Chương 2 bê tông cốt thép

ádsadsajfbsaiudgfksahdlihsaoi ádas d sad á da sd ád á d sad ád á d sad ád á d ád á dá d sa fdsad f sad a d ád a sd ád sa dá d sad á đasdfsadsadasd ádsa d á d ádasfsadf sdf ads fdsa gsa dfa fdsas dfsa df sadf sadfsa dfsa df ádfdsaf

Chương TÍNH NĂNG CƠ LÝ CỦA BTCT CÁC TÍNH NĂNG CƠ LÝ CỦA BTCT 2.1 Các tính lý bê tơng 2.2 Các tính lý thép 2.3 BTCT – Sự làm việc chung BT thép Chapter 2: Materials 33 Chương TÍNH NĂNG CƠ LÝ CỦA BTCT 2.1 CÁC TÍNH NĂNG CƠ LÝ CỦA BÊTƠNG ❖ Tính lý • Tính học: cường độ biến dạng • Tính vật lý: từ biến, co ngót, nở nhiệt 2.1.1 Cường độ biến dạng bê tơng • Cường độ phương thức xác định cường độ bê tơng • Cấp độ bền chịu nén (B) mác bê tông (M) • Cường độ chịu nén tiêu chuẩn tính tốn Rbn , Rb • Sự thay đổi cường độ chịu nén theo thời gian • Biến dạng bê tơng • Mơ-đun đàn hồi hệ số Poisson 2.1.2 Tính vật lý bê tơng Chapter 2: Materials 34 Chương TÍNH NĂNG CƠ LÝ CỦA BTCT 2.1.1 CƯỜNG ĐỘ VÀ BIẾN DẠNG BÊ TÔNG a) Cường độ phương thức xác định cường độ a1) Cường độ chịu nén fc (compressive strength) • TCVN 5574 (2012): Qui đổi từ mẫu lập phương (a) thành mẫu lăng trụ (b) • Tiêu chuẩn ACI 318 (2008) EN 1992 1-1 (2004): Mẫu lăng trụ tròn (b) F F Diện tích bề mặt tiếp xúc lực 150 F fc = S D = 150 300 Bàn nén 150 (a) 150 (b) F H 1-Hình dạng mẫu thử thí nghiệm chịu nén dọc trục Chapter 2: Materials 35 Chương TÍNH NĂNG CƠ LÝ CỦA BTCT H.2 - Thí nghiệm xác định cường độ chịu nén bê tông Chapter 2: Materials 36 Chương TÍNH NĂNG CƠ LÝ CỦA BTCT a2) Cường độ chịu kéo ft (tensile strength) • Kéo trực tiếp: phức tạp, khó thực Tiết diện cắt ngang F F ft = F S H - Mẫu thử hình dog-bone • Kéo gián tiếp (Brazilian test): đơn giản, phổ biến F Đệm gỗ 2F ft , sp =  dh d Đệm gỗ f t = 0.9 f t , sp F h = 2d H - Mẫu kéo chẻ Chapter 2: Properties of steel reinforced concrete 37 Chương TÍNH NĂNG CƠ LÝ CỦA BTCT H.5 - Thí nghiệm xác định cường độ chịu kéo chẻ đôi bê tông Chapter 2: Properties of steel reinforced concrete 38 Chương TÍNH NĂNG CƠ LÝ CỦA BTCT a3) Cường độ chịu kéo uốn ft,fl (flexural strength) F F h = 150 b = 150 a=150 150 Fa f t , fl = bh a=150 s = 450 F h = 100 b = 100 s/2 3Fs f t , fl = 2bh s/2 s = 300 H – Thí nghiệm xác định cường độ chịu kéo uốn bê tông Chapter 2: Properties of steel reinforced concrete 39 Chương TÍNH NĂNG CƠ LÝ CỦA BTCT b) Cấp độ bền chịu nén (B) mác bê tông (M) ❖ Là tiêu bêtơng ❖ Qui trình xác định cấp độ bền B • M Tiến hành nén với số lượng mẫu n F n R 150 RTB = i =1 n 150 150 f’c = B/(1.2~1.25) (a) • (ACI 318) Cấp độ bền chịu nén B B=RTB (1 − 1.64 ) fck,cube (EN 1992) Cường độ chịu nén danh nghĩa mẫu lập phương Chapter 2: Materials i Cường độ chịu nén danh định mẫu lăng trụ ν = 0.135 40 Chương TÍNH NĂNG CƠ LÝ CỦA BTCT c) Cường độ chịu nén tiêu chuẩn dọc trục Rbn Rbn =B ( 0.77 − 0.001B ) f’c (ACI 318) d) Cường độ chịu nén tính tốn dọc trục Rb Rb = Rbn  bc C fck (EN 1992) fcd (EN 1992) γbc = 1.3 – BT nặng, BT hạt nhỏ, BT tự ứng suất, BT nhẹ, BT rỗng γbc = 1.5 – BT tổ ong (Bảng 11, TCVN 5574-2012) Ví dụ B20 Rbn =B( 0.77 − 0.001B ) = 20( 0.77−0.00120 ) = 15MPa R 15 Rb = bn = = 11.5MPa  bc 1.3 Kiểm chứng cách tra bảng 12, 13 TCVN 5574-2012 Chapter 2: Materials 41 Chương Chapter 2: Materials TÍNH NĂNG CƠ LÝ CỦA BTCT 42 Chương TÍNH NĂNG CƠ LÝ CỦA BTCT 2.2 TÍNH NĂNG VẬT LÝ ❖ Co ngót tự nhiên (autogenous shrinkage) εcas0 (fcm) - Biến dạng co ngót tự nhiên danh định βas (t) Chapter 2: Materials - Hàm thời gian 55 Chương TÍNH NĂNG CƠ LÝ CỦA BTCT 2.2 TÍNH NĂNG VẬT LÝ ❖ Co ngót khơ hóa (drying shrinkage) Chapter 2: Materials 56 Chương TÍNH NĂNG CƠ LÝ CỦA BTCT 2.2 TÍNH NĂNG VẬT LÝ ❖ Nở nhiệt (thermal expansion) • Hiện tượng bê tông bị giản nở tác động nhiệt Hệ số nở nhiệt: Chapter 2: Materials α = 7~12×10-6 C-1 57 Chương TÍNH NĂNG CƠ LÝ CỦA BTCT 2.2 TÍNH NĂNG VẬT LÝ ❖ Co ngót (shrinkage) Chapter 2: Materials ❖ Nở nhiệt (thermal expansion) 55 Chương TÍNH NĂNG CƠ LÝ CỦA BTCT 2.2 TÍNH NĂNG CƠ LÝ CỦA THÉP 2.2.1 Phân loại cốt thép phạm vi sử dụng • Cốt thép BTCT Dùng nhiều tất loại hình cơng trình xây dựng • Cốt thép căng BT ứng suất trước Dùng chủ yếu cơng trình giao thơng (cầu) cơng trình có nhịp lớn • Cốt cứng Chapter 2: Materials Thép-bê tông liên hợp 56 Chương TÍNH NĂNG CƠ LÝ CỦA BTCT 2.2.2 Cốt thép tính lý ❖ Giới thiệu số loại cốt thép • TCVN 1651-1985 : Cốt thép trịn trơn CI, cốt thép có gân CII, CIII CIV • Thép nhập : Cốt thép trịn trơn AI, cốt thép có gân AII, AIII, AIV AV • Thép nhập từ Nhật, Châu Âu, Úc, Ấn Độ,… (được ký hiệu theo cấp độ bền) ❖ Quan hệ ứng suất biến dạng σ σ Giới hạn bền fu fy fu fy Giới hạn chảy thực tế (Yielding stress) Giới hạn chảy qui ước α = arctgE εy εu ε εu 0.002 (0.2%) Quan hệ ứng suất-biến dạng thép kéo dọc trục: a) Thép cán nóng; b) Thép cán lạnh Chapter 2: Materials ε 57 Chương TÍNH NĂNG CƠ LÝ CỦA BTCT 2.2.3 Cường độ tiêu chuẩn của cốt thép • Cường độ tiêu chuẩn cốt thép Rsn giá trị nhỏ kiểm soát (p = 95%) giới hạn chảy thực tế qui ước Bảng 18 – Cường độ chịu kéo tiêu chuẩn Rsn Chapter 2: Materials (fyk) 58 Chương TÍNH NĂNG CƠ LÝ CỦA BTCT 2.2.3 Cường độ tính tốn của cốt thép • Cường độ chịu kéo tính tốn cốt thép Rs tính sau: γs – Hệ số tin cậy cốt thép Rs = Rsn s  si (fyd) γsi – Hệ số làm việc cốt thép Bảng 20 – Hệ số tin cậy cốt thép γs Chapter 2: Materials 59 Chương Chapter 2: Materials TÍNH NĂNG CƠ LÝ CỦA BTCT 60 Chương TÍNH NĂNG CƠ LÝ CỦA BTCT 2.2.4 Mô-đun đàn hồi hệ số Poisson σ Giới hạn bền fu fy Giới hạn chảy thực tế α = arctgE εy εu ε (Yielding stress) Mô-đun đàn hồi: Es = tgα = fy/εy Hệ số Pốt-xơng: ν = 0.3 Chapter 2: Materials 61 Chương TÍNH NĂNG CƠ LÝ CỦA BTCT 2.2.5 Ảnh hưởng nhiệt Chapter 2: Materials 62 Chương TÍNH NĂNG CƠ LÝ CỦA BTCT 2.3 Sự làm việc chung BT thép 2.3.1 Lực dính thép bêtơng Lực dính bê tơng cốt thép hình thành đảm bảo bám dính vữa xi măng với cốt thép lực ma sát bề mặt loại vật liệu T d T =( d )  lneo TB d2 N =  lneo τmax T N Chapter 2: Materials N    Rs  τTB  d  Rs lneo      TB 63 Chương TÍNH NĂNG CƠ LÝ CỦA BTCT 2.3 Sự làm việc chung BT thép 2.3.2 Quan hệ bám dính – trượt cục Chapter 2: Materials 64 Chương TÍNH NĂNG CƠ LÝ CỦA BTCT 2.3 Sự làm việc chung BT thép 2.3.2 Quan hệ bám dính – trượt cục Chapter 2: Materials 65 Chương TÍNH NĂNG CƠ LÝ CỦA BTCT 2.3 Sự làm việc chung BT thép 2.3.2 Sự làm việc chung BT thép Cốt thép P0 P0 P1 P1 P2 P2 >> P1 Bị phá hủy Chapter 2: Materials 66