Ứng xử sàn bê tông cốt thép gia cường bằng vật liệu dán bề mặt FRP = Behavior of reinforced concrete slab strengthened with fiber reinforced polymer (FRP) laminates

Abstract

Gia cường sàn bê tông cốt thép (BTCT) bằng vật liệu tổng hợp dán bề mặt FRP (Fiber Reinforced Polymer) được sử dụng phổ biến hiện nay. Tuy nhiên, dù chưa có tiêu chuẩn thiết kế, thi công và nghiệm thu, đây là rào cản lớn trong việc áp dụng vật liệu đó vào thực tiễn tại Việt Nam. Bởi thực tế, ứng xử của kết cấu sau khi gia cường rất phức tạp và phụ thuộc vào nhiều yếu tố. Rất khó kiểm soát trạng thái phá hủy của kết cấu sau gia cường, đặc biệt là trạng thái phá hoại giòn do phá hoại lớp keo dính bám hoặc bóc tách lớp bê tông bảo vệ. Do đó, việc nghiên cứu ứng xử của kết cấu sàn BTCT sau khi được gia cường về cả phương diện lý thuyết lẫn thực nghiệm là rất cần thiết. Trong bài báo này, kết quả phân tích mô hình số làm rõ ứng xử của sàn BTCT được gia cường bằng vật liệu tổng hợp FRP thông qua phân tích chi tiết về ứng suất, biến dạng và chuyển vị trong sàn. Cụ thể, khi tăng bề dày tấm gia cường, ứng suất, biến dạng và chuyển vị của sàn BTCT giảm xuống, mức độ giảm lần lượt là ứng suất từ 46.70% đến 74.78%, biến dạng từ 45.59% đến 73.56% và chuyển vị từ 14.32% đến 27.1%. Khi tăng cấp tải trọng, ứng suất, biến dạng và chuyển vị của sàn BTCT tăng lên, mức độ tăng lần lượt là ứng suất từ 13.36% đến 58.27%: Biến dạng từ 14.47% đến 57.89% và chuyển vị từ 11.93% đến 47.70%.