1. Trang chủ
  2. » Kỹ Thuật - Công Nghệ

Nghiên cứu thực nghiệm sự làm việc chịu uốn của dầm bê tông cốt thép được gia cường bằng tấm composite CFRP ở trạng thái đang chịu tải

11 10 0

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Gia cường kháng uốn kết cấu BTCT bằng vật liệu tấm sợi composite gốc các bon (CFRP) là giải pháp cho thấy nhiều ưu điểm so với các giải pháp gia cường truyền thống. Nội dung chính của nghiên cứu này nhằm đánh giá ảnh hưởng của tải trọng ban đầu đến hiệu quả gia cường kháng uốn dầm BTCT bằng vật liệu CFRP.

Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Xây dựng, NUCE 2021 15 (2V): 1–11 NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM SỰ LÀM VIỆC CHỊU UỐN CỦA DẦM BÊ TÔNG CỐT THÉP ĐƯỢC GIA CƯỜNG BẰNG TẤM COMPOSITE CFRP Ở TRẠNG THÁI ĐANG CHỊU TẢI Dương Đức Quỳnha , Nguyễn Trung Hiếub,∗, Phạm Xuân Đạtb , Nguyễn Mạnh Hùngb a Công ty CP COTECO Công nghiệp, ô 38, TT33 khu đô thị Văn Phú, quận Hà Đông, Hà Nội, Việt Nam b Khoa Xây dựng dân dụng & Công nghiệp, Trường Đại học Xây dựng, 55 đường Giải Phóng, quận Hai Bà Trưng, Hà Nội, Việt Nam Nhận ngày 26/04/2021, Sửa xong 20/05/2021, Chấp nhận đăng 21/05/2021 Tóm tắt Gia cường kháng uốn kết cấu BTCT vật liệu sợi composite gốc bon (CFRP) giải pháp cho thấy nhiều ưu điểm so với giải pháp gia cường truyền thống Nội dung nghiên cứu nhằm đánh giá ảnh hưởng tải trọng ban đầu đến hiệu gia cường kháng uốn dầm BTCT vật liệu CFRP Ba mẫu dầm BTCT có kích thước hình học, cấu tạo cốt thép cường độ bê tông chế tạo Một mẫu dầm không gia cường chọn làm mẫu đối chứng, hai mẫu dầm lại gia cường trạng thái chịu cấp độ tải trọng ban đầu xác định sở tạo khe nứt bê tông vùng kéo, với bề rộng khe nứt 0,2 mm Kết thu cho thấy trường hợp dầm BTCT bị võng, nứt hiệu gia cường kháng uốn CFRP chứng minh thông qua gia tăng độ cứng uốn khả chịu lực dầm gia cường Từ khoá: dầm BTCT; CFRP; gia cường kháng uốn; gia tải ban đầu; nứt EXPERIMENTAL STUDY ON FLEXURAL BEHAVIOR OF RC BEAMS STRENGTHENED WITH CFRP COMPOSITE SHEETS UNDER SUSTAINING LOAD Abstract Flexural strengthening of Reinforced concrete (RC) beams using Carbon fiber composite (CFRP) sheets is a solution that shows many advantages compared to the traditional strengthening solutions The main goal of this study is to examine the effects of initial loading on the effectiveness of strengthening by externally bonded CFRP sheets Three identical beams were cast and tested, in which one beam without CFRP strengthening was used as the control specimen while two other beams were strengthened in flexure under the same initial loading levels The value of initial loads was determined on the basic of maximum crack width of concrete in tension zone, that is 0,2 mm The obtained results have shown that for RC beams that are already cracked and deformed under sustaining loads, the effectiveness of CFRP strengthening can be demonstrated by the significant increase in the flexural stiffness and the load-carrying capacity of the strengthened RC beams Keywords: reinforced concrete beams; CFRP sheets; flexural strengthening; initial loading; cracking https://doi.org/10.31814/stce.nuce2021-15(2V)-01 © 2021 Trường Đại học Xây dựng (NUCE) Đặt vấn đề Đối với kết cấu cơng trình nói chung kết cấu cơng trình vật liệu bê tơng cốt thép (BTCT) nói riêng, q trình làm việc, suy giảm khả chịu lực yêu cầu thay đổi công ∗ Tác giả đại diện Địa e-mail: hieunt@nuce.edu.vn (Hiếu, N T.) ạp chí Quỳnh, D Đ., cs / Tạp chí Khoa học Công nghệ Xây dựng sử dụng có gia tăng tải trọng tác dụng đặt vấn đề gia cường cho kết cấu cơng trình Bên cạnh giải pháp gia cường truyền thống mở rộng tiết diện, ứng lực trước căng ngoài, sử dụng thép hình nay, việc sử dụng sợi composite cường độ cao (Fibre Reinforced Polymer, FRP) cơng tác gia cường kết cấu cơng trình áp dụng phổ biến nước tiên tiến giới Các kết cấu cơng trình gia cường kết cấu cột, dầm, sàn bê tơng cốt thép, kết cấu khối xây gạch Trong số vật liệu composite dùng để gia cường kết cấu bê tơng cốt thép vật liệu sợi bon (CFRP) sử dụng rộng rãi Phương pháp gia cường vật liệu CFRP tận dụng ưu điểm loại vật liệu cường độ chịu kéo mô đun đàn hồi cao, trọng lượng nhẹ, khơng bị ăn mịn [1–3] Bên cạnh ưu điểm đặc tính học, gia cường vật liệu CFRP cho thấy tiện lợi cho q trình thi cơng gia cường nhanh chóng, đơn giản, khơng cần nhiều máy móc thiết bị, thời gian thi công nhanh [1–4] Một vấn đề đặt cho công tác gia cường kết cấu tiến hành gia cường, kết cấu làm việc chịu tác dụng tải trọng Việc giảm tải trọng tác dụng lên kết cấu thời điểm gia cường xem giải pháp đảm bảo hiệu việc gia cường Trong thực tế, công việc thường gặp khó khăn chủ yếu giảm tác dụng hoạt tải sử dụng Đối với kết cấu BTCT làm việc chịu uốn, thời điểm gia cường thường kết cấu xuất vết nứt vùng bê tông chịu kéo (đáy dầm sàn) Theo số kết khảo sát nhóm tác giả thực tế cơng trình, vết nứt thường nằm khoảng từ 0,1 mm đến 0,3 mm [4] Hình trình bày minh họa hình ảnh thực tế gia cường dầm BTCT bị nứt, võng chiều cao Khoa Công nghệ Xây p-ISSN dầmhọc không đảm bảo, vật dựng, liệu tấmNUCE CFRP Ở2018 thời điểm gia cường, cơng2615-9058; trình tiếne-ISSN hành thi cơng xây dựng kết cấu dầm chịu tác dụng tải trọng gồm trọng lượng thân hoạt tải thi công 2734-94 Gia cường dầm BTCT bị nứt, võng CFRP Hình Gia Hình cường dầm BTCT bị nứt, võng CFRP Một vấn đề đặt công tác gia cường kháng uốn cho kết cấu BTCT nói chung Mộtgiatrong đềcomposite đặt nói cơng giaviệccường ́nhợpcho kết cường vật liệuvấn sợi riêng hiệutác gia cườngkháng trường khơng thể giảm tồn tải trọng tác dụng lên kết cấu thời điểm tiến hành gia cường Việc tồn CT nói chung gia cường vật liệu sợi composite nói riêng hiệu trước ứng suất kéo cốt thép ứng suất nén bê tông vùng nén ảnh hưởng đến ứng xử kết cấu đượctrường gia cường hợp so với trường hợpthể kết cấu gia cường đầu, trọng chưatác chịu dụng tác dụng lên kết c gia cường khơng giảm tồn bộtừ tải tải trọng hời điểm tiến hành gianghiệm cường Việc BTCT trướcđược ứng suất kéovậttrong cốtvàthép ứ Nghiên cứu thực ứng xử củatồn kết cấu gia cường liệu CFRP hiệu việc gia cường nhiều nghiên cứu nước tiến hành, t nén bê cứu tơng nén ứng số nghiên điểnvùng hình trìnhsẽ bàyảnh tronghưởng tài liệuđến [5–19] Các xử kết thukết đượccấu cho thấy giải gia cườ với trường hợp kết cấu gia cường từ đầu, chưa chịu tác dụng tải trọ Nghiên cứu thực nghiệm ứng xử kết cấu BTCT gia cường u CFRP hiệu việc gia cường nhiều nghiên cứu ng 01 02 03 04 05 06 07 Quỳnh, D Đ., cs / Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Xây dựng pháp sử dụng vật liệu CFRP phù hợp cho trường hợp gia cường kháng uốn, kháng cắt, gia cường tăng khả chịu nén, chịu xoắn Đồng thời cho thấy ứng xử kết cấu gia cường phức tạp, với nhiều dạng phá hoại khác hiệu việc gia cường phụ thuộc vào nhiều yếu tố mà điển hình đặc trưng học vật liệu CFRP công tác thi công gia cường Bên cạnh đó, nhận thấy, hầu hết nghiên cứu tiến hành mẫu thí nghiệm gia cường thời điểm ban đầu, kết cấu chưa chịu tác dụng tải trọng Điều dẫn đến sai khác đánh giá hiệu gia cường so với thực tế công tác này, mà việc gia cường tiến hành thời điểm kết cấu chịu tác dụng tải trọng Ở nước ta nay, vật liệu CFRP sử dụng phổ biến cho việc gia cường số cơng trình cầu nhà dân dụng Tuy nhiên thấy việc áp dụng cịn hạn chế, chưa phổ biến Tạptrong chí Khoa học Cơng p-ISSN 2615-9058; e-ISSN 2734-9489 ngun nhân nghệ Xây giádựng, thànhNUCE tiêu 2018 chuẩn kỹ thuật áp dụng cho vật liệu gia cường p-ISSN 2615-9058; e-ISSN 2734-9489 [4] Việc tính tốn thiết kế chủ yếu thực theo số tài liệu, dẫn nước ACI 440.2R-08 [1], FIB 14 [2], TR 55 [5] Vì vậy, nghiên cứu lĩnh vực góp phần sở cho việc áp dụng phổ biến giải pháp gia cường có nhiều ưu điểm thực tế tiến làm hành thời điểm kết cấu chịu tác dụng tải trọng Nghiên Nghiên cứu cứu thực thực nghiệm nghiệm xây dựng thực hiệnbài tạibáo trình, Trường Đại tác học Xây Nội dung trình bày ứng xử cấu cườngtrình, hiệuTrường cơng giaXây Phịng Thívềnghiệm vàkết Kiểm địnhgiacơng Đại học cường vật liệu CFRP trường hợp công tác gia cường tiến hành thời điểm kết cấu dựng chịu tác dụng tải trọng Nghiên cứu thực nghiệm thực Phịng Thí nghiệm Kiểm trình, Đạikháng học Xâyuốn dựng.cho kết cấu dầm BTCT Cơ sở định tínhcơng tốn giaTrường cường BTCT bị bị nứt nứt trước trước Trên Hình trước tiến hành hành cơng cơng tác tác gia gia trình bày sơ đồ tốn BTCTbị tiến Cơ sở tính tốn2 gia cường kháng uốntính cho kết cấudầm dầm BTCT nứt cường, Trên dầm BTCT bị nứt tác dụng tải trọng trọng ban đầutrong (thểđóhiện qua ban đầu (thể Hình trình bày sơ đồ tính tốn dầm BTCT tiến hành công tác gia cường, dầmqua BTCTuốn bịM nứt mô men 0).dưới tác dụng tải trọng ban đầu (thể qua mô men uốn M0 ) 08 (a) tiết diện ngang (a) Tiết diện ngang 09 (b) sơ đồ đồ biến biến dạng dạng (b) Sơ đồ biến dạng 10 Hình Sơ đồ tính toán biến dạng kết cấu trước gia cường Hình Sơ đồ tính tốn biến dạng kết cấu trước trước khi gia gia cường cường 11 12 Vị trí trục trung hịa hịa (hay chiều cao vùngcủa bê tông chịubê nén) chịu tiết diện dầm,của ký hiệu , (hay cao chiều vùng tơng tiết dầm, Vị trí trục trung chịu nén) nén) tiết xdiện diện dầm, xác định theo công thức sau đây: ký hiệu x0 , xác định theo công thức sau đây: 13 14 ' ' bx0 nAs x0 a 2 bx + nA s x0 − a = nA s (h0 − x0 ) nAs h0 x0 (1) (1) (1) n tỷ sớ mơ đun đàn hồi cốt thép bê bê tông tông nn EEss EEbb Quỳnh, D Đ., cs / Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Xây dựng Es Eb Mơ men qn tính tiết diện dầm (đã bị nứt) xác định theo cơng thức sau: n tỷ số mô đun đàn hồi cốt thép bê tông n = bx03 + NUCE nA −2018 x0 )2 + nAp-ISSN x0 − a2615-9058; Ic0Xây = dựng, (2) Tạpchí chíKhoa Khoahọc họcCơng Cơngnghệ nghệ Xây dựng, NUCE 2615-9058;e-ISSN e-ISSN2734-9489 2734-9489 s (h0 2018 Tạp sp-ISSN NUCE 2018 Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Xây dựng, p-ISSN 2615-9058; e-ISSN 2734-9489 Biến dạng ban đầu bê tông vùng nén, εc0 , mô men M0 gây ra: 123 123 123 124 124 124 125 125 125 126 126 126 127 127 127 128 128 128 129 129 129 130 130 130 131 131 131 132 132 132 133 133 133 134 134 134 hh xx M0 x0 h x (4) (4) εc0 = (4) (3) xx Ec Ic0 x Dựa sơhhđồxxbiến dạng trình bày Hình 2, tính biến dạng cốt thép bê h kéo x000 (mép ngoài) dầm thời điểm trước gia cường: (5) tông vùng c00 00 cchịu (5)(5) c0 x00 x x0 h0 − x0 εtác εc0 lên (4) s =dụng Sau gia cường, tải trọng dụng lên dầmgây gâyrararamô mômen men uốn M Các giả Sau gia cường, tải trọng tác dầm gây mô men uốn M Các giả x0 dầm Sau gia cường, tải trọng tác dụng lên uốn M Các giả 00 00 cc00 c0 00 ss s thiếtcơ cơbản bảnsử sửdụng dụngđể đểtính tínhtốn tốnkhả khảnăng năngchịu chịu củatiết tiếtdiện diệnsau saugia giacường: cường:(1) (1)giả giả thiết sử dụng để tính tốn khả chịu lực h −lực xlực thiết tiết diện sau gia cường: (1) giả ε0 = εc0 (5) thiếttiết tiếtdiện diệnphẳng; phẳng;(2) (2)dạng dạngphá pháhoại hoạiđiển điểnhình hình củakết kết cấu dầm BTCT gia cường thiết diện phẳng; (2) dạng phá hoại điển hình kết cấu dầm BTCT gia cường xcủa 0của thiết tiết cấu dầm BTCT gia cường kháng uốngia tấmtải CFRP làcốt cốt thép chịukéo kéora bị chảy dẻo; (3) bê tông vùng nén bị ép kháng uốn CFRP cốt thép chịu kéo chảy dẻo; (3) bê tông vùng nén ép Sauuốn cường, trọnglà tác dụng lênchịu dầm gây mô men uốn(3) M Các giả thiết cơnén sửbị dụng kháng CFRP thép bịbị chảy dẻo; bê tông vùng bị ép để toán khả lựckhỏi tiết diện sau giahoặc cường: (1) giả(4) thiết tiết dạng diện phẳng; (2) bê phá vỡtính tấmCFRP CFRP bịchịu bong khỏi bềmặt mặtdầm dầm bịđứt; đứt; biến dạng thớ bê tông vỡ CFRP bị bong bề mặt dầm đứt; biến thớ tông vỡ bị bong khỏi bề bịbị (4)(4) biến dạng thớ bêdạng tơng hoại điển hình kết cấu dầm BTCT gia cường kháng uốn CFRP cốt thép chịu chịu nén nén ngoàicùng cùngđạt đạtđến đếngiá giátrị trị cucucu;;;(5) (5)ứng ứngsuất suấtnén néncủa củabêbê bêtông tơng vùng nén chịu ngồi cùng đạt đến giá trị (5) ứng suất nén tông vùng nén chịu nén vùng nén kéo bị chảy dẻo; (3) bê tông vùng nén bị ép vỡ CFRP bị bong khỏi bề mặt dầm bị đứt; xác định từ đường cong ứngsuất suất -biến biến dạng cóbiểu biểu có dạng parabol, được xác định từ đường cong ứng suất biến dạng có biểu đồ dạng parabol, (4) biến dạng củatừ thớ bê tông chịuứng nén ngồi đạt đếncó giá trị εcu ;đồ (5) ứng suất nén củađược bê tông xác định đường cong dạng đồ cócó dạng parabol, vùng nén xác định từ đường cong ứng suất biến dạng có biểu đồ có dạng parabol, quyđổi đổivề vềbiểu biểuđồ đồhình hìnhchữ chữnhật nhậttương tươngđương đươngvới vớichiều chiềucao cao vùng nén s(Hình (Hình 3.c) Sơ quy đồ hình chữ nhật tương đương với chiều cao vùng nén 3.c) vùng nén s s(Hình 3.c) SơSơ quy đổi biểu đồ hình chữ nhật tương đương với chiều cao vùng nén s (Hình 3(c)) Sơ đồ tính tốn đồtính tínhtốn tốnkhả khảnăng năngchịu chịulực lựccủa củadầm dầmsau saugia giacường cườngtheo theođược đượctrình trìnhbày bàytrên trênHình Hình33 đồ chịu dầm sau gia cường theo khả chịu lực dầm sau lực gia cường theo trình bày Hình trình bày Hình dướiđây: đây: 135 135 135 (a) ngang (a)Tiết tiếtdiện diện ngang (a) (a)tiết tiếtdiện diệnngang ngang 136 136 136 137 137 137 138 138 138 139 139 139 140 140 140 141 (b) sơ Sơ đồ biến dạng (b) (b) đồ biến dạng (b)sơ sơđồ đồbiến biếndạng dạng (c) đồ Sơ đồ ứngsuất suất (c) sơ ứng (c) sơ ứng (c) sơđồ đồ ứngsuất suất Sơ đồtốn tính tốn khả chịulực lực dầm sausau gia cường Hình Sơ tính khả chịu dầm gia cường Hình 3.3.Hình Sơ đồ tính tốn khả chịu lực dầm sau gia cường Hình3 Sơđồ đồ tính tốn khả chịu lực dầm sau gia cường Chiều cao nén tiết x,x,x,được xác theo điều kiện lực: Chiều cao vùng nén tiếtcủa diện, x, diện, định điều kiện cân lực:cân Chiều cao vùng nén tiết diện, xác định theo điều kiện cân lực: Chiều caovùng vùng nén tiết diện,xác đượctheo xácđịnh định theo điều kiện cân lực: ' ' ' '' ' ' Af R 0,85 AA +E sE s sc b(0,8x) s fE f Afs E s ε s = A s R s + A f E f ε f 0,85 (0,8 AA 0,85fffcc'cbb'b(0,8 (0,8xxx))) AAA Ess s 0,85 R s sE ss s sR ss A f fE ff ff (6)(6) (6) (6) ' xác định qua thíthí nghiệm nén làlàcường cường độ chịu nén bê tông, xác định qua nghiệm nén trongđó ffcfc'c' cườngđộ độchịu chịunén néncủa củabê bêtơng, tơng,được xác định qua thí nghiệm nén mẫu thí nghiệm hình trụ D H = 150 300 mm, Rs cường độ chịu kéo cốt thép mẫu mẫuthí thínghiệm nghiệmhình hìnhtrụ trụDD HH==150 150 300 300mm, mm, RRs slàlàcường cườngđộ độchịu chịukéo kéocủa củacốt cốtthép thép chịu kéo, Es E f mô đun đàn hồi cốt thép CFRP, f s' ' ' Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Xây dựng, NUCE 2018 p-ISSN 2615-9058; e-ISSN 2734-9489 Quỳnh, D Đ., cs / Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Xây dựng h x 145 (7) cu fu fc làf cường độ x chịu nén bê tơng, xác định qua thí nghiệm nén mẫu thí nghiệm hình trụ D × H = 150 × 300 mm, R s cường độ chịu kéo cốt thép chịu kéo, E s E f mô a ' CFRP, ε f ε biến dạng tương đối CFRP ' đun đàn hồi cốtx thép s 146 (8) s cu x Biến dạng tương đối CFRP cốt thép chịu nén xác định cốt thép chịu nén theo công thức: 147 cu biến cực cực hạn bê tông vùng nén, theo fib 14 [2] lấy h−x ε f = εcu − ε0 ≤ ε f u (7) 148 0,0035; fu biến dạng cực hạn vật liệu x CFRP x−a (8) ε s sau = εcukhi gia cường: 149 Khả chịu lực tiết diện x 0,8 x nén, εcu M biến cực cực0,8 hạnx củaAbê tông vùng theo fib 14 0,8 [2]xlấy 0,0035; ε (9) ' ' f u biến 150 As Rs h0 a' Af E f f h s Es s 2 dạng cực hạn vật liệu CFRP Khả chịu lực tiết diện sau gia cường: 151 Nghiên cứu thực nghiệm 0,8x 0,8x 0,8x [M] = A s Rvà +tạo As E sεs − a + Af Ef εf h − (9) s hvật −liệu chế 152 3.1 Mẫu thí nghiệm 2 153 Trong nghiên cứu này, 03 mẫu dầm BTCT có cùng kích thước hình học, cấu tạo Nghiên cứu thực nghiệm 154 cốt thép cường độ bê tông chế tạo Các mẫu dầm có chiều dài 2200 mm, kích 155 thước diện b vật h liệu = 150 200 mm Qua tính tốn sơ để tránh cho mẫu dầm 3.1 Mẫu thítiết nghiệm chế tạo 156 Trong thí nghiệm khơng phá hoại doBTCT lực cắt,cólựa chọn cớtthước théphình dọc học, chịu cấu lực tạo vùng (phía nghiên cứu này,bị03 mẫu dầm kích cốtkéo thép cường 157 dầm)chế 2tạo.12, cớtmẫu thépdầm dọccó vùng néndài (phía dầm) trí tiết 10,diện cớt bthép độ bê tơng Các chiều 2200 mm, kíchbớthước × h đai = 1506× 200 mm Qua tính tốn bộmm để tránh chogiữa gới mẫutựa dầm thívà nghiệm khơng bị tải phátrọng hoại lực cắt, lựa chọn 158 khoảng cách sơ 100 vùng dầm vị trí tác dụng Trong số cốt thép dọc chịu lực vùng kéo (phía dầm) 2∅12, cốt thép dọc vùng nén (phía dầm) bố 159 mẫu dầm thí nghiệm, 01 mẫu dầm không gia cường, ký hiệu D-0 sử dụng trí 2∅10, cốt thép đai ∅6 khoảng cách 100 mm vùng gối tựa dầm vị trí tác dụng tải 160 làm dầm đới chứng 02 mẫu dầm lại, ký hiệu D-1, D-2 tạo tải trọng ban đầutrọng Trong số mẫu dầm thí nghiệm, 01 mẫu dầm khơng gia cường, ký hiệu D-0 sử dụng 161 theo sơ đồ dầm chịu ́n bớn điểm sau tiến hành cơng tác gia cường Tải trọng ban làm dầm đối chứng 02 mẫu dầm lại, ký hiệu D-1, D-2 tạo tải trọng ban đầu theo sơ đồ dầm 162 đầubốn có độ lớnsau saođócho rộngcơng vết nứt vùng chịuban kéođầu có tải độ trọng chịu uốn điểm tiếnbềhành tác lớn gia cường Tải trọng lớnnày gây cho bề rộng 163 dầmchịu D-1, có trọng giá trịnày mm.các Haimẫu mẫudầm dầm D-1, D-2 vết nứttrên lớn nhấtmẫu vùng kéoD-2 tải gây0,2 D-1, D-2 có giá trị 0,2 164 gia mẫu cường composite cùng thước bề rộng 120 mm Hai dầm D-1,tấm D-2sợi gia CFRP cường có tấmkích sợi composite CFRP có mm, cùngchiều kích thước bề rộng 120 mm,mm chiều 0,111 vàmm chiềuChi dàitiết 1950 thépdầm củathí 03 mẫu 165 dày 0,111 vàdày chiều dàimm 1950 cấumm tạoChi cốt tiết thépcấu củatạo03cốt mẫu dầm thí nghiệm trình bày Hình Trên Hình trình bày phương án gia cường mẫu 166 nghiệm trình bày Hình Trên Hình trình bày phương án gia cường dầm 167 mẫuCFRP dầm CFRP 168 169 Hình 4 Chi thépcác cácmẫu mẫudầm dầm nghiệm Hình Chitiết tiếtcấu cấutạo tạo cớt cốt thép thíthí nghiệm 170 Đối với vật liệu chế tạo dầm, cường độ chịu nén bê tông, cường độ chịu kéo cốt thép xác định thơng qua thí nghiệm mẫu thử trình bày tóm tắt Bảng Tấm CFRP sử dụng gia cường keo dán epoxy hãng Toray (Nhật Bản) sản xuất Các thông số học vật liệu nhà sản xuất cung cấp trình bày Bảng Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Xây dựng, NUCE 2018 p-ISSN 2615-9058; e-ISSN 2734-9489 Quỳnh, D Đ., cs / Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Xây dựng 171 172 Hình Hình Quy5.cách gia cường dầm D-2bằng CFRP Quy cách gia cường dầmD-1, D-1, D-2 tấmtấm CFRP 173 174 175 Đối với liệu dầm, cường độthép chịu bêcác tông, độ chịu Bảngvật Giá trị chế cườngtạo độ bê tông cốt sử nén dụng chế tạo mẫu cường dầm kéo cốt thép xác định thơng qua thí nghiệm mẫu thử trình chịu nén bê tơng 28 ngày tuổi bày tóm tắtCường trongđộBảng 34,7 MPa 176 Bảng tông vàtuổi cốt thép sử dụng chế tạo mẫu dầm MôGiá đuntrị đàncường hồi củađộbêcủa tơngbêở 28 ngày (mẫu thí nghiệm hình trụ D × H = 150 × 300 mm) (mẫu thí nghiệm hình trụ D × H = 150 × 300 mm) Cường độ chịu nén bê tông 28 ngày tuổi (mẫu hạn chảy thép ∅12 thí Giới nghiệm hình trụ D H = 150 300 mm) Giới hạn chảy thép ∅10 178 179 180 181 182 183 184 185 186 34,7 MPa 410 MPa 380 MPa Mô đun đàn hồi bê tông 28 ngày tuổi (mẫu thí Bảng Đặc 300 trưng mm) học CFRP nghiệm hình trụ D H = 150 32500 MPa Chiều dàycủa tấmthép tf Giới hạn chảy 410 MPa 0,111 mm 12 Cường độ chịu kéo cực hạn R f Giới hạn chảy thép 10 177 32500 MPa Mô đun đàn hồi E f 3400 380MPa MPa 95,5 GPa Tấm CFRP sử dụng gia cường keo dán epoxy hãng Toray (Nhật Bản) sản Độ dãn dài cực hạn ε f u 1,6% xuất Các thông số học vật liệu nhà sản xuất cung cấp trình bày Bảng 3.2 Quy trình tạo, giữ tải trọng ban đầu tác dụng lên dầm thi công dán CFRP Bảng Đặc trưng học CFRP Để tạo tải trọng ban đầu tác dụng lên mẫu dầm D-1, D-2 trì tải trọng khơng đổi suốt trình gia dày cường, sử tdụng kết hợp hệ thiết bị gia tải và0,111 giữ tảimm gồm kích thủy lực, khung Chiều f phản lực, dầm phân tải bu lông neo Đầu tiên, sử dụng kích thủy lực, khung phản lực dầm phân tải tạo 02 tải trọng trung giá hạn trị lên dầm (Hình 6) Tiếp đến, tăng R f tác dụng3400 Cường độtập chịu kéocócực MPa tải trọng tác dụng lên mẫu dầm mẫu dầm bị nứt bề rộng vết nứt lớn mẫu dầm có đun giá trị Bề rộng vết nứt đo đạc thiết bị quang học Mô đàn hồi0,2E mm 95,5 GPa f chuyên dụng suốt trình gia tải trọng (Hình 7) Sau tạo tải trọng ban đầu có độ lớn yêu cầu, sử dụng 02 bu lông neo để neo giữ hệ dầm phân tải xuống sàn chịu lực Phịng thí Độ dãn dài cực hạn fu 1,6 % nghiệm, sau giải phóng hệ kích thủy lực khung gia tải Tải trọng ban đầu trì thơng qua lực kéo bu lông neo Sự làm việc ổn định cấu bu lông neo dầm phân tải theo 3.2 Quy trình tạo, giữ tải trọng ban đầu tác dụng lên dầm thi công dán CFRP dõi, kiểm tra thông qua việc đo đạc biến dạng tương đối hai cốt thép chịu kéo ∅12 dầm Sử (Strain gauges), hiệu St1dầm St2, dánD-2 lên cốttải thép trước Đểdụng tạo 02 tảiphiến trọngđiện bantrở đầu tác dụng lênkýcác mẫu D-1, trì trọng đổ bê tơng, để đo biến dạng (Hình 9) Kết đo biến dạng cho thấy cấu giữ tải làm việc ổn không đổi śt q trình gia cường, sử dụng kết hợp hệ thiết bị gia tải giữ định, đảm bảo trì tải trọng ban đầu ổn định suốt q trình thi cơng gia cường mẫu dầm tải gồm kích thủy lực, khung phản lực, dầm phân tải bu lông neo Đầu tiên, sử dụng kích thủy lực, khung phản lực dầm phân tải tạo 02 tải trọng tập trung có giá trị tác dụng lên dầm (Hình 6) Tiếp đến, tăng tải trọng tác dụng lên mẫu việc việc ổn ổn định, định, đảm đảm bảo bảo duy trì trì tải tải trọng trọng ban ban đầu ổn định śt q trình thi cơng gia bề mặt bê tông đáy dầm (đã mài nhẵn, phẳng); dán CFRP có kích thước dài cường cường các mẫu mẫu dầm dầm 209 rộng = 1950 120 mm; quét lớp keo phủ Sau dán 48 giờ, lớp keo dán khô cứng Đ., cs / Tạp chí Khoa nghệ Xây 210 CFRP đảm bảo điềuQuỳnh, kiệnD.làm việc, cơng tác học thíCơng nghiệm đớidựng với dầm gia cường 211 tiến hành 208 08 09 10 212 11 213 Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Xây dựng, NUCE 2018 p-ISSN 2615-9058; e-ISSN 2734-9489 bề mặt bê tông đáy dầm (đã mài nhẵn, phẳng); dán CFRP có kích thước dài rộng = 1950 120 mm; quét lớp keo phủ Sau dán 48 giờ, lớp keo dán khơ cứng Hình CFRP đảm điều kiện làm việc, công nghiệm đối với dầm giakéocường Sơ đồ tạobảo tải ban đầu tác dụng lêndụng Hìnhthí Đo bề7 rộng vùng bê tơng chịu Hình Sơ Sơ đồ tạo tảitrọng trọng ban đầu tác Hình đồ tạo tải trọng ban đầu tác lêntác Hình Đokhe bềnứt rộng khe nứt mẫu dầm thí nghiệm tiến hành mẫu mẫu dầm dầm thí thí nghiệm nghiệm vùng bê tơng chịu kéo Hình Dán CFRP gia cường đáy dầm D-1 D-2 Trong Bảng trìnhvà bày giá trị củacụtảiđotrọng ban đầu, ký hiệu P0 , tác dụng lên Trong 33 trình bày 3.3 Sơ đồBảng thí nghiệm bốgiá trí trị dụng mẫu dầm dầm thí thí nghiệm tỷ sớ sớ tiếp giữatục tảithí trọng hoại mẫu nghiệm tỷ tải trọng ban đầu tải trọng cựctheo hạn gây phá 215 Sau giavà cường, nghiệm gia tải mẫu dầm sơ đồ tác P / P P dầm, Tải trọng cực hạn có giá trị 30,5 kN xác định từ kết P00 / Ptải Pmax dầm,dụng Tải trọng cực03 hạn cóđo chuyển vị điện tử, ký hiệu LVDT-1, LVDT-2, max trọng maxcụ 216 ban đầu dụng max 214 217 LVDT-3, trímẫu haidầm gới đới tựa tiếtD-0 diện giữaHình dầm 10) cho phép xác định độ võng thí nghiệm nghiệm uốnđược phá bố hoại mẫu dầm đối chứng chứng thí ́n phá hoại (xem 218 dầm tác dụng tải trọng Giá trị tải trọng tác dụng lên dầm xác định Bảng 3 Giá Giá trị trị tải tải trọng trọng ban ban đầu đầu tác tác dụng dụng lên mẫu dầm thí nghiệm bề rộng vết Bảng 219 thông qua dụng cụ đo lực điện tử (Load cell) 200 kN Các dụng cụ đo lực, đo chuyển vị nứt tương ứng nứt 220 kết nối với thu thập xử lý số liệu TDS 530 (do hãng Tokyo Sokki Nhật 12 Bềthírộng vết (01 giây/lần 221 sản xuất) cho phép ghi nhận tự động đồng thời sớ liệu nghiệm Hình Dán CFRPgia gia cường cường dầm D-1 D-2lớn 13 Hình đáy dầm D-1 vànhất D-2 Mẫu dầm dầm thí Dán Giá8.trị trị tảiCFRP trọng nứt P00 đáy thí Giá tải trọng 222 ghi) Mẫu (%) Pmax nghiệm ban đầu đầu PP00 (kN) (kN) max nghiệm ban tương ứng 14 3.3 Sơ đồ thí nghiệm bố trí dụng cụ đo (mm) 15 Sau gia cường, tiếp tục thí nghiệm gia tải mẫu dầm theo sơ đồ tác D-1, D-2 D-2 15,0cụ đo chuyển50% 0,2 LVDT-1, LVDT-2, 15,0 16 dụng tải D-1, trọng ban đầu 03 dụng vị điện tử, ký hiệu 17 LVDT-3, bớ trívà giữ hai tựa tiết diện cho phép độ võng Sau khiđược tác dụng dụng giữ gối ổn định định tảiởtrọng ban đầu, dầm tiến hành côngxác tác định thi công Sau tác ổn dáncủa tấmdầm CFRP Các cơng đoạn thi cơng lớptác keodụng epoxy dụngxác lên định 18dán táccông dụng củathi tảicông trọng Giá gồm trị tảiquét trọng lênchuyên dầm CFRP Các đoạn 19 thơng qua dụng cụ đo lực điện tử (Load cell) 200 kN Các dụng cụ đo lực, đo chuyển vị 20 kết nối với thu thập xử lý số 88 liệu TDS 530 (do hãng Tokyo Sokki Nhật 21 223 22 sản xuất) cho phép ghi nhận tự động đồng thời sớ liệu thí nghiệm (01 giây/lần Bố thí nghiệm dầmBTCT BTCT gia gia cường Hình Hình Bớ trí thítrínghiệm dầm cường ghi) 224 Phân tích đánh giá kết 225 số trọng tải– trọng ban đầu tảixử trọng hạnđược gây phá dầm, P0 /Pmax Tải trọng 4.1.nghiệm Quanvà hệtỷtải độ võng ứng củacực dầm giahoại cường 226 227 228 Trong Bảng trình bày giá trị tải trọng ban đầu, ký hiệu P0 , tác dụng lên mẫu dầm thí cực hạn Pmax có giá trị 30,5 kN xác định từ kết thí nghiệm uốn phá hoại mẫu dầm đối Trên 10 trình chứng D-0 Hình (xem Hình 10) bày biểu đồ quan hệ tải trọng độ võng mẫu dầm thí nghiệm Đới với dầm đới chứng D-0, thấy dầm bị phá hoại dẻo, làm việc dầm chia thành giai đoạn chính: 7giai đoạn trước nứt OA, giai đoạn làm Tạp chí Khoa học Công nghệ Xây dựng, NUCE 2018 p-ISSN 2615-9058; e-ISSN 2734-9489 229 việc sau nứt đến cốt thép chịu kéo bị chảy dẻo AB (điểm B tương ứng thời điểm cốt Quỳnh, D Đ., BC cs / tương Tạp chíứng Khoavới họcsự Cơng 230 thép bị chảy dẻo) giai đoạn làmnghệ việcXây củadựng bê tông vùng nén, 231 điểm C ứng với thời điểm bê tông vùng nén bị ép vỡ dầm bị phá hoại hoànvết toàn Bảng Giá trị tải trọng ban đầu tác dụng lên mẫu dầm thí nghiệm bề rộng nứt Đối tương ứng 232 với mẫu dầm gia cường D-1 D-2, thấy dầm bị nứt nên làm việc 233 chia thành giai đoạn: giai đoạn OB với điểm B tương cốt thép P0 ứng thời điểm Bề rộng vết nứt lớn Mẫu dầm thí nghiệm Giá trị tải trọng ban đầu P0 (kN) (%) 234 chịu kéo bị chảy dẻo, giai đoạn BC tương ứng với làm việc CFRP giatương cườngứng (mm) Pmax 235 bê tông vùng nén, điểm C ứng với thời điểm CFRP bị đứt bê tông vùng D-1, D-2 15,0 50% 0,2 236 nén bị ép vỡ 237 238 239 Hình Hình10 10.Biểu Biểuđồ đồquan quan hệ hệ tải tải trọng trọng –– độ độ võng võng của các mẫu mẫu dầm dầm thí thí nghiệm nghiệm Có thể nhận thấy tham gia làm việc CFRP gia cường thể rõ nét 240 giai đoạn OB.ổnTrong đoạn ban này, đầu, độ cứng tác mẫuthidầm D-1 vàtấm D-2CFRP Các Sau tác dụng giữ định giai tải trọng tiến uốn hànhcủa cơng cơng dán đáng kể so với dầm chứng D-0 Sự giadụng tăng lên nàybề công241 đoạntăng thi cơng gồmmẫu qt lớpđới keo epoxy chun mặtgiải bê thích tông bởi: đáy (1) dầm (đã 242 CFRP tham gia làm việc; (2) dầm bị nứt trước tải trọng ban đầu làm giảm mài nhẵn, phẳng); dán CFRP có kích thước dài × rộng = 1950 × 120 mm; quét lớp keo phủ Sau 243 chiều cao vùng nén, dẫn đến tăng khoảng cách từ trọng tâm cốt thép chịu kéo từ dán 48 giờ, lớp keo dán khô cứng CFRP đảm bảo điều kiện làm việc, công tác thí nghiệm 244 cácCFRP đến cường điểm đặt hợptiến lực hành nội lực vùng chịu nén, làm tăng độ dầm gia 245 cứng uốn tiết diện dầm 3.3 246 Sơ đồ thí nghiệm bốthép trí dụng Sau khivàcớt vùng cụ kéođo bị chảy dẻo, khả chịu lực mẫu dầm gia 247 cường phụ thuộc chịugia lựctải củacác bê mẫu tông dầm vùng theo nén sơ tấmđồ CFRP Trong Sau gia cường, tiếpvào tụckhả thí nghiệm tác dụng tải trọng ban 248 giai đoạn CFRP ngồi việc đảm bảo độ cứng ́n mẫu dầm cao so đầu 03 dụng cụ đo chuyển vị điện tử, ký hiệu LVDT-1, LVDT-2, LVDT-3, bố trí hai gối tựa đớicho chứng phần dầm.của Tảitảitrọng cựcGiá hạntrị tải trọng tiết249 diện với giữadầm dầm phépcịn xácgóp định độtăng võngkhả củanăng dầmchịu dướilựctáccủa dụng trọng 250 lên gâydầm phá hoại dầm gia cường tăng trung mẫucell) dầm 200 đối chứng tác dụng đượccác xácmẫu định thơng qua dụng cụ đobình lực 10% điện so tử với (Load kN Các dụng cụ đo lực, vớitích, có thuthể thập lý số liệu 530cường (do hãng Tokyo Sokki 251 đo chuyểnTừvịcác kết kết quảnối phân thấyvàrõxử hiệu TDS việc gia dầm BTCT Nhật252 sản xuất) cho phép ghi nhận tự động đồng thời số liệu thí nghiệm (01 giây/lần ghi) chịu tải trọng ban đầu Hiệu gia cường thể rõ nét giai đoạn trước cớt thép Phân tích đánh giá kết 10 4.1 Quan hệ tải trọng – độ võng ứng xử dầm gia cường Trên Hình 10 trình bày biểu đồ quan hệ tải trọng độ võng mẫu dầm thí nghiệm Đối với dầm đối chứng D-0, thấy dầm bị phá hoại dẻo, làm việc dầm chia thành giai đoạn chính: giai đoạn trước nứt OA, giai đoạn làm việc sau nứt đến cốt thép chịu kéo bị chảy dẻo AB (điểm B tương ứng thời điểm cốt thép bị chảy dẻo) giai đoạn BC tương ứng với làm việc bê tông vùng nén, điểm C ứng với thời điểm bê tông vùng nén bị ép vỡ dầm bị phá hoại 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Xây dựng, NUCE 2018 p-ISSN 2615-9058; e-ISSN 2734-9489 Quỳnh, D Đ., cs / Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Xây dựng chịuhoàn kéotoàn bị chảy Tương với D-1 thờivàđiểm này, vếtđãnứt đonên Đối vớidẻo mẫu dầm ứng gia cường D-2, bề thấyrộng dầm bị nứt làm việcdầm cóđạt thể chia giai giaibằng đoạn 0,3 OB với điểm B tương ứng thời điểmTCVN cốt thép 5574: chịu kéo2018 bị chảy đếnthành giá trị chođoạn: phép mm theo quy định [20] dẻo, giai đoạn BC tương ứng với làm việc CFRP gia cường bê tông vùng nén, điểm C ứng với thời điểmBảng CFRP bị đứt bê tải tôngtrọng vùng nén bị épvõng vỡ đặc trưng Các giávàtrị độ Có thể nhận thấy tham gia làm việc CFRP gia cường thể rõ nét giai đoạn OB Trong giai đoạn này, Tải độ cứng uốn dầm D-1 D-2 đáng kể so vớivõng mẫu dầm trọng Tảităng trọng Độmẫu võng Độ khiđối chứngMẫu D-0 Sự gia tăng giải thích bởi: (1) CFRP tham gia làm việc; (2) dầm bị nứt dầm gây chảy cốt gâyđến phá hoại bịtrọng phá tâm trước tải trọng ban đầu làm giảm chiềucốt cao thép vùng nén, dẫn tăng khoảng dầm cách từ thí nghiệm cốt thép chịu kéo từ thép CFRP đến điểmchảy đặt hợp lực Pnội lực vùng chịu(mm) nén, Py (kN) (mm) hoại max (kN) làm tăng độ cứng uốn tiết diện dầm Sau cốt thép vùng kéo bị chảy dẻo, khả mẫu dầm gia cường D-0 27,5 9,0 chịu lực 30,5 37,0phụ thuộc vào khả chịu lực bê tông vùng nén CFRP Trong giai đoạn CFRP việc đảmD-1 bảo độ cứng uốn mẫu dầm cao4,2 so với dầm đối chứng cịn góp phần 26,2 34,8 24,8tăng khả chịu lực dầm Tải trọng cực hạn gây phá hoại mẫu dầm gia cường tăng trung bình 10% so với mẫu dầm đối chứng 26,5 D-2 3,8 32,6 22,0 Từ kết phân tích, thấy rõ hiệu việc gia cường dầm BTCT chịu tải trọng ban cường thể mẫu rõ nét giai đoạn trước cốt thép chịu kéo bị chảy dẻo Tương 4.2.đầu CơHiệu chếquả phágiahoại dầm ứng với thời điểm này, bề rộng vết nứt đo dầm đạt đến giá trị cho phép 0,3 mm theoMẫu quy định 5574:2018 dầm đốiTCVN chứng D-0 bị[8] phá hoại dẻo Trên Hình 11 trình bày hình ảnh phá hoại4.2 điển 02các mẫu Cơhình chế phá hoại mẫudầm dầm gia cường Các mẫu dầm bị phá hoại theo chếMẫu đầudầm tiênđối cốtchứng thépD-0 vùng chịu kéo chảy dẻo, triển nén bị phá hoại dẻo.bịTrên Hình 11 vết trìnhnứt bày phát hình ảnh pháđến hoạivùng điển hình 02vùng mẫu dầm cường dầm phá Đây hoại theo chế cốt thép bê tông nén bị épgiavỡ, tiếpCác đếnmẫu CFRP bị bịđứt chế vùng chịu kéo bị chảy dẻo, vết nứt phát triển đến vùng nén bê tông vùng nén bị ép vỡ, tiếp đến phá hoại điển hình kết cấu dầm BTCT gia cường kháng uốn vật liệu CFRP bị đứt Đây chế phá hoại điển hình kết cấu dầm BTCT gia CFRP bên cạnh chếvậtphá bị bong bề mặt bê tông cường kháng uốncơ liệuhoại CFRPdo bêntấm cạnhCFRP chế phá hoại dokhỏi CFRP bị bong khỏi [1,2,3] bề mặt bê Kết quảthấy có giới tham gia chịu lựccủa quảtông này[1–3] cũngKết cho cầncho có thấy giớicần hạn chohạn cho tham gia chịu lực tấmCFRP CFRP việc gia cường để tránh xảy phá hoại đứt CFRP dạng phá hoại đột ngột việc gia cường để tránh xảy phá hoại đứt CFRP dạng phá hoại đột ngột 65 66 Hình 11 Hình ảnhảnh phá củacáccác Hình 11 Hình pháhoại hoại dầmdầm D-1 vàD-1 D-2 D-2 67 68 4.3 So sánh khả chịu lực dầm gia cường theo lý thuyết theo thực 4.3 So sánh khả chịu lực dầm gia cường theo lý thuyết theo thực nghiệm nghiệm 69 Căn vào chế phá hoại mẫu dầm gia cường trình bày mục 4.2, thấy giả cứ vào chế củadầm cácgiamẫu dầm bày Biến mụcdạng 4.2, thiếtCăn tính tốn khả chịuphá lực hoại mẫu cường trìnhgia bàycường mục trình phù hợp 71 thấy giả thiết tính tốn khả chịu lực mẫu dầm gia cường trình bày mục phù hợp Biến dạng CFRP f tính theo công thức (7) dựa 72 sở biến dạng ban đầu 70 Kết tính tốn cho thấy giá trị f lớn biến dạng cực Quỳnh, D Đ., cs / Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Xây dựng CFRP ε f tính theo công thức (7) dựa sở biến dạng ban đầu ε0 Kết tính tốn cho thấy giá trị ε f lớn biến dạng cực hạn CFRP Kết phù hợp với việc CFRP bị đứt trình gia tải Do tính tốn, biến dạng CFRP lấy biến dạng cực hạn ε f u Khả chịu lực mẫu dầm sau gia cường xác định theo công thức (9) tổng hợp Bảng 4, giá trị tải trọng gây phá hoại mẫu dầm gia cường Pmax lấy theo Bảng Tỷ số Pmax /Ptt thu cho thấy kết tính tốn lý thuyết phù hợp với kết thu từ thực nghiệm Bảng So sánh khả chịu lực dầm gia cường theo tính tốn theo thực nghiệm Tên dầm Biến dạng ε0 (% theo công thức (5)) Biến dạng ε f (% theo công thức (7)) Biến dạng CFRP sử dụng tính tốn ε f u (%) Tải trọng gây phá hoại theo tính tốn Ptt (kN) Tỷ số Pmax Ptt D-1 D-2 0,0018 0,0018 0,0335 0,0335 0,016 0,016 31,10 31,10 1,11 1,05 Bảng Các giá trị tải trọng độ võng đặc trưng Mẫu dầm thí nghiệm Tải trọng gây chảy cốt thép Py (kN) Độ võng cốt thép chảy (mm) Tải trọng gây phá hoại Pmax (kN) Độ võng dầm bị phá hoại (mm) D-0 D-1 D-2 27,5 26,2 26,5 9,0 4,2 3,8 30,5 34,8 32,6 37,0 24,8 22,0 Kết luận Nội dung báo trình bày kết nghiên cứu thực nghiệm làm việc dầm BTCT gia cường kháng uốn trạng thái chịu tải Đây trường hợp gia cường phù hợp với thực tế làm việc kết cấu cơng trình, mà kết cấu gia cường bị võng, nứt Từ kết thu được, rút kết luận sau: - Sử dụng CFRP nhằm gia cường kháng uốn kết cấu BTCT trạng thái chịu tải giải pháp hiệu Kết thu cho thấy trường hợp dầm BTCT bị võng, nứt hiệu gia cường kháng uốn CFRP chứng minh thông qua gia tăng độ cứng uốn khả chịu lực dầm gia cường - Cơ chế phá hoại kết cấu gia cường thu nghiên cứu CFRP bị đứt Đây dạng phá hoại đột ngột Vì trình thiết kế gia cường kháng uốn cần hạn chế ứng suất CFRP Việc giảm tối đa tải trọng tác dụng lên kết cấu thời điểm gia cường cần lưu ý để phát huy khả làm việc CFRP Tài liệu tham khảo [1] ACI 440.2R (2017) Guide for the Design and Construction of Externally Bonded FRP Systems for Strengthening Concrete Structures Reported by ACI Committee 440, American Concrete Institute 10 Quỳnh, D Đ., cs / Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Xây dựng [2] FIP Bulletin No14 (2001) Externally Bonded FRP Reinforcement for RC structures Technical Report, Bulletin 14, International Federation for Structural Concrete (fib) [3] ISIS (2008) FRP Rehabilitation of Reinforced Concrete Structures, Design Manual 4, Version The Canadian Network of Centres of Excellence on Intelligent Sensing for Innovative Structures (ISIS Network) [4] Hiếu, N T., Cường, L T (2020) Gia cường kết cấu bê tông cốt thép vật liệu CFRP composite Nhà xuất Xây dựng [5] TR55 (2000) Design guidance for strengthening concrete structures using fibre composite materials Concrete Society Technical Report 55, The Concrete Society, Crowthorne, UK [6] JSCE (2001) Recommendations for Upgrading of Concrete Structures with Use of Continuous Fiber Sheet Concrete Engineering Series 41, Japan Society of Civil Engineering [7] Bank, L C (2006) Composites for construction: structural design with FRP materials John Wiley & Sons [8] TCVN 5574:2018 Thiết kế kết cấu bê tông bê tông cốt thép [9] Nguyen, M H., Tran, T D (2016) Experimental Studty on Flexural Strengthening of One - Way Reinforced Concrete Slabs Using Carbon and Glass Fiber Reinforced Polymer Sheets The 7th International Conference of Asian Concrete Federation (ACF 2016), Hà Nội, Việt Nam [10] Hiếu, N T (2015) Nghiên cứu thực nghiệm hiệu gia cường kháng uốn dầm bê tông cốt thép vật liệu sợi composite Tạp chí Khoa học cơng nghệ, Viện Khoa học công nghệ Xây dựng IBST, 1:3–9 [11] N.T Hiếu, L C (2018) Nghiên cứu thực nghiệm hiệu gia cường dầm bê tông cốt thép chịu xoắn vật liệu sợi bon CFRP Tạp chí Khoa học Kỹ thuật Công nghệ Việt Nam, 60(3) [12] Hùng, H M., Hiếu, N T (2021) Hiệu gia cường kháng cắt cho dầm bê tông cốt thép vật liệu sợi bon Tạp chí Khoa học Công nghệ Xây dựng (KHCNXD) - ĐHXD, 15(1V):102–111 [13] Hoa, H P., Minh, P D (2014) Nghiên cứu gia cường dầm bê tông cốt thép vật liệu composite sợi cacbon Tạp chí Khoa học Cơng nghệ - Đại học Đà Nẵng, 3(76):28–31 [14] Lâm, C V., Lan, N (2016) 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, (3/2016): 53–56 [15] Thomsen, H., Spacone, E., Limkatanyu, S., Camata, G (2004) Failure Mode Analyses of Reinforced Concrete Beams Strengthened in Flexure with Externally Bonded Fiber-Reinforced Polymers Journal of Composites for Construction, 8(2):123–131 [16] Lam, L., Teng, J G (2003) Design-oriented stress–strain model for FRP-confined concrete Construction and Building Materials, 17(6-7):471–489 [17] Mander, J B., Priestley, M J N., Park, R (1988) Theoretical Stress-Strain Model for Confined Concrete Journal of Structural Engineering, 114(8):1804–1826 [18] Thomsen, H., Spacone, E., Limkatanyu, S., Camata, G (2004) Failure Mode Analyses of Reinforced Concrete Beams Strengthened in Flexure with Externally Bonded Fiber-Reinforced Polymers Journal of Composites for Construction, 8(2):123–131 [19] Hassan, M., Chaallal, O (2007) Fiber-Reinforced Polymer Confined Rectangular Columns: Assessment of Models and Design Guidelines ACI Structural Journal, 104(6) 11 ... Quy5.cách gia cường dầm D- 2bằng CFRP Quy cách gia cường dầmD-1, D-1, D-2 tấmtấm CFRP 173 174 175 Đối với liệu dầm, cường đ? ?thép chịu bêcác tông, độ chịu Bảngvật Giá trị chế cườngtạo độ bê tông cốt. .. trình bày kết nghiên cứu thực nghiệm làm việc dầm BTCT gia cường kháng uốn trạng thái chịu tải Đây trường hợp gia cường phù hợp với thực tế làm việc kết cấu cơng trình, mà kết cấu gia cường bị võng,... khảnăng năngchịu chịulực lựccủa củadầm dầmsau saugia giacường cườngtheo theođược đượctrình trìnhbày bàytrên trênHình Hình33 đồ chịu dầm sau gia cường theo khả chịu lực dầm sau lực gia cường theo

Ngày đăng: 10/06/2021, 10:20

Xem thêm:

Mục lục

    2 Cơ sở tính toán gia cường kháng uốn cho kết cấu dầm BTCT bị nứt trước

    3 Nghiên cứu thực nghiệm

    3.1 Mẫu thí nghiệm và vật liệu chế tạo

    3.2 Quy trình tạo, giữ tải trọng ban đầu tác dụng lên dầm và thi công dán tấm CFRP

    3.3 Sơ đồ thí nghiệm và bố trí dụng cụ đo

    4 Phân tích và đánh giá kết quả

    4.1 Quan hệ tải trọng – độ võng và ứng xử của dầm được gia cường

    4.2 Cơ chế phá hoại các mẫu dầm

    4.3 So sánh khả năng chịu lực của dầm được gia cường theo lý thuyết và theo thực nghiệm

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN