Đang tải... (xem toàn văn)
Phần 4 - Hư hỏng và sửa chữa, gia cường kết cấu thép. Nội dung phần này gồm có: Những nguyên nhân gây hư hỏng kết cấu thép; những nguyên nhân gây hư hỏng kết cấu thép; một số biện pháp gia cường kết cấu thép; thiết kế gia cường kết cấu thép bằng cách tăng tiết diện.
Phần HƯ HỎNG Ỏ VÀ À SỬA Ử CHỮA Ữ GIA CƯỜNG Ờ KẾT CẤU THÉP NỘI DUNG CỦA PHẦN NHỮNG NGUYÊN NHÂN GÂY HƯ HỎNG KẾT CẤU THÉP ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG, HƯ HỎNG KẾT CẤU THÉP MỘT SỐ BIỆN PHÁP GIA CƯỜNG KẾT CẤU THÉP THIẾT KẾ GIA CƯỜNG KẾT CẤU THÉP BẰNG CÁCH TĂNG TIẾT DIỆN NHỮNG NGUYÊN NHÂN GÂY HƯ HỎNG KẾT CẤU THÉP HƯ HỎNG KẾT CẤU THÉP Hư hỏng sai sót thiết kế, chế tạo, thi công lắp dựng Hư hỏng g tác động tải trọng Hư hỏng tá độ tác động môi trường Hư hỏng saii phạm h trình sử dụng NHỮNG NGUYÊN NHÂN GÂY HƯ HỎNG KẾT CẤU THÉP HƯ HỎNG DO SAI SÓT TRONG THIẾT KẾ - Sai S i sơ đồ tí tính h tốn t kết cấu ấ - Tính tốn sai nội lực - Xác định sai tải trọng thiết kế - Sai sót g cấu tạo kết cấu dẫn đến ổn định ị cục ụ ộ ặ tồn thể kết cấu - Sai sót g thể ệ vẽ ( thiếu ghi g chú,, dẫn,, kích thước khơng rõ ràng ….) Những sai xót ó thiết ế kế ế thường dẫn ẫ đến ế hư hỏng nghiêm trọng dẫn đến phá hoại kết cấu NHỮNG NGUYÊN NHÂN GÂY HƯ HỎNG KẾT CẤU THÉP HƯ HỎNG DO KHÂU CHẾ TẠO TRONG NHÀ MÁY - Chất ấ lượng vật liệu không quy định hồ sơ thiết ế kế ế ( chất lượng thép, loại bu lơng liên kết ….) - Chất lượng máy móc thiết bị gia cơng, chế tạo - Trình độ tay nghề công nhân chế tạo NHỮNG NGUYÊN NHÂN GÂY HƯ HỎNG KẾT CẤU THÉP HƯ HỎNG TRONG QUÁ TRÌNH THI CÔNG - Xếp Xế chất hất kết cấu ấ thép thé khô không đú quy cách h (có ( ó thể làm kết cấu ấ bị cong vênh, đường hàn gia công bị phá hoại…) - Treo T buộc b ộ kết cấu ấ cẩu ẩ lắp lắ không khô đú quy định đị h có ó thể dẫn dẫ đến đế hư hỏng mép, gây biến dạng dẻo ổn định cục kết cấu - Chất lượng mối hàn thi công kém, số lượng bu lông lắp ghép thiếu, không vặn xiết bu lông đủ độ chặt - Sơ đồ tính tốn kết cấu bị thay đổi thi công gối tựa không NHỮNG NGUYÊN NHÂN GÂY HƯ HỎNG KẾT CẤU THÉP HƯ HỎNG TRONG Q TRÌNH THI CƠNG - Các sai số lắp dựng ảnh hưởng đến làm việc kết cấu : cột, dàn kèo khơng thẳng đứng, ray cầu trục bị lệch tâm, lỗ bu lông không trùng hợp … - Tạo nên vùng « biến cứng » gõ búa để sửa, vùng cháy phải dùng hàn xì … - Trình tự lắp dựng khơng dẫn đến ổn định cục tổng thể kết cấu NHỮNG NGUYÊN NHÂN GÂY HƯ HỎNG KẾT CẤU THÉP HƯ HỎNG DO TÁC ĐỘNG CỦA TẢI TRỌNG - Kết cấu bị tải: tải trọng vượt giá trị dự kiến tính tốn - Tải trọng bất thường khơng kể đến tính tốn (cháy, nổ, ổ động độ đất….) đất ) - Tải trọng rung động làm phát sinh ứng suất mỏi (gây nứt kết cấu đường hàn) - Tải trọng phát sinh cơng trình bị lún, lún lệch - Hư hỏng liên kết theo thời gian dẫn đến phân bố lại nội lực (ví dụ liên kết bu lông, đinh tán bị lỏng) NHỮNG NGUYÊN NHÂN GÂY HƯ HỎNG KẾT CẤU THÉP HƯ HỎNG DO TÁC ĐỘNG CỦA MÔI TRƯỜNG - Tác động ộ g nhiệt ệ độ ộ ( nhiệt ệ độ ộ cao làm tăng g biến dạng g giảm g cường độ thép - Ảnh hưởng độ ẩm, hóa chất gây ăn mòn (làm giảm tiết diện làm việc) Hư hỏng tác động môi trường kèm với thiếu xót việc bảo trì kết cấu thép Hư hỏng liên kết bu lông NHỮNG NGUYÊN NHÂN GÂY HƯ HỎNG KẾT CẤU THÉP HƯ HỎNG DO TÁC ĐỘNG CỦA MÔI TRƯỜNG Hư hỏng lớp sơn bảo vệ dẫn đến gỉ cốt thép MỘT SỐ BIỆN PHÁP GIA CƯỜNG KẾT CẤU THÉP * Gia cường dàn bị cong vênh MỘT SỐ BIỆN PHÁP GIA CƯỜNG KẾT CẤU THÉP GIA CƯỜNG KẾT CẤU THÉP BẰNG CÁCH THAY ĐỔI SƠ ĐỒ LÀM VIỆC * Gi Gia cường cột ột thép thé - Giảm chiều dài tính tốn cột - Đặt thêm chống dọc giằng chéo cột - Đặt thêm chống biên - Thay đổi dạng liên kết chân, chân đỉnh cột ( ví dụ thay liên kết khớp liên kết ngàm ) MỘT SỐ BIỆN PHÁP GIA CƯỜNG KẾT CẤU THÉP * Gia cường cột thép MỘT SỐ BIỆN PHÁP GIA CƯỜNG KẾT CẤU THÉP * Gia cường dầm thép - Chuyển y đổi dầm đơn g giản thành dầm liên tục ụ - Tạo gối tựa cách bổ xung chống xiên MỘT SỐ BIỆN PHÁP GIA CƯỜNG KẾT CẤU THÉP * Gia cường dầm thép - Bổ xung g gối g tựa ự trung g gian g g cột ộ chống g - Gia cường g g hệ ệ căng g ứng g suất trước MỘT SỐ BIỆN PHÁP GIA CƯỜNG KẾT CẤU THÉP * Gia cường dàn thép - Tăng thêm gối tựa trung gian - Liên kết hai đầu dàn với hai nhịp lân cận để chuyển thành dàn liên tục MỘT SỐ BIỆN PHÁP GIA CƯỜNG KẾT CẤU THÉP * Gia cường dàn thép - Đặt thêm chống xiên đoạn treo giàn - Đặt kết cấu vòm chống đỡ phía đặt thêm phần tử căng võng phía dàn MỘT SỐ BIỆN PHÁP GIA CƯỜNG KẾT CẤU THÉP * Gia cường dàn thép - Sử dụng căng MỘT SỐ BIỆN PHÁP GIA CƯỜNG KẾT CẤU THÉP * Gia cường dàn kết cấu khung thép - Tăng bậc siêu tĩnh khung - Tăng độ cứng cho phần tử khung (ví dụ cột, dầm, dàn) - Điều chỉnh nội lực khung MỘT SỐ BIỆN PHÁP GIA CƯỜNG KẾT CẤU THÉP * Gia cường dàn kết cấu khung thép - Gia cường khung ằ cách khóa liên kết ế khớp ( áp dụng cho khung nhịp) (Bổ xung vị trí liên kết khớp : điều chỉnh lại mô men uốn ố kết ế cấu ấ dàn cột thép) MỘT SỐ BIỆN PHÁP GIA CƯỜNG KẾT CẤU THÉP * Gia cường dàn kết cấu khung thép - Gia Gi cường khung kh bằ th h căng ă ngang h ặ bằ dây dâ neo h ặ khung chống + Thanh căng (2) ứng suất trước + Dây neo (3) khung chống (4) làm tăng độ cứng cột cột, giảm mô men uốn cột MỘT SỐ BIỆN PHÁP GIA CƯỜNG KẾT CẤU THÉP * Gia cường dàn kết cấu khung thép - Phân Phâ phối hối lại l i nội ội lực l ttrong kh khung bằ cách h tăng tă độ cứng ứ cho h mặt ặt phẳng ngang cánh hạ ; tăng độ cứng khung đầu hồi nhà THIẾT KẾ GIA CƯỜNG KẾT CẤU THÉP BẰNG CÁCH TĂNG TIẾT DIỆN THIẾT KẾ GIA CƯỜNG DẦM THÉP - Tính tốn gia cường hai trạng thái : đàn hồi biến dạng dẻo a Tiết diện dầm gia cường b Sơ đồ S ứng ứ suất ấ giai đoạn đàn hồi c Sơ đồ ứng suất giai đoạn dẻo THIẾT KẾ GIA CƯỜNG KẾT CẤU THÉP BẰNG CÁCH TĂNG TIẾT DIỆN THIẾT KẾ GIA CƯỜNG DẦM THÉP * Tính theo trạng thái giới hạn giai đoạn đàn hồi M1 : mơ men uốn tính tốn trước gia cường tác dụng lên dầm M2 : mô men uốn tăng thêm sau gia cường - Bước : Xác định diện tích tiết diện phần tử gia cường F2 = M1 y1 + M ytq − RJ x1 d2 ⎞ ⎛ 2⎜ y1 + ⎟ (R − σ ) 2⎠ ⎝ M y1 σ1 = J x1 R : cường độ tính tốn thép Jx1 : mơ men qn tính tiết diện trước gia cường Jxtq : mô men quán tính tiết diện sau gia cường THIẾT KẾ GIA CƯỜNG KẾT CẤU THÉP BẰNG CÁCH TĂNG TIẾT DIỆN THIẾT KẾ GIA CƯỜNG DẦM THÉP * Tính theo trạng thái giới hạn giai đoạn đàn hồi - Bước : Kiểm tra ứng suất tiết diện gia cường độ võng M y1 M ytq σ1 = + ≤R J x1 J xtqq f = f1 + f ≤ [ f ] f1 : độ võng dầm tải trọng trước gia cường gây f2 : độ võng dầm tải trọng sau gia cường gây ... THÉP Những hư hỏng phổ biến giàn kèo thép 1- Cong vênh bụng 2- Cong vênh cục 3- Giàn vênh khỏi mặt phẳng làm việc 4- Bản mã bị vênh 5- Bản mã bị nứt 6- Hư hỏng gối tựa NHỮNG NGUYÊN NHÂN GÂY HƯ... 1- Thanh nén cong vênh khỏi mặt dàn 2- Thanh kéo cong vênh khỏi mặt dàn - Thanh kéo cong g vênh g mặt ặ dàn - Thanh nén cong vênh mặt dàn - Độ võng dư lớn 6- Cong vênh cục nén Tỷ lệ hư hỏng phần. .. Văn Kiểm, ể 2000) 7- Cong vênh cục kéo NHỮNG NGUYÊN NHÂN GÂY HƯ HỎNG KẾT CẤU THÉP Những hư hỏng phổ biến cột thép 1- Cong vênh cục 2- Cong vênh bụng 3- Vết lẹm cánh cột 4- Lỗ khoét bụng ĐÁNH