Dầm bê tông cốt thép được gia cố bằng tấm CFRP và tấm CFRP

Phương án cuối cùng là tất cả các dầm của tòa nhà được gia cố bằng các tấm polyme gia cường sợi carbon (CFRP), và phần nghiêng được gia cố bằng các tấm polyme gia cường sợi carbon (CFRP).

Dầm bê tông cốt thép được gia cố bằng tấm CFRP

Dự án

Do đổi mới thiết bị sản xuất, tải trọng sống của sàn và tải trọng thiết bị tăng lên, khả năng chịu lực ban đầu của công trình công nghiệp không đủ nên cần phải kiểm tra và gia cố các bộ phận chịu lực phía dưới, thời gian thi công rất gấp, điều kiện thi công kém.


Kết hợp với thẩm định cụ thể của dự án, trên cơ sở đáp ứng mong muốn của Bên A, CFRP được sử dụng để gia cố dầm sàn F 2. Tuy nhiên, trong quá trình thử nghiệm và tính toán thêm, thấy rằng khả năng chịu lực của hầu hết các dầm trong tòa nhà này khá khác nhau và số tầng cần gia cố bằng nhiều lớp tấm CFRP hơn. Phương án cuối cùng là tất cả các dầm của tòa nhà được gia cố bằng các tấm sợi carbon và phần nghiêng được gia cố bằng vải sợi carbon. Quá trình thiết kế và thi công của dự án tiến triển thuận lợi và các dầm cốt thép đã được lấy mẫu 7 ngày sau khi hoàn thành việc xây dựng. Thử nghiệm gia tải tại chỗ đã được thực hiện dưới tải trọng tác dụng và không phát hiện thấy bất thường nào. Hiện tại, dự án đã được đưa vào vận hành được nửa năm và đang được sử dụng tốt.


Khảo sát cốt thép và tính chất của tấm CFRP và tấm CFRP


Tòa nhà là kết cấu khung, khoảng cách cột tầng cốt thép là 6m, diện tích khoảng 1100m2. Số lượng dầm chính và dầm phụ rất nhiều: cấp cường độ bê tông thiết kế ban đầu là C25, thanh chịu lực là cấp II. Trước khi gia cố, cấp cường độ bê tông của dầm bê tông cốt thép đã được kiểm tra toàn diện, thấp hơn C25. C20 được sử dụng trong thiết kế cốt thép. Khả năng chịu lực của tất cả các dầm trong mặt phẳng được kiểm tra bằng cách sử dụng khối lượng cốt thép được cung cấp theo bản vẽ cốt thép ban đầu. Có 45 dầm cần gia cố và 29 dầm cần gia cố.


Tấm sợi carbon 1,2mm

HM-1.2T carbon fiber laminate.pdf


Vải sợi carbon 230g

HM-23 carbon fiber wrap.pdf


Những điểm chính của kết cấu gia cố tấm và tấm CFRP


Kỹ thuật thi công cốt CFRP tương đối đơn giản, nhưng quy trình thi công nghiêm ngặt hơn, chất lượng nhân công thi công cao hơn. Chỉ khi đảm bảo được chất lượng thi công, mới có thể đạt được hiệu quả gia cường mong muốn.


Các bước chính bao gồm:

xử lý bề mặt bê tông;

xử lý san phẳng;

chải lớp nhựa bên dưới;

dán lớp sợi carbon;

xử lý bảo vệ;


Có hai điểm cần đặc biệt chú ý trong quá trình xây dựng thực tế.


(1) Giao diện phải được xử lý tốt, nếu không sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến cường độ liên kết. Bề mặt bê tông phải được đánh bóng cẩn thận bằng dụng cụ chuyên dụng, làm sạch bằng axeton, các góc của miếng dán phải được đầm chặt thành hình vòng cung và xử lý nhẵn bằng vật liệu.


(2) Khi lắp đặt CFRP, các tấm phải được chà sạch và lớp keo phải được chải đều. Khi dán, lăn qua lăn lại bằng con lăn chuyên dụng để đảm bảo không có trống. Ngoài ra, dự án là một công trình công nghiệp, nhiệt độ tối đa là 60 độ C và lớp vữa M5 trộn keo bảo vệ dày 2,5mm trên bề mặt sợi carbon.


Kiểm tra và nghiệm thu


Để đảm bảo an toàn và độ tin cậy của kết cấu công trình, các tiêu chuẩn kiểm tra và nghiệm thu được kiểm tra nghiêm ngặt. Ngoài việc giám sát tại hiện trường trong suốt quá trình thi công, các tính chất cơ học của vật liệu cốt thép đã được kiểm tra và dầm cốt thép điển hình LL 2 đã được chọn sau 7 ngày kể từ khi hoàn thành việc gia cố.


Xét đến sự phức tạp của việc truyền lực giữa dầm chính và dầm phụ, việc phân tích lực không hề dễ dàng. Dầm L-2 mà chúng tôi chọn là dầm phụ gồm ba phần của tấm với trục 21, trục 22, trục A và trục 1/B được bao quanh bởi 6 m *6 M. Tải trọng được truyền trực tiếp từ bề mặt tấm.


Chiều dài dầm thử nghiệm là 6m, diện tích chịu lực là 12m2, tải trọng động sàn là 7kn/m2, tải trọng thiết bị cục bộ là 117kn ở giữa dầm và tổng tải trọng là 201kN. Tải trọng được thực hiện tại chỗ xếp chồng, thêm l0kN ở mỗi mức, mô phỏng sự phân bố tải trọng thực tế và xếp chồng túi. Biến dạng dọc theo chiều cao và mối quan hệ tải trọng f(0,01mm)~độ võng của phần giữa nhịp dầm được đo theo từng mức tải trọng. Sự thay đổi của dầm và sự phát triển của các vết nứt được quan sát. Khi tải đến 180kn, các vết nứt nhỏ đã được quan sát thấy bằng dụng cụ quan sát vết nứt, không thể nhìn thấy bằng mắt thường. Không có thay đổi đáng kể nào được quan sát thấy khi tải đến 201kN. Có một mối quan hệ đường thẳng giữa tải trọng và độ võng trong toàn bộ quá trình tải. Khi tải đến 20 1kN, độ võng đo được nhỏ hơn nhiều so với độ võng cho phép của dầm. Năm máy đo ứng suất được gắn vào chiều cao dầm vẫn còn nguyên vẹn. Biểu đồ ứng suất được vẽ dưới mỗi tải trọng về cơ bản tuân thủ định luật ứng suất của mặt cắt phẳng, cho thấy lớp sợi carbon và bê tông hoạt động cùng nhau và giao diện giữa chúng được liên kết tốt.


Os produtos usados neste projetoAs pessoas que visualizaram este projeto também se interessam por estes produtos:

Back
Top
Close