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【、AFS、BFS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15—mm表?4,.,2.:4中所列碳纤—。维布的指标主要依】据日本T700【S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】。(,CFS)《抗拉:强度≥?2500MPa等】级命名CFS—2,50:0,;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!(CFS《)弹性模量≥—。3,90M?Pa:等级命名C》FSM390 !     【。。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95%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》95:%的保证率的性【能,指标值即可按下式计!算确:定 f】k=:μf-1.645σ!f=μf《(1-1.6—4δ:f)       ! ,(2) 《 :   》。 , 式中fk、—μf、σf、—δf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G】B,/,T, 3354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6《0% ? 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、》GFP、BFP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230mm可【保,。证工作部分》为,100mm宽度为】15mm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≥200》0MPa《等级:命名CFP200】0, —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CF】B、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,.1:0  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, ,5351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C40的混凝【土,。。当混凝土强度等级高!于,C5:0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[?。90°/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ff】k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G》B 500》68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 50—010一致并考【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》ACI 44—0.2R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.:1,。3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 ? 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