Nghiên cứu ứng xử của liên kết sàn bê tông cốt thép với cột ống thép nhồi bê tông

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TRƯƠNG QUANG HẢI NGHIÊN CỨU ỨNG XỬ CỦA LIÊN KẾT SÀN BÊ TÔNG CỐT THÉP VỚI CỘT ỐNG THÉP NHỒI BÊ TÔNG LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT ĐÀ NẴNG – NĂM 2022 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TRƯƠNG QUANG HẢI NGHIÊN CỨU ỨNG XỬ CỦA LIÊN KẾT SÀN BÊ TÔNG CỐT THÉP VỚI CỘT ỐNG THÉP NHỒI BÊ TÔNG Chuyên ngành : Cơ kỹ thuật Mã số : 9520101 LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT Người hướng dẫn khoa học: TS ĐÀO NGỌC THẾ LỰC PGS TS TRƯƠNG HỒI CHÍNH ĐÀ NẴNG – NĂM 2022 i LỜI CAM ĐOAN Tơi cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng Các số liệu, kết nêu Luận án trung thực chưa cơng bố cơng trình khác Tác giả luận án Trương Quang Hải THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội ii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i MỤC LỤC ii DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU vi DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT ix DANH MỤC CÁC BẢNG x DANH MỤC CÁC HÌNH xi MỞ ĐẦU 1 Lý chọn đề tài Mục tiêu nghiên cứu Đối tượng phạm vi nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu Ý nghĩa khoa học thực tiễn Nội dung nghiên cứu Bố cục luận án Những đóng góp luận án CHƯƠNG TỔNG QUANCỘT ỐNG THÉP NHỒI BÊ TÔNG, SÀN PHẲNG VÀ LIÊN KẾT CỘT ỐNG THÉP NHỒI BÊ TÔNG VỚI SÀN PHẲNG BÊ TÔNG CỐT THÉP 1.1 Tổng quan cột ống thép nhồi bê tông 1.2 Tổng quan giải pháp sàn phẳng cơng trình xây dựng 10 THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội iii 1.3 Tổng quan liên kết cột ống thép nhồi bê tông với sàn phẳng bê tông cốt thép 14 1.4 Các giải pháp nâng cao khả chịu cắt thủng cho sàn 29 1.5 Tổng quan số mô hình tính tốn khả chịu cắt thủng sàn 33 1.6 Tổng quan tiêu chuẩn tính tốn .37 1.7 Kết luận Chương 43 CHƯƠNG GIẢI PHÁP CẤU TẠO VÀ THỰC NGHIỆM LIÊN KẾT CỘT ỐNG THÉP NHỒI BÊ TÔNG VỚI SÀN PHẲNG 45 2.1 Giải pháp cấu tạo thực nghiệm liên kết cột ống thép nhồi bê tông với sàn phẳng bê tông cốt thép .45 2.2 Giải pháp cấu tạo thực nghiệm liên kết cột ống thép nhồi bê tông với sàn phẳng bê tông ứng lực trước .76 THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội iv 2.3 Giải pháp cấu tạo thực nghiệm liên kết cột biên, cột góc ống thép nhồi bê tông với sàn phẳng bê tông cốt thép 97 2.4 Kết luận Chương 106 CHƯƠNG MÔ PHỎNG SỐ LIÊN KẾT VÀ MƠ HÌNH TÍNH TỐN KHẢ NĂNG CHỊU CẮT THỦNG CỦA SÀN TẠI LIÊN KẾT CỘT ỐNG THÉP NHỒI BÊ TÔNG VỚI SÀN PHẲNG 108 3.1 Mô số liên kết cột ống thép nhồi bê tông với sàn phẳng 108 3.2 Mơ hình tính tốn khả chịu cắt thủng sàn phẳng liên kết với cột ống thép nhồi bê tông .133 THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội v 3.3 Kết luận Chương 146 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 148 PHỤ LỤC 150 DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌNH KHOA HỌC 165 TÀI LIỆU THAM KHẢO 166 THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội vi DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU α : Hệ số giãn nhiệt cáp αv : Tỉ số độ cứng shear-head với vùng bê tông ảnh hưởng γv : Hệ số chuyển mô men không cân thành lực cắt tiết diện tới hạn σ : Ứng suất σcp : Ứng suất nén trung bình bê tơng ε : Biến dạng tương đối (cốt thép, bê tông) εcm : Biến dạng tương ứng với cường độ chịu nén trung bình ftm μ : Hệ số ma sát ρ : Hàm lượng cốt thép chịu uốn θ : Góc nghiêng vết nứt δ : Chuyển vị đứng cột λ : Hệ số kể đến có mặt cốt đai ảnh hưởng đến khả chịu cắt bê tơng ψ : Góc lệch đo mặt phẳng p-q (diviatory) ϵ : Sự lệch mặt dẻo ∆T : Độ chênh lệch nhiệt độ Δdow : Chuyển vị cốt thép dọc vết nứt nghiêng cắt qua cốt thép dọc Asp : Diện tích tao cáp Asw : Diện tích tiết diện ngang chu vi cốt thép đai bc : Bề rộng cột bs : Bề rộng lớp cốt đai đỉnh shear-head bo : Chu vi dọc theo tiết diện tới hạn b0,in : Chu vi tiết diện phá hoại cắt qua cốt đai b0,out : Chu vi tiết diện phá hoại bên ngồi vùng bố trí cốt đai b1, b2 : Kích thước chu vi tiết diện tới hạn cách mặt cột d/2 b1 lấy song song với hướng mô men không cân B1, B2 : Kích thước mẫu thí nghiệm d : Chiều cao làm việc uốn sàn dv : Chiều cao làm việc chịu cắt sàn THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội vii dt : Biến phá hoại kéo mơ hình CDP dc : Biến phá hoại nén mơ hình CDP Ec : Mơ đun đàn hời bê tông Es : Mô đun đàn hồi cốt thép Esp : Mô đun đàn hồi cáp ứng lực trước fpu : Giới hạn bền cáp fpy : Giới hạn chảy cáp fpi : Ứng suất kéo ban đầu cáp fyp : Ứng suất hiệu cáp fy : Cường độ chịu kéo cốt thép fyw : Cường độ chảy dẻo cốt đai fyw,ef : Ứng suất hiệu cốt thép đai (EC2) f'c , fcm : Cường độ chịu nén trung bình bê tơng mẫu hình lăng trụ ftm : Cường độ chịu kéo trung bình bê tơng mẫu hình lăng trụ fb0/fc0 : Tỉ số cường độ nén hai trục trục bê tông h : Chiều dày sàn Is : Mô men qn tính shear-head Ic : Mơ men qn tính tiết diện bê tông bao quanh shear-head J : Mơ men qn tính tiết diện tới hạn cách d/2 từ chu vi cột k : Hệ số ảnh hưởng chiều dày sàn đến khả chịu cắt thủng Kc : Hệ số điều khiển hình dạng mặt phẳng phá hoại Lv : Chiều dài shear-head tính từ mặt cột l : Chiều dài bụng shear-head ngàm vào cột Mu : Mô men không cân cột nw : Số cốt thép đai cắt qua chu vi tới hạn Vu : Lực cắt tiết diện tới hạn VR : Khả chịu cắt danh nghĩa sàn Vc,out : Khả chịu cắt thủng sàn chu vi bên ngồi vùng bố trí cốt đai Vc,in : Khả chịu cắt thủng sàn chu vi cắt qua cốt đai Vcal : Khả chịu cắt sàn xác định theo tính tốn Vtest : Khả chịu cắt sàn xác định theo thực nghiệm THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội viii Vabaqus : Khả chịu cắt sàn theo mô Abaqus Vp : Khả chịu cắt sàn độ nghiêng cáp ứng lực trước Vc : Khả chịu cắt bê tông Vsw : Khả chịu cắt cốt đai sw : Khoảng cách chu vi cốt đai tf : Chiều dày cánh shear-head tw : Chiều dày bụng shear-head w : Bề rộng vết nứt THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc BÁO CÁO CHI TIẾT CÁC ĐIỂM BỔ SUNG, SỬA CHỮA TRONG LUẬN ÁN THEO QUYẾT NGHỊ CỦA HỘI ĐỒNG CHẤM LUẬN ÁN TIẾN SĨ CẤP TRƯỜNG Kính gửi: Chủ tịch Hội đồng chấm Luận án Tiến sĩ cấp Trường Họ tên NCS: Trương Quang Hải Tên luận án: Nghiên cứu ứng xử liên kết sàn bê tông cốt thép với cột ống thép nhồi bê tông Chuyên ngành: Cơ kỹ thuật Mã số: 9520101 Khóa: K34 Người hướng dẫn khoa học: TS Đào Ngọc Thế Lực Trường Đại học Bách Khoa – Đại học Đà Nẵng PGS TS Trương Hồi Chính Trường Đại học Bách Khoa – Đại học Đà Nẵng Cở sở đào tạo: Trường Đại học Bách Khoa – Đại học Đà Nẵng Tại buổi bảo vệ Luận án Tiến sĩ cấp Trường ngày 04 tháng 12 năm 2021, NCS nhận góp ý Thành viên Hội đồng thể Biên Hội đồng chấm Luận án Tiến sĩ cấp Trường Các nội dung đóng góp Thành viên Hội đồng thể văn Nhận xét Luận án Tiến sĩ Sau xem xét, NCS trình bày chi tiết điểm bổ sung, làm rõ Toàn văn Luận án Tiến sĩ sau: PGS.TS Trần Quang Hưng – Chủ tịch hội đồng Góp ý 1: Nghiên cứu đưa giải pháp cải tiến sử dụng cốt thép vòng, nhiên thấy hiệu định lượng thực thí nghiệm, chưa thấy vai trò cốt vòng xác lập cơng thức xác định khả kháng thủng Giải trình: Cốt thép vịng mơ hình thí nghiệm đề xuất dựa sở sau: - Theo thí nghiệm Q J Chen J Nie, việc bố trí cốt thép vịng vào vùng liên kết cột ống thép nhồi bê tông với dầm BTCT nâng cao cường độ bê tơng Hình Thí nghiệm Q.J.Chen ảnh hưởng cốt thép vòng đến cường độ bê tông - Theo nghiên cứu A Muttoni (Hình 2), tác dụng tải trọng bề mặt sàn có xu hướng giãn gây ứng suất kéo bê tông gây vết nứt tiếp tuyến vết nứt bán kính Cốt thép vịng bố trí để chịu ứng suất kéo vùng đầu cột Hình Mơ hình nứt sàn theo nghiên cứu A Muttoni - Việc bố trí cốt thép vịng kết hợp với cốt đai shear-head với mong muốn tạo mũ cột giống kết cấu bê tông cốt thép thường Với phân tích trên, luận án bổ sung thêm cốt thép vịng vào liên kết Kết thí nghiệm cho thấy tác động cốt thép vòng Tuy nhiên, chưa có mẫu thí nghiệm đối chứng với mẫu thí nghiệm có bố trí cốt thép vịng nên mức độ đóng góp cốt vịng đến mức độ chưa làm rõ, mức độ đánh giá ứng xử chung liên kết Vì vậy, ảnh hưởng cốt vịng đến khả chịu lực liên kết thực tiếp tục nghiên cứu khác sau PGS TS Nguyễn Trường Thắng – Phản biện 2.1 Góp ý 1: NCS có nghiên cứu tổng quan kỹ thí nghiệm, liên kết cải tiến, mơ hình tính tốn tiêu chuẩn thiết kế Sẽ tốt đề cập thêm nghiên cứu trước mô số cho dạng liên kết cột - sàn phẳng BTCT, làm tiền đề cho nội dung nghiên cứu Chương Giải trình: Các nghiên cứu mô số liên kết cột – sàn phẳng BTCT, NCS có tham khảo nhiều báo đưa thêm vào phần tổng quan nhiều nên chỗ cần tham khảo NCS trích dẫn 2.2 Góp ý 2: Việc thực thí nghiệm hai mẫu dầm bẹt ý tưởng hay nhằm khảo sát hiệu liên kết sử dụng thép chữ H Tuy nhiên, cần ý với mơ hình uốn điểm, cốt thép bố trí dầm ảnh hưởng đến cách thức phá hoại thiên uốn mẫu; Giải trình: Việc sử dụng shear-head làm chi tiết liên kết cột CFST với sàn phẳng hợp lý Tuy nhiên, nghiên cứu chưa lý giải chọn chi tiết shear-head có tiết diện ngang chữ H Do đó, mục đích thí nghiệm liên kết dầm bẹt với cột ống thép nhồi bê tông để xác định hình dạng hợp lý tiết diện shear-head thông qua ứng xử dầm (kết cấu chiều) vùng liên kết khơng phân tích cụ thể khả chịu lực liên kết 2.3 Góp ý 3: Nên trình bày rõ sở chọn kích thước tiết diện cột cho mẫu thí nghiệm 300×300 (mm); Giải trình: Để lựa chọn kích thước cho cột ống thép nhồi bê tơng mơ hình thí nghiệm, NCS tính tốn khả chịu tải cột CFST tương ứng với tải trọng chân cột cơng trình nhà 10 tầng với kích thước sàn 6m × 6m (tải trọng chân cột 3600kN; khả chịu lực cột CFST tính sơ tiết diện 300×300×10mm 4000kN) 2.4 Góp ý 4: Các neo ϕ36 chốt neo vào sàn phản lực kiểm tra kỹ khả chịu lực Tuy nhiên, có hệ thống strain-gauges dán dọc theo thân neo để đo biến dạng dọc trục, qua xác định phản lực neo trình gia tải, đánh giá tổng tải trọng tác dụng lên sàn, giá trị chuyển vị tuyệt đối mặt sàn vị trí cột so với mặt sàn đầu neo, kiểm tra tính chất đối xứng hệ thống q trình thí nghiệm; Giải trình: Trong thí nghiệm liên kết cột CFST với sàn bê tông cốt thép, NCS bố trí strain gauge để đo biến dạng neo (Hình 3) Đồ thị quan hệ tải trọng thí nghiệm biến dạng ghi lại từ kết thí nghiệm thể Hình Tại thời điểm mẫu phá hoại P = 1250kN, biến dạng neo ε = 0,783×10-3 Xem mô đul đàn hồi neo E = 200GPa Lực neo thời điểm phá hoại 159,3 kN tổng lực kéo neo tương ứng 1275 kN Giá trị tương ứng với lực phá hoại mẫu Trong thí nghiệm NCS bố trí cảm biến (LVDT) đo chuyển vị neo xét đến ảnh hưởng giá trị đến chuyển vị cuối sàn trình bày luận án Hình Đồ thị tải trọng - biến dạng neo sàn 2.5 Góp ý 5: Hình 2.41 (trang 72) biến dạng bê tông chịu nén mặt sàn đạt giá trị lớn trước phá hoại liên kết Ví dụ cảm biến SK1B đạt biến dạng nén lớn khoảng ~750×10-6 cấp tải 1200 kN, sau giảm xuống đến tải trọng tăng đến 1250 kN Nên có luận giải rõ tượng Giải trình: Trên Hình 2.41 (trang 72) tồn văn biến dạng bê tơng mặt sàn theo phương vng góc xiên góc với mặt cột Đồ thị cho thấy quy luật biến dạng bê tông giống nhau, biến dạng nén tăng dần sau đảo chiều giảm chuyển thành biến dạng kéo Hiện tượng giải thích phát triển hệ giàn gấp khúc với giàn bị kéo ngang, dọc theo mặt sàn phát triển vết nứt cắt tới hạn Cơ chế tượng minh họa Hình Trích đồ thị Hình 2.41 Đồ thị tải trọng - biến dạng bê tơng mặt sàn (trang 71) Hình Mơ hình dàn ảo với phát triển kéo mặt sàn 2.6 Góp ý 6: Đối với mẫu cột biên cột góc, tác giả thuyết minh mục 2.3 trang 97 là: “chưa sâu vào phân tích mơ hình phá hoại” cần bình luận thêm nguyên nhân dẫn tới tượng mẫu bị phá hoại uốn, không việc để nội dung liên quan đến mẫu thí nghiệm đề tài luận án khơng cần thiết Giải trình: Như tổng quan, nghiên cứu liên kết cột biên, cột góc ống thép nhồi bê tông với sàn phẳng bê tông cốt thép chưa tìm thấy Các ứng xử mơ hình phá hoại cho sàn chưa làm sáng tỏ Do đó, việc nghiên cứu thực nghiệm cho cột biên cột góc ống thép nhồi bê tơng với sàn phẳng luận án nhằm cung cấp số liệu thực nghiệm ứng xử liên kết làm tài liệu tham khảo nhằm phục vụ cho nghiên cứu chưa sâu vào phân tích mơ hình phá hoại xảy với mẫu cột biên cột góc điều kiện để xảy hình thức phá hoại phân tích chun sâu để lựa chọn mơ hình phá hoại hợp lý cho cột biên cột góc Tuy nhiên, mẫu cột biên cột góc, phá hoại uốn thí nghiệm lý giải sau: Sàn cột góc cột biên, khơng đối xứng mặt hình học nên liên kết ngồi chịu tải trọng đứng ln chịu mơ men khơng cân chuyển vào cột Phần mô men không cân làm tăng tác động lực cắt tiết diện tới hạn làm ảnh hưởng đến hình dạng tiết diện tới hạn Do đó, chiều dài shear-head mẫu cột biên cột góc thiết kế dài so với mẫu cột (L= 600mm > L= 400mm) Vì chu vi phá hoại lớn nên khả chịu cắt lớn khả chịu uốn sàn nên phá hoại quan sát từ thí nghiệm phá hoại uốn 2.7 Góp ý 7: Các góp ý mơ chương - Kết kiểm chứng thực nghiệm mô số có độ đồng tốt Tuy nhiên, cần làm rõ chế điều kiện phá hoại mơ hình PTHH phần mềm Abaqus; - Việc khảo sát tham số cho liên kết sàn phẳng ƯLT – cột CFST nên tiến hành tham số ứng suất nén mặt phẳng sàn cáp ƯLT gây ra; - Ảnh hưởng cấu hình thép liên tục khả kháng cắt thủng liên kết khảo sát rõ mơ hình PTHH phần mềm ABAQUS Giải trình: Trong luận án, NCS tập trung chủ yếu vào nghiên cứu thực nghiệm, chương trình mơ số mơ hình Abaqus để khảo sát thêm vài tham số quan trọng liên kết Việc khảo sát thêm tham số khác Thầy góp ý NCS thực nghiên cứu 2.8 Góp ý 8: Một số góp ý mặt trình bày - Trong Phụ lục, số mục số hình vẽ nên đánh số kèm theo tên Phụ lục; - Đơn vị đo khơng nên viết liền với giá trị trước (ví dụ “467 MPa” thay “467MPa”); - Một số lỗi chế bản: “Mpa” (trang 121); “shear-hear” (trang 146); - Trong số câu văn, phần nên ngăn cách dấu phẩy (,) Giải trình: NCS tiếp thu chỉnh sửa bổ sung vào luận án PGS TS Trương Tích Thiện – Phản biện 3.1 Góp ý 1: Cơ sở lý thuyết phương pháp phần tử hữu hạn cần trình bày vắn tắc luận án: Giải trình: Trong luận án NCS sử dụng phần mềm Abaqus để mô liên kết cột ống thép nhồi bê tông với sàn phẳng bê tông cốt thép Cơ sở phần mềm phương pháp phần tử hữu hạn Do lý thuyết phần tử hữu hạn đề cập cụ thể tài liệu hướng dẫn phần mềm NCS trích dẫn luận án nên phần mô NCS sử dụng thực hành với trường hợp cụ thể liên kết không đề cập lại sở lý thuyết dùng cho mơ 3.2 Góp ý 2: Trong phân tích mơ hình phá hủy từ thí nghiệm NCS phân hai trường hợp phá hủy không phù hợp Vì có thí nghiệm tiến hành nên khơng thể có trường hợp thứ Ngồi có nhiều thí nghiệm tiến hành yếu tố (về tải trọng, điều kiện biên) khác biệt để gây hai trường hợp phá hủy khác không đề cập Trong tình này, dạng phá hủy xuất mẫu thí nghiệm khơng thể gọi hai trường hợp, mà nên gọi hai kiểu/dạng/hình thức phá hủy Giải trình: NCS chỉnh sửa cách gọi từ Trường hợp phá hoại sang Dạng phá hoại 3.3 Góp ý 3: Mẫu thí nghiệm thiết kế theo tiêu chuẩn ACI 318-14 trình bày phụ lục Nhưng phần khơng thể kích thước đoạn shear-head đưa vào bên cột Cần nêu rõ lý lựa chọn tỉ lệ L/l (chiều dài đoạn vươn ra/ Chiều dài đoạn bên cột) sử dụng thí nghiệm Cần nêu rõ tỉ số L/l shear-head mẫu thí nghiệm Giải trình: Tỉ lệ L/l thí nghiệm (L/l = 400/50) Tuy nhiên, đoạn l neo vào bên cột với mục đích tăng độ tin cậy cho liên kết không liên quan đến khả chống chọc thủng sàn Do đó, hai thông số chiều dài không tương quan với 3.4 Góp ý 4: Sự hội tụ của kết mô theo mức lưới chưa khảo sát, việc lựa chọn mức lưới luận án chưa thuyết phục người đọc Giải trình: Trong giai đoạn ứng suất biến dạng bê tông Để thiết lập đường cong quan hệ ứng suất biến dạng bê tông sử dụng cho mô phỏng, công thức tính có đề cập đến ảnh hưởng kích thước lưới Trong luận án, nghiên cứu sinh sử dụng cơng thức để khảo sát nhiều kích thước lưới khác để chọn kích thước lưới hợp lý để kết mơ gần với kết thí nghiệm Hình Mơ hình kéo trục bê tông 1  (3) c c     c f cm cm  2     c c  c c  ; f cm 2 cm    f cm cm G  f   ch  0,5 f cm   cm (1  b)  b cm   E0     leq ;  t   tm  w leq Trong hai cơng thức leq chiều dài đặc trưng phần tử, phụ thuộc vào kích thước chia lưới phần tử, loại phần tử hữu hạn hướng vết nứt; 3.5 Góp ý 5: Thơng số ma sát chưa có thí nghiệm nên kết thí nghiệm so sánh với mơ chưa hợp lý: Giải trình: Tương tác ma sát bê tông với thép thông số quan trọng làm việc chung kết cấu Thông số phụ thuộc vào nhiều tham số độ nhám bề mặt, cường độ vật liệu, độ lớn tải trọng thí nghiệm thực phức tạp Do điều kiện hạn chế thiết bị, NCS khơng thí nghiệm thơng số mà tham khảo nghiên cứu trước để sử dụng cho mô Các thông số trích dẫn đầy đủ luận án 3.6 Góp ý 6: Về hình thức trình bày: - Cách trích dẫn tài liệu tham khảo sai, chưa trình tự xuất tài liệu tham khảo - Về lỗi dấu ngăn cách thập phân, tả, sử dụng từ ngữ (Giới hạn – tới hạn), Giải trình: - Về cách trích dẫn tài liệu tham khảo, NCS thực theo hướng dẫn Quy định 1636QĐ – Quy định đào tạo Tiến sĩ Đại học Đà Nẵng (trang 69) - Về lỗi tả, sử dụng từ ngữ NCS sửa chữa, bổ sung vào toàn văn Luận án PGS TS Phan Đức Hùng – Phản biện 4.1 Góp ý 1: Đối với việc thiết kế mơ hình thí nghiệm, tác giả cần tường minh thơng số tính tốn để Luận án trở thành tài liệu tham khảo có giá trị khoa học sau Cần giải thích việc lựa chọn cấu tạo chi tiết liên kết Giải trình: Các thơng số chọn dựa vào thiết kế mẫu NCS tính tốn thiết kế chi tiết trình bày cụ thể Phụ lục luận án 4.2 Góp ý 2: Việc đề xuất cách thức xác định chu vi phá hoại mơ hình tính tốn khả chịu cắt thủng sàn bên cạnh việc so sánh với kết thực nghiệm cần kiểm tra tính đắn thơng qua việc so sánh, kiểm chứng với đề xuất kết nghiên cứu trước Giải trình: Trong phần tổng quan cho thấy nghiên cứu có cấu tạo liên kết tương tự với liên kết đề xuất không nhiều nên việc so sánh với nghiên cứu khác hạn chế Tuy nhiên, với nghiên cứu tương tự (nghiên cứu tác giả D.V Bompa) kết so sánh phù hợp với cơng thức tính khả chống cắt thủng với chu vi phá hoại đề xuất (kết tính tốn so sánh Bảng 3.9 trang 141 tồn văn luận án) 4.3 Góp ý 3: Luận án có nhiều nội dung liên quan có liên quan đến tài liệu tham khảo số [3], nhiên tác giả đề cập phần tổng quan liên kết cột ống thép nhồi bê tông với sàn phẳng Giải trình: Nội dung trình bày NCS rà soát bổ sung vào luận án PGS TS Nguyễn Ngọc Phương – ủy viên 5.1 Góp ý 1: Cơ sở thiết lập mẫu thí nghiệm; Giải trình: Mẫu thiết lập dựa vào điều kiện làm việc tương đương với khả chịu tải liên kết cho sàn có kích thước 6m × 6m Sự tương đương dựa sở giá trị tải trọng mô men vị trí cột sử dụng để thiết kế mẫu tương đương với tải trọng mô men tác dụng vào cột mơ hình sàn nhịp 6m × 6m 5.2 Góp ý 2: Cơ sở lựa chọn cấp gia tải P = 30 kN thời điểm mẫu bị phá hoại; Giải trình: - Đối với thí nghiệm phá hoại cấp tải thí nghiệm lấy 10% tải trọng phá hoại giai đoạn gây nứt lấy 5% Căn vào tải trọng thiết kế mẫu P = 440 kN, thời gian thí nghiệm số cấp tải thực NCS chọn cấp tải thí nghiệm P = 30 kN - Về thời điểm mẫu bị phá hoại, nghiên cứu thực cho thí nghiệm phá hoại nên thời điểm mẫu khơng cịn khả chịu tải trọng xem mẫu bị phá hoại 5.3 Góp ý 3: Cơ sở lựa chọn shear-head H100 có đoạn vươn 400 mm cột 600 mm cột biên, cột góc; phần bụng đưa vào lõi cột 50mm; thép liên tục với bề rộng 50mm, dày 10mm cốt đai, cốt thép vòng (đường kính, khoảng cách, phạm vi bố trí); vị trí shear-head H100 tiết diện theo chiều cao dầm, sàn; Giải trình: NSC dựa vào làm việc tương đương với mơ hình thật để thiết kế mẫu thí nghiệm Các thơng số mẫu thí nghiệm tính tốn thiết kế cụ thể trình bày phần phụ lục luận án 5.4 Góp ý 4: Với mẫu thí nghiệm có sàn bê tơng ứng lực trước, nên xem xét lý giải cốt thép thường sàn bố trí với mật độ dày ϕ14a85 (lớp trên) ϕ10a85 (lớp dưới); Giải trình: Kết bố trí cốt thép tính tốn thiết kế chi tiết để chịu giá trị mô men xét mơ hình độc lập trình bày phần phụ lục luận án 5.5 Góp ý 5: Thí nghiệm tiến hành đâu (LAS nào?); độ xác thiết bị để khẳng định độ tin cậy kết thí nghiệm; Giải trình: Thí nghiệm thực Phịng thí nghiệm kết cấu cơng trình trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng tất thiết bị sử dụng kiểm định 5.6 Góp ý 6: Có hay khơng ảnh hưởng trọng lượng thân mẫu sàn đến kết thí nghiệm ảnh hưởng sử dụng neo ϕ36 sơ đồ thí nghiệm “quan sát thấy hệ neo làm việc bình thường đảm bảo độ tin cậy” nêu Phụ lục (trang 154) chưa rõ ràng để khẳng định Giải trình: - Trọng lượng thân (P = 40kN) xem xét xử lý kết thí nghiệm - Về độ tin cậy neo ϕ36, NCS thí nghiệm riêng chi tiết neo để kiểm tra độ an toàn (trang 57 tồn văn) thí nghiệm mẫu NCS bố trí strain gauge để đo khảo sát biết dạng phục vụ cho xử lý số liệu thí nghiệm 5.7 Góp ý 7: Tác giả đề xuất cơng thức xác định chu vi phá hoại tháp chọc thủng xác định khả chống chọc thủng sàn theo công thức EC2, cần xem xét mối liên quan với công thức theo tiêu chuẩn Việt Nam khả áp dụng theo TCVN nào? Sau khảo sát ảnh hưởng tham số đến liên kết, tác giả có nhận xét, kiến nghị cho công tác thiết kế thực tế tiêu chuẩn Việt Nam? Giải trình: - Trong luận án NCS sử dụng tiêu chuẩn EC2 để tính tốn khả chịu cắt thủng sàn liên kết với chu vi đề xuất Sự tương quan EC2 với với công thức theo tiêu chuẩn Việt Nam hai tiêu chuẩn dùng bê tơng thí nghiệm cho mẫu lập phương cạnh 150mm Do đó, việc áp dụng công thức theo tiêu chuẩn Việt Nam thuận lợi - Theo TCVN 5574-2018 đề cập chi tiết tính chọc thủng cho sàn BTCT không sử dụng shear-head đề cập đến có mặt cốt đai Tuy nhiên, so với kết nghiên cứu ảnh hưởng hàm lượng cốt thép không xem xét Theo kết nghiên cứu luận án cốt thép dọc ảnh hưởng đáng kể đến khả chịu cắt sàn Cần bổ sung thêm thơng số vào cơng thức tính khả chịu cắt thủng sàn 5.8 Góp ý 8: Một số tham số ảnh hưởng khác đến liên kết mà tác giả chưa khảo sát nên thể xem giới hạn nghiên cứu, ví dụ chiều dày sàn, vị trí thép H liên kết, quỹ đạo cáp ứng lực trước,… Giải trình: Trong luận án, NCS tập trung chủ yếu vào nghiên cứu thực nghiệm, chương trình mơ số mơ hình Abaqus để khảo sát thêm vài tham số quan trọng liên kết Việc khảo sát thêm tham số Thầy góp ý NCS thực nghiên cứu 5.8 Góp ý 9: Phần thể luận án: - Trang 3, nội dung phần ý nghĩa khoa học luận án: “…tạo nên hệ kết cấu chịu lực hiệu mặt kỹ thuật kinh tế”; theo người nhận xét, nên nêu kỹ thuật, không nên nêu hiệu kinh tế, luận án khơng có đánh giá vấn đề - Khơng nên có kết luận chương kết luận luận án - Một số tài liệu tham khảo thực nghiệm chưa thấy có luận án tài liệu tác giả Võ Văn Thảo số tác giả khác - Theo quy chế: luận án không 150 trang, phần tài liệu tham khảo, phụ lục, danh mục cơng trình khoa học khơng nên đánh số tiếp tục theo nội dung luận án, nên có ký hiệu số trang khác, ví dụ PL1,2 hay TL1,2… - Không nên sử dụng cụm câu “lớn không đáng kể” hay “tương đương” so sánh kết khảo sát ảnh hưởng kích thước vùng liên kết (trang 126), hay (trang 141, 142) chu vi tới hạn, nên có bảng tỉ lệ so sánh % thuyết phục Giải trình: Phần thể Luận án NCS xin ghi nhận bổ sung chỉnh sửa để hồn thiện luận án TS Nguyễn Ngọc Tình - Ủy viên 6.1 Góp ý 1: Đề nghị tác giả làm rõ vai trò cốt thép vòng liên quan đến ứng suất biến dạng Tác giả cho “Trong trường hợp chiều cao sàn đảm bảo cho việc bố trí lưới thép vịng nên đặt mặt sàn Khi không đủ không gian cốt thép vịng bố trí vào mặt sàn” (trang 49) chưa thuyết phục; khảo sát số (chương 3) chưa đề cập đến vai trị cốt thép vịng 10 Giải trình: - Trước hết sở cho việc bố trí cốt thép vòng vào vùng liên kết cột ống thép nhồi bê tông với dầm BTCT nâng cao cường độ bê tông Sự gia tăng thể qua chế hạn chế biến dạng ngang bê tông hiệu ứng kéo vịng cốt thép Do đó, cấu tạo liên kết, cốt thép vòng bố trí để cải thiện đặc tính bê tơng nhằm tăng khả chịu cắt thủng cho sàn Bên cạnh tác dụng tải trọng bề mặt sàn có xu hướng giãn gây ứng suất kéo bê tông gây vết nứt tiếp tuyến vết nứt bán kính Cốt thép vịng bố trí để chịu ứng suất kéo vùng đầu cột - Kết thí nghiệm cho thấy vai trò cốt thép vòng sau: cốt thép vòng tiếp nhận ứng suất kéo (kết thí nghiệm tất cốt thép vịng đạt trạng thái chảy dẻo) hạn chế phát triển vết nứt, kìm hãm phá hoại bê tơng vùng liên kết Đảm bảo cho tồn vẹn vùng liên kết so với mặt phá hoại nghiên cứu khác Như vậy, có mặt cốt thép vòng hợp lý để nâng cao khả chịu lực cho vùng liên kết Cốt thép nên đặt mặt sàn Tuy nhiên, chiều dày sàn hạn chế ưu tiên bố trí vào mặt sàn Tuy nhiên, chưa có mẫu thí nghiệm đối chứng với mẫu thí nghiệm có bố trí cốt thép vịng nên mức độ đóng góp cốt vịng đến mức độ chưa làm rõ, mức độ đánh giá ứng xử chung liên kết 6.2 Góp ý 2: Tác giả cho “Mơ hình phá hoại cuối cho mẫu cột chọc thủng với hai chu vi phá hoại quan sát” (Kết luận Chương 2) đồng thời tác giả kiến nghị “cơ chế phá hoại chưa thống nhất, phá hoại thủng cho cột giữa, phá hoại uốn cho cột biên cột góc” (trang 150), nhận định làm cho người nhận xét hiểu có thiếu vắng phá hoại mô men uốn cột (đặc trưng phá hoại tải ứng suất kéo nén) Điều có mâu thuẫn với kết thí nghiệm: “Với cốt thép dọc, biến dạng cốt thép dọc đạt giới hạn chảy dẻo sớm vị trí gần mặt cột” (trang 73) phá hoại bê tông vùng nén đầu mút thép hình chữ I (Hình 2.31) ?! Giải trình: Xét mơ hình thí nghiệm, tải trọng tác dụng vào cột gây mô men lực cắt liên kết Cốt thép dọc chịu mô men thành phần chống lại phá hoại vết nứt nghiêng chịu lực cắt Trước hết cần khái niệm phá hoại cắt uốn cho cấu kiện chịu uốn - Phá hoại uốn xảy tiết diện thẳng góc tiết diện có mơ men lớn lúc ứng suất cốt thép mặt cắt đạt ứng suất chảy dẻo bê tông vùng nén đạt đến cường độ chịu nén 11 - Phá hoại cắt xảy tiết diện nghiêng ứng suất kéo vượt khả chịu kéo bê tông cốt thép tiết diện nghiêng phá hoại xảy ứng suất nén vượt cường độ chịu nén bê tơng Như thí nghiệm mẫu cột giữa, kết thí nghiệm quan sát cho thấy mẫu bị phá hoại cắt thủng nghĩa khả chịu cắt nhỏ khả chịu mô men liên kết Mặt dù vài cốt thép dọc mặt cột đạt trạng thái chảy dẻo phá hoại uốn phá hoại cuối Điều hiểu phân bố ứng suất khơng tồn mặt cắt nên vị trí có ứng suất lớn làm thép chảy dẻo trước tổng thể mặt cắt cốt thép lại chưa đạt giới hạn chảy nên tiết diện cịn khả chịu mơ men 6.3 Góp ý 3: Từ Đồ thị tải trọng - chuyển vị đứng đầu cột (Hình 2.39), đề nghị tác giả cho biết độ võng tương ứng ô sàn 6m × 6m hệ kết cấu chung (Hình 2.5)? Giải trình: NCS khơng so sánh chuyển vị từ kết thí nghiệm với mơ hình sàn 6m × 6m 6.4 Góp ý 4: Từ “vai bị” sử dụng trang 24, 25 chưa phù hợp với văn phong khoa học lận án tiến sĩ kỹ thuật, tác giả nên thay từ ngữ thống Giải trình: NCS điều chỉnh bổ sung toàn văn luận án Các nội dung toàn văn Báo cáo chi tiết điểm bổ sung, sửa chữa Luận án Tiến sĩ theo Biên Hội đồng chấm Luận án Tiến sĩ cấp Trường NCS Trương Quang Hải trình bày, kính trình Hội đồng chấm Luận án Tiến sĩ cấp Trường xem xét chấp nhận NCS trân trọng cảm ơn! Đà Nẵng, ngày tháng năm XÁC NHẬN CỦA HỘI ĐỒNG CHẤM LUẬN ÁN TIẾN SĨ CẤP TRƯỜNG CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG NGƯỜI BÁO CÁO PGS.TS Trần Quang Hưng NCS Trương Quang Hải 12 ... 28 Liên kết cột - sàn bê tông ứng lực trước Hiện chưa tìm thấy nghiên cứu liên kết cột ống thép nhồi bê tông với sàn bê tông ứng lực trước Các nghiên cứu liên kết cột bê tông cốt thép với – sàn. .. nghiên cứu: Liên kết cột ống thép nhồi bê tông với sàn phẳng bê tông cốt thép sàn phẳng bê tông ứng lực trước Phạm vi nghiên cứu: Nghiên cứu thực nghiệm ứng xử sàn liên kết cột giữa, cột biên, cột. .. quan cột ống thép nhồi bê tông, sàn phẳng liên kết cột ống thép nhồi bê tông với sàn phẳng bê tông cốt thép Chương Giải pháp cấu tạo thực nghiệm liên kết cột ống thép nhồi bê tông với sàn phẳng