Đánh giá hiệu quả ứng dụng cốt thanh GFRP thay thế cốt thép trong kết cấu bản mặt cầu

Nhằm tìm kiếm giải pháp nâng cao tuổi thọ công trình và khắc phục triệt để vấn đề rỉ sét cốt thép ở kết cấu cầu, nhóm tác giả thuộc Khoa Kỹ thuật Công nghệ – Trường Đại học Quang Trung đã thực hiện công trình nghiên cứu đánh giá việc ứng dụng cốt thanh polyme cốt sợi thủy tinh (GFRP) thay thế cốt thép truyền thống.

Thông tin chung

• Tên đề tài: Đánh giá hiệu quả ứng dụng cốt GFRP thay thế cốt thép trong kết cấu bản mặt cầu.
• Tên tiếng Anh: Efficiency Assessment of Applying GFRP Bars as a Replacement for Steel Reinforcement in Bridge Deck Structures.
• Tác giả: Nguyễn Văn Công, Nguyễn Văn Ngôn.
• Đơn vị công tác: Khoa Kỹ thuật Công nghệ, Trường Đại học Quang Trung.
• Email liên hệ: nvcong@qtu.edu.vn.
• Từ khóa: Cốt thanh GFRP, bản mặt cầu, chi phí vòng đời (LCC), thiết kế kinh nghiệm, AASHTO LRFD.

Tóm tắt các nội dung nghiên cứu

• So sánh phương pháp thiết kế: Đối chứng giữa phương pháp thiết kế chịu uốn theo tiêu chuẩn AASHTO LRFD 2018 và phương pháp thiết kế kinh nghiệm dựa trên tiêu chuẩn Canada. Kết quả cho thấy phương pháp thiết kế kinh nghiệm giúp giảm đến 43% khối lượng vật liệu cốt GFRP.
• Mô hình kết cấu tính toán: Phân tích trên mặt cắt ngang cầu nhịp 33 m gồm bản mặt cầu dày 200 mm, lớp phủ bê tông nhựa dày 75 mm và hệ 4 dầm chủ cao 1650 mm.
• Phân tích chi phí vòng đời (LCC): Đánh giá qua các kịch bản tuổi thọ 50 năm, 65 năm và 85 năm. Mặc dù chi phí vật liệu ban đầu của GFRP cao hơn cốt thép khoảng 3 lần, giải pháp này mang lại hiệu quả kinh tế vượt trội trong dài hạn nhờ khả năng kháng ăn mòn tự nhiên và cắt giảm tối đa chi phí bảo trì, sửa chữa định kỳ.