Gia cố dầm

Tòa nhà văn phòng của một công ty quản lý bất động sản ban đầu là một công trình bê tông gạch hai tầng với hành lang bên trong hai mặt. Các văn phòng thường là phòng đôi hoặc ba phòng, với nhịp 5,4m, không gian mở 3,6m, chiều cao sàn 3,6m và diện tích xây dựng là 2000m2. Do nhu cầu công việc, cần phải mở rộng và xây thêm một tầng. Theo kinh nghiệm, khả năng chịu lực tiết diện xiên của dầm mái ban đầu đáp ứng được yêu cầu và khả năng chịu lực uốn của tiết diện thường có khe hở lớn. Các dầm và tấm mái cần được gia cố. Để giảm lượng tháo dỡ và đẩy nhanh tốc độ thi công, sau khi trình diễn chương trình và so sánh toàn diện về tính khả thi về kinh tế và kỹ thuật, quyết định sử dụng vật liệu sợi carbon đơn hướng để gia cố dầm và tấm.

Thiết kế cốt thép dầm

Từ kết quả tính toán có thể thấy giá trị thiết kế của mômen uốn lớn nhất của dầm sau khi gia cường bằng sợi carbon tăng 40% so với ban đầu.

Để tăng cường khả năng neo của vải sợi carbon một chiều ở đáy dầm và tăng khả năng chịu cắt của dầm, ba vòng chữ U rộng 100mm được dán ở mỗi bên đầu dầm, với khoảng cách thông thủy là 100. Chiều cao của vòng chữ U nằm ở đáy tấm ván đúc sẵn, và một dải vật liệu tấm sợi carbon có chiều rộng 100mm theo chiều dọc nên được dán ở đầu trên. Xem xét các yếu tố bị ảnh hưởng lớn bởi công trường khi vải sợi carbon được dán thành nhiều lớp, khuyến nghị số lớp vải sợi carbon dán trên cấu kiện uốn không nên vượt quá 3 lớp.

Vật liệu gia cố kết cấu

Dự án này sử dụng vải sợi carbon đơn hướng Horse làm từ sợi carbon nhập khẩu từ Nhật Bản, trọng lượng 200g/mét vuông.

Xem xét các yếu tố môi trường thi công đặc biệt của dự án này, việc dỡ tải nên được thực hiện trước tiên trong phần cốt thép. Loại bỏ lớp chống thấm và lớp cách nhiệt trên mái của tấm lợp mái trước khi gia cố. Trong quá trình thi công cốt thép, lớp bảo vệ nên được cắt đến phần đế của lớp kết cấu trước khi tiến hành bước tiếp theo. Các bước thi công cơ bản như sau:

• Tháo dỡ

• Xử lý bề mặt

• Lớp sơn lót

• Sàn phẳng

• Bôi keo sợi carbon

• Dán vải sợi carbon một chiều

• Bôi keo sợi carbon một lần nữa

• Bảo vệ

Việc nghiệm thu tại công trường sau khi hoàn thành thi công chủ yếu là để đánh giá chất lượng liên kết giữa vải sợi carbon và bê tông. Dùng búa hoặc các dụng cụ khác gõ nhẹ vào bề mặt vải sợi carbon để đánh giá hiệu quả liên kết bằng phản xạ. Nếu có hiện tượng keo dán không đặc, chẳng hạn như hình trống rỗng, cần bơm kim tiêm keo dính để khắc phục. Nếu diện tích liên kết nhỏ hơn 90%, liên kết được đánh giá là không hợp lệ và cần phải thi công lại. Kiểm soát chặt chẽ nhiệt độ và độ ẩm tại công trường. Nhiệt độ thi công trong khoảng 5-35℃ và độ ẩm tương đối không quá 70%.

Kết quả thử nghiệm cho thấy các cấu kiện gia cường sợi carbon đơn hướng hoạt động tốt dưới tải trọng mới, không phát hiện hiện tượng bất thường nào. Điều này chứng tỏ dầm bê tông cốt sợi carbon một chiều là đáng tin cậy và hiệu quả.