I. Khả năng kháng cắt của dầm BTCT gia cường GFRP
Nghiên cứu tập trung vào khả năng kháng cắt của dầm bê tông cốt thép (BTCT) được gia cường bằng vật liệu composite GFRP. Đặc biệt, nghiên cứu xem xét ảnh hưởng của vết nứt có sẵn và kích thước tiết diện đến hiệu quả gia cường. Kết quả cho thấy, kích thước tiết diện ảnh hưởng đáng kể đến ứng suất cắt và độ bền vật liệu, đặc biệt khi dầm có vết nứt có sẵn. Các công thức tính toán hiện có thường bỏ qua yếu tố này, dẫn đến sai lệch trong đánh giá hiệu quả gia cường.
1.1. Ảnh hưởng của vết nứt có sẵn
Vết nứt có sẵn làm giảm đáng kể khả năng kháng cắt của dầm BTCT. Khi gia cường bằng GFRP, hiệu quả phụ thuộc vào vị trí và kích thước vết nứt. Nghiên cứu chỉ ra rằng, vật liệu composite có thể cải thiện độ bền vật liệu nhưng không thể khắc phục hoàn toàn ảnh hưởng của vết nứt. Cần kết hợp phương pháp gia cường phù hợp để đạt hiệu quả tối ưu.
1.2. Ảnh hưởng của kích thước tiết diện
Kích thước tiết diện là yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến khả năng kháng cắt của dầm gia cường. Nghiên cứu thực nghiệm trên các dầm với kích thước khác nhau cho thấy, dầm có tiết diện lớn hơn thường có ứng suất cắt thấp hơn so với dầm nhỏ. Điều này cần được xem xét trong tính toán kết cấu và phân tích kết cấu để đảm bảo độ chính xác.
II. Phương pháp gia cường và vật liệu composite
Nghiên cứu sử dụng vật liệu composite GFRP để gia cường dầm BTCT. GFRP có ưu điểm như khối lượng nhẹ, cường độ chịu kéo cao, và không bị ăn mòn. Phương pháp gia cường được thực hiện bằng cách dán tấm GFRP lên bề mặt dầm, tạo thành lớp bảo vệ và tăng cường độ bền vật liệu. Kết quả cho thấy, phương pháp gia cường này hiệu quả trong việc cải thiện khả năng kháng cắt và kết cấu chịu lực của dầm.
2.1. Đặc tính vật liệu GFRP
GFRP là vật liệu composite được cấu tạo từ sợi thủy tinh và nhựa polymer. Nó có mô đun đàn hồi cao và cường độ chịu kéo vượt trội so với các vật liệu truyền thống. Nghiên cứu chỉ ra rằng, GFRP phù hợp cho việc gia cường dầm BTCT, đặc biệt trong môi trường có nguy cơ ăn mòn cao.
2.2. Quy trình gia cường
Quy trình gia cường bao gồm các bước: chuẩn bị bề mặt dầm, dán tấm GFRP bằng keo epoxy, và kiểm tra chất lượng liên kết. Nghiên cứu nhấn mạnh tầm quan trọng của việc đảm bảo độ bám dính giữa tấm GFRP và bề mặt dầm để đạt hiệu quả tối ưu.
III. Đánh giá hiệu quả gia cường
Nghiên cứu đánh giá hiệu quả gia cường dầm BTCT bằng GFRP thông qua các thí nghiệm thực tế. Kết quả cho thấy, khả năng kháng cắt của dầm gia cường tăng đáng kể so với dầm không gia cường. Tuy nhiên, hiệu quả phụ thuộc vào kích thước tiết diện và vết nứt có sẵn. Các công thức tính toán hiện có cần được điều chỉnh để phản ánh chính xác ảnh hưởng của các yếu tố này.
3.1. Kết quả thí nghiệm
Thí nghiệm được thực hiện trên các dầm với kích thước tiết diện khác nhau. Kết quả cho thấy, dầm gia cường bằng GFRP có khả năng kháng cắt cao hơn từ 20-30% so với dầm không gia cường. Tuy nhiên, hiệu quả giảm dần khi kích thước tiết diện tăng lên.
3.2. Phân tích kết quả
Phân tích kết quả chỉ ra rằng, vết nứt có sẵn và kích thước tiết diện là hai yếu tố chính ảnh hưởng đến hiệu quả gia cường. Cần có các nghiên cứu sâu hơn để phát triển công thức tính toán phù hợp với các điều kiện thực tế.
