Đề xuất phương án hợp lý để sửa chữa hoặc gia cường kết cấu bê tông cốt thép cho các công trình nhà sản xuất của công ty sanest khánh hòa

IH N NG TRƢỜNG ĐẠI HỌ O LÊ VĂN VIÊN ĐỀ XUẤT P ƢƠNG N OẶ GI ƢỜNG ỢP LÝ ĐỂ SỬ Ữ ẾT ẤU Ê TÔNG ỐT T ÉP O ƠNG TRÌN N À SẢN XUẤT Ủ ƠNG TY S NEST N Õ Chuyên ngành: Kỹ thuật Xây dựng cơng trình Dân dụng Cơng nghiệp Mã số: 60.58.02.08 LUẬN VĂN T Ạ SĨ Ỹ THUẬT Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: TS NGUYỄN QU NG TÙNG Đà Nẵng - Năm 2018 LỜI M ĐO N Tôi cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tơi Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa công bố cơng trình khác Ngƣời cam đoan Lê Văn Viên MỤ LỤ TRANG BÌA LỜI AM OAN M L TRANG TÓM TẮT LUẬN VĂN ANH M NG ANH M H NH MỞ ẦU 1 Tính cấp thiết đề tài .1 Mục tiêu đề tài ối tƣợng nghiên cứu Phạm vi nghiên cúu .2 Phƣơng pháp nghiên cứu .2 ố cục đề tài: .3 HƢƠNG TỔNG QUAN VỀ ÔNG TR NH S N XUẤT ỦA ƠNG TY SANEST KHÁNH HỊA 1.1 Tổng quan nguyên lý hoạt động tình hình hoạt động cơng trình sản xuất cơng ty SANEST KH NH HÕA 1.1.1 Sự hình thành phát triển SANEST KH NH HÕA 1.1.2 ác cơng trình sản xuất cơng ty SANEST KH NH HÕA 1.2 Tổng quan nhà Yến .10 1.2.1 ấu trúc nhà Yến 10 1.2.2 Kỹ thuật vận hành .12 1.2.3 Một số yêu cầu vào nhà Yến .14 1.3 Hiện trạng cơng trình sản xuất .15 1.3.1 Tình trạng hƣ hỏng kết cấu 15 1.3.2 Nguyên nhân hƣ hỏng kết cấu 16 1.4 Kết luận 16 HƢƠNG PHƢƠNG N SỬA HỮA – GIA Ố ẦM T T 18 2.1 Gia cƣờng phƣơng pháp tăng kích thƣớc tiết diện 18 2.1.1 Xác định chiều dày tăng cƣờng phía chịu nén tiết diện: 21 2.1.2 Xác định tiết diện cốt thép bổ sung sau gia cố phƣơng pháp tăng cƣờng chiều cao tiết diện phía kéo kết hợp tăng cƣờng cốt thép 22 2.2 Gia cƣờng phƣơng pháp dán thép 24 2.2.1 ấu tạo 24 2.2.2 Tính tốn gia cƣờng khả chịu uốn dầm phƣơng pháp dán thép 25 2.3 Gia cƣờng khả chịu uốn phƣơng pháp thay đổi sơ đồ kết cấu 26 2.3.1 ấu tạo 26 2.3.2 ặc điểm thiết kế tính tốn .28 2.3.3 Trình tự tính tốn 30 2.4 Kết luận chƣơng 33 HƢƠNG Ề XUẤT PHƢƠNG N SỬA HỮA ẦM Ê TÔNG ỐT THÉP HO ÔNG TR NH S N XUẤT ỦA ÔNG TY SANEST 34 3.1 o đạc trƣờng .34 3.1.1 ịa điểm thực 34 3.1.2 o cƣờng độ bê tông súng bật nảy 35 3.1.3 Siêu âm cốt thép 37 3.2 Xác định khả chịu lực lại kết cấu 39 3.2.1 ƣờng độ bê tông trƣờng 39 3.2.2 ố trí cốt thép dầm 39 3.2.3 Sơ đồ tính kết cấu 39 3.2.4 Xác định khả chịu lực uốn dầm 41 3.3 ác phƣơng án gia cố kết cấu 42 3.3.1 Phƣơng án tăng cƣờng chiều cao vùng nén 42 3.3.2 Phƣơng án tăng cƣờng bê tông vùng kéo thêm cốt thép chịu kéo 43 3.3.3 Phƣơng án dán thép 44 3.3.4 Phƣơng án thêm gối tựa phụ .44 3.4 So sánh tiêu kinh tế kỹ thuật phƣơng án gia cƣờng kết cấu 48 3.4.1 Khối lƣợng vật liệu sử dụng gia cƣờng 48 3.4.2 Giá trị dự toán phƣơng pháp gia cƣờng 49 3.4.3 Lựa chọn phƣơng án gia cƣờng dầm 52 3.5 Kết luận chƣơng 52 KẾT LUẬN HUNG 53 ANH M T I LIỆU THAM KH O 54 PH L QUYẾT NH GIAO Ề T I LUẬN VĂN TH SĨ ( N SAO) B N SAO KẾT LUẬN ỦA HỘI ỒNG, N SAO NHẬN XÉT ỦA PH N IỆN TR NG TÓM TẮT LUẬN VĂN ĐỀ XUẤT P ƢƠNG N ỢP LÝ ĐỂ SỬ Ữ OẶ GI ƢỜNG ẾT ẤU Ê TÔNG ỐT T ÉP O ƠNG TRÌN N À SẢN XUẤT Ủ ƠNG TY S NEST N Õ Học viên: LÊ VĂN VIÊN hun ngành: Kỹ thuật cơng trình xây dựng Mã số: 60.58.02.08 , Khóa: K33 - KH Trƣờng ại học ách khoa - H N Tóm tắt - đề xuất phƣơng án gia cố sửa chữa dầm bê tông cốt thép, dầm bê tông cốt thép bị hƣ hỏng cơng trình sản xuất cơng ty Sanest.đối tƣợng nghiên cứu dầm T T bị xuống cấp hƣ hỏng cho nhà Yến Khảo sát, đo đạt, tổng hợp số liệu, đánh giá khả chịu lực dầm phƣơng pháp, Làm sở cho việc lựa chọn phƣơng án sửa chữa hiệu ,đề tài trình tìm hiểu thu thập từ cơng trình hƣ hỏng xuống cấp cơng ty, ty niên cơng trình nhà yến dạng cơng trình đặc thù lựa chọn phƣơng án phải nghiên cứu kỹ việc thi công thuận tiện đảm bảo ổn định cho đàn chim Yến Từ khóa: Kết cấu bê tơng cốt thép, phƣơng án sửa chữa, đo đạc trƣờng PROPOSED SOLUTIONS FOR REPAIRING OR ENHANCING REINFORCED CONCRETE STRUCTURES FOR WORKS OF KHANH HOA SANEST COMPANY Student: LE VAN VIEN Field of study: Civil Engineering Code: 60.58.02.08, Course: K33 - KH Da Nang University of Siences and Technology Summary - Proposed solutions for enhancing and repairing reinforced concrete beams and reinforced concrete beams in the production works of Sanest Company The research subject were reinforced concrete degraded and damaged of Sanest Nest House Survey, measure, compile data, assess the bearing strength of beams in each method, then select the most effective repair method, this theme is carried out by the process of collecting data of Works damaged and degraded of the company Because the construction of the sanest nest house is a specific type of project so the selection of solution must also be based on careful study in order that the construction process is convenient and stable for the herds of sanest Key words: reinforced concrete structure, repair solutions, field measurements D N MỤ Số hiệu 3.1 3.2 ẢNG Tên bảng Kết đo đạc xác định cƣờng độ bê tơng dầm ƣờng kính cốt thép dầm Trang 38 40 3.3 Phƣơng án tăng cƣờng tiết diện bê tông chịu nén 49 3.4 Phƣơng án tăng cƣờng tiết diện bê tông chịu kéo kết hợp cốt thép chịu kéo 49 3.5 Phƣơng án dán thép 49 3.6 Phƣơng án thêm gối tựa phụ 50 3.7 Phƣơng án tăng cƣờng tiết diện bê tông chịu nén 50 3.8 Phƣơng án tăng cƣờng tiết diện bê tông chịu kéo kết hợp cốt thép chịu kéo 50 3.9 Phƣơng án dán thép 51 3.10 Phƣơng án thêm gối tựa phụ 51 D N Số hiệu MỤ CÁC HÌNH Tên hình Một hình ảnh tình trạng dầm T T nhà Yến Trang 1.1 ông ty Yến sào Khánh Hòa 1.2 ây chuyền chế biến yến sào 1.3 Trụ sở Sanest Khánh Hòa 1.4 Nhà máy chế biến thực phẩm 1.5 ơng trình nhà Yến 1.6 ên nhà Yến 1.7 Sơ đồ hoạt động bên nhà Yến 10 1.8 ầm bê tông nhà Yến bị bong tróc bê tơng, bị võng 15 1.9 ầm bê tông nhà máy chế biến bị nứt bong tróc đầu dầm 16 2.1 ác dạng tăng cƣờng tiết diện 19 2.2 Tăng cƣờng tiết diện phía dƣới bổ sung cốt thép 20 2.3 Sơ đồ tính toán tiết diện trƣớc sau gia cố 21 2.4 Sơ đồ tính tốn tiết diện trƣớc sau gia cố 22 2.5 Gia cố cấu kiện chịu uốn thép 24 2.6 Sơ đồ gia cố kết cấu cách đặt thêm gối tựa cứng 27 2.7 hi tiết liên kết gối tựa với kết cấu cần gia cố 28 2.8 iểu đồ mômen dầm liên tục trƣớc sau gia cố cách đặt thêm gối phụ - gối 1, 2, 3, K - gối phụ đặt thêm 29 2.9 Gia cố cốt thép chịu mômen âm gối tựa phụ 30 2.10 Sơ đồ tính tốn gia cố gối tựa phụ cố định (khơng dùng kích) 31 2.11 Sơ đồ tính tốn gia cố gối tựa phụ cố định (có dùng kích) 3.1 ầm bị hƣ hỏng 32 34 3.2 Súng bật nẩy 181N 35 3.3 Máy siêu âm cốt thép Profometer ( 396) 39 3.4 Sơ đồ làm việc dầm xét 41 3.5 Sơ đồ tính dầm xét 41 3.6 iểu đồ mơ men dầm 41 3.7 Sơ đồ ứng suất dầm trƣớc gia cƣờng 42 3.8 Sơ đồ ứng suất dầm sau gia cƣờng 43 Số Tên hình hiệu 3.9 Sơ đồ tính dầm Trang 46 3.10 iểu đồ mô men Mg tĩnh tải gây 47 3.11 iểu đồ mô men Mp hoạt tải gây 47 3.12 iểu đồ mô men M tĩnh tải hoạt tải gây 47 3.13 Sơ đồ tính dầm – iểu đồ mô men 48 ấu tạo cốt thép vị trí dầm 48 3.14 3.15 So sánh chi phí gia cố dầm 49 MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Hiện địa bàn tỉnh Khánh Hịa có nhiều cơng trình nhà Yến ác cơng trình hầu hết đƣợc xây dựng từ lâu có dấu hiệu xuống cấp ác dầm bê tông cốt thép chịu lực cho cơng trình có dấu hiệu bong tróc, lịi cốt thép, nứt chuyển vị lớn gây an toàn cho việc khai thác cơng trình Vấn đề đặt khơng thể xây cơng trình Yến bay nguồn cung cấp nguyên liệu cho việc sản xuất Yến sào o đó, việc sửa chữa gia cố cho dầm để đảm bảo khả chịu lực đảm bảo mỹ quan điều cần thiết Hình 1: Một số hình ảnh tình trạng dầm BTCT nhà Yến ác phƣơng pháp gia cố, sửa chữa cơng trình thƣờng hay đƣợc sử dụng cho cơng trình bê tơng cốt thép dán gia cƣờng FRP chất dẻo có cốt sợi, tăng kích thƣớc tiết diện chịu lực bổ sung thêm cốt thép dọc Tuy nhiên, việc chọn lựa phƣơng pháp gia cố áp dụng cho cơng trình nhà Yến vốn cơng trình đặc thù lại chƣa đƣợc nghiên cứu áp dụng o đề tài đƣợc thực theo hƣớng tìm hiểu, thu thập thơng tin cơng trình nhà Yến bị xuống cấp, hƣ hỏng địa bàn thành phố để đƣa phƣơng án sửa chữa, gia cố hiệu lẫn mặt kỹ thuật nhƣ kinh tế Nhƣ định hƣớng thực luận văn: Đề xuất phương án hợp lý để sửa chữa gıa cường kết cấu bê tông cốt thép cho cơng trình nhà sản xuất cơng ty Sanest Khánh Hịa có ý nghĩa thực tiễn cao đáp ứng yêu cầu đặt luận văn cao học theo định hƣớng ứng dụng Mục tiêu đề tài a) Mục tiêu tổng quát: ề xuất phƣơng án hợp lý để sửa chữa cách hiệu dầm bê tông cốt thép bị xuống cấp nhà Yến b) Mục tiêu cụ thể: - Nghiên cứu nguyên lý tình hình hoạt động nhà Yến địa bàn tỉnh Khánh Hịa; - Tìm hiểu tình trạng xuống cấp dầm bê tơng cốt thép; - Phân tích ƣu nhƣợc điểm mặt kỹ thuật kinh tế phƣơng pháp sửa chữa cho dầm bê tông cốt thép; - Nghiên cứu áp dụng cho việc sửa chửa dầm bê tơng cốt thép cho cơng trình nhà Yến; - ƣa kiến nghị sửa chữa dầm bê tơng cốt thép cho cơng trình nhà Yến tƣơng tự Đối tƣợng nghiên cứu ác dầm bê tông cốt thép bị hƣ hỏng, xuống cấp Phạm vi nghiên cúu Nghiên cứu đƣợc thực để áp dụng cho cơng trình nhà Yến Phƣơng pháp nghiên cứu  Nghiên cứu lý thuyết - Nghiên cứu nguyên lý hoạt động nhà Yến, tính chất đặc thù cơng trình nhà Yến; - Nghiên cứu phƣơng pháp sửa chữa, gia cố cơng trình bê tơng cốt thép; - Phân tích ƣu nhƣợc điểm mặt kỹ thuật kinh tế phƣơng pháp sửa chữa dầm bê tông cốt thép; 52 3.4.3 Lựa chọn phương án gia cường dầm Qua phân tích ƣu nhƣợc điểm phƣơng pháp gia cƣờng kết cấu, nhƣ đặc điểm riêng cơng trình nhà yến: - Hạn chế thâm nhập vào nhà Yến; - Tránh gây tiếng ồn; - Tránh xử dụng hóa chất có mùi; Tác giả có nhận xét nhƣ sau: - Phương án thi công dán thép phƣơng án có chi phí thấp nhất, nhiên thực phƣơng án này, cần phải sử dụng hóa chất keo Sicadur, hóa chất ảnh hƣởng đến sinh hoạt bình thƣờng yến, dẫn đến việc yến rời bỏ tổ Vậy nên, phƣơng án có hiệu kinh tế cao nhƣng tác giả không khuyến cáo sử dụng gia cƣờng, sữa chửa cơng trình nhà yến - Phương án tăng cường bê tông vùng kéo thêm gối tựa phụ có hiệu kỹ thuật cao, nhiên giá thành cơng cao Ngồi muốn thực hai phƣơng án cần thi cơng chỗ bên nhà yến Việc thi công sửa chữa bên nhà yến ảnh hƣởng lớn đến hoạt động yến làm chim yến sợ hãi, bay khỏi nhà yến - Phương án tăng cường bê tông vùng nén phƣơng án hiệu phƣơng diện đánh giá tổng hợp tiêu kinh tế kỹ thuật Khi thi cơng gia cƣờng bê tơng vùng nén, q trình thi cơng đƣợc thực phí sàn, nơi đặt thiết bị kỹ thuật Việc thi công gia tăng chiều cao dầm vùng nén không ảnh hƣởng đến hoạt động nhà yến bên dƣới Vậy nên, tác giả đề xuất thực tăng cƣờng bê tông vùng nén cho dầm 3.5 Kết luận chương Trong chƣơng luận văn, phép đo đạc trƣờng đƣợc thực để xác định cƣờng độ bê tơng bố trí cốt thép cho dầm vị trí hƣ hỏng Một số giả thiết xác phép đo trƣờng đƣợc áp dụng để đơn giản hóa q trình tính tốn Qua việc phân tích số liệu trƣờng, nhận thấy dầm không đảm bảo khả chịu lực, nên phải gia cƣờng khả chịu lực cho kết cấu Nhiều phƣơng án gia cƣờng đƣợc đề xuất, vào tiêu kinh tế kỹ thuật cơng trình nhà yến, tác giả đề xuất phƣơng án tăng cƣờng chiều cao dầm phía nén ây phƣơng án tối ƣu mặt kinh tế nhƣng lại hợp lý mặt kỹ thuật 53 ẾT LUẬN UNG Kết cấu bê tông cốt thép có tuổi thọ cơng trình cao, nhiên số điều kiện bất lợi cơng trình nhanh xuống cấp ảnh hƣởng trực tiếp đến việc sử dụng cơng trình Một số cơng trình sản xuất cơng ty Sanest Khánh Hịa có dấu hiệu xuống cấp, số hạng mục bị hƣ hỏng cần phải kịp thời sửa chữa để phục vụ cho phát triển bền vững lâu dài công ty Một số kết cấu chịu lực cơng trình nhà Yến bị bong tróc cốt thép có độ võng cao, gây ảnh hƣởng trực tiếp đến trình thu lƣợm tổ yến Tại nhà máy chế biến thực phẩm, có số vị trí bị hƣ hỏng vị trí đầu dầm cần phải sửa chữa để đảm bảo an toàn vận hành nhà máy ác kết cấu cần đƣợc sửa chữa, gia cƣờng để tiếp tục làm việc ác phƣơng pháp gia cƣờng khả chịu uốn chịu cắt cho dầm bê tông cốt thép bị suy giảm khả chịu lực đƣợc tổng hợp đề xuất Mỗi phƣơng pháp có ƣu nhƣợc điểm khả áp dụng riêng cho trƣờng hợp ể tính tốn gia cƣờng cho dầm bê tơng cốt thép, cần phải xác định đƣợc khả chịu lực cịn lại kết cấu, sở đề xuất cấu tạo gia cƣờng theo phƣơng pháp khác ác cơng thức giải tích tƣờng minh biện pháp gia cƣờng đƣợc nêu chƣơng này, ƣu nhƣợc điểm phƣơng pháp sở để lựa chọn phƣơng áp tối ƣu cho việc gia cƣờng khả chịu lực cho cấu kiện chịu lực bị hƣ hỏng cơng trình sản xuất cơng ty Sanest ác phép đo đạc trƣờng đƣợc thực để xác định cƣờng độ bê tơng bố trí cốt thép cho dầm vị trí hƣ hỏng Một số giả thiết xác phép đo trƣờng đƣợc áp dụng để đơn giản hóa trình tính tốn Qua việc phân tích số liệu trƣờng, nhận thấy dầm không đảm bảo khả chịu lực, nên phải gia cƣờng khả chịu lực cho kết cấu Nhiều phƣơng án gia cƣờng đƣợc đề xuất, vào tiêu kinh tế kỹ thuật cơng trình nhà yến, tác giả đề xuất phƣơng án tăng cƣờng chiều cao dầm phía nén ây phƣơng án khơng phải tối ƣu mặt kinh tế nhƣng lại hợp lý mặt kỹ thuật 54 DANH MỤ TÀI LIỆU T M ẢO [1] Nguyễn Xuân ích, “Sửa chữa gia cố kết cấu bê tông cốt thép”, Nhà xuất Khoa học vê Kỹ thuật, Hà Nội, 2005 [2] Lê Kiều, “Bệnh học cho cơng trình”, ại học Xây dựng, 1994 [3] ƣơng ức Tín, Lê Minh,“Vật liệu cơng nghệ sửa chữa cơng trình”, NX Nơng nghiệp, Hà Nội, 2001 [4] Võ Văn Thảo,“Phương pháp khảo sát nghiên cứu thực nghiệm cơng trình”, NX Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội, 1993 [5] Trần Anh Thiện, ùi Thiên Lam, Trịnh Quang Thịnh, Vƣơng Lê Thắng, “Kết cấu bê tông cốt thép - Nguyên lý thiết kế cấu kiện bản”, NX Nẵng, 2016 [6] Nguyễn Hùng Phong, Phạm Quang ạo, “Nghiên cứu thực nghiệm gia cường chống động đất cho cột BTCT sợi liên tục FRP”, Tạp chí Khoa học cơng nghê xây dựng, số 17, 09/2013 [7] Nguyễn Hùng Phong, “Nghiên cứu thực nghiệm vềgia cường kháng cắt cho dầm bê tông cốt thép sợi thủy tinh”, Tạp chí KH N Xây dựng –số3/2014 [8] Nguyễn Hữu Tuân, oàn Nhƣ Hoạt, Trần ình Hồng, “Phân tích số yếu tố ảnh hưởng tới hiệu gia cường dầm btct chất dẻo có cốt sợi”, Tạp chí KH N Xây dựng -số 4/2015 [9] Ngô Quang Tƣờng, “Sửa chữa gia cố cơng trình bê tơng cột thép phương pháp dán nhờ sử dụng vật liệu FRP”, Tạp chí phát triển KH N tập 10, số 10, 2007 [10] ao Văn Lâm, Nguyễn Lan, “Đánh giá hiệu biện pháp gia cường sức kháng cắt cầu bê tông cốt thép thường phần mềm Abaqus thực nghiệm”, Tạp chí Giao thơng vận tải, số 04, 2016 [11] ao Văn Lâm, Nguyễn Văn Thiên Ân, “Đánh giá hiệu biện pháp gia cường sức kháng uốn cầu bê tông cốt thép thường kết thực nghiệm mô số”, Tạp chí Giao thơng vận tải, số 07, 2016 [12] A I ommittee 440, “Guide for the Design and Construction of Externally Bonded FRP Systems for Strengthening Concrete Structures” P Ụ LỤC Phụ lục : Kết thí nghiệm cƣờng độ bê tơng ngày 14/4-2018 Phụ lục : Kết thí nghiệm cƣờng độ thép ngày 14/4-2018 ... cố kết cấu bê tông cốt thép đƣợc đề xuất để sửa chửa, gia cố cho dầm bê tông cốt thép bị hƣ hỏng phạm vi cơng trình sản xuất cơng ty SANEST Khánh Hịa ác số liệu cƣờng độ bê tơng, bố trí cốt thép. .. phố để đƣa phƣơng án sửa chữa, gia cố hiệu lẫn mặt kỹ thuật nhƣ kinh tế Nhƣ định hƣớng thực luận văn: Đề xuất phương án hợp lý để sửa chữa gıa cường kết cấu bê tông cốt thép cho cơng trình nhà sản. .. Tỉnh Khánh Hòa 1.3 Kết luận hƣơng Chƣơng 2: ác phƣơng án sửa chữa, gia cố dầm bê tông cốt thép 2.1 2.2 2.3 Nguyên nhân gây hƣ hỏng kết cấu ác phƣơng án sửa chữa kết cấu bê tông cốt thép Kết luận