NGHIÊN CỨU ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN GIA CƯỜNG KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THÉP CHO MỘT SỐ CÔNG TRÌNH HIỆN HỮU Ở KON TUM

G
TRƯỜNG ĐẠI HỌ

NGUYỄN T

N

ỮU

NG IÊN ỨU ĐỀ XUẤT P ƯƠNG N
GI

ƯỜNG

ẾT ẤU Ê TƠNG ỐT T ÉP

MỘT SỐ ƠNG TRÌN

IỆN

ỮU Ở

N TUM

Chun ngành: Kỹ thuật Xây dựng cơng trình Dân dụng và Công nghiệp
Mã số: 60.58.02.08

LUẬN VĂN T Ạ SĨ

Ỹ THUẬT

Người hướng dẫn khoa học: TS. TRẦN N

Đà Nẵng - Năm 2019

T IỆN


LỜI CAM ĐOAN

Tơi cam đoan đây là cơng trình nghiên cứu của riêng tôi.
Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai
công bố trong bất kỳ cơng trình nào khác.

gười cam đoan

Nguyễn Thanh

ữu


MỤC LỤC
TRANG BÌA
LỜ AM OA
MỤ LỤ
TRA G TĨM TẮT T Ế G V ỆT & T Ế G A
DA
MỤ
Á BẢ G
DA
MỤ

Á
Ì
MỞ ẦU .........................................................................................................................1
1. Tính cấp thiết của đề tài: .........................................................................................1
2. Mục tiêu của đề tài: .................................................................................................1
3. ối tượng nghiên cứu: ............................................................................................1
4. Phạm vi nghiên cứu: ................................................................................................1
5. Phương pháp nghiên cứu:........................................................................................2
6. Bố cục đề tài: ...........................................................................................................2
ƯƠ G 1. TỔ G QUA VỀ Á
Ơ G TRÌ
Ệ
ỮU Ở KO TUM ......3
1.1. Tổng quan tình hình hoạt động các cơng trình bê tơng cốt thép trên địa bàn tỉnh
Kon Tum .....................................................................................................................3
1.2. Tổng quan về hiện trạng các cơng trình bê tơng cốt thép được xây dựng trên địa
bàn tỉnh Kon Tum .......................................................................................................5
1.3. Khảo sát cơng trình Trụ sở hi nhánh Viettel Kon Tum .....................................8
1.3.1. Tình trạng cơng trình ....................................................................................8
1.3.2. gun nhân hư hỏng kết cấu ....................................................................12
1.4. Kết luận ..............................................................................................................13
ƯƠ G 2. Á P ƯƠ G Á G A ƯỜ G DẦM BÊ TÔ G ỐT T ÉP........14
2.1. Gia cường bằng phương pháp tăng kích thước tiết diện ....................................14
2.1.1. Xác định chiều dày tăng cường phía chịu nén của tiết diện .......................17
2.1.2. Xác định tiết diện cốt thép bổ sung sau khi gia cường bằng phương pháp
tăng cường chiều cao tiết diện phía kéo kết hợp tăng cường cốt thép ..................18
2.2. Gia cường bằng phương pháp dán tấm thép ......................................................20
2.2.1. ấu tạo ........................................................................................................20
2.2.2. Tính tốn gia cường khả năng chịu uốn dầm bằng phương pháp dán
bản thép .................................................................................................................22

2.3. Gia cường khả năng chịu uốn bằng phương pháp thay đổi sơ đồ kết cấu .........23
2.3.1. ấu tạo: .......................................................................................................23
2.3.2. ặc điểm về thiết kế và tính tốn: ..............................................................25
2.3.3. Trình tự tính tốn: .......................................................................................27


2.4. Kết luận chương: ................................................................................................30
ƯƠ G 3. Ề XUẤT P ƯƠ G Á G A ƯỜ G DẦM BÊ TÔ G ỐT T ÉP
O MỘT SỐ Ơ G TRÌ
Ệ
ỮU TRÊ
ỊA B
TỈ
KO TUM .....31
3.1. o đạc hiện trường: ............................................................................................31
3.1.1. ịa điểm thực hiện: .....................................................................................31
3.1.2. o cường độ bê tông bằng súng bật nẩy: ...................................................32
3.1.3. Siêu âm cốt thép ..........................................................................................34
3.2. Xác định khả năng chịu lực còn lại của kết cấu .................................................37
3.2.1. ường độ bê tơng hiện trường ....................................................................37
3.2.2. Bố trí cốt thép trong dầm ............................................................................37
3.2.3. Sơ đồ tính kết cấu........................................................................................37
3.2.4. Xác định khả năng chịu lực của dầm ..........................................................38
3.3. ác phương án gia cường kết cấu ......................................................................40
3.3.1. Phương án tăng cường chiều cao vùng nén ................................................40
3.3.2. Phương án tăng cường bê tông vùng kéo và thêm cốt thép chịu kéo .........41
3.3.3. Phương án dán bản thép ..............................................................................42
3.4. So sánh chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật giữa các phương án gia cường kết cấu ..........43
3.4.1. Khối lượng vật liệu sử dụng gia cường ......................................................43
3.4.2. Giá trị dự toán của các phương pháp gia cường .........................................45

3.4.3. Lựa chọn phương án gia cường dầm ..........................................................50
3.5. Kết luận chương .................................................................................................51
KẾT LUẬ
U G ....................................................................................................53
DA
MỤ T L ỆU T AM K ẢO ......................................................................54
P Ụ LỤ .....................................................................................................................55
QUYẾT Ị
G AO Ề T LUẬ VĂ T
SĨ (BẢ SAO)
BẢ SAO KẾT LUẬ
ỦA Ộ Ồ G, BẢ SAO
Ậ XÉT ỦA Á
P Ả BỆ .


TR NG TÓM TẮT TIẾNG VIỆT & TIẾNG N
NG IÊN ỨU ĐỀ XUẤT P ƯƠNG N GI
T ÉP
MỘT SỐ ÔNG TRÌN

ƯỜNG ẾT ẤU Ê TƠNG ỐT
IỆN ỮU Ở
N TUM

ọc viên: guyễn Thanh ữu hun ngành: Kỹ thuật cơng trình xây dựng
Mã số: 60.58.02.08 , Khóa: K34 – KT- Trường ại học Bách khoa -

Tóm tắt: Dầm bê tơng cốt thép có thể bị xuống cấp và khơng cịn đủ khả năng chịu
lực trong quá trình sử dụng do nhiều nguyên nhân như do các sai sót trong q trình

xây dựng, thay đổi cơng năng sử dụng cơng trình, hư hỏng do tác động của môi trường
hay do các sự cố, hỏa hoạn và động đất. ó nhiều phương pháp để gia cường các dầm
bê tông cốt thép này. Luận văn đã phân tích các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật của các
phương án gia cường dầm bê tông cốt thép khác nhau, bao gồm phương pháp tăng
kích thước tiết diện, phương pháp dán tấm thép hay thay đổi sơ đồ kết cấu. ác
phương pháp này được ứng dụng vào gia cường một cơng trình cụ thể bằng bê tơng cốt
thép; từ đó hiệu quả kinh tế kỹ thuật giữa các phương án được so sánh và nhận xét.
Từ khoá – gia cường; dầm; bê tơng cốt thép; kích thước tiết diện; tấm thép.

A STUDY ON STRENGTHENING METHODS FOR EXISTING
REINFORCED CONCRETE BUILDINGS IN KON TUM
Abstract: Reinforced concrete beams can become deficient during their service life
due to construction errors, functional changes, damage accumulated over time or
caused by accidental overloading, fire or earthquakes. There are several methods of
strengthening these reinforced concrete beams. This thesis investigated the technical
and economic characteristics of various methods of strengthening reinforced concrete
beams, including increasing the beam cross-sectional area, adding steel plates to the
beam, and changing the beam working diagram. Application of these strengthening
methods into a real reinforced concrete building was carired out; and their technical
and economic efficiency was compared and remarked.
Key words – strengthening; beam; reinforced concrete; cross-sectional area; steel
plate.


DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 3.1. Kết quả đo đạc xác định cường độ bê tông của dầm D1 ..............................34
Bảng 3.2. ường kính cốt thép của dầm D1 .................................................................36
Bảng 3.3. Phương án tăng cường tiết diện bê tông chịu nén .........................................43
Bảng 3.4. Phương án tăng cường tiết diện bê tông chịu kéo kết hợp cốt thép chịu kéo
.......................................................................................................................................44

Bảng 3.5. Phương án dán bản thép ................................................................................44
Bảng 3.6. Phương án tăng cường tiết diện bê tông chịu nén .........................................46
Bảng 3.7. Phương án tăng cường tiết diện bê tông chịu kéo kết hợp cốt thép chịu kéo
.......................................................................................................................................47
Bảng 3.8. Phương án dán bản thép ................................................................................48
Bảng 3.9. Phương án dự tốn thi cơng thực tế tại cơng trình ........................................49


DANH MỤC CÁC HÌNH

ình 1.1. hà rơng KonKlo ...........................................................................................5
ình 1.2. hà rơng làng Kon ra hot.............................................................................5
ình 1.3. Trụ sở Liên đồn lao động tỉnh ......................................................................6
ình 1.4. Bảo tàng tổng hợp tỉnh ....................................................................................6
ình 1.5. gục Kon Tum hiện nay .................................................................................6
ình 1.6. gục Kon Tum năm 1 31 ...............................................................................6
ình 1. . Khách sạn ơng Dương ..................................................................................7
ình 1.8. hà Khách ữu ghị ......................................................................................7
ình 1. . hà ở người Bana ............................................................................................8
ình 1.10. hà ở kiền kề .................................................................................................8
ình 1.11. iện trạng cơng trình hi nhánh Viettel Kon Tum .....................................12
Hình 2.1. ác dạng tăng cường tiết diện .......................................................................15
Hình 2.2. Tăng cường tiết diện phía dưới và bổ sung cốt thép .....................................16
Hình 2.3. Sơ đồ tính tốn của tiết diện trước và sau gia cường ....................................17
Hình 2.4. Sơ đồ tính tốn của tiết diện trước và sau gia cường ....................................19
Hình 2.5. Gia cường cấu kiện chịu uốn bằng thép tấm .................................................21
ình 2.6. Sơ đồ gia cường kết cấu bằng cách đặt thêm gối tựa cứng ...........................24
ình 2. . hi tiết liên kết giữa gối tựa với kết cấu cần gia cường ................................25
ình 2.8. Biểu đồ mơmen dầm liên tục trước và sau khi gia cường bằng cách đặt thêm
gối phụ - các gối 1, 2, 3, K - gối phụ đặt thêm ..............................................26

ình 2. . Gia cường cốt thép chịu mơmen âm trong gối tựa phụ .................................27
ình 2.10. Sơ đồ tính tốn gia cường bằng gối tựa phụ cố định (khơng dùng kích) ....28
ình 2.11. Sơ đồ tính tốn gia cường bằng gối tựa phụ cố định (có dùng kích) ..........29
Hình 3.12. Dầm bị hư hỏng ...........................................................................................32
ình 3.13. Súng bật nẩy 181 ....................................................................................32
ình 3.14. Máy siêu âm cốt thép Profometer 5 ( 3 6) ................................................35
ình 3.15. Sơ đồ làm việc của dầm đang xét ................................................................37
ình 3.16. Sơ đồ tính dầm đang xét ..............................................................................38
ình 3.1 . Biểu đồ mơ men dầm ...................................................................................38
ình 3.18. Sơ đồ ứng suất của dầm trước khi gia cường ..............................................39
ình 3.1 . Sơ đồ ứng suất của dầm sau khi gia cường .................................................41
ình 3.20. So sánh chi phí gia cường dầm ....................................................................50


1

MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài:
iện nay trên địa bàn tỉnh Kon Tum cơng trình bê tơng cốt thép hầu hết đã
được xây dựng từ lâu và đang có dấu hiệu xuống cấp.

ác dầm bê tơng cốt thép

chịu lực cho cơng trình có dấu hiệu nứt và chuyển vị gây mất an tồn cho việc khai
thác cơng trình. Vấn đề đặt ra là không thể xây mới các cơng trình này do nguồn
ngân sách nhà nước khó khăn. Do đó, việc sửa chữa và gia cường cho các dầm này
để đảm bảo khả năng chịu lực và đảm bảo mỹ quan là điều rất cần thiết.
ác phương pháp gia cường, sửa chữa cơng trình thường hay được sử dụng
cho cơng trình bê tơng cốt thép có thể là dán tấm gia cường FRP hoặc tấm chất dẻo
có cốt sợi, tăng kích thước tiết diện chịu lực hoặc bổ sung thêm cốt thép dọc... Tuy

nhiên, việc chọn lựa phương pháp gia cường và áp dụng cho cơng trình bê tơng cốt
thép chưa được nghiên cứu và áp dụng.
Do đó đề tài này nghiên cứu đề xuất phương án gia cường kết cấu bê tơng cốt
thép cho cơng trình cụ thể trên địa bàn tỉnh Kon Tum đề xuất phương án gia cường
hiệu quả về mặt kinh tế, kỹ thuật.
Vì vậy, đề tài “Nghiên cứu đề xuất phương án gia cường kết cấu bê tông
cốt thép cho một số công trình hiện hữu ở Kon Tum” có ý nghĩa thực tiễn.
2. Mục tiêu của đề tài:
-

ghiên cứu quá trình xuống cấp và hư hỏng của kết cấu bê tông cốt thép.

-

ghiên cứu các phương án gia cường dầm bê tông cốt thép.

-

So sánh, đánh giá hiệu quả kinh tế, kỹ thuật giữa các phương án gia cường dầm bê
tông cốt thép.

3. Đối tượng nghiên cứu:
- Các phương án gia cường dầm bê tông cốt thép.
4. Phạm vi nghiên cứu:
- Dầm bê tơng cốt thép trong các cơng trình hiện hữu ở Kon Tum.


2

5. Phương pháp nghiên cứu:

- ghiên cứu cơ sở lý thuyết và tính tốn các phương án gia cường dầm bê tông
cốt thép dựa trên các tiêu chuẩn và các hướng dẫn thiết kế.
- Tổng hợp, phân tích để đánh giá hiệu quả kinh tế, kỹ thuật giữa các phương án
gia cường.

6. Bố cục đề tài:
hương 1: Tổng quan về các cơng trình hiện hữu ở

on Tum

1.1. Tổng quan về tình hình hoạt động của các cơng trình hiện bê tông cốt
thép ở trên địa bàn tỉnh Kon Tum.
1.2. Tổng quan về hiện trạng các cơng trình bê tơng cốt thép được xây dựng
trên địa bàn tỉnh Kon Tum.
1.3. iện trạng cơng trình khảo sát.
1.4. Kết luận hương 1.
hương 2: ác phương án gia cường, gia cố dầm bê tông cốt thép
2.1. guyên nhân gây hư hỏng kết cấu.
2.2. ác phương án gia cường dầm bê tông cốt thép.
2.3. Kết luận chương 2.
hương 3: Đề xuất phương án gia cường dầm bê tơng cốt thép cho một
số cơng trình hiện hữu trên địa bàn Tỉnh

on Tum

3.1. ề xuất phương án gia cường cho các trường hợp hư hỏng cụ thể.
3.2. So sánh hiệu quả kinh tế kỹ thuật của phương án được lựa chọn.
3.3. Kết luận chương 3.

3

CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN VỀ CÁC CƠNG TRÌNH HIỆN HỮU Ở KON TUM

1.1. Tổng quan tình hình hoạt động các cơng trình bê tơng cốt thép trên địa
bàn tỉnh Kon Tum
Sự hình thành và phát triển của tỉnh Kon Tum
Kon Tum là một tỉnh miền núi, vùng cao, biên giới nằm ở cực Bắc Tây
gun, có diện tích tự nhiên .6 0,46 km2, chiếm 1 ,13% diện tích vùng Tây
nguyên và 2, % diện tích cả nước.
Tỉnh Kon Tum nằm trong tọa độ địa lý từ 10 020 15 đến 108032 30 kinh
độ

ông và từ 13055 10 đến 1502 15 vĩ độ Bắc. Ranh giới hành chính của tỉnh

Kon Tum có phía Tây giáp

ộng hồ dân chủ nhân dân Lào và Vương quốc

ampuchia; phía Bắc giáp tỉnh Quảng

am; phía

ơng giáp tỉnh Quảng

gãi và

phía am giáp tỉnh Gia Lai.
Kon Tum thuở xa xưa còn rất hoang vắng, đất rộng người thưa; nơi tụ cư của

các dân tộc bản địa đầu tiên bao gồm: Bana, Xê

ăng, Gia Rai, Giẻ-Triêng, Brâu

và Rơ mâm. Làng là tổ chức xã hội duy nhất và được xem như một đơn vị hành
chính mang tính bao quát và cụ thể chi phối mọi hoạt động trong đời sống xã hội.
gày -2-1 13, thực dân Pháp chính thức thành lập tỉnh Kon Tum, bao gồm
03 đại lý hành chính: Kon Tum, heo Reo và Buôn Ma Thuột.
gày 2-7-1 23, đại lý hành chính Bn Ma Thuột được tách ra khỏi tỉnh
Kon Tum để thành lập tỉnh

ăk Lăk và đến ngày 25-5-1 32, tách một phần đất

phía am của tỉnh Kon Tum để thành lập tỉnh Plei Ku (tỉnh Gia Lai bây giờ).
Tháng 10-1 5, tỉnh Kon Tum sáp nhập với tỉnh Gia Lai thành tỉnh Gia Lai Kon Tum và đến ngày 12-8-1 1, tỉnh Kon Tum được tái lập trên cơ sở chia tách
tỉnh Gia Lai - Kon Tum.
iện nay, tỉnh Kon Tum có

đơn vị hành chính cấp huyện (01 thành phố

trực thuộc tỉnh và 8 huyện) với dân số là 443.368 người, mật độ dân số 46
người/km2 .


4

Thành phố Kon Tum, tỉnh Kon Tum nằm trong hệ thống các đô thị Tây
guyên, là đô thị tỉnh l của tỉnh KonTum. Thành phố Kon Tum nằm ở đầu mối
giao thơng giữa đường

ồ hí Minh (Quốc lộ 14) với Quốc lộ 24 và nằm về phía

am tỉnh Kon Tum.
Ranh giới hành chính của thành phố Kon Tum: Phía Bắc giáp huyện
à; phía

am giáp tỉnh Gia Lai; phía

ăk

ơng giáp huyện Kon Rẫy; phía Tây giáp

huyện Sa Thầy. Diện tích tự nhiên là 432,403 km2 .
Theo truyền thuyết của dân tộc Bana được lưu lại rằng: Kon Tum ban đầu
chỉ là tên gọi của một làng của người Bana lập cạnh dịng sơng ăkBla (khoảng sau
năm 1800). Dịch từ tiếng Bana ra tiếng Kinh (Việt), Kon Tum có nghĩa là Làng ồ
(Kon là làng, Tum là hồ, ao, bàu nước,...) và từ đó Kon Tum gắn liền với địa danh
cho đến bây giờ.
gày -2-1 13, thành lập tỉnh Kon Tum và thị xã Kon Tum lúc bấy giờ
được xác định là tỉnh l tỉnh Kon Tum.

ây là vùng địa lý - hành chính và đơ thị

được hình thành sớm nhất ở vùng Tây guyên.
Thành phố Kon Tum vào những năm 1 34 đã là một đô thị sầm uất so với
các đô thị khác trong vùng Tây

guyên, điều này được ông

guyễn Kinh hi mô

tả trong tác phẩm Mọi Kon Tum - xuất bản năm 1 34.
Tháng 10-1 5 hai tỉnh: Gia Lai và Kon Tum sáp nhập thành tỉnh Gia Lai Kon Tum, vai trò tỉnh l của thị xã Kon Tum được thay thế bằng trung tâm chính
trị, kinh tế - xã hội và văn hố của khu vực phía Bắc tỉnh Gia Lai - Kon Tum.

ến

tháng 8-1 1, tỉnh Kon Tum được tái thành lập, thị xã Kon Tum trở lại vai trò là
tỉnh l của tỉnh Kon Tum.
gày 13-4-200 , Thủ tướng

hính phủ đã ký

ghị định số 15/

việc thành lập thành phố Kon Tum trực thuộc tỉnh Kon Tum.

- P về

ây là động lực để

xây dựng và phát triển đô thị thành phố Kon Tum xứng đáng là trung tâm kinh tế,
chính trị, văn hóa, giáo dục của tỉnh Kon Tum nói riêng và khu vực Bắc Tây
guyên nói chung.


5

1.2. Tổng quan về hiện trạng các cơng trình bê tông cốt thép được xây dựng
trên địa bàn tỉnh Kon Tum

Kiến trúc các trình hiện hữu ở Kon Tum
a Các cơng trình cơng c ng, văn h a
*

hà rơng KonKlo:

ằm về phía thượng lưu của khu vực nghiên cứu, bên

cạnh chiếc cầu treo Kon Klor, là nhà rông lớn nhất Kon Tum và Tây

guyên hiện

nay. ây là nơi thường xuyên tổ chức các lễ hội của đồng bào dân tộc thiểu số cho
thành phố Kon Tum nói riêng và tỉnh Kon Tum nói chung.
hà rơng làng Kon ra hốt: ình thức kiến trúc giống như nhà rông Kon
Klor, tuy nhiên với quy mô nhỏ hơn.

hà rông được xây dựng vào năm 2005 tại

khu vực trung tâm của làng Kon ra hốt. ây là nơi sinh hoạt cộng đồng của làng
Kon ra hốt.

ình .

hà rơng on lo

ình 1.2

Trụ sở Liên đồn lao động tỉnh:

hà rông làng on raChot

ược đầu tư xây dựng vào khoảng năm

1 4 với hai khối nhà: Khối nhà làm việc kết hợp với nhà khách, quy mô 4 tầng,
hình thức kiến trúc ngh o nàn; Khối nhà câu lạc bộ văn hóa 01 tầng, sau khi xây
dựng xong đưa vào sử dụng trong một thời gian ngắn. iện nay đã xuống cấp trầm
trọng và hoạt động không hiệu quả, Ủy ban nhân dân thành phố đang kiến nghị Ủy
ban nhân tỉnh cho tháo d cơng trình này để tạo khơng gian thống cho khu vực
phía Bắc cầu ăkBla.
Bảo tàng tổng hợp tỉnh Kon Tum:
tầng cạnh bờ Bắc sơng
2008.

ăkBla.

ược đầu tư xây dựng với quy mơ 3

ơng trình được đưa vào sử dụng khoảng năm

ình thức kiến trúc được mơ phỏng theo hình dáng nhà rơng Tây

gun.


6

Tuy nhiên bố cục kiến trúc nặng nề, rời rạc, mặt đứng kiến trúc nhìn ra hướng sơng
ăkBla chưa được nghiên cứu, khai thác.
* gục Kon Tum – Di tích lịch sử cấp quốc gia: Về lịch sử, gục Kon Tum

(Lao ngoài) được thực dân Pháp xây dựng vào tháng 3 năm 1 31 để tạm giam các
tù chính trị.

gục gồm 02 nhà giam với kết cấu cột, k o, xà tồn bằng sắt, mái lợp

tơn. Bốn phía vách đều làm bằng nứa đập dập và dây thép gai quấn bao bên ngoài
vách chằng chịt. ăm 1 34 đã tháo d tồn bộ chỉ cịn lại là ngơi mộ của các chiến
sĩ cách mạng ngã xuống tại cuộc đấu tranh lưu huyết vào ngày 12-12-1931.
ến năm 1 5, tỉnh Kon Tum đã tơn tạo lại di tích lịch sử ngục Kon Tum.
ụm cơng trình mới gồm 03 khối nhà 02 tầng phục vụ cho việc để trưng bày và
làm việc của bộ phận quản lý di tích. Tuy nhiên việc tơn tạo chưa tn thủ tính
ngun bản của di tích lịch sử ban đầu.

ình .

Tr s

ình 1.5

iên đồn lao đ ng t nh

g c Kon Tum hiện nay

b C m các cơng trình

ch v , khách s n

ình .

ình .

ảo tàng t ng hợ t nh

g c on Tum năm 9


7

* hà Khách ữu ghị: ược đầu tư xây dựng vào năm 1 3 với quy mô 3
tầng.

iện nay, để tạo không gian cảnh quan cho khu vực này, Ủy ban nhân dân

tỉnh có chủ trương sửa chữa cải tạo.
Khách sạn

ông dương:

ược đầu tư xây dựng năm 2003 với quy mơ

tầng, 60 phịng. ơng trình ở vị trí đ p, cách mép nước khoảng 50m.

ây là khách

sạn lớn nhất của thành phố Kon Tum hiện nay.

ình . : Khách s n Đơng Dương

ình .

hà hách ữu gh

c Các cơng trình nhà
hà ở liền kề: hà ở trong khu vực nghiên cứu chủ yếu là nhà tạm và bán
kiên cố dạng nhà một tầng.
uệ và Bạch

hà ở theo các trục đường Phạm Văn

ồng,

guyễn

ằng được xây dựng liên kế với quy mô từ 2-4 tầng, chủ yếu của

người kinh.
*

hà ở đồng bào dân tộc thiểu số:

ằm rải rác các khu vực ven sơng. Khu

ở được bố trí xây dựng theo kiểu quần cư, ranh giới đất khơng r ràng, hình thức
kiến trúc truyền thống nhà sàn của đồng bào dân tộc Bana hầu hết đã bị phá bỏ để
xây dựng lại theo dạng nhà ống một tầng của người kinh.
ây là khu vực cần được bảo tồn và phát triển kiến trúc truyền thống Tây
guyên cùng với các hoạt động văn hoá truyền thống kết hợp phục vụ du lịch.


8

ình .9

hà

người ana

ình .10

hà

kiền kề

Kiến trúc cơng trình cơng cộng: Kiến trúc đơ thị được khai thác qua các
cơng trính kiến trúc đặc biệt, truyền thống như toà tổng giám mục, nhà thờ gỗ, hệ
thống nhà Rơng, các cơng trình tôn giáo, công cộng làm điểm nhấn.
Kiến trúc nhà ở: Khuyết khích xây dựng các cơng trình có kiến trúc dân
gian truyền thống. ặc biệt trong các khu nhà vườn, khu làng dân tộc thuộc phường
Thống nhất, phường Thắng Lợi.
1.3.

hảo sát cơng trình Trụ sở hi nhánh Viettel Kon Tum

1.3.1. Tình trạng cơng trình
ơng trình xây dựng khảo sát: Trụ sở Chi nhánh Viettel Kon Tum có địa điểm
xây dựng tại ngã tư đường Phan

ình Phùng và đường Trần

ưng

ạo, phường

Quyết Thắng, thành phố Kon Tum, tỉnh Kon Tum. Khuôn viên khu đất diện tích
khoảng

0, m2. iện trạng có 03 tồn nhà tổng diện tích sàn 11 6m2

Khu đất xây dựng cơng trình nằm tại vị trí cửa ng phía

am của của thành

phố Kon Tum, rất thuận lợi cho việc kết nối với các tỉnh lân cận thông qua các trục
quốc lộ chính và hệ thống giao thơng nội bộ của thành phố Kon Tum
iện trạng cơng trình gồm 3 khối nhà với mục đích sử dụng khác nhau bao
gồm:
- hà số 1: nhà khung bê tông cốt thép 3 tầng.
- hà số 2: nhà cấp 4 xây gạch 1 tầng.
- hà số 3: nhà khung bê tông cốt thép 2 tầng.


9

Qua quá trình khảo sát nghiên cứu hiện trạng, đơn vị tư vấn đưa ra một số
đánh giá hiện trạng cơng trình như sau:
- Về tổng quan, qua nhiều năm sử dụng, cơng trình đã xuống cấp, mặt tiền đã
cũ, rêu mốc, phần sàn mái và các phần sàn đua ra đều bị thấm nước mưa.
ệ thống điện, cấp thoát nước, thiết bị vệ sinh:

ệ thống công tắc, ổ cắm,

quạt trần, đ n chiếu sáng tại một số vị trí các tầng của khu nhà bị hư hỏng và các
thiết bị lỗi thời. Không thể kiểm tra thực tế các thiết bị điện có hoạt động bình
thường hay khơng vì khu nhà khơng có điện.
ác đường ống thốt nước mưa đi nổi ngoài hành lang đã xuống cấp, các
ống đều bị thấm vị trí cổ ống gây rêu mốc tường.
ệ thống cấp nước xuống cấp, do tòa nhà đã lâu không được sử dụng nên
không thể kiểm tra hệ thống cấp nước có hoạt động bình thường khơng.
ác thiết bị vệ sinh đã lỗi thời, lâu không được sử dụng nên xuống cấp, một
số bị mất, đa số đã hư hỏng khơng sử dụng được.
ệ thống trần, cửa, kính: Hệ thống trần đã cũ, nhiều vị trí bị v ng, rách,
hỏng, hệ thống cửa gỗ sập sệ, bị vênh, khuôn cửa bị nứt. ác cửa đi, cửa sổ khung
sắt, ổ khóa cửa đã bị gỉ. ửa xếp cổng vào khu nhà 3 tầng đã rách, cong vênh, cửa
xếp

hà 2 tầng đã gỉ, hệ thống kính trong và ngồi nhà của hệ thống cửa, vách

dựng đã cũ và lỗi thời, hệ thống vách dựng bị xuống cấp, đổi màu và nứt v .
ệ thống P

, điều hịa khơng khí: Khơng có hệ thống P

C, khơng có

hệ thống điều hịa khơng khí.
Giải pháp thiết kế kiến trúc dựa trên phương án phá d và cải tạo, mặt bằng
tổng thể cơng trình được xác định theo khuôn viên hiện tại, bao gồm hạng mục nhà
làm việc.
hà số 1: cải tạo nhà 3 tầng.
hà số 2: xây mới nhà 2 tầng.

hà số 3: cải tạo nhà 2 tầng.


10

ác hạng mục phụ trợ: hà để xe, trạm điện, máy phát điện, bể nước ngầm
được bố trí ở khoảng sân phía Bắc khu đất. Phương án bố trí này đảm bảo được
các yêu cầu về kỹ thuật hạ tầng và phù hợp với dây chuyền công năng trong
tổng thể cơng trình.
Giao thơng tiếp cận cơng trình địa điểm xây dựng cơng trình nằm tại phường
Quyết Thắng, thành phố Kon Tum, tỉnh Kon Tum. Giao thơng liên hệ với cơng
trình là đường giao thông của thành phố bao gồm đường Trần ưng ạo ở phía
am và đường Phan ình Phùng ở phía Tây khu đất. Giải pháp thiết kế là mở 2
lối vào cơng trình giao lộ với 2 đường trên, nhằm đảm bảo phục vụ thuận tiện
cho các hoạt động của cơng trình.
Giải pháp mặt đứng và hình khối kiến trúc.
Phương án thiết kế kiến trúc cơng trình chi nhánh Viettel Kon Tum được
thiết kế phù hợp với tính chất cơng trình trụ sở làm việc ngành Viễn thơng.
ình dáng kiến trúc được thể hiện theo lối kiến trúc hiện đại. Mặt đứng cơng
trình được tổ chức theo các mảng, diện nhằm tạo sự cân đối và nổi bật được các
đường nét kiến trúc riêng của cơng trình Viettel.
ác phân vị ngang được sử dụng ở đây là các ô cửa nhằm tạo ra các tuyến
ngang trên mặt đứng của cơng trình. ác phân vị theo trục dọc của mặt đứng
được phân chia theo các mảng tường, kính, kết hợp vật liệu khác nhau tạo ra
các phân vị đứng nhưng đồng thời vẫn đảm bảo các diện kiến trúc lớn thể hiện
tính hiện đại và hài hồ với tổng thể cơng trình.
Với thủ pháp sử dụng đường nét, kết hợp với việc tạo ra các mảng màu theo
tuyến trên mặt đứng và hệ mái bằng được cách điệu công trình chi nhánh
Viettel Kon Tum tốt lên vẻ đ p trong sáng, xuất phát từ chức năng sử dụng và
thẩm mỹ chung toàn bộ tổng thể kiến trúc, mang dáng dấp của phong cách kiến

trúc hiện đại. ơng trình tổ hợp ngay ngắn, gây được ấn tượng, đường nét, kích
thước, màu sắc hài hoà, các chi tiết được nghiên cứu kỹ đơn giản và có đặc
trưng riêng.


11

Giải pháp thiết kế cải tạo mặt bằng.
ông năng của cơng trình được bố trí như sau:
hà 3 tầng cải tạo:
- Tầng 1:

Sảnh đón tiếp, khơng gian giao dịch.

- Tầng 2:

Khơng gian văn phịng, phịng họp giao ban.

- Tầng 3:

Khơng gian văn phịng, kho hàng Viettel.

Diện tích sàn các tầng như sau: Diện tích sàn tầng 1: 263m2; Diện tích sàn
tầng 2: 254m2; Diện tích sàn tầng 3: 254m2
- Tổng diện tích sàn nhà 3 tầng cải tạo:

1m2

Khối hà xây mới :
- Tầng 1: hăm sóc khách hàng.

- Tầng 2: Bếp, phịng ăn.
Diện tích sàn các tầng như sau :
- Diện tích sàn tầng 1: 16 m2
- Diện tích sàn tầng 2: 162m2
- Diện tích sàn tầng 3 (thang, wc): 4 m2
- Tổng diện tích sàn nhà xây mới : 3 8m2
hà 2 tầng cải tạo:
- Tầng 1: Không gian văn phịng, trạm bơm.
- Tầng 2: Khơng gian văn phịng, phịng họp.
Diện tích sàn các tầng như sau :
- Diện tích sàn các tầng 1-2: 85m2
- Tổng diện tích sàn nhà 2 tầng cải tạo: 1 0m2
Giao thông đứng cho các tầng gồm 3 cầu thang bộ tại mỗi khối nhà.


12

- hiều rộng các vế thang bộ nhà 3 tầng cải tạo rộng 1,35m.
- hiều rộng các vế thang bộ nhà 2 tầng xây mới rộng 1,2m.
- hiều rộng các vế thang bộ nhà 2 tầng cải tạo rộng 1,0m.
- Khu vệ sinh từ tầng 1-3 nhà 3 tầng cải tạo: Mỗi tầng bố trí 1 khu vệ sinh
nam, nữ. Khu vệ sinh nam gồm 2 rửa, 2 xí, 3 tiểu tách riêng. Khu vệ sinh nữ
gồm 2 rửa, 2 xí tiểu gộp chung. [7]

ình .11: iện tr ng cơng trình Chi nhánh Viettel on Tum
1.3.2. Nguyên nhân hư hỏng kết cấu
Một số nguyên nhân và cơ chế hư hại chủ yếu của các cơng trình có thể tóm
lược như sau:
- Sự hoen rỉ của kim loại, bao gồm cả các loại cốt thép của bê tông.

13

- Các q trình lý hóa, do phản ứng alkali- silica, sự tạo thành tinh thể
ettringite, tác động ăn mòn sulfat trên bê tông.
- ác hư hỏng do cơ học như hiện tượng tróc v hoặc ăn mịn bê tơng, do quá
tải cũng ảnh hưởng đến tất cả các dạng vật liệu.
- Bê tông dễ bị hư hỏng do các ngun nhân vật lý (bị mài mịn) và ngun
nhân hóa học (tác động clorua và sulfate, các phản ứng kết hợp...).
- Sự ăn mòn cốt thép cùng với sự thâm nhập lớp phủ bê tông bởi các ion
clorua và oxy, là nguyên nhân chủ yếu của sự biến chất bê tơng.
- Tác động sulfat hóa của các phần tử nước biển lên hợp chất canxi hydroxit
(Ca(OH)2) và tri-canxi aluminat (Xelit hay 3A) của hồ xi măng đơng cứng có thể
dẫn đến sự mềm hóa và biến chất bê tơng. ếu có hiện tượng mềm hóa xảy ra trên
diện rộng bề mặt bê tơng khi đó bê tơng sẽ bị hư hỏng.
1.4. Kết luận
Các cơng trình hiện hữu ở Kon Tum hiện đang vận hành ổn định. Tuy nhiên
một số hạng mục đã bị hư hỏng cần phải kịp thời sửa chữa để có thể phục vụ cho sự
phát triển bền vững và lâu dài một số kết cấu chịu lực chính của cơng trình bị bong
tróc cốt thép và có độ v ng cao, gây ảnh hưởng trực tiếp đến q trình làm việc.
Tại cơng trình Chi nhánh Viettel Kon Tum, có một số vị trí bị hư hỏng tại vị trí đầu
dầm sàn mái cần phải sửa chữa để đảm bảo an tồn trong q trình sử dụng. Trong
các chương tiếp theo, luận văn sẽ đề cập đến các phương pháp gia cường các kết
cấu chịu lực này một cách hiệu quả nhất.


14

CHƯƠNG 2
CÁC PHƯƠNG ÁN GIA CƯỜNG DẦM BÊ TÔNG CỐT THÉP

Trong chương này, luận văn đề cập đến các phương án gia cường dầm bê tông
cốt thép làm cơ sở cho việc lựa chọn phương án gia cường dầm bê tông cốt thép bị
hư hỏng trên địa bàn tỉnh Kon Tum.
2.1. Gia cường bằng phương pháp tăng kích thước tiết diện
Một trong những biện pháp gia cường kết cấu bê tông cốt thép được áp dụng
rộng rãi nhất là phương pháp tăng cường tiết diện. Với phương pháp gia cường này,
sơ đồ kết cấu và trạng thái chịu lực của kết cấu khơng thay đổi. Phương pháp gia
cường này có thể áp dụng tốt cho các kết cấu dầm, cột, sàn, móng....
Tùy theo từng trường hợp cụ thể mà có các biện pháp tăng cường tiết diện
khác nhau như tăng cường tiết diện bê tông, tăng cường tiết diện cốt thép hoặc tăng
cường tiết diện bê tông và cốt thép đồng thời.
a) Ưu điểm:
- Tăng đáng kể khả năng chịu tải. Tùy vào mức độ yêu cầu, có thể tăng khả
năng chịu tải của kết cấu sau gia cường lên 1,5 - 2 lần.
- Do kích thước tiết diện tăng lên, độ cứng kết cấu tăng theo do đó giảm được
biến dạng.
- Việc thi cơng khơng phức tạp, khơng có yêu cầu gì đặc biệt về vật tư.
b) Nhược điểm:
- Khi tiết diện của dầm tăng lên sẽ thu h p khơng gian sử dụng của cơng trình.
- Sự tham gia làm việc của phần gia cường với kết cấu gia cường khơng được
một khối chặt chẽ thống nhất.
- ó sự chênh lệch ứng suất giữ phần gia cường và được gia cường, làm tăng
khả năng trượt giữa hai lớp vật liệu cũ và mới, nên làm giảm hiệu quả phần gia
cường.
c) Nguyên tắc cấu tạo:
ăn cứ vào từng trường hợp cụ thể, việc gia cường bằng phương pháp tăng
cường tiết diện có thể được thực hiện theo nhiều cách khác nhau:


15

- Tăng cường tiết diện bê tông;
- Tăng cường tiết diện cốt thép;
- Tăng cường tiết diện bê tông kết hợp với tăng cường tiết diện cốt thép.
ể tăng cường tiết diện bê tơng, có thể áp dụng một trong các phương pháp sau:
- Tăng cường chiều cao tiết diện;
- Tăng cường chiều cao và bề rộng tiết diện. Tùy theo từng trường hợp cụ thể,
có thể tăng chiều cao tiết diện phía bên chịu nén hoặc chịu kéo. Tuy nhiên, khi tăng
tiết diện phía bên chịu kéo, phải kết hợp với tăng tiết diện cốt thép.

Hình 2.1 Các

ng tăng cường tiết iện

1- Tăng chiều cao hía biên ch u nén; 2- Tăng chiều cao hía biên ch u kéo
3- Tăng bề r ng tiết iện; - tăng chiều cao và bề r ng tiết iện; 5- tăng bốn hía
Thơng thường việc tăng chiều cao phía trên dầm gặp nhiều khó khăn nên
người ta thường tăng chiều cao ở phía đáy dầm. Vùng này thông thường là vùng
hay bị bong tróc bê tơng, diện tích cốt thép bị giảm yếu, vậy nên thường phải đi


16

k m với việc bổ sung cốt thép chịu kéo. ốt thép chịu kéo bổ sung cần phải được
liên kết vào cốt thép chịu kéo vốn có bằng các đoạn thép hàn trung gian.

Hình 2.2 Tăng cường tiết iện hía ưới và b sung cốt thé
a) Đặc điểm tính tốn:
Việc tính tốn kiểm tra khả năng chịu tải của kết cấu sau khi gia cường dựa
trên các quy ước sau đây:

- Tiết diện sau khi gia cường được xem như một thể thống nhất;
- ốt thép trong phần tiết diện cũ và cốt thép mới bổ sung cho phép làm việc
tới cường độ tính tốn mS RS với ( mS

1 );

- Khi khoảng cách từ cốt thép dọc AS của tiết diện cũ cách biên chịu kéo của
tiết diện sau khi gia cường vượt quá 0,5(h x) thì cường độ tính tốn của những
thép này chỉ được lấy bằng 0,8mS RS ;


17

- ác cốt đai được coi như làm việc đồng thời giữa cốt đai cũ và cốt đai bổ
sung;
-

ường độ bê tông được lấy như sau: nếu tăng tiết diện bê tơng miền chịu

nén thì lấy cường độ tính tốn bằng cường độ bê tơng mới gia cường, có lưu ý tới
cường độ giảm yếu của phần diện tích chịu nén cũ.

ếu tăng cường về phía chịu

kéo thì cường độ bê tông được lấy như của bê tông cũ;
- Khi tính tốn độ cứng, để thiên về an tồn lấy Eb của bê tơng cũ;
- Khi tính tốn cấu kiện chịu uốn, không kể đến cốt thép đặt trong vùng nén.
2.1.1. Xác định chiều dày tăng cường phía chịu nén của tiết diện
Khi gia cường bằng phương pháp tăng chiều cao của tiết diện ở phía chịu nén,
sơ đồ tính tốn của tiết diện cho trên hình bên dưới:

Hình 2.3 Sơ đồ tính tốn của tiết iện trước và sau gia cường
Trước khi gia cường, khả năng chịu lực của tiết diện xác định như sau:
*
M gh

mS RS AS* (h0

x*
)
2

(2.1)

Trong đó:
- mS

1 là hệ số xét đến sự giảm yếu độ dính của bê tơng cũ lên cốt thép;

- AS* là diện tích cịn lại của cốt thép;
- RS là cường độ chịu kéo tính tốn của cốt thép;


18

- x

mS RS AS*
là chiều cao vùng nén tính tốn;
b Rb b

*

- b là bề rộng của tiết diện;
-

b

là hệ số giảm yếu cường độ bê tông, lấy theo thực tế khảo sát;

- Rb là cường độ ban đầu của bê tông cũ.
Yêu cầu xác định chiều dày tăng cường phía chịu nén của tiết diện sao cho
tiết diện có thể chịu được tác dụng của mô men M do ngoại lực tác dụng. Lượng
mô men cần được bổ sung cho tiết diện là:
M

M

*
M gh

(2.2)

Sau khi tăng cường chiều cao phía chịu nén

h của tiết diện, khả năng chịu

tải của tiết diện là:
mS RS AS* (h0

M gh

Trong đó: x

x
)
2

h

(2.3)

mS RS AS*
Rbb

Lập phương trình cân bằng:
M

M

*
M gh

mS RS AS* (h0

h

x
) (h0
2

x*

x

x*
)
2

mS RS AS*

h

x*

x
2

(2.4)

Vậy chiều cao cần bổ sung là:
h

M
mS RS AS*

2

(2.5)

2.1.2. Xác định tiết diện cốt thép bổ sung sau khi gia cường bằng phương pháp
tăng cường chiều cao tiết diện phía kéo kết hợp tăng cường cốt thép
Sơ đồ tính tốn của tiết diện trong trường hợp này được trình bày như trong
hình bên dưới: