Page 27 - Tạp chí Giao thông Vận Tải - Số Tết Dương Lịch

KHOA HỌC CÔNG NGHỆ Tập 6 4
Tập 64
Số 12/2024 (748)

Nghiên cứu đánh giá hiệu quả kinh tế, kỹ thuật

của kết cấu dầm thép liên hợp bản bê tông cốt liệu nhẹ,

cốt thanh GFRP

n TS. NGUYỄN ĐẮC ĐỨC; NGUYỄN ĐÌNH THÀNH; TS. PHẠM VĂN HÙNG; PGS. TS. TRẦN THẾ TRUYỀN
Trường Đại học Giao thông vận tải
n ThS. ĐÀO QUANG HUY (*)
Trường Đại học Công nghệ Giao thông vận tải
Email: huydq@utt.edu.vn
(*)

TÓM TẮT: Bài báo đánh giá hiệu quả kinh tế và compared to traditional reinforced concrete
kỹ thuật của kết cấu dầm thép liên hợp với bản bê composite beams.
tông nhẹ sử dụng cốt thanh composite sợi thủy tinh KEYWORDS: Lightweight concrete, composite
GFRP. Đây là một loại kết cấu nhẹ, phù hợp cho steel girder, concrete slab, GFRP.
xây dựng cầu lắp ghép nhanh trong đô thị. Nghiên
cứu so sánh giữa hai giải pháp: Dầm thép liên hợp
bê tông nhẹ GFRP và dầm thép liên hợp bê tông
cốt thép truyền thống, thông qua phân tích số liệu 1. ĐẶT VẤN ĐỀ
và mô phỏng bằng phần mềm Midas FEA. Các chỉ Bê tông nhẹ (LWC) hiện đang được sử dụng rộng rãi
tiêu kinh tế và kỹ thuật của các vật liệu bê tông trên toàn thế giới trong lĩnh vực cầu đường. Ưu điểm của
thường, bê tông nhẹ, cốt thép và cốt thanh GFRP bê tông nhẹ đã được chứng minh qua việc giảm khối lượng
được phân tích chi tiết. Kết quả cho thấy, vật liệu kết cấu cầu, từ đó tăng khả năng chịu tải trọng của công
làm bản mặt cầu có ảnh hưởng lớn đến chi phí và trình. Khối lượng bê tông nhẹ có thể giảm tới 25% so với bê
khả năng chịu tải của kết cấu. Dầm thép liên hợp tông thông thường, điều này giúp giảm trọng lượng bản
với bê tông nhẹ và cốt GFRP vượt trội hơn về hiệu thân kết cấu một cách đáng kể. Kết quả là tải trọng lên nền
quả kinh tế và kỹ thuật so với dầm liên hợp bê tông móng giảm, kéo theo giảm chi phí nền móng, đồng thời
cốt thép truyền thống. nâng cao năng suất vận chuyển và lắp đặt cấu kiện, đặc biệt
TỪ KHÓA: Bê tông nhẹ, dầm thép liên hợp, bản bê là khi sử dụng các cấu kiện đúc sẵn, giúp đẩy nhanh quá
tông, GFRP. trình lắp ráp và tiết kiệm chi phí vận chuyển [1, 2]. Ý tưởng
ứng dụng bê tông nhẹ trong kết cấu cầu đã phát triển
ABSTRACT: The article evaluates the economic trong những năm gần đây, với các phân tích kỹ thuật và
and technical efficiency of the composite steel kinh tế so sánh giữa bê tông nhẹ và bê tông truyền thống
beam structure with lightweight concrete slab using [3]. Ở Việt Nam, bê tông nhẹ, đặc biệt là bê tông cốt liệu nhẹ
GFRP glass fiber composite bars. This is a type of đã được sử dụng phổ biến trong xây dựng dân dụng và bắt
lightweight structure, suitable for the construction đầu được ứng dụng vào các công trình cầu [4]. Nghiên cứu
of rapid assembly bridges in urban areas. The về việc sử dụng bê tông nhẹ thay thế tà vẹt gỗ trên các cầu
study compares two solutions: GFRP lightweight đường sắt đã chứng minh rằng bê tông nhẹ có thể thay thế
concrete composite steel beam and traditional bê tông truyền thống và gỗ, đồng thời vẫn đảm bảo các
reinforced concrete composite steel beam, through đặc tính cơ học cần thiết cho tà vẹt [5, 6]. Các nghiên cứu về
data analysis and simulation using Midas FEA ứng xử cơ lý của bê tông nhẹ và đặc tính độ bền, dính bám
software. The economic and technical indicators đã cung cấp cơ sở đánh giá hiệu quả của bê tông nhẹ khi sử
of conventional concrete, lightweight concrete, dụng thay thế bê tông thường [4, 7, 8].
steel reinforcement and GFRP bars are analyzed Bê tông cốt liệu nhẹ kết hợp với cốt thanh GFRP trong
in detail. The results show that the bridge deck các kết cấu công trình cũng đã được một số nghiên cứu
material has a great influence on the cost and load- trên thế giới đề cập [5, 6, 9]. Ưu điểm của hai loại vật liệu
bearing capacity of the structure. Composite steel này là giảm trọng lượng kết cấu và tăng khả năng chống
beams with lightweight concrete and GFRP bars ăn mòn, thời gian thi công diễn ra nhanh chóng và thuận
are superior in economic and technical efficiency lợi hơn, đặc biệt là đối với những công trình yêu cầu tiến
độ gấp [10, 11]. Việc sử dụng kết cấu dầm thép liên hợp với

26