2.2.4 计算系数及其它
km——碳纤维片材厚度折减系数； ncf——碳纤维片材粘贴层数；
m——侧面粘贴碳纤维片材的截面面积折减系数；
Φ——碳纤维片材抗剪加固形式系数；
vd——碳纤维片材有效约束系数；
ξcfb——碳纤维片材达到其允许拉应变与混凝土压坏同时发生时的界限受压区
高度；
λb——梁受剪截面的剪跨比； λc——柱的剪力跨比； ρve——总折算体积配箍率。
其它有关符号参见《混凝土结构设计规范》。
3 材 料
3.1 材料种类及一般要求
3.1.1 采用粘贴碳纤维片材混凝土结构进行加固修复时，应使用碳纤维片材、配套树脂粘结材料及表面防护材料。
3.1.2 加固修复用材料应具有产品合格证和质检部门的产品性能检测报告；碳纤维片材及配套树脂类粘结材料应具有符合本规程第3.2节和第3.3节规定的物理力学性能指标；配套树脂类粘结材料还 应提供耐久性能指标及施工和使用环境要求。
3.1.3 混凝土、钢筋及其它材料有关设计指标应按国家现行有关标准和规范采用。 3.1.4 本规程所列碳纤维片材的性能指标是对单向碳纤维片材的要求，双向或多向碳纤维片材的指标要求可以参照执行。 3.2 碳纤维片材
3.2.1 碳纤维布的抗拉强度应按纤维的净截面积计算，净截面积取碳纤维布的计算厚度乘以宽度，碳纤维布的计算厚度为碳纤维布的单位面积质量除以碳纤维密度；碳纤维板的性能指标应按板的截面（含树脂）面积计算，截面（含树脂）面积取实测厚度乘以宽度。
3.2.2 碳纤维片材的主要力学性能指标应满足表3.2.1规定的要求。
表3.2.1 碳纤维片材的主要力学性能指标要求 性能 抗拉强度标准值fcfk 弹性模量Ecf 延伸率
3.2.3 碳纤维片材的主要力学性能指标参照GB/T 3354-1999《定向纤维增强塑料拉伸性能试验方法》测定。
3.2.4 单层碳纤维布单位面积碳纤维质量不宜低于150g/m2；不宜高于450 g/m2。在施
工质量有可靠保证时，单层碳纤维布单位面积碳纤维质量可提高到600 g/m2。 3.2.5 碳纤维板的厚度不宜大于2.0mm，宽度不宜大于200mm，纤维体积含量不宜小于60％。
3.3 配套树脂类粘结材料
3.3.1 采用碳纤维片材对混凝土结构进行加固修复时，应采用配套底层树脂、找平材料、浸渍树脂或粘结树脂。
3.3.2 配套树脂类粘结材料的主要性能指标应满足表3.3.2-1，表3.3.2-2和表3.3.2-3的要求。
表3.3.2-1 底层树脂性能指标
性能 正拉粘接强度 标准值ftk
表3.3.2-2 找平材料性能指标
性能 正拉粘接强度 标准值ftk 指标 ≥2.5MPa且不小于被加固混凝土抗拉强度附录A 试验方法 指标 ≥2.5MPa且不小于被加固混凝土抗拉强度附录A 试验方法 碳纤维布 ≥3000 MPa ≥2.1×105 MPa ≥1.4% 碳纤维板 ≥2000 MPa ≥1. 4×105 MPa ≥1.4%
表3.3.2-3 浸渍树脂和粘结树脂性能指标
性能 拉伸剪切强度 拉伸强度 压缩强度 弯曲强度 正拉粘结强度 强度标准值ftk 弹性模量 伸长率
3.3.3 配套树脂粘结应按附录A进行粘结性能实验，要求正拉粘结强度不小于2.5MPa，且不小于被加固混凝土抗拉强度标准值ftk 。配套树脂类粘结材料应参照GB/T 14522-93《机械工业产品用塑料、涂料、橡胶材料人工气候加速试验方法》规定的环境条件进行耐久性检验，经2000h的加速老化后，按附录A进行正拉粘结强度试验，要求粘结强度不明显降低。
3.4 表面防护材料
3.4.1 对已加固修复完的结构表面应进行防护处理，表面防护材料应与浸渍树脂或粘结树脂可靠粘结。
3.4.2 选用的防火材料及其处理方法应使加固后建筑物达到要求的防火等级。 3.4.3 当被加固结构处于其它特殊环境时，应根据具体情况选择有效的防火材料。
4 设计与结构 4.1设计基本原则与一般规定
4.1.1采用粘贴碳纤维片材加固修复混凝土结构时，应通过配套粘结材料将探险为片材粘贴于构件表面，使碳纤维片材承受的加固形式主要有：
（1） 在梁、板构件的受拉区粘贴碳纤维片材进行受弯加固时，纤维方向应与加固的受力
≥1500MPa ≥1.5% GB/T 2568-1995 GB/T 2568-1995 指标 ≥10MPa ≥30MPa ≥70MPa ≥40MPa ≥2.5MPa且不小于被加固混凝土抗拉附录A 试验方法 GB 7124-86 GB/T 2568-1995 GB/T 2569-1995 GB/T 2570-1995
方向一致。
（2） 采用封闭式粘贴、U型粘贴或侧面粘贴对梁、柱构件进行受剪加固时，纤维方向宜
与构件轴向垂直。
（3） 采用封闭式粘贴对柱进行抗震加固时，纤维方向应与柱轴向垂直。
（4） 当有可靠依据时，碳纤维片材也可用于其它混凝土结构构件和受力形式的加固。 4.1.3粘贴碳纤维片材加固修复混凝土结构时，应按国家现行有关规范采用以概率理论为基础的极限状态设计法进行承载能力极限状态和正常使用极限状态的计算和验算。
钢筋和混凝土材料宜按结构检测得到的实际强度，根据国家现行有关规范确定相应的材料强度设计指标；也可根据钢筋品种和混凝土的设计强度等级，按国家现行有关规范采用相应的材料强度设计指标。
碳纤维片材应根据构件达到极限状态时的应变，按线弹性应力应变关系确定其相应的应力。
4.1.4 碳纤维片材取厂商提供产品的不小于95％保证率的极限抗拉强度作为抗拉强度标准值fcfk。
碳纤维片材的极限拉应变ε
cfu取极限抗拉强度标准值fcfk除以弹性模量
Ecf。
4.1.5当采用粘贴碳纤维片材对结构和构件进行加固修复时，应考虑加固后对结构中的其它构件或构件的其它性能可能产生的影响。
4.1.6 采用粘贴碳纤维片材进行结构加固修复，必要时宜卸除结构上的活荷载作用。当不能完全卸栽进行加固时，应考虑二次受力的影响。
4.1.7 受弯加固和受剪加固时，被加固混凝土结构和构件的实际混凝土强度等级应不低于C15。采用封闭粘贴碳纤维片材加固混凝土柱时，混凝土强度等级应不低于C10。 4.2 一般构造要求
4.2.1当碳纤维布沿其纤维方向需绕构件转角处粘贴时，转角处构件外表的曲率半径应不小于20mm（图4.2.1）。
4.2.2碳纤维布沿纤维受力方向的搭接长度应不小于100mm。当采用多条或多层碳纤维布加固时，各条或各层碳纤维布之间的搭接位置宜相互错开。
4.2.3 为保证碳纤维片材能可靠地于混凝土共同工作，必要时应采取附加锚固措施。 4.3受弯加固
4.3.1采用碳纤维片材对梁、板构件进行受弯加固承载力计算时，除应符合现行国家规范钢筋混凝土构件正截面受弯承载力计算地基本假定外，还应符合下列要求：
（1） 达到受弯承载力极限状态时碳纤维片材地拉应变ε
定，但不应超过碳纤维片材允许拉应变[ε
cf]。
cf
根据截面应保持平面的假定确
（2） 当考虑二次受力影响时，应根据加固时的荷载状况，按截面应变保持平面的假定计
算加固前受拉区边缘混凝土的初始应变εi；
（3） 纤维片材的拉应力σ
ε
cfEcf；
cf取碳纤维片材弹性模量εcf与其拉应变
Ecf的乘积
（4）达到受弯承载力极限状态前，碳纤维片材与混凝土之间不发生粘结剥离破坏。 4.3.2 在矩形截面受弯构件的受拉面粘贴碳纤维片材进行受弯加固时，其正截面受弯承载力按下列公式计算：
（1） 当混凝土受压区高度x大于ξ
M≤fcbx（h0-x2cfbh，且小于ξbh0时（图
cfAcf(h-h0)
4.3.2(a)）
(4.3.2-1)
）+f’yA's(h0-a’)+Ecfε
混凝土受压区高度x和受拉面轻武器盘存拉应变ε
fcbx=fyAs-f’yA's-f’yA's+Ecfεx＝
0.8?cucfAcf
cf按下列公式确定：
(4.3.2-2)
(4.3.2-3)
?cu??cf??ih
（2） 当混凝土受压区高度x不大于ξ
M≤fyAs(h0-0.5ξ
cfbh时，（图4.3.2(b)）
(4.3.2-4)
cfbh)+ Ecf[εcf]Acfh（1-0.5ξcfb）
（3） 当混凝土受压区高度x小于2a’时，
M≤fyAs(h0-a’)+ Ecf[ε
式中
cf]Acf(h-a’)
(4.3.2-5)
M-包含初始弯矩的总弯矩设计值； As、 A’s－受拉钢筋、受压钢筋截面面积；
fy、f’y－受拉钢筋和受压钢筋的抗拉、抗压强度设计值； Acf –受拉面粘贴的碳纤维片材截面面积； Ecf－碳纤维片材弹性模量； ξ
cfb－碳纤维片材达到其允许拉应变与混凝土压坏同时发生时的界限相对受压区
高度，取
0.8?cu?cu?[?cf]??i ；
εi－考虑二次受力影响时，加固前构件在初始弯矩作用下，截面受压边