Gia Cường kết Cấu Bằng Vật Liệu Composite Sợi Carbon - Dự án Sunwah Pearl 52 tầng

Biện Pháp Gia Cường kết Cấu Bằng Vật Liệu Composite Sợi Carbon - Dự Án Sunwah Pearl 52 tầng

PHƯƠNG ÁN GIA CỐ KẾT CẤU BẰNG VẬT LIỆU COMPOSITE SỢI CARBON (CFRP)

Công trình

SUNWAH PEARL

Địa điểm

QUẬN BÌNH THẠNH - TP.HCM

Thực hiện:

Chủ trì:

KS Võ Tuấn Hải

ThS Hoàng Thế Thao

Chấp thuận: PGS.TS Đậu Văn Ngọ

11- 2018 Rev01

1 Đề xuất phương án gia cố

Căn cứ vào hồ sơ kết cấu và hiện trạng công trình, Trung tâm Rectie đưa phương

án gia cố là dùng lưới sợi Carbon (CFRP) để gia cường khả năng chịu tải của hệ vách công trình

2 Ưu điểm của phương án gia cố bằng CFRP

Sau quá trình trình nghiên cứu và lựa chọn, chúng tôi nhận thấy dùng phương án gia cường bằng sợi CFRP là khả thi nhất, phương án này không làm thay đổi tiết diện hình học của kết cấu và nâng cao khả năng chịu lực của kết cấu Vì vậy, không ảnh hưởng đến việc sử dụng và kiến trúc của công trình, thời gian thi công nhanh, chi phí hợp lý

Ghi chú: Sợi CFRP có cường độ chịu kéo gấp khoảng 8 đến 10 lần thép thông thường

3 Vật liệu sử dụng

- Lưới sợi Cacbon có các tính chất kỹ thuật sau:

+ Tên sản phẩm: SikaWrap Hex 230C

+ Chiều rộng 500mm, chiều dày 0,127mm;

+ Mô đun đàn hồi trung bình 231k N/mm 2 ;

+ Độ bền kéo đứt trung bình 2800 N/mm 2 ;

+ Chất kết dính Sikadur: 330

4 Công tác thí nghiệm vật tư đầu vào

Công tác lấy gia công mẫu thí nghiệm

Mẫu thử trước khi tiến hành kéo

Mẫu thử sau khi kéo đứt

Kéo mẫu trên máy

Test mẫu tại phòng thí nghiệm – ĐH Bách Khoa Tp.HCM

Kết quả thí nghiệm điển hình

5 Vị trí gia cố

Xem bảng vẽ đính kèm

6 Quy trình thi công gia cường

- Kẻ định vị các vị trí sẽ dán sợi CFRP trên vách cần gia cố cần gia cố;

- Mài bề mặt bêtông (bò tròn các góc của vách bê tông lớn hơn 2cm), vệ sinh bụi sạch

sẽ trước khi dán CFRP;

- Kiểm tra độ phẳng bề mặt và độ ẩm bề mặt của bê tông;

- Dán sợi CFRP dọc theo vị trí định vị trên vách đã kiểm tra bề mặt (theo quy trình trong bản vẽ đính kèm)

- Tô hoàn thiện bề mặt vách

Tên mẫu

Chiều dày (mm)

Chiều rộng (mm)

Chiều dài (mm)

Cường

độ (MPa)

M1 0.1 20.35 160 3650 M2 0.1 20.01 160 5202 M3 0.1 20.13 160 4490 M4 0.1 19.78 160 4050 M5 0.1 20.04 160 4640 M6 0.1 20.34 160 3850

Công tác thi công dán sợi CFRP

Trát vữa chống cháy cho sợi

Công tác trộn vữa kết dính

NHỮNG CƠNG TRÌNH ĐÃ THỰC HIỆN TIÊU BIỂU

Sau đây là tĩm tắt những dự án tiêu biểu liên quan đến thiết kế và gia cố cơng trình của

BÁCH KHOA đã và đang thực hiện trong những năm gần đây tại Việt Nam

STT TÊN DỰ ÁN CHỦ ĐẦU TƯ /ĐƠN VỊ THI CÔNG

NĂM THỰC HIỆN

Nợi dung cơng việc ĐỊA ĐIỂM

1

Trung tâm thương mại

Union Square, Q.1

Gia cố hệ vách

để đổi cơng năng của tịa nhà

Q.1 TP.HCM;

2 Khu Căn hộ cao cấp Quốc Cường 2 ( 30 tầng và 2

tầng hầm)

Công ty Cổ phần Quốc Cường Gia Lai 2013

Gia cố hệ vách

để thay đổi cơng năng tịa nhà

H Bình Chánh

3 Khu Căn hộ Cao Cấp Giai Việt (31 tầng và 2 tầng

hầm)

Công ty Cổ Phần Giai

Việt 2012

Gia cố cợt để thay đổi cơng năng tâng thương mại

Quận 8, Tp.HCM

4 SaiGon Plaza ( 4 tầng hầm và 26 tầng cao) Công ty Cổ phần

Quốc Cường Liên Á 2014

Gia cố hệ cợt biên để bỏ hệ cợt giữa cho khu văn phịng BIDV (từ tầng trệt đến tầng 9)

Quận 1 Tp.HCM

5 Chung cư 102 Trường Chinh Chung cư 102

Trường Chinh 2014

Gia cố cột và sàn tầng hầm Hà Nội

6 NACIMEX NAM ĐỊNH K H Á C H S Ạ N Tập đoàn Nam

Gia cố sàn dầm, cợt nâng tầng để thay đổi cơng năng

Nam Định

7 T h u ậ n K i ề u P l a z a Cơng ty Hịa Bình 2017

Gia cố dầm sàn phục vụ cải tạo trung tâm thương mai

Quận 5- Tp.HCM

8 ORIENTTAL PLAZA Cơng ty Cát Linh 2017

Gia cố dầm sàn phục vụ cải tạo trung tâm thương mai

Quận Tân Bình- Tp.HCM

Trung tâm thương mại Union Square, Q.1 TP.HCM;

Mục đích gia cố: Gia cố hệ vách để đổi công năng sử dụng

Dự án: Khu căn hộ cao cấp Quốc Cường 2

Số tầng hầm: 02 tầng và 30 tầng cao

Mục đích gia cố: Vì tòa nhà chuyển đổi sang căn hộ nhỏ nên phải cắt

một số vách chịu lực của công trình Vì vậy, để đảm bảo an toàn, phải gia cố hệ vách để đảm bảo khả năng chịu lực cho công trình

Dự án: Khu căn hộ cao cấp Giai Việt

Số tầng hầm: 02 tầng và 31 tầng

Mục đích gia cố: Vì muốn chuyển đổi công năng của tầng thương mại, nên tải trong công trình tăng lên Vì vậy, cần phải gia cố cột và vách các tầng hầm và tầng trệt, lầu 1 để đảm bảo an toàn

Dự án: Saigon Plaza

Số tầng hầm: 04 tầng hầm và 26 tầng Mục đích gia cố: Gia cố hệ cột biên để bỏ hệ cột giữa cho khu văn phòng BIDV (từ tầng trệt

đến tầng 9) Ngoài ra, vì thay đổi chức năng các tầng trên từ căn hộ sang khách sạn nên hệ

lưới cột bị thay đổi, vì vậy giải dùng giải pháp hệ sàn chuyển vượt nhịp 20m Do đó, hệ cột

thay đổi nội lực rất lớn

Công trình: Khánh Sạn 5 Sao (Namcimex Nam Định) Mục đích gia cố: Gia cố sàn dầm, cột nâng tầng để thay đổi công năng

Công trình Thuận Kiều Plaza (The Garden Mall)

Mục đích gia cố: Tăng khả năng chịu lực dầm và sàn tại khu vực hồ bơi và trung tâm thương mại

CÔNG TRÌNH ORIENTTAL PLAZA

Mục đích gia cố: Tăng khả năng chịu lực hệ cột vách và dầm sàn trong quá trình thay đổi

công năng trung tâm thương mại

PHỤ LỤC TÍNH TOÁN

1 Cơ sở tính toán

Vì vách bị thiếu cốt đai bó đầu cột Vì vậy, đơn vị thiết kế gia cố tính toán tương đương

về cường độ giữa cốt đai và sợi CFRP

2 Khả năng chịu kéo của cốt đai

Khả năng chịu kéo của cốt đai trong một đầu vách:

- Đường kính cốt đai: d=12mm

- Khoảng cách cốt đai; a=100mm

- Số cốt đai trong một vách (một đầu vách): 32 đai

- Cường độ chịu kéo của cốt đai f y =390Mpa

- Khả năng chịu kéo tổng cộng của cốt đai là: Qs=n.A0s fy=1411kN

3 Khả năng chịu kéo của sợi CFRP

- Bề rộng sợi b=160mm

- Số dãy: m=7 dãy

- Số lớp cho một dãy: n=4 lớp

- Chiều dáy một lớp: a=0.127mm

- Cường độ chịu kéo của sợi: f yc =2800Mpa

- Khả năng chịu kéo tổng cộng của sợi CFRP sau khi gia cường:

Q cfrp =n.m.b.a.f yc =1593kN

4 Kiểm tra khả năng chịu lực

Q s =1411kN <Qcfrp=1593kN

Kết luận: Sợi CFRP gia cường đảm bảo tương đương về khả năng chịu lực

09-2018

A TIÊU CHÍ KỸ THUẬT ĐỐI VỚI SIKAWRAP - 231C:

- Tên sản phẩm : SIKAWRAP

- Nhà sản xuất: SIKA LIMITED VIETNAM

- Module của sợi CARBON: Ef= 165000MPa

- Cường độ chịu kéo : 2800MPa (tính trung bình trên Wrap)

- Nghiệm thu: Dựa trên giấy chứng nhận chất lượng của nhà sản xuất

SIKA LIMITED VIETNAM hoặc kéo tại phòng thí nghiệm theo tiêu chuẩn ASTM D3039/D3039M-08

DỮ LIỆU KỸ THUẬT

- Khối lượng riêng: 1.80 g/cm3

CÁC ĐẶC TÍNH VỀ CƠ LÝ:

bình Wrap 0.1mm)

THÔNG TIN HỆ THỐNG

Cấu trúc hệ thống: Phải tuân thủ theo hệ thống sau:

-Lớp lót cho bê tông: Sikadur-330

-Lớp nhựa tẩm cho SikaWrap: Sikadur-330

-Lớp gia cường kết cấu: SikaWrap - 231C

PHƯƠNG PHÁP THI CÔNG

Định mức: -Định mức phụ thuộc vào độ nhám của bề mặt thi công khoảng: 0.5kg/m2

(Sikadur-330).

HƯỚNG DẪN THI CÔNG

Phương pháp thi công/ dụng cụ:

-Có thể cắt tấm SikaWrap bằng loại kéo đặc biệt hay dao cạo, không được gấp tấm SikaWrap

LƯU Ý THI CÔNG/ GIỚI HẠN:

-Có thể cắt tấm SikaWrap bằng loại kéo đặc biệt hay dao cạo, không được gấp tấm SikaWrap

-Sản phẩm này chỉ được thi công bởi những người có kinh nghiệm về sản

phẩm này

-Bán kính tối thiểu của góc thi công là >20mm Mài góc hoặc dùng vữa

Sika để bo tròn góc nếu cần thiết

-Mối nối cùng chiều dài cần chống lên nhau tối thiểu 100mm,điều này còn tùy

thuộc vào loại SikaWrap hoặc theo chỉ định của bản thiết kế

-Khi thi công các tấm cạnh nhau thì không cần chừa phần chồng lên(theo

chiều các sợi ngang) tuy nhiên phải cần đảm bảo phủ kín chu vi cột

TIÊU CHÍ KỸ THUẬT:

- Tên sản phẩm : SIKADUR-330

- Hàm lượng:

+ Hàm lượng keo khoảng : 0.5kg/m2 bề mặt dán keo

- Nghiệm thu: Dựa trên giấy chứng nhận chất lượng của nhà sản xuất SIKA LIMITED VIETNAM

THÔNG SỐ KỸ THUẬT Gốc hóa học: -Nhựa epoxy Tỷ trọng: -Hỗn hợp nhựa: 1.31kg/l (ở 23oC).

THÔNG TIN HỆ THỐNG Hệ thống thi công: -Lớp lõi Sikadur -330 -lớp thấm chèn Sikadur -330 -Lớp lưới gia cường SikaWrap (phù hợp theo yêu cầu).

CHI TIẾT THI CÔNG Định mức: -Định mức phụ thuộc vào độ nhám bề mặt nền và độ thấm của loại lưới SikaWrap

-Định mức thông thường: 0.5kg/m² (tùy bề mặt)

Chất lượng bề mặt:

-Bề mặt cần phải khô và sạch, không dính dầu mỡ, sơn và bụi bẩn

-Bề mặt được kết dính phải bằng phẳng:

+ Bề mặt <=0,5m độ chênh tối đa là 2mm cho 0,3m dài + Bề mặt > 0,5m độ chênh tối đa là 5mm cho 0,3m dài -Những lỗ rỗng có đường kính và chiều sâu lớn hơn 5mm thì phải xử lý bằng sika refit 2000 hoặc trong quá trình thi công dán tấm dùng sikadur 330 trám

đầy lỗ rỗng

-Đối với những lớp phủ ở góc tường thì bán kính của góc nhỏ nhất cho phép là

20mm (tùy thuộc vào loại SikaWrap) hoặc tuân thủ theo thiết kế Cũng có thể

dùng máy mài góc hoặc thi công lớp vữa Sikadur để tạo góc

Chuẩn bị bề mặt: -Bề mặt bê tông hay bề mặt cần gia cố phải được chuẩn bị sạch bằng dụng cụ cơ

học như máy bắn cát hoặc máy mài

11/2018

THIẾT KẾ GIA CỐ VÁCH

THIẾT KẾ KỸ THUẬT WORKING DESIGN

Email: rectiebk@gmail.com Tel: 08 38 636 822, Fax: 08 38 636 822 Địa chỉ: 268 Lý Thường Kiệt, Q.10, Tp.HCM

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HCM

RECTIE

BK

TP.HCM

SUNWAH PEARL

Độ ẩm bề mặt: -Độ ẩm bề mặt nhỏ hơn 4%.

Điểm sương: -Cẩn thận sự ngưng đọng hơi nước.

HƯỚNG DẪN THI CÔNG

Cách trộn: -Tỷ lệ trộn (theo trọng lượng) A:B = 4:1

Trong đó: Thành phần A : dạng sệt có màu trắng

Thành phần B : dạng sệt có màu xám

Hỗn hợp A và B sau khi trộn có màu xám nhạt

-Cần phải cân đong chính xác mỗi thành phần khi trộn mẫu

Thời gian trộn: -Trộn nguyên bộ: trộn hai thành phần A và B vào nhau trong ít nhất 3 phút bằng

cần khoáy xoắn hình lưỡi khoan có tốc độ chậm (cao nhất là 600 vòng/phút) cho đến khi hỗn hợp đồng

nhất có màu xám Sau đó vét sạch xụng quanh thùng trộn và tiếp tục trộn trong vòng 1 phút ở tốc độ

chậm để hạn chế sự cuốn khí nên trộn vừa đủ dùng vì khi thi công lâu mẫu sè đóng cứng, rất khó thi

công

-Trộn không nguyên bộ: phải khấy đều từng thành phần riêng lẻ trước, sau đó cân

từng thành phần cho đúng tỷ lệ rồi tiến hành trộn như trên

PHƯƠNG PHÁP THI CÔNG:

Trước khi thi công phải chắc chắn độ ẩm bề mặt và điểm sương phải đạt yêu cầu

-Kích thước Sika Wrap phải được cắt chính xác

Thi công nhựa: Thi công lớp Sikadur - 330 lên bề mặt đã được chuẩn bị sẵn bằng rulo hay cọ quét

+ Cách đặt lưới và dán:

Đặt lưới Sikawrap trực tiếp lên Sikadur - 330 , cẩn thận ép lưới lên Sikadur - 330 bằng Rulo nhựa loại có rãnh sao cho lớp Sikadur - 330 này lấp đầy qua lỗ lưới và không được ép Quá mạnh sẽ tạo nếp gấp

+ Thi công thêm lớp lưới tiếp theo:

trước đó vẫn còn ướt và dùng Rulo nhựa có sọc ép chặt lưới như thi công lớp trước đó

+ Lớp vữa bảo vệ:

Phải tô vữa bảo vệ dày 2cm mác 100

+ Mối nối:

Nối theo chiều lớp lưới: Mối nối lưới Sikawrap có bề rộng tối thiểu chồng lên nhau theo thiết kế hoặc 100mm (nếu thiết kế không quy định)

+ Nối tiếp xúc:

Theo một chiều lưới: Khi đặt lưới Sikawrap theo một hướng không chồng lên nhau chỉ được thi công khi có yêu cầu của thiết kế

+ Nối đa phương: Bề rộng mối nối chồng lên nhau tối thiểu là 100mm, (tùy thuộc vào loại lưới) hoặc tuân thủ theo thiết kế

+ Thi công tấm SikaWrap : bán kính tối thiểu góc thi công là 20mm Mài góc hoặc dùng Sikadur để bo tròn góc nếu cần thiết

công

Phải chắc chăn việc dán lưới và ép chặt lên Sikadur-330 trước khi Sikadur-330 khô mặt

Ở nhiệt độ thấp hoặc độ ẩm môi trường cao thì bề măt Sikadur-330 có thể còn hơi dính tay ,nếu muốn thi công lớp thứ hai hoặc phủ sơn lên thì lớp dính này phải được loại bỏ để đảm bảo độ bám dính tốt nhất

Loại bỏ lớp dính này bằng nước Trong mọi trường hợp, trước khi thi công lớp thứ hai thì bề mặt lớp thứ nhất phải khô ráo hoàn toàn

Nếu thi công trong điều kiện nóng hoặc lạnh thì nên giữ nguyên liệu trong điều kiện lưu trữ 24 giờ trước khi thi công để đảm bảo chất lượng trong quá trình trộn, thi công và thời gian cho phép thi công

Số lớp thi công chồng lên nhau phải được kiểm soát tránh trường hợp thời gian chờ quá lâu giữa 2 lớp

Số lớp thi công phụ thuộc vào loại lưới SikaWrap và điều kiện nhiệt độ môi trường

D TIÊU CHÍ KỸ THUẬT CỦA VỮA TÔ BẢO VỆ (PHẦN NÀY KHÔNG NẰM TRONG KHỐI LƯỢNG CÔNG VIỆC GIA CỐ)

- Chiều dày lớp vữa tô >=2cm

- Mác vữa >=100

- Phải tô phủ bên ngoài toàn bộ bề mặt trong phạm vi gia cố sợi carbon

11/2018

THIẾT KẾ GIA CỐ VÁCH

THIẾT KẾ KỸ THUẬT WORKING DESIGN

Email: rectiebk@gmail.com Tel: 08 38 636 822, Fax: 08 38 636 822 Địa chỉ: 268 Lý Thường Kiệt, Q.10, Tp.HCM

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HCM

RECTIE

BK

TP.HCM

SUNWAH PEARL

10D20

4

12D20

5

L1 D12

L3 D12

D12 D12

L2 D12

L3 D12

48D25

1

L1

D12

L2

D12

L2

D12

L3

D12

L3 D12 L1 D12

( +LEVEL 20 >>> +LEVEL 26) ( +SÀN TẦNG 20 >>> + SÀN TẦNG 26

11/2018

THIẾT KẾ GIA CỐ VÁCH

THIẾT KẾ KỸ THUẬT WORKING DESIGN

Email: rectiebk@gmail.com Tel: 08 38 636 822, Fax: 08 38 636 822 Địa chỉ: 268 Lý Thường Kiệt, Q.10, Tp.HCM

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HCM

RECTIE

SUNWAH PEARL

1

L1

D12

L2

D12

L2

D12

L3

D12

L3 D12

12D20

4

11D20

5

L1 D12

L3 D12

D12 D12

L2 D12

L3 D12

( +LEVEL 26 >>> +LEVEL 32) ( +SÀN TẦNG 26 >>> +SÀN TẦNG 32)

11/2018

THIẾT KẾ GIA CỐ VÁCH

THIẾT KẾ KỸ THUẬT WORKING DESIGN

Email: rectiebk@gmail.com Tel: 08 38 636 822, Fax: 08 38 636 822 Địa chỉ: 268 Lý Thường Kiệt, Q.10, Tp.HCM

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HCM

RECTIE

SUNWAH PEARL