Phân tích dầm bê tông cốt composite ứng suất trước

Bài viết Phân tích dầm bê tông cốt composite ứng suất trước nghiên cứu tính toán thiết kế kết cấu bê tông cốt composite ứng suất trước theo tiêu chuẩn “thiết kế kết cấu bê tông cốt composite ứng suất trước” ACI 440.4R-04 của Mỹ.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Phân tích dầm bê tông cốt composite ứng suất trướcISSN 1859-1531 - TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG, SỐ 3(88).2015 35 PHÂN TÍCH DẦM BÊ TÔNG CỐT COMPOSITE ỨNG SUẤT TRƯỚC ANALYSIS OF REINFORCED CONCRETE COMPOSITE BEAM PRESTRESSED Hoàng Phương Hoa1, Nguyễn Huỳnh Minh Trang2 1 Trường Đại học Bách khoa, Đại học Đà Nẵng; hphoa@dut.udn.vn 2 Học viên CH K25 ngành Kỹ thuật Xây dựng công trình, Đại học Đà Nẵng; nguyenhuynhminhtrang@cuc.edu.vnTóm tắt - Hiện nay, cầu dầm bê tông cốt thép ứng suất trước được Abstract - Currently, reinforced concrete bridge beamssử dụng khá phổ biến. Tuy nhiên, loại dầm này cũng tồn tại một số prestressed are used popularly. However, these beams also havenhược điểm, đặc biệt là hiện tượng gỉ cốt thép làm giảm tuổi thọ some disadvantages, especially steel rod phenomenon reducingcông trình. Một hướng áp dụng mới đã được tiến hành. Các nhà the life of the construction work. A new direction was conducted.thiết kế đã sử dụng các thanh bằng vật liệu composite, với tính The designers have used composite bars, with features: durability,năng: vừa bền, vừa nhẹ và không bị ảnh hưởng của tác động môi lightweight, and have not been affected by the environmentaltrường gây ra hiện tượng gỉ để thay thế các thanh hoặc bó cáp impact causing rust to replace the steel rod or cable bundlebằng thép chế tạo các cấu kiện. Bài báo đã nghiên cứu tính toán fabrication components. The paper studies computationalthiết kế kết cấu bê tông cốt composite ứng suất trước theo tiêu structural design of reinforced concrete composite prestressedchuẩn “thiết kế kết cấu bê tông cốt composite ứng suất trước” ACI standard “Prestressing concrete structures with FRP tendons” ACI440.4R-04 của Mỹ. Kết quả nghiên cứu có thể làm tài liệu tham 440.4R-04 of the United States. The findings may be used as akhảo để các nhà thiết kế áp dụng tính toán thiết kế công trình bê source of reference to the application of computational designtông cốt composite ứng suất trước trong công trình xây dựng dân concrete composite prestressed in the civil construction, industrialdụng, công nghiệp hoặc các công trình giao thông vận tải. or transportation work.Từ khóa - bê tông cốt thép ứng suất trước; bê tông cốt composite Key words - reinforced concrete prestressed; prestressingứng suất trước; tiêu chuẩn thiết kế; gỉ cốt thép; công trình xây concrete structures with FRP tendons; design standards; stainlessdựng; công trình giao thông. steel rod; civil construction; transportation work.1. Đặt vấn đề cốt thanh FRP ứng suất trước, Hình 1. Bê tông ứng suất trước đã đóng góp đáng kể vào thành Tại Việt Nam, chúng ta mới chỉ dừng lại ở bước đầucông của các dự án ngành xây dựng trong hiện tại vì nó cho nghiên cứu để áp dụng loại kết cấu này cho những côngphép thiết kế các kết cấu có nhịp lớn hơn, mảnh hơn và nhẹ trình mang tính đặc thù tại những nơi có không khí manghơn. Mặc dù bê tông ứng suất trước có nhiều tính năng tốt, hơi nước mặn ven biển, các công trình cầu cảng để thay thếnhưng một bất lợi lớn là tính dễ bị ăn mòn của cốt thép. kết cấu bê tông cốt thép truyền thống.Quá trình ăn mòn có thể phát triển rất nhanh dưới tác độngcủa môi trường dẫn đến loại bỏ lớp bê tông bao bọc bênngoài làm lộ ra cốt thép (đặc biệt các công trình khu vựcmiền Trung đều nằm ven biển, chịu ảnh hưởng rất lớn củahơi nước mặn) [1, 2]. Chất dẻo cốt sợi FRP (Fiber Reinforced Polymer) làmột loại vật liệu composite bao gồm các sợi cường độ rấtcao nằm trong môi trường nền là chất dẻo. Các sợi ở đâycó thể là các loại sợi thủy tinh, sợi Carbon hoặc Aradmid.Để bảo vệ các sợi chống lại các tác động phá hủy cơ họcvà để đơn giản trong vấn đề cấu tạo neo và vấn đề dínhbám, thường bố trí các sợi này trong môi trường chất dẻo,có thể là Polyester, Vinylester... [4]. Vật liệu mới này có nhiều ưu điểm so với các loại vật Hình 1. Cầu Calgary sử dụng thanh FRP ứng suất trướcliệu xây dựng truyền thống, nhất là về trọng lượng riêng, vềsức bền và cường độ, về chống ăn mòn trong môi trường 2. Cấu tạo thanh, bó cáp composite và hệ thống neoxâm thực, về tính trơ đối với điện trường cũng như từ trường. trong kết cấu bê tông cốt composite ứng suất trướcVì vậy, có thể nói rằng vật liệu composite có rất nhiều triển 2.1. Cấu tạo các thanh hoặc bó cáp compositevọng được sử dụng rộng rãi trong thế kỷ 21, tạo ra những Trong Hình 2 giới thiệu một số loại cốt composite trongphương án kết cấu xây dựng mới có hiệu quả và bền vững cấu tạo của kết cấu bê tông cốt composite ứng ...