KIỂM TRA KẾT CẤU CÔNG TRÌNH TẠI PHÒNG THÍ NGHIỆM: Vấn đề khả năng chống xuyên thủng của sàn phẳng sử dụng sợi thép

Trong bối cảnh phát triển nhanh chóng của ngành Xây dựng Việt Nam, khi chất lượng công trình làmối quan tâm hàng đầu, việc kiểm tra, đánh giá chính xác chất lượng của cấu kiện, kết cấu côngtrình là hết sức quan trọng.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
KIỂM TRA KẾT CẤU CÔNG TRÌNH TẠI PHÒNG THÍ NGHIỆM: Vấn đề khả năng chống xuyên thủng của sàn phẳng sử dụng sợi thép KIỂM TRA KẾT CẤU CÔNG TRÌNH TẠI PHÒNG THÍ NGHIỆM:Vấn đề khả năng chống xuyên thủng của sàn phẳng sử dụng sợi thép Nguyễn Minh Long Phòng Thí nghiệm Kết cấu Công trình (BKSEL), Khoa Kỹ thuật Xây dựng, Đại học Bách khoa TP. Hồ Chí Minh, Nhà C2, 268 Lý Thường Kiệt, Q. 10, TP. Hồ Chí Minh E-mail: minhlong_nguyen@yahoo.com; nam@hcmut.edu.vnTÓM TẮTTrong bối cảnh phát triển nhanh chóng của ngành Xây d ựng Vi ệt Nam, khi ch ất l ượng công trình làmối quan tâm hàng đầu, việc kiểm tra, đánh giá chính xác chất l ượng c ủa c ấu ki ện, k ết c ấu côngtrình là hết sức quan trọng. Bài báo này trình bày thí nghi ệm kiểm chứng khả năng ch ống xuyênthủng của sàn phẳng bê tông cốt thép (BTCT) dùng sợi thép – một dạng kết cấu mới - tại Phòng Thínghiệm Kết cấu Công trình - Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM . Tổng cộng 16 mẫu sàn kíchthước khác nhau đã được tiến hành thử tải thực nghiệm, gồm 12 m ẫu sàn ph ẳng BTCT và 4 m ẫusàn BTCT ứng lực trước sử dụng cáp không bám dính. Ảnh hưởng của hàm lượng sợi thép đ ến ứngxử và khả năng chống xuyên thủng của các mẫu sàn đã đ ược kh ảo sát và k ết qu ả cho th ấy s ử dụngsợi thép giúp cải thiện đáng kể khả năng kháng xuyên thủng của vùng liên kết sàn-cột, tăng độ cứngsàn, và làm chậm sự hình thành và tốc độ phát triển của vết nứt và giảm bề rộng khe nứt cho sàn.1. TỔNG QUAN Phòng Thí nghiệm Kết cấu Công trình (BKSEL) thuộc Khoa Kỹ thuật Xây dựng - Trường ĐạiHọc Bách Khoa Tp.HCM được thành lập từ năm 1997 với các chức năng chính phục vụ giảng dạy,nghiên cứu khoa học thực nghiệm và thực hiện các hợp đồng sản xuất và chuyển giao công nghệ(LAS-XD187). Trong bối cảnh phát triển nhanh chóng c ủa ngành Xây d ựng Vi ệt Nam, khi ch ấtlượng công trình là mối quan tâm hàng đầu, vi ệc kiểm tra, đánh giá chính xác ch ất l ượng c ủa c ấukiện, kết cấu công trình là hết sức quan trọng. Bài báo này trình bày thí nghi ệm ki ểm ch ứng kh ảnăng chống xuyên thủng của sàn phẳng bê tông c ốt thép (BTCT) dùng s ợi thép – m ột d ạng k ết c ấumới - tại Phòng thí nghiệm BKSEL. Vấn đề quan trọng của sàn phẳng BTCT là tại vị trí liên kết gi ữa sàn - c ột rất d ễ b ị phá ho ại dohiện tượng xuyên thủng. Sàn bị xuyên thủng sẽ ngăn cản sự làm việc chung giữa sàn và cột và từ đólàm giảm khả năng chịu lực của kết cấu. Thực tế cho thấy ki ểu phá ho ại này r ất nguy hi ểm vì b ảntính giòn và khi xảy ra thường không có dấu hiệu c ảnh báo và đ ột ng ột. Đ ể tăng kh ả năng ch ốngxuyên thủng tại vị trí liên kết sàn - cột, nhiều phương pháp đã được sử dụng: i) phương pháp truyềnthống dùng cốt thép chịu cắt như thép đai nhưng phương pháp này l ại không dùng đ ược đ ối v ới sàncó chiều dày nhỏ hơn 150mm (ACI-318, 2002); ii) phương pháp mới dùng đinh neo, tuy nhiênphương pháp này lại tốn nhiều thời gian thi công (Feretzakis, 2005). Gần đây, kỹ thuật dùng sợi thépphân tán tăng cường vào vùng liên kết sàn - cột đã và đang đ ược nghiên c ứu và b ước đ ầu đã chothấy được tính hiệu quả trong việc cải thiện khả năng chống xuyên thủng c ủa sàn ( McHarg et al,2000; Naaman et al, 2007; Cheng and Montesinos, 2010a ). Ngoài ra, sợi thép còn chứng tỏ được hiệuquả trong việc cải thiện ứng xử của liên kết sàn-cột khi chịu tải ngang nh ư đ ộng đ ất do kh ả nănghấp thụ năng lượng của chúng (Montesinos and Wight, 2000; Megally and Ghali, 2000; Cheng andMontesinos, 2010b). Tuy nhiên, cho đến thời điểm hiện tại, số lượng các nghiên c ứu về v ấn đ ề nàycòn khá khiêm tốn và đây cũng chính là nguyên nhân chính làm cho t ốc đ ộ và ph ạm vi ứng d ụngphương pháp này vào trong thực tiễn còn nhiều hạn chế. So v ới các ph ương pháp đã có, k ỹ thu ậtdùng sợi thép phân tán có những ưu điểm như: i) kích thước sợi nhỏ nên dễ dàng sử dụng cho cảcác sàn có chiều dày nhỏ hơn 150 mm; 2 i) sợi phân tán đều trong bê tông làm gia tăng cường độ chịukéo của bê tông và vì vậy góp phần hạn chế sự xuất hiện của vết nứt li ti trong kết c ấu sàn gópphần kiểm soát nứt; ngoài ra sự có mặt của sợi thép còn làm tăng độ d ẽo dai c ủa bê tông t ừ đó làmtăng khả năng hấp thụ năng lượng của kết cấu sàn và tăng tính toàn khối cho liên k ết sàn-c ột; và 3 i)đơn giản và dễ sử dụng.Mục tiêu của nghiên cứu này nhằm kiểm chứng khả năng ch ống xuyên th ủng c ủa k ết c ấu sànphẳng BTCT có sử dụng sợi thép. Tổng c ộng 16 mẫu sàn đã đ ược ti ến hành th ử t ải th ực nghi ệm,trong đó, gồm 12 mẫu sàn phẳng BTCT và 4 mẫu sàn BTCT ứng lực tr ước sử d ụng cáp không bámdính. Các mẫu sàn có kích thước khác nhau. Nghiên cứu ti ến hành kh ảo sát ảnh h ưởng c ủa hàmlượng sợi thép đến ứng xử và khả năng chống xuyên thủng của các mẫu sàn vừa nêu.2. CHƯƠNG TRÌNH THÍ NGHIỆM2.1 Vật liệuThành phần của bê tông gồm có xi măng Holcim PC40, cát Đ ồng Nai, đá 1×2 cm, và ph ụ gia gi ảm ...