--

19(2)2024

Nghiên cứu nút dầm-cột bê tông cốt thép bị cháy và chịu tải khác nhau có xét đến gia cường CFRP


Tác giả - Nơi làm việc:
Đoàn Văn Đẹt - Trường Đại học Xây dựng miền Tây, Vĩnh Long , Việt Nam
Đinh Hoài Luân - Trường Đại học Xây dựng miền Tây, Vĩnh Long , Việt Nam
Võ Bá Huy - Trường Đại học Xây dựng miền Tây, Vĩnh Long , Việt Nam
Cao Văn Vui - Trường Đại Học Bách Khoa Thành phố Hồ Chí Minh, Thành phố Hồ Chí Minh Đại học Quốc Gia Thành Phố Hồ Chí Minh, Thành phố Hồ Chí Minh , Việt Nam
Tác giả liên hệ, Email: Cao Văn Vui - cvvui@hcmut.edu.vn
Ngày nộp: 07-03-2024
Ngày duyệt đăng: 26-04-2024
Ngày xuất bản: 05-06-2024

Tóm tắt
Bài báo này nghiên cứu ứng xử và khả năng chịu lực của nút dầm-cột bê tông cốt thép sau cháy dưới tác dụng của tải trọng đơn và tải trọng lặp trong trường hợp có và không có gia cường bằng tấm sợi Carbon Fiber Reinforced Polymer (CFRP). Nghiên cứu thực nghiệm được tiến hành trên 09 mẫu nút dầm-cột bê tông cốt thép bị cháy với các thời gian cháy khác nhau. Một mẫu không cháy dùng để làm mẫu đối chứng. Tám mẫu còn lại được chia thành hai nhóm, mỗi nhóm gồm 04 nút bị cháy với các thời gian cháy 45 phút và 75 phút. Sau thí nghiệm cháy, hai mẫu trong mỗi nhóm được gia cường bằng tấm sợi CFRP, hai mẫu còn lại không gia cường. Một mẫu trong mỗi cặp được thí nghiệm tải trọng đơn, mẫu còn lại thí nghiệm tải trọng lặp. Kết quả thí nghiệm cháy cho thấy sau khi cháy bê tông chuyển từ màu xám sang màu hồng nhạt. Dưới tác dụng của tải trọng, các khớp dẻo hình thành trên vị trí dầm và các vết nứt chéo nhau xuất hiện tại vị trí giao nhau giữa dầm và cột. Kết quả thí nghiệm cũng cho thấy cháy làm suy giảm khả năng chịu tải của nút dầm-cột khoảng 11%. Nút sau cháy có gia cường có sức chịu tải lớn hơn 12.9 - 17.1% so với mẫu đối chứng.

Từ khóa
CFRP; cháy; gia cường; khả năng chịu tải; nút dầm-cột

Toàn văn:
PDF

Trích dẫn:

Doan, D. V., Dinh, L. H., Vo, H. B., & Cao, V. V. (2024). Nghiên cứu nút dầm-cột bê tông cốt thép bị cháy và chịu tải khác nhau có xét đến gia cường CFRP [Study on reinforced concrete beam-column joints subjected to different fires and loadings considering CFRP retrofitting]. Tạp chí Khoa học Đại học Mở Thành phố Hồ Chí Minh – Kỹ thuật và Công nghệ, 19(2), 84-96. doi:10.46223/HCMCOUJS.tech.vi.19.2.3293.2024


Tài liệu tham khảo

Applied Technology Council. (2007). FEMA 461 interim testing protocols for determining the seismic performance characteristics of structural and nonstructural components. Redwood City, CA: Applied Technology Council.


Arioz, O. (2007). Effects of elevated temperatures on properties of concrete. Fire Safety Journal, 42(8), 516-522. doi:10.1016/j.firesaf.2007.01.003


ASCE. (2000). Prestandard and commentary for the seismic rehabilitation of buildings. Paper prepsented for Federal Emergency Management Agency, FEMA Publication No. 356, Federal Emergency Management Agency, Washington, D.C.


Attari, N., Youcef, Y. S., & Amziane, S. (2019). Seismic performance of reinforced concrete beam-column joint strengthening by frp sheets. Structures, 20(April), 353-364. doi:10.1016/j.istruc.2019.04.007


Bansal, P. P., Kumar, M., & Dar, M. A. (2016). Retrofitting of exterior RC beam-column joints using ferrocement jackets. Earthquake and Structures, 10(2), 313-328. doi:10.12989/eas.2016.10.2.313


Bingöl, A. F., & Gül, R. (2009). Residual bond strength between steel bars and concrete after elevated temperatures. Fire Safety Journal, 44(6), 854-859. doi:10.1016/j.firesaf.2009.04.001


Campione, G., Cavaleri, L., & Papia, M. (2015). Flexural response of external R.C. beam-column joints externally strengthened with steel cages. Engineering Structures, 104, 51-64. doi:10.1016/j.engstruct.2015.09.009


Dang, T. C., & Dinh, H. N. (2017). Experimental study on structural performance of RC exterior beam-column joints retrofitted by steel jacketing and haunch element under cyclic loading simulating earthquake excitation. Advances in Civil Engineering, 2017(i), 1-12. doi:10.1155/2017/9263460


Del Vecchio, C., Di Ludovico, M., Balsamo, A., Prota, A., Manfredi, G., & Dolce, M. (2014). Experimental investigation of exterior rc beam-column joints retrofitted with FRP systems. Journal of Composites for Construction, 18(4), 1-13. doi:10.1061/(asce)cc.1943-5614.0000459


Ergün, A., Kürklü, G., & Başpinar, M. S. (2016). The effects of material properties on bond strength between reinforcing bar and concrete exposed to high temperature. Construction and Building Materials, 112(2016), 691-698. doi:10.1016/j.conbuildmat.2016.02.213


Fang, K., Sullivan, P. J. E., Lee, C.-C., Fang, I.-C., Yeh, T.-Y., & Wu. M.-Y. (2012). Fire resistance of beam-column subassemblage. ACI Structural Journal, 109(1), 31-40 .


Felicetti, R., Gambarova, P. G., & Meda, A. (2009). Residual behavior of steel rebars and R/C sections after a fire. Construction and Building Materials, 23(12), 3546-3555. doi:10.1016/j.conbuildmat.2009.06.050


Ghobarah, A., & Said, A. (2001). Seismic rehabilitation of beam-column joints using FRP laminates. Journal of Earthquake Engineering, 5(1), 113-129. doi:10.1080/13632460109350388


Han, L., Tan, Q., & Song, T. (2013). Fire performance of Steel Reinforced Concrete (SRC) structures. Procedia Engineering, 62(2013), 46-55. doi:10.1016/j.proeng.2013.08.043


Mahini, S. S., & Ronagh, H. R. (2010). Strength and ductility of FRP web-bonded RC beams for the assessment of retrofitted beam-column joints. Composite Structures, 92(6), 1325-1332. doi:10.1016/j.compstruct.2009.09.006


Mahini, S. S., & Ronagh, H. R. (2011). Web-bonded frps for relocation of plastic hinges away from the column face in exterior RC joints. Composite Structures, 93(10), 2460-2472. doi:10.1016/j.compstruct.2011.04.002


Pampanin, S., Christopoulos, C., & Chen, T. H. (2006). Development and validation of a metallic haunch seismic retrofit solution for existing under-designed RC frame buildings. Earthquake Engineering and Structural Dynamics, 35(14), 1739-1766.


Raouffard, M. M., & Nishiyama, M. (2017). Fire response of exterior reinforced concrete beam-column subassemblages. Fire Safety Journal, 91(February), 498-505. doi:10.1016/j.firesaf.2017.03.054


Sezen, H., Whittaker, A. S., Elwood, K. J., & Mosalam, K. M. (2003). Performance of reinforced concrete buildings during the August 17, 1999 Kocaeli, Turkey earthquake, and seismic design and construction practise in Turkey. Engineering Structures, 25(1), 103-114. doi:10.1016/S0141-0296(02)00121-9


Shafaei, J., Hosseini, A., & Marefat, M. S. (2014). Seismic retrofit of external RC beam-column joints by joint enlargement using prestressed steel angles. Engineering Structures, 81, 265-288. doi:10.1016/j.engstruct.2014.10.006


Song, T.-Y., Han, L.-H., & Tao, Z. (2015). Structural behavior of SRC beam-to-column joints subjected to simulated fire including cooling phase. Journal of Structural Engineering, 141(9), 1-12. doi:10.1061/(asce)st.1943-541x.0001211


Topçu, I. B., & Karakurt, C. (2008). Properties of reinforced concrete steel rebars exposed to high temperatures. Advances in Materials Science and Engineering, 2008, 1-5. doi:10.1155/2008/814137


Truong, T. G., Dinh, H. N., Kim, J.-C., & Choi, K. K. (2017). Seismic performance of exterior RC beam - column joints retrofitted using various retrofit solutions. International Journal of Concrete Structures and Materials, 11(3), 415-433. doi:10.1007/s40069-017-0203-x



Creative Commons License
© The Author(s) 2024. This is an open access publication under CC BY NC licence.