Phương pháp xác định tuổi thọ còn lại của công trình bê tông cốt thép theo độ tin cậy của cấu kiện

Bài viết Phương pháp xác định tuổi thọ còn lại của công trình bê tông cốt thép theo độ tin cậy của cấu kiện trình bày phương pháp xác định tuổi thọ còn lại của công trình theo độ tin cậy của các cấu kiện, kết cấu khi có các số liệu quan trắc, khảo sát công trình.

KẾT CẤU - CÔNG NGHỆ XÂY DỰNG PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH TUỔI THỌ CỊN LẠI CỦA CƠNG TRÌNH BÊ TƠNG CỐT THÉP THEO ĐỘ TIN CẬY CỦA CẤU KIỆN METHOD FOR DETERMINING THE REMAINING SERVICE LIFE OF BUILDING STRUCTURES BASING ON THE RELIABILITY OF ELEMENTS AND STRUCTURES NGUYỄN HOÀNG ANH Viện KHCN Xây dựng Email: nhanhibst@gmail.com Tóm tắt: Tuổi thọ cịn lại cơng trình xác định nhanh theo dấu hiệu hư hỏng bên cấu kiện kết cấu, song phương pháp cịn có số hạn chế Bài báo trình bày phương pháp xác định tuổi thọ lại cơng trình theo độ tin cậy cấu kiện, kết cấu có số liệu quan trắc, khảo sát cơng trình Từ khóa: Tuổi thọ cịn lại, Hư hỏng kết cấu xây dựng Abstract: The remaining service life of buildings can be calculated by external damage signs of elements and structures However, his method still has several disadvantages This article intends to present the method of determining the remaining service life basing on the reliability of elements and structures after related data of Monitoring and Survey are collected Keywords: Remaining service life, Damage of building structures Đặt vấn đề Trong báo "Một số phương pháp xác định tuổi thọ cịn lại cơng trình xây dựng" tạp chí KHCN Xây dựng số 2/2021 tác giả Ths Nguyễn Hoàng Anh PGS TS Nguyễn Xn Chính [1], trình bày khái qt số phương pháp xác định tuổi thọ cịn lại cơng trình xây dựng, phương pháp tính tốn tuổi thọ cịn lại theo dấu hiệu hư hỏng bên ngồi thường sử dụng Tuy phương pháp có số hạn chế như: dấu hiệu hư hỏng bên ngồi khơng phải phản ánh tính chất lý, khả chịu lực thực tế cấu kiện, kết cấu Việc phân loại hư hỏng độ tin cậy tương đối theo khoảng tương đối rộng dẫn đến sai số đáng kể kết tính tốn tuổi thọ cịn lại [5] Khi có số liệu khảo sát thí nghiệm trường, ta xác định giá trị hư hỏng lớn cấu kiện, kết cấu sở tính tốn Tạp chí KHCN Xây dựng - số 3/2022 độ tin cậy chúng, từ xác định mức độ ảnh hưởng tuổi thọ lại cơng trình Phương pháp tính tốn xác định mức độ hư hỏng cấu kiện, kết cấu theo độ tin cậy Các cơng trình nghiên cứu thực nghiệm [2,3,4] đại lượng tính chất lý vật liệu, tải trọng, kích thước hình học mang tính chất đại lượng ngẫu nhiên có luật phân bố chuẩn Vì xác định xác suất an tồn (hay xác suất cố) sở đánh giá ảnh hưởng tham số ngẫu nhiên đến xác suất an tồn thơng qua việc xác định kỳ vọng độ lệch chuẩn chúng Điều kiện an toàn khả chịu lực tiết diện xét là: T  Ttd (1) đó: T giá trị nội lực bất lợi phát sinh mặt cắt tác động ngoại lực; Ttd khả chịu lực tiết diện xét Các đại lượng T, Ttd biểu diễn dạng hàm: T = F (q,p,l,b,a) (2) Ttd= F (Rb,Rs,b,h0, As) (3) đó: q tải trọng thường xuyên; p tải trọng tạm thời; l chiều dài cấu kiện; Rb cường độ chịu nén bê tông; Rs cường độ cốt thép; b,h0 chiều rộng chiều cao tính tốn tiết diện; As diện tích cốt thép Khi xét đến sai lệch ngẫu nhiên không tránh khỏi, nghĩa tồn gia số có giá trị âm dương T Ttd, từ (1) viết: 11 KẾT CẤU - CÔNG NGHỆ XÂY DỰNG (T  T )  (Ttd  Ttd ) Theo tính chất phương sai biến độc lập ta có: (4) đây: T , Ttd ,là đại lượng biến thiên T Ttd; đại lượng xem đại lượng ngẫu nhiên có phân phối chuẩn Thực chuyển vế ta có: (5) T  Ttd  Ttd  T S(2Ttd  T )  S2Ttd  S2T Từ (2) (3) viết: S2Ttd  S '2Rb  S '2Rs  S '2As  S 'h20  S 'b2 S 2T  S '2q  S '2p  S 'l2 Trong biểu thức vế trái đại lượng xác định vế phải đại lượng ngẫu nhiên có phân bố chuẩn nên ta có xác suất cố: Pf   T T     td  2  S T T   đó: S 'R ; S 'R ; S 'b ; S 'h ; S ' ; S 'q ; S ' p ; S 'l b td Ttd S R'  Rb b Sb'  Ttd b (7) S R ; S R'  b S Sb ; S q'  Ttd Rs Ttd q S R ; S A'  S S S q ; S p'  đây: S R ; S R ; Sl độ lệch chuẩn tham số xác định từ số liệu thống kê kết đo đạc, thí nghiệm thực tế b S AS độ lệch chuẩn nội lực ảnh hưởng tham số thành phần nội lực xét (các giá trị xác định tích đạo hàm riêng theo tham số với độ lệch chuẩn tương ứng tham số đó) xác định sau: (6) Xác suất an toàn là: PS = 1-Pf (8) Ttd As Ttd p S A ; Sh'  S S p ; Sl'  Ttd l Ttd h0 Sh0 Sl giới hạn thứ cường độ (khả chịu lực) S tính theo TCVN 5574:2018 [6] Cách xác định độ tin cậy cấu kiện trạng thái khác tính tốn tương tự Trong kết cấu nhà khung bê tông cốt thép cấu kiện sàn, dầm, cột thường kiểm tra trạng thái cấu kiện chịu uốn, cấu kiện chịu nén uốn (nén lệch tâm) Sau cách xác định độ tin cậy cấu kiện chịu uốn nén uốn theo trạng thái 2.1 Tính tốn độ tin cậy cấu kiện bê tông cốt thép chịu uốn Sơ đồ ứng suất tiết diện chữ nhật đặt cốt kép chịu uốn thể hình a' Rb A' s M x RsA' s RbAb h0 h Ab As a RsAs b Hình Sơ đồ nội lực biểu đồ ứng suất tiết diện chữ nhật đặt cốt kép Theo [6] điều kiện đảm bảo độ bền tiết diện cấu kiện bê tông cốt thép chịu uốn là:   M  M td  Rb bx  h0  x   Rsc As ( h0  a ') 2 ' (9) chiều cao vùng nén xác định theo công thức: x Rs As Rb b  Rsc As' Rb b Thay giá trị x vào (9) thực biến đổi ta có: 12 Tạp chí KHCN Xây dựng - số 3/2022 KẾT CẤU - CÔNG NGHỆ XÂY DỰNG M td  Rb b( Rs As  Rsc As'  )  h0  Rs As Rsc As'    Rsc As (h0  a ') Rb b Rbb   ' Rb b  R A R A '2 R A R A' ' Rút gọn ta được: M td  Rs As h0  s s  sc s  s s sc s  Rsc As a ' Rb b Rb b Rb b Rb b (10) Nhằm xác định ảnh hưởng tham số, ta thực việc xác định đạo hàm riêng theo tham số xác định độ lệch chuẩn chúng Từ (10) ta có : M td Rs M td Rsc M td Rs As2  As h0   Rsc A '2s  Rb b Rs2 As2  Rb b As Rsc As' M td  Rb b Rs As As' Rb b Rsc2 A '2s  ;  As ' s  A a ';  Rs h0  M td Rb  Rs As Rsc As' M td ; Rs2 As Rb b Rs2 As2 Rb2 b    Rs Rsc As' M td Rsc2 A '2s Rb2 b Rsc2 As'  ; Rb b  h0  Rs As Rs As Rsc As' Rs As Rsc Rb2b  Rsc a ' ; M td   Rsc As' b Rb b Rb b Rb b A 's Rb b Rb b a ' Căn vào số liệu đo đạc, khảo sát thí nghiệm xác định độ lệch chuẩn tham số Rs , As , Rsc , As' , Rb , b, h0 , a ' S 'R , S 'A , S 'R , S ' A' , S 'R , S 'b , S 'h , S 'a ' Từ ta có: 2 S S R'  S SC b s M td M td M td M td SR S AS ; SR' b  S Rb ; S R'  S R ; S A' S  Rsc As Rb Rs S S A' '  S S SC SC M td M td M td M td Sb ; Sh'  S S A 'S ; Sb'  Sh0 ; Sa' '  b a ' a ' A 's h0 Từ ta tính phương sai momen giới hạn mà tiết diện chịu được: S 2M td  S '2Rs  S '2As  S '2Rsc  S '2A 's  S '2Rb  S '2h0  S 'b2  S '2a ' 2.2 Tính tốn độ tin cậy cấu kiện bê tông cốt thép chịu nén lệch tâm Sơ đồ nội lực biểu đồ ứng suất tiết diện chữ nhật đặt chịu nén lệch tâm thể hình N A' s RsA' s RbAb e x e' a' Rb h h0 Ab As a RsAs b Hình Sơ đồ nội lực biểu đồ ứng suất tiết diện chịu nén lệch tâm Theo [6] Điều kiện đảm bảo độ bền tiết diện chữ nhật cấu kiện chịu nén lệch: x  N e  Rbbx  h0    Rsc As' (h0  a ') 2  Rbbxh0 Rbbx Rsc As' h0 Rsc As' a ' (11) Như vậy: Ntd     (12) e 2e e e Chiều cao vùng nén x theo [6] xác định sau: Tạp chí KHCN Xây dựng - số 3/2022 13 KẾT CẤU - CÔNG NGHỆ XÂY DỰNG - -   x / h0   R : x    x / h0   R : x  N  Rs As  Rsc As' Rbb N  Rs As  R  Rsc As'  R Rbb  Rs As h0 (1   R ) Từ cơng thức (12) tính đạo hàm theo tham số: Ntd  bxh0 bx2 ;  Rbbh0  Rbbxh0 Rb N td x N td  e e   Ntd b 2e Rbbx Ntd e Rbbx ; Rsc    Rb xh0 e As' h0 Rsc As' h0 e    Rb x Ntd 2e ; As' a ' Ntd e ; As' h0   Rbbx Rsc As' Rsc h0 e e   e Rsc a ' e Rsc As' a ' e e2 2e e2 e2 Căn vào số liệu đo đạc, khảo sát thí nghiệm xác định độ lệch chuẩn tham số Rb , Rsc , As' , b, h0 , x, e S 'R , S ' A , S 'R , S 'b , S 'h , S x' , Se' Từ ta có: SC S R'  SC Sb'  ' s b N td Ntd Ntd S R ; S A' 'S  S A 'S ; S R' b  S Rb ; Rsc A 's Rb SC N N td N N Sb ; Sh'  td Sh0 ; Se'  td Se ; S x'  td S x e b x h0 Từ ta tính phương sai lực dọc giới hạn mà tiết diện chịu được: S2Ntd  S '2Rsc  S '2A's  S '2Rb  S 'b2  S '2h0  S 'e2  S '2x Nhận xét: Khi kiểm tra cấu kiện theo khả chịu lực giới hạn trạng thái chịu lực cần thiết cho liệu đầu vào dùng phần mềm tính tốn kết cấu thông thường Etabs, SAP, SAFE khác chịu uốn, chịu nén lệch tâm, chịu cắt, chịu kéo, chịu kéo lệch tâm, biểu thức xác định khả chịu lực Ttd tiết diện kết cấu rõ [6], từ xác định phương sai khả chịu lực giới hạn S Ttd Khi tính S Ttd theo cơng thức 6,7 tính độ để tính toán toán tất định xác định nội lực cấu kiện tin cậy cấu kiện 2.3 Quy trình tính tốn xác định mức độ hư hỏng cấu kiện theo phương pháp tính tốn độ tin cậy cấu kiện Sử dụng kết khảo sát để lấy thông tin 14 Sử dụng công cụ excelle để thiết lập bảng tính tốn: khả chịu lực tiết diện, độ lệch chuẩn thành phần, phương sai thành phần, phương sai tổng hợp, độ tin cậy tiết diện cấu kiện Sau có độ tin cậy cấu kiện xác định mức độ hư hỏng cấu kiện Các bước xác định mức độ hư hỏng cấu kiện thể qua sơ đồ tính tốn sau: Tạp chí KHCN Xây dựng - số 3/2022 KẾT CẤU - CƠNG NGHỆ XÂY DỰNG Khảo sát cơng trình Lập mặt kiến trúc, kết cấu cơng trình Xác định tải trọng tác dụng lên cơng trình Xác định mức độ suy giảm tiết diện Δh0, Δb, Δa Xác định tiêu lý vật liệu Rb, Rs … Xác định mức độ suy giảm vật liệu ΔRb, ΔRs, Chạy phần mềm tính tốn kết cấu Etabs, SAP, xác định nội lực cấu kiện Lập biểu thức xác định khả chịu lực giới hạn tiết diện Ttd Xác định độ lệch chuẩn thành phần S R' b , S R' s , S R' sc , S A' s , S A' ' , Sb' , S h' , S a' s Xác định phương sai thành phần S R2b , S R2s , S R2sc , S A2s , S A2' , Sb2 , S h20 , S a2 s Xác định phương sai độ lệch chuẩn tổng hợp ST , ST td td Xác định độ tin cậy cấu kiện Xác định mức độ hư hỏng cấu kiện cơng trình Hình Sơ đồ bước xác định mức độ hư hỏng cơng trình Ví dụ tính tốn tuổi thọ cịn lại cơng trình theo phương pháp Tạp chí KHCN Xây dựng - số 3/2022 - Cơng trình trụ sở làm việc quan nhà nước địa bàn Hà Nội xây dựng hoàn 15 KẾT CẤU - CÔNG NGHỆ XÂY DỰNG thành vào năm 1995, cơng trình khai thác sử dụng 27 năm Cơng trình có diện tích xây dựng 344m2, gồm 04 tầng tầng cao 3.6m2 với chiều cao cơng trình 14.4m, Tổng diện tích sàn xây dựng 1376m 2; - Mặt kiến trúc, kết cấu điển hình cơng trình thể sau: 10 c c 0.000 vă n phòng vă n phòng vă n phòng vă n phòng vă n phòng vă n phòng vă n phòng wc wc b b a a a' a' kiÕn t r úc t mặt ầng 10 c c C1-22X50 c1 c1 c1 c1 c1 c1 c1 c1 c1 C1-22X50 c1 c1 c1 c1 c1 c1 c1 c1 c1 C2-22X22 c2 c2 c2 c2 c2 c2 c2 c2 c2 c3 c3 b b a a a' a' mặt định vịcột t ầng 1 10 B2-1(22X40) +3.550 hs=120MM B2-6(22X60) B2-2(22X40) B2-7(22X60) B2-7(22X60) B2-7(22X60) B2-8(22X60) B2-8(22X60) B2-7(22X60) B2-2(22X40) B2-7(22X60) B2-7(22X60) c B2-6(22X60) c B2-BT(22X40) a (22X40) (22X40) (22X40) (22X40) B2-4(22X40) (22X40) (22X40) (22X40) (22X40) (22X40) (22X40) B2-3(22X40) b b a B2-5(22X40) a' a' Hình Mặt kiến trúc, lướimỈ cột, mặt kết cấu điển hình cơng trình t b»ng kÕt cÊu t Çng 3.1 Xác định tuổi thọ cịn lại cơng trình thơng qua dấu hiệu hư hỏng bên ngồi độ tin cậy tương đối kết cấu bê tông cốt Bước 1: Căn vào kết khảo sát, dựa trạng mức độ hư hỏng cấu kiện vào Bảng [1] Phân loại mức độ hư hỏng 16 thép theo dấu hiệu bên ngoài, lập bảng tổng hợp cơng trình Tạp chí KHCN Xây dựng - số 3/2022 KẾT CẤU - CÔNG NGHỆ XÂY DỰNG Bảng Tổng hợp trạng mức độ hư hỏng cấu kiện độ tin cậy tương đối Mức độ hư hỏng Bê tông bị nứt, vỡ, phong hóa lộ cốt thép Cốt thép bị ăn mịn nặng, gỉ nổ bong tróc gỉ nghiêm trọng 0.75 0,25 Tầng Trục AB-5-6 Bê tơng bị nứt, vỡ, phong hóa lộ cốt thép Cốt thép bị ăn mòn nặng, gỉ nổ bong tróc gỉ nghiêm trọng 0.75 0.25 Dầm Tầng Trục 45,B-C Nứt điểm tiếp xúc dầm sàn, bề rộng vết nứt đến 0.4 mm 0.75 25 Cột Tầng Trục A3 Bê tông bị nứt, vỡ, phong hóa lộ cốt thép Cốt thép bị ăn mịn nặng, gỉ nổ, bong tróc gỉ nghiêm trọng 0.75 0.25 … …… …… …… STT Cấu kiện Vị trí Hiện trạng Sàn bê tông cốt thép Tầng Trục AB-4-5 Sàn bê tông cốt thép Ảnh ………………… …… …… Ghi chú: Qua kết khảo sát dấu hiệu hư hỏng bên ngồi cơng trình thực tế tổng hợp 30 vị trí hư hỏng Các hư hỏng lập thành bảng Bước 2: Kết phân loại mức độ hư hỏng độ tin cậy tương đối kết cấu công trình theo dấu hiệu hư hỏng bên ngồi tổng hợp Bảng sau: Bảng Tổng hợp mức độ hư hỏng cấu kiện TT Loại cấu kiện 10 11 12 Cột tầng Cột tầng Cột tầng Cột tầng Dầm tầng Dầm tầng Dầm tầng Dầm tầng mái Sàn tầng Sàn tầng Sàn tầng Sàn tầng Số lượng (cái, tấm) 32 30 30 30 59 56 56 55 71 69 69 76 Mức độ hư hỏng Nhẹ Nặng 0.05 0,25 0,05 0,25 0,05 0,10 0,05 0,1 0,10 0,25 0,10 0,15 0,10 0,15 0,15 0,25 0,15 0,25 0,15 0,15 0,15 0,25 0,15 0,25 Bước 3: Xác định hư hỏng tổng hợp nhà theo công thức:   (11   2    ii ) / (1      i ) ɛ = (0,25.8 + 0,25.4 +0,25.4 + 0,25.2) / (8 + + + 2) =0,25 Xác định độ tin cậy tương đối nhà theo Bảng Tạp chí KHCN Xây dựng - số 3/2022 ɛ = 0,25 suy ra: y = 0,75 Bước 4: Xác định hao mòn thường xuyên 17 KẾT CẤU - CƠNG NGHỆ XÂY DỰNG nhà theo cơng thức: bền B25, bê tông dầm, sàn sử dụng B22.5 Qua kết lấy mẫu thí nghiệm thấy cường độ bê tông giảm 5% so với thiết kế ban đầu;    ln  / t    ln 0,75 / 27  0,0107 Xác định tuổi thọ cịn lại nhà theo cơng thức: T= 0,22 λ  0, 22 0, 0107  20.5 năm - Cốt thép: thép cột, dầm sử dụng loại thép AII, thép sàn sử dụng loại thép AI Mức độ suy giảm cường độ so với thiết kế ban đầu trung bình 3%; 3.2 Xác định tuổi thọ cịn lại cơng trình theo tính tốn độ tin cậy nặng mức độ ăn mòn 15% Bước 1: Theo kết khảo sát xác định kích thước cấu kiện, tính chất lý vật liệu sử dụng cho cơng trình mức độ suy giảm thời điểm khảo sát Cụ thể: Căn vào công năng, trạng thực tế xác định tải trọng tác dụng lên công trình bao gồm tĩnh tải, hoạt tải, tải trọng gió - Kích thước cấu kiện khảo sát có sai khác so với thiết kế 5%; - Bê tông: bê tông cột sử dụng bê tông cấp độ - Cốt thép cột, dầm, sàn nhiều vị trí bị ăn mịn Bước 2: Sử dụng phầm mềm Etabs lập mơ hình tính tốn cơng trình để xác định nội lực cấu kiện Hình Mơ hình tính tốn kết cấu cơng trình Bước 3: Sử dụng phần mềm excelle lập bảng tính tốn độ tin cậy cấu kiện kiểm tra cấu kiện cột chịu nén lệch tâm, cấu kiện dầm, sàn chịu uốn chịu cắt Đối với kết cấu khung bê tông cốt thép Sơ đồ khối phần mềm thể sau: : Module Module Module Module Thông tin vật liệu Thông tin tiết diện Thông tin cấu kiện Thông tin nội lực Module Tính tốn độ tin cậy cấu kiện Hình Sơ đồ khối phần mềm tính toán độ tin cậy cấu kiện Các Module đến module sheet bảng biểu excelle phổ biến dùng cho tốn tính tốn cấu kiện kết cấu tất định 18 Module bảng tính toán độ tin cậy tất cấu kiện kết cấu (bảng excelle bảng tính độ tin cậy kết cấu dầm) bảng đây: Tạp chí KHCN Xây dựng - số 3/2022 Kích thước 19 2b10 2b9 2b8 2b7 2b6 2b5 2b4 2b3 2b2 2b1 Tên Vị trí dầm max M b h a' h0 cm cm cm cm 22 40 36 L m = 4% S'Rb = 0.05 KN/cm2 = = = = 3% 3% 15% 5% S'Rs = 0.78 KN/cm2 S'Rs = 0.78 KN/cm2 Cốt thép chịu kéo Cốt thép chịu nén As As Độ lệch chuẩn Đạo hàm riêng tham số Mtd ' S'b S'ho S'a' S'As S'A's 22 40 36 max 22 40 36 S'As S'Rsc KN/ cm2 S'Rb KN/ cm2 S'b S'A's S'a' cm cm2 cm S'Rs S'As S'ho S'Rsc S'Rb S'b S'A's S'a' cm2 KN.cm 2.06 4.02 5.09 3221.10 1.10 1.8 0.20 0.60 0.76 148.7 961.2 104.55 -25.30 196 0.61 111.34 -132.3 116 579.8 188.19 -19.73 10 0.67 85.00 -26.46 393463.86 627.27 1.6 0.968 -2.89 5.09 4.02 4331.97 1.10 1.8 0.20 0.76 0.60 178.3 910.8 132.32 -12.18 196 0.61 111.34 -104.6 139 695.3 238.18 -9.50 10 0.67 67.16 -20.91 564617.84 751.41 1.5 0.972 1.16 4.02 5.09 3221.10 1.10 1.8 0.20 0.60 0.76 148.7 961.2 104.55 -25.30 196 0.61 111.34 -132.3 116 579.8 188.19 -19.73 10 0.67 85.00 -26.46 393463.86 627.27 2.8 1.000 cm cm cm 4.2 cm2 S'ho Show Hide Vat Vat lieu lieu Ps cm2 T.m cm2 S'Rs KN/ cm2 cm2 4.2 Mtd / M Độ lệch chuẩn cm 22 40 36 -2.57 5.09 4.02 4331.97 1.10 1.8 0.20 0.76 0.60 178.3 910.8 132.32 -12.18 196 0.61 111.34 -104.6 139 695.3 238.18 -9.50 10 0.67 67.16 -20.91 564617.84 751.41 1.7 0.991 max 22 40 36 1.17 4.02 5.09 3221.10 1.10 1.8 0.20 0.60 0.76 148.7 961.2 104.55 -25.30 196 0.61 111.34 -132.3 116 579.8 188.19 -19.73 10 0.67 85.00 -26.46 393463.86 627.27 2.7 0.999 -2.47 5.09 4.02 4331.97 1.10 1.8 0.20 0.76 0.60 178.3 910.8 132.32 -12.18 196 0.61 111.34 -104.6 139 695.3 238.18 -9.50 10 0.67 67.16 -20.91 564617.84 751.41 1.8 0.993 1.11 4.02 5.09 3221.10 1.10 1.8 0.20 0.60 0.76 148.7 961.2 104.55 -25.30 196 0.61 111.34 -132.3 116 579.8 188.19 -19.73 10 0.67 85.00 -26.46 393463.86 627.27 2.9 1.000 4.2 22 40 36 max 22 40 36 4.2 22 40 36 -2.79 5.09 4.02 4331.97 1.10 1.8 0.20 0.76 0.60 178.3 910.8 132.32 -12.18 196 0.61 111.34 -104.6 139 695.3 238.18 -9.50 10 0.67 67.16 -20.91 564617.84 751.41 1.6 0.980 max 22 40 36 1.91 4.02 5.09 3221.10 1.10 1.8 0.20 0.60 0.76 148.7 961.2 104.55 -25.30 196 0.61 111.34 -132.3 116 579.8 188.19 -19.73 10 0.67 85.00 -26.46 393463.86 627.27 1.7 0.981 -3.32 5.09 4.02 4331.97 1.10 1.8 0.20 0.76 0.60 178.3 910.8 132.32 -12.18 196 0.61 111.34 -104.6 139 695.3 238.18 -9.50 10 0.67 67.16 -20.91 564617.84 751.41 1.3 0.912 1.11 4.02 5.09 3221.10 1.10 1.8 0.20 0.60 0.76 148.7 961.2 104.55 -25.30 196 0.61 111.34 -132.3 116 579.8 188.19 -19.73 10 0.67 85.00 -26.46 393463.86 627.27 2.9 1.000 4.2 22 40 36 max 22 40 36 4.2 22 40 36 -2.79 5.09 4.02 4331.97 1.10 1.8 0.20 0.76 0.60 178.3 910.8 132.32 -12.18 196 0.61 111.34 -104.6 139 695.3 238.18 -9.50 10 0.67 67.16 -20.91 564617.84 751.41 1.6 0.980 max 22 40 36 1.17 4.02 5.09 3221.10 1.10 1.8 0.20 0.60 0.76 148.7 961.2 104.55 -25.30 196 0.61 111.34 -132.3 116 579.8 188.19 -19.73 10 0.67 85.00 -26.46 393463.86 627.27 2.7 0.999 -2.47 5.09 4.02 4331.97 1.10 1.8 0.20 0.76 0.60 178.3 910.8 132.32 -12.18 196 0.61 111.34 -104.6 139 695.3 238.18 -9.50 10 0.67 67.16 -20.91 564617.84 751.41 1.8 0.993 4.2 22 40 36 max 22 40 36 22 40 36 max 22 40 36 1.16 4.02 5.09 3221.10 1.10 1.8 0.20 0.60 0.76 148.7 961.2 104.55 -25.30 196 0.61 111.34 -132.3 116 579.8 188.19 -19.73 10 0.67 85.00 -26.46 393463.86 627.27 2.8 1.000 -2.57 5.09 4.02 4331.97 1.10 1.8 0.20 0.76 0.60 178.3 910.8 132.32 -12.18 196 0.61 111.34 -104.6 139 695.3 238.18 -9.50 10 0.67 67.16 -20.91 564617.84 751.41 1.7 0.991 2.06 4.02 5.09 3221.10 1.10 1.8 0.20 0.60 0.76 148.7 961.2 104.55 -25.30 196 0.61 111.34 -132.3 116 579.8 188.19 -19.73 10 0.67 85.00 -26.46 393463.86 627.27 1.6 0.968 -2.89 5.09 4.02 4331.97 1.10 1.8 0.20 0.76 0.60 178.3 910.8 132.32 -12.18 196 0.61 111.34 -104.6 139 695.3 238.18 -9.50 10 0.67 67.16 -20.91 564617.84 751.41 1.5 0.972 2.68 4.02 5.09 3221.10 1.10 1.8 0.20 0.60 0.76 148.7 961.2 104.55 -25.30 196 0.61 111.34 -132.3 116 579.8 188.19 -19.73 10 0.67 85.00 -26.46 393463.86 627.27 1.2 0.806 -3.84 5.09 4.02 4331.97 1.10 1.8 0.20 0.76 0.60 178.3 910.8 132.32 -12.18 196 0.61 111.34 -104.6 139 695.3 238.18 10 0.67 67.16 -20.91 564617.84 751.41 1.1 0.745 4.2 4.2 22 40 36 max 22 40 36 22 40 36 4.2 -9.50 KẾT CẤU - CÔNG NGHỆ XÂY DỰNG Tạp chí KHCN Xây dựng - số 3/2022 Bảng Bảng tính tốn độ tin cậy cấu kiện kết cấu KIỂM TRA ĐỘ TIN CẬY CỦA CẤU KIỆN DẦM Vật liệu sử dụng: Bê tông: B22.5 Rb = 1.3 KN/cm2 Cốt thép: AII Rs= 26 KN/cm2 Rsc= 26 KN/cm2 KẾT CẤU - CÔNG NGHỆ XÂY DỰNG Dựa vào kết tính tốn độ tin cậy tất cấu kiện cột, dầm sàn ta có kết tổng hợp độ tin cậy cấu kiện mức độ hư hỏng cấu kiện cơng trình sau: Bảng Tổng hợp kết tính tốn TT Loại cấu kiện 10 11 12 Cột tầng Cột tầng Cột tầng Cột tầng mái Dầm tầng Dầm tầng Dầm tầng Dầm tầng mái Sàn tầng Sàn tầng Sàn tầng Sàn tầng mái Số lượng (cái, tấm) 32 30 30 30 59 56 56 55 71 69 69 76 Độ tin cậy thấp Mức độ hư hỏng lớn 0,712 0,728 0,972 0,980 0,635 0,653 0,646 0,851 0,765 0,765 0,765 0,765 0,288 0,272 0,028 0,02 0,365 0,347 0,354 0,149 0,235 0,235 0,235 0,235 Bước 4: Xác định hư hỏng tổng hợp nhà theo công thức:   (11   22   ii ) / (1  2   i ) ɛ = (0,293x8 + 0,365x4 + 0,235x2) / (8 + + 2) =0,305 Bước 5: Xác định độ tin cậy tương đối nhà theo công thức:       0,305  0,695 Xác định hao mòn thường xuyên nhà theo công thức:    ln  / t   ln 0,695 / 27  0,01349 Xác định tuổi thọ cịn lại nhà theo cơng thức: T= 0,22 λ  0, 22 0, 01349  16,3 năm Kết luận - Phương pháp xác định tuổi thọ cịn lại cơng trình theo dấu hiệu hư hỏng bên ngồi có ưu điểm giúp đánh giá nhanh tình trạng kỹ thuật tuổi thọ cịn lại cơng trình, cịn số hạn chế nêu nên nhà khoa học nước đề xuất phương pháp cách tiếp cận khác nhằm đạt độ tin cậy cao hơn; - Cách xác định mức độ hư hỏng theo tính tốn độ tin cậy cấu kiện, kết cấu phức tạp cho phép đánh giá chi tiết mức độ hư hỏng lớn cho loại, nhóm cấu kiện, từ xác định tuổi thọ cịn lại cơng trình; - Kết xác định tuổi thọ cịn lại cơng trình theo phương pháp có chênh lệch cho thấy có số liệu khảo sát tương đối đầy đủ cho phép tính tốn độ tin cậy cấu kiện kết cấu với giá trị xác định giá trị khoảng đánh giá theo dấu hiệu bên Vì nói phương pháp xác định tuổi thọ cịn lại dựa vào tính tốn độ tin cậy cấu kiện, kết cấu thông qua số liệu khảo sát đảm bảo độ tin cậy áp dụng vào thực tế; - Bài báo trình bày quy trình tính tốn 20 cách thiết lập phần mềm tính tốn mức độ hư hỏng cấu kiện theo tính tốn độ tin cậy việc áp dụng chương trình tính tốn kết cấu thơng dụng excelle Các kỹ sư kết cấu hồn tồn áp dụng để xác định tuổi thọ lại cơng trình thời điểm cần tiến hành sửa chữa lớn đến cơng trình phải dừng khai thác sử dụng TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Nguyễn Hồng Anh, Nguyễn Xn Chính (2021) “Một số phương pháp xác định tuổi thọ cịn lại cơng trình xây dựng" Tạp chí KHCN Xây dựng số [2] F.K Kong, R.H Evans Reinforced and Prestressed Concrete Chapman & Hall [3] Л.С Авиром (1971), Надёжность консрукций сборных зданий и сооружений, Издательство литературы по строительству, ленинград [4] Райзер В.Д (1998), Теория надёжности в сройтельном проектировании, Издательство АСВ, Москва [5] ЦНИИПРОМЗДАНИЙ (2001) Рекомендации по оценке надёжности строительных консрукций зданий и сооружений по внешним признакам М., 2001 [6] TCVN 5574:2018, Kết cấu bê tông bê tông cốt thép-tiêu chuẩn thiết kế Ngày nhận bài: 23/10/2022 Ngày nhận sửa: 13/11/2022 Ngày chấp nhận đăng: 14/11/2022 Tạp chí KHCN Xây dựng - số 3/2022 ... theo cơng thức 6,7 tính độ để tính tốn toán tất định xác định nội lực cấu kiện tin cậy cấu kiện 2.3 Quy trình tính toán xác định mức độ hư hỏng cấu kiện theo phương pháp tính tốn độ tin cậy cấu. .. tốn độ tin cậy cấu kiện kết cấu với giá trị xác định giá trị khoảng đánh giá theo dấu hiệu bên ngồi Vì nói phương pháp xác định tuổi thọ cịn lại dựa vào tính tốn độ tin cậy cấu kiện, kết cấu thông... thành phần, phương sai tổng hợp, độ tin cậy tiết diện cấu kiện Sau có độ tin cậy cấu kiện xác định mức độ hư hỏng cấu kiện Các bước xác định mức độ hư hỏng cấu kiện thể qua sơ đồ tính tốn sau: