Ngày nay việc tính toán tuổi thọ còn lại của nhà và công trình xây dựng không những là một trong những nhiệm vụ cần thiết mà còn là một trong những bài toán kỹ thuật phức tạp cần được nghiên cứu giải quyết. Bài viết giới thiệu một số phương pháp xác định tuổi thọ còn lại đang được quan tâm ở Việt Nam và nước ngoài, đồng thời nêu các nhận xét và kiến nghị.
KẾT CẤU - CÔNG NGHỆ XÂY DỰNG MỘT SỐ PHƢƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH TUỔI THỌ CỊN LẠI CỦA CƠNG TRÌNH XÂY DỰNG SOME METHODS FOR ASSESSING THE REMAINING SERVICE LIFE OF BUILDING STRUCTURES ThS NGUYỄN HOÀNG ANH, PGS.TS NGUYỄN XUÂN CHÍNH Viện KHCN Xây dựng Tóm tắt: Ngày việc tính tốn tuổi thọ cịn lại cố cơng trình sai sót người gây nhà cơng trình xây dựng khơng q trình khảo sát, thiết kế, thi cơng khai nhiệm vụ cần thiết mà thác sử dụng toán kỹ thuật phức tạp cần nghiên cứu giải Đánh giá độ tin cậy kết cấu xây dựng sử dụng thực dựa theo hư hỏng Có nhiều phương pháp cách tiếp cận để giải chúng thông qua khảo sát kỹ thuật Theo kết vấn đề với ưu điểm tồn khảo sát đánh giá mức độ hư hỏng, chúng Bài báo giới thiệu số phương pháp xác khả đáp ứng kết cấu tuổi thọ lại định tuổi thọ lại quan tâm Việt cơng trình Nam nước ngoài, đồng thời nêu nhận xét kiến nghị Từ khóa: tuổi thọ cịn lại, hư hỏng kết cấu xây dựng Tuổi thọ cịn lại cơng trình xây dựng hiểu thời gian (tính năm) đến kết cấu đạt đến trạng thái giới hạn, khơng cho phép sử dụng tiếp khơng tiến hành sửa chữa lớn (có thể Abstract: Nowadays, calculation the remaining phải gia cường thay số phân kết cấu) service life of buildings and structures is not only a Bài toán xác định tuổi thọ cịn lại thực required task but also one of the complicated với sai số khác có nghĩa với mức technical problems that need to be studied and độ xác độ phức tạp khác Độ solved There are many methods and approaches to xác cao đạt sử dụng lý thuyết độ tin solving this problem with their advantages and cậy với thông số phân bố theo thời gian Độ shortcomings The article introduces some methods xác trung bình thơng số tính tốn to determine the remaining servce life that are of lấy theo giá trị trung bình độ lệch chuẩn interest in Vietnam and abroad, also to make some Độ xác đạt u cầu sử dụng tính comments tốn tiền định, khơng có cơng thức tính Keywords: Remaining service life, Damage of xác sử dụng quan hệ thực building structures nghiệm Đặt vấn đề Khảo sát cơng trình xây dựng Trong lĩnh vực xây dựng Khảo sát tổng hợp công việc từ thu thập, ngành cơng nghiệp khác xảy trường xử lý số liệu, hệ thống hóa phân tích tình trạng kỹ hợp hư hỏng hay cố cơng trình Số liệu thống kê thuật nhà cơng trình, cấu kiện riêng lẻ, khoảng 80% trường hợp hư hỏng đánh giá tình trạng kỹ thuật mức độ hư hỏng Tạp chí KHCN Xây dựng - số 2/2021 KẾT CẤU - CƠNG NGHỆ XÂY DỰNG Sơ đồ trình tự xác định tuổi thọ lại nhà cơng trình xây dựng Nhà cơng trình xây dựng Phân tích hồ sơ kỹ thuật Hồ sơ sử dụng, xây lắp, sửa chữa cải tạo Khảo sát chuyên gia Khảo sát trực quan khảo sát chi tiết Phân tích hư hỏng, làm rõ thơng số kỹ thuật Đưa kết luận Chính xác hóa trạng thái kỹ thuật tiêu chí Chính xác hóa đặc trưng vật liệu Lựa chọn tiêu chí Xác định tuổi thọ lại Đưa định Sửa chữa Hạ thông số làm việc Phá dỡ Tạp chí KHCN Xây dựng - số 2/2021 KẾT CẤU - CƠNG NGHỆ XÂY DỰNG Theo kết khảo sát xác định tình Theo cách tiếp cận việc đánh giá tình trạng kỹ thuật dự báo tuổi thọ lại trạng kỹ thuật cơng trình thực theo nhà cơng trình, sở để đưa giải pháp thông số kỹ thuật nhằm bảo đảm độ tin cậy cần thiết nhằm đảm bảo an toàn cho cơng trình an tồn sử dụng theo quy định tiêu chuẩn khai thác sử dụng hồ sơ thiết kế Dự báo tuổi thọ lại thực dựa theo quy luật thay đổi thông số xác định phân tích chế phát triển hư hỏng theo kết khảo sát chi tiết Mục đích khảo sát chi tiết có Phụ thuộc vào tiêu chí trạng thái giới hạn điều kiện sử dụng mà thông số kỹ thuật là: - Các đặc trưng vật liệu (đặc trưng lý: giới hạn chảy, giới hạn bền, độ cứng, khả chống nứt, giới hạn bền mỏi, độ bền lâu, từ biến, thành phần liệu tình trạng kỹ thuật đối tượng khảo hóa học, cấu trúc…); sát, thơng số cơng nghệ, điều kiện tác động - tương hỗ với môi trường Khảo sát chi tiết cần thực độ, độ bền lâu, từ biến,…); cơng trình theo đề cương phê duyệt có - thống bên liên quan: đơn vị khảo chế độ làm việc…) sát, chủ quản cơng trình, đơn vị quản lý theo quy định pháp luật (nếu cần thiết) Phân tích hư hỏng bao gồm việc đánh giá khả chịu tải thực tế cấu kiện kết cấu theo thước hình học thực tế cấu kiện kết cấu phận có dấu hiệu tải theo kết khảo Các thông số công nghệ (nhiệt độ, độ rung, Dự báo tuổi thọ hay độ dự trữ lại thực theo kết khảo sát dựa sở quy luật thay đổi thông số theo kết phân tích chế phát triển hư hỏng tiêu chuẩn hành có xét đến tải trọng tác động kể tác động nhiệt độ, kích Các hệ số dự trữ (theo giới hạn chảy, cường Theo kết khảo sát đánh giá theo chun gia xác định tình trạng kỹ thuật tuổi thọ cịn lại nhà cơng trình xây dựng Đánh giá theo chuyên gia dựa vào: sát Xác định chế hình thành phát triển hư - Phân tích hồ sơ kỹ thuật hồ sơ khai thác sử hỏng, tình hư hỏng xảy ra, quy luật dụng cơng trình; dự báo phát triển hư hỏng dẫn tới trạng - Phân tích điều kiện sử dụng; thái giới hạn (từ từ, xuống cấp, bất ngờ có - Kết khảo sát sơ khảo sát chi tiết; trạng thái cực hạn) - Kết tính tốn kiểm tra Đánh giá thơng số tình trạng kỹ thuật Để đảm bảo độ tin cậy kết tính tốn tuổi cơng trình theo tiêu chuẩn hành So sánh thọ nhiều trường hợp cần tiến hành thí với quy định tiêu chí (ví dụ: xuất giới nghiệm bổ sung hạn bề rộng vết nứt, giới hạn chảy…) Hiện phương pháp phổ biến để xác Phƣơng pháp tính tuổi thọ cịn lại theo mức định tuổi thọ cịn lại nhà cơng trình xây dựng độ hƣ hỏng hao mòn vật lý [5,6] sử dụng quy luật hàm mũ Xác định tuổi thọ lại nhà cơng trình Gốc tọa độ chọn năm cơng trình đưa theo dấu hiệu khác nhau, dấu hiệu có vào sử dụng năm cơng trình thực thể là: sửa chữa lớn Ở điểm tọa độ khả - Hao mòn vật lý; - Độ bền tĩnh động học vật liệu có xét đến khuyết tật hư hỏng; - Độ mỏi vật liệu Khái niệm để tính tốn tuổi thọ cịn lại nhà cơng trình dựa vào ngun lý “sử dụng an tồn theo tình trạng kỹ thuật” Tạp chí KHCN Xây dựng - số 2/2021 chịu lực kết cấu lớn Sau trình bày phương pháp xác định tuổi thọ lại dựa mối quan hệ nêu Bƣớc 1: Từ kết khảo sát xác định loại khuyết tật hư hỏng cấu kiện, kết cấu Các cấu kiện KẾT CẤU - CÔNG NGHỆ XÂY DỰNG kết cấu xếp theo nhóm loại như: cột, dầm, sàn, mái,… - Các dạng kết cấu khác: α = Bƣớc 3: Bƣớc 2: Xác định hư hỏng tổng hợp nhà cơng trình theo cơng thức: (11 22 ii ) / (1 2 i ) (1) đó: 1, , , i - hư hỏng lớn cấu kiện, kết cấu nhà cơng trình, 0≤≤1; 1, 2 , ,i - trọng số kết cấu Xác định độ tin cậy tương đối nhà cơng trình tính theo công thức: 1 (2) Bƣớc 4: Hao mịn thường xun cơng trình thể theo quy luật hàm số mũ, xác định theo công thức: ln / t (3) Trọng số kết cấu đặc trưng tổn Trong đó: t – thời gian từ đưa vào sử dụng thất xẩy kết cấu bị phá hủy, xác định đến thời điểm khảo sát (hoặc từ cơng trình sở đánh giá hậu kết cấu bị phá hủy sửa chữa lớn) tính năm cơng trình cụ thể (thơng thường chuyên gia có kinh nghiệm xác định) Khi không sở để chọn giá trị trọng số lấy giá trị i sau: α = 4; - Dàn: α = 7; - Cột: α = 8; Thông qua quy luật suy giảm khả chịu lực kết cấu theo hàm số mũ, tuổi thọ nhà cơng trình tính từ lúc đưa vào sử dụng từ - Sàn mái: α = 2; - Dầm: Bƣớc 5: sửa chữa lớn xác định theo công thức: T 0,16 / (4) Tuổi thọ lại nhà cơng trình tính theo cơng thức: Tcl = T- t - Tường chịu lực móng: α = 3; (5) Bảng Phân loại tình trạng kỹ thuật kết cấu xây dựng theo mức độ hư hỏng Phân loại tình trạng kỹ thuật Tình trạng tiêu chuẩn Tình trạng đủ khả làm việc Tình trạng khả làm việc hạn chế Tình trạng khơng đủ khả làm việc Tình trạng nguy hiểm Mơ tả tình trạng kỹ thuật Khơng có hư hỏng nhìn thấy, tình trạng kỹ thuật bình thường Đáp ứng yêu cầu tiêu chuẩn tài liệu thiết kế hành Không cần tiến hành sửa chữa Tình trạng làm việc đạt yêu cầu, khả chịu lực kết cấu đảm bảo, yêu cầu tiêu chuẩn trạng thái giới hạn thứ hai độ bền lâu bị vi phạm đảm bảo điều kiện sử dụng bình thường Cần có biện pháp chống ăn mòn sửa chữa hư hỏng nhỏ Chưa đáp ứng hoàn toàn yêu cầu sử dụng Khả làm việc có hạn chế Tồn hư hỏng làm giảm khả chịu lực Để tiếp tục sử dụng bình thường cần tiến hành sửa chữa kết cấu bị hư hỏng Tình trạng làm việc không đạt yêu cầu Tồn hư hỏng chứng tỏ không đáp ứng sử dụng kết cấu Yêu cầu sửa chữa lớn với gia cường kết cấu Khi kết cấu chưa gia cường cần hạn chế tải trọng tác động Kết cấu sau sửa chữa gia cường đưa vào sử dụng Tình trạng nguy hiểm Tồn hư hỏng dẫn đến sập đổ kết cấu Yêu cầu giảm tải khẩn cấp có biện pháp chống đỡ kịp thời, rào chắn vùng nguy hiểm Sửa chữa chủ yếu tiến hành thay kết cấu nguy hiểm Độ tin cậy tương đối γ Mức độ hư hỏng ε 1,00 0,00 0,95 0,05 0,85 0,15 0,75 0,25 0,65 0,35 Như vào kết khảo sát xác trình Bảng phân loại mức độ hư hỏng định mức độ hư hỏng độ tin cậy tương đối, độ tin cậy tương đối kết cấu bê tông cốt thép sở xác định tuổi thọ cịn lại cơng kết cấu thép Tạp chí KHCN Xây dựng - số 2/2021 KẾT CẤU - CÔNG NGHỆ XÂY DỰNG Bảng Phân loại mức độ hư hỏng độ tin cậy tương đối kết cấu bê tơng cốt thép Loại tình trạng kỹ thuật Dấu hiệu hư hỏng (Theo dấu hiệu thu từ khảo sát) - Trong kết cấu bê tơng cốt thép có số vết nứt nhỏ bề rộng vết nứt không 0,1 mm; - Một vài chỗ bị rỗ - Hình thành vết nứt vùng kéo cấu kiện chịu uốn với bề rộng đến 0,3 mm Vết nứt mối nối sàn lắp ghép bề rộng đến mm; - Cốt thép cấu tạo thép đai bị rỉ, bề mặt bê tông ẩm bị đổi màu - Vết nứt vùng bê tông chịu kéo đến 0,5 mm; - Vết nứt chạy dọc theo cốt thép bị gỉ Ăn mòn cốt thép đến 10 % tiết diện Bê tông vùng chịu kéo cốt thép dễ bị vỡ vụn đến hết lớp bảo vệ - Bề rộng vết nứt vng góc với trục dầm khơng lớn mm chiều dài vết nứt lớn 3/4 chiều cao dầm Vết nứt xuyên ngang cột không lớn 0,5 mm Độ võng cấu kiện chịu uốn lớn 1/75 độ; - Ở vùng kéo cấu kiện chịu uốn hình thành vết nứt bề rộng đến 0,5 mm Các sàn bê tông cốt thép lắp ghép bị dịch chuyển lệch theo chiều cao đến cm; - Lớp bê tông bảo vệ bị bong tách cốt thép bị ăn mịn đến 15 % Cường độ bê tơng giảm đến 30 % - Bề rộng vết nứt vng góc với trục dầm lớn mm chiều dài vết nứt lớn 3/4 chiều cao dầm Vết nứt xiên cắt qua vùng gối tựa vùng neo cốt thép chịu kéo dầm; - Trong cấu kiện chịu nén có vết nứt xiên xuyên cấu kiện Các vết nứt kết cấu chịu tác động đổi chiều Cốt thép vùng chịu nén cột bị phình Một số cốt thép chịu lực vùng chịu kéo bị đứt, cốt đai vùng vết nứt xiên bị đứt Bê tông vùng chịu nén bị vỡ; - Độ võng cấu kiện chịu uốn lớn 1/50 độ đồng thời vùng chịu kéo có vết nứt lớn 0,5 mm; - Tiết diện cốt thép bị giảm đến 15 % bị ăn mịn Cường độ bê tơng bị giảm đến 30 % Mối nối bị hư hỏng Diện tích tiết diện gối tựa giảm (nhỏ cm ) Độ tin cậy tương đối γ Mức độ hư hỏng ε 1,00 0,00 0,95 0,05 0,85 0,15 0,75 0,25 0,65 0,35 Bảng Phân loại mức độ hư hỏng độ tin cậy tương đối kết cấu thép Loại tình trạng kỹ thuật Dấu hiệu hư hỏng (Theo dấu hiệu thu từ khảo sát) - Khơng có dấu hiệu hư hỏng - Một số chỗ lớp chống ăn mịn bị hỏng Ở vài đoạn có vết ăn mòn làm hỏng đến 5% tiết diện Một số vị trí bị cong vào va chạm với phương tiện vận tải hư hại khác làm giảm yếu tiết diện đến 5% - Độ võng cấu kiện chịu uốn vượt 1/150 độ; - Gỉ thành mảng làm giảm diện tích tiết diện cấu kiện chịu lực đến 15% Một số vị trí bị cong vào va chạm với phương tiện vận tải hư hại khác làm giảm yếu tiết diện đến 15 % Bản mã nút kèo bị cong - Độ võng cấu kiện chịu uốn lớn 1/75 độ Kết cấu ổn định cục (bản bụng cánh dầm bị vênh, cột bị phình) Một số bu lơng đinh tán bị đứt (liên kết bu lông) Ở cấu kiện thứ yếu có vết nứt; - Ăn mịn làm giảm tiết diện tính tốn cấu kiện chịu lực đến 25% Các vết nứt mối hàn vùng gần mối hàn Các tác động học làm giảm yếu tiết diện đến 25% Chênh nghiêng kèo so với trục thẳng đứng lớn 15mm Các nút liên kết bị lỏng bu lông đinh tán bị xoay - Độ võng cấu kiện chịu uốn lớn 1/50 độ Dầm cấu kiện chịu nén ổn định tổng thể Các cấu kiện chịu kéo kèo bị đứt Có vết nứt cấu kiện chịu lực chính; - Ăn mịn làm giảm tiết diện tính tốn cấu kiện chịu lực lớn 25 % Các mối nối bị lỏng dịch chuyển gối tựa Nhận xét: - Kết đánh giá theo phương pháp trước Tạp chí KHCN Xây dựng - số 2/2021 Độ tin cậy tương đối γ 1,00 Mức độ hư hỏng ε 0,00 0,95 0,05 0,85 0,15 0,75 0,25 0,65 0,35 hết phụ thuộc vào α trọng số chọn trọng số nào, tài liệu KẾT CẤU - CÔNG NGHỆ XÂY DỰNG nước ngồi khơng trình bày rõ ràng; Một cách tiếp cận khác để tính tuổi thọ cịn lại - Cần xác định rõ loại cơng trình áp dụng phương pháp này; - Theo ý tác giả cấu kiện mang trọng số cao cấu kiện có ảnh hưởng lớn đến độ tin cậy Nếu ta tính độ tin cậy thành phần xác định trọng số xác Phƣơng pháp tính tuổi thọ cịn lại theo khả chịu lực cơng trình công thức (4) đại lượng γ – độ tin cậy tương đối thay hệ số dự trữ tương đối khả chịu lực – ω Như cơng thức (4) có dạng: T ln / (5) Hệ số dự trữ tương đối khả chịu lực nhà cơng trình xác định theo công thức: ( N i Avi M i Agi Qi Agi ) / ( A vi 2 Agi ) đó: Để xác định tuổi thọ cịn lại nhà cơng ∆Ni – dự trữ khả chịu lực cấu kiện thẳng đứng thứ i (cột, trụ, cọc chống…) tác dụng lực thẳng đứng; thẳng đứng thứ i gây ra; nằm ngang thứ i chịu mô men (dầm, xà, tấm…); giá trị lực dọc, mô men lực cắt thực tế Khi xác định diện tích sập đổ cấu kiện đứng kết cấu chịu lực Ví dụ: diện tích sập đổ sàn mái diện tích hình chiếu ∆Qi – dự trữ khả chịu lực cấu kiện nằm ngang thứ i chịu lực cắt (dầm, xà, tấm…); theo phương ngang Diện tích sập đổ dầm, dàn,… diện tích hình chiếu tất cấu kiện kết cấu Agi - diện tích sập đổ cố cấu kiện nằm ngang thứ i gây Nhận xét: Phương pháp đơn giản (thủ tục tính tốn) song địi hỏi số liệu phức tạp, nhiều số Dữ trữ khả chịu lực tác dụng momen uốn lực cắt xác định tiến hành tính tốn kiểm tra kết cấu chịu tải theo công thức sau: ∆Ni = Npi – Nui (7) ∆Mi = Mpi – Mui (8) ∆Qi = Qpi – Qui (9) đó: Npi – khả chịu lực thiết kế tác dụng lực thẳng đứng cột, trụ…; Nui – nội lực dọc cấu kiện; Mpi - khả chịu lực thiết kế tác dụng mô men dầm, xà, tấm…; Mui – mô men uốn tác dụng lên tiết diện cấu kiện; Qpi - khả chịu lực thiết kế lực cắt Qui – lực cắt tác dụng gần gối cấu kiện thay giá trị lực dọc, mô men, lực cắt thiết kế ngang thứ i, Avi, Agi cần xét đến liên quan lẫn ∆Mi – dự trữ khả chịu lực cấu kiện tác dụng dầm, xà, tấm…; trình thời điểm khảo sát cơng thức có xét đến hư hỏng có Avi – diện tích sập đổ cố cấu kiện (6) liệu khó xác định thực tế Phƣơng pháp tính tuổi thọ cịn lại theo hệ số tin cậy [8] Một phương pháp khác để tính tuổi thọ cịn lại cơng trình thơng qua hệ số tin cậy, bao gồm bước sau: Bƣớc 1: Xác định hệ số tin cậy tiêu chuẩn Hệ số độ tin cậy tiêu chuẩn K xác định theo công thức sau: K0 m c f n (10) đó: γm – Hệ số tin cậy vật liệu; γc – Hệ số điều kiện làm việc kết cấu; γf – Hệ số tin cậy tải trọng; γn – Hệ số tầm quan trọng (trọng số) Các hệ số lấy theo tiêu chuẩn theo quy định thiết kế Tạp chí KHCN Xây dựng - số 2/2021 KẾT CẤU - CÔNG NGHỆ XÂY DỰNG Bƣớc 2: Xác định hệ số độ tin cậy kết cấu sử dụng: Phƣơng pháp tính tuổi thọ cịn lại theo mức độ ăn mòn kết cấu [7] Tuổi thọ lại kết cấu nhà chịu tác động ăn mịn xác định theo cơng thức: Ảnh hưởng khuyết tật hư hỏng đến độ Tk tin cậy kết cấu đánh giá thông qua hệ số độ tin cậy tiêu chuẩn K0 Hệ số độ tin cậy kết cấu sử dụng xác định theo công thức: K K0 (11) đó: γ – hệ số giảm độ tin cậy kết cấu thời điểm khảo sát (độ tin cậy tương đối) cho (14) đó: S - chiều dày sườn (thành, bản) thực tế nhỏ cấu kiện, tính mm; S p - chiều dày sườn (thành, bản) tính tốn cấu kiện, mm; - tốc độ ăn mịn đều, tính mm/năm Tốc độ ăn mịn xác định theo cơng thức: bảng 1, 2, Bƣớc 3: S S p Su S t (15) đó: Su - chiều dày sườn (thành, bản) ban đầu Xác định tuổi thọ cịn lại cơng trình: Chấp nhận quy luật thay đổi hệ số dự trữ theo đường parabol bậc hai, độ an toàn hay độ dự trữ kết cấu, nhà, cơng trình tính theo cơng cấu kiện, (mm); t – thời gian từ đưa công trình vào sử dụng đến thời điểm khảo sát, năm Theo mức độ ăn mòn cấu kiện, kết cấu cho thức: Tu T ( K 1) ( K0 K ) phép đánh giá dự trữ lại kết cấu riêng (12) lẻ, sở tính tốn tuổi thọ cịn lại cơng trình đó: Nhận xét: Tuổi thọ cịn lại phụ thuộc vào nhiều Tu – độ dự trữ kết cấu, nhà hay cơng trình thời điểm đưa vào sử dụng; nguyên nhân có nguyên nhân ăn mịn Vì đánh giá cơng trình hữu theo T – thời gian sử dụng kết cấu đến thời điểm khảo sát; K – hệ số độ tin cậy kết cấu sử dụng; K0 – hệ số độ tin cậy tiêu chuẩn Tuổi thọ cịn lại kết cấu, nhà cơng trình (Trs) đến xảy trạng thái giới hạn mà trạng thái cơng trình khơng thể tiếp tục sử dụng phương pháp ăn mịn phải xác định ngun nhân ăn mịn có phải chủ yếu hay khơng Ví dụ tính tốn tuổi thọ cịn lại cơng trình Ví dụ 1: Trên sở kết khảo sát nhà tầng có kết cấu khung bê tông cốt thép, tường chèn gạch, sàn mái sử dụng panel bê tông cốt thép lắp ghép Cơng trình đưa vào sử dụng đến thời điểm không gia cường hay tiến hành sửa chữa lớn, khảo sát 20 năm Xác định tuổi thọ cịn lại tính theo cơng thức: Tcl= Tu – T (13) cơng trình Kết khảo sát bao gồm: Nhận xét: Phương pháp có sở lý luận rõ ràng, tính tốn đơn giản, hệ số độ tin cậy - Cường độ chịu nén bê tông từ kết xác định, cần xác định miền chấp nhận khoan lấy mẫu súng bật nẩy; giả định nêu Tuổi thọ lại đạt mức độ - xác điều kiện cơng trình thi cơng thép, mức độ ăn mòn; khai thác phù hợp với giả thiết tính tốn - tiêu chuẩn áp dụng cấu kiện kết cấu bê tông cốt thép, tường gạch; Tạp chí KHCN Xây dựng - số 2/2021 Đường kính cốt thép, loại thép, số lượng cốt Xác định chiều dài, bề rộng vết nứt KẾT CẤU - CÔNG NGHỆ XÂY DỰNG - - Xác định hư hỏng khác bong rộp sàn, tường, hệ thống kỹ thuật… Xác định độ võng, chuyển dịch, chênh nghiêng, chênh cao cấu kiện kết cấu; - Xác định mức độ thấm sàn mái; Tổng hợp kết khảo sát thể bảng Bảng Tổng hợp kết khảo sát TT Loại cấu kiện 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 25 Cột tầng Cột tầng Cột tầng Cột tầng Cột tầng Dầm D1 tầng Dầm D1 tầng Dầm D1 tầng Dầm D1 tầng Dầm D1 tầng Dầm D2 tầng Dầm D2 tầng Dầm D2 tầng Dầm D2 tầng Dầm D2 tầng Panel sàn tầng Panel sàn tầng Panel sàn tầng Panel sàn tầng Panel mái Cầu thang Tường tầng Tường tầng Tường tầng Tường tầng Tường tầng Số lượng (cái, tấm) 21 21 21 21 21 7 7 7 7 7 54 54 54 54 48 19 19 19 19 19 Mức độ hư hỏng Nhẹ Nặng 0.05 0,07 0,05 0,06 0,05 0,06 0,05 0,05 0,05 0,04 0,15 0,08 0,10 0,07 0,10 0,08 0,10 0,06 0,05 0,05 0,15 0,08 0,15 0,05 0,10 0,04 0,10 0,05 0,10 0,06 0,15 0,06 0,15 0,05 0,15 0,05 0,10 0,04 0,15 0,12 0,05 0,09 0,15 0,08 0,15 0,06 0,10 0,06 0,10 0,05 0,05 0,06 Xác định hư hỏng tổng hợp nhà theo công thức (1): (11 22 ii ) / (1 2 i ) ɛ = (0,07.8 + 0,08.4 +0,12.2 + 0,06.2 + 0,09.2) / (8 + + + + 2) =0,08 Xác định độ tin cậy tương đối nhà theo công thức: 1 γ = 1- 0,08 = 0,92 Ví dụ 2: Với cơng trình nêu ví dụ u cầu tính tuổi thọ lại theo hệ số tin cậy Xác định hệ số tin cậy tiêu chuẩn: Xác định hao mòn thường xuyên nhà theo K0 m c f n công thức: ln / t Ở đây: λ = - ln 0,92 / 20 = 0,004 γm – hệ số tin cậy vật liệu = 0,9; Thời gian đến lúc cơng trình phải thực sửa γc – hệ số điều kiện làm việc kết cấu = 1,0; chữa lớn là: T = 0,16 / 0,004 = 40 năm Tuổi thọ lại nhà là: Tcl = 40 – 20 = 20 năm Kết luận: Tuổi thọ lại nhà 20 năm 10 γf – hệ số tin cậy tải trọng = 1,2; γn – hệ số tầm quan trọng (trọng số) = 1; K0 = 0,9.1.1,2.1 = 1,08 Xác định hệ số độ tin cậy kết cấu sử dụng theo công thức: Tạp chí KHCN Xây dựng - số 2/2021 KẾT CẤU - CÔNG NGHỆ XÂY DỰNG K K0 y trạng thái giới hạn xác định lại cơng trình K = 1,08.0,92 = 0,99 không sụp đổ hay biến thành cấu Các tiêu chuẩn đánh giá phải đơn giản dễ dùng Độ dự trữ nhà thời điểm khảo sát: Tu T ( K 1) ( K0 K ) 1,08 Tu 20 60 1,08 0,99 Tuổi thọ lại nhà là: T = 60 – 20 = 40 năm Kết luận: Tuổi thọ lại nhà 40 năm Có sai khác tuổi thọ cịn lại theo cách để kỹ sư áp dụng thực tế Song mặt khác phải đủ xác (tất nhiên có sai số) Vì người ta thường thay độ tin cậy cơng trình đại lượng hay hàm số tham số Chẳng hạn phương pháp tính theo độ tin cậy song khơng tính trực tiếp độ tin cậy cơng trình mà tính giả thiết qua đại lượng khác Ngày tính trực tiếp độ tin cậy theo lý thuyết quy định thiết kế cơng trình số nước (tiêu chuẩn độ tin cậy TQ) tính khác cách tiếp cận phương pháp khác Trường hợp thứ tính tuổi thọ lại so với thời gian đến thời điểm phải tiến hành sửa chữa lớn Trường hợp thứ hai tính Những vấn đề nêu có bắt đầu nghiên cứu nước ta tiếp thu thành tựu nước song bước đầu Bài báo nêu thành tựu đến thời điểm cơng trình đạt đến trạng thái giới hạn Mặt khác phụ thuộc vào hệ số tin cậy nước có số đánh giá đề xuất trọng số thiết kế chuyên gia khảo sát TÀI LIỆU THAM KHẢO đánh giá lựa chọn định Đánh giá an toàn thiết kế конструкций и оснований - Основные положения theo tiêu chuẩn tiến hành cách dễ dàng tính đáp ứng cơng trình dụng, tiêu chuẩn sử dụng để thiết kế Đặc biệt ý tiến hành đánh giá Vì lý quốc gia объектов Болотин В В Ресурс машин и консрукций М Вентцель Е С., Овчаров Л А Теория вероятностей М Наука 1999 С М Беляев УДК 69.059.14 Расчёт остаточного ресурса có đầy đủ tiêu chuẩn thiết kế cơng trình зданий с учётом запаса несущей способности консрукций song không đầy đủ tiêu chuẩn đánh giá cơng trình hữu Vì vậy, việc tiếp thu thành tựu строительных Машиностроение 1990 trình hữu phụ thuộc vào khâu: khảo sát số tác động bất ngờ cực đoan xảy trước ресурса Издат ЮурГУ – 2006 khai thác) việc đánh giá an tồn tuổi thọ cịn liệu (tình trạng tại), tài liệu thiết kế, trình sử А П Мельчаков Расчёт и оценка риска аварии и безопасного Đối với công trình hữu (cơng trình lại khó khăn, mức độ an tồn cơng ГОСТ Р 54257-2010 Надежность строительных ЦНИИПРОМЗДАНИЙ Рекомендации по оценке nước sửa đổi bổ sung để phù hợp với надёжности строительных консрукций зданий и điều kiện Việt Nam сооружений по внешним признакам М., 2001 Độ an toàn (độ tin cậy) cơng trình tiêu остаточного ресурса зданий chất lượng quan trọng để đánh giá an tồn cơng trình qua xác định tuổi thọ lại Muốn xác định tuổi thọ lại phải xác định an tồn (theo độ bền hay theo trạng thái giới hạn) Ngày biến đổi khí hậu, thiên nhiên xuất tượng bất thường cực đoan ưu tiên an toàn sinh mạng quan trọng Do Tạp chí KHCN Xây dựng - số 2/2021 УКД 624.13 Пермяков М Б Расчёт и оценка УДК 69.059.14 Н.П Соснин К вопросу об оценке остаточного ресурса зданий и сооружений Ngày nhận bài:19/5/2021 Ngày nhận sửa:28/5/2021 Ngày chấp nhận đăng:28/5/2021 11 KẾT CẤU - CÔNG NGHỆ XÂY DỰNG 12 Tạp chí KHCN Xây dựng - số 2/2021 ... Hiện phương pháp phổ biến để xác Phƣơng pháp tính tuổi thọ cịn lại theo mức định tuổi thọ cịn lại nhà cơng trình xây dựng độ hƣ hỏng hao mòn vật lý [5,6] sử dụng quy luật hàm mũ Xác định tuổi thọ. .. chí KHCN Xây dựng - số 2/2021 KẾT CẤU - CÔNG NGHỆ XÂY DỰNG Bƣớc 2: Xác định hệ số độ tin cậy kết cấu sử dụng: Phƣơng pháp tính tuổi thọ cịn lại theo mức độ ăn mòn kết cấu [7] Tuổi thọ lại kết... tốn tuổi thọ cịn lại nhà cơng trình dựa vào ngun lý “sử dụng an tồn theo tình trạng kỹ thuật” Tạp chí KHCN Xây dựng - số 2/2021 chịu lực kết cấu lớn Sau trình bày phương pháp xác định tuổi thọ lại