GVHD PGS TS HỒ ĐỨC DUY Thí Nghiệm Công Trình Nhóm 14 –Nhóm A14C 1 Đề bài Báo cáo thí nghiệm Trả lời câu hỏi 0, 10, 11 Mục Lục Đề bài 1 PHẦN 1 THÍ NGHIỆM DÀN THÉP CHỊU TẢI TRỌNG TĨNH 3 1 MỤC ĐÍCH T.
GVHD: PGS.TS HỒ ĐỨC DUY Thí Nghiệm Cơng Trình Đề Báo cáo thí nghiệm Trả lời câu hỏi 0, 10, 11 Mục Lục Đề PHẦN 1: THÍ NGHIỆM DÀN THÉP CHỊU TẢI TRỌNG TĨNH MỤC ĐÍCH THÍ NGHIỆM SƠ ĐỒ THÍ NGHIỆM 3 THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM 3.1 Thiết bị gia tải 3.2 Thiết bị đo biến dạng 3.3 Thiết bị đo độ võng QUY TRÌNH THÍ NGHIỆM SỐ LIỆU THÍ NGHIỆM XỬ LÝ SỐ LIỆU THÍ NGHIỆM TÍNH TỐN BIẾN DẠNG VÀ ĐO CHUYỂN VỊ THEO LÝ THUYẾT 7.1 Cơ sở lý thuyết 7.2 Tính theo SAP 2000 10 ĐÁNH GIÁ VÀ PHÂN TÍCH KẾT QUẢ 12 8.1 Đồ thị đo kết biến dạng chuyển vị 12 8.2 Nhận xét biểu đồ: 17 8.3 Nguyên nhân dẫn đến sai số: 18 PHẦN THÍ NGHIỆM DẦM BÊ TÔNG CỐT THÉP CHỊU TẢI TRỌNG TĨNH 20 MỤC ĐÍCH THÍ NGHIỆM 20 SƠ ĐỒ THÍ NGHIỆM 20 THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM 21 TRÌNH TỰ THÍ NGHIỆM 24 SỐ LIỆU THÍ NGHIỆM 25 XỬ LÝ SỐ LIỆU 26 KẾT QUẢ CHẠY SAP 2000 27 KIỂM TRA TÌNH HÌNH VẾT NỨT THEO TCVN 356 - 2005 29 Nhóm: 14 –Nhóm A14C GVHD: PGS.TS HỒ ĐỨC DUY Thí Nghiệm Cơng Trình NHẬN XÉT, ĐÁNH GIÁ VÀ KẾT LUẬN 36 PHẦN 3: TRẢ LỜI CÂU HỎI 38 Nhóm: 14 –Nhóm A14C GVHD: PGS.TS HỒ ĐỨC DUY Thí Nghiệm Cơng Trình PHẦN 1: THÍ NGHIỆM DÀN THÉP CHỊU TẢI TRỌNG TĨNH MỤC ĐÍCH THÍ NGHIỆM Xác định chuyển vị biến dạng dàn thép số vị trí định, sở xác định trạng thái ứng suất – biến dạng Khảo sát biến động trạng thái ứng suất – biến dạng dàn thép, sở xác định giá trị tính chất nội lực hình thành phát triển trình làm việc chúng Trạng thái ứng suất – biến dạng phản ánh khả làm việc thực tế dàn thép yếu tố cấu thành như: vật liệu, sơ đồ kết cấu, công nghệ chế tạo… Đây sở để đánh giá đắn lý thuyết tính tốn, thiết kế cơng trình thực nghiệm SƠ ĐỒ THÍ NGHIỆM Dàn thép hình thang nhịp, nhịp cao 0.5 m, bước nhịp 1m - Các cánh: thép L 40x40x4 F = 6.16 cm2 - Jx = 8.94 cm4 E = 2.1x107 N/cm2 Các bụng: thép L 30x30x3 F = 3.48 cm2 Jx = 2.80 cm4 E = 2.1x107 N/cm2 Chiều dày mã mm Nhóm: 14 –Nhóm A14C GVHD: PGS.TS HỒ ĐỨC DUY Thí Nghiệm Cơng Trình Hình Dàn thép phịng thí nghiệm THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM 3.1 Thiết bị gia tải - Kích thủy lực (Dpiston = 56 mm) - quang treo đòn gia tải - Đồng hồ đo áp lực (daN/cm2) Hình Kích thủy lực Nhóm: 14 –Nhóm A14C GVHD: PGS.TS HỒ ĐỨC DUY Thí Nghiệm Cơng Trình 3.2 Thiết bị đo biến dạng Các cảm biến đo biến dạng thép ( strain gage ) Hình Cảm biến dán vào thép đánh số Trong thí nghiệm có cảm biến đo biến dạng thép gắn lên dàn thép Trong đó, cảm biến 1, 3, 4, 5, 6, đo biến dạng cánh, cảm biến đo biến dạng bụng Với cảm biến đo biến dạng thanh, để so sánh kết đo Hệ thống thu nhận xử lý tín hiệu (P3500 + SB10) Hình Thiết bị thu xử lý tín hiệu 3.3 Thiết bị đo độ võng - Các đồng hồ đo chuyển vị bé (Dial micrometer) - Loại đồng hồ sử dụng thí nghiệm đồng hồ điện tử Thang đo mm Độ chia nhỏ 0.01 mm Nhóm: 14 –Nhóm A14C GVHD: PGS.TS HỒ ĐỨC DUY - Thí Nghiệm Cơng Trình Trong thí nghiệm, gắn đồng hồ để đo độ võng vị trí nút dàn thép Tương ứng với chuyển vị tăng hay giảm vị trí nút mà ta đặt đồng hồ hướng lên hay hướng xuống Hình Dàn thép có gắn thiết bị đo chuyển vị Hình Thiết bị đồng hồ đo chuyển vị Nhóm: 14 –Nhóm A14C GVHD: PGS.TS HỒ ĐỨC DUY Thí Nghiệm Cơng Trình QUY TRÌNH THÍ NGHIỆM Đo lại kích thước dàn, liên kết đối chứng dàn thép thực tế thí nghiệm với mơ hình ban đầu lý thuyết Kiểm tra đánh dấu vị trí lắp đặt đồng hồ đo chuyển vị cảm biến đo biến dạng, đánh số thứ tự để không nhầm lẫn chuyển vị ghi kết thí nghiệm Phân cơng nhiệm vụ thành viên tham gia thí nghiệm, gồm: người gia tải, người đọc số đo đồng hồ chuyển vị, người đọc số đo cảm biến, người ghi chép kết Đọc ghi giá trị ban đầu đồng hồ đo chuyển vị cảm biến đo biến dạng Tiến hành gia tải cấp tăng dần từ 0, 10, 20, 30, 40 daN/cm2 theo vạch chia kích thủy lực Ứng với cấp tải, sau gia cấp tải, đợi 1÷2 phút để dàn thép biến dạng tiến hành đọc số liệu đồng hồ đo chuyển vị cảm biến biến dạng Tiến hành gia cấp tải Sau đo xong đến cấp tải cuối cùng, tiến hành xả tải, nghỉ từ ÷ 10 phút để dàn thép nghỉ phục hồi lại trạng thái ban đầu tiến hành đo lần tương tự lần Thực lần đo lấy giá trị trung bình để tăng độ xác thí nghiệm - - - SỐ LIỆU THÍ NGHIỆM Bảng Kết thí nghiệm đo lần Áp lực (daN/cm2) Số đọc chuyển vị kế (mm) I II 0.109 0.222 10 0.282 20 0,189 -0328 -1149 -2140 -1745 -0852 -0667 -2812 0.456 0,420 -0302 -1147 -2109 -1781 -0884 -0643 -2783 0.615 1.003 0,909 -0280 -1144 -2085 -1810 -0909 -0623 -2763 30 0.875 1,479 1,359 -0263 -1142 -2065 -1834 -0931 -0607 -2743 40 1.203 2.008 1,467 -0242 -1141 -2043 -1862 -0955 -0588 -2724 Nhóm: 14 –Nhóm A14C III Số đọc máy đo biến dạng (με) GVHD: PGS.TS HỒ ĐỨC DUY Thí Nghiệm Cơng Trình Bảng Kết thí nghiệm đo lần Áp lực (daN/cm2) Số đọc chuyển vị kế (mm) Số đọc máy đo biến dạng (με) I II III 0,01 0,196 0,171 -0325 -1150 -2139 -1746 -0820 -0664 -2805 10 0,282 0,458 0,422 -0299 -1146 -2110 -1782 -0853 -0641 -2780 20 0,580 0,955 0,864 -0280 -1144 -2087 -1809 -0877 -0624 -2758 30 0,886 1,504 1,386 -0259 -1142 -2064 -1837 -0902 -0605 -2739 40 1,195 1,994 1,952 -0242 -1141 -2043 -1864 -0925 -0587 -2720 XỬ LÝ SỐ LIỆU THÍ NGHIỆM Lực tác dụng lên dàn thép: Tải trọng tác dụng lên dàn (F) xác định theo công thức: 𝐹 = 0.5∆𝑝𝑖 𝜋(0.5𝐷𝑝𝑖𝑠𝑡𝑜𝑛 )2 với: Dpiston = 56 mm Bảng Tải tác dụng lên dàn thép Áp lực (daN/cm2) Lực F (daN) 0,00 10 123,15 20 246,30 30 369,45 40 492,60 Tính tốn chuyển vị biến dạng: Bảng Kết chuyển vị biến dạng lần đo Số đọc chuyển vị kế (mm) I II III 0.000 0.000 0.000 123,15 0.173 0.234 0.231 26 31 -36 -32 24 29 246,30 0.506 0.781 0.720 48 55 -65 -57 44 49 369,45 0.766 1.257 1.170 65 75 -89 -79 60 69 492,60 1.094 1.786 1.278 86 97 -117 -103 79 88 Lực F (daN) 0,00 Nhóm: 14 –Nhóm A14C Số đọc máy đo biến dạng (με) GVHD: PGS.TS HỒ ĐỨC DUY Thí Nghiệm Cơng Trình Bảng Kết chuyển vị biến dạng lần đo Số đọc chuyển vị kế (mm) I II III 0.000 0.000 0.000 123,15 0.272 0.262 0.251 26 29 -36 -33 23 25 246,30 0.570 0.759 0.693 45 52 -63 -57 40 47 369,45 0.876 1.308 1.215 66 75 -91 -82 59 66 492,60 1.185 1.798 1.781 83 96 -118 -105 77 85 Lực F (daN) 0,00 Số đọc máy đo biến dạng (με) Bảng Kết chuyển vị biến dạng trung bình Số đọc chuyển vị kế (mm) I II III 0.000 0.000 0.000 123.15 0.2225 0.248 0.241 26 30 -36 -32.5 23.5 27 246.30 0.538 0.77 0.7065 46.5 5.5 53.5 -64 -57 42 48 369.45 0.821 1.2825 1.1925 65.5 7.5 75 -90 -80.5 59.5 67.5 492.60 1.1395 1.792 84.5 8.5 96.5 -117.5 -104 78 86.5 Lực F (daN) 0.00 1.5295 Số đọc máy đo biến dạng (με) TÍNH TỐN BIẾN DẠNG VÀ ĐO CHUYỂN VỊ THEO LÝ THUYẾT 7.1 Cơ sở lý thuyết 𝑁 - Ứng suất chịu kéo, nén: 𝜎= 𝐹 - Theo định luật Hooke (giai đoạn đàn hồi): - Do đó: 𝜀= Trong đó: 𝜎 = 𝜀 𝐸 𝑁 𝐸𝐹 𝜀 – biến dạng cấu kiện E – module đàn hồi vật liệu thép N – lực dọc dàn xét ứng với cấp tải xét F – diện tích tiết diện ngang dàn Nhóm: 14 –Nhóm A14C GVHD: PGS.TS HỒ ĐỨC DUY Thí Nghiệm Cơng Trình 7.2 Tính theo SAP 2000 - Mơ hình tính tốn dàn thép: Hình Mơ hình dàn thép SAP2000 - Tiến hành gắn cấp tải trọng vào vị trí nút khung với vị trí ta tiến hành thí nghiệm, ta kết chuyển vị nội lực tương ứng Hình Chuyển vị dàn thép gắn tải trọng Nhóm: 14 –Nhóm A14C 10 GVHD: PGS.TS HỒ ĐỨC DUY Thí Nghiệm Cơng Trình XỬ LÝ SỐ LIỆU Bảng 11 Kết chuyển vị biến dạng lần đo Tải trọng Số đọc chuyển vị kế (mm) Số đọc máy biến dạng ( (kN) I II III 0.00 0.000 0.00 0 0.19 0.200 0.16 -13 70 49 0.37 0.397 0.32 -25 111 93 0.55 0.595 0.48 -36 171 141 0.73 0.792 0.64 -49 218 191 Bảng 12 Kết chuyển vị biến dạng lần đo Tải trọng Số đọc chuyển vị kế (mm) Số đọc máy biến dạng ( (kN) I II III 0.00 0.000 0.00 0 0.18 0.192 0.15 -12 68 30 0.38 0.402 0.32 -24 127 76 0.55 0.594 0.48 -36 182 120 0.73 0.785 0.64 -47 237 165 Bảng 13 Kết chuyển vị biến dạng trung bình Tải trọng Số đọc chuyển vị kế (mm) Số đọc máy biến dạng ( (kN) I II III 0.00 0.00 0.00 0 0.185 0.196 0.155 -12.5 69 39.5 0.375 0.3995 0.32 -24.5 119 84.5 0.55 0.5945 0.48 -36 176.5 130.5 Nhóm: 14 –Nhóm A14C 26 GVHD: PGS.TS HỒ ĐỨC DUY 0.73 Thí Nghiệm Cơng Trình 0.7885 0.64 -48 227.5 178 KẾT QUẢ CHẠY SAP 2000 Mơ hình chạy sap: Hình 26 Mơ hình chạy SAP2000 Bảng 13 Kết phần mềm SAP 2000 Tải trọng (kN) Momnet (kNm) 0.95 1.90 2.85 3.80 Nhóm: 14 –Nhóm A14C Chuyển vị kế I 0.065 0.1299 0.1949 0.2598 Chuyển vị kế II Chuyển vị kế III 0.0737 0.1474 0.2212 0.2949 0.065 0.1299 0.1949 0.2598 27 GVHD: PGS.TS HỒ ĐỨC DUY Thí Nghiệm Cơng Trình Biểu đồ đánh giá kết quả: Lực - Chuyển vị kế I 0.8 0.7 Chuyển vị (mm) 0.6 0.5 0.4 Thí nghiệm 0.3 Lý thuyết SBVL 0.2 0.1 0 10 Lực (kN) Hình 27 Biểu đồ mối quan hệ Lực – Chuyển vị vị trí đồng hồ I Lực - Chuyển vị kế II 0.9 0.8 Chuyển vị (mm) 0.7 0.6 0.5 0.4 Thí nghiệm 0.3 Lý thuyết SBVL 0.2 0.1 0 10 Lực (kN) Hình 28 Biểu đồ mối quan hệ Lực – Chuyển vị vị trí đồng hồ II Nhóm: 14 –Nhóm A14C 28 GVHD: PGS.TS HỒ ĐỨC DUY Thí Nghiệm Cơng Trình Lực - Chuyển vị kế III 0.7 Chuyển vị (mm) 0.6 0.5 0.4 Thí nghiệm 0.3 Lý thuyết SBVL 0.2 0.1 0 10 Lực (kN) Hình 29 Biểu đồ mối quan hệ Lực – Chuyển vị vị trí đồng hồ III KIỂM TRA TÌNH HÌNH VẾT NỨT THEO TCVN 356 - 2005 Do dầm nứt trước thí nghiệm nên khơng cần kiểm tra nứt tính bề rộng khe nứt Lý thuyết tính tốn Điều kiện xảy vết nứt: Mr M crc Rbt ser Wpl với M rp M rp P(e0 p r) Ta có: As - diện tích cốt thép chịu kéo Ared - diện tích quy đổi S red - moment tĩnh tiết diện lấy mép chịu nén x0 S red voi Ared Ared S red bh bh s As h0 Es Eb Với: rpl - khoảng cách từ trọng tâm tiết diện quy đổi đến điểm lõi xa vùng chịu kéo kiểm tra hình thành vết nứt r0 Nhóm: 14 –Nhóm A14C rpl Wred Ared 29 GVHD: PGS.TS HỒ ĐỨC DUY Wred Thí Nghiệm Cơng Trình I red moment chống uốn tiết diện lấy mép chịu kéo h xo I b , I b' , I s - moment quán tính trục trung hịa diện tích vùng bê tơng chịu kéo, diện tích vùng bêtơng chịu nén diện tích cốt thép chịu kéo Ib I red I b I b' I s voi I b' Is b(h xo )3 3 bxo As ho Wpl x0 I bo I so' I so Sbo h x Trong : x- khoảng cách từ trọng tâm tiết diện đến mép chịu nén x Sred Ared x0 I bo , I so , I so' - moment quán tính trục trung hịa diện tích vùng bê tơng chịu nén, diện tích cốt thép chịu kéo diện tích cốt thép chịu nén I bo bx3 ; I so x ; I so' As ho As' x a ' Sbo - Moment tĩnh trục trung hịa diện tích vùng bêtơng chịu nén Sbo b h x 2 Tính tốn bề rộng vết nứt acrc Trong : s l Es 70 2000 d cấu kiện chịu uốn nén lệch tâm l tải trọng tác dụng ngắn hạn tải trọng tác dụng dài hạn với bêtông nặng, điều kiện độ ẩm tự nhiên l 1.6 15 1.3 cốt thép trịn trơn Nhóm: 14 –Nhóm A14C 30 GVHD: PGS.TS HỒ ĐỨC DUY Thí Nghiệm Cơng Trình As hàm lượng cốt thép chịu kéo bho d đường kính cốt thép tính mm Es modun đàn hồi thép M ứng suất thép cấu kiện chịu uốn As z s h f' / h 2( f ) f Ta có: z [1 ]h Trong : - chiều cao tương đối vùng bêtông chịu nén cấu kiện chịu uốn x h0 1 10 1.6 bêtông nhẹ 1.8 bêtông nặng M bh Rb.ser b 'f b h 'f f bh0 h 'f f As bh0 hf 2v As' 2h0 ; = Es Eb 2a ' Lý thuyết tính tốn độ võng Độ võng dầm xác định theo công thức : M L B fm L Mx r dx x a2 với a khoảng cách từ Lực P đến gối tựa L2 Trong : L- nhịp dầm r - độ cong toàn phần Trong trường hợp có vết nứt vùng bêtơng chịu kéo r Nhóm: 14 –Nhóm A14C r 1 r r 31 GVHD: PGS.TS HỒ ĐỨC DUY Trong : Thí Nghiệm Cơng Trình - độ cong tác dụng ngắn hạn toàn tải trọng r 1 r - độ cong tác dụng ngắn hạn tải trọng dài hạn r - độ cong tác dụng dài hạn tải trọng dài hạn r Với: Trong : i M s ho z Es As b vEb f bh0 bh0 - diện tích quy đổi vùng bêtơng chịu nén f - hệ số đặc trưng trạng thái đàn hồi dẻo bêtông vùng nén, lấy sau bêtông nặng 0.45 tải trọng tác dụng ngắn hạn 0.15 tải trọng tác dụng dài hạn độ ẩm môi trường 40-70% 0.1 tải trọng tác dụng dài hạn độ ẩm môi trường < 40% 0.9 - bêtông nặng b s Rbt serWpl 1.25 ls M ls - hệ số xét đến hình dạng cốt thép, tính chất dài hạn tải trọng cấp bền bêtông Đối với tải trọng tác dụng ngắn hạn : dùng cốt thép trơn sợi ls 1.1 dùng cốt thép có gờ ls Đối với tải trọng tác dụng dài hạn: 0.8 loại cốt thép ls Các giá trị lại M , ho , z, E s , Eb , A s , Rbt ser , W pl tương tự trình bày phần tính nứt Tính tốn độ võng dầm Bêtơng B30 có Rbt ser 1.8(MPa) ; R b.ser =22(MPa) ; Eb 32500( MPa) Bê tông đống rắn tự nhiên nên hao tổn ứng suất co ngót nên lấy Cốt thép CII có Es s 40( MPa ) 21x10 ( MPa) Es Eb 21x104 32500 6.462 - Đặc trưng hình học tiết diện: b h a0 a (mm) (mm) (mm) (mm) 150 300 25 33 Nhóm: 14 –Nhóm A14C h0 (mm) 267 As (mm2) 402 α 6.462 σsc (Mpa) 40 32 GVHD: PGS.TS HỒ ĐỨC DUY Ared bh As' ) 150 300 6.462 (402 226) 49058mm As bh 2 Sred x0 Ared As h0 As' a ' ) Sred Thí Nghiệm Cơng Trình 150 3002 6.462 (402 267 226 31) 7488865mm3 7488865 152.65mm 49058 - Moment chống uốn dẻo tiết diện tính theo mép chịu kéo: x I bo x0 Sred Ared bx3 152.65mm Sbo 150 152.653 I so As ho x I so' As' x a ' 2 b h x 150 300 152.65 2 1628335mm3 177862098mm4 402 267 152.65 226 152.65 31 Với độ cong toàn phần : r r 2 5256273mm Wpl I so h x I so' Sbo 4796875mm3 3344659mm4 r r r M s ho z Es As r 0 Độ cong tác dụng ngắn hạn toàn tải trọng r I bo r 1 b ( f )bh0 Eb v Tính tốn độ võng với M= 0.95 KNm M h0 As Es Eb (KN.m) (mm) (mm ) (MPa) (MPa) 0.95 267 402 210000 32500 Nhóm: 14 –Nhóm A14C Rbt ser b (MPa) 1.8 0.9 z ls W pl (mm3) (mm) 0.45 0.274 0.04 218 4796874.5 f 33 GVHD: PGS.TS HỒ ĐỨC DUY As bh0 402 150 267 2v bh0 f f 2a ' 2h0 1 5( 10 s ls r r 0.004 0.274 f 218(mm) ) f 1.8 4796874.5 9.09 106 1.25 11 0.25 M 1.25 0.035 1 5(0.004 0.035) 1.8 10 ) Rbt , ser Wpl m 31 267 0.04 ' 2a ' h0 h0 2( z 0.04 106 22 150 267 Mc Rb , ser bh02 ' 0.01 1% 2% 6.462 226 0.45 150 267 As' Thí Nghiệm Cơng Trình m M s ho z Es As m b vEbbh0 ( f ) 0.95 106 0.25 0.9 267 218 210000 402 0.45 32500 (0.273 0.04) a2 L2 m fm m 9502 28002 L r 1.28110 (1/ m m) 0.106 0.106 1.28110 28002 0.106 mm F (kN) M (kNmm) B (kNmm2) (1/mm) r f (mm) 950 7416137731 1.281×10-7 0.106 1900 7388000216 2.572×10-7 0.213 2850 7360029105 3.872×10-7 0.321 3800 7332225366 5.183×10-7 0.430 Nhóm: 14 –Nhóm A14C 34 GVHD: PGS.TS HỒ ĐỨC DUY Thí Nghiệm Cơng Trình Lực - Chuyển vị dầm 0.9 0.8 Chuyển vị (mm) 0.7 0.6 0.5 0.4 Thí nghiệm 0.3 Lý thuyết TCVN 0.2 0.1 0 10 Lực (kN) Hình 30 Đồ thị so sánh độ võng TCVN chuyển vị kế II Lực - Chuyển vị dầm 0.5 0.45 Chuyển vị (mm) 0.4 0.35 0.3 0.25 Lý thuyết SBVL 0.2 Lý thuyết TCVN 0.15 0.1 0.05 0 10 Lực (kN) Hình 31 Biểu đồ so sánh chuyển vị TCVN SBVL vị trí II Nhóm: 14 –Nhóm A14C 35 GVHD: PGS.TS HỒ ĐỨC DUY Thí Nghiệm Cơng Trình NHẬN XÉT, ĐÁNH GIÁ VÀ KẾT LUẬN - - - - a b c d - e Nhận xét Các đồ thị thể mối quan hệ lực – chuyển vị dầm lý thuyết thực nghiệm có hình dạng tương đối giống Với tính tốn lý thuyết dạng đồ thị gần tuyến tính, với thực nghiệm đồ thị có dạng tuyến tính có số điểm bị gãy khúc sai số khó tránh khỏi q trình làm thí nghiệm Giá trị chuyển vị tính tốn theo TCXDVN 356:2005 lý thuyết Sức bền vật liệu khơng có chênh lệch nhiều Giá trị tính tốn lý thuyết so với thực nghiệm có chênh lệch lớn Khi tải trọng lớn đường thí nghiệm xa đường lý thuyết Đồ thị cho thấy chuyển vị tăng cấp tải tăng dần chuyển vị điểm dầm lớn so với bên Điều phù hợp với thực tế Hai điểm bố trí đối xứng nên theo lý thuyết có chuyển vị tương đương Tuy nhiên, theo kết thí nghiệm chuyển vị vị trí lại nhỏ so với chuyển vị vị trí Ngun nhân bố trí vị trí đồng hồ đo khơng xác hoàn toàn theo sơ đồ lý thuyết, dẫn đến đồng hồ đo vị trí khơng nằm đối xứng nhau, giá trị chuyển vị bị chênh lệch Ngồi ra, sai số đồng hồ đo Ở đồ thị trên, ta thấy mối quan hệ tải trọng chuyển vị vị trí khác dầm bê tơng cốt thép chịu uốn có dạng tuyến tính theo lý thuyết dầm cịn giai đoạn đàn hồi Các biểu đồ lực-chuyển vị theo thực nghiệm thể rõ điều chứng tỏ thí nghiệm cho độ xác tốt Tuy nhiên, đồ thị theo thực nghiệm số chỗ gãy khúc nhỏ sai số trình thí nghiệm Trong phần tính tốn theo chương trình SAP 2000, có khai báo tải trọng thân dầm nên lực có chuyển vị Nguyên nhân sai số Sai số gia cơng khí Do phận kích lực Gia cơng mơ hình dầm thép truyền tải chưa kích thước Thiết bị đo chuyển vị bị sai số lớn , thiết bị sữ dụng nhiều lần dẫn tới sai số Sai số trình lắp đặt thiết bị thí nghiệm Vị trí điểm đặt lực khơng với mơ hình giả thuyết Khoảng cách gối tựa dầm khơng theo mơ hình giả thuyết Sai số q trình đọc kết thí nghiệm Đọc kết thí nghiệm giá trị chưa ổn định Người đọc kết không tập trung dẫn đến kết đọc khơng đạt độ xác cao Sai số mơ hình thí nghiệm Kích thước dầm Bê tơng cốt thép có sai số so với mơ hình lý thuyết, đặc trưng vật liệu dầm thực tế mơ hình giả thuyết khơng hồn tồn giống nhau, có sai khác giá trị mơ đun đàn hồi Eb lý thuyết thực tế Vị trí cốt thép dầm khơng mơ hình lý thuyết, có sai khác mơ đun đàn hồi Es thép mơ hình thực tế tính tốn lý thuyết Chất lượng bê tơng khơng tốt, mơ hình để lâu bị va chạm nhiều Sai số giả thuyết tính tốn Nhóm: 14 –Nhóm A14C 36 GVHD: PGS.TS HỒ ĐỨC DUY Thí Nghiệm Cơng Trình Bê tơng vật liệu khơng đơng khơng đẳng hướng Tuy nhiên q trình tính tốn sử dụng mơ hình Sap, ta giả thuyết Bê tơng làm việc theo sơ đồ đàn hồi tuyến tính vật liệu đẳng hướng không giống trạng thái làm việc thực tế dầm - Các giá trị đặc trưng vật liệu trọng lượng riêng, mô đun đàn hồi Eb, hệ số nở hơng µ Bê tơng nhập vào Sap thường gần với thực tế - Khi tính tốn chưa xét đến làm việc cốt thép dầm Cách khắc phục - Tăng số lần thí nghiệm để giảm sai số ngẫu nhiên - Nên tự động hoá thiết bị thí nghiệm, tránh làm thủ cơng q nhiều để giảm đến mức tối đa sai số vì: sai số đo người làm thí nghiệm lớn sai số thiết bị - Điều khiển thiết bị thật xác, thiết bị cảm biến cần lắp xác, cố định chặt để tránh sai số trình đổ dầm - Tuân thủ dẫn giáo viên Kết luận - Về mặt định tính, kết thực nghiệm theo kiến thức kết cấu bê tông học - Về định lượng, sai số thực nghiệm lý thuyết lớn hay nhỏ tùy theo phương pháp áp dụng Bài học kinh nghiệm - Mặc dù số liệu đo không sát với lý thuyết qua q trình thí nghiệm thân rút nhiều học bổ ích, biết thêm nhiều thiết bị đo tensormet, đồng hồ đo chuyển vị, strain gage … hiểu cách thức làm thí nghiệm ngồi thực tế cơng trường điều giúp ta tránh bỡ ngỡ làm việc ngồi thực tế Trong q trình làm cịn đúc kết nhiều kinh nghiệm, biết cách thức chỉnh thiết bị đo sai phạm thường hay mắc phải - Các sai phạm mắc phải q trình thí nghiệm làm cho kết đo khơng xác đặt đồng hồ đo không thẳng đứng làm cho việc đo chuyển vị đứng thành việc đo chuyển vị nghiêng, đồng hồ đo nhạy mà việc điều chỉnh ban đầu không khiến cho việc đo đọc số khơng xác nhiều lần dẫn đến sai số, strain gage bị hỏng q trình thí nghiệm cho ta thấy việc điều chỉnh thiết bị lúc ban đầu quan trọng - Nhóm: 14 –Nhóm A14C 37 GVHD: PGS.TS HỒ ĐỨC DUY Thí Nghiệm Cơng Trình PHẦN 3: TRẢ LỜI CÂU HỎI Câu 0: Trình bày ý kiến, suy nghĩ sinh viên mơn học thí nghiệm cơng trình? Suy nghĩ mơn học: - Thí nghiệm cơng trình khơng mơn học cần thiết trình học tập nghiên cứu sinh viên mà cịn có ứng dụng quan trọng thực tế - Qua môn học này, sinh viên kiểm chứng lại lý thuyết học giảng đường, lý thuyết sách vở, giúp sinh viên đối chiếu, so sánh qua lại lý thuyết với thực tiễn - Bên cạnh đó, sinh viên thấy rõ làm việc kết cấu chịu tải trọng thực tế Từ có nhìn đắn ứng xử cấu kiện, kết cấu - Môn học giúp sinh viên nắm kiến thức tổng quát phương pháp khảo sát nghiên cứu thực nghiệm cơng trình, dụng cụ, thiết bị kỹ thuật dùng để thí nghiệm đo chuyển vị biến dạng - Cung cấp cho sinh viên số kỹ thực hành, khảo sát cấu kiện có kích thước vừa nhỏ Ý kiến mơn học: - Thời lượng thực hành học bị giới hạn bới nhiều yếu tốt nên sinh viên chưa thí nghiệm kỹ - Thiết bị thí nghiệm cịn nhiều hạn chế làm ảnh hưởng nhiều đến kết thí nghiệm quan sát sinh viên không khách quan - Nên bố trí thời lượng thí nghiệm dài với số lượng sinh viên hạn chế hơn, trao cho sinh viên việc lắp đặt đồng hồ, làm thao tác chuẩn bị trước thí nghiệm để sinh viên hiểu rõ quy trình thí nghiệm Trên suy nghĩ mơn học số ý kiến đóng góp nhóm mơn học thí nghiệm cơng trình Hy vọng Khoa, Bộ môn, Thầy giúp đỡ, nhằm cải thiện chất lượng mơn học tốt bổ ích với sinh viên Chúng em chân thành cảm ơn Nhóm: 14 –Nhóm A14C 38 GVHD: PGS.TS HỒ ĐỨC DUY Thí Nghiệm Cơng Trình Câu 10: Trình bày ngun lý làm việc phương pháp siêu âm để dị tìm khuyết tật kết cấu bê tông cốt thép Phương pháp siêu âm bê tông: Nguyên lý chung đo vận tốc truyền sóng siêu âm cách xác định thời gian truyền sóng từ đầu phát (chuyển đổi từ xung điện kích thích sang dao động học có tần số cao tần số âm) đến đầu thu (chuyển đổi từ dao động sang xung điện) bê tông Vận tốc truyền xung V(m/s) tính bằng: V = L/T Trong đó: L - chiều dài đường truyền (m); T - thời gian đo xung truyền qua chiều dài L (s) Xung siêu âm sử dụng khác với xung tần số âm lý do: Xung có sườn dốc lượng lớn theo phương truyền xung Khi xung truyền từ đầu phát vào bê tông phần bị phản xạ (dội lại) từ biên loại vật liệu khác bê tông, phần khác nhiễm xạ thành sóng ứng suất dọc (nén) ngang (cắt) truyền bê tông Vận tốc truyền hàm số phụ thuộc vào thành phần cấp phối bê tông, hàm lượng xi măng, tuổi bê tông Từ giá trị vận tốc đo được áp dụng để: - Xác định độ đồng bê tông cấu kiện; - Xác định có mặt độ mở rộng vết nứt, độ rỗng khuyết tật; - Xác định biến đổi tính chất (cường độ ) theo thời gian; - Xác định mối tương quan tốc độ truyền xung siêu âm cường độ bê tơng; - Tính tốn mơ đun đàn hồi bê tơng xi măng Câu 11: Khi thí nghiệm nén mẫu bê tông để xác định cường độ chịu nén tốc độ gia tải ảnh hưởng đến kết thí nghiệm ? Nếu tốc độ gia tải thí nghiệm theo tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN) tiêu chuẩn Mỹ (ASTM) - Ứng với thay đổi tốc độ gia tải mẫu bêtơng cường độ mẫu bê tông đo thay đổi theo tương ứng - Với tốc độ gia tải cao cường độ chịu nén mẫu tăng - Với tốc độ gia tải thấp tăng biến dạng, cường độ chịu nén mẫu giảm - Các phương trình biểu đồ ứng suất, biến dạng, tốc độ gia tải cho phép tìm hệ số hiệu chỉnh tốc độ gia tải - Các hệ số hiệu chỉnh cho phép tính tốn cường độ chịu nén thực bê tơng Giải thích: Nhóm: 14 –Nhóm A14C 39 GVHD: PGS.TS HỒ ĐỨC DUY Thí Nghiệm Cơng Trình - Khi nén mẫu với tốc độ gia tải chậm, mẫu võng từ từ nứt, xuất vết nứt nhỏ, lúc mẫu chuyển dần từ biến dạng đàn hồi sang biến dạng dẻo; đồng thời với tốc độ gia tải chậm có phân phối đồng ứng suất bê tông, nên bê tông không bị nứt đột ngột mà có thời gian chuyển biến từ biến dạng đàn hồi sang biến dạng dẻo Khi tải tiếp tục tăng vị trí mẫu bị biến dạng dẻo; biến dạng tiếp tục tăng mà khơng có gia tăng mặt chịu lực kết cường độ chịu nén mẫu giảm - Khi tốc độ gia tải nhanh: mẫu bị phá hoại đột ngột, xuất vết nứt lớn Khi tốc độ gia tải nhanh mẫu nhận tải trọng lớn thời gian ngắn, bên mẫu vết nứt, biến dạng dẻo chưa xuất tải trọng tác dụng khơng bị tổn hao biến dạng dẻo gây ra; kết cường độ chịu nén mẫu tăng đáng kể Theo TCVN 5276 : 1993, Bê Tông Nặng - Phương Pháp Xác Định Cường Độ Lăng Trụ Và Mô Đun Đàn Hồi Khi Nén Tĩnh, tốc độ gia tải ± 4daN/cm2 giây Theo ASTM C39 / C39M - 04a, Standard Test Method for Compressive Strength of Cylindrical Concrete Specimens, tốc độ gia tải 0,25 ± 0,05 MPa/s (35 ± psi/s) Nhóm: 14 –Nhóm A14C 40 ... người thí nghiệm khơng tính tốn nên lần thí nghiệm kết thí nghiệm có sai số lớn lần Mặt khác, dàn chưa trở lại trạng thái ban đầu, Nhóm: 14 –Nhóm A14C 18 GVHD: PGS.TS HỒ ĐỨC DUY Thí Nghiệm Cơng Trình. .. 14 –Nhóm A14C 19 GVHD: PGS.TS HỒ ĐỨC DUY Thí Nghiệm Cơng Trình PHẦN THÍ NGHIỆM DẦM BÊ TÔNG CỐT THÉP CHỊU TẢI TRỌNG TĨNH MỤC ĐÍCH THÍ NGHIỆM Mục tiêu thí nghiệm nghiêm cứu ứng xử dầm bê tông cốt... PGS.TS HỒ ĐỨC DUY - Thí Nghiệm Cơng Trình Kết chuyển vị biến dạng đo thí nghiệm khơng giống với kết tính tốn theo lý thuyết Chứng tỏ có yếu tố gây sai số q trình làm thí nghiệm 8.3 Nguyên nhân