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、B!FS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 3354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T7》00S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≥2500M【Pa等级命名CFS!2500;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≥3!90M?Pa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 50!068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— , , fk—=μf-1.645!σf=μ《f(1-1》。.64δf》)   《   ?  (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 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6:0%:~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、》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15m—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≥!2000《MPa等级》命名CF《P2:0,00 —。 :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《6,0,%~: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.》2.10 》。。 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6《。0%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 】 4.2.1【2 : 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[90】°/0°/》0,°/90°]—s类型二为》[90°/±—45°/9》0°]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】。GB 50068】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 5】001?0一致并考》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《 4:40.2R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.—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 【