碳纖維加固技術在四平市站前住宅樓的加固工程中得到了廣泛應用，該案例通過計算和分析，展示了碳纖維加固技術在提高建筑結構性能方面的有效性，對四平市站前住宅樓的結構進行了詳細的檢查和評估，確定了需要加固的區域和程度，根據碳纖維加固技術規范，選擇了適當的碳纖維材料和施工工藝，在施工過程中，嚴格按照規范進行操作，確保了碳纖維加固的效果和安全性，通過對加固后的住宅樓進行測試和評估，驗證了碳纖維加固技術在提高建筑結構性能方面的有效性。

碳纖維加固設計計算案例

以下以四平市站前住宅樓加固工程為例進行介紹：

1. 工程概況
   • 該住宅樓建造于90年代初，為底部框架剪力墻結構，底部2層框架，上部4層住宅。原1、2層設計為餐廳和廚房（廚房在一層），后因計劃重新裝修開設肯德基連鎖店，將廚房移到2層，原1層廚房位置設售餐臺，功能改變導致荷載增大，原2層局部梁不能滿足設計要求，需加固，經論證比較后決定采用碳纖維復合材料加固。
2. 材料特性
   • 碳纖維布：本工程使用德國進口的碳纖維布(C200)，單位面積質量（g/cm - 2）、設計厚度、抗拉強度fcf(Mpa)、彈性模量Ecf(Mpa)等為其主要性能指標。
   • 粘貼用樹脂：采用國產JGN型建筑結構膠，其拉伸強度、修補樹脂、粘結樹脂等為主要性能指標。
3. 加固設計計算
   • 基本假定
     • 受拉區混凝土的作用忽略不計。
     • 梁受彎后，混凝土、鋼筋及碳纖維應變符合平截面假定。
     • 碳纖維材料采用線彈性應力 - 應變關系：σcf = Ecf×εcf且εcf 。
   • 具體計算（以A軸梁跨中為例）
     • 原梁參數：梁截面b×h = 350mm×650mm，C30混凝土，原梁配有As0 = 2900mm2、As0' = 980mm2，設計彎矩Mu = 510Kn·m。按原設計計算最大彎矩設計值，根據公式x=(fyAs - fy'As')/fcb = 115mm，Mu=fcbx(h0 - x/2)+fy'As'(h0 - a’)計算得到原梁的承載彎矩。其中h0為梁的有效高度，fy、fy'為鋼筋屈服強度，fcb為混凝土抗壓強度設計值等參數代入計算。
     • 加固設計計算：本設計采取在梁底粘貼300mm寬碳纖維布3層(Acf = )。首先計算碳纖維片材厚度折減系數km = 1 - ncfEcftcf/420000（ncf、Ecftcf為相關系數），得到km。再計算界限相對高度ξcfb = εcu/(εcu+[εcf])（εcu為混凝土極限壓應變，[εcf]為碳纖維允許拉應變）。然后根據公式fcbx = fyAs - fy'As'+EcfεcfAcf和x = εcu/εcu+εcf解得混凝土受壓區高度x和受拉面上碳纖維片材的拉應變εcf。最后按公式M=fcbx(h0 - x/2)+fy'As'(h0 - a’)+EcfεcfAcf(h - h0)計算加固后的彎矩，經計算此梁的最大彎矩設計值比原來提高了13%。

碳纖維加固成本效益分析

碳纖維材料市場發展趨勢

碳纖維加固技術規范解讀

碳纖維加固與其他方法對比

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