【正文】 的試驗結(jié)果。 3 表示允許稍有選擇，在條件許可時首先應這樣做的： 正面詞采用“宜”； 反面詞采用“不宜”。 本規(guī)程的適用范圍為房屋建筑和一般構(gòu)筑物混凝土結(jié)構(gòu)的加固設計、施工及驗收。 由于采用碳纖維片材加固混凝土結(jié)構(gòu)是一項新技術(shù)，具有不同于其它加固方法的特殊性，故應由熟悉碳纖維復合材料性質(zhì)及其加固方法的專業(yè)人員進行設計，并應由熟悉該技術(shù)作業(yè)的施工隊伍進行施工，才能保證加固工程的安全和質(zhì)量。 目前在加固工程中大量使用的是單向碳纖維片材，故本規(guī)程僅列出單向碳纖維片材的性能指標。目前，在混凝土結(jié)構(gòu)加固中一般使用高強度型碳纖維片材，其抗拉強度是普通鋼筋的10倍左右，彈性模量略高于普通鋼筋的彈性模量。研究表明，碳纖維板中碳纖維體積含量在60%～70%時性能最好，故本規(guī)程對II級碳纖維板的纖維體積含量作出了不宜低于60%，且不應低于55%的規(guī)定。因為膠粘劑的性能與粘結(jié)質(zhì)量和加固效果密切相關(guān)。當被加固混凝土結(jié)構(gòu)本身有防護要求時，采用碳纖維片材加固后還應采取相應的防護措施。 到目前為止，碳纖維片材對鋼筋混凝土梁的受彎加固、受剪加固和柱的抗震加固研究和應用最多，相應的計算理論也較成熟，故本規(guī)程納入了這三種加固方法的設計計算方法和構(gòu)造規(guī)定。采用這種加固方法，構(gòu)件達到承載能力極限狀態(tài)時，碳纖維片材的抗拉強度往往不能完全發(fā)揮，此時應以達到極限狀態(tài)時碳纖維片材所達到的應變值來確定其承載力。例如，在受彎加固后應避免剪切破壞先于受彎破壞發(fā)生等。 構(gòu)造要求 碳纖維片材沿其纖維方向彎折時會導致應力集中和纖維絲折斷，影響強度發(fā)揮。 受彎加固 國內(nèi)外的試驗研究表明，在受彎構(gòu)件的受拉面粘貼碳纖維片材進行受彎加固時，截面應變分布仍可采用平截面假定。此時碳纖維片材中的應力狀態(tài)很復雜，極易引起剝離，必須避免。但應指出，由于碳纖維為線彈性材料，當按第二種破壞狀態(tài)進行設計計算時，應要求所采用的碳纖維片材具有較大的伸長率，以提高被加固結(jié)構(gòu)構(gòu)件的安全可靠性。 考慮到受彎加固可能引起構(gòu)件受力狀態(tài)改變從而引發(fā)破壞形態(tài)轉(zhuǎn)化所導致的安全問題，故本條作出了進行受彎加固設計時尚應驗算構(gòu)件的受剪承載力的規(guī)定。 在對負彎矩區(qū)進行加固時，由于靠近梁肋處粘貼的碳纖維片材可以較充分地發(fā)揮作用，而遠離梁肋的碳纖維片材作用較小，故限制了碳纖維片材的粘貼范圍。當采用斜向粘貼時，應對受剪計算公式作相應改變。5 施工規(guī)定 一般規(guī)定 施工現(xiàn)場的環(huán)境溫度必須符合粘結(jié)材料的使用溫度以保證粘貼質(zhì)量，如果不能滿足，必須采取措施使其滿足要求后再進行粘貼。底膠的指觸干燥是指底膠剛達到凝膠的狀態(tài)，即在施工現(xiàn)場以手指觸摸膠層表面有凝膠的感覺，但卻不會粘附手指的狀態(tài)。 對結(jié)構(gòu)加固工程，除了檢查碳纖維片材粘貼的空鼓率外，還應按附錄B的規(guī)定，檢驗碳纖維片材與混凝土基材的正拉粘結(jié)強度，才能對粘貼質(zhì)量做出更可靠的評估，以確保工程安全。前一工序檢查合格后方可進入下一道工序的施工，以避免覆蓋后難以檢驗施工質(zhì)量的問題發(fā)生。修復材料宜采用水性環(huán)氧類聚合物砂漿，以保證其與原混凝土粘結(jié)良好。 柱的抗震加固必須采用環(huán)向圍束式粘貼并應有可靠的連接。對鋼筋混凝土柱，受剪加固應采取環(huán)向圍束式（封閉式）粘貼，此時，取φ＝1；如不能封閉粘貼，不宜采用碳纖維片材加固。盡管如此，但從新技術(shù)推廣應用的角度來考量，這一偏于保守的處理卻是必要的。 在梁側(cè)面受拉區(qū)粘貼碳纖維片材進行受彎加固時，仍可采用平截面假定來確定碳纖維片材的應變分布。第2款中，偏于安全地對受壓區(qū)邊緣混凝土達到極限壓應變且碳纖維片材同時達到允許拉應變的界限狀態(tài)時的受壓區(qū)合力作用點取矩，并取碳纖維片材的應變?yōu)樵试S拉應變，即得公式（–4）。即可控制不發(fā)生第3種破壞形態(tài)。鋼板壓條厚度不應小于3mm；錨栓規(guī)格應按計算確定，但不應小于M8。為此，國外有關(guān)碳纖維片材加固混凝土結(jié)構(gòu)的設計指南，或是要求對原結(jié)構(gòu)、構(gòu)件提供附加的安全保護，或是要求原結(jié)構(gòu)、構(gòu)件，必須能承擔其恒荷載的標準值及少量的使用荷載。 一般情況下，對結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的加固是局部的。同時，在驗算中還應考慮二次受力問題。應采取措施保證不發(fā)生因粘貼面過早剝離而導致加固效果顯著降低。表面防護材料的選擇，可按國家現(xiàn)行有關(guān)標準的規(guī)定執(zhí)行。本條強調(diào)必須使用與碳纖維片材相配套的膠粘劑。至于本規(guī)程所說的碳纖維單位面積質(zhì)量，是指現(xiàn)場復驗時，按現(xiàn)行國家標準GB/T 。常用碳纖維布的單位面積碳纖維質(zhì)量、截面面積和計算厚度見表1。碳纖維片材和配套膠粘劑的性能必須符合本條的規(guī)定，才能作為混凝土結(jié)構(gòu)加固用材料。這些措施包括結(jié)構(gòu)加固完成后應進行的防護處理。目前國內(nèi)對碳纖維片材加固混凝土結(jié)構(gòu)的理論和試驗研究成果已較多，設計與施工水平正在逐步提高，加固工程量也迅速增加。本規(guī)程用詞說明 一、為便于在執(zhí)行本規(guī)程條文時區(qū)別對待，對要求嚴格程度不同的用詞說明如下： 1 表示很嚴格，非這樣做不可的： 正面詞采用“必須”； 反面詞采用“嚴禁”。 2）當破壞形式為粘附破壞、膠層內(nèi)聚破壞或基材混凝土內(nèi)聚破壞面積少于85%的混合破壞，均應判為不正常破壞。鋼標準塊粘貼后應立即固定。 4 布點時，應由獨立檢驗單位的技術(shù)人員在每一檢驗點處，粘貼鋼標準塊以構(gòu)成檢驗用的試件。粘結(jié)強度檢測儀應每年檢定一次。 2 膠粘劑破壞形式的定義按現(xiàn)行國家標準《膠粘劑術(shù)語》GB 2943執(zhí)行。記錄試樣破壞時的荷載值P，并觀察破壞形式。 膠粘劑的制備和固化，應按相應的膠粘劑產(chǎn)品技術(shù)條件或膠粘劑施工工藝說明書中規(guī)定的條件進行。 試驗所用機具應采用鋼材加工而成（）。當碳纖維布的空鼓面積不大于1000mm2時，可采用針管注膠的方法進行修補。進場時，應會同監(jiān)理單位對產(chǎn)品合格證、產(chǎn)品質(zhì)量出廠檢驗報告、中文標志和包裝完整性進行檢查。當不能立即粘貼時，再開始粘貼前應對底層碳纖維板重新進行清理。 應對混凝土表面凹陷部位用修補膠填補平整，不應有棱角。 應按設計要求對裂縫進行灌注或封閉處理。 膠粘劑配制時，應按產(chǎn)品使用說明書中規(guī)定的配比稱量并置于容器中，用攪拌器攪拌至色澤均勻。碳纖維片材兩端應搭接成環(huán)向圍束。 對鋼筋混凝土柱進行受剪加固時，應按下列公式進行斜截面受剪承載力計算： Vc≤Vcrc+Vccf （–1） Vccf＝φ （–2） ＝（–+） （–3）式中，Vc——柱的剪力設計值； Vcrc——未加固鋼筋混凝土柱的受剪承載力，按現(xiàn)行國家標準《混凝土結(jié)構(gòu)設計規(guī)范》GB 50010的規(guī)定計算； Vccf ——碳纖維片材承擔的剪力； n——柱的軸壓比，取N/fc A，N為柱軸向壓力設計值，A為柱截面面積； λc——柱的剪跨比，對于框架柱取Hn/2h0，取λc＝，取λc＝，Hn為框架柱凈高度，h0為框架柱的截面有效高度。 4 當采用碳纖維板時，應在其延伸長度端部采取可靠的機械錨固措施。 碳纖維片材的粘結(jié)延伸長度 ，應采取下列錨固措施： 1 對于梁，在碳纖維片材延伸長度范圍內(nèi)應設置碳纖維片材U形箍錨固（）。 計算正截面受彎承載力時，尚應符合下列要求： 1 ，其中界限相對受壓區(qū)高度ξb應按現(xiàn)行國家標準《混凝土結(jié)構(gòu)設計規(guī)范》GB 50010的規(guī)定計算； 2 加固后受彎承載力的提高幅度不應超過40%； 3 加固后在荷載效應標準組合下受拉鋼筋的拉應力不應超過鋼筋抗拉強度標準值。當采用多條或多層碳纖維布加固時，各條或各層碳纖維布的搭接位置應相互錯開。 碳纖維片材的極限拉應變cfu應取其抗拉強度標準值fcfk除以彈性模量Ecf。4 設計規(guī)定 一般規(guī)定 采用粘貼碳纖維片材加固混凝土結(jié)構(gòu)時，應通過配套的改性環(huán)氧樹脂膠粘劑將碳纖維片材粘貼于構(gòu)件表面，使碳纖維片材承受拉力，并與混凝土變形協(xié)調(diào)，共同受力。s）≤6000GB/T 注：本表中的性能指標，除標有強度標準值外，均為平均值。 。3 材 料 一般要求 采用粘貼碳纖維片材對混凝土結(jié)構(gòu)加固時，應使用聚丙烯腈基（PAN基）12k或12k以下的小絲束碳纖維片材、配套的改性環(huán)氧樹脂膠粘劑和表面防護材料。 底膠 primer 用于基材處理的膠粘劑。 采用粘貼碳纖維片材加固混凝土結(jié)構(gòu)的設計、施工及驗收，除應符合本規(guī)程的規(guī)定外，尚應遵守國家現(xiàn)行有關(guān)標準的規(guī)定。 采用碳纖維片材加固混凝土結(jié)構(gòu)前，應按國家現(xiàn)行有關(guān)標準對原結(jié)構(gòu)進行檢測鑒定。 符 號 作用效應及抗力 M ——彎矩設計值； Mi——加固前受彎構(gòu)件計算截面上實際作用的初始彎矩； Vb——梁的剪力設計值； Vc——柱的剪力設計值； σcf ——碳纖維片材的拉應力； ——碳纖維片材的拉應變； ——考慮二次受力影響時，加固前構(gòu)件在初始彎矩作用下，截面受拉邊緣混凝土的初始應變； cfv——達到受剪承載能力極限狀態(tài)時碳纖維片材的應變。 混凝土、鋼筋和其它材料的有關(guān)設計指標應按國家現(xiàn)行有關(guān)標準采用。 單層碳纖維布的單位面積碳纖維質(zhì)量不宜低于150g/m2，且不應高于300g/m2。 配套的改性環(huán)氧樹脂膠粘劑應按現(xiàn)行國家標準《混凝土結(jié)構(gòu)加固設計規(guī)范》GB 50367規(guī)定的環(huán)境條件和試驗方法進行耐濕熱老化性能檢驗，其老化后的拉伸剪切強度降低百分率應符合下列要求： 1 對A級膠不得大于10%； 2 對B級膠不得大于15%。 3 采用環(huán)向圍束粘貼對柱進行抗震加固，纖維方向應與柱軸向垂直。如不能在完全卸載條件下進行加固，應考慮二次受力的影響。 在矩形截面受彎構(gòu)件的受拉面上粘貼碳纖維片材進行受彎加固時，其正截面受彎承載力應按下列公式計算： 1 當混凝土受壓區(qū)高度x大于ξcfbh，且小于ξbh0時（） M≤fcbx（h0–）+（h0–）+Ecf Acf（h–h0） （–1） 混凝土受壓區(qū)高度x和受拉面上碳纖維片材的拉應變cf應按下列公式確定： fcbx＝fy As–+Ecfεcf Acf （–2） x＝h （–3） 2 當混凝土受壓區(qū)高度x不大于ξcfbh時（） M≤fy As（h0–）+Ecf [] Acf h（1–） （–4） 3 當混凝土受壓區(qū)高度x小于2時， M≤fy As（h0–）+Ecf [] Acf（h–） （–5）式中，M——包含初始彎矩的總彎矩設計值； As、——受拉鋼筋、受壓鋼筋的截面面積； Acf ——受拉面上粘貼的碳纖維片材的截面面積； fy、——受拉鋼筋和受壓鋼筋的抗拉、抗壓強度設計值； fc——混凝土軸心抗壓強度設計值； Ecf ——碳纖維片材的彈性模量； x——等效矩形應力圖形的混凝土受壓區(qū)高度； ξcfb——碳纖維片材達到其允許拉應變與混凝土壓壞同時發(fā)生時的界限相對 受壓區(qū)高度，取ξcfb＝； ——混凝土極限壓應變，?。?； ——考慮二次受力影響時，加固前構(gòu)件在初始彎矩作用下，截面受拉邊緣混凝土的初始應變，；當可以不考慮二次受力時，取＝0； []——碳纖維片材的允許拉應變，取[]＝km，且該取值不應大于碳纖維片材極限拉應變的2/； ——碳纖維片材的拉應變； km ——碳纖維片材厚度折減系數(shù)，取km＝（–）≤，其中tcf的單位為mm，Ecf的單位為MPa； ncf