NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG GIA CƯỜNG BẰNG TẤM SỢI CFRP TRÊN DẦM THÉP CHỮ I CÓ LỖ Ở BẢN BỤNG
DOI:
https://doi.org/10.63783/dla.2026.012Keywords:
Dầm thép chữ I, ảnh hưởng của lỗ khoét, tấm gia cường CFRP, phân tích phi tuyếnAbstract
Trong các công trình dân dụng và công nghiệp hiện đại, việc khoét lỗ ở bản bụng dầm thép ngày càng phổ biến nhằm tạo không gian lắp đặt hệ thống kỹ thuật (điện, nước, điều hòa...) và giảm khối lượng vật liệu. Tuy nhiên, các lỗ khoét này làm suy giảm đáng kể khả năng chịu lực của dầm, đặc biệt tại các vùng chịu cắt, dẫn đến ứng suất tập trung cao và nguy cơ phá hoại sớm. Do đó, việc nghiên cứu các giải pháp gia cường hiệu quả là cần thiết để đảm bảo an toàn và hiệu suất kết cấu. Bài báo trình bày phân tích phi tuyến bằng phương pháp phần tử hữu hạn đối với dầm thép chữ I có lỗ khoét trên bản bụng, được gia cường bằng tấm CFRP. Mô hình số được xây dựng trong phần mềm ANSYS, trong đó dầm thép và CFRP được mô phỏng đầy đủ nhằm phản ánh chính xác ứng xử cơ học của hệ kết cấu. Nghiên cứu khảo sát ảnh hưởng của hình dạng lỗ khoét (tròn, vuông, chữ nhật) và số lớp CFRP đến độ cứng và khả năng chịu tải của dầm. Kết quả cho thấy lỗ khoét làm giảm đáng kể khả năng chịu lực, đặc biệt trong trường hợp lỗ vuông và chữ nhật. Việc gia cường bằng CFRP giúp cải thiện rõ rệt khả năng chịu tải và độ cứng của dầm, đặc biệt hiệu quả trong vùng chịu cắt và khi tăng số lớp vật liệu gia cường.
Downloads
References
TÀI LIỆU THAM KHẢO
Chung, K. F., Liu, T. C. H & Ko, A. C. H. “Investigation on Vierendeel mechanism in steel beams with circular web openings,” Journal of Constructional Steel Research, vol. 57, pp. 467–490, 2001.
Najafi, M., & Wang, Y. C. “Behaviour and design of steel members with web openings under combined bending, shear and compression,” Journal of Constructional Steel Research, vol. 128, pp. 579–600, 2017.
Al-Khafaji, A. G. A. “Numerical study on the effect of openings in steel IPE beams strengthened by CFRP plats,” Journal of University of Kerbala, vol. 14, no. 4, 2016.
ANSYS, Inc., ANSYS User’s Manual, Version 14.5. United States of America: SAS IP, Inc., 2012.
IPE Beams European Standard Universal I Beams (I Section) with Parallel Flanges: Dimensions, Specifications, Accordance with Format Standard EU 19-57. European Committee for Standardization, 1957.
Abbas, A. G. & Bahaa, H. A, “Numerical study on the effect of openings in steel IPE beams strengthened by CFRP plates,” Journal of University of Kerbala, vol. 14, 2016.
Mohamed, F. E., Mohamed, A. E và Boshra, E. “Structural performance of strengthened steel girders with web openings under shear forces,” Engineering Research Journal, vol. 44, pp. 175–188, 2021.
Chung, K. F. & Lawson, R. M. “Simplified design of composite beams with large web openings to Eurocode 4,” Journal of Constructional Steel Research, vol. 57, pp. 135–163, 2001.
Chung, K. F. & Ko, C. H. “Harmonization on practical design of steel and composite beams with large web openings for full integration with building services,” in Proceedings of the Second Structural Engineering World Congress, Yokohama, Japan, 2002, CD Publication.
