Tài liệu Giải pháp lai gia cường bê tông cốt lưới sợi dệt nhằm nâng cao khả năng chịu lực của dầm bê tông cốt thép: BÊ TÔNG - VẬT LIỆU XÂY DỰNG
42 Tạp chí KHCN Xây dựng - số 3/2018
GIẢI PHÁP LAI GIA CƯỜNG BÊ TÔNG CỐT LƯỚI SỢI DỆT NHẰM
NÂNG CAO KHẢ NĂNG CHỊU LỰC CỦA DẦM BÊ TÔNG CỐT THÉP
TS. LÊ NGUYÊN KHƯƠNG, ThS. CAO MINH QUYỀN
Đại học Công nghệ Giao thông Vận tải
PGS. TS. NGUYỄN XUÂN HUY
Đại học Giao thông Vận tải
GS. SI LARBI AMIR
Viện nghiên cứu LTDS-ENISE Pháp
Tóm tắt: Trong khoảng 30 năm qua, vật liệu
composite Fiber-Reinforced Polymer (FRP) với đặc
tính cơ học tốt, dễ thi công, được phát triển và sử
dụng nhiều trong việc sửa chữa và gia cường các
kết cấu bê tông cốt thép. Tuy nhiên, một số hạn chế
của FRP như giá thành cao, dễ bị ảnh hưởng bởi
nhiệt độ, bong tách lớp kết dính và không phù hợp
với sự phát triển bền vững, đó là các lý do chính
khiến vật liệu FRP dần được thay thế bởi loại vật
liệu thân thiện hơn là bê tông cốt lưới sợi dệt
(Textile Reinforced Concrete - TRC). Mục tiêu của
nghiên cứu này là phân tích ứng xử và đánh giá sự
hiệu quả của vậ...
8 trang |
Chia sẻ: quangot475 | Lượt xem: 321 | Lượt tải: 0
Bạn đang xem nội dung tài liệu Giải pháp lai gia cường bê tông cốt lưới sợi dệt nhằm nâng cao khả năng chịu lực của dầm bê tông cốt thép, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
BÊ TÔNG - VẬT LIỆU XÂY DỰNG
42 Tạp chí KHCN Xây dựng - số 3/2018
GIẢI PHÁP LAI GIA CƯỜNG BÊ TÔNG CỐT LƯỚI SỢI DỆT NHẰM
NÂNG CAO KHẢ NĂNG CHỊU LỰC CỦA DẦM BÊ TÔNG CỐT THÉP
TS. LÊ NGUYÊN KHƯƠNG, ThS. CAO MINH QUYỀN
Đại học Công nghệ Giao thông Vận tải
PGS. TS. NGUYỄN XUÂN HUY
Đại học Giao thông Vận tải
GS. SI LARBI AMIR
Viện nghiên cứu LTDS-ENISE Pháp
Tóm tắt: Trong khoảng 30 năm qua, vật liệu
composite Fiber-Reinforced Polymer (FRP) với đặc
tính cơ học tốt, dễ thi công, được phát triển và sử
dụng nhiều trong việc sửa chữa và gia cường các
kết cấu bê tông cốt thép. Tuy nhiên, một số hạn chế
của FRP như giá thành cao, dễ bị ảnh hưởng bởi
nhiệt độ, bong tách lớp kết dính và không phù hợp
với sự phát triển bền vững, đó là các lý do chính
khiến vật liệu FRP dần được thay thế bởi loại vật
liệu thân thiện hơn là bê tông cốt lưới sợi dệt
(Textile Reinforced Concrete - TRC). Mục tiêu của
nghiên cứu này là phân tích ứng xử và đánh giá sự
hiệu quả của vật liệu TRC ở hai mức độ là thí
nghiệm vật liệu và kết cấu. Kết quả đạt được đã
chứng minh được hiệu quả của giải pháp lai gia
cường vật liệu cốt lưới sợi dệt trong việc gia cường
dầm bê tông cốt thép.
Từ khóa: TRC, FRP, bê tông cốt thép, giải pháp
lai gia cường.
Abstract: Over the last thirty years, Fiber-
Reinforced Polymer (FRP) composite material with
their good mechanical performance as well as the
easy implementation, which is developed and used
for repairing and strengthening reinforced concrete
structures. However, FRP also have a number of
limitations, for example their very high price, their
incompatibility with sustainable development, this
makes FRP material to be replaced by an
environment friendly material, such as Textile
Reinforced Concrete (TRC). The objectives of this
study are to analyze the behavior and the effect of
TRC-strengthened on material and structural
design. The results demonstrate the effectiveness of
the TRC and hybrid strengthening method for RC
beams.
Keyword: TRC, FRP, reinforced concrete, hybrid
strengthning solution.
1. Giới thiệu
Trong nhiều thập kỷ vừa qua, cùng với sự phát
triển chung của khoa học, nhiều loại vật liệu mới đã
được nghiên cứu và chế tạo nhằm thỏa mãn các
yêu cầu về sử dụng, chịu lực, độ bền và hiệu quả
kinh tế trong đó có bê tông cốt lưới sợi dệt (Textile-
Reinforced Concrete - TRC). Những nghiên cứu
chính liên quan đã tập trung vào đặc tính cơ học,
chứng minh cơ chế làm việc chung và sự truyền
ứng suất giữa lưới dệt và chất kết dính [1], [2]. Một
vài nghiên cứu đã kiểm tra tính phù hợp của TRC
trong các kết cấu thực tế [3], [4], [5] và nghiên cứu
chi tiết hơn về khả năng gia cường cho cấu kiện
chịu uốn của TRC [6], [7].
Bài báo này miêu tả và khai thác kết quả thí
nghiệm dựa trên 5 dầm dài 2m với mục đích nghiên
cứu và đánh giá tính khả thi về công nghệ thi công
cùng một số đặc tính cơ học của giải pháp sử dụng
TRC. Năm dầm thí nghiệm được chia thành 2 nhóm
mẫu thí nghiệm, trong đó nhóm mẫu thí nghiệm đầu
tiên được thực hiện trên 2 dầm nguyên vẹn (không
bị nứt) tương ứng với việc thi công trực tiếp lớp
TRC trên bề mặt chịu kéo của dầm với mục tiêu
chính là kiểm soát sự làm việc của dầm ở trạng thái
xuất hiện vết nứt. Nhóm mẫu thí nghiệm thứ hai tập
trung vào 3 dầm đã bị hư hại (làm việc đến trạng
thái giới hạn chảy của các thanh thép dọc), các dầm
này được gia cường bằng các tấm CFRP hoặc TRC
liên hợp với các thanh bằng sợi carbon hoặc thủy
tinh và dán lên lớp chất nền được sử dụng làm chất
kết dính với bề mặt kết cấu chịu kéo với mục tiêu
nâng cao khả năng chịu lực giới hạn của kết cấu.
2. Miêu tả thí nghiệm
2.1 Tính chất của vật liệu gia cường
Vật liệu bê tông cốt lưới sợi dệt (TRC). Vữa
gia cường nhãn hiệu Emaco R315 do công ty BASF
BÊ TÔ
Tạp chí
sản xuất
dệt gia
lưới hìn
3x5mm.
(cho cư
polyeste
Th
Với
bao gồm
trong vữ
lớp vải d
thanh cá
T
T
Lớp
hoặc tha
hiện trên
NG - VẬT
KHCN Xây
được sử dụ
cường là m
h chữ nhật
Các sợi dọ
ờng độ và
r (vải nhân
ủy tinh AR
giải pháp g
3 lớp vải
a. Trong kh
ệt kháng kiề
c bon (TRC
`
hanh thủy tin
hanh các bo
lưới sợi dệt
nh carbon c
hình 1. Tín
LIỆU XÂY
dựng - số
ng cho các
ột lưới sợi
và “mở”,
c (hướng t
độ bền) và
tạo để may
Số lượn
bản tron
16
ia cường th
dệt kháng
i với giải ph
m được sử
+JC) hoặc
h
n
Hình
đan cùng
ó hình dạng
h ổn định c
DỰNG
3/2018
thí nghiệm n
dệt (đan dọ
kích thước
ải) là thủy t
sợi ngang
quần áo).
Bảng 1. Đ
g sợi cơ
g 1 bó sợi
00
ông thườn
kiềm được
áp lai gia cư
dụng cùng
kết hợp gi
Bảng 2. Đ
Đường kính (
2
2
1. Ví dụ lớp lư
các thanh th
như trong v
ủa TRC và c
ày. Vải
c). Mắt
ô lưới
inh AR
là vải
Bảng 1
t
N
n
v
t
p
ặc tính kĩ thuậ
Độ mịn bó sợ
25000
g, TRC
nhúng
ờng, 2
với các
ữa các
b
p
đ
n
c
ặc tính kĩ thu
mm)
ới sợi dệt đa
ủy tinh
í dụ thể
ác giải
p
k
(
hể hiện đầy
hằm tối ưu
goài được
iệc xâm tán
hêm vào. Ph
hương pháp
t của thủy tin
i (tex)
Đư
on và thủy
hương chịu
ược xử lý
hám bề mặ
ơ học và hìn
ật của các th
E (MP
2500
14000
n cùng các th
háp lai đượ
éo trực tiếp
hình 2).
đủ các đặ
hóa khả nă
thiết kế để t
của các s
ương pháp
đặt ướt (we
h AR
ờng kính sợi
bản (µm)
700
tinh (TRC
lực chính
(quét bề mặ
t của chúng.
h học của c
anh
a)
0
0
anh thủy tinh
c xác định t
của Contam
c tính của
ng của TRC
ạo điều kiệ
ợi vải trước
gia cường s
t lay up me
cơ Chiề
+JVC) đặt
của lưới s
t bằng silic
Bảng 2 thể
ác thanh.
Cường độ c
7
22
heo phương
ine và các đ
thủy tinh A
, một lớp p
n thuận lợi c
khi vữa đư
ử dụng TRC
thod).
u dài bó sợi
(mm)
1102
vuông góc
ợi. Các tha
a) để tăng
hiện đặc trư
hịu kéo (MPa)
00
40
án thí nghi
ồng nghiệp
43
R.
hủ
ho
ợc
là
với
nh
độ
ng
ệm
[8]
BÊ
44
cư
cư
80
2.2
TÔNG -
CFRP. Cá
ờng bằng c
ờng độ chị
000 MPa.
Mô tả mẫu
VẬT LIỆU
Hình 2.
c đặc tính
arbon (CFR
u kéo: 700
thí nghiệm
XÂY DỰN
Mẫu thí nghi
chính của
P) là chiều d
MPa; Mô đ
Hìn
G
ệm kéo (hình
tấm dán gi
ày: 0.4 mm
un đàn hồ
h 3. Đặc trưn
học, thiết bị đ
a
;
i:
Thé
được s
chế sự
độ bê t
g hình học củ
Tạp ch
o, tải trọng) q
p và bê t
ử dụng là lo
chênh lệch
ông tại 28 ng
a các dầm
í KHCN Xây
uy luật ứng xử
ông. Thép
ại bê tông tr
giữa các lô
ày là 30 MP
dựng - số
loại E500.
ộn sẵn, điều
khác nhau
a.
3/2018
Bê tông
này hạn
. Cường
BÊ TÔ
Tạp chí
Định
dài 2.3 m
giá khả
được gia
Tên d
Dầm
Dầm
Dầm
D
(T
Dầm
Thiế
TRC + J
dầm (đã
tại 4 điể
Một tải t
đến khi
Tron
đường c
tiên ở tr
của dầm
hư hại;
nhân rộn
cuối cùn
cường b
dầm đượ
tham ch
NG - VẬT
KHCN Xây
nghĩa mẫu
với khoảng
năng của cố
tải trước k
ầm và ký
hiệu
1 (B_0)
2 (TRC)
3 (CFRP)
ầm 4
RC+JC)
5 (TRC +
JVC)
t bị đo. Vật
VC) và CF
hư hại). Các
m. Khoảng
rọng tĩnh đ
mẫu thử phá
g trường hợ
ong tải trọng
ạng thái đà
, trong đó kh
pha thứ 2 l
g của chún
g là sự chả
ởi TRC hay
c cải thiện
iếu (không
LIỆU XÂY
dựng - số
thí nghiệm
cách 2 gối
t thép, 3 dầ
hi được gia
Vật liệu gi
Không gia
TRC (3 lướ
AR
CFR
TRC (2 lướ
AR) + 2 than
JC
TRC (2 lướ
AR) + (JVC)
tinh kết hợp
liệu gia cư
RP được đặ
mẫu thử đư
cách giữa c
ược đặt các
hoại. Để đo
p dầm khô
- chuyển v
n hồi, thể h
ông có vật
à sự lan tru
g dọc theo
y của thép.
CFRP, khả
rõ rệt khi lự
gia cường
DỰNG
3/2018
. Dầm có tổn
tựa là 2 m. Đ
m bê tông c
cường bằng
Bảng 3. Đ
a cường
cường
i thủy tinh
)
P
i thủy tinh
h các bon
i thủy tinh
thanh thủy
các bon
ờng lai (TRC
t tại mặt dư
ợc kiểm tra
ác gối tựa
h nhau 60
chuyển vị t
Hình 4. Đ
ng bị hư hạ
ị có 3 pha: p
iện sự nguy
liệu của dầm
yền vết nứ
chiều dài dầ
Khi dầm đư
năng chịu
c tới hạn c
) và các d
g chiều
ể đánh
ốt thép
CFRP,
T
c
g
g
ịnh nghĩa cá
Độ cứng d
trục EA (M
-
1.8
4.8
3.5
3.3
+ JC;
ới của
tải uốn
là 2 m.
cm cho
hay đổi
l
ở
2
t
đ
g
ường cong tả
i trước,
ha đầu
ên vẹn
nào bị
t và sự
m; pha
ợc gia
tải của
ủa dầm
ầm gia
c
l
1
v
h
t
T
c
p
t
RC + JC v
hiều dài 1.9
ối tựa trong
iải pháp đượ
c mẫu thí ngh
ọc
N) Ghi c
Chưa
hư hạ
Đã bị
hại
iên tục, một
chính giữa
.3 Kết quả
Đường c
hấy sự khác
ầu không b
ia cường.
i trọng - chuyể
ường bằng
ượt là 78k
43.63kN. C
ới các than
ợp lý giúp
ăng lên đá
RC+JC và
ường bằng
háp gia cườ
ải trọng giới
à TRC + JV
5 m và đượ
quá trình thí
c sử dụng c
iệm
hú Kích t
bị
i
hư
10 x 15
LVDT với ch
dầm.
thí nghiệm
ong tải trọn
nhau về kh
ị hư hại và c
n vị
TRC, TRC+J
N, 98.58kN
húng ta thấy
h carbon v
cho khả năn
ng kể, 23%
TRC+JVC.
phương phá
ng bằng CF
hạn có thấp
C. Các tấm
c cắt đi để đ
nghiệm. Bả
ho nghiên c
hước vật liệu
-
10 x 150 (m
0.4 x 150 (m
10 x 150 (m
8 2 (các b
0 (mm) + 4
+ 122 (thủy
u trình đo ±
g - độ võn
ả năng giữ
ác dầm bị h
C, TRC+JV
, 121.4kN,
giải pháp l
à/hoặc thủy
g chịu lực
và 27% t
Ứng xử củ
p lai là tươn
RP mặc dù
hơn.
gia cường
i qua giữa
ng 3 tóm tắt
ứu này.
gia cường
m)
m)
m) +
on)
2 (các bon)
tinh)
100 được
g (hình 4) c
a các dầm b
ư hại và đư
C và CFRP
125.88kN
ai kết hợp T
tinh được
của dầm đư
ương ứng
a các dầm
g quan với g
khả năng c
45
có
các
các
đặt
ho
an
ợc
lần
và
RC
đặt
ợc
với
gia
iải
hịu
BÊ
46
3.
đư
[9]
tôn
ph
các
TR
đư
SE
ph
cơ
cư
thé
hạ
chấ
tuy
sợ
AC
đư
hìn
“sm
TÔNG -
Mô hình hó
Các mô hì
ợc thiết lập b
để mô phỏn
g cốt thép đ
Trong ngh
ần tử hai ch
phần tử bê
C. Các tha
ợc mô hình
G2. Mô hìn
ỏng tính chấ
bản của m
ờng độ kéo
p, các biến
n của vật liệ
t đàn hồi -
ến tính, sau
i dệt bị phá
IER_UNI d
ợc sử dụng
h bê tông I
eared fixed
VẬT LIỆU
a
nh PTHH sử
ằng phần m
g ứng xử c
ã đề cập tớ
Hình
iên cứu này
iều có 4 nút
tông thườn
nh cốt thép
hóa bằng
h đàn hồi d
t vật liệu củ
ô hình bao
chảy, cườ
dạng tương
u. Lưới sợi
giòn. Ứng
khi đạt ứn
hoại ngay l
o Menegotto
để mô phỏ
NSA dạng d
crack” do V
(a)
Hình 6. Dạng
E0 Độ cứn
fc Cường
ft Cường
εtm Biến dạ
εrupt Biến dạ
XÂY DỰN
dụng phần
ềm mã nguồ
hịu uốn của
i ở trên. Do
5. Mô hình p
, phần tử
tuyến tính, đ
g và bê tông
và lưới sợ
mô hình ph
ẻo được sử
a cốt thép, c
gồm mô đ
ng độ cực
ứng với mỗi
dệt là loại vậ
suất kéo tă
g suất kéo
ập tức. Mô
và Pinto
ng cốt thép
ải đường n
iện Khoa h
(b)
đường quan
Bảng 4
Định
g (module Yo
độ chịu nén
độ chịu kéo
ng nứt theo p
ng nứt theo p
G
tử hai chiề
n mở Cast3M
năm dầm b
tính chất đố
hần tử hữu hạ
QUA4, dạn
ược gán ch
hạt mịn củ
i dệt có th
ần tử than
dụng để m
ác đặc trưn
un đàn hồ
hạn của cố
trạng thái tớ
t liệu có tín
ng gần như
cực đại, lướ
hình cốt thé
[10] đề xuấ
và TRC. M
ứt trung bìn
ọc ứng dụn
hệ ứng suất-
. Tham số đầ
nghĩa
ung)
hương kéo
hương nén
u
ê
i
xứng v
được m
phỏng n
của kết
uốn và
n (1/2 dầm) d
g
o
a
ể
h
ô
g
i,
t
i
h
i
p
t
ô
h
g
INSA d
được d
tông th
vào qu
cường
dạng n
nén εru
nén đư
Gf, đồn
thước p
theo kí
hủy tổn
đổi, đả
tham s
thường
tổng hợ
ứng su
phương
biến dạng của
u vào của mô
Bê
2
Tạp ch
ề kết cấu và
ô phỏng, th
ày không ch
cấu mà còn
cơ chế phá h
ầm gia cường
e Lyon ph
ùng để mô
ường và bê
an trọng của
độ chịu né
ứt khi chịu k
pt. Các biến
ợc tính toá
g thời có x
hần tử. Sự
ch thước ph
g thể của đ
m bảo tính
ố đầu vào
, bê tông h
p bảng 4 v
ất-biến dạng
chịu lực ch
(c)
(a) thép, (b)
hình bê tông
tông thường
8.E3 MPa
32 MPa
1.6 MPa
5.E-03
1.51E-2
í KHCN Xây
tải trọng n
ể hiện ở hìn
ỉ đánh giá đư
cho phép p
oại của dầm
bằng TRC
át triển và
phỏng ứng
tông hạt m
mô hình là
n fc, cường
éo εtm và bi
dạng nứt k
n dựa trên n
ét tới sự ả
thay đổi các
ần tử giúp
ơn vị thể t
sát thực củ
định nghĩa ứ
ạt mịn, cốt
à bảng 5. D
của thép, T
ính được th
TRC và (c) bê
TRC
23.E3 M
29 MP
1.6 MP
4.E-03
1.3E-2
dựng - số
ên chỉ một
h 5. Các mô
ợc khả năng
hân tích ứng
được gia cư
ứng dụng [
xử phi tuyế
ịn. Các tham
độ cứng ba
độ chịu ké
ến dạng nứt
hi chịu kéo
ăng lượng
nh hưởng
giá trị biến
cho năng lư
ích vật liệu
a mô hình
ng xử của
thép, lưới s
ạng đường
RC và bê t
ể hiện trên h
tông
Pa
a
a
3/2018
nửa dầm
hình mô
chịu lực
xử chịu
ờng.
11], [12]
n của bê
số đầu
n đầu E0,
o ft, biến
khi chịu
và chịu
phá hủy
của kích
dạng này
ợng phá
là không
[13]. Các
bê tông
ợi được
quan hệ
ông theo
ình 6
BÊ TÔ
Tạp chí
Lưới
dọc theo
tử thanh
lưới vải d
Khi
cường đ
khi phá
nứt của
sự tham
cường.
việc vớ
mô phỏ
Hình
gia cườn
dễ dàng
với thí n
điểm và
[14].
Đườ
cho thấy
thực ngh
NG - VẬT
KHCN Xây
Thép
TRC (AR)
sợi được m
chiều dài c
được tính b
ệt theo phư
xét tới ứng
ộ chịu lực
hủy không
bê tông mà
gia chịu lự
Trong mô h
i nhau thôn
ng, liên kết
Hình 7. Ản
7 là kết qu
g bằng TRC
nhận thấy
ghiệm nhất.
công bố củ
ng cong lực
sự tương đ
iệm của cả
LIỆU XÂY
dựng - số
E (GPa
210
70
ô hình bằng
ủa dầm (hìn
ằng diện tíc
ơng chịu lực
xử phi tu
của dầm ở
chỉ phụ thuộ
còn phụ th
c của cốt th
ình đang xé
g qua biến
giữa các p
h hưởng của h
ả thí nghiệm
theo 3 giá
Ck = 0.25 c
Điều này ph
a Si Larbi v
- chuyển v
ồng giữa kế
dầm không
DỰNG
3/2018
Bảng 5. Th
) σsy(MP
500
1000
các phần t
h 5). Diện tíc
h tương đươ
chính.
yến của k
trạng thá
c vào năng
uộc rất nh
ép và lưới
t, các phần
dạng nút.
hần tử bê t
ệ số kết dính
và mô hì
trị của Ck. C
ho kết quả
ù hợp với cá
à các đồng
ị giữa dầm
t quả mô ph
gia cường
am số đầu và
a) εy
2.38E
0.016
ử thanh
h phần
ng của
ết cấu,
i trước
lượng
iều vào
sợi gia
tử làm
Trong
ông và
c
x
t
1
t
s
đ
n
[
q
t
l
giữa lưới sợi
nh dầm
húng ta
gần sát
c quan
nghiệp
(hình 8)
ỏng và
B_0 và
d
đ
h
x
n
k
n
t
v
o của mô hình
εsh
-3 3.5E-3
0.025
ốt thép, lướ
ử trượt, tu
hực tế, thé
00% công
ính kết dính
ố làm việc
ược nghiên
ghiệm trướ
14]. Trong
uả Ck của
rong mô ph
ực kéo của
và bê tông hạ
ầm gia cườ
iểm bê tông
oại, giá trị tả
ấp xỉ bằng n
ghiệm và m
hác biệt giữ
ghiệm được
uyệt đối giữa
ật liệu TRC t
thép
σsu(MP
550
1102
i sợi là hoà
ột của cốt
p và cốt lướ
suất do nhi
thực tế đó
hiệu quả củ
cứu và xé
c khi đưa v
nghiên cứu
cốt lưới sợ
ỏng được
lưới sợi.
t mịn trong m
ng bằng TR
bị nứt, cốt
i trọng giữa
hau, chuyển
ô phỏng cũn
a kết quả
giải thích d
bê tông - cố
rong mô hình
a) ε
0.
0.
n hảo, khô
thép trong
i sợi khôn
ều nguyên
ng vai trò q
a cốt lưới
t tới trong c
ào mô hình
này, hệ số
i được xét
nhân với c
ô phỏng dầm
C. Có thể t
thép chảy và
mô phỏng
vị của các đ
g khá phù hợ
mô phỏng
o các giả th
t thép và sự
phần tử hữ
su
05
05
ng xét tới ứ
bê tông. T
g làm việc
nhân trong
uan trọng.
sợi vì thế c
ác kết quả
hóa [8], [1
làm việc h
tới. Hệ số n
ường độ c
TRC
hấy, ở các t
thời điểm p
và thực ngh
ường cong th
p với nhau.
và kết quả
uyết về liên
đồng nhất
u hạn.
47
ng
rên
hết
đó
Hệ
ần
thí
2],
iệu
ày
hịu
hời
há
iệm
ực
Sự
thí
kết
của
BÊ
48
thờ
là
cư
của
dầ
tru
dầ
TR
3)
tới
(C
TÔNG -
Hình 8. S
Vùng nứt t
i điểm độ v
dạng nứt p
ờng bằng T
dầm gia c
m không gia
Trong giới
ng làm rõ ph
m B_0 và T
C+JVC (viế
được mô ph
cường độ
FRP so với T
VẬT LIỆU
o sánh kết qu
Hì
hể hiện trên
õng giữa dầ
hân bố điển
RC. Tại cùn
ường tập t
cường.
hạn của bài
ương án và
RC. Các d
t theo ký hiệ
ỏng theo ng
chịu kéo
RC) và hệ
XÂY DỰN
ả mô hình và
nh 9. Vùng vế
kết quả mô
m là 30mm
hình khi d
g một độ võ
rung và nhỏ
báo, nhóm t
kết quả mô
ầm CFRP,
u đã định n
uyên lý tươ
khác nhau
số kết dính l
G
kết quả thí ng
t nứt xuất hiệ
hình hóa tạ
(hình 9). Đâ
ầm được gi
ng, vùng nứ
hơn so vớ
ác giả chỉ tậ
hình với ha
TRC+JC v
ghĩa ở bản
ng tự, có xé
của vật liệ
ớn hơn tron
hiệm hai dầm
n trong mô hì
i
y
a
t
i
p
i
à
g
t
u
g
trường
với TR
4. Kết
Sử
trong g
đề cập
trong đ
lai dệt
và TRC
hiệu qu
Kết
khả thi
Tạp ch
không gia c
nh tại chuyển
hợp lai gia c
C).
luận
dụng vật liệ
ia cường cá
trong nghiê
ó các thanh
với lưới sợi
+JVC) giúp
ả trong gia c
quả thí ngh
của việc sử
í KHCN Xây
ường và gia c
vị 30mm
ường (TRC
u bê tông c
c dầm bê tô
n cứu. Giải
thủy tinh và
TRC (hai trư
nâng cao k
ường của T
iệm cũng ch
dụng TRC
dựng - số
ường bằng TR
+JC và TRC
ốt lưới sợi
ng cốt thép
pháp lai g
thanh carb
ờng hợp T
hả năng chị
RC.
ứng minh đ
nhằm nâng
3/2018
C
+JVC so
dệt TRC
đã được
ia cường
on được
RC + JC
u kéo và
ược tính
cao khả
BÊ TÔNG - VẬT LIỆU XÂY DỰNG
Tạp chí KHCN Xây dựng - số 3/2018 49
năng chịu lực của dầm và giảm thiểu được các
động tới môi trường so với phương án dán FRP
truyền thống mặc dù về khả năng chịu lực, dầm gia
cường bằng TRC không cho kết quả cao bằng FRP.
Mô hình phần tử hữu hạn trên mã nguồn mở
Cast3M cho kết quả sát với các thí nghiệm khi so
sánh các đường cong “lực - chuyển vị giữa dầm” và
vùng nứt tại thời điểm chuyển vị giữa dầm bằng
30mm. Hệ số làm việc hiệu quả giữa lưới sợi và lớp
bê tông hạt mịn được sử dụng, cho ra kết quả mô
hình sát với thực tế.
Lời cảm ơn: Nghiên cứu này được tài trợ bởi Quỹ
Phát triển khoa học và công nghệ Quốc gia
(NAFOSTED) thông qua đề tài có mã số 107.01-
2017.03. Nhóm nghiên cứu xin chân thành cảm ơn
quỹ Nafosted đã có những ủng hộ cần thiết và kịp
thời.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Cuypers H. and Wastiels J. (2006). Stochastic matrix-
cracking model for textile reinforced cementitious
composites under tensile loading. Materials and
Structures/Materiaux et Constructions, 39, 777–786.
2. Hegger J. and Voss S. (2008). Investigation of the
load-bearing behaviour and potential of Textile
Reinforced Concrete. Engineering Structures, 30,
2050–2056.
3. Tetta Z.C., Koutas L.N., and Bournas D.A. (2018).
Shear strengthening of concrete members with TRM
jackets: Effect of shear span-to-depth ratio, material
and amount of external reinforcement. Composites
Part B: Engineering, 137, 184–201.
4. Ali Abdullah J., Sumei Z., and Jiepeng L. (2010).
Shear strength and behavior of tubed reinforced and
steel reinforced concrete (TRC and TSRC) short
columns. Thin-Walled Structures, 48(3), 191–199.
5. Truong B.T., Bui T.T., Limam A., et al. (2017).
Experimental investigations of reinforced concrete
beams repaired/reinforced by TRC composites.
Composite Structures, 168, 826–839.
6. Brückner A., Ortlepp R., and Curbach M. (2006).
Textile reinforced concrete for strengthening in
bending and shear. Mater Struct, 39(8), 741–748.
7. Yin Shiping, Yang Yang, Ye Tao, et al. (2017).
Experimental Research on Seismic Behavior of
Reinforced Concrete Columns Strengthened with TRC
under Corrosion Environment. Journal of Structural
Engineering, 143(5), 04016231.
8. Contamine R., Si Larbi A., and Hamelin P. (2011).
Contribution to direct tensile testing of textile reinforced
concrete (TRC) composites. Materials Science and
Engineering: A, 528(29), 8589–8598.
9. Le Fichoux E. (2011). Présentation Et Utilisation De
Cast3m. .
10. Menegotto M. and Pinto P. (1973). Method of analysis
for cyclically loaded reinforced concrete plane frames
including changes in geometry and non-elastic
behaviour of elements under combined normal force
and bending.
11. Merabet O. and Reynouard J. (1999). Formulatin d’un
modèle élasto-plastique fissurable pour le béton sous
chargements cycliques.
12. Le Nguyen K., Brun M., Limam A., et al. (2014).
Pushover experiment and numerical analyses on
CFRP-retrofit concrete shear walls with different
aspect ratios. Composite Structures, Volume 113,
403–418.
13. Le Nguyen K. (2015), Contribution à la compréhension
du comportement des structures renforcées par FRP
sous séismes, Ph.D thesis, INSA de Lyon, Lyon.
14. Si Larbi A., Agbossou A., and Hamelin P. (2013).
Experimental and numerical investigations about
textile-reinforced concrete and hybrid solutions for
repairing and/or strengthening reinforced concrete
beams. Composite Structures, 99, 152–162.
Ngày nhận bài: 24/10/2018.
Ngày nhận bài sửa lần cuối: 27/11/2018.
Các file đính kèm theo tài liệu này:
- xay_dung_tckh_1_7029_2140147.pdf