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碳纤维在广西某电解厂房加固中的应用概述
碳纤维在广西某电解厂房加固中的应用 郑建军1陈天镭2 1.甘肃土木工程科学研究院兰州730020;2.兰州有色冶金设计研究院兰州730000 摘要:通过对广西某电解厂房框架梁、柱裂缝的检测分析,提出采用碳纤维加固的设计方案, 并实施取得了良好效果。 关键词:碳纤维裂缝加固 CFRPinthe of StrengtheningElectrolyticFactoryBuilding Guangxi Tianlei2 ZhengJianjunlCheng Civil ResearchInstituteLanzhouChina !.GansuEngineering 73002;2.LanzhouTheResearchInstitute Design OfNonferrousmetalsLanzhouChina 73000 Abstract:Setaroofbeamin an offramesto placethroughelectrolyticfactory building Guangxi, the ofthe forwardand the measuringanalysispostcrack,put thatthecarbon adoptsdesignplan fibre made the result. strengthens,hasgood fibrereinforced Keywords:Carbonpolymer CFRP Crock Strengthening
-l 引言 碳纤维 CFRP 是一种纤维增强复合材料,由于碳纤维布粘贴在混凝土构件的外表面,与
混凝士协调工作、共同承担外荷载。同时对混凝土构件裂缝的产生和发展有一定的约束作用,
具有优越的物理力学性能,耐久性能及耐腐蚀性能,且施工方便,所以广泛用于各种结构的加
固中。广西百色某20万吨电解铝工程大型轻钢结构电解厂房由于地基不均匀沉降,造成框架
产生裂缝直接影响结构的承载力和耐久性,采用碳纤维进行加固,取得了良好的效果。
2工程概况
⑨J‘房跨度为24m, D~ 9间46m,在纵向设置了数条变形缝,电解车间柱网平面简图如图
1。 电解车间为以H型钢门式刚架承重的轻钢结构厂1房,抗震烈度为7度。吊车起重量lOt,
屋面采用暗扣式镀锌钢板。门式刚架置于2.5m标高的钢筋混凝土框架平台柱上,框架柱下分
别为桩基础和钢筋混凝土独立基础。电解槽布置在 D~⑨及⑥~⑨跨内。电解车间岩石工
程地质分为一区 填方区 和-区 挖方区 。 电解J4房于2001年9月完工,电解槽全部就位,于2002年3月发现』‘房主体结构框架部
分出现大景裂缝,裂缝主要分布在框排架梁柱上。
22 FRP与结构补强 渺鼢一 【I // 妒 _,’ / I区 填方区 II区 挖方区 西 ,烈酗魁糊憔L P斛8 韭 东 铲 \ \J |I \| I】]l j .|I /_ l】| FF一 EE #E生 y 妒扩 卜L』+L上斗—LLL』~步吐—LJ——卜』JLLL斗—LL一 由 ④ t刍 ,,一//”68”“囟 c南 南 图1 电解车间柱网平面简图
3裂缝位置分布范围和产生原因
3.1裂缝位置分布范围 我们采用超声波检测仪对部分梁柱的裂缝进行了检测,检测的大部分裂缝宽度为0.1~
20mm的占总数的70%。
3.1.1主厂房及平台框排架柱裂缝 u形裂缝发生在④轴与①~⑧轴相交,⑨轴与①~@轴相交,①轴与④~⑨轴
相交的主厂房排架柱上 共56根柱 ,此类裂缝均发生在主厂房框排架梁柱节点下方的柱外侧,
裂缝沿柱外表面水平环绕,在柱外侧面连通并向柱内侧延伸成水平“U”形,见图2。 发生在③/⑥、①/④及②、③、④轴平台柱上裂缝亦同,裂缝均发生在主厂房平 台框架柱 共63根柱 节点下方的柱内侧。
3.1.2主厂房平台框架梁斜裂缝 主厂房平台框架梁裂缝分为两类:一种裂缝呈45。斜向发展,主要在梁侧面下部1/3~1/2
范围,为连通整个梁侧面,绝大多数梁底无裂缝。裂缝宽度0.15~0.30mm,个别为2.0mm。另
一种裂缝成90。垂赢,主要在梁两侧面呈等距离分布,基本在两侧面连通,此类裂缝未向梁底、
梁顶发展,裂缝宽度0.15~0.30mm,见图3。 桂外嘲裂缝 圈,榧排雄梓裂缝 图3框架梁斜裂缝 碳纤维在广西某电解厂房加固中的应用 23
3.2裂缝产生原因 根据裂缝位置分布及形态,经分析确定该建筑产生裂缝的主要原因如下: 地基 填方区 由于基础形式不一致,排架柱 边柱 全部采用灌注桩基础进入中风化泥
岩。2.5m钢筋混凝土平台柱 中柱 基础全部采用独立基础,置于压实填土上,埋深2.2m左
右,基底下垫防胀缩变形的密实砂层500mm厚。
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