碳纤维布和钢板加固对比如何呢?

来源: 沐风  日期:2022-11-03    属于:加固知识

近年来,由于使用寿命、使用功能的变化等原因,导致结构性疾病呈逐渐上升的趋势。对建筑物结构进行加固,可以有效地提高结构的承载力,提高结构的耐久性。到目前为止,结构加固系统有很多种。成熟的加固方法和加固方法都有其独特的特点。

在连续使用各种加固方法和反馈时,只选择一种加固方法会有很强的局限性。比如碳纤维增强聚合CFRP(CFRP),只适用于钢筋混凝土的弯曲、拉力、轴压和大偏心受压构件的配筋,并且只能承受拉应力的作用。

钢板加固法和碳纤维加固法,两者差别很大,但也各有优缺点。采用碳纤维增强聚合物和粘结剂形成整体结构的原结构,提高了结构的承载力和延性;钢板粘结加固方法采用角钢、节点形式的钢框架结构构件与原结构构件共同提高了原结构的承载力和抗震能力,但这种方法是大量的钢材浪费。

“抗拉强度”是加固材料行业的一个专业术语。它是一定程度上代表着此种加固材料能不能起到应有的加固效果。下面我们就说说这两种材料的抗拉强度。

钢板的抗拉强度

粘钢加固中用到的钢板,发生破坏时会经历四个阶段,分别为弹性阶段、屈服阶段、强化阶段、颈缩阶段。

弹性阶段:随着荷载增加,应变随应力呈正比增加,即材料实际变形与受力存在正比例的关联。卸去荷载后,试件恢复原状,表现为弹性变形。在弹性阶段内应力与应变的比值为一常量,这一常量就是该金属材料的弹性模量。

屈服阶段:当荷载进一步增加达到材料屈服点后,金属材料应力与应变将不再呈现比例变化,变形迅速发展,金属材料达到屈服极限时所受到的拉应力,即为屈服强度。发生屈服的金属材料尽管尚未破坏但已不能满足使用要求,因此设计中一般以金属材料的屈服强度作为强度计算的取值依据。

强化阶段:金属材料屈服后,拉力会重新有所增加,抵抗塑性变形的能力会重新提高,称为强化阶段。

颈缩阶段:材料变形迅速增大,应力反而下降,薄弱处材料截面显著缩小,产生“颈缩现象”,直至断裂。而金属材料在这个阶段承受的最大拉应力就是它的抗拉强度。

碳纤维复合材的抗拉强度

钢板的破坏节段是四个,碳纤维布不是金属材料,它从受力到破坏的过程中,一直处于弹性阶段,最终破坏时受到的最大拉应力即为抗拉强度。

而对于碳纤维板,由碳纤维原丝浸渍树脂拉挤成型的另一种碳纤维复合材来说,受力过程中同样处于弹性阶段。而碳纤维板受加工工艺影响,抗拉强度会存在较大的差异。

所以,综上来看,碳纤维布的抗拉强度比钢板要强些。但是大家选购加固材料的时候,不能光凭着抗拉强度的这一项系数而决定用哪一种材料,而是根据项目,综合各项指标来决定。

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