玻璃钢的结构应用

玻璃钢的结构应用

世界范围内主要将这种材料用于以下关键点,这种材料在该地区也发挥着至关重要的作用。玻璃钢可用于加固建筑物和桥梁的梁、柱和板。即使在结构构件由于以下原因而严重损坏后,也可以增加结构构件的强度加载条件。对于损坏的钢筋混凝土构件,首先需要通过清除松散的碎屑并用砂浆或环氧树脂填充空腔和裂缝来修复构件。一旦构件被修复,就可以通过湿法手糊来实现加固,即用环氧树脂浸渍纤维板,然后将它们应用到构件的清洁和准备好的表面上。

与所需的强度增强相关,通常采用两种技术来加固梁:抗弯加固或抗剪加固。在许多情况下,可能需要提供两种强度增强。对于梁的抗弯加固,将 玻璃钢板或板应用于构件的受拉面(施加顶荷载或重力荷载的简支构件的底面)。主要拉伸纤维沿梁纵轴方向排列,类似于其内部抗弯钢筋。这增加了梁的强度及其刚度(引起单位偏转所需的载荷),但降低了偏转能力和延展性。

对于梁的剪切加固,玻璃钢应用于构件的腹板(侧面),纤维横向于梁的纵轴取向。通过桥接在施加载荷下形成的剪切裂缝,以与内部钢箍筋类似的方式实现对剪切力的抵抗。玻璃钢可以应用于多种配置,具体取决于构件的外露面和所需的加固程度,这包括:侧面粘合、U 型包裹(U 型夹套)和封闭包裹(完整包裹)。侧面粘合涉及仅将 玻璃钢应用于梁的侧面。由于 玻璃钢自由边缘处的混凝土表面脱粘而导致的失效,它提供的剪切加固量最少。对于 U 型包裹,玻璃钢以“U”形连续应用于梁的侧面和底部(张力)面。如果梁的所有面都可以接触到,则最好使用封闭包裹,因为它们可以提供最大的强度增强。封闭包裹包括在构件的整个周边周围应用 FRP,这样就没有自由端,典型的失效模式是纤维断裂。对于所有的包裹配置,玻璃钢可以沿着构件的长度作为连续的片材或作为离散的条带应用,具有预定义的最小宽度和间距。

可以通过在底面(受拉面)应用 玻璃钢条来加固楼板。这将导致更好的弯曲性能,因为板的抗拉强度由 玻璃钢的抗拉强度补充。对于梁和板,玻璃钢加固的有效性取决于所选用于粘合的树脂的性能。对于使用侧面粘合或 U 形包裹的剪切强化来说,这尤其是一个问题。柱子通常在其周边用 玻璃钢包裹,就像封闭或完全包裹一样。这不仅导致更高的抗剪强度,而且对于柱设计更为重要,它导致轴向载荷下的抗压强度增加。玻璃钢包裹层通过限制柱的横向膨胀来发挥作用,这可以通过类似于螺旋钢筋对柱芯的作用来增强约束。

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