Bài giảng Sửa chữa, gia cố kết cấu công trình: Chương 3 - TS. Vũ Hoàng Hiệp

Bài giảng Sửa chữa, gia cố kết cấu công trình: Chương 3 Gia cố kết cấu bê tông cốt thép cung cấp cho người học những kiến thức như: Nguyên tắc gia cố; Các giải pháp gia cố kết cấu bê tông cốt thép. Mời các bạn cùng tham khảo!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Sửa chữa, gia cố kết cấu công trình: Chương 3 - TS. Vũ Hoàng HiệpChương 3:GIA CỐ KẾT CẤU BTCT§3.1. Nguyên tắc gia cố3.1.1. Khái niệm suy thoái (sự xuống cấp của công trình)Có thể chia ra 2 dạng suy thoáia) Suy thoái vật chất:- Suy thoái chất lượng vật liệu: cường độ, độ cứng giảm; vật liệubị thay đổi cấu trúc, xốp rỗng, mất các tính năng ban đầu...- Suy thoái về khả năng chịu lực của kết cấu- Suy thoái về khả năng sử dụng kết cấu (cong vênh, võng,thấm, ẩm, cách âm, cách nhiệt, ...)Khái niệm suy thoái (sự xuống cấp của công trình)b) Suy thoái về mặt tiện nghi:- Quy hoạch không còn phù hợp- Công năng không còn đáp ứng điều kiện sống mới- Các điều kiện ánh sáng, thông gió, kỹ thuật hạ tầng... khôngđảm bảo3.1.2. Lý do cần gia cố kết cấu công trìnhCần gia cố (gia cường) lại các kết cấu để khắc phục và tăng chấtlượng của các kết cấu nhằm sử dụng và khai thác được lâu hơnhoặc đáp ứng yêu cầu sử dụng mới.3.1.3. Nguyên tắc gia cố● Phù hợp với yêu cầu sử dụng của công trình, điều kiệnphương tiện, vật liệu và khả năng thi công.● Đảm bảo điều kiện kỹ thuật: kết cấu đạt khả năng chịu tải yêucầu, đảm bảo sự làm việc đồng thời giữa kết cấu gia cố và kếtcấu được gia cố. Không gây ảnh hưởng bất lợi đến các kết cấukhác trong tổng thể cả hệ kết cấu.● Đảm bảo tính kinh tế.● Đặc biệt cần ngăn chặn, hạn chế được nguyên nhân gây hưhỏng, suy thoái kết cấu.3.1.4. Các phương pháp chung dùng khi gia cố● Gia cố giữ nguyên sơ đồ kết cấu, thay đổi chất lượng vật liệuhoặc tiết diện cấu kiện.● Gia cố có thay đổi sơ đồ kết cấu.3.1.5. Yêu cầu chung về vật liệu dùng khi gia cố● Về tính chất cơ - lý:- Có cường độ không nhỏ hơn vật liệu cũ- Có mô-đun đàn hồi tương đồng- Có hệ số giãn nở nhiệt xấp xỉ vật liệu cũ- Có khả năng tự bám dính tốt hoặc thông qua tác nhân bámdính khác- Hạn chế được co ngót, từ biến● Về khả năng chịu tác động môi trường- Chịu được tác động nhiệt, không gây phát sinh ứng suất bóctách lớn- Chống tác nhân xâm thực, chống ăn mòn3.1.5. Yêu cầu chung về vật liệu dùng khi gia cố● Về tính năng thi công:- Vật liệu sửa chữa được chọn phải phù hợp, thuận lợi trong điềukiện thi công chật hẹp, công trình đang vận hành- Đáp ứng thời gian thi công (khi cần phải sử dụng vật liệu pháttriển cường độ nhanh)- Có tính năng thi công tốt (độ linh động, độ bám dính, tínhtrương nở)● Các yêu cầu cụ thể đối với vật liệu trình bày trong từng côngtác gia cố§3.2. Các giải pháp gia cố kết cấu BTCT3.2.1. Gia cố (gia cường) bằng cách tăng kích thước tiết diệna. Đặc điểm cấu tạo*) Gia cường cho dầm:Chi tiết phương án tăng cốt dọc chịu lực cho dầm- Trường hợp tăng KNCL của dầm không nhiều: +) Tăng số lượng thép dọc chịu lực bằng cách hàn thêm với thép cũ của dầm, trát vữa hoặc phun bê tông bảo vệ. +) Đặt các nêm bằng thép dài 80-200mm, hàn cách nhau 1000mm. Các nêm thường dùng thép tròn đường kính 10- 30mm.- Trường hợp cần tăng KNCL nhiều: +) Tăng thêm thép dọc chịu lực bằng cách hàn với các đoạn thép vai bò +) Hàn thép dọc mới với cốt đaiChi tiết phương án tăng tiết diện- Phương pháp đúc bê tông gia cường: +) Đục lỗ trên sàn và xọc vữa xuống dầm +) Phun bê tông vỏ áo thành nhiều lớp, mỗi lớp khôngquá 15mm- Đặc điểm của phương pháp: +) Thi công phức tạp, phải thi công giàn giáo cốp phatrong toàn đoạn sửa chữa gia cường +) Phải tốn nhiều công sức lao động +) Thi công trong điều kiện khó khăn, ảnh hưởng đếnquá trình sử dụng hoặc sản xuất +) Kinh tế, tốn ít vật liệu nhưng hiệu quả tốt +) Giữ nguyên được tính toàn khối của kết cấu*) Gia cường cho sàn tầngCác biện pháp gia cường cho sàn tầng:+) Tiến hành đổ một lớp bê tông cốt thép mới dày hơn 5cm lêntrên sàn cũ+) Nếu không thể hoặc không tiện dùng cách trên, tiến hànhhàn vào dưới cốt thép nhịp cũ một số cốt thép gia cường, nốinhau bằng những đoạn thép ngắn khác rồi phun một lớp bê tôngdày hơn 2cm ra ngoài.+) Nếu liên kết giữa 2 lớp bê tông không đảm bảo, lớp bê tôngmới cần dày hơn 5cm và coi như độc lập, tấm sàn cũ phải dỡtoàn bộ tải trọngĐặc điểm:Phương pháp đơn giản nhưng giá thành cao*) Gia cường cho cột- Cột có thể được gia cường bằng một vỏ áo cũng bằng bê tôngcốt thép với những cốt thép dọc và cốt đai đặt theo tính toán- Chiều dày lớp vỏ áo phải lớn hơn: +) 5cm nếu đúc bê tông có cốp pha +) 3cm nếu áp dụng biện pháp phun bê tông- Trước khi gia cường cần đập vỡ các cạnh góc cột và gia côngmặt bê tông cũ- Nếu gia cường bằng vỏ áo gặp khó khăn, có thể tăng tiết diệncột về một hoặc hai phía- Gia cường bằng cách tăng tiết diện cột không cần làm suốtchiều dài của cột mà chỉ cần gia cường cục bộ ở những nơi có hưhỏng hoặc ứng suất quá lớn*) Gia cường móng- Tùy theo tải trọng truyền xuống móng, diện tích đế móng phảităng lên hoặc hạ thêm cọc và làm đài cọc mở rộng để truyền tảitrọng xuống cọc mới- Thông thường vỏ áo móng gia cường được nối liền với vỏ áocột gia cường- ...