Bài giảng Bệnh học và sửa chữa công trình - Phần 3.3: Gia cường kết cấu bê tông cốt thép - Nguyễn Hoàng Giang

Nội dung text: Bài giảng Bệnh học và sửa chữa công trình - Phần 3.3: Gia cường kết cấu bê tông cốt thép - Nguyễn Hoàng Giang

1. Phần 3.3 GIA CƯỜNG KẾT CẤU BÊ TƠNG CỐT THÉP
2. NỘI DUNG CỦA PHẦN 3.3 ƒ MỤC ĐÍCH CỦA VIỆC GIA CƯỜNG KẾT CẤU BTCT ƒ CÁC PHƯƠNG PHÁP GIA CƯỜNG KẾT CẤU BÊ TƠNG ƒ PHƯƠNG PHÁP GIA CƯỜNG B ỌC NGỒI B ẰNG BÊ TƠNG ƒ GIA CƯỜNG KẾT CẤU BTCT BẰNG CÁCH DÁN BẢN THÉP ƒ GIA CƯỜNG KẾT CẤU BTCT BẰNG VẬT LIỆU COMPOSITE ((yFibres Reinforced Polymers - FRP) ƒ GIA CƯỜNG KẾT CẤU BTCT BẰNG PHƯƠNG PHÁP ỨNG LỰC TRƯỚCCC CĂNG NGỒI
3. MỤC ĐÍCH CỦA VIỆC GIA CƯỜNG ƒ Do nhiều nguyên nhân khác nhau, kết cấu cơng trình bị hư hỏng, giảm khả năng làm việc ƒ Mục đích của việc gia cường kết cấu nhằm tăng khả năng chịu lực qua đĩ kéo dài tuổi thọ của cơng trình xây dựng như thiết kế ban đầu ƒ Việc gia cường cũng được thực hiện khi th ay đổi mục đííhch sử dụng kết cấu (cơng trình) so với thiết kế đề ra ban đầu
4. CÁC PHƯƠNG PHÁP GIA CƯỜNG KẾT CẤU BÊ TƠNG Phân loại các phương pháp gia cường : ƒ Gia cường chủ động hoặc gia cường thụ động Căn cứ vào cách tác dụng lực lên bộ phận cấu kiện dùng để gia cường Phương pháp gia c ường chủ động: ứng Phương pháp gia c ường th ụ động: ứng suất trước bộ phận gia cường trước khi suất trong bộ phận gia cường chỉ xuất kết cấu gia cường chịu tác dụng của hiện khi cĩ hoạt tải tác dụng lên kết cấu hoạt tải gia cường Gia cường chủ động dầm BTCT bằng Gia cường thụ động dầm BTCT ứng suất trước bằng cách dán bản thép Thanh căng làm việc Bản thép chỉ chịu lực khi ngay khi chưa cĩ hoạt tải cĩ hoạt tải tác dụng lên tác dụng lên kết cấu gia dầm. Khi dầm bị võng, bản cường thép bắt đầu tham gia chịu lực với dầm
5. CÁC PHƯƠNG PHÁP GIA CƯỜNG KẾT CẤU BÊ TƠNG Phân loại các phương pháp gia cường : ƒ Theo v ậtlit liệuus sử dụng để gia c ường : -Cốt thép - Bê tơng -Bản thép - Vậtlit liệu composite ƒ Điều chỉnh lực tác dụng lên kết cấu - Ứng lực trước căng ngồi - Bổ xung gốiit tựa
6. PHƯƠNG PHÁP GIA CƯỜNG BỌC NGỒI BẰNG BÊ TƠNG -Tăng diện tích mặt cắt tiết diện và hàm lượng thép từ đĩ nâng cao khả năng chịu tải và độ cứng của kết cấu được gia cường -Cĩ thể gia cường bọc xung quanh phía ngồi, gia cường 1 mặt, 2 mặt -Áp dụng cho kết cấu cột, dầm, sàn BTCT Mộtst số dạng gia c ường k ếtct cấucu cột Concrete repair and maintenance illustrated – P.H Emmons
7. PHƯƠNG PHÁP GIA CƯỜNG BỌC NGỒI BẰNG BÊ TƠNG Một số dạng gia cường kết cấu dầm Một số dạng gia cường kết cấu sàn Concrete repair and maintenance illustrated – P.H Emmons
8. PHƯƠNG PHÁP GIA CƯỜNG BỌC NGỒI BẰNG BÊ TƠNG Nguyên lý thiết kế của phương pháp gia cường bọc ngồi bằng bê tơng -Kết cấu được gia cường làm việc như là một kết cấu đúc tồn khối duy nhất -Cốt thép trong kết cấu cũ và cốt thép bổ xung để gia cường, ở trạng thái giới hạn, đều đạt tới cường độ tính tốn của loại thép sử dụng -Cốt dọc trong kết cấu cũ đặt cách cạnh chịu kéo của tiết diện mới gia cường một khoảng lớn hơn 0,5(h-x) thì coi cốt dọc đĩ sẽ làm việc, ở trạng thái giới hạn, bằng 80% cường độ thiết kế (0,8Ra) -Cốt đai trong kết cấu cũ và trong kết cấu gia cường cùng làm việc chung
9. PHƯƠNG PHÁP GIA CƯỜNG BỌC NGỒI BẰNG BÊ TƠNG Ví dụ thiết kế gia cường dầm bằng tăng tiết diện vùng kéo α R n b x o h h M yc o m a R a F a a h aa ΔΔ m at R at Fat b - Thiếu hụt về khả năng chịu tảii(h (hoặc tảiit trọng giita tăng) : ΔM -Chiều cao lớp bê tơng gia cường xác định trước ( a, a0 ) - ma, mat :h: hệ số lấyyb bằng 0 ,85 -Cường độ chịu nén bê tơng Rn; cường độ của thép Ra, Rat
10. PHƯƠNG PHÁP GIA CƯỜNG BỌC NGỒI BẰNG BÊ TƠNG Ví dụ thiết kế gia cường dầm bằng tăng tiết diện vùng kéo -Bước 1 : Xác định khả năng chịu lực hiện trạng của kết cấu -Bước 2 : Xác định sơ bộ diện tích cốt thép gia cường Fat ΔM Z = ξ (h0 + Δh) ξ = 0,6 ÷ 0,8 Fat = mat ZRat - Bước 33Ki : Kiểm tra khả năng chịu tải của tiết diện sau gia cường x x []M = m R F (h − ) + m R F (h + Δh − ) a a a 0 2 at at at 0 2 m R F + m R F x = a a a at at at α =0,75 αRnb Kiểm tra điều kiện : [M] ≥ Myc
11. PHƯƠNG PHÁP GIA CƯỜNG BỌC NGỒI BẰNG BÊ TƠNG Ví dụ thiết kế gia cường cột chịu nén đúng tâm -Chiều dày lớp bê tơng tăng cường c ≥ 6 cm -Lượng cốt thép bổ xung nên lấy bằng 1% diện tích bê tơng : Fat = 0,01 Fbt Khả năng chịu lực : N gh = ϕ[]Rn (α b Fb + Fbt )+ ma Ra (Fa + Fat ) Suy ra : N gh −α R F − m R F ϕ b n b a a a Fbt = Rn + 0,01ma Ra
12. GIA CƯỜNG KẾT CẤU BTCT BẰNG CÁCH DÁN BẢN THÉP ‰ Một số đặc điểm của phương pháp - Giảiháii pháp gia cường đơn giản ít ảnhhh hưởng đến hình d ạng vààkíhth kích thước của kết cấu gia cường - Tăng kh ả năng ch ịuul lựccvà và độ cứng c ủaak kếttc cấuugiac gia cường - Độ bám dính giữa bản thép và kết cấu bê tơng quyết định đến hiệu quả gia cường - Độ bám dính giữa bản thép và kết cấu bê tơng quyết định đến hiệu quả gia cường -Sử dụng phương pháp dán bản thép để gia cường chịu uốn, chịu cắt
13. GIA CƯỜNG KẾT CẤU BTCT BẰNG CÁCH DÁN BẢN THÉP ‰ Một số đặc điểm
14. GIA CƯỜNG KẾT CẤU BTCT BẰNG CÁCH DÁN BẢN THÉP ‰ Một số vấn đề gặp phải khi sử dụng phương pháp gia cường này -Liên kết giữa bản thép và bê tơng - Độ bền của bản thép : chịu tác động mơi trường (ăn mịn) - Liên quan đến ứng x ử cơ học: + Hiện tượng uốn cục bộ bản thép quanh vị trí vết nứt (Calgaro et Lacroix, 1997) khi thí nghiệm với những bản thép gia cường cĩ chiều dày từ 3mm đến 5mm gia cường các dầm BTCT chịu uốn cĩ chiều cao đến 200 mm thì ứng suất chảy dẻo trong bản thép nhỏ hơn 30 đến 35% ứng suất chảy của thép khi thí nghiệm kéo.
15. GIA CƯỜNG KẾT CẤU BTCT BẰNG CÁCH DÁN BẢN THÉP + Sự tương quan về biến dạng giữa cốt thép trong kết cấu BT và bản thép gia cường Nghiên cứu thực nghiệm của (Calgaro et Lacroix, 1997) cho thấy biến dạng khơng tuyến tính của cốt thép trong kết cấu BT và bản thép gia cường • Mộtst số tác giả kiến ngh ị giảmmc cường độ tính tốn của bản thép gia cường để tránh phá hoại cục bộ bản thép • Áp dụng sơ đồ biến dạng theo (Calgaro et Lacroix, 1997) dẫn đến khĩ khăn khi thiết kế gia cường nên trong thực tế vẫn áp dụng sơ đồ biếnnd dạng tuy ếnntính tính
16. GIA CƯỜNG KẾT CẤU BTCT BẰNG CÁCH DÁN BẢN THÉP + Độ bền liên kết giữa bản thép gia cường và bề mặt bê tơng Việc bbbong bề mặt liên k ếtbt bản thép – kết cấu bê tơ ng là yếu tố cơ bản ảnhhh hưởng đến độ bền của việc gia cường Bong bề mặt liên kết bản thép- kết cấu BT do sự tập trung ứng suất cắt và ứng suất kéo ở vùng biên của bản thép
17. GIA CƯỜNG KẾT CẤU BTCT BẰNG CÁCH DÁN BẢN THÉP + Độ bền liên kết giữa bản thép gia cường và bề mặt bê tơng Phá hoại kết cấu do bong bản Phá hoại kết cấu do nứt vỡ lớp thép gia cường bê tơng bảo vệ
18. GIA CƯỜNG KẾT CẤU BTCT BẰNG CÁCH DÁN BẢN THÉP -Một số biện pháp liên kết bản thép với kết cấu sửa chữa Concrete repair and maintenance illustrated – P.H Emmons
19. GIA CƯỜNG KẾT CẤU BTCT BẰNG CÁCH DÁN BẢN THÉP -Một số biện pháp hạn chế bong vùng biên bản thép Dán bản thép gia cường thành Bu lơng liên k ết kết cấu
20. GIA CƯỜNG KẾT CẤU BTCT BẰNG CÁCH DÁN BẢN THÉP Ví dụ thiết kế gia cường dầm bằng dán bản thép -Bước 1 : Xác định khả năng chịu lực hiện trạng của tiết diện -Bước 2 : xác định diện tích thép bản gia cường và chọn kích thước bản thép -Bước 3 : Kiểm tra khả năng chịu lực của tiết diện sau gia cường
21. GIA CƯỜNG KẾT CẤU BTCT BẰNG VẬT LIỆU POLYME (Fibres Reinforced Polymers - FRP) ‰ Một số đặc điểm - GGacia cường kếtct cấuCbu BTCT bằng vật liệu FRP đượccgêc nghiên cứuuà và áp dụng ở các nước tiên tiến từ những năm 1990 -Vật liệu FRP là một dạng vật liệu composite được chế tạo từ các vật liệu sợiiCĩ3d. Cĩ 3 dạng vậttli liệu sợi : + Sợi các bon CFPR + Sợi thủy tinh GFPR +S+ SợiaramidAFPRi aramid AFPR - Đặc điểm của các loại sợi trên : cường độ chịu kéo rất cao, mơ đun đàn hồiir rấtlt lớn, trọng l ượng nh ỏ, khả năng ch ống mài mịn cao, cách điện, chịu nhiệt tốt, độ bền theo thời gian cao
22. GIA CƯỜNG KẾT CẤU BTCT BẰNG VẬT LIỆU POLYME (Fibres Reinforced Polymers - FRP) ‰ Một số đặc điểm Đặc trưng cơ học của sợi thủy tinh GFRP
23. GIA CƯỜNG KẾT CẤU BTCT BẰNG VẬT LIỆU POLYME (Fibres Reinforced Polymers - FRP) ‰ Một số đặc điểm Đặc trưng cơ học của sợi các bon CFRP
24. GIA CƯỜNG KẾT CẤU BTCT BẰNG VẬT LIỆU POLYME (Fibres Reinforced Polymers - FRP) ‰ Một số đặc điểm Đặc trưng cơ học của một số loại keo dán
25. GIA CƯỜNG KẾT CẤU BTCT BẰNG VẬT LIỆU POLYME (Fibres Reinforced Polymers - FRP) ‰ Một số đặc điểm - Các dạng FRP đượccs sử dụng để gia c ường k ếtct cấuBTCT:FRPdu BTCT : FRP dạng tấm, FRP dạng thanh, FRP dạng cuộn, FRP dạng vải Dạng tấm Dạng cuộn Dạng thanh Dạng băng
26. GIA CƯỜNG KẾT CẤU BTCT BẰNG VẬT LIỆU POLYME (Fibres Reinforced Polymers - FRP) ‰ Một số đặc điểm - Tăng kh ả năng ch ịuuc cắttvàch và chịuuu uốnnc củaad dầmmBTCT BTCT - Tăng cường khả năng chịu uốn của sàn BTCT tại vùng cĩ mơ men dương và mơ men âm - Tăng cường khả năng chịu uốn, nén của cột BTCT - Tăng cường khả năng chịu lực của tường BTCT, khối xây gạch và các dạng kết cấu cơng trình khác như dầm sàn cầu, ống khĩi, si lơ, đường hầm . - Tăng cường khả năng làm việc khi chịu tác động của tải trọng động và các tác động đặcbic biệtkhácnht khác như cháy, n ổ
27. GIA CƯỜNG KẾT CẤU BTCT BẰNG VẬT LIỆU POLYME (Fibres Reinforced Polymers - FRP) ‰ Một số đặc điểm
28. GIA CƯỜNG KẾT CẤU BTCT BẰNG VẬT LIỆU POLYME (Fibres Reinforced Polymers - FRP) ‰ Một số đặc điểm Gia cường cột BTCT Gia cường dầm BTCT
29. GIA CƯỜNG KẾT CẤU BTCT BẰNG VẬT LIỆU POLYME (Fibres Reinforced Polymers - FRP) ‰ Một số đặc điểm Gia cường dầm cầu Gagnac – Pháp bằng vật liệu composite ( do Fressynet thực hiện)
30. GIA CƯỜNG KẾT CẤU BTCT BẰNG VẬT LIỆU POLYME (Fibres Reinforced Polymers - FRP) ‰ Một số đặc điểm Tăng kh ả năng ch ịumơmendu mơ men dương Tăng khả năng chịu mơâơ men âm của của sàn BTCT sàn BTCT
31. GIA CƯỜNG KẾT CẤU BTCT BẰNG VẬT LIỆU POLYME (Fibres Reinforced Polymers - FRP) ‰ Một số đặc điểm Thanh các bon Thanh Vật liệu Thép cácbon Giớihi hạnnch chảy(MPa)y (MPa) Giới hạn bền (MPa) Mơ đun đàn hồi (()MPa) Biến dạng dẻo (%) Biến dạng tổng (%) - Thi cơng nhanh và dễ dàng do thanh các bon cĩ trọng lượng riêng nhỏ - Gia cường kết cấu chịu uốn và chịu cắt
32. GIA CƯỜNG KẾT CẤU BTCT BẰNG VẬT LIỆU POLYME (Fibres Reinforced Polymers - FRP) ‰ Một số đặc điểm Chuẩn bị bề mặt Dán keo Gia cường bản sàn
33. GIA CƯỜNG KẾT CẤU BTCT BẰNG VẬT LIỆU POLYME (Fibres Reinforced Polymers - FRP) ‰ Một số đặc điểm (+) Tăng khả năng chịu uốn của kết cấu (60% đến 100%) (+) Tăng độ cứng của kết cấu (25% đến 300%) (+) Tăng khả năng chịu cắt (30% đến 80%) (+) Phương pháp thi cơng đơn giản, nhanh. (+) Khơng tăng kích thước tiết diện , khơng ảnh hưởng đến mỹ quan và cơng năng của kết cấu được sửa chữa (-) Giá thành cao (-) Độ bền của liên kết giữa FRP với kết cấu BTCT
34. GIA CƯỜNG KẾT CẤU BTCT BẰNG VẬT LIỆU POLYME (Fibres Reinforced Polymers - FRP) ‰ Các bước thi cơng gia cường bằng vật liệu FRP 1. Chuẩn bị bề mặt bê tơng : loại bỏ các yếu tố ảnh hưởng đến độ bền liên kết; xử lý các vết nứt cĩ bề rộng lớn hơn 0,25 mm bằng keo epoxy 2. Sơn lĩt bề mặt bê tơng 3. Làm phẳng bề mặt bằng bê tơng 4. Phủ lớp keo dán thứ nhất lên bề mặt bê tơng 5Dánt5. Dán tấmFRPm FRP 6. Phủ lớp keo dán thứ hai lên tấm FRP và bê tơng 7. Phủ lớp vật liệu bảo vệ
35. GIA CƯỜNG KẾT CẤU BTCT BẰNG VẬT LIỆU POLYME (Fibres Reinforced Polymers - FRP) ‰ Nguyên lý thiết kế gia cường - Nhiềuku kếttqu quả nghiên c ứu, điểnhìnhn hình EMPA(Meier, 95) chứng t ỏ rằng cĩ th ể tính tốn gia cường theo nguyên lý tính tốn kết cấu BTCT - Giả thuyết tương quan biến dạng cốt thép trong kết cấu BT và FRP - Giả thuyết khơng cĩ sự trượt giữa FRP và bề mặt bê tơng - Bỏ qua khả năng chịu kéo của lớp keo dán và của bê tơng
36. GIA CƯỜNG KẾT CẤU BTCT BẰNG VẬT LIỆU POLYME (Fibres Reinforced Polymers - FRP) ‰ Nguyên lý thiết kế gia cường Mơ số cơ chế phá hủy kết cấu dầm gia cường bằng vật liệu FRP Phá ho ạivi vậtlit liệuFRPu FRP Phá ho ại bê tơng vùng nén Phá hoại do lực cắt Phá hoại lớp bê tơng bề mặt Phá hoại bề mặt liên kết Hư hỏng do khuyết tật bề mặt liên kết
37. GIA CƯỜNG KẾT CẤU BTCT BẰNG VẬT LIỆU POLYME (Fibres Reinforced Polymers - FRP) ‰ Thiết kế gia cường dầm BTCT bằng vật liệu FRP theo ACI-318 (1999) Sơ đồ tính tốn d ầmBTCTgiacm BTCT gia cường theo ACI -318 (1999)
38. GIA CƯỜNG KẾT CẤU BTCT BẰNG VẬT LIỆU POLYME (Fibres Reinforced Polymers - FRP) Xác định sơ bộ số lớp FRP cần thiết -Khả năng chịu uốn của dầm BTCT trước gia cường ⎛ a ⎞ As f y φM n = φAs f y ⎜d − ⎟ với a = ' φ = 0,9 ⎝ 2 ⎠ 0,85 fc b ’ fc : cường độ chịu nén của bê tơng ; fy : cường độ chịu kéo của cốt thép As : diện tích cốt thép chịu kéo φM n ≥ M u khơng cần phải gia cường cầnphn phảiigiac gia cường φM n ≤ M u với Mu là mơ men uốn lớn nhất tác dụng lên dầm
39. GIA CƯỜNG KẾT CẤU BTCT BẰNG VẬT LIỆU POLYME (Fibres Reinforced Polymers - FRP) Xác định sơ bộ số lớp FRP cần thiết -Tổng diện tích FRP : 1 M u −φM n Af = * φ0,85 f fu 0,9d ffu:c: cường độ chịu kéo c ủaav vậttli liệuuFRP FRP -Số lớp FRP : Af n f = nf : số nguyên wf t f
40. GIA CƯỜNG KẾT CẤU BTCT BẰNG VẬT LIỆU POLYME (Fibres Reinforced Polymers - FRP) Xác định khả năng chịu lực của dầm sau khi gia cường : ⎛ β1c ⎞ ⎛ β1c ⎞ M n = As f s ⎜d − ⎟ + 0,85Af f f ⎜h − ⎟ ⎝ 2 ⎠ ⎝ 2 ⎠ f ' với β = 1,05 − 0,05 c 1 1000 c ≈ 0,20d
41. GIA CƯỜNG KẾT CẤU DẦM BTCT BẰNG PHƯƠNG PHÁP ỨNG LỰC TRƯỚC CĂNG NGỒI ‰ Một số đặc điểm - Sử dụng thép thanh, thép hình t ạoonên nên ứng l ựctrc trướcctácd tác dụng ng ược với tác động của ngoại lực - Tăng kh ả năng ch ịuul lựccgi, giảmmb bề rộng khe n ứttvà và độ võng c ủaak kếttc cấu - Các bước tiến hành cơ bản : + Thêm thanh căng trước ở vùng chịu kéo cần gia cường + Neo cố định thanh căng ở đầu dầm + Kéo ứng lực trước
42. GIA CƯỜNG KẾT CẤU DẦM BTCT BẰNG PHƯƠNG PHÁP ỨNG LỰC TRƯỚC CĂNG NGỒI ‰ Một số đặc điểm Neo cố định sử dụng bu lơng cường độ cao
43. GIA CƯỜNG KẾT CẤU DẦM BTCT BẰNG PHƯƠNG PHÁP ỨNG LỰC TRƯỚC CĂNG NGỒI ‰ Một số đặc điểm Neo cố định bằng bản thép chữ U Neo hàn
44. GIA CƯỜNG KẾT CẤU DẦM BTCT BẰNG PHƯƠNG PHÁP ỨNG LỰC TRƯỚC CĂNG NGỒI ‰ Một số đặc điểm - Thanh căngg( (dây căng) : sử dụng các loại thépgp thơng thường,g AII, AIII với đường kính được xác định qua tính tốn. Cũng cĩ thể sử dụng dây cáp để gia cường -Bộ phận neo : đặt ở đầu dầm trong phạm vi gối tựa. Bộ phận neo cần được tính tốn để đảm bảo khả năng neo giữ lớn hơn lực phá hoại thanh căng (dây căng) -Bộ phận phụ trợ : thường đặt ở đáy dầm tại vị trí uốn của thanh (dây) căng (bằng thép tr ịn hoặc thép g ĩc ) -Cơ cấu gây ứng lực trước : cĩ thể sử dụng kích, tăng đơ, cơ cấu níu chập .
45. GIA CƯỜNG KẾT CẤU DẦM BTCT BẰNG THANH CĂNG ỨNG LỰC TRƯỚC ‰ Nguyên lý thiết kế gia cường Bước1:Xácc 1 : Xác định kh ả năng ch ịuut tảiihi hiệnncĩvàl cĩ và lượng c ầnnb bổ xung v ề khả năng chịu tải ΔM Bước 2 : Chọn hình thức dây căng và xác định sơ bộ tiết diện dây Bước 3 : Xác định độ cứng của dầm được gia cường khi chịu tác dụng của tồn bộ tải trọng tính tốn và chịu lực từ thanh căng mà ứng suất ở trạng thái tới hạn Bước 4 : Xác định ứng suất trong thanh căng dưới tác dụng của tồn bộ hoạt tải sau gia c ố Bước 5 : Tính ứng suất trước cần thiết trong thanh căng Bước 6 : Kiểm tra khả năng chịu lực của kết cấu sau gia cường
46. GIA CƯỜNG KẾT CẤU DẦM BTCT BẰNG GỐI TỰA BỔ XUNG ‰ Một số đặc điểm Cây chống xiên Cây chống đứng Phân bố lại nội lực trong kếtct cấu Concrete repair and maintenance illustrated – P.H Emmons
47. GIA CƯỜNG KẾT CẤU DẦM BTCT BẰNG GỐI TỰA BỔ XUNG ‰ Một số đặc điểm - Thay đổi sơ đồ làm việc của kết cấu dẫn đến thay nội nội lực trong kết cấu - Để đảm bảo sự làm việc đồng thời giữa kết cấu được gia cường và bộ phận kết cấu gia cường cĩĩth thể thực hiện cábiác biện pháp sau : + Dỡ tối đa tải trọng tác dụng lên kết cấu được gia cường(g (tải trọng cịn lại thường là trọng lượng bản thân kết cấu và các lớp cấu tạo) + Trường h ợptp tảiitr trọng đượccd dỡ bỏ khơng đáng k ể so vớitồnbi tồn bộ tảitri trọng tác dụng lên kết cấu cĩ thể dùng kích tại những vị trí thích hợp để giảm bớt chuyển vị của kết cấu
48. GIA CƯỜNG KẾT CẤU CỘT BTCT BẰNG THÉP HÌNH ‰ Một số đặc điểm Cắt ngang c ột Thép gĩc Dùng ví t me é p 4 thép gĩc chặt Cét BTCT Bản thép vào cột ( Gây hiƯn cã ứng lực ép ) Lớp bê tơng bao
49. GIA CƯỜNG KẾT CẤU CỘT BTCT BẰNG THÉP HÌNH ‰ Một số đặc điểm - Phương pháp thi cơng đơngin giản, nhanh chĩng - Khơng ảnh hưởng nhiều đến việc sử dụng cơng trình -Tăng khả năng chịu lực của cột - Các thanh thép gĩc gia cường được ốp vào các gĩc cộttBTCT BTCT ở một phía hoặc 2 phía ( gọi tắt là thanh ốp) ( áp dụng gia cường cột chịu nén lệch tâm và đúng tâm) - Các thanh thép gĩc gia cường cĩ thể được ứng lực trước hoặc khơng ứng lực trước - Giá t rị ứng lực trước táthhtrong các thanh ốp thường được lấy vààkho khoảng 600÷800 kG/cm2
50. GIA CƯỜNG KẾT CẤU CỘT BTCT BẰNG THÉP HÌNH ‰ Nguyên lý thiết kế gia cường - Các thanh chống ch ỉ làm việccch chịuunén: nén : đốiiv vớiic cộttch chịuunénl nén lệch tâm ch ỉ cần bố trí thanh gia cường tại phía làm việc chịu nén -Trường hợp cột chịu nén đúng tâm hoặc trường hợp mơ men uốn tác dụng lên cột đổi chiều cần bố trí thanh chống ở cả hai phía của cột -Trong trường hợp thanh ốp ứng lực trước ứng suất làm việc trong thanh ốp cĩ thể đạt tới cường độ tính tốn của vật liệu thép làm ra chúng. - Hai bài tốn cơ bản : + Xác định tiết diện thanh chống + Xác địnhhkh khả năng chịu lực của cộtkhiit sau khi gia cường
51. GIA CƯỜNG KẾT CẤU CỘT BTCT BẰNG THÉP HÌNH ‰ Nguyên lý thiết kế gia cường * Bước 1 : Kiểm tra khả năng chịu tải của kết cấu cũ * Bước 2 : Xác định diện tích thanh ốp gia cường -Ví dụ trường hợp cột chịu nén đúng tâm + Xác định lượng thiếu hụt về khả năng chịu tải của cột N0 = N - Ngh +Ti+ Tiếttdi diện thanh ốp gia cường ((tíh tính ch o 1 cặp) N0 F0 = 2ϕm°R ϕ : hệ số uốn dọc m0: hệ số điều kiện làm việc của thanh ốp m0 = 0,6 ÷ 0,85 R: cường độ của thép * Bước 3 : Kiểm tra khả năng chịu tải sau khi gia cường