Gia cố dầm bê tông

Tổng quan dự án

Một dự án xây dựng tại Tô Châu có kết cấu khung năm tầng, móng độc lập dưới cột và móng băng dưới cột phụ. Kích thước dầm móng là 1100mmx800mm. Trong quá trình hàn chồng cốt thép dầm móng giai đoạn 2, do lý do quản lý kỹ thuật, cốt thép HRB40025 được hàn bằng que hàn loại E43, gây ra hiện tượng gãy giòn trong thử nghiệm hàn chồng và không đạt thử nghiệm mối hàn.

Do số lượng dầm móng lớn, chi phí tái thiết tương đối cao. Sau khi tham vấn nhiều bên, Viện thiết kế đã thống nhất sẽ ban hành phương án tương tự. Sau khi nghiên cứu và phân tích, các nhà thiết kế đã đề xuất phương án gia cường sợi carbon dựa trên các thông số kỹ thuật hiện hành về gia cường kết cấu bê tông. Đạt được công nghệ tiên tiến, an toàn và khả thi, tiết kiệm và hợp lý, đồng thời đảm bảo chất lượng.

Tính toán thiết kế và phương pháp gia cố kết cấu

Tính toán thiết kế

Theo bản vẽ thi công kết cấu ban đầu, cốt thép chính ở đáy dầm móng là 8025 và cốt thép chính trên bề mặt dầm có kích thước 16. Theo sự tham vấn chung của chủ đầu tư, thiết kế, giám sát và thi công, cường độ thiết kế của thanh thép có chất lượng hàn không đáp ứng yêu cầu thiết kế được giảm xuống còn 210MPa và xét đến yếu tố thuận lợi là vị trí hàn là vị trí có ứng suất thấp hơn, cốt thép chỉ được hàn vào bề mặt trên của dầm. Tại mối nối, cốt thép tương đương với 8 thanh thép 25 có cường độ 150MPa. Cùng vật liệu sử dụng vải sợi carbon, cường độ kéo cực đại là 3550MPa, độ dày t là 0,167mm/lớp và mô đun đàn hồi là 2,35x105MPa.

Kế hoạch gia cố kết cấu

Theo tính toán thiết kế, xét đến tình hình thi công thực tế tại công trường, nếu dán hai lớp, chiều dài lớp dán là 2000mm, lớp dưới cùng là 900mm, lớp trên cùng là vải sợi carbon 750mm. Nếu dán ba lớp, chiều dài lớp dán là 2700mm. Lớp dưới cùng là 600mm, lớp thứ hai là 600mm, lớp trên cùng là 450mm.

Quy trình và yêu cầu về quy trình xây dựng sợi carbon

Trước khi thi công cốt sợi carbon, cần loại bỏ một phần tải trọng càng nhiều càng tốt để giảm thiểu tải trọng lên kết cấu hoặc các bộ phận trong quá trình thi công bằng keo dán sợi carbon. Quy trình thi công cốt thép bao gồm: xử lý nền bê tông, sơn lót, sửa chữa khuyết tật bằng bột trét epoxy, phủ tấm sợi carbon, bảo dưỡng và nghiệm thu.

Phần kết luận

Từ ví dụ của dự án này, cốt sợi carbon có các đặc tính như cường độ cao, thi công thuận tiện, công nghệ gia cường đáng tin cậy và hiệu quả gia cường tốt, và dự án đã được sử dụng trong 3 năm và hiện đang trong tình trạng tốt. Do đó, chúng tôi tin rằng việc sử dụng sợi carbon để gia cường dầm bê tông cốt thép có cường độ chịu kéo không đủ do hàn cốt thép dọc là thành công.