由于 GFRP 玻璃纤维筋的机械性能与钢不同,因此在结构应用中使用 GFRP 玻璃纤维筋时,设计工程师应考虑已发布的设计和施工指南中所述的要求和建议。
在使用玻璃纤维筋设计混凝土构件/结构时,应考虑钢和 GFRP 玻璃纤维筋之间的一些重要区别:
在某些情况下,由于机械特性和表面配置的差异,可能无法用钢筋直接替代 GFRP 玻璃纤维筋。
由于 GFRP 筋的弹性模量低于钢筋,因此在大多数情况下,设计可能受使用极限状态 (SLS) 而非最终极限状态 (ULS) 支配。
设计规范为 GFRP 筋在持续载荷下的应力提供了最大限制。
GFRP 筋材规格的第一个 ASTM 标准于 2017 年 8 月发布。这有望推动 GFRP 筋材的使用,因为它为 GFRP 筋材在结构应用中提供了最低要求。
ASTM D7957 (2017) “混凝土增强用实心圆形玻璃纤维增强聚合物筋的标准规范”,美国材料与试验协会 (ASTM International),West Conshohocken, PA, USA
CAN/CSA-S807-10 (R2015) “纤维增强聚合物规范”,加拿大标准协会
CAN/CSA-S806-12 (R2017) “使用纤维增强聚合物的建筑构件的设计和建造” 加拿大标准协会
CAN/CSA-S6-14 (2014) “加拿大公路桥梁设计规范”第 16 节:纤维增强结构,加拿大标准协会
通过 IMTReC – 结构创新和监控技术中心公司(前身为加拿大创新结构智能传感卓越中心网络,ISIS 加拿大资源中心),提供以下设计指南:
第 3 号手册 “使用纤维增强聚合物 (FRP) 增强混凝土结构”, Dr. Brahim Benmokrane
手册第 4 号 “使用外部粘合纤维增强聚合物 (FRP) 加强钢筋混凝土结构”, Dr. Kenneth Neale
手册第 5 号 “用 FRP 预应力混凝土结构” Dr. Ivan Campbell
ACI 440.1R-15 (2015) “Guide for the Design and Construction of Structural Concrete Reinforced with Fiber-Reinforced Polymer Bars”, ACI Committee 440, American Concrete Institute
ACI 440.3R-12 (2012) “纤维增强聚合物钢筋结构混凝土的设计和施工指南”,ACI 委员会 440,美国混凝土协会
ACI 440.4R-04 (2011 年重新批准) “带 FRP 筋的预应力混凝土结构”ACI 委员会 440,美国混凝土协会
ACI 440R-07 (2007) “关于混凝土结构的纤维增强聚合物 (FRP) 增强的报告”,ACI 委员会 440,美国混凝土协会
ACI 440.5-08 (2008) “纤维增强聚合物钢筋结构规范”,ACI 委员会 440,美国混凝土协会
AASHTO GFRP-1 (2009) “AASHTO LRFD 桥梁设计指南规范,用于 GFRP 钢筋混凝土桥面和交通栏杆”,美国国家公路和运输官员协会