碳纤维加固与钢筋加固形式和机理相似,基本等同于配筋。如果碳纤维布的抗拉强度设计值为2000MPa,钢的设计值(Q235)为200MPa,则可以按照0.1mm厚的碳纤维布相当于1mm厚的钢板的原理进行更换。但是,应注意以下几点:
1、碳纤维和钢的弹性模量基本相同,但碳纤维的抗拉强度约为钢的10倍。因此,为了充分发挥增强材料的强度,粘结碳纤维需要增强构件产生较大的变形。也就是说,在小变形的情况下,粘贴碳纤维增强材料的应力滞后是明显的。
2、碳纤维和钢的弹性模量基本相同,达到相同的力值。钢截面积越大,钢构件的刚度增加幅度越大。也就是说,如果增加相同的抗弯承载力,构件钢加固的挠度和裂缝宽度均小于CFRP加固;
3、锚固可以焊接在钢板上,也可以钻孔植筋进行锚固,因此固结钢的锚固方法比碳纤维的锚固方法更加灵活;
4、碳纤维轻薄,不需要大型工程机械。易于运输、储存和建造。
5、与钢相比,碳纤维是一种惰性材料。它不会生锈。
6、碳纤维是柔性的,能够包装复杂形状的部件。结构不光滑的建筑物的钢筋表面基本上可以有效粘贴到100%。