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4,2、纖維布及纖維增強(qiáng)復(fù)合材料4，2、2 本條為強(qiáng)制性條文,必須嚴(yán)格執(zhí)行,結(jié)構(gòu)加固用的玻璃纖維布，玻璃纖維增強(qiáng)復(fù)材筋和玻璃纖維增強(qiáng)復(fù)材管中的玻璃纖維 僅限使用高強(qiáng)型。S,或無堿型,E。玻璃纖維 不得使用中堿或高堿玻璃纖維 中堿及高堿玻璃纖維的長期耐水性和耐腐蝕性相對(duì)較差、難以滿足工程結(jié)構(gòu)耐久性的要求.4，2、3,本條對(duì)單向纖維布做出了規(guī)定.需說明以下幾點(diǎn)，1、纖維布的計(jì)算厚度為理論值 而不是纖維布的實(shí)測(cè)厚度、因?yàn)槔w維布質(zhì)地柔軟、實(shí)測(cè)厚度離散性很大。纖維密度應(yīng)由廠商提供，但應(yīng)同時(shí)出具檢測(cè)單位的測(cè)定證明材料、2，試驗(yàn)研究和工程應(yīng)用證明.單層纖維布的單位面積質(zhì)量越大 施工時(shí)浸漬樹脂越不容易完全浸透，施工質(zhì)量較難保證.因此對(duì)于單位面積質(zhì)量比較大的纖維布.應(yīng)采用粘度低且可使用時(shí)間較長的浸漬樹脂施工。以有利于樹脂對(duì)纖維的充分浸透。3 本條所指纖維質(zhì)量是指纖維的凈質(zhì)量，不包括固定纖維所用的緯線和預(yù)浸所用的樹脂質(zhì)量在內(nèi)，4 玻璃纖維布和玄武巖纖維布因纖維密度較大 單位面積質(zhì)量不宜過低、避免厚度過小、因此單層厚度可以較大 但在使用中也應(yīng)保證樹脂能夠充分浸透纖維布。4、2。4、纖維布按纖維種類不同，主要分為碳纖維布，玻璃纖維布,芳綸纖維布，玄武巖纖維布等 本標(biāo)準(zhǔn)中分別用CFS,GFS、AFS BFS表示，纖維布的主要力學(xué)性能應(yīng)按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn),定向纖維增強(qiáng)聚合物基復(fù)合材料拉伸性能試驗(yàn)方法,GB T.3354測(cè)定.試件寬度取15mm.表4.2,4中所列碳纖維布的指標(biāo)主要依據(jù)日本T700S碳纖維絲織成單向碳纖維布的性能確定.根據(jù)國內(nèi)進(jìn)行的大量碳纖維布材料檢測(cè)結(jié)果及其頻率分析.主要依據(jù)強(qiáng)度。模量不同分級(jí)、以滿足不同結(jié)構(gòu)加固要求的選擇.盡量降低成本.纖維布的分級(jí)命名,高強(qiáng)型纖維布由纖維布種類及指標(biāo)參量組成，例如,高強(qiáng)型碳纖維布、CFS.抗拉強(qiáng)度,2500MPa,等級(jí)命名CFS2500，高模型纖維布由纖維布種類 彈性模量指標(biāo)代號(hào)及指標(biāo)參量組成,例如、高模型碳纖維布，CFS 彈性模量，390MPa.等級(jí)命名CFSM390.目前用于結(jié)構(gòu)加固或修復(fù)的玻璃纖維布種類較少.由于玻璃纖維的成本較低 使用時(shí)可以根據(jù)不同的需要選擇不同級(jí)別。芳綸布與玄武巖纖維布均應(yīng)用較少、暫時(shí)不做詳細(xì)分級(jí)規(guī)定 各種纖維布的性能指標(biāo)是各參加編制單位根據(jù)國內(nèi)相關(guān)單位的檢測(cè)結(jié)果，對(duì)加固市場上廣泛使用的纖維布材料的檢測(cè)試驗(yàn)結(jié)果和科研結(jié)果.以及參考國外相關(guān)研究成果和技術(shù)規(guī)程而制定的。目前在加固工程中大量使用的是單向纖維布。故本條僅列出了單向纖維布的性能指標(biāo)。對(duì)雙向或多向纖維布的性能指標(biāo)未予列出,可以參照單向纖維布的指標(biāo)采用、纖維布的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)具有95、的保證率。彈性模量和極限應(yīng)變?nèi)∑骄?對(duì)于結(jié)構(gòu)加固用纖維增強(qiáng)復(fù)合材料,強(qiáng)度指標(biāo)是其最重要的指標(biāo)之一、采用標(biāo)準(zhǔn)值與現(xiàn)行的國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)是一致的、本標(biāo)準(zhǔn)采用以概率論為基礎(chǔ)的極限狀態(tài)法進(jìn)行承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)的計(jì)算和驗(yàn)算,各狀態(tài)表征材料性能的基準(zhǔn)值為標(biāo)準(zhǔn)值,按照現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)、建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，GB,50068規(guī)定 纖維布的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值取不小于95，的保證率的性能指標(biāo)值.即可按下式計(jì)算確定,fk、μf 1。645σf.μf,1.1 64δf,2，式中.fk、μf、σf.δf一一分別為纖維布抗拉強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)值 均值 標(biāo)準(zhǔn)差，變異系數(shù)，纖維布的抗拉強(qiáng)度應(yīng)按纖維布的凈截面積計(jì)算,凈截面積取纖維布的計(jì)算厚度乘以寬度。纖維布的計(jì)算厚度為纖維布的單位面積質(zhì)量除以纖維密度、4、2,5、復(fù)材板的主要力學(xué)性能應(yīng)按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn).定向纖維增強(qiáng)聚合物基復(fù)合材料拉伸性能試驗(yàn)方法,GB。T，3354測(cè)定、單向復(fù)材板的抗拉強(qiáng)度應(yīng)按板的截面。含樹脂 面積計(jì)算，截面面積。含樹脂，取實(shí)測(cè)厚度乘以實(shí)測(cè)寬度。復(fù)材板過厚或過寬、施工質(zhì)量均難以保證，所以在設(shè)計(jì)和施工時(shí) 都應(yīng)盡量使用寬度較小的復(fù)材板.相關(guān)研究表明 纖維體積含量在60,70、時(shí)性能最好,故本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定復(fù)材板中的纖維體積含量不宜小于60.4，2,6,復(fù)材板按纖維種類不同.主要分為碳纖維復(fù)材板,玻璃纖維復(fù)材板 玄武巖纖維復(fù)材板等 本標(biāo)準(zhǔn)中分別用CFP、GFP、BFP表示,試驗(yàn)研究表明、復(fù)材板的力學(xué)性能檢測(cè)時(shí)。試樣總長度為230mm、可保證工作部分為100mm。寬度為15mm、檢測(cè)的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確率較高.離散性較小 表4,2。6中所列復(fù)材板的指標(biāo)主要依據(jù)國內(nèi)外大量檢測(cè)結(jié)果及其頻率分析 復(fù)材板的分級(jí)命名由復(fù)材板的種類及指標(biāo)參量組成.例如。碳纖維復(fù)材板.CFP，抗拉強(qiáng)度。2000MPa,等級(jí)命名CFP2000.4，2、7,非預(yù)應(yīng)力復(fù)材筋可選用碳纖維復(fù)材筋。玻璃纖維復(fù)材筋,芳綸纖維復(fù)材筋或玄武巖纖維復(fù)材筋、預(yù)應(yīng)力復(fù)材筋可選用碳纖維復(fù)材筋，芳綸纖維復(fù)材筋或玄武巖纖維復(fù)材筋。當(dāng)復(fù)材筋作為加強(qiáng)筋與混凝土組合形成復(fù)材筋混凝土構(gòu)件時(shí)，應(yīng)與混凝土界面可靠粘結(jié),4、2，8 本條對(duì)復(fù)材筋做出了規(guī)定。1,2.單向復(fù)材筋的抗拉強(qiáng)度應(yīng)按筋材的截面,含樹脂.面積計(jì)算,截面面積,含樹脂,按名義直徑計(jì)算。復(fù)材筋允許使用橢圓截面,矩形截面筋,特別的 對(duì)于彎鉤筋，箍筋等材料,截面橢圓或矩形等形貌具有更好的使用性,對(duì)于橢圓截面筋。定義復(fù)材筋的直徑為與之截面面積相等的光圓筋的直徑，3、相關(guān)研究表明。纖維體積含量在60 70。時(shí)性能最好，故本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定復(fù)材筋中的纖維體積含量不宜小于60 4、2 9、復(fù)材筋按纖維種類不同.主要分為碳纖維筋。玻璃纖維筋 芳綸纖維筋。玄武巖纖維筋等，本標(biāo)準(zhǔn)中分別用CFB,GFB、AFB。BFB表示、本條規(guī)定了復(fù)材筋的主要力學(xué)性能指標(biāo)，復(fù)材筋為各向異性的材料.其性能與鋼筋不同，由于剪切滯后現(xiàn)象、一般復(fù)材筋隨直徑的增大。其強(qiáng)度也越低,檢測(cè)時(shí)應(yīng)采用不經(jīng)過表面處理的筋材進(jìn)行測(cè)試，根據(jù)不同檢測(cè)機(jī)構(gòu)的檢測(cè)結(jié)果。在本標(biāo)準(zhǔn)表4、2,9中對(duì)復(fù)材筋進(jìn)行了分級(jí)。另外.作為結(jié)構(gòu)受力筋使用時(shí).除考慮復(fù)材筋的拉伸強(qiáng)度，彈性模量 極限應(yīng)變外,還應(yīng)有剪切強(qiáng)度。握裹力.在堿性環(huán)境中的耐久性以及復(fù)材筋在新建結(jié)構(gòu)中的耐火性能等方面的數(shù)據(jù)，4.2 10。復(fù)材網(wǎng)格由連續(xù)纖維在工廠經(jīng)樹脂浸漬固化的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料網(wǎng)格狀制品 其幾何特征可由網(wǎng)格長度。網(wǎng)格寬度 橫向網(wǎng)格間距，縱向網(wǎng)格間距表示 復(fù)材網(wǎng)格的主要特征是具有剛性的交叉節(jié)點(diǎn),它可以確保復(fù)材網(wǎng)格錨固于水泥基材料形成一個(gè)可靠整體 工程中必須使用抗拉強(qiáng)度和交叉結(jié)點(diǎn)剛度經(jīng)過確認(rèn)的復(fù)材網(wǎng)格.本條規(guī)定了復(fù)材網(wǎng)格的主要力學(xué)性能指標(biāo),本標(biāo)準(zhǔn)附錄A給出了復(fù)材網(wǎng)格抗拉強(qiáng)度和彈性模量的測(cè)定方法,檢測(cè)時(shí)應(yīng)采用不經(jīng)過表面處理的復(fù)材網(wǎng)格進(jìn)行。因生產(chǎn)的工藝特點(diǎn)，復(fù)材網(wǎng)格的斷面尺寸會(huì)出現(xiàn)一定的離散性、而且因生產(chǎn)工藝的不同.復(fù)材網(wǎng)格的有效面積和表觀面積也存在較大的不同,因此本標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)所用的計(jì)算截面積均按網(wǎng)格單肢中纖維體積含量60 計(jì)算 由廠商按此原則給出標(biāo)稱的名義截面積而不是實(shí)測(cè)的截面積 廠商應(yīng)提供對(duì)應(yīng)名義截面積下的材料力學(xué)性能檢驗(yàn)報(bào)告 現(xiàn)有的復(fù)材網(wǎng)格產(chǎn)品主要是碳纖維網(wǎng)格和玄武巖纖維網(wǎng)格。因此本標(biāo)準(zhǔn)只給出了這兩種復(fù)材網(wǎng)格的力學(xué)性能指標(biāo)要求,對(duì)于其他類型的復(fù)材網(wǎng)格如玻纖網(wǎng)格也可按照本標(biāo)準(zhǔn)給出的方法進(jìn)行力學(xué)性能測(cè)試.4、2,11 復(fù)材型材具有很強(qiáng)的可設(shè)計(jì)性 在選擇纖維方面可選用單一的碳纖維,玻璃纖維。芳綸或玄武巖纖維,為了改善構(gòu)件的某種性能，也可以選擇上述纖維中的兩者或三者混雜，以達(dá)到優(yōu)化的目的、復(fù)材型材中纖維體積含量不應(yīng)小于50、是為了保證其有較高的性能,復(fù)材型材為各向異性、應(yīng)根據(jù)復(fù)材型材的受力狀態(tài)對(duì)纖維取向及鋪層進(jìn)行專門設(shè)計(jì)以充分利用復(fù)材材料的性能。4、2 12,盡管復(fù)材層合管的彈性材料參數(shù)可以通過力學(xué)方法計(jì)算得出。但研究表明，理論計(jì)算值對(duì)不同材料參數(shù)的誤差相當(dāng)可觀。同時(shí),對(duì)于角鋪設(shè)層合管,當(dāng)有相當(dāng)數(shù)量纖維偏離受力方向時(shí)，復(fù)材表現(xiàn)出明顯的非線性。這也無法在理論計(jì)算得到反映.因此。本標(biāo)準(zhǔn)推薦采用5種標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法得到復(fù)材管的材料性質(zhì) 復(fù)材條形試件拉伸試驗(yàn)具有操作簡便，離散性較低的優(yōu)點(diǎn)、因此本標(biāo)準(zhǔn)推薦其為測(cè)試復(fù)材軸向抗拉性能的標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法，但是應(yīng)該注意、該種試驗(yàn)方法僅適用于對(duì)稱.平衡。或特殊正交各向異性。鋪層方式.當(dāng)其用于其他鋪層方式的層合管時(shí)、應(yīng)合理評(píng)估單軸拉力引起的翹曲變形的影響.復(fù)材條形試件壓縮試驗(yàn)是通過夾具與試件端部間剪應(yīng)力傳遞來對(duì)試件中部施加壓應(yīng)力的一種試驗(yàn)方法,為本標(biāo)準(zhǔn)所推薦,該種方法能有效避免試件端部破壞以及屈曲破壞.因此能夠較為準(zhǔn)確地得到材料的抗壓彈性參數(shù)及壓潰荷載，與拉伸試驗(yàn)一樣.該種方法僅適用于宏觀表現(xiàn)為正交各向異性的復(fù)材、當(dāng)其用于其他復(fù)材時(shí)，應(yīng)注意復(fù)雜變形的影響.在復(fù)材圓管混凝土構(gòu)件中、復(fù)材圓管的環(huán)向抗拉性能對(duì)其約束效果十分重要 由于圓管曲率的存在、條形試件拉伸試驗(yàn)難以進(jìn)行。以往的試驗(yàn)研究對(duì)復(fù)材圓管的環(huán)向抗拉性能通常采用環(huán)形試件拉伸試驗(yàn),該試驗(yàn)方法較為成熟及易于實(shí)施 因此為本標(biāo)準(zhǔn)所推薦.環(huán)形試件拉伸試驗(yàn)的結(jié)果會(huì)受到以下因素的影響、1 試件與半圓盤之間的摩擦力.2.兩個(gè)半圓盤之間的空隙帶來的彎曲效應(yīng)、更加準(zhǔn)確的結(jié)果可由水壓試驗(yàn)獲得.此時(shí)可參考現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)。纖維增強(qiáng)熱固性塑料管短時(shí)水壓失效壓力試驗(yàn)方法、GB。T、5351的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行、條形試件壓縮試驗(yàn)可以得到復(fù)材的材料抗壓性質(zhì),但由于其采用試件為復(fù)材管中的一小片,故不能反映復(fù)材管整體受壓下的極限狀態(tài),如不能考慮屈曲的影響 管非均勻性的影響等.基于此、對(duì)于復(fù)材圓管,本標(biāo)準(zhǔn)推薦復(fù)材空管壓縮試驗(yàn)以得到其單軸抗壓極限狀態(tài)。理論和試驗(yàn)研究表明,復(fù)材圓管混凝土破壞時(shí)管的環(huán)向拉斷應(yīng)變具有較大的離散性。此拉斷應(yīng)變與混凝土的不均勻性、截面曲率以及復(fù)材管本身多軸應(yīng)力影響等因素有關(guān)、其值往往明顯低于復(fù)材標(biāo)準(zhǔn)拉伸試驗(yàn)所得數(shù)值，對(duì)于具有不同鋪層組成的復(fù)材層合管，其軸向和周向的剛度 強(qiáng)度比變化很大.多軸應(yīng)力對(duì)極限狀態(tài)的影響尤難評(píng)估 基于此，本標(biāo)準(zhǔn)推薦采用復(fù)材圓管混凝土短柱壓縮試驗(yàn)。本標(biāo)準(zhǔn)附錄B。來確定復(fù)材圓管混凝土的極限狀態(tài)、試驗(yàn)中通?？刹捎脧?qiáng)度等級(jí)為C40的混凝土.當(dāng)混凝土強(qiáng)度等級(jí)高于C50時(shí),混凝土強(qiáng)度對(duì)復(fù)材管極限狀態(tài)的影響不能忽略 故應(yīng)采用相應(yīng)等級(jí)混凝土進(jìn)行復(fù)材圓管混凝土短柱壓縮試驗(yàn)。本標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)方法主要基于復(fù)材應(yīng)力、應(yīng)變關(guān)系符合線彈性的假設(shè) 當(dāng)材料試驗(yàn)表明所采用復(fù)材具有明顯的非線性性質(zhì)時(shí),宜等效為線彈性材料 其彈性模量按等效方法計(jì)算、當(dāng)復(fù)材管應(yīng)力。應(yīng)變曲線表現(xiàn)出不斷軟化的非線性時(shí)。其等效彈性模量可取極限狀態(tài)時(shí)的割線彈性模量.當(dāng)復(fù)材管應(yīng)力 應(yīng)變曲線表現(xiàn)出不斷硬化的非線性時(shí).其等效彈性模量應(yīng)取初始切線彈性模量，復(fù)材型材中纖維鋪層的設(shè)計(jì)決定了構(gòu)件的性能，各種鋪層設(shè)計(jì)可以按照要求按照細(xì)觀力學(xué)和層合板理論計(jì)算確定、按細(xì)觀力學(xué)和層合板理論計(jì)算二種典型鋪層的基本參數(shù)見表1。其中類型一為,90。0、0、90，s 類型二為,90,45,90、s,各層厚度相同，由于復(fù)材型材的成型工藝對(duì)其質(zhì)量，性能影響較大,為排除生產(chǎn)工藝的不穩(wěn)定性造成的產(chǎn)品質(zhì)量離散性.故本標(biāo)準(zhǔn)中要求用于結(jié)構(gòu)加固 修復(fù)工程和構(gòu)成組合結(jié)構(gòu)工程的復(fù)材型材.必須是機(jī)械化生產(chǎn)工藝成型 目前國內(nèi)外較成熟的復(fù)材型材機(jī)械化成型工藝。主要為拉擠成型工藝和纏繞成型工藝.為保證產(chǎn)品質(zhì)量 還要求必須是專業(yè)認(rèn)證工廠生產(chǎn)、并經(jīng)權(quán)威質(zhì)檢部門檢測(cè)認(rèn)可的產(chǎn)品 4。2。13 復(fù)材抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值ffk具有95.的保證率,符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn).建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、GB.50068對(duì)材料標(biāo)準(zhǔn)值的保證率要求。在此基礎(chǔ)上進(jìn)行設(shè)計(jì)取值,復(fù)材材料的分項(xiàng)系數(shù)主要考慮復(fù)材片材加固混凝土構(gòu)件的可靠性指標(biāo)與現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)?；炷两Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范,GB,50010一致 并考慮復(fù)材材料破壞的脆性特點(diǎn)確定的、對(duì)纖維布加固、取1 40,新建結(jié)構(gòu)中的復(fù)材筋及其他工廠預(yù)制的復(fù)材制品取1、25 復(fù)材在長期所處環(huán)境的酸堿鹽。濕度 溫度，日照等作用下 性能會(huì)有不同程度地降低,由于不同環(huán)境情況對(duì)不同品種纖維材料劣化影響程度不同,考慮到耐久性的要求 采用不同的系數(shù)給予折減,環(huán)境影響系數(shù)是根據(jù)我國試驗(yàn)研究成果并參考了ACI.440。2R相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和國外學(xué)者的試驗(yàn)研究數(shù)據(jù)確定的。環(huán)境影響系數(shù)γ按本標(biāo)準(zhǔn)表4，2。13取值。其中玄武巖纖維復(fù)材在海洋環(huán)境，侵蝕性環(huán)境下性能保留率優(yōu)于玻璃纖維復(fù)材.但考慮到玄武巖纖維復(fù)材研究應(yīng)用歷史相比其他纖維復(fù)材較短，因此偏安全考慮環(huán)境影響系數(shù)，取值與玻璃纖維復(fù)材保持一致,