时，一般可以采用以下方法：1. 结构受力分析，通过有限元分析或者手算方法，对结构的受力情况进行分析，确定受力点、受力方向和受力大小。
2. 碳纤维布料数量计算，根据结构的受力情况和碳纤维布料的强度特性，可以采用经验公式或者有限元分析的方法，计算出碳纤维布料的数量。
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。
梁抗弯加固计算(粘贴碳纤维布)
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=