Bài giảng Sửa chữa, gia cố kết cấu công trình: Chương 3 Gia cố kết cấu bê tông cốt thép cung cấp cho người học những kiến thức như: Nguyên tắc gia cố; Các giải pháp gia cố kết cấu bê tông cốt thép. Mời các bạn cùng tham khảo!
Chương 3: GIA CỐ KẾT CẤU BTCT §3.1 Nguyên tắc gia cố 3.1.1 Khái niệm suy thoái (sự xuống cấp cơng trình) Có thể chia dạng suy thoái a) Suy thoái vật chất: - Suy thoái chất lượng vật liệu: cường độ, độ cứng giảm; vật liệu bị thay đổi cấu trúc, xốp rỗng, tính ban đầu - Suy thoái khả chịu lực kết cấu - Suy thoái khả sử dụng kết cấu (cong vênh, võng, thấm, ẩm, cách âm, cách nhiệt, ) Khái niệm suy thoái (sự xuống cấp cơng trình) b) Suy thối mặt tiện nghi: - Quy hoạch khơng cịn phù hợp - Cơng khơng cịn đáp ứng điều kiện sống - Các điều kiện ánh sáng, thơng gió, kỹ thuật hạ tầng không đảm bảo 3.1.2 Lý cần gia cố kết cấu cơng trình Cần gia cố (gia cường) lại kết cấu để khắc phục tăng chất lượng kết cấu nhằm sử dụng khai thác lâu đáp ứng yêu cầu sử dụng 3.1.3 Nguyên tắc gia cố ● Phù hợp với u cầu sử dụng cơng trình, điều kiện phương tiện, vật liệu khả thi công ● Đảm bảo điều kiện kỹ thuật: kết cấu đạt khả chịu tải yêu cầu, đảm bảo làm việc đồng thời kết cấu gia cố kết cấu gia cố Không gây ảnh hưởng bất lợi đến kết cấu khác tổng thể hệ kết cấu ● Đảm bảo tính kinh tế ● Đặc biệt cần ngăn chặn, hạn chế nguyên nhân gây hư hỏng, suy thoái kết cấu 3.1.4 Các phương pháp chung dùng gia cố ● Gia cố giữ nguyên sơ đồ kết cấu, thay đổi chất lượng vật liệu tiết diện cấu kiện ● Gia cố có thay đổi sơ đồ kết cấu 3.1.5 Yêu cầu chung vật liệu dùng gia cố ● Về tính chất - lý: - Có cường độ khơng nhỏ vật liệu cũ - Có mơ-đun đàn hồi tương đồng - Có hệ số giãn nở nhiệt xấp xỉ vật liệu cũ - Có khả tự bám dính tốt thơng qua tác nhân bám dính khác - Hạn chế co ngót, từ biến ● Về khả chịu tác động môi trường - Chịu tác động nhiệt, không gây phát sinh ứng suất bóc tách lớn - Chống tác nhân xâm thực, chống ăn mòn 3.1.5 Yêu cầu chung vật liệu dùng gia cố ● Về tính thi cơng: - Vật liệu sửa chữa chọn phải phù hợp, thuận lợi điều kiện thi cơng chật hẹp, cơng trình vận hành - Đáp ứng thời gian thi công (khi cần phải sử dụng vật liệu phát triển cường độ nhanh) - Có tính thi cơng tốt (độ linh động, độ bám dính, tính trương nở) ● Các yêu cầu cụ thể vật liệu trình bày cơng tác gia cố §3.2 Các giải pháp gia cố kết cấu BTCT 3.2.1 Gia cố (gia cường) cách tăng kích thước tiết diện a Đặc điểm cấu tạo *) Gia cường cho dầm: Chi tiết phương án tăng cốt dọc chịu lực cho dầm - Trường hợp tăng KNCL dầm không nhiều: +) Tăng số lượng thép dọc chịu lực cách hàn thêm với thép cũ dầm, trát vữa phun bê tông bảo vệ +) Đặt nêm thép dài 80-200mm, hàn cách 1000mm Các nêm thường dùng thép tròn đường kính 1030mm - Trường hợp cần tăng KNCL nhiều: +) Tăng thêm thép dọc chịu lực cách hàn với đoạn thép vai bò +) Hàn thép dọc với cốt đai Gối tựa đàn hồi dạng dầm a) Dầm đỡ đàn hồi đặt dầm b) Dầm đỡ đàn hồi đặt dầm c) Đai liên kết dầm đỡ vào cột nhà d) Dầm đỡ đặt dầm với thiết bị kích nêm e) Đai liên kết dầm đỡ vào cột thép hình b- Dạng chống hay treo - Những dầm khác chưa sử dụng hết khả đưa vào làm việc kết hợp với dầm gia cường treo hay chống c- Dạng dầm thép - Dầm thép gia cường treo bên dầm bê tông cốt thép cần gia cường - Gối tựa mảnh thép chèn độn vào khe hở hai dầm điểm nhịp Lúc hai dầm không làm việc đồng thời dầm bê tơng cốt thép cứng dầm thép Gối tựa đàn hồi dạng dầm thép a) Khi không chống căng nhịp b) Khi có chống căng nhịp d- Dạng giàn thép 3.3.2 Đặc điểm tính tốn - Nội lực xuất phụ thuộc tương quan độ cứng hai kết cấu cũ- - Xác định độ cứng gối tựa đàn hồi - Tính tốn cho biến dạng hai kết cấu để đảm bảo chúng đồng thời làm việc 3.4 Gia cường dầm BTCT căng ƯLT 3.4.1 Đặc điểm cấu tạo - Thanh căng: Thép cường độ cao bắt bu lông đầu cáp cường độ cao - Liên kết gối tựa: Phải gia cố đai thép hình tránh phá hỏng cục - Tăng ứng lực dây: Dùng bu lơng vặn tạo lực căng, bóp chéo căng, dùng kích tạo lực căng - Bơm vữa trát bảo vệ căng 3.4.2 Đặc điểm tính tốn - Sơ chọn tiết diện dây căng - Xác định ứng suất dây căng - Tính tốn lại nội lực kết cấu có dây căng, khả chịu lực 3.5 Dùng thép sợi các-bon dán vào kết cấu Tấm polyme cốt sợi Các bon: CFRP Tấm polyme cốt sợ thủy tinh: GFRP Ví dụ Carbo Duo có đặc trưng: -Nhẹ 20% so với thép -Cường độ chịu kéo: 1300-2800 Mpa -Độ dày 1-1,5 mm -Chất kết dính: keo epoxy Mơ tả thi cơng Đặc điểm tính tốn - Quan niệm tính - Tiêu chuẩn tính tốn: ACI 440 Ơn tập chương Nêu nguyên tắc chung gia cố kết cấu BTCT? Các giải pháp gia cố kết cấu BTCT: đặc điểm cấu tạo, thi cơng, tính tốn giải pháp? ... thi công ● Đảm bảo điều kiện kỹ thuật: kết cấu đạt khả chịu tải yêu cầu, đảm bảo làm việc đồng thời kết cấu gia cố kết cấu gia cố Không gây ảnh hưởng bất lợi đến kết cấu khác tổng thể hệ kết cấu. .. hỏng, suy thoái kết cấu 3. 1.4 Các phương pháp chung dùng gia cố ● Gia cố giữ nguyên sơ đồ kết cấu, thay đổi chất lượng vật liệu tiết diện cấu kiện ● Gia cố có thay đổi sơ đồ kết cấu 3. 1.5 Yêu cầu... nhanh) - Có tính thi cơng tốt (độ linh động, độ bám dính, tính trương nở) ● Các yêu cầu cụ thể vật liệu trình bày cơng tác gia cố ? ?3. 2 Các giải pháp gia cố kết cấu BTCT 3. 2.1 Gia cố (gia cường)