Tính toán khả năng chịu lực của kết cấu bê tông cốt thép sau cháy

Bài viết Tính toán khả năng chịu lực của kết cấu bê tông cốt thép sau cháy trình bày phương pháp tính khả năng chịu lực của kết cấu bê tông cốt thép (BTCT) sau cháy, sử dụng phần mềm phân tích kết cấu SAFIR.

nNgày nhận bài: 09/9/2022 nNgày sửa bài: 13/10/2022 nNgày chấp nhận đăng: 09/11/2022 Tính tốn khả chịu lực kết cấu bê tông cốt thép sau cháy Calculation of residual load bearing capacity of reinforced concrete structures after exposed to fire > CHU THỊ BÌNH1, PHẠM THANH HÙNG2 1,2 Khoa Xây dựng, Trường Đại học Kiến trúc Hà Nội; 1Email: chuthibinh@hau.edu.vn TÓM TẮT: Kết cấu sau cháy cần tính tốn khả chịu lực để đánh giá an toàn kết cấu theo quy định hành Bài báo trình bày phương pháp tính khả chịu lực kết cấu bê tông cốt thép (BTCT) sau cháy, sử dụng phần mềm phân tích kết cấu SAFIR Một số kết khảo sát khả chịu lực sau cháy cấu kiện dầm cột khung với thông số thay đổi thời gian cháy, chiều dày lớp bê tông bảo vệ cốt thép, độ lệch tâm cột… trình bày Qua đó, số nhận xét tính tốn khả chịu lực kết cấu bê tông cốt thép sau cháy đưa Từ khóa: Cháy; sau cháy; bê tơng cốt thép; phân tích kết cấu; khả chịu lực ABSTRACT: It needs to access the load resistance of reinforced concrete structures after exposed to fire according to recent safety requirements This arrticle presents a calculation method for the residual load bearing capacity of reinforced structures after exposed to fire, using SAFIR - a structural analysis software This study investigates a number of factors affecting the load-bearing capacity of concrete structures after fire including fire duration, the thickness of concrete cover, and the eccentriccity of compression load to columns Based on the results, several comments on the load-bearing capacity of concrete structures after fire are provided Keywords: Fire; post-fire; after fire; concrete structures; structural analysis; load resistance ĐẶT VẤN ĐỀ Mặc dù cố cháy cơng trình BTCT khơng song sụp đổ kết cấu bê tông cháy xảy Xác suất sụp đổ hoàn toàn kết cấu bê tông cháy thấp bê tơng có độ dẫn nhiệt thấp, nhiệt dung riêng cao dẫn đến nhiệt độ bê tông kết cấu bê tơng tăng chậm theo thời gian cháy Nhiều cơng trình BTCT khơng bị sụp đổ q trình bị cháy cần kiểm tra đánh giá chất lượng kết cấu sau cháy để có biện pháp sửa chữa phá bỏ Trong quy trình đánh giá chất lượng kết cấu bê tơng có bước tính tốn khả chịu lực kết cấu BTCT Kết cấu bê tông sau cháy bị ảnh hưởng nhiệt độ cao làm thay đổi đặc tính lý vật liệu dẫn đến tính chất lý vật liệu không đồng tiết diện Ngoài ra, nhiệt độ cao đám cháy làm kết cấu có biến dạng dư khơng thể phục hồi kết cấu trở nhiệt độ thường sau cháy Phương pháp tính tốn khả chịu lực kết cấu sau cháy dùng mơ hình đơn giản hóa mơ hình tính tốn nâng cao có sử dụng phần mềm phân tích kết cấu Bài báo trình bày phương pháp tính khả chịu lực kết cấu bê tông sau cháy sử dụng mơ hình tính tốn nâng cao, sử dụng phần mềm phân tích kết cấu có kể đến điều kiện cháy ỨNG XỬ CỦA KẾT CẤU BÊ TÔNG TRONG ĐÁM CHÁY 2.1 Tính chất lý vật liệu bê tông cốt thép sau cháy 2.1.1 Bê tông Nhiệt độ cao làm cường độ mô đun đàn hồi bê tông giảm Quan hệ ứng suất - biến dạng bê tông nhiệt độ cao nghiên cứu đưa vào tiêu chuẩn thiết kế kết cấu bê tông cốt thép EN 1991-1-2 [1] Hình thể quan hệ ứng suất- biến dạng bê tông nhiệt độ khác Hình Quan hệ ứng suất - biến dạng bê tông nhiệt độ khác [2] Sau làm nguội đến nhiệt độ môi trường, người ta quan sát thấy cường độ bê tơng bị giảm thêm so với cường độ nhiệt độ cao Trong thời gian sau cháy, suy giảm cường độ tiếp tục xảy vi cấu trúc bê tông tiếp tục bị phân hủy Phụ lục C tiêu chuẩn EN 1994-1-2 đưa quan hệ ứng suấtbiến dạng vật liệu bê tông giai đoạn giảm nhiệt đám cháy ISSN 2734-9888 12.2022 107 NGHIÊN CỨU KHOA HỌC Theo đó, cường độ bê tông sau cháy (khi kết cấu trở nhiệt độ bình thường) từ 90% đến 95% cường độ bê tông nhiệt độ cao mà vật liệu chịu đám cháy 2.1.2 Cốt thép Sự suy giảm cường độ đáng kể xảy thép nhiệt độ cao điều thường nguyên nhân gây độ võng dư mức Tuy nhiên, sau cháy việc phục hồi giới hạn chảy thép thường (không ứng suất trước) hồn tồn nhiệt độ khơng 450°C thép gia công nguội 600°C thép cán nóng Trên mức nhiệt độ này, có tổn hao giới hạn chảy sau làm nguội Sự suy giảm cường độ thực tế phụ thuộc vào điều kiện gia nhiệt (nung nóng) loại thép giá trị thiên an tồn đưa Hình Trong kết cấu BTCT khơng bị sụp đổ q trình cháy, hầu hết nhiệt độ cốt thép không vượt 700°C nên Hình đủ để tính tốn khả chịu lực kết cấu BTCT sau cháy Giá trị cường độ 700°C không đưa biến đổi bổ sung đặc tính xảy thay đổi pha thép Do đó, nơi nhiệt độ thép vượt 700°C mà việc xác định cường độ quan trọng cho đánh giá, cần thêm thử nghiệm mẫu lấy từ phận Cháy làm ảnh hưởng đến tính chất vật liệu: - Giảm cường độ mô đun đàn hồi bê tông; - Thay đổi cấu trúc khống chất bê tơng; - Hình thành vết nứt bê tơng; - Khiến bê tơng rơi rụng (thậm chí tượng bê tông nổ vỡ) làm giảm yếu tiết diện; - Giảm cường độ cốt thép thép ứng suất trước: cường độ thép phục hồi sau đám cháy nguội nhiệt độ đám cháy không 450°C (với thép cán nguội) 600°C (với thép cán nóng); nhiên nhiệt độ đám cháy vượt giá trị trên, cường độ thép bị giảm vĩnh viễn kể đám cháy nguội Ngồi q trình cháy, cốt thép thường bị ổn định cục (do giãn nở nhiệt bị khống chế) dẫn đến tượng cốt thép bị tách khỏi liên kết với bê tông 2.3 Giới thiệu số phương pháp tính khả chịu lực kết cấu bê tông sau cháy 2.3.1 Tính tốn theo mơ hình đơn giản hóa Cập nhật tính chất học vật liệu đặc trưng hình học kết cấu nhiệt độ tăng cao đám cháy giảm xuống nhiệt độ thường sau cháy Sau đó, tính kết cấu điều kiện nhiệt độ thường với tính chất vật liệu đặc trưng hình học cập nhật Phụ lục B tiêu chuẩn EN 1992-1-2 hướng dẫn phương pháp chia lớp tiết diện (zone method) Chi tiết xem tài liệu [1] 2.3.2 Tính tốn theo mơ hình nâng cao Dựa lịch sử nhiệt độ đo được, phân tích nhiệt độ kết cấu phân tích kết cấu với nhiệt độ tính Phương pháp tính theo mơ hình tiên tiến cần sử dụng phần mềm mô kết cấu Các phần sau trình bày kết tính khả chịu lực kết cấu bê tông sau cháy mô hình nâng cao, sử dụng phần mềm SAFIR Hình Giới hạn chảy cốt thép sau cháy [2] 2.2 Các hư hỏng cháy tác động lên kết cấu BTCT Nhiệt độ cao đám cháy làm vật liệu giãn nở gây vết nứt kết cấu Các lớp bê tơng tiếp xúc với lửa bị bong tróc, làm lộ cốt thép Kết cấu có biến dạng lớn khơng phục hồi sau kết cấu làm nguội Bảng tóm tắt tác động cháy lên kết cấu BTCT Bảng Tác động cháy lên kết cấu BTCT Giai đoạn Những ảnh hưởng xảy MÔ PHỎNG KẾT CẤU BTCT SAU CHÁY, SỬ DỤNG PHẦN MỀM SAFIR 3.1 Giới thiệu phần mềm SAFIR bước phân tích kết cấu sau cháy sử dụng phần mềm SAFIR Phần mềm SAFIR phát triển Đại học Liege - Vương quốc Bỉ, dùng phương pháp phần tử hữu hạn tính tốn kết cấu điều kiện cháy [3,4] Phạm vi nhiệt độ xét đến q trình phân tích SAFIR từ 0°C đến 1200°C, đặc trưng vật liệu xét đến khoảng nhiệt độ Kịch cháy bao gồm ba giai đoạn, giai đoạn tăng nhiệt, giai đoạn giảm nhiệt giai đoạn trì nhiệt độ bình thường SAFIR xét đến thay đổi đặc trưng học vật liệu giai đoạn Q trình phân tích kết cấu sau cháy gồm hai giai đoạn: phân tích nhiệt độ tiết diện phân tích kết cấu Giai đoạn cháy sau cháy, cấu kiện trải qua trình chịu nhiệt nên đặc trưng học vật liệu có thay đổi Do vị trí khác tiết diện ngang trải qua mức nhiệt độ khác nên thay đổi đặc trưng học vật liệu khác theo vị trí tiết diện 3.1.1 Phân tích nhiệt tiết diện dầm cột Quá trình phân tích nhiệt phát triển tiết diện lúc xuất đám cháy đến lúc kết cấu nguội Hình giới thiệu số đường nhiệt độ dùng để phân tích nhiệt tiết diện phục vụ cho việc phân tích kết cấu sau cháy, phát triển nhiệt độ gồm ba giai đoạn: tăng nhiệt (giai đoạn 1); giảm nhiệt (giai đoạn 2); nhiệt độ giữ mức nhiệt độ môi trường (giai đoạn 3) 3.1.2 Phân tích kết cấu sau cháy Q trình phân tích kết cấu lúc xuất đám cháy đến lúc kết cấu nguội Phần mềm SAFIR cho phép nhập hàm tải trọng theo thời gian nên thuận tiện cho việc phân tích kết cấu Giai Sự tăng nhiệt độ bề Sự rạn nứt/bong tróc bề mặt kết cấu đoạn mặt tăng Sự truyền nhiệt tới bê Tổn hao cường độ bê tông, nứt vỡ vụn nhiệt tông bên Sự truyền nhiệt tới cốt Giảm giới hạn chảy thép thép (được tăng tốc xảy Tăng cong oằn và/hoặc độ tượng nứt vỡ) võng Phục hồi giới hạn chảy thích hợp Giai Cốt thép nguội với nhiệt độ tối đa đạt tới đoạn Những cốt thép bị giảm cong/oằn bị cong/oằn nhiệt Bê tơng nguội Các vết nứt đóng lại Giảm cường độ Sự phục hồi độ võng khơng hồn tồn hỏa hoạn nghiêm trọng Có thể bị biến dạng nứt thêm bê tông hút ẩm từ khí 108 12.2022 ISSN 2734-9888 Hình Đường nhiệt độ q trình phân tích nhiệt tiết diện SAFIR Hình Đường tải trọng sử dụng phân tích kết cấu sau cháy SAFIR a) Dầm 1: 30x60 (cm) bố trí 2ϕ20 5ϕ20 b) Dầm 2: 30x60 (cm) bố trí 7ϕ20 2ϕ20 c) Các mặt tiếp xúc với lửa dầm Hình Tiết diện ngang dầm sau cháy Hình giới thiệu số đường tải trọng phân tích kết cấu sau cháy, ví dụ đường tải trọng số biểu diễn mức tải trọng tác động lên kết cấu 60% từ bắt đầu cháy đến sau cháy (với giả thiết đám cháy dập tắt sau 60 phút), sau mức tải trọng tăng dần đến 100% 3.2 Khả chịu lực dầm BTCT sau cháy theo thời gian cháy Xác định khả chịu lực lại dầm BTCT sau cháy với đám cháy theo tiêu chuẩn ISO 834 tương ứng 60 phút 90 phút Dầm tiết diện chữ T có kích thước 30x60 cm, bề rộng cánh 72 cm, chiều dày cánh 12 cm (Hình 5a,b.), dầm bố trí 2ϕ20 phía 5ϕ20 phía dầm bố trí 7ϕ20 phía 2ϕ20 phía với chiều dày lớp bê tơng bảo vệ cm Biết, giới hạn chảy thép fy = 500 MPa, cường độ chịu nén tiêu chuẩn bê tơng fc = 30 MPa, dầm có mặt tiếp xúc với lửa Hình 5c Quá trình phân tích xác định khả chịu lực dầm sau cháy gồm hai bước: - Bước 1: Phân tích nhiệt tiết diện Sử dụng đường nhiệt độ gồm giai đoạn Hình với giai đoạn tăng nhiệt theo ISO 834., kết phân tích nhiệt hai tiết diện dầm dầm tương tự Sự phát triển nhiệt độ dầm chịu cháy 90 phút giới thiệu Hình 6., kết phân tích SAFIR biểu diễn dạng thị màu a) Tại thời điểm t = 5400 s (1,5 giờ) b) Tại thời điểm t = 43200 s (12 giờ) c) Tại thời điểm t = 86400 s (24 giờ) Hình Nhiệt độ tiết diện dầm sau đám cháy chuẩn ISO 834 với thời gian cháy 90 phút, tính phần mềm SAFIR ISSN 2734-9888 12.2022 109 NGHIÊN CỨU KHOA HỌC - Bước 2: Phân tích kết cấu dầm sau cháy Để xác định khả chịu lực sau cháy dầm, tiến hành phân tích dầm đơn giản chịu tải trọng phân bố Hình 7., dầm sử dụng tiết diện phân tích nhiệt bước Q trình phân tích lúc cháy đến dầm bị phá hoại với mức tải trọng có dạng Hình Kết tính tốn khả chịu lực sau cháy dầm trình bày Bảng a) Cột 1: 30x30 (cm) bố trí 4ϕ20 b) Cột 2: 30x30 (cm) bố trí 6ϕ20 Hình Sơ đồ chịu lực dầm Bảng Khả chịu lực dầm sau cháy R0 R60 R90 M0 (kNm) M60 (kNm) M60/M0 M90 (kNm) M90/M0 Dầm 1: 2ϕ20 trên, 5ϕ20 416,38 396,86 0,953 396,78 0,953 Dầm 2: 7ϕ20 trên, 2ϕ20 517,17 478,80 0,926 459,64 0,889 3.3 Khả chịu lực cột BTCT sau cháy theo thời gian cháy 3.3.1 Tính khả chịu lực cột sau cháy Xác định khả chịu lực lại cột BTCT chịu nén tâm sau cháy với đám cháy theo tiêu chuẩn ISO 834 tương ứng 30 phút, 60 phút 90 phút Cột tiết diện vng có kích thước 30x30 cm bố trí cốt thép sau : cột bố trí 4ϕ20, cột bố trí 6ϕ20 cột bố trí 8ϕ20 với chiều dày lớp bê tông bảo vệ cm Biết, cột cao 3,3 m, cột có sơ đồ tính hai đầu khớp hình 8c Cột có độ lệch tâm ban đầu e = b/30 = cm Giới hạn chảy thép fy = 500 MPa, cường độ chịu nén tiêu chuẩn bê tông fc = 30 MPa, cột có mặt tiếp xúc với lửa Dùng phần mềm SAFIR với hai bước tính tương tự cấu kiện dầm, có kết tính tốn khả chịu lực sau cháy cột trình bày Bảng Thấy rằng, sau cháy khả chịu lực cột giảm nhiều: sau cháy 30 phút khả chịu lực cột khoảng 57 % - 62 %, sau cháy 60 phút khả chịu lực cột khoảng 42 % - 49 %, sau cháy 90 phút khả chịu lực cột khoảng 33 % - 44 % c) Cột 3: 30x30 (cm) bố trí 8ϕ20 d) Sơ đồ chịu lực Hình Tiết diện ngang sơ đồ chịu lực cột 3.3.2 Ảnh hưởng diện tích tiếp xúc với lửa đến khả chịu lực cột chịu nén tâm sau cháy Xác định khả chịu lực sau cháy cột BTCT chịu nén tâm Cột chịu đám cháy theo tiêu chuẩn ISO 834 sau 60 phút Cột tiết diện vng có kích thước 30x30 cm bố trí cốt thép 4ϕ20 với chiều dày lớp bê tông bảo vệ cm Biết, cột cao 3,3 m, cột có sơ đồ tính hai đầu khớp hình 8d Cột có độ lệch tâm ban đầu e = b/30 = cm Giới hạn chảy thép fy = 500 MPa, cường độ chịu nén tiêu chuẩn bê tông fc = 30 MPa, cột có số mặt tiếp xúc với lửa mặt, mặt, mặt mặt Hình a) Khơng tiếp xúc b) Một mặt tiếp xúc c) Ba mặt tiếp xúc d) Bốn mặt tiếp xúc lửa lửa lửa lửa (0 % diện tích) (25 % diện tích) (50 % diện tích) (100 % diện tích) Hình Các mặt tiếp xúc với lửa cột Sử dụng SAFIR để phân tích phát triển nhiệt độ tiết diện, kết phân tích thời điểm 60 phút cháy giới thiệu Hình 10 a) Một mặt tiếp xúc lửa (25 % diện tích tiếp xúc lửa) Bảng Khả chịu lực cột chịu nén tâm sau cháy R0 110 R30 R60 R90 N0 (kN) N30 (kN) N30/N0 N60 (kN) N60/N0 N90 (kN) N90/N0 Cột 1: 4ϕ20 2411,7 1379,1 0,572 1003,1 0,416 803,42 0,333 Cột 2: 6ϕ20 2589,7 1545,7 0,597 1171,1 0,452 999,83 0,386 Cột 3: 8ϕ20 2859,6 1765,7 0,617 1403,5 0,491 1259,8 0,441 12.2022 ISSN 2734-9888 b) Ba mặt tiếp xúc lửa (50 % diện tích tiếp xúc lửa) c) Bốn mặt tiếp xúc lửa (100 % diện tích tiếp xúc lửa) Hình 10 Nhiệt độ tiết diện có diện tích bề mặt tiếp xúc với lửa khác sau 60 phút chịu cháy Hình 11 Sơ đồ tải trọng bố trí cốt thép khung Sử dụng SAFIR để phân tích xác định khả chịu lực cột Kết tính tốn cho Bảng Thấy rằng, diện tích tích tiếp xúc với lửa tăng từ 0% đến 100% khả chịu lực lại cột giảm từ 100% xuống 42% Bảng Khả chịu lực cột chịu nén tâm có diện tiếp xúc với lửa khác R0 Cột 1: % diện tích tiếp xúc lửa R60 Bảng Khả chịu lực cột chịu nén lệch tâm sau cháy 60 phút R0 N0 (kN) N60 (kN) N60/N0 2411,7 2411,7 1,00 Cột 1: e = b/5 = cm Cột 2: e = b/3 = 10 cm Cột 3: e = b/2 = 15 cm Cột 2: 25 % diện tích tiếp xúc lửa 2411,7 1907,5 0,79 Cột 3: 50 % diện tích tiếp xúc lửa 2411,7 1619,5 0,67 Cột 4: 100 % diện tích tiếp xúc lửa 2411,7 1003,1 0,42 3.3.3 Xác định khả chịu lực cột chịu nén lệch tâm sau cháy Xác định khả chịu lực lại cột BTCT chịu nén lệch tâm sau cháy với đám cháy theo tiêu chuẩn ISO 834 sau 60 phút Cột tiết diện vng có kích thước 30x30 cm bố trí cốt thép 4ϕ20 với chiều dày lớp bê tông bảo vệ cm Độ lệch tâm cột e = b/5 = cm; e = b/3 = 10 cm; e = b/2 = 15 cm; e = b = 30 cm Biết, cột cao 3,3 m, cột có sơ đồ tính hai đầu khớp hignh 8d Giới hạn chảy thép fy = 500 MPa, cường độ chịu nén tiêu chuẩn bê tơng fc = 30 MPa, cột có mặt tiếp xúc với lửa Sử dụng SAFIR để phân tích xác định khả chịu lực cột Kết tính tốn cho Bảng Thấy độ lệch tâm tăng từ e = cm đến 30 cm khả chịu lực cịn lại cột tăng từ 46,7 % lên 78,3 % Lý cột chịu nén lệch tâm, độ lệch tâm lớn, vai trò cốt thép quan trọng, mà sau cháy cốt thép phục hồi toàn cường độ R60 N0 (kN) M0 (kNm) N60 (kN) M60 (kNm) N60/N0 1728,3 103,5 807,8 50,4 0,467 1306,5 129,9 664,2 67,4 0,508 944,7 140,2 568,5 86,0 0,602 Cột 4: 358,5 105,7 280,7 83,0 0,783 e = b = 30 cm 3.4 Tính tốn, khảo sát khả chịu lực kết cấu khung phẳng BTCT sau cháy 3.4.1 Mơ tả sơ đồ khung hình thức tiếp xúc với đám cháy Xác định khả chịu tải kết cấu khung BTCT hình 11 sau cháy 60 phút, khung thiết kế dựa giá trị nội lực tính theo giả thiết vật liệu đàn hồi Dầm tiết diện chữ T có kích thước 30x60 cm, bề rộng cánh 72 cm, chiều dày cánh 12 cm Cột có kích thước tiết diện ngang 30x30 cm Số lượng đường kính cốt thép đoạn dầm, cột thiết kế hình 11, chiều dày lớp bê tông bảo vệ abv = cm Giới hạn chảy thép fy = 500 MPa, cường độ chịu nén tiêu chuẩn bê tông fc = 30 MPa Bảng Tải trọng tác dụng lên khung P2 P3 q1 q2 q3 Tải P1 (kN) (kN) (kN) (kN/m) (kN/m) (kN/m) trọng Giá trị 50k 20k 10k 14k 32k 26k Để đánh giá khả chịu lực khung sau cháy, nghiên cứu tiến hành xác định hệ số tải trọng k trường hợp, k1 hệ số tải trọng giới hạn khung điều kiện nhiệt độ thường k2 ISSN 2734-9888 12.2022 111 NGHIÊN CỨU KHOA HỌC a) Tiết diện cột C1, C2 Hình 12 Mặt tiếp xúc với lửa tiết diện cột dầm b) Tiết diện dầm D1 hệ số tải trọng giới hạn khung sau cháy (khung chịu cháy 60 phút) Tỷ số k2/k1 cho biết khả chịu lực lại khung sau cháy Giả sử đám cháy xảy tầng nhịp 1-2 (khoang 1) Như cột C1, C2 dầm D1 tiếp xúc với lửa Trên Hình 12 giới thiệu tiết diện dầm cột với mặt tiếp xúc với lửa Tiết diện cột có mặt tiếp xúc hoàn toàn với lửa, hai mặt bên tiếp xúc phần phần lại che tường xây Tiết diện dầm có ba mặt tiếp xúc với lửa Q trình phân tích nhiệt phát triển tiết diện điều kiện đám cháy sử dụng đường nhiệt độ lấy theo đường R60 biểu đồ Hình Các kết tính nhiệt độ cho tiết diện thông tin tiết diện lưu vào tệp, tệp có đầy đủ thơng tin đầu vào cho phần tiết diện phân tích kết cấu 3.4.2 Khả chịu tải khung phẳng BTCT sau cháy Xác định khả chịu tải lại khung sau cháy mô tả mục Để xác định tải trọng giới hạn tác động lên khung, sử dụng phần mềm SAFIR phân tích khung nhiệt độ thường (20 °C), tải trọng tác dụng lên khung tăng dần khung bị phá hoại Lúc xác định hệ số tải trọng k1 = 2,775 Phân tích kết cấu sau cháy (bao gồm trình tăng nhiệt, giảm nhiệt sau cháy 24 để đảm bảo nhiệt độ kết cấu trở nhiệt độ thông thường), tải trọng thẳng đứng giữ mức 60% tải cực hạn tải ngang từ kết cấu bị cháy đến thời điểm sau cháy 24 tăng tải thẳng đứng tải ngang kết cấu bị phá hoại Lúc xác định hệ số tải trọng k2 = 2,579 Vậy, sau khoang bị cháy 60 phút, kết cấu sau cháy lại khả chịu lực: k2/k1 = 92,9% 3.4.3 Khả chịu tải khung phẳng BTCT sau cháy thay đổi quy mô đám cháy Xét khung BTCT mô tả mục 0, song tính với bốn kịch cháy Bảng Bảng Các tình cháy Quy mơ cháy Thời gian cháy Cháy khoang 60 phút (R60) 90 phút (R90) Cháy khoang + 60 phút (R60) 90 phút (R90) Tải trọng thẳng đứng giữ mức 60% tải cực hạn đến thời điểm sau cháy 24 tăng tải thẳng đứng tải ngang kết cấu bị phá hoại Sử dụng SAFIR phân tích kết cấu sau cháy, kết tính khả chịu tải khung cho Bảng 112 12.2022 ISSN 2734-9888 Bảng Khả chịu tải khung BTCT sau cháy với thời gian cháy khác R60 R90 Khả Hệ số Hệ số Khả Quy mô cháy tải tải chịu tải chịu tải trọng k trọng k lại Cháy khoang 2,579 92,9 % 2,485 89,5 % Cháy khoang + 2,445 88,1 % 2,195 79,1 % Từ kết Bảng thấy rằng, tăng thời gian cháy từ 60 phút lên 90 phút khả chịu tải lại khung giảm nhẹ cháy khoang (từ 92,9% giảm 89,5%) giảm mạnh cháy khoang + (từ 88,1% giảm 79,1%) KẾT LUẬN Sử dụng phần mềm SAFIR khảo sát phân tích số kết cấu sau cháy xét đến thay đổi đặc trưng học vật liệu giai đoạn cháy sau cháy, thấy rằng:  Khả chịu lực lại sau cháy dầm lớn khả chịu lực cịn lại cột giảm mạnh Có thể lý giải sau: cường độ bê tông sau ch áy giảm đáng kể cường độ cốt thép phục hồi hoàn toàn Cường độ bê tông ảnh hưởng đáng kể đến khả chịu lực cột ảnh hưởng đến khả chịu lực dầm;  Cột có độ lệch tâm lớn khả chịu lực cịn lại sau cháy cao Lý cột chịu nén lệch tâm, độ lệch tâm lớn, vai trò cốt thép quan trọng, mà sau cháy cốt thép phục hồi toàn cường độ;  Khảo sát khung chịu cháy 60 phút, khả chịu tải lại khung lớn (≈ 90 %) Lý khung có bậc siêu tĩnh lớn nên có khả phân phối lại nội lực thích nghi với khả chịu lực tiết diện khung;  Quy mô đám cháy thời gian cháy tác động đến khả chịu tải lại khung sau cháy, đặc biệt quy mô đám cháy lớn thời gian cháy lâu TÀI LIỆU TRÍCH DẪN EN 1992-1-2 Eurocode 2: Design of concrete structures, Part 1.2: General rules – Structural fire design European committee for Standardization, 2004 Concrete Society, 2008 Assessment, Design and Repair of Fire-Damaged Concrete Structures, Technical Report, The Concrete Society, UK National Codes and Standards Council Franssen J.M (2005), SAFIR A Thermal/Structural Program Modelling Structures under Fire Engineering Journal A.I.S.C., 42 (3) 2005 Franssen J.M (2016), Gernay T., User manual of SAFIR 2016 University of Liege, Belgium 2016  ... 0,926 459,64 0,889 3.3 Khả chịu lực cột BTCT sau cháy theo thời gian cháy 3.3.1 Tính khả chịu lực cột sau cháy Xác định khả chịu lực lại cột BTCT chịu nén tâm sau cháy với đám cháy theo tiêu chuẩn... cấu Các phần sau trình bày kết tính khả chịu lực kết cấu bê tơng sau cháy mơ hình nâng cao, sử dụng phần mềm SAFIR Hình Giới hạn chảy cốt thép sau cháy [2] 2.2 Các hư hỏng cháy tác động lên kết. .. sau cháy cột trình bày Bảng Thấy rằng, sau cháy khả chịu lực cột giảm nhiều: sau cháy 30 phút khả chịu lực cột khoảng 57 % - 62 %, sau cháy 60 phút khả chịu lực cột khoảng 42 % - 49 %, sau cháy