Nghiên cứu sự tương tác giữa tấm CFRP và cột bê tông cốt thép chịu nén lệch tâm

Tấm CFRP (Composite Fiber Reinforced Polymer) là một loại vật liệu composite được sử dụng rộng rãi trong ngành xây dựng để gia cường các cấu kiện bê tông cốt thép. Cột bê tông cốt thép là một trong những cấu kiện chịu lực quan trọng, chịu tải trọng từ sàn và dầm, truyền xuống móng. Việc sử dụng tấm CFRP trong gia cường cột bê tông cốt thép giúp cải thiện đáng kể khả năng chịu lực và độ bền của cột. Nghiên cứu này tập trung vào việc phân tích tương tác vật liệu giữa tấm CFRP và cột bê tông cốt thép trong điều kiện kháng uốn, đặc biệt là trong trường hợp chịu nén lệch tâm. Kết quả nghiên cứu sẽ cung cấp cơ sở lý thuyết và thực tiễn cho việc ứng dụng tấm CFRP trong gia cường cột bê tông cốt thép, từ đó nâng cao hiệu quả sử dụng và tuổi thọ của công trình.

Nghiên cứu đã tiến hành phân tích định lượng hiệu quả gia cường của tấm CFRP trong việc cải thiện khả năng chịu lực và biến dạng của cột bê tông cốt thép. Các mẫu cột được gia cường bằng tấm CFRP với các cấu hình khác nhau và chịu nén lệch tâm. Kết quả cho thấy rằng tấm CFRP không chỉ tăng cường khả năng chịu nén mà còn cải thiện đáng kể khả năng kháng nở hông của cột. Theo nghiên cứu của Saadatmanesh và cộng sự (1994), việc gia cường bằng tấm CFRP giúp tăng cường độ dẻo dai và khả năng hấp thụ năng lượng của cột. Điều này cho thấy tầm quan trọng của việc ứng dụng công nghệ CFRP trong công trình xây dựng hiện đại.

Tương tác giữa tấm CFRP và cột bê tông cốt thép là một yếu tố quan trọng trong việc đánh giá hiệu quả gia cường. Nghiên cứu đã khảo sát ảnh hưởng của tấm CFRP dán dọc và bó hông đến khả năng chịu lực của cột bê tông cốt thép. Kết quả cho thấy rằng tấm CFRP dán dọc có tác dụng tích cực trong việc tăng cường khả năng chịu nén của cột, trong khi tấm bó hông giúp cải thiện khả năng kháng nở hông. Sự kết hợp giữa hai phương pháp gia cường này tạo ra một hiệu ứng cộng hưởng, làm tăng đáng kể khả năng chịu lực của cột. Điều này khẳng định rằng việc áp dụng tấm CFRP trong gia cường cột bê tông cốt thép là một giải pháp hiệu quả và cần thiết.

Đánh giá khả năng chịu lực của cột bê tông cốt thép gia cường bằng tấm CFRP được thực hiện thông qua việc so sánh các kết quả thí nghiệm với các công thức dự đoán trong tiêu chuẩn ACI 440.2R (2017). Nghiên cứu chỉ ra rằng có sự chênh lệch giữa kết quả thực nghiệm và dự đoán, đặc biệt là trong các trường hợp cột gia cường với các cấu hình khác nhau. Việc phân tích này không chỉ giúp hiểu rõ hơn về hiệu quả của tấm CFRP mà còn cung cấp cơ sở để điều chỉnh các công thức dự đoán, từ đó nâng cao độ chính xác trong thiết kế và thi công các công trình sử dụng cột bê tông cốt thép gia cường.

Nghiên cứu đã chỉ ra rằng tấm CFRP có khả năng gia cường hiệu quả cho cột bê tông cốt thép, đặc biệt trong điều kiện chịu nén lệch tâm. Việc áp dụng tấm CFRP không chỉ cải thiện khả năng chịu lực mà còn tăng cường độ bền và tuổi thọ của cột. Khuyến nghị cho các nghiên cứu tiếp theo là cần mở rộng khảo sát với nhiều cấu hình và điều kiện khác nhau để có cái nhìn toàn diện hơn về hiệu quả của tấm CFRP trong gia cường cột bê tông cốt thép. Điều này sẽ góp phần nâng cao chất lượng và độ an toàn cho các công trình xây dựng trong tương lai.