Bài dịch chương 4 control of cracking kiểm soát nứt

ĐẠI HỌC QUỐC GIA ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP HỒ CHÍ MINH KHOA KỸ THUẬT XÂY DỰNG  ******* ******* BÀI DỊCH CHƯƠNG 4: CONTROL OF CRACKING LỚP L02 - HK 211 NGÀY NỘP: 2/1/2022 Giảng viên hướng dẫn: PGS.TS NGUYỄN VĂN HIỆP Sinh viên thực Nhóm Họ tên MSSV Phạm An Khương 1913853 Thành phố Hồ Chí Minh, năm 2022 13 Nguyễn Trần Đơ 1913126 BÀI DỊCH KIỂM SỐT NỨT Ảnh 4.1 A tịa nhà khách sạn bang San Francisco, Mỹ 4.1 Giới thiệu Trong chương (1) tập (1), khái niệm thiết kế theo trạng thái giới hạn đề cập Các trạng thái giới hạn (trạng thái mà cấu trúc trở nên không phù hợp với chức thiết kế nữa) chia làm nhóm: trạng thái liên quan đến phá hoại sụp đổ trạng thái làm gián đoạn điều kiện sử dụng cấu trúc không bị phá hoại sụp đổ Chúng gọi trạng thái giới hạn trạng thái giới hạn khả sử dụng Các trạng thái giới hạn khả sử dụng bê – tơng cốt thép là: võng mức nứt mức Chương trình bày trạng thái giới hạn khả sử dụng khe nứt 4.2 Lý kiểm soát bề rộng khe nứt Bề rộng vết nứt nên giới hạn lại lý sau: Vết nứt rộng gây lo ngại cho chủ người thuê Các nghiên cứu trước cho vết nứt rộng 0.25 mm đến 0.33 mm gây mối bận tâm lớn Ngăn ngừa ăn mòn cốt thép Sự ăn mòn cốt thép xảy chu trình làm ướt khơ xảy cho bê tông cấp độ thép ướt khô xen kẽ Ngăn ngừa rò rỉ bên cấu trúc chứa chất lỏng 4.3 Các loại vết nứt Ứng suất kéo tải trọng gây vết nứt đặc biệt hình 4.1 Những cấu kiện chịu tải trọng gây kéo trực tiếp làm cho vết nứt mở rộng tồn mặt cắt hình 4.1a Các dầm mảnh chịu momen uốn tạo thành vết nứt có phương hình 4.1b Các vết nứt dọc mở rộng gần đến thớ khơng có biến dạng (thớ trung hịa) cấu kiện Vết nứt chịu cắt có hình dạng đặc trưng hình 4.1c Các cấu kiện chịu xoắn túy phát triển vết xoắn ốc hình 4.1d Các vết nứt phát triển biến dạng cưỡng lún lệch, co ngót thay đổi nhiệt độ Nếu co ngót hạn chế, co ngót nứt xảy Tuy nhiên, nói chung, co ngót đơn giản làm tăng chiều rộng khe nứt tải trọng gây Ảnh 4.2 Vết nứt cấu kiện cầu rỉ sét cốt thép 4.4 Sự phát triển khe nứt tải trọng Hình 4.2a cho thấy khối lăng trụ chịu tải dọc trục Vết nứt bắt đầu ứng suất kéo bê tông đạt đến cường độ kéo bê tông điểm cấu kiện Khi điều xảy cấu kiện nứt Hình 4.2b 4.2c cho ta thấy thay đổi ứng suất thép bê tông dọc theo khối lăng trụ chịu tải dọc trục Tại vị trí vết nứt, ứng suất biến dạng đạt giá trị lớn Tại vị trí vết nứt, ứng suất bên bê – tông sấp xỉ 0, vết nứt, ứng suất bắt đầu phát triển bê – tông Ứng suất đạt đến giá trị lớn vết nứt Bề rộng khe nứt, w, chênh lệch độ giãn dài thép bê – tông chiều dài A-B khoảng cách vết nứt - W= ∫( Với B ) ……………………………… (4.1) độ dãn dài thép bê – tơng, vị trí định A và đo dọc theo trục khối lăng trụ Khoảng cách vết nứt biến dạng thép bê – tơng khó xác định thực tế phương trình thực nghiệm thường sử dụng để tính bề rộng khe nứt (a) Cấu kiện bị nứt (b) Sự thay đổi ứng suất dọc trục thép (c) Sự thay đổi ứng suất bê – tông dọc khối lăng trụ Hình 4.2 Ứng suất bên bê – tông thép cấu kiện bị nứt 4.5 Kiểm soát nứt theo tiêu chuẩn Ai Cập 4.5.1 Phân loại kết cấu Tiêu chuẩn Ai Cập phân loại kết cấu bê tông cốt thép theo mức độ tiếp xúc chúng với môi trường tác động đưa Bảng 4.1 Bảng (4.1) phân loại kết cấu theo tiếp xúc bề mặt bê – tông với môi trường tác động Loại Mức độ tiếp xúc với điều kiện môi trường Kết cấu có cạnh chịu kéo bảo vệ, là: Một i – Tất cấu kiện bên tịa nhà thơng thường ii – Các cấu kiện ngập vĩnh viễn nước (khơng có vật liệu độc hại) cấu kiện khô vĩnh viễn iii – Mái cách nhiệt tốt chống lại độ ẩm mưa Hai Kết cấu có cạnh chịu kéo khơng bảo vệ, là: i – Kết cấu trời cầu mái nhà khơng có lớp cách nhiệt tốt ii – Kết cấu tòa nhà gần biển iii – Kết cấu chịu độ ẩm sảnh đón, nhà kho nhà để xe Ba Kết cấu có cạnh chịu kéo tiếp xúc cách nghiêm trọng, là: i – Các cấu kiện tiếp xúc với độ ẩm cao ii – Các cấu kiện tiếp xúc với độ ẩm bão hòa iii – Bể nước iv – Kết cấu bị cơng hơi, khí ga hóa chất yếu Bốn Các cấu kiện có cạnh chịu kéo chịu ảnh hưởng nghiêm trọng ăn mòn chất hóa học mạnh làm gỉ thép: i - Các cấu kiện phải chịu điều kiện dẫn đến gỉ thép khí, bao gồm hóa chất ii – Các bể chứa, ống dẫn nước hay kết cấu chứa nước biển Tiêu chuẩn Ai Cập yêu cầu lớp phủ thích hợp tối thiểu để bảo vệ cốt thép Lớp bê – tông bảo vệ không nhỏ giá trị lớn xác định từ bảng (4.2) đường kính lớn Các loại cấu Tất yếu tố ngoại từ tường trúc – bảng Tường rắn (4.1) ≤ 25 N/ * > 25 N/ ≤ 25 N/ > 25 N/ 2 Một 25 20 20 20 Hai 30 25 25 20 Ba 35 30 30 25 Bốn 45 40 40 35 Lớp bê – tông bảo vệ khơng nên nhỏ đường kính cốt thép lớn 4.5.2 Thỏa mãn trạng thái giới hạn nứt Để thỏa mãn trạng thái giới hạn nứt, tiêu chuẩn Ai Cập yêu cầu thỏa mãn mối quan hệ sau: = (mm) = (50 +0.25 = (1 - 2( ≤ ………………………………………… (4.2) )…………………………………… (4.3) ) )………………………………………… .(4.4) Giá trị tính tốn cơng thức 4.2 nên nhỏ giá trị cho bảng 4.3 Với Hệ số quan hệ bề rộng vết nứt trung bình với bề rộng vết nứt thiết kế Nó lấy theo sau: 1.7 Đối với vết nứt tải trọng 1.3 Đối với vết nứt gây hạn chế biến dạng mặt cắt có chiều rộng chiều sâu (tùy theo giá trị nhỏ hơn) nhỏ 300 mm 1.7 Đối với vết nứt gây hạn chế biến dạng mặt cắt có chiều rộng chiều sâu (tùy theo giá trị nhỏ hơn) nhỏ 800 mm Đối với mặt cắt ngang có chiều rộng chiều sâu (tùy theo giá trị nhỏ hơn) giá trị 300 mm 800 m, hệ số tính theo tỷ lệ đường kính thép đơn vị mm Trong trường hợp nhiều loại đường kính, đường kính trung bình sử dụng 1: Hệ số phản ánh độ bám dính cốt thép Nó phải lấy 0.8 thành vằn 0.5 trơn 2: Hệ số tính đến thời gian tác dụng tải Nó lấy 1.0 cho tải ngắn hạn 0.5 cho tải dài hạn 1= hệ số phản ánh ảnh hưởng liên kết thép bê tơng vết nứt Nó lấy 0.8 thép vằn 1.6 thép trơn Trong trường hợp cấu kiện chịu biến dạng đặt, giá trị k1 phải sửa đổi thành kk1 giá trị k lấy sau: k = 0.8 trường hợp ứng suất kéo gây hạn chế biến dạng Đối với mặt cắt ngang hình chữ nhật, giá trị k lấy sau: k = 0.8 trường hợp tiết diện hình chữ nhật có bề dày ≥ 300 mm k = 0.5 trường hợp tiết diện hình chữ nhật có bề dày ≤ 800 mm Đối với mặt cắt ngang hình chữ nhật có độ dày từ 300 – 800, giá trị k tính cách nội suy tuyến tính k = trường hợp ứng suất gây kéo tạo hạn chế biến dạng bên = Hệ số phản ánh phân bố biến dạng mặt cắt ngang Nó lấy 0.5 mặt cắt chịu uốn túy 1.0 mặt cắt chịu kéo dọc trục Đối với mặt cắt chịu uốn túy lực kéo dọc trục kết hợp, tính tốn từ công thức 4.5 1+ 2= ……………………………………………(4.5) Với 1, giá trị lớn nhỏ độ biến dạng mà phần mặt cắt chịu Nó phải tính tốn dựa vào kết phân tích mặt cắt bị nứt hình 4.3 ... tơng cốt thép là: võng mức nứt mức Chương trình bày trạng thái giới hạn khả sử dụng khe nứt 4. 2 Lý kiểm soát bề rộng khe nứt Bề rộng vết nứt nên giới hạn lại lý sau: Vết nứt rộng gây lo ngại cho... giới hạn chảy với hệ số bảng (4. 4), bảng (4. 5) – Đối với cấu trúc phân loại loại loại yêu cầu độ kín nước, ứng suất kéo nên thỏa mãn cơng thức 4. 7 Bảng 4. 4 kiểm soát nứt cho thép trơn cách giới... khe nứt (a) Cấu kiện bị nứt (b) Sự thay đổi ứng suất dọc trục thép (c) Sự thay đổi ứng suất bê – tông dọc khối lăng trụ Hình 4. 2 Ứng suất bên bê – tông thép cấu kiện bị nứt 4. 5 Kiểm soát nứt