--

11 (1) 2016

Hiệu quả gia cường kháng uốn của tấm CFRP trong dầm chữ T ứng suất trước có và không có hệ Neo CFRP dạng dải U


Tác giả - Nơi làm việc:
Phan Vũ Phương - Trường Đại học Mở Thành phố Hồ Chí Minh , Việt Nam
Trương Thị Phương Quỳnh - Trường Đại học Văn Lang , Việt Nam
Đặng Đăng Tùng - Trường Đại học Bách Khoa – Đại học Quốc Gia Thành phố Hồ Chí Minh , Việt Nam
Nguyễn Minh Long - Trường Đại học Bách Khoa – Đại học Quốc Gia Thành phố Hồ Chí Minh , Việt Nam
Tác giả liên hệ, Email: Phan Vũ Phương - phuong.pv@ou.edu.vn

Tóm tắt
Bài báo này trình bày một nghiên cứu thực nghiệm về hiệu quả gia cường kháng uốn của tấm CFRP trong dầm bê tông ứng suất trước (BTUST) tiết diện chữ T có và không có sử dụng neo CFRP dạng dải U. Chương trình thực nghiệm được tiến hành trên 9 dầm tiết diện chữ T ứng suất trước (căng sau) kích thước lớn. Các dầm được gia cường kháng uốn bằng tấm CFRP với số lớp lần lượt là 0 (dầm đối chứng), 2, 4 và 6 lớp, và được bố trí neo bằng tấm CFRP dạng dải U theo kiểu truyền thống phân bố đều (AN2) và theo kiểu neo tập trung (AN1). Kết quả thực nghiệm cho thấy hệ neo CFRP dạng U làm tăng đáng kể khả năng biến dạng của dầm gia cường so với dầm đối chứng (lên đến 65%), tăng tính dẻo dai cho dầm và sự gia tăng này tăng theo số lớp của tấm gia cường kháng uốn CFRP. Hệ neo CFRP dạng AN1 cải thiện khả năng biến dạng của dầm gia cường tốt hơn so với hệ neo CFRP dạng AN2, giúp cho biến dạng trong tấm CFRP phân bố được đều đặn hơn, kiểm soát tốt hơn quá trình bong tách tấm CFRP; ngoài ra hệ neo này còn giúp điều tiết ứng xử tương tác giữa tấm gia cường kháng uốn CFRP và cáp UST, giúp cáp làm việc hiệu quả hơn. Tấm CFRP làm tăng đáng kể khả năng kháng uốn của các dầm, giảm bề rộng của vết nứt trong dầm và mức độ chiết giảm này giảm dần theo số lớp gia cường. Biến dạng cuối cùng của tấm CFRP trong các dầm gia cường dao động từ 27% đến 66.6% biến dạng kéo đứt của tấm và chúng giảm theo số lớp CFRP gia cường.

Từ khóa
Dầm bê tông ứng suất trước; Gia cường kháng uốn; Hệneo CFRP dạng dải U; Khảnăng kháng uốn; Số lớp gia cường; Tấm CFRP; Ứng xử nứt

Toàn văn:
PDF

Tài liệu tham khảo

ACI 440.2R-08 (2008). Guide For the Design and Construction of Externally Bonded FRP Systems for Strengthening of Concrete Structures. Reported by ACI Committee 440.


ACI 318-11 (2011). Building Code Requirements for Structural Soncrete and Commentary. ACI Manual of Concrete Practice, Farmington Hills, Michigan.


Alagusundaramoorthy, P., Harik, I. E., and Choo, C. C. (2003). Flexural behavior of R/C beams strengthened with carbon fiber reinforced polymer sheets or fabric. Journal of Composites for Construction, 7(4), 292-301.


Ali, A., Abdalla, J., Hawileh, R., and Galal, K. (2014). CFRP mechanical anchorage for externally strengthened RC beams under flexure. Eighth International Conference on Material Sciences (CSM8-ISM5).


Bahn, B. Y. and Harichandran, R. S. (2008). Flexural behavior of reinforced concrete beams strengthened with CFRP sheets and epoxy mortar. Journal of Composites for Construction, ASCE, 12(4), 387-395.


Bonacci, J. F., and Maalej, M. (2001). Behavioral trends of RC beams strengthened with externally bonded FRP. Journal of Composites for Construction, 5(2), 102-113.


Brena, S. F., and Marci, B. M. (2004). Effect of carbon-fiber-reinforced polymer laminate configuration on the behavior of strengthened reinforced concrete beams. Journal of Composites for Construction, 8(3), 229-240.


Colotti, V., and Spadea, G. (2001). Shear strength of RC beams strengthened with bonded steel or FRP plates. Journal of Structural Engineering, 127(4), 367-373.


Dung, N. T. T. (2014). Effects of externally bonded CFRP sheets on flexural strengthening of pretensioned Prestressed Concrete beams having ruptured strands. Journal of JSCE, 2, 25-38.


Garden, H. N., and Hollaway, L. C. (1998). An experimental study of the influence of plate end anchorage of carbon fiber composite plates used to strengthen reinforced concrete beams. Composite Structures, 42(2), 175-188.


Kasan, J. L., and Harries, K. A. (2009). Repair of impact-damaged prestressed concrete bridge girders with carbon fiber reinforced polymers. The Proceedings of the 2nd Asia-Pacific Conference on FRP in Structures (APFIS 2009), 157-162.


Meier, U., and Deuring, M. (1991). The application of fiber composites in bridge repair. Strasse WId Verkehr, 77(9), 775-777.


Meier, U., Deuring, M., Meier, H., and Schuregler, G. (1992). Strengthening of structures with CFRP laminates: research and applications in Switzerland. Proc. 1st International Conference on Advanced Composite


Materials In Bridges and Structures, The Canadian Society for Civil Engineering, Montreal, Canada, 243-251.


Reed, C. E., and Peterman, R. J. (2004). Evaluation of prestressed concrete girders strengthened with carbon fiber reinforced polymer sheets. Journal of Bridge Engineering, 9(2), 185-192.


Sobuz, H. R., Ahmed, E., Uddin, M. A., and Hasan, N. M. S. (2011). Structural strengthening of RC beams externally bonded with different CFRP laminates configurations. Journal of Civil Engineering, 39(1), 33-47.


Spadea, G., Bencardino, F., and Swamy, R. N. (1998). Structural behavior of composite RC beams with externally bonded CFRP. Journal of Composites for Construction, 2(3), 132–137.


Teng, J. G., Smith, S. T., Yao, J., and Chen, J. F. (2003). Intermediate crack-induced debonding in RC beams and slabs. Construction and Building Materials, 17, 447-62.




Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.