Cấu trúc bê tông cột gia cường sợi carbon

Mô tả dự án

Dự án này là nhà máy nhiệt điện có tổng công suất lắp đặt là 2×1000MW.

Giới thiệu về kết cấu cần gia cố

Lần này, cần phải thi công cốt thép bê tông cho một cột kết cấu móng tua bin hơi của nhà máy nhiệt điện. Kích thước tiết diện cột là 2710mm×2000mm, cốt thép chính là 60 thanh thép có đường kính 32mm, như thể hiện trong Hình 1.

Nguyên nhân khiến cường độ bê tông không đủ

(1) Thời kỳ thi công là mùa mưa, dẫn đến độ ẩm của cốt liệu và cát cao, các đơn vị cung cấp bê tông thương phẩm không kịp thời điều chỉnh tỷ lệ trộn bê tông, tỷ lệ nước xi măng quá cao dẫn đến cường độ bê tông thấp hơn yêu cầu thiết kế;

(2) Trong quá trình đổ bê tông, nếu trời mưa lớn, các biện pháp phòng ngừa tại chỗ không kịp thời, lượng nước mưa lớn tràn vào nhà kho và xe trộn bê tông, làm cho cường độ bê tông tiếp tục giảm;

(3) Về sau, cường độ bê tông được thử nghiệm bằng phương pháp nảy bật, thấy cường độ nén bê tông là 24Mpa, khó đáp ứng được yêu cầu về khả năng chịu lực, cần phải thi công gia cố cường độ bê tông.

Vật liệu gia cố

HM-30

HM-180C3P

Tính chất cơ học của vật liệu sợi carbon

Giá trị tiêu chuẩn của độ bền kéo là 4900N/mm2, mô đun đàn hồi kéo là 230000N/mm2, độ dày vật liệu là 0,167mm và độ giãn dài khi đứt là 0,021.

Tăng cường khả năng chịu lực của cột trước

Cường độ chịu kéo của thanh thép: 500N/mm2, diện tích tiết diện thanh thép dọc As=0mm2 (vì tính toán này chỉ tính cho cường độ bê tông nên diện tích hiệu dụng của thanh thép lấy bằng 0), cường độ chịu nén bê tông là 24N/mm2. Cột có sức chịu tải:

Sức chịu lực của cột sau khi gia cố

Pc=0.35Fcc’Ac=58996.7kN

Kết luận: Sau khi thi công cốt CFRP, khả năng chịu lực của cột tăng khoảng 30%, đáp ứng yêu cầu về khả năng chịu lực thiết kế.