Scholar Hub/Chủ đề/#dầm bê tông cốt thép/
Dầm bê tông cốt thép là một loại cấu kiện kết cấu trong xây dựng được thiết kế để chịu tải trọng dọc trên một khoảng cách lớn mà không bị uốn cong. Dầm này bao ...
Dầm bê tông cốt thép là một loại cấu kiện kết cấu trong xây dựng được thiết kế để chịu tải trọng dọc trên một khoảng cách lớn mà không bị uốn cong. Dầm này bao gồm bê tông và thanh cốt thép nằm ở bên trong để tăng cường độ cứng và khả năng chịu tải của dầm. Dầm bê tông cốt thép được sử dụng phổ biến trong các công trình xây dựng, như cầu, tầng hầm, nhà cao tầng, nhà ở, nhà xưởng, v.v.
Dầm bê tông cốt thép là một thành phần cấu trúc trong hệ thống xây dựng, thường được sử dụng để cầu nối giữa hai trụ cố định (cột) để chịu tải trọng và phân phối nó sang các cột và móng cột. Dầm này thường là một hình dạng chữ U hoặc chữ I, được đúc từ bê tông có cốt thép chịu lực bên trong.
Để xây dựng dầm bê tông cốt thép, trước hết, một khuôn mẫu được thiết kế để tạo hình dạng dầm. Sau đó, thép cốt được gia công và lắp ráp theo hình dạng mong muốn trong khuôn mẫu. Trước khi đổ bê tông, thép cốt thường được gia cố bằng các thanh thép ngang và dọc để cố định chúng trong vị trí. Sau khi chiết rót bê tông vào khuôn, quá trình cứng rắn và chờ đợi thời gian để bê tông khô và cố định.
Dầm bê tông cốt thép có nhiều ưu điểm trong xây dựng. Đầu tiên, với sự kết hợp của bê tông và thép, nó có khả năng chịu tải rất cao và không bị biến dạng khi chịu tải. Thứ hai, dầm này có khả năng chống cháy tốt, giúp ngăn ngừa sự lan truyền của lửa trong trường hợp cháy. Cuối cùng, dầm bê tông cốt thép cũng có tuổi thọ lâu dài và yêu cầu ít bảo trì.
Dầm bê tông cốt thép được sử dụng trong nhiều ứng dụng xây dựng khác nhau như cầu, tầng hầm, nhà cao tầng, nhà xưởng và các công trình dân dụng. Nó giúp cung cấp khả năng chịu tải và tính cứng vững cho công trình và đáng tin cậy trong việc chống chịu các tác động môi trường và tải trọng.
Dầm bê tông cốt thép được thiết kế để chịu tải trọng dọc, đảm bảo tính cứng và sự ổn định cho hệ thống xây dựng. Dầm này thường được sử dụng ở các cấu trúc có chiều dài lớn, nơi các dầm đơn hoặc bản là không đủ để chịu tải.
Thành phần chính của dầm bê tông cốt thép bao gồm:
- Bê tông: Lớp bê tông phía trên dầm được đổ vào khuôn mẫu để tạo nên đường bề mặt chịu tải và bảo vệ thép cốt bên trong. Bê tông có tuổi thọ cao, chịu nén tốt và giúp gia cố thép cốt.
- Thép cốt: Thép cốt là thành phần chịu lực chính trong dầm. Thanh thép dạng thanh chứa các sợi thép đan xen với nhau được đặt trong khuôn mẫu trước khi đổ bê tông. Thép cốt chịu lực kéo tốt và cung cấp độ cứng và ổn định cho dầm. Thép cốt có thể là thép đặc biệt (như thép tấm hoặc thép hình) hoặc thép xi măng đặc biệt để chống lại tác động của môi trường.
- Đai và kẹp thép: Các dải thép và kẹp thép được sử dụng để cố định và kết nối các thanh thép cốt với nhau, tạo thành một hệ thống chắc chắn. Đai thép và kẹp thép thường được đặt ở các điểm gắn nối và các vị trí hỗ trợ để tăng cường độ cứng và chịu lực.
Tiếp tục, dầm bê tông cốt thép có thể được chia thành các loại dựa trên hình dạng và cách chịu tải:
- Dầm chữ I: Dầm có dạng chữ I chứa một lớp thép cốt nằm ở giữa hai lớp bê tông. Dầm chữ I thường được sử dụng trong các công trình công cộng, nhà cao tầng và cầu vì chúng có khả năng chịu tải mạnh và tính cứng vững cao.
- Dầm chữ U: Dầm có dạng chữ U gồm một không gian hình chữ U trong đó bê tông và thép cốt kết hợp để chịu lực. Dầm chữ U thường được sử dụng trong các công trình như tầng hầm và nhà xưởng.
- Dầm hai chiều: Dầm hai chiều có khả năng chịu tải cả theo hướng dọc và hướng ngang. Chúng thường được sử dụng trong các kết cấu có hình dạng phức tạp hoặc yêu cầu chịu tải từ nhiều hướng khác nhau.
Dầm bê tông cốt thép cung cấp tính linh hoạt và chịu lực cao cho các công trình xây dựng. Chúng giúp tăng cường độ cứng và chắc chắn của kết cấu, đảm bảo an toàn và sự ổn định trong quá trình sử dụng.
Phân tích ứng xử địa chấn và kiểm soát hư hại kết cấu trụ cầu bê tông cốt thép sử dụng phương pháp phân tích tĩnh và động phi tuyến Trong quá khứ, nhiều trận động đất quy mô lớn đã gây thiệt hại nghiêm trọng đến các công trình cầu bê tông cốt thép (BTCT), đặc biệt là tại các bộ phận kê đỡ kết cấu nhịp như trụ, mố và gối cầu. Nhiều phương pháp phân tích động đất cho kết cấu công trình đã ra đời và phương pháp phân tích tĩnh đẩy dần cùng với phương pháp phân tích lịch sử thời gian được sử dụng phổ biến nhất. Dựa trên hai phương pháp này, bài báo trình bày phương pháp mô hình hóa công trình cầu BTCT chịu động đất và tập trung đánh giá ứng xử phi tuyến của kết cấu trụ cầu. Công trình cầu Cái Cùng, tỉnh Bạc Liêu được lựa chọn là một ví dụ. Cụ thể, mô hình phần tử hữu hạn ba chiều được thiết lập cho công trình cầu. Các phân tích tĩnh phi tuyến đẩy dần và lịch sử thời gian được thực hiện. Dựa trên kết quả phân tích của cả hai phương pháp, ứng xử động đất và trạng thái hư hại của kết cấu trụ cầu được kiểm soát và đánh giá cụ thể.
#Cầu bê tông cốt thép #động đất #phân tích tĩnh đẩy dần #phân tích lịch sử thời gian #đường cong khả năng
Damage localization in reinforced concrete beams strengthened with FRP sheets using modal strain energy method Civil structures are affected by many different factors from the environment, loads, aging of materials, … These factors are uncertain variables and affect the health of the structures. Therefore, structural health monitoring (SHM) is very essential to detect damages early for necessary maintenance. In this paper, damaged locations in reinforced concrete beams strengthened with FRP (Fiber Reinforced Polymer) sheets are identified by using the modal strain energy method. First, a reinforced concrete beam strengthened with FRP sheets is simulated by ANSYS APDL software in order to analyze the beam’s behavior and get vibration responses. The reliability of the simulation is verified by comparing the load - displacement relationship between numerical and experimental results. Next, the modal strain energy method is employed to determine the damaged locations (crack and debonding) in the beam. In which, a set of indicators to evaluate the accuracy of damage localization results is proposed. The feasibility of the method is demonstrated through two problems. For problem 1, five different damage scenarios including concrete damage and FRP debonding are examined to evaluate the modal strain energy method’s feasibility for damage detection in the target beam. For problem 2, damages occurring in the beams are analyzed and determined according to each load level corresponding to the real working of the target beam. The results show that the modal strain energy method has high accuracy in detecting and locating damages in reinforced concrete beams strengthened with FRP sheets.
#chẩn đoán hư hỏng #dao động #dầm bê tông cốt thép gia cường tấm FRP #năng lượng biến dạng
Nghiên cứu so sánh các phương pháp thiết kế tăng cường khả năng chịu uốn của dầm bê tông cốt thép bằng vật liệu FRP dán gần bề mặt theo ACI 440.2R-08 và ISIS (Canada) Tăng cường khả năng chịu uốn của dầm BTCT bằng phương pháp dán gần bề mặt (NSM) vật liệu FRP giải quyết được các vấn đề tồn tại của phương pháp dán ngoài (EB) do vật liệu FRP được bảo vệ tốt hơn đối với các tác động từ môi trường bên ngoài. Bài báo trình bày kết quả phân tích so sánh giữa hai hướng dẫn thiết kế tăng cường sức kháng uốn của dầm bê tông cốt thép sử dụng vật liệu FRP dán gần bề mặt ACI (Mỹ) [3] và ISIS (Canada) [13]. Kết quả phân tích cho thấy, hướng dẫn của ACI [3] cho sức kháng uốn sau khi tăng cường cao hơn khi tính theo ISIS [13] khoảng 31,1% đến 42,6%. Ngoài ra, khi so sánh hiệu quả kinh tế của hai phương pháp tăng cường dán ngoài và dán gần bề mặt, theo ACI [3], phương pháp dán gần bề mặt có chi phí thấp hơn khoảng 13,7% đến 58,2% so với phương pháp dán ngoài với sức kháng uốn tương đương.
#Dán gần bề mặt #pôlime cốt sợi #sức kháng uốn #tăng cường ngoài #tăng cường uốn
ỨNG XỬ KHÁNG CẮT CỦA DẦM BÊ TÔNG CỐT THÉP ĐƯỢC SỬA CHỮA BẰNG BÊ TÔNG SỢI THÉP SAU QUÁ TRÌNH BỊ ĂN MÒN Để cải thiện hiệu suất của kết cấu bê tông cốt thép (BTCT) bị hư hại do ăn mòn, nhiều phương pháp sửa chữa và gia cường đã và đang dần được tạo ra. Bài báo này phân tích thực nghiệm ứng xử kháng cắt của dầm BTCT bị ăn mòn, và sau đó được sửa chữa trong vùng uốn bằng bê tông cốt sợi thép (SFRC). Các thông số thực nghiệm là cấp độ ăn mòn (được đo bằng độ mất mát khối lượng cốt thép): 0%, 12% và 17%, và hàm lượng sợi thép phân tán trong SFRC: 1.0%, 1.5% và 2.0%. Các kết quả thu được từ thí nghiệm như sức chịu tải, mối quan hệ tải–độ võng và loại phá hoại của dầm BTCT sẽ được phân tích và đánh giá. Bài báo đã chỉ ra rằng khi tăng cấp độ ăn mòn, khả năng chịu cắt của dầm tăng lên vì cơ chế kháng cắt của dầm chuyển từ hiệu ứng dầm sang hiệu ứng vòm. Hơn thế nữa, dầm BTCT bị ăn mòn rồi được sửa chữa bằng SFRC có sức kháng cắt tương đương với các mẫu đối chiếu.
#Steel fiber-reinforced concrete #beam #corrosion #repair #shear behavior
Phân tích tĩnh phi tuyến hình học và vật liệu cấu kiện dầm-cột ống thép tròn nhồi bê tông Tạp chí Khoa học Công nghệ Xây dựng (TCKHCNXD) - ĐHXDHN - Tập 18 Số 1V - Trang 13-25 - 2024
Dầm-cột ống thép tròn nhồi bê tông (CFST) là cấu kiện kết cấu có nhiều đặc điểm nổi trội cho kết cấu nhà nhiều tầng do có cường độ, độ cứng và độ dẻo dai cao hơn những loại cấu kiện thông thường trong khi có hình dáng kiến trúc thanh mảnh, có khả năng chống cháy tốt và thuận tiện cho thi công. Bài báo này phát triển một chương trình phân tích phi tuyến bằng ngôn ngữ lập trình Matlab để dự đoán ứng xử kết cấu của cấu kiện dầm-cột CFST cường độ cao dưới tác dụng của tải trọng nén lệch tâm có kể đến tác động bó lõi bê tông của ống thép và sự không hoàn hảo ban đầu về hình học của cấu kiện dầm-cột. Tiết diện liên hợp của cấu kiện dầm-côt được chia ̣thành nhiều điểm thớ thép và bê tông và trạng thái của tiết diện được cập nhật trong suốt quá trình phân tích để kể đến tác động phi đàn hồi kết hợp với sự xem xét tác động phi tuyến hình học giữa hai đầu cấu kiện. Những kết quả phân tích số đạt được từ chương trình phát triển được so sánh với các kết quả của các nghiên cứu khác chứng tỏ rằng nó là một công cụ mô phỏng khá hiệu quả và tương đối chính xác trong việc dự đoán khả năng chiu lư c của cấu kiện dầm-cột CFST tròn nhồi bê tông cường độ cao chịu tải trọng tĩnh trong nghiên cứu và thiết kế kỹ thuật.
#Dầm-cột ống thép nhồi bê tông #phi tuyến hình học #phi tuyến vật liệu #tác động bó #phương pháp thở
Nghiên cứu biện pháp tăng cường hiệu quả gia cường dầm bê tông cốt thép bằng vật liệu composite sợi carbon Nghiên cứu gia cường dầm bê tông cốt thép bằng cách dán các tấm vật liệu composite đã được các tác giả trên thế giới và Việt Nam áp dụng. Tuy nhiên, hầu hết các công trình đã được thi công cải tạo hoặc nâng cấp tải trọng đều tập trung vào đối tượng nghiên cứu là hoạt tải. Vật liệu composite (Fiber Reinforced Polymer-FRP) là loại vật liệu có tính năng cơ lý tốt như: cường độ cao, trọng lượng nhẹ, sức chống chịu sự tác động của môi trường và thi công đơn giản, nhanh chóng được áp dụng rộng rãi tại Việt Nam trong lĩnh vực cải tạo, nâng cấp tải trọng công trình. Trong bài báo, tác giả muốn giới thiệu biện pháp tính toán nhằm nâng cao hiệu quả việc gia cường, phát huy tối đa khả năng chịu lực của vật liệu composite bằng cách tính toán cho vật liệu gia cường chịu thêm một phần tác dụng do tĩnh tải. Bài báo đã đưa ra biện pháp tính toán gia tải ban đầu và áp dụng để tính toán nâng cao hiệu quả gia cường cầu Hòa Xuân thành phố Đà Nẵng.
#Tăng cường khả năng chịu lưc #cải tạo công trình #nâng cấp tải trọng #hiệu quả gia cường #gia tải ban đầu
Ứng dụng lý thuyết độ tin cậy trong thiết kế dầm khung bê tông cốt thép Khi thiết kế kết cấu bê tông cốt thép theo các phương pháp truyền thống, tính chất ngẫu nhiên của vật liệu, kích thước hoặc tải trọng tác dụng được kể đến trong các hệ số an toàn. Bài báo này trình bày phương pháp và kết quả áp dụng lý thuyết độ tin cậy trong thiết kế kết cấu bê tông cốt thép. Đây là xu thế nghiên cứu trên thế giới. Ở Việt Nam việc ứng dụng lý thuyết này trong thiết kế công trình đang ở những bước đầu và sẽ phát triển rộng hơn trong những năm gần đây. Phương pháp này đảm bảo an toàn cho kết cấu, kinh tế và hợp lý hơn các phương pháp tính theo một hệ số an toàn tổng hợp. Ví dụ minh họa đuợc thực hiện với bài toán dầm khung bê tông cốt thép của một trình trên địa bàn tỉnh Vĩnh Long.
#bê tông cốt thép #dầm khung #chỉ số độ tin cậy #xác suất phá hủy #hàm trạng thái giới hạn
Mô hình giàn ảo cho dầm cao có lỗ mở - thiết kế và thực nghiệm Mô hình giàn ảo (strut and tie model) là công cụ tính toán thiết kế hữu hiệu, được thừa nhận và áp dụng tại nhiều nước trên thế giới để phân tích các hư hỏng hay thiết kế mới kết cấu bê tông cốt thép, đặc biệt là các khu vực chịu lực cục bộ, các khu vực không liên tục về mặt hình học hay tải trọng. Hiện nay, phương pháp này đã được đưa vào trong các tiêu chuẩn thiết kế như EuroCode 2, ACI, AASHTO, v.v. Ở Việt Nam là tiêu chuẩn thiết kế cầu 22TCN-272-01. Tuy nhiên, hiện các tiêu chuẩn vẫn chưa có hướng dẫn cụ thể cho việc thiết kế dầm cao khoét lỗ cũng như xác thực giữa thiết kế dầm cao khoét lỗ theo mô hình giàn ảo với các kết quả thí nghiệm. Bài viết này sẽ cung cấp một trình tự thiết kế cho dầm cao có lổ mở theo mô hình giàn ảo, từ đó thực hiện tính toán và thí nghiệm để đánh giá kết quả thiết kế.
#ACI318-11 #dầm cao #mô hình giàn ảo #dầm cao có lỗ mở #dầm bê tông cốt thép
Ảnh hưởng của sự chênh lệch nhiệt độ tầng mái đến kết cấu công trình bê tông cốt thép Nhiệt độ là một trong những tải trọng đặc biệt tác dụng lên kết cấu công trình. Dưới ảnh hưởng do sự thay đổi của nhiệt độ môi trường, vật liệu bê tông cốt thép sẽ xảy ra hiện tượng co giãn; và khi sự co giãn này bị hạn chế thì sẽ phát sinh các ứng suất gây nguy hiểm cho kết cấu. Nội dung bài báo, tác giả nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ đến các kết cấu chịu lực cơ bản như sàn, dầm, cột, … trong công trình kết cấu bê tông cốt thép. Tác động nhiệt độ được đề cập đến trong bài báo là sự chênh lệch nhiệt độ giữa hai mặt đối diện của kết cấu sàn tầng mái xảy ra khi bề mặt bên trên phát sinh nhiệt độ cao và bề mặt đối diện duy trì nhiệt độ thấp hơn.
#tải trọng nhiệt độ #sàn tầng mái #mô hình kết cấu #nội lực sàn #nội lực dầm #nội lực cột
