碳纤维在广西某电解厂房加固中的应用概述.pdf

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。