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解析碳纖維布的強度
時間:2019年06月25日 來源:甘肅郝氏炭纖維有限公司  作者:郝氏碳纖維 瀏覽次數:

碳纖維布加固法是將抗拉強度極高的碳纖維用環氧樹脂沿受拉方向或垂直于裂縫方向粘貼在要補強的結構上,形成一個整體,碳纖維材料與原有鋼筋混凝土共同受力增大結構的抗裂、抗剪、抗彎以及抗壓能力,提高結構的強度、剛度、抗裂性和延伸性,達到結構補強和改善結構受力的目的。

碳布規格型號

對于從事加固行業的人來說碳纖維布也不定都不陌生,大家也經常聽到一級300g、一級200g、二級300g、二級200g規格的碳布,那么對于這些規格的碳纖維布大家真的那么了解么?

根據碳纖維的強度等級可分為一級和二級。

一級碳纖維布和二級碳纖維布在外觀上是看不出區別的,只是力學性能有區別。

一級碳纖維布的抗拉強度≥3400MPa,彈性模量≥230GPa,伸長率≥1.6%;

二級碳纖維布的抗拉強度≥3000MPa,彈性模量≥200GPa,伸長率≥1.5%。

一級碳纖維布和二級碳纖維布在外觀上看不出區別,需要送實驗室進行檢測才可以分辨出碳布的強度等級。

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碳布按單位面積克數分為200g和300g,其實200g表示的是1㎡碳布的質量是200g,同理300g碳布表示的是1㎡碳布的質量為300g。

加固行業用的碳纖維基本都是12K,12K碳纖維原絲的線密度為0.8g/m,所以10cm寬的200g/㎡碳纖維布擁有25束碳纖維原絲,10cm寬的300g/㎡碳纖維布擁有37束碳纖維原絲。

在碳纖維布采購時,經常有人會問到碳纖維布的抗拉強度是多少,大部分人會告訴你是3400MPa,其實這個是一級碳纖維布的抗拉強度標準值。還有一個抗拉強度設計值也會偶爾提到。那這兩個值在實際中有什么意義呢?

碳纖維布的強度

一、抗拉強度標準值

一般說的抗拉強度就表示抗拉強度標準值,碳纖維布的抗拉強度表示碳纖維布單位面積所能承受的最大拉應力,說的簡單點就是1mm²截面積的碳纖維布可以承受3400N的力。以一級300g的碳布為例,100mm寬它的截面積S=a(碳布寬度)b(碳布厚度)=100*0.167(300g碳布厚度)=16.7mm²,那它理論上就可以承受的力F=3400N*16.7=56780N。施工單位對抗拉強度關注更多一些,因為在采購碳布時要求碳布抗拉強度為3400MPa,如果達不到則表示碳布不合格,是不可以應用在本工程中的。

二、抗拉強度設計值

同樣的碳布在不同的加固構件中抗拉強度是有可能是不一樣的,一級碳布抗拉強度設計值在重要構件中取1600MPa,在一般構件中取2300MPa。很多人疑惑,為什么越是重要對的構件設計值反而越小呢,首先要明白抗拉強度設計值是在受力計算時計算的值。一級碳布的抗拉強度標準值是3400MPa,已經是確定的,那么在計算時取值越小肯定是越安全的,所以導致重要構件的抗拉強度設計值小于一般構件的抗拉強度設計值。設計單位對抗拉強度設計值更關注一些,因為在受力計算時,用到的都是抗拉強度設計值。

抗拉強度標準值和抗拉強度之間有什么聯系呢?

首先碳纖維布只有達到3400MPa的抗拉強度標準值才可以按相應的抗拉強度設計值去計算。在加固時碳纖維布具體能發揮多大的抗拉強度呢?這個不好確定,因為每個工程的具體情況不一樣,實際發揮的強度也不一樣,有些結構變形較大采用碳纖維加固就會導致碳纖維的強度發揮的很少,甚至可能發揮的強度小于抗拉強度設計值,這樣結構就會有一定安全風險,所以這樣的結構也不適合采用碳纖維布進行加固。

強度是碳纖維布一個很重要的參數,在加固工程中要充分利用碳纖維的抗拉強度,這樣才能使結構更加安全。

來源:加固技術

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