碳纤维梁加固计算书

项目名称_____________构件编号_____________日期_____________

设    计_____________校    对_____________审核_____________

一、基本资料

       1．设计依据:

              《碳纤维片材加固混凝土结构技术规程》（CECS 146:2003）（以下简称规程）

              《混凝土结构设计规范》（GB50010—2002）（以下简称规范）

       2．问题类型:

              根据期望的承载力求碳纤维片材用量

              期望的加固后的抗弯承载力为82.00 kN·m

              期望的加固后的抗剪承载力为60.00 kN

       3．截面参数:

              截面宽度:  b = 300.00 mm

              截面高度:  h = 550.00 mm

              受拉钢筋: 3根 直径为16.00 mm

              受拉钢筋面积 A_s = 603.19 mm²

              受拉钢筋合力点至截面近边缘的距离 a = 25.00 mm

              受拉筋: HPB235(Q235), 受拉筋抗拉强度设计值 f_y = 210.00 N/mm²

              受压钢筋: 0根 直径为20.00 mm

              受压钢筋面积　A’_s = 0.00 mm²

              受压钢筋合力点至截面近边缘的距离 a’ = 20.00 mm

              受压筋: HPB235(Q235), 受压筋抗拉强度设计值 f ’_y = 210.00 N/mm²

              混凝土: C15  

                     轴心抗压强度设计值 f_c = 7.2 N/mm²

                     轴心抗拉强度设计值 f_t = 0.91 N/mm²

                     轴心抗拉强度标准值 f_tk = 1.27 N/mm²

       4．梁底受拉碳纤维片材参数:

              弹性模量 E_cf = 1.40 × 10⁵ MPa

              抗拉强度标准值 f_{c f k} = 2000.00 MPa

              不考虑二次受力

       5．梁侧受剪碳纤维片材参数:

              粘贴层数 n _cfv = 1

              单层厚度 t _cfv = 0.111 mm

              弹性模量 E_cfv = 1.40 × 10⁵ MPa

              条带宽度 w _cf = 100.00 mm

              条带净间距 s _cf = 100.00 mm

              加固方式: 封闭粘贴, 碳纤维片材受剪加固形式系数j 取1.00

              荷载形式: 集中荷载(包括集中荷载对支座截面或节点边缘所产生的剪力值占总剪力值的75%以上的情况),集中荷载至支座距离为600.00mm

       6．箍筋参数:

              箍筋直径 6mm

              箍筋肢数 1

              箍筋间距 150.00mm

              箍筋: HPB235(Q235), 箍筋抗拉强度设计值 f_yv = 210.00 N/mm²

       7．弯起筋参数:

              弯起筋直径 6mm

              弯起筋根数 0

              弯起角度 45

二、计算结果

       1．加固前构件在初始弯矩作用下, 截面受拉边缘混凝土的初始应变 e _i :

              不考虑二次受力, e _i 取0

       2．采用碳纤维加固, 达到期望的弯矩值时, 混凝土受压区高度x和受拉面上碳纤维片材的拉应变 e _cf以及梁底所需的碳纤维截面积A_cf的求解:

              受压区高度x = 113.23 mm >= x_cfbh = 0.21 ×550.00 = 113.23 mm

              根据规程(4.3.2-1)式、(4.3.2-2)式以及(4.3.2-3)式联立求解:

                                (4.3.2-1)

              代入数值, 得

              解上述三元一次方程组, 得 x = 113.23mm,      e_cf = 0.00952,

              A_cf = 88.43mm²

       3．侧面采用碳纤维加固并达到期望的抗剪承载力时:

              根据4.4.1-3, 达到受剪承载能力极限状态时碳纤维片材的应变:

              根据4.4.1-1, 碳纤维片材需承担的剪力:

              梁本身的抗剪承载力已经能满足要求, 无需加固.

三、结论

项目名称_____________构件编号_____________日期_____________

设    计_____________校    对_____________审核_____________

一、基本资料

       1．设计依据:

              《碳纤维片材加固混凝土结构技术规程》（CECS 146:2003）（以下简称规程）

              《混凝土结构设计规范》（GB50010—2002）（以下简称规范）

       2．问题类型:

              根据期望的承载力求碳纤维片材用量

              期望的加固后的抗弯承载力为82.00 kN·m

              期望的加固后的抗剪承载力为60.00 kN

       3．截面参数:

              截面宽度:  b = 300.00 mm

              截面高度:  h = 550.00 mm

              受拉钢筋: 3根 直径为16.00 mm

              受拉钢筋面积 A_s = 603.19 mm²

              受拉钢筋合力点至截面近边缘的距离 a = 25.00 mm

              受拉筋: HPB235(Q235), 受拉筋抗拉强度设计值 f_y = 210.00 N/mm²

              受压钢筋: 0根 直径为20.00 mm

              受压钢筋面积　A’_s = 0.00 mm²

              受压钢筋合力点至截面近边缘的距离 a’ = 20.00 mm

              受压筋: HPB235(Q235), 受压筋抗拉强度设计值 f ’_y = 210.00 N/mm²

              混凝土: C15  

                     轴心抗压强度设计值 f_c = 7.2 N/mm²

                     轴心抗拉强度设计值 f_t = 0.91 N/mm²

                     轴心抗拉强度标准值 f_tk = 1.27 N/mm²

       4．梁底受拉碳纤维片材参数:

              弹性模量 E_cf = 1.40 × 10⁵ MPa

              抗拉强度标准值 f_{c f k} = 2000.00 MPa

              不考虑二次受力

       5．梁侧受剪碳纤维片材参数:

              粘贴层数 n _cfv = 1

              单层厚度 t _cfv = 0.111 mm

              弹性模量 E_cfv = 1.40 × 10⁵ MPa

              条带宽度 w _cf = 100.00 mm

              条带净间距 s _cf = 100.00 mm

              加固方式: 封闭粘贴, 碳纤维片材受剪加固形式系数j 取1.00

              荷载形式: 集中荷载(包括集中荷载对支座截面或节点边缘所产生的剪力值占总剪力值的75%以上的情况),集中荷载至支座距离为600.00mm

       6．箍筋参数:

              箍筋直径 6mm

              箍筋肢数 1

              箍筋间距 150.00mm

              箍筋: HPB235(Q235), 箍筋抗拉强度设计值 f_yv = 210.00 N/mm²

       7．弯起筋参数:

              弯起筋直径 6mm

              弯起筋根数 0

              弯起角度 45

二、计算结果

       1．加固前构件在初始弯矩作用下, 截面受拉边缘混凝土的初始应变 e _i :

              不考虑二次受力, e _i 取0

       2．采用碳纤维加固, 达到期望的弯矩值时, 混凝土受压区高度x和受拉面上碳纤维片材的拉应变 e _cf以及梁底所需的碳纤维截面积A_cf的求解:

              受压区高度x = 113.23 mm >= x_cfbh = 0.21 ×550.00 = 113.23 mm

              根据规程(4.3.2-1)式、(4.3.2-2)式以及(4.3.2-3)式联立求解:

                                (4.3.2-1)

              代入数值, 得

              解上述三元一次方程组, 得 x = 113.23mm,      e_cf = 0.00952,

              A_cf = 88.43mm²

       3．侧面采用碳纤维加固并达到期望的抗剪承载力时:

              根据4.4.1-3, 达到受剪承载能力极限状态时碳纤维片材的应变:

              根据4.4.1-1, 碳纤维片材需承担的剪力:

              梁本身的抗剪承载力已经能满足要求, 无需加固.

三、结论

项目名称_____________构件编号_____________日期_____________

设    计_____________校    对_____________审核_____________

一、基本资料

       1．设计依据:

              《碳纤维片材加固混凝土结构技术规程》（CECS 146:2003）（以下简称规程）

              《混凝土结构设计规范》（GB50010—2002）（以下简称规范）

       2．问题类型:

              根据期望的承载力求碳纤维片材用量

              期望的加固后的抗弯承载力为82.00 kN·m

              期望的加固后的抗剪承载力为60.00 kN

       3．截面参数:

              截面宽度:  b = 300.00 mm

              截面高度:  h = 550.00 mm

              受拉钢筋: 3根 直径为16.00 mm

              受拉钢筋面积 A_s = 603.19 mm²

              受拉钢筋合力点至截面近边缘的距离 a = 25.00 mm

              受拉筋: HPB235(Q235), 受拉筋抗拉强度设计值 f_y = 210.00 N/mm²

              受压钢筋: 0根 直径为20.00 mm

              受压钢筋面积　A'_s = 0.00 mm²

              受压钢筋合力点至截面近边缘的距离 a' = 20.00 mm

              受压筋: HPB235(Q235), 受压筋抗拉强度设计值 f '_y = 210.00 N/mm²

              混凝土: C15  

                     轴心抗压强度设计值 f_c = 7.2 N/mm²

                     轴心抗拉强度设计值 f_t = 0.91 N/mm²

                     轴心抗拉强度标准值 f_tk = 1.27 N/mm²

       4．梁底受拉碳纤维片材参数:

              弹性模量 E_cf = 1.40 × 10⁵ MPa

              抗拉强度标准值 f_{c f k} = 2000.00 MPa

              不考虑二次受力

       5．梁侧受剪碳纤维片材参数:

              粘贴层数 n _cfv = 1

              单层厚度 t _cfv = 0.111 mm

              弹性模量 E_cfv = 1.40 × 10⁵ MPa

              条带宽度 w _cf = 100.00 mm

              条带净间距 s _cf = 100.00 mm

              加固方式: 封闭粘贴, 碳纤维片材受剪加固形式系数j 取1.00

              荷载形式: 集中荷载(包括集中荷载对支座截面或节点边缘所产生的剪力值占总剪力值的75%以上的情况),集中荷载至支座距离为600.00mm

       6．箍筋参数:

              箍筋直径 6mm

              箍筋肢数 1

              箍筋间距 150.00mm

              箍筋: HPB235(Q235), 箍筋抗拉强度设计值 f_yv = 210.00 N/mm²

       7．弯起筋参数:

              弯起筋直径 6mm

              弯起筋根数 0

              弯起角度 45

二、计算结果

       1．加固前构件在初始弯矩作用下, 截面受拉边缘混凝土的初始应变 e _i :

              不考虑二次受力, e _i 取0

       2．采用碳纤维加固, 达到期望的弯矩值时, 混凝土受压区高度x和受拉面上碳纤维片材的拉应变 e _cf以及梁底所需的碳纤维截面积A_cf的求解:

              受压区高度x = 113.23 mm >= x_cfbh = 0.21 ×550.00 = 113.23 mm

              根据规程(4.3.2-1)式、(4.3.2-2)式以及(4.3.2-3)式联立求解:

                                (4.3.2-1)

              代入数值, 得

              解上述三元一次方程组, 得 x = 113.23mm,      e_cf = 0.00952,

              A_cf = 88.43mm²

       3．侧面采用碳纤维加固并达到期望的抗剪承载力时:

              根据4.4.1-3, 达到受剪承载能力极限状态时碳纤维片材的应变:

              根据4.4.1-1, 碳纤维片材需承担的剪力:

              梁本身的抗剪承载力已经能满足要求, 无需加固.

三、结论