Gia cố sàn tòa nhà

Tổng quan dự án

Một tòa nhà nào đó ở Côn Sơn phát hiện độ dày lớp bảo vệ của thanh thép âm trong một bản sàn khu vực (độ dày của bản sàn là 120mm) quá gần với khoảng 80mm-90mm. Sau khi phân tích, có thể trong quá trình thi công, nhân viên thi công đã không chú ý giẫm đạp cốt thép âm lên bề mặt sàn. Do đó, độ dày lớp bảo vệ cốt thép âm của bản sàn ở khu vực này không đáp ứng được yêu cầu trong quá trình nghiệm thu hoàn thành và bản sàn cần được gia cố để khả năng chịu lực của bản sàn có thể đáp ứng được yêu cầu thiết kế. Thiết kế cốt thép được thực hiện theo sơ đồ cốt thép của tầng một của kết cấu ban đầu (dự án có tầng hầm). Khu vực cần gia cố bản được thể hiện trong Hình 1. Khu vực được tô bóng là khu vực cần gia cố bản (khu vực thanh cốt thép âm bậc thang). Bài viết này tập trung vào thiết kế cốt thép sàn và kế hoạch thi công.

So sánh và lựa chọn các phương án gia cố

Độ dày của tầng một là 120mm, và độ dày của sàn là 160mm. Trong hình đầu tiên, vùng tô bóng ① cốt thép âm của tấm là 8@200, và vùng tô bóng ② cốt thép âm của tấm là 10@200. Do độ dày của lớp bảo vệ cốt thép âm trong vùng bóng quá dày nên cốt thép âm trên bề mặt tấm không thể đáp ứng được yêu cầu chịu lực của thiết kế ban đầu và phải được gia cố. Hiện nay, các phương pháp phổ biến để gia cố các tấm sàn như vậy thường bao gồm các phương án như dán dải thép vào sàn và dán vải sợi carbon. Mỗi phương án đều có ưu điểm, nhược điểm và phạm vi ứng dụng khác nhau. Hai phương án gia cố tấm sàn trong dự án này được so sánh và lựa chọn dưới đây.

Nguyên lý gia cường của phương án gia cường bằng tấm thép và phương án gia cường bằng vải sợi carbon về cơ bản là tương tự nhau, tức là cốt thép âm của bản sàn ban đầu được thay thế bằng tấm thép hoặc vải sợi carbon để thay thế khả năng chịu lực của thanh thép âm của bản sàn ban đầu. Khi lựa chọn phương án gia cường, chúng tôi chủ yếu xem xét các điểm sau.

1. Tiến độ và thời gian xây dựng

Tuân thủ gia cố bằng sợi carbon, quá trình thi công đơn giản và thời gian thi công ngắn (vì vải sợi carbon không yêu cầu xử lý chống ăn mòn như bản thân tấm thép và vải sợi carbon dễ uốn cong hơn tấm thép khi dán ở góc);

2. Chi phí gia cố

Việc sử dụng vải sợi carbon liên kết gia cường giúp tiết kiệm khoảng 25% chi phí gia cường so với việc sử dụng tấm thép liên kết. Giá trị gia cường của bản sàn nơi đặt cốt thép âm của hệ thống đỡ bản sàn của dự án này không lớn. Nếu sử dụng phương pháp tấm thép để gia cường, mặc dù diện tích tính toán lý thuyết của tấm thép gia cường nhỏ hơn so với vải sợi carbon, nhưng cần phải đáp ứng các biện pháp thi công kết cấu thực tế. Do đó, diện tích tấm thép dán được sử dụng không nhỏ hơn diện tích vải sợi carbon, và đơn giá của tấm thép liên kết cao hơn 25% so với đơn giá của sợi carbon liên kết;

3. Hiệu ứng tăng cường

Cả hai phương án gia cố đều có thể đáp ứng lý tưởng các yêu cầu thiết kế kết cấu ban đầu. Mặc dù độ cứng của bản sàn cũng được cải thiện nhờ phương án gia cố bằng thép liên kết, nhưng độ cứng của bản sàn trong dự án này vẫn đáp ứng được yêu cầu thiết kế, do đó hiệu quả gia cố về cơ bản là như nhau.

Sau khi chủ sở hữu cân nhắc và so sánh toàn diện, phương án gia cố bằng polyme gia cường sợi carbon cuối cùng đã được lựa chọn.

Bản vẽ mặt bằng gia cố sàn của dự án này được trình bày chi tiết trong bản vẽ đính kèm

Vật liệu gia cố tấm

Vải sợi carbon đơn hướng HM-30

Phần kết luận

Dự án này áp dụng phương pháp dán sợi carbon để gia cố tình trạng cốt thép âm của sàn bị giẫm đạp. Dự án đã hoàn thành trong hai năm. Sau khi kiểm tra và quan sát thường xuyên, không phát hiện bất thường về kết cấu. Vải sợi carbon có độ bền cao, trọng lượng nhẹ, khả năng chống ăn mòn và độ bền cao, thi công đơn giản, thời gian làm việc ngắn, tính linh hoạt cao, có thể quấn các cấu kiện có hình dạng phức tạp và dễ cắt. Nó phù hợp cho uốn bê tông cốt thép, nén dọc trục, nén lệch tâm lớn và gia cố cấu kiện chịu kéo. Sau khi gia cố, nó có thể cải thiện đáng kể độ bền kết cấu và hệ số an toàn, và là một trong những vật liệu gia cố lý tưởng.