Nhóm sinh viên thực hiện: Huỳnh Mai Quốc, Nguyễn Anh Quynh, Huỳnh Văn Âu, Trần Đăng Chánh

Lĩnh vực: Kỹ thuật và Công nghệ; Loại: đề tài nghiên cứu khoa học sinh viên; Thể loại: trong nước.

Tóm tắt

Với xu hướng sử dụng vật liệu mới nhằm tăng cường độ bền và tuổi thọ công trình, thanh polyme cốt sợi thủy tinh (GFRP) ngày càng được nghiên cứu và ứng dụng rộng rãi trong kết cấu bê tông. Đặc biệt, trong các kết cấu bản chịu tải trọng tập trung như bản mặt cầu, sàn công nghiệp, việc thay thế cốt thép bằng thanh GFRP hứa hẹn mang lại hiệu quả cao về mặt kỹ thuật và kinh tế. Tuy nhiên, do sự khác biệt về đặc tính cơ học giữa GFRP và thép, việc xác định chính xác khả năng chịu tải của bản bê tông cốt thanh GFRP là vấn đề cần được làm rõ thông qua các nghiên cứu chuyên sâu. Đề tài này nhằm nghiên cứu khả năng chịu tải trọng tập trung của bản bê tông cốt thanh GFRP thông qua tổng hợp dữ liệu thực nghiệm từ các nghiên cứu trước, mô hình hóa số trên phần mềm chuyên dụng (ETABS, ABAQUS), và thử nghiệm tại phòng thí nghiệm với các mẫu bản có kích thước và cấu hình khác nhau. Đặc biệt, mối quan hệ giữa tải trọng – độ võng trung tâm, dạng phá hoại, và ảnh hưởng của đường kính, khoảng cách và vị trí cốt thanh GFRP đến khả năng chịu lực sẽ được phân tích chi tiết. Kết quả nghiên cứu là cơ sở khoa học để đánh giá hiệu quả sử dụng GFRP trong các kết cấu bản chịu tải trọng tập trung, hướng tới việc áp dụng trong thực tiễn xây dựng, đặc biệt ở những khu vực có điều kiện môi trường khắc nghiệt.

Từ khóa: GFRP; bản bê tông; tải trọng tập trung; khả năng chịu lực; vật liệu composite.

Abstract

In the pursuit of advanced materials to enhance structural durability and longevity, Glass Fiber Reinforced Polymer (GFRP) bars are increasingly being studied and applied in concrete structures. Particularly in slab structures subjected to concentrated loads, such as bridge decks or industrial floors, replacing conventional steel with GFRP bars offers promising technical and economic advantages. However, due to the distinct mechanical properties of GFRP compared to steel, accurately determining the load-bearing capacity of GFRP-reinforced concrete slabs requires in-depth investigation. This study aims to evaluate the load-bearing capacity of concrete slabs reinforced with GFRP bars under concentrated loads by synthesizing experimental data from previous research, conducting numerical modeling using specialized software (ETABS, ABAQUS), and performing laboratory tests on slab specimens of various sizes and reinforcement configurations. Key factors such as the load-deflection behavior at the center, failure modes, and the influence of GFRP bar diameter, spacing, and placement on structural performance are thoroughly analyzed. The research outcomes provide a scientific foundation for assessing the effectiveness of GFRP in slab structures under concentrated loading, supporting its practical application in construction, especially in harsh environmental conditions.

Keywords: GFRP; concrete slab; concentrated load; load-bearing capacity; composite materials.