I. Giới thiệu
Nghiên cứu này tập trung vào việc khảo sát tác động của quỹ đạo cáp đến hiệu quả gia cường kháng cắt của dầm bê tông ứng suất trước (BTUST) bằng vật liệu FRP. Các phương pháp truyền thống như dán thép tấm hay tăng kích thước tiết diện không còn đủ hiệu quả trong nhiều trường hợp. Việc sử dụng vật liệu composite như FRP đã cho thấy nhiều ưu điểm vượt trội, bao gồm cường độ cao và trọng lượng nhẹ. Tuy nhiên, hiệu quả của FRP trong việc gia cường kháng cắt của dầm BTUST vẫn chưa được nghiên cứu đầy đủ, đặc biệt là trong bối cảnh quỹ đạo cáp cong. Do đó, nghiên cứu này nhằm làm rõ ảnh hưởng của quỹ đạo cáp đến khả năng kháng cắt của dầm, từ đó cung cấp cơ sở lý thuyết và thực tiễn cho việc thiết kế và thi công.
II. Tổng quan nghiên cứu
Nghiên cứu trước đây đã chỉ ra rằng khả năng kháng cắt của dầm bê tông cốt thép (BCTC) gia cường bằng FRP bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố như kiểu dán, hệ neo, và cường độ bê tông. Đặc biệt, quỹ đạo cáp có thể làm thay đổi đáng kể ứng suất cắt trong dầm. Các nghiên cứu như của Khalifa và Nanni (2000) đã chỉ ra rằng dầm BTUST có cơ chế kháng cắt khác biệt so với dầm BCTC truyền thống. Tuy nhiên, hầu hết các nghiên cứu hiện tại chỉ tập trung vào quỹ đạo cáp thẳng, trong khi quỹ đạo cáp cong lại phổ biến hơn trong thực tế. Điều này cho thấy sự cần thiết phải nghiên cứu sâu hơn về ảnh hưởng của quỹ đạo cáp cong đến hiệu quả gia cường kháng cắt của dầm BTUST.
III. Mục tiêu và nội dung nghiên cứu
Mục tiêu của nghiên cứu này bao gồm: (1) khảo sát và phân tích ảnh hưởng của quỹ đạo cáp đến sự làm việc của tấm gia cường kháng cắt CFRP dạng dải U; (2) phân tích ảnh hưởng của hệ thống neo đến hiệu quả gia cường kháng cắt của tấm CFRP và GFRP trong dầm BTUST có quỹ đạo cáp cong; và (3) kiểm chứng độ chính xác của các công thức tính toán biến dạng và khả năng kháng cắt của tấm gia cường. Nghiên cứu sẽ thực hiện trên 9 mẫu dầm BTUST với các yếu tố như kiểu dán tấm, phương pháp neo và quỹ đạo cáp được xem xét kỹ lưỡng.
IV. Chương trình thí nghiệm
Chương trình thí nghiệm được thiết kế để khảo sát ảnh hưởng của quỹ đạo cáp đến hiệu quả gia cường kháng cắt của dầm BTUST. Các mẫu dầm sẽ được thử nghiệm với các kiểu dán tấm khác nhau, bao gồm dải rời rạc và tấm liên tục. Hệ thống neo cũng sẽ được thay đổi để đánh giá ảnh hưởng đến khả năng kháng cắt. Kết quả thí nghiệm sẽ được phân tích để xác định mối quan hệ giữa lực tác dụng và biến dạng của dầm, từ đó đưa ra những nhận xét về hiệu quả của các phương pháp gia cường khác nhau.
V. Phân tích kết quả
Kết quả thí nghiệm sẽ được phân tích để xác định khả năng kháng cắt của dầm gia cường bằng FRP. Các yếu tố như kiểu dán, hệ neo và quỹ đạo cáp sẽ được xem xét để đánh giá ảnh hưởng đến ứng xử của dầm. Kết quả sẽ cho thấy sự khác biệt rõ rệt giữa các mẫu dầm với quỹ đạo cáp thẳng và cong, từ đó cung cấp thông tin quý giá cho việc thiết kế và thi công dầm BTUST trong thực tế. Việc kiểm chứng các công thức tính toán cũng sẽ giúp xác định độ tin cậy của các phương pháp hiện tại trong việc dự đoán khả năng kháng cắt của dầm.
VI. Kết luận và kiến nghị
Nghiên cứu này đã chỉ ra rằng quỹ đạo cáp có ảnh hưởng đáng kể đến hiệu quả gia cường kháng cắt của dầm BTUST. Việc sử dụng FRP trong gia cường kháng cắt cần được xem xét kỹ lưỡng với các yếu tố như kiểu dán và hệ neo. Kết quả nghiên cứu sẽ là cơ sở cho các nghiên cứu tiếp theo và ứng dụng thực tiễn trong ngành xây dựng. Kiến nghị cho các nghiên cứu sau là cần mở rộng khảo sát với nhiều loại vật liệu và phương pháp gia cường khác nhau để có cái nhìn toàn diện hơn về hiệu quả của FRP trong gia cường dầm bê tông.
