Bài giảng Sửa chữa, gia cố kết cấu công trình: Chương 3 - TS. Vũ Hoàng Hiệp

Chia sẻ: Caphesuadathemduong | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:42

Thêm vào BST

Báo xấu

30
lượt xem 3
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng Sửa chữa, gia cố kết cấu công trình: Chương 3 Gia cố kết cấu bê tông cốt thép cung cấp cho người học những kiến thức như: Nguyên tắc gia cố; Các giải pháp gia cố kết cấu bê tông cốt thép. Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Sửa chữa, gia cố kết cấu công trình: Chương 3 - TS. Vũ Hoàng Hiệp

Chương 3: GIA CỐ KẾT CẤU BTCT
§3.1. Nguyên tắc gia cố 3.1.1. Khái niệm suy thoái (sự xuống cấp của công trình) Có thể chia ra 2 dạng suy thoái a) Suy thoái vật chất: - Suy thoái chất lượng vật liệu: cường độ, độ cứng giảm; vật liệu bị thay đổi cấu trúc, xốp rỗng, mất các tính năng ban đầu... - Suy thoái về khả năng chịu lực của kết cấu - Suy thoái về khả năng sử dụng kết cấu (cong vênh, võng, thấm, ẩm, cách âm, cách nhiệt, ...)
Khái niệm suy thoái (sự xuống cấp của công trình) b) Suy thoái về mặt tiện nghi: - Quy hoạch không còn phù hợp - Công năng không còn đáp ứng điều kiện sống mới - Các điều kiện ánh sáng, thông gió, kỹ thuật hạ tầng... không đảm bảo
3.1.2. Lý do cần gia cố kết cấu công trình Cần gia cố (gia cường) lại các kết cấu để khắc phục và tăng chất lượng của các kết cấu nhằm sử dụng và khai thác được lâu hơn hoặc đáp ứng yêu cầu sử dụng mới.
3.1.3. Nguyên tắc gia cố ● Phù hợp với yêu cầu sử dụng của công trình, điều kiện phương tiện, vật liệu và khả năng thi công. ● Đảm bảo điều kiện kỹ thuật: kết cấu đạt khả năng chịu tải yêu cầu, đảm bảo sự làm việc đồng thời giữa kết cấu gia cố và kết cấu được gia cố. Không gây ảnh hưởng bất lợi đến các kết cấu khác trong tổng thể cả hệ kết cấu. ● Đảm bảo tính kinh tế. ● Đặc biệt cần ngăn chặn, hạn chế được nguyên nhân gây hư hỏng, suy thoái kết cấu.
3.1.4. Các phương pháp chung dùng khi gia cố ● Gia cố giữ nguyên sơ đồ kết cấu, thay đổi chất lượng vật liệu hoặc tiết diện cấu kiện. ● Gia cố có thay đổi sơ đồ kết cấu.
3.1.5. Yêu cầu chung về vật liệu dùng khi gia cố ● Về tính chất cơ - lý: - Có cường độ không nhỏ hơn vật liệu cũ - Có mô-đun đàn hồi tương đồng - Có hệ số giãn nở nhiệt xấp xỉ vật liệu cũ - Có khả năng tự bám dính tốt hoặc thông qua tác nhân bám dính khác - Hạn chế được co ngót, từ biến ● Về khả năng chịu tác động môi trường - Chịu được tác động nhiệt, không gây phát sinh ứng suất bóc tách lớn - Chống tác nhân xâm thực, chống ăn mòn
3.1.5. Yêu cầu chung về vật liệu dùng khi gia cố ● Về tính năng thi công: - Vật liệu sửa chữa được chọn phải phù hợp, thuận lợi trong điều kiện thi công chật hẹp, công trình đang vận hành - Đáp ứng thời gian thi công (khi cần phải sử dụng vật liệu phát triển cường độ nhanh) - Có tính năng thi công tốt (độ linh động, độ bám dính, tính trương nở) ● Các yêu cầu cụ thể đối với vật liệu trình bày trong từng công tác gia cố
§3.2. Các giải pháp gia cố kết cấu BTCT 3.2.1. Gia cố (gia cường) bằng cách tăng kích thước tiết diện a. Đặc điểm cấu tạo *) Gia cường cho dầm:
Chi tiết phương án tăng cốt dọc chịu lực cho dầm - Trường hợp tăng KNCL của dầm không nhiều: +) Tăng số lượng thép dọc chịu lực bằng cách hàn thêm với thép cũ của dầm, trát vữa hoặc phun bê tông bảo vệ. +) Đặt các nêm bằng thép dài 80-200mm, hàn cách nhau 1000mm. Các nêm thường dùng thép tròn đường kính 10- 30mm. - Trường hợp cần tăng KNCL nhiều: +) Tăng thêm thép dọc chịu lực bằng cách hàn với các đoạn thép vai bò +) Hàn thép dọc mới với cốt đai
Chi tiết phương án tăng tiết diện
- Phương pháp đúc bê tông gia cường: +) Đục lỗ trên sàn và xọc vữa xuống dầm +) Phun bê tông vỏ áo thành nhiều lớp, mỗi lớp không quá 15mm - Đặc điểm của phương pháp: +) Thi công phức tạp, phải thi công giàn giáo cốp pha trong toàn đoạn sửa chữa gia cường +) Phải tốn nhiều công sức lao động +) Thi công trong điều kiện khó khăn, ảnh hưởng đến quá trình sử dụng hoặc sản xuất +) Kinh tế, tốn ít vật liệu nhưng hiệu quả tốt +) Giữ nguyên được tính toàn khối của kết cấu
*) Gia cường cho sàn tầng Các biện pháp gia cường cho sàn tầng: +) Tiến hành đổ một lớp bê tông cốt thép mới dày hơn 5cm lên trên sàn cũ +) Nếu không thể hoặc không tiện dùng cách trên, tiến hành hàn vào dưới cốt thép nhịp cũ một số cốt thép gia cường, nối nhau bằng những đoạn thép ngắn khác rồi phun một lớp bê tông dày hơn 2cm ra ngoài. +) Nếu liên kết giữa 2 lớp bê tông không đảm bảo, lớp bê tông mới cần dày hơn 5cm và coi như độc lập, tấm sàn cũ phải dỡ toàn bộ tải trọng Đặc điểm: Phương pháp đơn giản nhưng giá thành cao
*) Gia cường cho cột - Cột có thể được gia cường bằng một vỏ áo cũng bằng bê tông cốt thép với những cốt thép dọc và cốt đai đặt theo tính toán - Chiều dày lớp vỏ áo phải lớn hơn: +) 5cm nếu đúc bê tông có cốp pha +) 3cm nếu áp dụng biện pháp phun bê tông - Trước khi gia cường cần đập vỡ các cạnh góc cột và gia công mặt bê tông cũ - Nếu gia cường bằng vỏ áo gặp khó khăn, có thể tăng tiết diện cột về một hoặc hai phía - Gia cường bằng cách tăng tiết diện cột không cần làm suốt chiều dài của cột mà chỉ cần gia cường cục bộ ở những nơi có hư hỏng hoặc ứng suất quá lớn
*) Gia cường móng - Tùy theo tải trọng truyền xuống móng, diện tích đế móng phải tăng lên hoặc hạ thêm cọc và làm đài cọc mở rộng để truyền tải trọng xuống cọc mới - Thông thường vỏ áo móng gia cường được nối liền với vỏ áo cột gia cường - Nếu không cần gia cường cột , vỏ áo móng nên kéo dài lên cao quá chân cột khoảng từ 1 đến 1,5m - Mặt ngoài của vỏ áo móng thường dốc, cần làm cốp pha ngoài khi đúc bê tông
Gia cường móng cột bê tông cốt thép a) Không tăng diện tích đế móng b) Có tăng diện tích đế móng c) Có thêm cọc mới
3.1.2. Đặc điểm thiết kế - Trường hợp thiết kế các tiết diện gia cường bằng cách mở rộng ra một hay nhiều phía mà đảm bảo tính toàn khối khi thi công: +) Kết cấu được coi là một cấu kiện đúc liền duy nhất. +) Cốt thép trong kết cấu cũ và cốt thép bổ sung để gia cường, ở trạng thái giới hạn đều đạt tới cường độ tính toán. +) Cốt dọc trong kết cấu cũ, đặt cách thanh chịu kéo của tiết diện mới gia cường một khoảng lớn hơn 0,5(h-x), được coi như làm việc bằng 80% cường độ thiết kế, nghĩa là 0,8Rs +) Cốt đai trong kết cấu cũ và trong kết cấu gia cường cùng làm việc kết hợp chung. +) Phần cột cũ được tính như chịu nén cục bộ. - Trường hợp thi công không đảm bảo liền khối thì coi như tính toán độc lập hai phần cũ và mới.
3.2. Gia cường dầm BTCT bằng cách thêm gối tựa cứng 3.2.1. Cấu tạo - Các gối tựa mới có thể là những cột đơn, cây chống xiên hoặc những thanh treo nhằm làm giảm nhịp của dầm: +) Nếu sử dụng loại cột, cây chống đơn, cần có móng riêng. +) Nếu sử dụng loại cây chống xiên tì lên các cấu kiện khác của công trình, các kết cấu này phải chịu được lực đạp của cây chống hoặc gia cường thêm. +) Gia cường bằng thanh treo được áp dụng vào việc gia cường các dầm nằm trong mặt phẳng có tường ngăn của khung nhà BTCT.