T. 15 S. 02 (2025): Tạp chí Vật liệu và Xây dựng
##common.pageHeaderLogo.altText##
Tạp chí Vật liệu và Xây dựng - Bộ Xây dựng

ISSN:

Website: www.jomc.vn

Mô hình xác định khả năng chịu xoắn dầm bê tông cốt thép được gia cường bằng tấm FRP bọc ngoài

Nguyễn Vĩnh Sáng , Nguyễn Anh Dũng , Nguyễn Ngọc Thắng

Từ khóa:

Mô men xoắn
Cường độ xoắn
Biến dạng hiệu dụng
Góc nghiêng
Mô hình thanh chống-giằng

Tóm tắt

Các thành phần kết cấu bê tông cốt thép (BTCT), đặc biệt là dầm công xôn, dầm cầu, dầm cong và dầm chịu tải lệch tâm có thể chịu tải xoắn đáng kể. Đã có nhiều nghiên cứu sâu rộng về việc gia cường kết cấu BTCT và tấm polyme cốt sợi (FRP) được sử dụng phổ biến để gia cường kết cấu chịu xoắn. Do đó, một số hướng dẫn thiết kế khả năng chịu xoắn cho kết cấu BTCT được tăng cường bằng vật liệu FRP bọc ngoài dựa trên lý thuyết giàn cân bằng như như fib Bulletin 90, NCHRP Report 655 và CNR-DT 200/2013. Hai thông số ảnh hưởng đáng kể đến dự báo khả năng chịu xoắn gồm biến dạng hiệu dụng và góc nghiêng của vết nứt chính bê tông cũng được đề cập. Tuy nhiên, sự không đồng thuận giữa các tiêu chuẩn và hướng dẫn kỹ thuật hiện hành trong việc xác định biến dạng hiệu dụng. Bên cạnh đó, góc nghiêng dựa trên các tiêu chuẩn và hướng dẫn kỹ thuật được quy định cho kết cấu BTCT chịu xoắn. Một mô hình chống-giằng được đề xuất trong nghiên cứu này được sử dụng để tính toán góc nghiêng này. Để đánh giá các phương pháp thiết kế trong các tiêu chuẩn và hướng dẫn kỹ thuật, 35 mẫu thử được gia cường bằng CFRP và GFRP được thu thập trong các nghiên cứu thực nghiệm trước đây. Kết quả tính toán cho thấy mô hình tính toán theo các tiêu chuẩn và hướng dẫn kỹ thuật kết hợp với phương pháp chống - giằng thiên về an toàn trong dự báo khả năng chống xoắn.

Điều hướng Người dùng

PDF

Cách trích dẫn

Nguyễn Vĩnh Sáng, Nguyễn Anh Dũng, & Nguyễn Ngọc Thắng. (2025). Mô hình xác định khả năng chịu xoắn dầm bê tông cốt thép được gia cường bằng tấm FRP bọc ngoài. Tạp Chí Vật liệu Và Xây dựng - Bộ Xây dựng, 15(02), Trang 21 – Trang 29. https://doi.org/10.54772/jomc.02.2025.794

Tài liệu tham khảo

  1. Chandan C. Gowda, J. A. O. B., Maurizio Guadagnini. (2019). Experimental study of torsional strengthening on thin walled tubular reinforced concrete structures using NSM-CFRP laminates. Composite Structures. 208(15): 585-599. doi:https://doi.org/10.1016/j.compstruct.2018.10.050
  2. Ghobarah, A., M. N. Ghorbel, and S. E. Chidiac. (2002). Upgrading torsional resistance of reinforced concrete beams using fiber-reinforced polymer. Journal of Composites for Construction. 6(4): 257–263. doi:https://doi.org/10.1061/(ASCE)1090-0268(2002)6:4(257)
  3. Mahshid Abdoli, D. M., Mohamadrza Eftekar, Alireza Saljoughian. (2024). Torsional strengthening of T-shaped RC members with FRP composites using EBROG method: Experimental investigation and analysis. Construction and Building Materials. 437: 136829. doi:https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2024.136829
  4. Mahshid Abdoli, D. M., Mohammadreza Eftekhar. (2024). Aggregate interlock and effective strain of FRP-strengthened flanged RC members subjected to torsion: Experimental evaluation and analytical modeling. Construction and Building Materials. 437: 136865. doi:https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2024.136865
  5. Fib-bulletin-90. (2019). Externally applied FRP reinforcement for concrete structures.Lausanne, Switzerland: CEB- FIP.
  6. Abdul-Hamid Zureick, B. R. E., Andrzej S. Nowak, Dennis R. Mertz, Thanasis C. Triantafillou. (2010). Recommended Guide Specification for the Design of Externally Bonded FRP Systems for Repair and Strengthening of Concrete Bridge Elements.Transportation Research Board.
  7. CNR-DT200/2013. (2013). Guide for the design and construction of externally bonded FRP Systems for Strengthening Existing Structures.CNR-DT200. Rome, Italy.
  8. ACI-318-19. (2019). Building code requirements for structural concrete and commentary American Concrete Institute, Farmington Hills, MI.
  9. 1992-1-1:2004, E. (2004). Design of Concrete Structures, Reinforced Concrete Standards; Reinforced Concrete Construction Standards. European Committee for Standardization.
  10. AASHTO-LRFD. (2014). Bridge Design Specifications.American Association of State Highway and Transportation Officials.
  11. 440.2R-17. (2017). Guide for the Design and Construction of Externally Bonded FRP Systems for Strengthening Concrete Structures.American Concrete Institute (ACI).
  12. Meyyada Y. Alabdulhady, L. H. S., Christian Carloni. (2017). Torsional behavior of RC beams strengthened with PBO-FRCM composite – An experimental study. Engineering Structures. 136: 393–405. doi:https://doi.org/10.1016/j.engstruct.2017.01.044
  13. Shen, K., S. Wan, Y. Mo, and Z. Jiang. (2017). Theoretical analysis on full torsional behavior of RC beams strengthened with FRP materials. Compos. Struct. 183: 347–357. doi:https://doi.org/10.1016/j.compstruct.2017.03.084
  14. Meyyada Y. Alabdulhady, L. H. S. (2019). Analytical Study on the Torsional Behavior of Reinforced Concrete Beams Strengthened with FRCM Composite. Journal of Composites for Construction. 23: 2. doi:https://doi.org/10.1061/(ASCE)CC.1943-5614.0000927
  15. Yingbo Zhu, K. S., Alessandro Fascetti, Shui Wan, John C. Brigham, Jundong Fu. (2022). Torsional repair of damaged single-box multi-cell composite box-girder with corrugated steel webs using CFRP. Part II: Theoretical investigation. Composite Structures. 301: 116204. doi:https://doi.org/10.1016/j.compstruct.2022.116204
  16. Mahshid Abdoli, D. M., Mohamadreza Eftekhar. (2023). Ultimate torsional resistance and failure modes of FRP-strengthened reinforced concrete members: A nonlinear design model. Engineering Structures. 283: 115867. doi:https://doi.org/10.1016/j.engstruct.2023.115867
  17. Meyyada Y. Alabdulhady, L. H. S. (2019). Torsional strengthening of reinforced concrete beams with externally bonded composites: A state of the art review. Construction and Building Materials. 205: 148–163. doi:https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2019.01.163
  18. Ahmed K. Soluit, M. A. M., Khaled M. El-Sayed, Soliman H. Shalaby. (2007). Torsional behavior of RC beams strengthened with fiber reinforced polymer sheets. Engineering Research Journal. 114: 102-119.
  19. Hiếu, N. T., Cường, L.T. (2018). Experimental study on the strengthening efficiency of reinforced concrete beams under torsion using CFRP sheets. Khoa học Kỹ thuật và Công nghệ. 60(3): 30-35.
  20. Chalioris, C. E. (2007). Tests and analysis of reinforced concrete beams under torsion retrofitted with FRP strips. Computational Methods and Experimental Measurements XIII 46: 633-642. doi:10.2495/CMEM070631
  21. Mehran Ameli, H. R. R., Peter F. Dux. (2007). Behavior of FRP strengthened reinforced concrete beams under torsion. J. Compos. Constr. 11(2): 192–200. doi:https://doi.org/10.1061/(ASCE)1090-0268(2007)11:2(192)
  22. Mohammad Reza Mohammadizadeh, M. J. F. (2008). Torsional Behaviour of High-Strength Concrete Beams Strengthened Using CFRP Sheets; an Experimental and Analytical Study. Civil Engineering. 16(4): 321-330.
  23. ACI-445.1R-12. (2012). Report on torsion in structural concrete (ACI 445.1R-12).American Concrete Institute, Farmington Hills, MI.