碳纤维加固计算表格

参数输入 混凝土强度设计值(N/mm2) 钢筋强度设计值(N/mm2) 强度种类 符号 混凝土强度等级 强度种类 符号 钢筋种类 C15 C20 C25 C30 C35 C40 C45 C50 C55 C60 一级钢HPB235 二级钢HRB335 三级钢HRB400 轴心抗压设计值 fc 7.2 9.6 11.9 14.3 16.7 19.1 21.1 23.1 25.3 27.5 抗拉强度设计值 ft 0.91 1.1 1.27 1.43 1.57 1.71 1.8 1.89 1.96 2.04 抗拉强度设计值 fy0 210 300 360 弹性模量 Ec 22000 25500 28000 30000 31500 32500 33500 34500 35500 36000 抗压强度设计值 f'y0 210 300 360 混凝土极限应变 εcu 0.0033 弹性模量 Es 210000 200000 200000 抗拉强度 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 值 ftk 1.27 1.54 1.78 2.01 2.2 2.39 2.51 2.64 2.74 2.85 混凝土极限应变 εs 0.01 碳纤维复合材料设计计算指标 性能项目 碳纤维布 条形板 梁计算所用的计算指标 梁计算所用的计算指标 高强度I级 高强度II级 高强度I级 高强度II级 抗拉强度设计值ff(MPa) 重要构件 1600 1400 1150 1100 1600 一般构件 2300 2000 1600 1400 弹性模量设计值Ef(MPa) 重要构件 230000 200000 160000 140000 230000 230000 一般构件 拉应变设计值εf 重要构件 0.007 0.007 0.007 0.007 0.007 一般构件 0.01 0.01 0.01 0.01 梁抗弯抗剪加固计算表格 抗弯加固混凝土参数输入区 侧贴碳纤维片材参数输入 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 26 27 28(结论区) 弯矩设计值(KN.m) 构件类型1/2(重要构件1)(一般构件2) 截面宽度b(mm) 截面高度h(mm) 受拉钢筋面积Aso(mm2) 受拉钢筋级别1/2/3 受拉钢筋排数0/1/2/3（板为0） 受压钢筋面积Aso'(mm2) 受压钢筋级别1/2/3 受压钢筋排数0/1/2/3（板为0） 混凝土标号C15－C60 考虑二次受力1否则取0 初始弯矩Mak(KN.m) 粘贴高度hf(从梁底面起算) 单侧粘贴层数nf,l 混凝土受压区高度x 551.94 1 300 700 2728 2 2 768 2 1 25 0 0 200 4 207.66 300 60 300 35 抗弯加固材料参数输入区 结论区(已知弯矩求碳纤维面积） 结论区(已知碳纤维面积求承载力) 侧贴碳纤维片材结论区 14 15 16 17 18 19 20 21 22 22 23 24 25 29 30 加固材料类型1/2/3/4(布高强度I级1)(布高强度II级2)(板高强度I级3)(板高强度II级4) 层数nf(4≥nf≥0) 碳纤维材料宽度bf(mm) 厚度tf(mm) 混凝土受压区高度x 碳纤维复合材料有效截面面积Afe 实际应贴碳纤维复合材料截面面积Af 抗弯承载力提高百分比 实际梁底每层碳纤维复合材的宽度 加固后构件抗弯承载力(KN.m) 混凝土受压区高度x 抗弯承载力提高百分比 梁未加固前抗弯承载力(KN.m) 加固后构件抗弯承载力(KN.m) 抗弯承载力提高百分比 粘贴延伸长度lc 1 4 300 0.167 211.01 132.49 200.39 18.12 300 551.94 211.01 18.12 467.29 546.09 16.86 2304 抗剪加固参数输入区 抗剪加固结论区 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 抗剪碳纤维类型1/2/3/4 梁的类型（1框架及悬挑2其他） 荷载形式(1均布2集中) 集中荷载至近端支座距离 剪跨比λ 抗剪强度折减系数ψvb 侧面粘贴高度hf(mm) 侧面粘贴层数nf 碳纤维条带宽度bf(mm) 碳纤维条带中心间距sf(mm) 箍筋级别1/2/3 箍筋面积Asv（mm2） 箍筋间距s(mm) 加固前剪力计算值(KN) 加固后剪力计算值(KN) 加固剪力提高系数％ 2 1 1 2500 3 0.85 500 1 200 400 1 100 200 254.69 286.48 12.48 说明： 1、重要构件指其自身失效将影响或危及承重结构体系整体工作的构件。 一般构件指其自身失效为孤立事件，不影响承重结构体系整体工作的构件。 表4.4.2-1碳纤维复合材安全性及适配性检验合格指标 2、高强度I级、高强度II级是指符合表4.4.2-1的加固材料。 3、抗剪强度折减系数ψvb按表9.3.3取值。 类别 单向织物（布） 条形板 4、16栏“碳纤维材料宽度b”对于“已知弯矩求碳纤维面积”的求解结果没有影响， 高强度 高强度 高强度 高强度 对“已知碳纤维面积求承载力”及“实际每层碳纤维复合材料的宽度”的求解结果有影响。 项目 Ⅰ级 Ⅱ级 Ⅰ级 Ⅱ级 5、第1栏“弯矩设计值”对“已知碳纤维面积求承载力”的求解结果没有影响， 抗拉强度标准值(MPa） ≥3400 ≥3000 ≥2400 ≥2000 受拉弹性模量(MPa) 2.4×105 2.1×105 1.6×105 1.4×105 表9.3.3抗剪折减系数ψvb值 伸长率(%) ≥1.7 ≥1.5 ≥1.7 ≥1.5 弯曲强度(MPa) ≥700 ≥600 — — 条带加锚方式 环形箍及加锚封闭箍 胶锚或钢板锚U型箍 加织物压条的一般U型箍 层间剪切强度（MPa） ≥45 ≥35 ≥50 ≥40 仰贴条件下纤维复合材与混凝土正拉粘结强度(MPa) ，且为混凝土内聚破坏 受力条件 均布荷载或剪跨比λ≥3 1.00 0.92 0.85 纤维体积含量（%） — — ≥65 ≥55 λ≤1.5 0.68 0.63 0.58 单位面积质量（g/m2） 200、250300 200、250300 — — 注：当λ为中间值时，按线性内插法确定ψvb值 混凝土柱受压加固计算表格 混凝土柱参数输入区 大偏心受压柱参数输入区 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 柱截面形式(1圆)(2矩) 圆柱直径D(mm) 截面宽度b(mm) 截面高度h(mm) 柱计算长度l0(mm) 截面棱角圆化半径r(mm) 柱纵筋面积 混凝土标号C15－C60 构件类型1/2(重要构件1)(一般构件2) 受压钢筋级别1/2/3 初始弯矩M(KN.m) 初始轴力N(KN.m) 受压钢筋中心至截面边缘距离a' 受拉钢筋中心至截面边缘距离a 受拉钢筋面积Aso(mm2) 受压钢筋面积A'so(mm2) 2 600 600 600 4500 20 3768 25 1 2 300 3500 40 40 1256 1256 碳纤维布类型 柱轴心受压加固布参数输入区 柱偏心加固布参数输入区 柱轴心受压加固结论区 大偏心受压加固结论区 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 加固材料类型1/2(布高强度I级1)(布高强度II级2) 碳纤维布层数nf(4≥nf≥2) 碳纤维布厚度tf(mm) 碳纤维布层数nf(4≥nf≥1) 碳纤维布厚度tf(mm) 碳纤维布宽度bf(mm) 柱加固前轴心受压承载力N(KN) 柱加固后轴心受压承载力N(KN) 受压承载力提高系数(%) 柱加固后偏心受压承载力N(KN) 加固效果判别判别 1 3 0.167 3 0.167 550 4872.96 5588.06 14.67 3512.61 满足要求 说明： 1、计算偏心受压时，第50栏应为偏心方向的截面高度h。 2、计算偏心受压时，仅适用于矩形或方形截面 3、柱计算长度见混凝土 规范 编程规范下载gsp规范下载钢格栅规范下载警徽规范下载建设厅规范下载 （50010-2002）第7.3.11条：对于现浇框架结构底层柱1.0H,其他楼层为1.25H。底层柱H为从基础顶面到一层楼盖顶面，其他楼层H为柱净高 混凝土柱抗剪抗震加固计算表格 柱抗剪加固混凝土参数输入区 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 抗剪碳纤维类型1/2/3 剪跨比λc 轴力N(KN) 柱截面宽度b(mm) 柱截面高度h(mm) 计算截面方向（b/h) 柱净高度Hn(mm) 混凝土标号C15－C60 箍筋级别1/2/3 箍筋直径（mm） b方向的箍筋肢数 h方向的箍筋肢数 箍筋间距s(mm) 柱剪跨比λ 构件类型1/2(重要构件1)(一般构件2) 柱截面形状(1圆2方3矩) 2 3 2600 500 500 b 3000 25 1 10 4 4 100 0 1 2 碳纤维布参数输入区 柱抗剪加固结论区 抗震加固结论区 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 加固材料类型1/2(布高强度I级1)(布高强度II级2) 碳纤维布层数nf(4≥nf≥1) 碳纤维布厚度tf(mm) 碳纤维布宽度bf(mm) 碳纤维条带中心间距sf(mm) 抗剪强度折减系数ψvc 圆柱直径D(mm) 加固前柱可以承受剪力值Vco(KN) 碳纤维布承受的剪力值Vcf(KN) 加固后柱可以承受剪力值Vc(KN) 加固后剪力提高系数％ 加固前柱的体积配箍率 碳纤维折算体积配箍率 加固后柱的体积配箍率 体积配箍率提高系数％ 1 1 0.167 200 400 0.72 600 502.964875 48.10 551.06 9.56 1.43 0.34 1.76 23.57 说明： 1、第87栏与第80栏均是为了输入剪跨比而设置的。当在第87栏输入剪跨比以后， 表9.5.2ψvc值 第80栏的数值不起作用。第80栏输入数据可以计算框架柱的剪跨比λ＝Hn/2h0, 计算轴压n 轴压比 ≥0.1 0.3 0.6 0.7 0.9 此时，务必使第87栏的数值务必为0。 0.87 受力条件 均布荷载或λc≥3 0.95 0.84 0.72 0.62 0.51 2、与碳纤维受力条件有关的抗剪强度折减系数ψvc，按表9.5.2取值。 λc≤1 0.9 0.72 0.54 0.32 0.16 3、柱截面形状与体积配箍率计算有关，默认为方柱。 注：1、λc为柱的剪跨比，对框架柱，λc＝Hn/2h0，Hn为柱的净高，h0为柱的有效高度 2、中间值按线性内插法确定。 受拉构件加固计算表格 轴心受拉构件加固 105 106 107 108 109 110 111 112 113 加固材料类型1/2/3/4(布I级1)(布II级2)(板I级3)(板II级4) 碳纤维面积Af(mm) 构件类型1/2(重要构件1)(一般构件2) 受拉钢筋级别1/2/3 受拉钢筋面积As0(mm2) 钢筋承担的拉力N1(KN) 碳纤维承担拉力N2(KN) 加固后构件可以承担的最大拉力N(KN) 轴向拉力承载力提高系数 1 50.1 2 2 1256 376.80 115.23 492.03 30.58 大偏心受拉加固计算 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 受拉构件截面宽度b(mm) 受拉构件截面高度h(mm) 计算截面方向（b/h) 混凝土标号C15－C60 偏心拉力N(KN.m) 偏心拉力与受拉钢筋的距离e(mm) 受压钢筋中心至截面边缘距离a' 受拉钢筋中心至截面边缘距离a 受拉钢筋面积Aso(mm2) 受拉钢筋级别1/2/3 500 500 b 25 100 300 30 30 628 2 124 125 126 127 128 129 结论区 受压钢筋面积A'so(mm2) 受压钢筋级别1/2/3 加固材料类型1/2/3/4(布I级1)(布II级2)(板I级3)(板II级4) 受拉侧碳纤维面积Af(mm) 构件类型1/2(重要构件1)(一般构件2) 受压区高度X Ne/[α1fcobx(h0-x/2)+f'yoA'so(h0-a')+ffAf(h-h0)] 是否能满足要求 628 2 1 150.2 2 41.25 0.15 满足 说明： 1、表中计算采用单位，除有说明外，长度宽度均为毫米，面积为平方毫米。 2、使用时请不要修改非数据输入部分数据。绿色部分为可修改数据。 3、计算依据《混凝土结构加固设计规范》(GB50367-2006）。 4、工作表保护密码为123&L&"楷体_GB2312,加粗倾斜"&20&U基于《混凝土结构加固设计规范》GB50367-2006规范的碳纤维加固计算表格&R&"楷体_GB2312,加粗倾斜"&20&U第&P页，共&[3页计算过程 已知弯矩求碳纤维面积计算过程 梁侧面加固计算 α1 A=0.5α1fcob B=-2Ah C=M-(f'yoA'so(h-α')-fyoAso(h-h0)) 混凝土标号C15－C60 混凝土抗压强度fco 砼抗压强度中间变量 混凝土受压区高度x1 混凝土受压区高度x2 碳纤维复合材料强度利用系数（Ψf） 碳纤维复合材料有效截面面积Afe 碳纤维复合材料厚度折减系数km 混凝土抗拉强度ft 砼抗拉强度中间变量 纤维与混凝土间粘结强度设计值ff,v β1 ξb 有效纵向受拉钢筋配筋率ρte 计算系数αf h0 εf0 Es hf hf/h ηf 侧面实际粘贴碳纤维面积 侧面碳纤维复合材料厚度折减系数km 侧面换算到底面实际面积 换算至底面实际层数 底面碳纤维复合材料厚度折减系数km Afe 碳纤维复合材料有效截面面积Afe A1=fyoAso-f'yoA'so A3=ffAfe/εf B=-(A1-(εcu+εf0)A3) C=-0.8A3εcuh 混凝土受压区高度x1 混凝土受压区高度x2 M 1.000 1785 -2499000 447828000 25 11.9 0 211.0 1189.0 0.7797 132 0.6612 1.27 0 0.508 0.80 0.55 0.019 1.21 640 0.00000 200000 175 0.25 1.59 233.80 0.66 154.58 3.09 0.78 119.8 119.8 588000 27390733.6154949 -497610.579 -50618075.7214345 207.66 1.1918378129 546.09 已知碳纤维面积求弯矩计算过程 加固前梁承载力计算过程 碳纤维复合材料有效截面面积Afe A1=fyoAso-f'yoA'so A3=ffAfe/εf B=-(A1-(εcu+εf0)A3) C=-0.8A3εcuh 混凝土受压区高度x1 混凝土受压区高度x2 M x=(fyoAso-f'yoA'so)/α1fcob M 132.50 588000 30285310.5751391 -488058.475 -55967253.9428571 211.0074836796 -74.2964262281 551.94 164.71 467.29 梁抗剪计算 碳纤维强度折减系数（框架及悬挑为0.28，其他为0.56） 碳纤维布承担的剪力Vbf（KN） 混凝土梁承担的剪力Vb0（KN） 梁加固后的剪力值(KN) 箍筋抗拉强度fyv 混凝土抗拉强度ft 碳纤维弹模Ecf 集中作用下剪跨比计算 0.28 31.80 254.69 286.48 210 1.27 230000 3.00 柱正截面受压计算 混凝土强度影响系数ψb 柱截面形式(1圆)(2方) 有效面积Acor 有效约束系数Kc 层数nf(4≥nf≥2) 层数判断 环向围束体积比ρf 碳纤维弹模Ecf 有效拉应变εfe 有效约束应力σl 纵向钢筋配筋率ρs 受压钢筋强度fy0' 混凝土抗压强度fco 混凝土标号C15－C60 砼抗压强度中间变量 加固后轴向压力设计值N 加固前轴向压力设计值 面积 1 2 359656 0.413 3 3 0.00334 230000 0.0035 0.5551 0.0104666667 300 11.9 25 输入正确参数 5588.06 4872.96 360000 柱偏心受压计算 附加偏心距ea 初始偏心距ei 构件长细比影响系数ζ2 偏心受压构件的截面曲率修正系数ζ1 碳纤维面积Af 偏心距增大系数η 轴向压力偏心距e α1 U=α1fcob Q=f'yoA'so-fyoAso-ffAf 碳纤维抗拉强度设计值ff P=f'yoA'so(h0-a')+ffAf(h-h0) A=U/2 B=U(e-h0) C=Qe-P 混凝土受压区高度x1 混凝土受压区高度x2 N Ne 20.000 105.71 1 0.612 275.55 1.130 379.4842857143 1 7140 -440880 1600 213571200 3570 -1288882.2 -380878231.885714 553.71 -192.68 3512.6144563714 1332981987.96579 柱抗剪计算中间数据 混凝土标号C15－C60 中间变量混凝土抗压强度 截面有效高度h0(mm) 混凝土抗拉强度ft 中间变量混凝土抗拉强度 箍筋抗拉强度fyv N 单层碳纤维厚度tcf(mm) 箍筋面积 25 输入正确参数 470 1.27 输入正确参数 210 892500 314 柱抗剪计算 轴压比n 混凝土抗压强度fc 折减系数ψvc 碳纤维抗拉强度设计值ff 碳纤维布承担的剪力Vccf（KN） 混凝土柱承担的剪力Vcrc（KN） 柱加固后的剪力值(KN) 剪跨比数据转入 剪跨比λ 0.87 11.9 0.72000 800 48.10 502.96 551.06 3.19 3 柱抗震加固 柱原有箍筋体积配箍率ρve 体积配箍率增量ρvf 有效约束系数kc 环向围束体积比ρf 有效面积Acor 加固后体积配箍率ρv 1.43 0.34 0.66 0.0013378 249656 1.76 受拉构件计算 碳纤维受拉强度ff 碳纤维受拉强度中间变量 受拉钢筋强度fso 钢筋承担的拉力N1 碳纤维承担拉力N2 加固后构件可以承担的最大拉力N(KN) 2300 2300 300 376.8 115.23 492.03 偏心受拉构件计算 碳纤维受拉强度ff 碳纤维受拉强度中间变量 受拉钢筋强度fso 受压钢筋强度fso α1 混凝土标号C15－C60 中间变量混凝土抗压强度 混凝土抗压强度fc U=α1fcob Q=fyoAso+ffAf-f'yoA'so P=f'yoA'so(h0-a')+ffAf(h-h0) 截面有效高度h0(mm) 受压区高度X Ne Ux(h0-x/2)+P Ne/(Ux(h0-x/2)+P) 全截面受拉 2300 2300 300 300 1 25 输入正确参数 11.9 5950 345460 93259800 470 41.254 30000000 203562923.394958 满足要求 722.26Sheet3 MBD00047DD8.unknownMBD000B84E0.unknownMBD000B84E1.unknownMBD000B84E2.unknown