安全验证
? ,4.2  纤维【布及纤维增强复合】材料 ? , 4.2!.2 ? 本条为《。强制:性条:文必须严格执—行  】  : 结构加固用的【玻璃:纤维布、《玻璃纤维增》强复材筋和玻璃纤】维增强复《材管:中的玻?璃纤维仅限使—用高强型《(S:)或无碱型(E)玻!璃纤维不得使用【。中碱或?高碱玻?璃,纤维:中碱:及高碱玻璃纤维【的长期耐水性—和耐:腐蚀性?。相对较差难以—满足工?程结构耐《久,性的:要求 》 4.2—.3: , 本条对单向纤维布!做出了规定》需,说明以下几点—。 ,。 ,     】。(1)?纤,维布:的,计算:。厚度为理论值而【不,是纤维布的实测厚度!因为纤?。维布质地柔软—实测厚度离》散性很大纤维密度】应由厂?商提供但应同时出】具检测单位》。。的,。测定证明材料 】     (!2)试验研究和【工程应用证明单层】纤维布的《单,位面积质量越—大,施,工时:浸渍树脂越不—容易完全浸透施【工,。质量较难保证因此对!于单位面《积质:量,比,较大的纤《维布应采《用粘度低且可—使用时间较长的浸渍!。树脂施?。工以:有利于?树,脂对纤维的》充分浸透 ! ,    (3)【本条所指纤维质量是!指纤维的净》质,量不包括《固定纤?维所用的纬线和【预浸所用的树脂质】量,在内  !   (4)玻璃】。纤维布和《玄武岩纤维布因纤】维密度?较大单位面积质量】不宜过?低避免厚《度过:小因此单层厚度可以!较大但在使用中也】应保证树脂能—够充分浸透纤—维,。布 【4.2.《4  纤《维布按纤维种类不】同主要?。分为碳纤维》布、:玻璃纤维《。布,、芳纶纤维》布、玄武岩纤维【布等本标准中分别用!CFS、GFS、A!FS、?BF:S表示? 《     纤维】布的主要力学性能】应按现行国》家标准定向》纤维增强聚合—物基复合《材料拉伸性能试验方!法GB/T —33:。54:。测定试?件宽度?取,15mm表4.【2.4中所列碳纤】维布的?指标主要依据日本T!700S碳纤维【丝织成单向碳纤维布!的性能?确定根据国内进【行的大量碳纤维布材!料检测结果及其【频,率分析?主要依据强度—、模量不《同分级?以满足不同》结构加固要求—的选择?尽,量降低?成,本,   】  纤维布的分【级命名高《强型纤维《布由纤?维布:种类:及指:。标参量组成例如高】强,型碳纤维布(—CF:。S)抗拉强度≥25!00:MPa等级》命名CF《S2500》。;高模型纤维—布由纤维布种类、】弹性模量《指,标代:号,及指标参量组成例如!高模型碳《纤维布(C》FS)弹性模量【≥,。。390MP》。a等级命名》CFSM3》90 ? 》。    目》前用于结构加固【或修复的玻璃纤【维布种?类较:。少,由于玻?璃纤维的成本—较低使用《时可以根据不同【的需要选择不—同级别芳纶布与玄】。武岩纤维布》。均应:用较少?暂,时不:做详细?分级规定 】     —各种纤?维布的性能指标【。是各参加编》制单位根据国内【。相关单位《的检测结果对—加固:市场上广泛使用的】纤维布材《料的检测试》验结果和科研结果】。以,及参考国外相关研】究成:果和技术规程而制定!的目前在加固—工程中大量使用的】是,单向纤维布故本条仅!列出了单《向纤:维布的性能指标对双!。向或多向纤维布的性!能指:标未:予,列出可?以参照单向纤维【布的指标采用—。 《     —纤维:布的强度《标准值应《具有:9,5%的保证率弹【性模量和极》限应变取平均值对】于结构?加固用纤《维增强复合材—料强度指标是其最重!要,的指标之《一采用标准值与现】行的:国家相关标准是【一致的本标准采用以!概率论为基》础的极?限状:态法进行承载能【力极限状态和—正常使用极限—。状,态的计算《。和验算各《状态表征材料性【能的基准值为标准】值按照现行国家标】准建筑结构可—靠度设计统》一标准GB —50068规定纤】维布的强《度标准?值取不小于9—5%的保《证率的性《能指标值即可—按下式计算确定 ! 《fk=?μf-1.645σ!f,=μf(1-1【.6:4,。δf)    【    (》。2) ? 《     式中【fk、μf、σf】、δ:f一一分别为纤维布!抗拉:强度的标《准值、?均值、标准差—、变异系数 —    】 纤:维布的抗拉》强度应按纤维布【。的净截面积计算【净截面积《取纤:维,布的计算厚度乘以宽!度纤维布的计—算厚度为纤维布的】单位:面积质?。。量除以纤维密度【 4【.2.?5  复材板的【主,要力学?性能应按现行—国,家标:。准定向纤维增—。强聚合物基复合【材,料拉伸性能试验方法!GB/?T 3?354测定单向复】材板的抗拉》强度应按板的—截面(含树》脂)面积计算截面面!积(:含树脂)《取实测厚度》乘以实测《宽度 ?。   【  复材板过—厚或过宽施》工质量均《难,以保证所以在设计和!施工时都应》尽量使用宽度—。较小的复材板相关】研究表明《纤维体积含》量在60%~—70%?时性能最好》。。故本标?准规定复材》板中的纤维体积含量!不宜小于60% ! : 4.2》.6 ? 复材板按纤维【种类不?同主要分《为碳纤维复材板【、玻璃纤维》复材板、玄武岩纤】维,复材板等本标准【中分别用CFP、G!FP、BF》P表示 《 》    试》验,研究表明复材板的力!学性能检测时试【样总长度为2—30:mm可?保证工作《部分为?100mm宽度为1!。5m:m检测的《数据:准确率?较高:离散性较小表4.】2.6中《。所列复材《板,的,指标主要依据国【内外大量检测结【果及其频《率分析 【 , ,    复材板【的分级命名由复【材板的种类及—。指标参量组成例如碳!。纤维复材《板(CFP)抗拉】强度≥2《000MPa等级】命名:CFP2000【 4.2!。。.7  非预应【力复材?筋可:选用碳?纤维:复材筋、玻》璃纤维复材筋、芳纶!纤维复材筋或玄武】岩纤维复《材筋预应《力复材筋可选用碳纤!维复材?筋、芳?纶纤维复《材,筋或玄?武岩纤维复材筋当】复,材,筋作为加强筋—与混凝土组合—形成复?材筋混凝土构件时应!与混:凝土界面《可靠粘结 【 4.》2.8  本条【。对,复材筋?做出了规《。定,    ! 1、2《 单:向复材筋《的抗拉强度应按筋】材的截面(含—树脂)面积计算截】面面积(含树脂)按!名,义直径计算》复材筋允许使用椭圆!截面、矩形截—面,筋特别的《对于:弯钩筋、箍》筋等材料《截面椭圆或矩—形等形貌具有更【好的使用《性对于椭《圆截面筋《定义复?材筋的直径为与之截!面面积相等的光圆】筋的直径 》     !3,  相关研究表【明纤维?。体积含量《在60?%~:70%时性》能最好故本标准【规,定复材?筋中:的纤维体积》含量不宜小于60】% — 4:.2.?9  ?复材筋按纤维种【类不同主要分—。为碳纤维筋》、玻璃纤维》筋、芳纶纤维筋【、玄武岩纤维筋【等本标准中分—别用CFB、—GFB、AF—B、BFB》表,示本:条规定了复》材筋的?主要力学性能—指标复材筋为各【向,异性的材料其性能】与钢筋不同》由于剪切《滞后现?象一般复材筋随直】径的增大其强度也】越低检测时》应采用不《。经过表?面处:理的筋材进行—测试根据不同检【测,机构的检测结果在本!标准表4.2—.,9中对复材筋进行了!分级 】    另外—作为:结构受力筋》使用:时除考虑复材筋【的拉伸强度、—弹性模量、》极限应变外还应有剪!切强度、握裹—力、在碱性环境中】的耐久性以及复材】筋在新建结构中的】耐火性能等方面的数!。据 》 4.《2.10  复材】网格由连续纤维在】工厂经树《脂浸渍固化的纤【维增:强复合材料网格状制!品,其几何特征可由【网格长度《、网格宽《。度、横向网格间距、!纵向网?格,间距表示复》材网格的《主要特征《是具有刚性的交【叉,节点它可以确保复】材网:格锚:固于水泥基材—料形成一个可—靠整:体工程中必须使用】抗拉强度和交叉结点!刚度经过确》认,的复材网格》 ?   》 , 本条规定了复【。材网格的主要力学】性能指标本标—准,附录A给出了—复材网格抗拉—强,度和弹性模量的【测定方法检测时应】采用不?经过表面处理—的复材网格进—行 —    《 因生?产的工?艺特点复《材,网格的断面尺寸会出!现一定的离散性【而,且因生产工艺—的,不同复材网格的有】效面积和《表观面?积也存在较大的不同!因此本标准设—计计算时所》用的计算截面积均】按,网格单肢《中纤维体积含量【60%计算由—厂,商按此原则给出【标称的名义截面【积而:。不是实测《的截面积厂商应【提供对应名》义截面?积下的?材料力学性能检验报!告 —  :   现有》的复:材网格产品主要是】。碳,纤维网格和》玄武岩纤《维网格因此本—标准只?给出了这两种—复材网格的力学性】能指标要求对于【其他类?型的复材网格如【玻纤网格也》可按:。照,本标:准给出的方法进行力!学性能测试 ! 4?.2.11》  复材型》材,具,有很强的可》设计性在选择纤维方!面可选用单一—的碳纤?维、玻璃纤维、【芳纶或玄武岩纤维】为了改善构件的某】。种性能?也可以?选择上述纤维中【的两者或三者混【。杂以达到优化的目的!复材型?。材中纤维体积含【。量不应小于50%是!为了保证其》有较高的性能—复材型材为各—向异:性应根?据复材?型,材的受力状态对【纤维取向及铺层【进行专?门设:计以充分利用—复材:材料的性能 ! 4.2.12 ! 尽管复材层合管的!弹性材料《参数可以通过力学方!。法计算得出但研究】表明理论计算值对不!同材料参数的误差相!当可观?同时对?于,角铺设层《合管:当,有相当?数量纤维偏离—受力方向时复材表现!出明显的非线—性这也无《法在理论计算—得到反映因此—本标准推《荐采用5种标准试】验方法得到复材【管的材?。料性质 — ,。     复【材,条形试件拉伸试【验具有操作》简便、离散性较低】。的优点因此本标准推!荐其为测试复材轴】。向抗拉性能的—标准:试验方法但是应该注!意该种试验》方法仅?适用于?。对称、平衡(或特】。。殊正交各《向,异性)?铺层方式;当—其,用于其他铺》层方:式的层合管》时,应合理评估单—轴拉力引起的—。翘曲:变形的影响 【     】复材条形试件—压,缩试验是《通过夹具与试件端部!间剪应?力,传递来?对试件中部施加【压应力的一种试验】方法为本标准所推荐!该种:方法能有效避—免,。试件端部破》坏以及屈曲破坏【因此能够《较为准确地得到材料!的抗压弹性参—数及压溃荷载与【拉伸试验一样该种方!法仅适?用于宏观表》现为正交各》向异性的复材;当其!用于其他复材—时应注意《复杂变形的影响 】 : ?    在复—材圆管混凝土构件中!复材:圆管的环向抗拉【性能对其约束效【果,十分重要由于—圆管曲率的存在条形!试件拉伸试验难【以进行以往的试验】。研究对?复材圆管的》环向抗拉性能—通常采用环形试件拉!伸试验该试验方法较!为,成熟及易《于实施因此》为本标准所推荐 ! :。     —环形试件拉伸试验的!结果会受到以下因素!的影响?1)试件与半—圆盘之间的摩擦力】;2)两个半圆盘之!间的空隙带来—的弯曲效应 — 》    更》加准确的结》果可:由水:压试验获《得此时可《参考现?行国家?。标准纤维《增,强热固性塑料管【短时水压失效压【力试验方法》GB/T 535】1的有关规定执行】 》     条形试件!压缩试验可》。以得:到复:材,的材料抗压》性质但?由于:其采用试件为复材】管中的一《小片故不能》反映复材管整体受】压下的极限状态(如!。不能:考虑屈曲《的影响、管非均匀】性的影响等)基于此!对于复?材圆管本标准—推荐复材空》管压缩试验以得【到,其,单轴抗压极限状态】理论和试验研究【表明复材圆管混凝土!破坏时管的环向拉断!应变:具有较?大的离散性》此拉断应变与混【凝土:的不均匀性、截面曲!率,以及复材管本—身多轴?应力:影响等因《素有关其值往往【明显低于复材标准拉!伸,试验所得数值—对于具有不同铺层】组成的复材层合管】其轴:向和周向的》。刚度、强度》比变化?很大多轴应力对【极限状态的影响尤】难评估基于》此本标准推荐采用复!材圆管混《凝土短柱压缩试验】(本标准附录B)来!。确定复材《圆管混?凝土的极限状—态试验?。中通常可《采用强度等级为C4!0的混凝土当混凝】土强度等级》高于C50时混凝土!强度对复材管极限状!态的影响不》能,忽略故应采用—相应等级混》凝土进行复材—圆管混凝土短柱【压缩试?验, : ?     本—标准:设计方法主要基于】复材应力《-应变关系符合线】弹性的假设》当材料试验表—明所:采用复?材具有明《显的非?线性性质时宜等【效为:线弹性材料其弹性】。模,量按等效方》法,计,算   !。  当复材管—应力-应变》曲,线表现出不断软化的!非,线,性时:其等效弹性模量可】取,极,限状态时的割—线弹性模量;—当复材管应力-【应变曲线表现出不】断,硬化的非线性时【其等效弹性模量应取!初,始切线弹性模量 】 :    — 复:材型材中《纤维铺层的设—计决定了构件的性】能各种铺层设计可】以按照要求按照细】观力学和层》合板理论计》算,确定:按细观力学和层合板!理论:计算:二种典型铺层的基本!参数见表1其—中类型一为[9【0°/0《°/0°/90【°]s类《型二为[《90°?/,±45?°/90°]—。s各层厚《度相同 !   】  由?于复材型材》的成型工艺对其质量!、性:能影响较大为—排除生产《工艺的不《。稳定性造《。成的产?品质量?离散性故本标准【中要求?。用于结构加固、修】复工程和构成—组合结构《工程的复《材型材必须是机械】化生产工《。艺成型目前》国内外较《成熟的复《材型材机械化成型】工艺主?。要,为拉挤成型工艺和缠!绕成型工艺为保证】产品质?量还要求必须是专】业认证工厂生—产、:并经权威质》检部:门检测认可的产【品 》 4.2.13】  复材《抗拉强度标准—值f:fk具有《95%的《保,证率符合现行国【家标准建筑结构可靠!度,设计统一《标准GB 5006!8对材料标准—。。值的保证《率要:。求在此基础》上进行设计取值复】材材料的分项系数】主,要考虑?复材片材加固混凝土!构件的可靠》性,指标与现行国家标准!混凝土结《。构,设计规范《GB 500—10一致并考虑复材!材料破坏的脆性特】点确定的对纤—维布加固《取1.40;新建】结构中的复材筋【。。及其:。他工厂?预制的复材制品取1!.25 —     复材!在长:期所处?环境的酸碱盐、【湿度:、温度、日照等作用!下性能会有》不同程度地降低【由于不同环境情况对!不同品种纤维材【料劣化影响程度【不,同考虑到耐久—性的要求采用—不同:的系数给《予折减环境影—响系数是根据—我国试验研究成【果并参考了A—CI 440.2】。R相关标准和国【外学者的《试验研究数据—确定的环境影—响系数γ《按本标准表4.2.!13取值《其中玄武岩纤—维复材在海洋环【境、侵蚀性环境【下性能?保留率?优于玻璃纤》维复材但考虑到玄】武岩纤维复》材研究应用历史【相比其他纤维复材】较短:因此偏安全考虑环境!影响系数取值与玻】。。璃纤维复材保持一】致 ?