Giải pháp lai gia cường bê tông cốt lưới sợi dệt nhằm nâng cao khả năng chịu lực của dầm bê tông cốt thép

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.

pdf 8 trang phuongnguyen 8220
Bạn đang xem 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 gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên

Tóm tắt 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

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 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
+ 122 (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. 

File đính kèm:

  • pdfgiai_phap_lai_gia_cuong_be_tong_cot_luoi_soi_det_nham_nang_c.pdf