基本計算:
軸心抗壓強度:
fcc′= fc′·[-1.254+2.254(1+7.94fl′/ fc′)1/2-2 fl′/ fc′]
fcc′:補強后混凝土強度(設計強度)
fc′:補強前混凝土強度
fl′:混凝土所受的圍束力
fl′= fls′(箍筋所提供的圍束力)+ flgf′(碳纖維所提供的圍束力)
fls′=Ash·fy/Sh·D
flgf′=2ntEgfεgf/D
D : 柱斷面直徑
Sh: 鋼筋間距
fy:鋼筋屈服強度
t: 單層碳纖維貼片厚度
n: 碳纖維貼片層數
εgf: 碳纖維極限應變
Egf: 碳纖維彈性模數
剪力補強
Vn(剪力設計值)= Vc+ Vs+ Vcf
Vc(砼抗剪強度)= 0.53( fc′)1/2·Ae
Vs(箍筋抗剪強度)=πAv fy D′φs/2S (圓柱)
= n′Av fy D′φs/S (矩形柱)
D′:箍筋所圍區域的直徑
φs= 1.27
n′:橫向箍筋的個數
V cf(碳纖維抗剪強度)=πn t Ecf εcf D′φcf/2 (圓柱)
= 2n t Ecf εcf D′φcf (矩形柱)
φcf = 1
εcf = 0.008 (圍束)
εcf = 0.004 (U形)
彎距補強
碳纖維在張力側:
△F = Af ·fcf = tf b Ecf εcf
εcf = 0.012
碳纖維在壓力側:
△F = Af ·fcf = tf b Ecf εcf
εcf = 0.0035 且纖維外側需圍束一層