本文通過一個實際工程案例，分析了樓板加固設計的關鍵技術與實施要點，案例中，某既有建筑樓板因使用功能變更導致荷載增加，原結構承載力不足，需進行加固處理，設計團隊通過現場檢測與計算分析，確定了采用碳纖維布（CFRP）粘貼加固與增設鋼梁相結合的方案，碳纖維布用于提升樓板抗彎承載力，具有輕質高強、施工便捷的優點；新增鋼梁則分擔部分荷載，優化傳力路徑，文中詳細闡述了加固方案的選型依據、計算驗算過程及施工注意事項，并對比了不同加固方法的優缺點，結果表明，該方案在滿足結構安全的前提下，最大限度減少了對建筑使用空間的影響，且經濟性較好，文章總結了類似樓板加固工程的設計要點，強調需結合原結構狀況、使用需求及施工條件進行綜合比選，為同類項目提供了參考。

某工程樓板粘貼碳纖維加固案例分析

• 工程背景
  • 在某工程案例中，由于建筑功能發生變化，樓板活荷載增大，經計算復核，既有樓板配筋中部分樓板上鐵鋼筋配筋不足，需要進行加固，加固方采用粘貼碳纖維法進行加固。加固計算采用設計軟件計算和EXCEL表格分別進行。
• 粘貼碳纖維加固法適用范圍
  • 適用于鋼筋混凝土受彎、軸心受壓、大偏心受壓及受拉構件的加固。采用該方法時要求被加固的混凝土結構構件，其現場實測混凝土強度等級不得低于C15，且混凝土表面的正拉粘結強度不得低于1.5MPa。
• 參考的規范和圖集及材料要求
  • 規范：《混凝土結構加固設計規范》(GB50367 - 2013)。
  • 材料要求：碳纖維材料本身的性能要求詳見《混凝土結構加固規范》GB5067第4.3的內容；對貼用結構膠的要求詳見國家標準《工程結構加固材料安全性鑒定技術規范》GB50728第4.2.2條的要求。
• 設計規定
  • 本方法適用于鋼筋混凝土受彎、軸心受壓、大偏心受壓及受拉構件的加固。
  • 被加固的混凝土結構構件，其現場實測混凝土強度等級不得低于C15。
  • 外貼纖維復合材加固鋼筋混凝土結構構件時，應將纖維受力方式設計成承受拉應力作用。
  • 粘貼在混凝土構件表面上的纖維復合材，不得直接暴露于陽光或有害介質中。
• 本案例加固要求
  • 經承載力復核，1軸 - 6軸X方向支座上鐵需要加固，支座最大彎矩為19.2KN*m/m。
  • 經承載力復核，B軸Y方向支座上鐵需要加固，支座最大負彎為13.0KN*m/m。
• 軟件分析步驟
  • 模版參數步驟
  • 操作步驟
    • 重新生成圖紙，點擊這個選項以后，之后所做的一系列操作都將重新開始，上一步所設置的加固方法、原有配筋方法等全部歸零。
    • 為加固輸入前提條件。
    • 鑒定計算，這一步鑒定計算的結果，和工具欄中的計算結果是一樣的（紅色框選處算出來的結果是樓板荷載增加之后的新荷載所需要的總配筋，包括原有的配和新增的配筋）。
    • 鑒定計算完成后，查看鑒定結果，在鑒定結果中，軟件會在配筋不足的位置處標出（括號里邊是指如果要達到現在樓板的承載力要求，需要配到575mm2，這些數值都是一延米配筋面積的要求）。本案例采用碳纖維布的加固方式，有三種碳纖維布可選擇，本案例采用三級高強碳纖維布加固，因為用三級算出來的面積比較大，實際粘的時候不至于特別稀疏，看著比較舒服，實際施工的時候也比較好操作，而且樓板的受力也比較均勻。
    • 加固計算，直接顯示出來的就是計算結果，可以將結果導出為CAD圖紙，方便加固時對照參數。
• 粘貼碳纖維加固EXCEL計算表格
  • 以某支座位置為例，這個支座位置原有的配筋是491mm2，支座處彎矩是19.2kN*m/m，數值21.1的含義是這個位置需要配三級高強碳纖維布21.1mm2/m（單位是mm2/m）。Excel表格是粘貼纖維布加固樓板的一個計算方式，里面有3個sheet表格。第一個表格能夠精確地計算樓板加固之前的抗彎承載力。在YJK軟件部分選用了三級高強碳纖維布，所以這里也選擇三級，和軟件保持一致；其中厚度和層數不參與計算，它只和實配多少的面積相關，輸的多少并不影響計算值。樓板加固通常需要卸載作業，可不考慮一次受力影響，在上述參數輸入完成后，會直接計算出結果。結果顯示需要補強碳纖維復合材有效截面20.42mm，同Y軟件計結11mm相比，誤差不5%，比較精確。

碳纖維加固與其他方法對比

樓板加固設計規范解讀

碳纖維加固材料性能要求

加固后樓板性能檢測方法