Phân tích ảnh hưởng của các thông số hình học của lỗ khoan chặn đầu vết nứt đến nguy cơ lan truyền nứt trên kết cấu thép

 Tác giả: PGS. TS. TRẦN THẾ TRUYỀN; ThS. NGUYỄN ĐỨC HIẾU
               KS. ĐOÀN BẢO QUỐC
               Trường Đại học Giao thông vận tải
               TS. TRẦN NGỌC LONG; NGUYỄN HỮU THỊNH
               Trường Đại học Vinh

Sơ đồ tính tấm có vết nứt ở mép cạnh

Trong quá trình khai thác công trình cũng có thể xuất hiện các vết nứt do các nguyên nhân khác nhau. Hiện tượng mỏi là một trong những nguyên nhân thường gặp gây ra các vết nứt ở kết cấu thép. Dưới tác dụng lặp của tải trọng kết cấu bắt đầu xuất hiện những vết nứt, các vết nứt phát triển dần tới khi phá hủy hoàn toàn kết cấu. Với các kết cấu công trình cũ bằng thép như các công trình cầu cũ ở khu vực ven biển, vùng nguy cơ bị ăn mòn. Theo thời gian, thép bị ăn mòn làm xuất hiện các vết nứt. Các vết nứt do ăn mòn này có hình dạng và mức độ phức tạp. Các vết nứt này nếu không được phát hiện kịp thời sẽ là nguy cơ tiềm ẩn gây gãy đổ công trình. Giải pháp xử lý các vết nứt này cần thiết phải đưa ra trước khi nghĩ đến thay thế các cấu kiện thép bị nứt. Một trong các giải pháp đó là khoan lỗ chặn đầu vết nứt với mục đích giảm ứng suất tập trung đầu vết nứt, là nguyên nhân khiến cho vết nứt có nguy cơ lan truyền nhanh dưới tác động của tải trọng bên ngoài.

Nghiên cứu này tiến hành phân tích, đánh giá giải pháp khoan chặn đầu vết nứt trên kết cấu thép; đánh giá ảnh hưởng của đường kính, bề rộng và vị trí lỗ khoan đến nguy cơ lan truyền của vết nứt. Kết quả nghiên cứu này sẽ cho phép đưa ra các kiến nghị phù hợp về kích thước hình học lỗ khoan vết nứt nhằm giảm thiểu nguy cơ phá hoại kết cấu công trình bằng thép.

Mời độc giả xem nội dung đầy đủ bài khoa học tại đây