DÀN THÉP
Mục đích thí nghiệm
- Kiểm nghiệm sự phù hợp giữa lý thuyết và thực nghiệm:
• Ứng suất (tính toán thông qua biến dạng) trong các thanh dàn
• Chuyển vị tại một số vị trí trên dàn
• Xác định chuyển vị và biến dạng của dàn thép tại một số vị trí nhất định
• Khảo sát sự biến động của trạng thái ứng suất – biến dạng của dàn thép
Trạng thái ứng suất – biến dạng là yếu tố quan trọng phản ánh khả năng làm việc thực tế của dàn thép, bao gồm các yếu tố cấu thành như vật liệu, sơ đồ kết cấu và công nghệ chế tạo Điều này cung cấp cơ sở vững chắc để đánh giá tính chính xác của lý thuyết tính toán, thiết kế công trình và các thử nghiệm thực tế.
Cấu tạo và kích thước dàn thép
Hình 1 Mô hình dàn thép thí nghiệm Bảng 1 Kích thước và cấu tạo Mô hình dàn thép thí nghiệm thanh dàn
Phần tử Cấu tạo Kích thước
Báo cáo thí nghiệm công trình phần 1 đã được thực hiện với mục tiêu đánh giá chất lượng và hiệu quả của các vật liệu xây dựng Trong quá trình thí nghiệm, các dữ liệu quan trọng đã được thu thập và phân tích để đưa ra những kết luận chính xác Kết quả cho thấy sự phù hợp của các tiêu chuẩn kỹ thuật và đề xuất các biện pháp cải thiện nếu cần thiết Báo cáo này sẽ là tài liệu tham khảo hữu ích cho các dự án xây dựng trong tương lai.
- Dàn thép hình thang 5 nhịp, cao 0.5m, bước nhịp 1m :
- Khoảng cách giữa 2 thanh L là 6mm (bằng chiều dày bản mã)
- Mô-đun đàn hồi của thép: Es = 210000 N/mm 2
Mô tả sơ đồ
Hình 2 Sơ đồ thí nghiệm và bố trí thiết bị đo dàn thép
Hình 3 Sơ đồ thí nghiệm mô hình dàn
- Mô tả: Sử dụng đòn gia tải để tăng tải Khi bơm, con đội sẽ đội lên dầm chữ I (dầm chữ
I có kích thước lớn hơn rất nhiều so với dàn thép và chịu được tải trọng rất lớn so với tải
Báo cáo thí nghiệm công trình phần 1 về dầm thép cho thấy trọng lực cực đại của con đội tác dụng lên dầm Kết quả cho thấy rằng khi bơm tải lớn nhất, dầm chữ I không bị biến dạng, điều này cho phép khẳng định rằng dầm chữ I có độ cứng tuyệt đối trong hệ thí nghiệm.
Khi chịu tải trọng, dầm chữ I phản ứng toàn bộ lực từ con đội, truyền tải xuống dầm và sau đó thông qua quang treo, tải trọng được chuyển lên dàn thép qua hai lực tập trung như mô tả trong sơ đồ thí nghiệm.
- Đo chuyển vị tại 2 điểm I, II bằng đồng hồ đo chuyển vị
- Đo biến dạng tại các điểm 1, 2, 5, 6, thông qua các cảm biến vào bộ P-3500 và SB10
Thiết bị thí nghiệm
Hình 4 Dàn thép thực tế thí nghiệm
- Thiết bị gia tải: Kích thủy lực 20T
Báo cáo thí nghiệm công trình phần 1 đề cập đến các phương pháp và kết quả nghiên cứu liên quan đến thép Nội dung báo cáo trình bày chi tiết về quy trình thực hiện thí nghiệm, các tiêu chuẩn áp dụng, và phân tích dữ liệu thu được Đặc biệt, báo cáo nhấn mạnh tầm quan trọng của việc kiểm tra chất lượng thép trong xây dựng, nhằm đảm bảo độ bền và an toàn cho các công trình Kết quả thí nghiệm cung cấp thông tin quý giá cho các kỹ sư và nhà thầu trong việc lựa chọn vật liệu phù hợp.
- Quang treo và đòn gia tải:
Hình 6 2 quang treo và đòn gia tải
Báo cáo thí nghiệm công trình phần 1 đề cập đến các phương pháp và kết quả thí nghiệm liên quan đến vật liệu thép Nghiên cứu này nhằm đánh giá tính chất cơ học và độ bền của thép trong các điều kiện khác nhau Các số liệu thu thập được sẽ cung cấp thông tin quan trọng cho việc thiết kế và thi công công trình, đảm bảo an toàn và hiệu quả Kết quả thí nghiệm cho thấy sự ảnh hưởng của các yếu tố như nhiệt độ và độ ẩm đến tính chất của thép, từ đó đưa ra những khuyến nghị về việc sử dụng vật liệu này trong các dự án xây dựng.
- Cảm biến điện trở đo biến dạng thép (Strain gages:120Ω, GF = 2.1):
Hình 7 Cảm biến điện trở
- Hệ thống thu nhận tín hiệu cảm biến P3500 + SB10:
Hình 8 Hệ thống thu nhận tính hiệu cảm biến P3500+SB10
- Đồng hồ đo độ võng:
Báo cáo thí nghiệm công trình phần 1 về dàn thép cung cấp thông tin chi tiết về các quy trình, phương pháp và kết quả thu được Nghiên cứu này nhằm đánh giá độ bền và khả năng chịu lực của dàn thép trong các điều kiện khác nhau Kết quả cho thấy dàn thép đáp ứng được các tiêu chuẩn kỹ thuật và an toàn cần thiết Các phân tích cũng chỉ ra rằng việc sử dụng dàn thép trong xây dựng mang lại hiệu quả kinh tế cao và độ bền lâu dài cho công trình.
Hình 9 Đồng hồ đo độ võng
- Đồng hồ hiển thị giá trị lực:
Hình 10 Đồng hồ hiển thị giá trị lực
Báo cáo thí nghiệm công trình phần 1 đề cập đến các kết quả và phân tích liên quan đến dự án xây dựng Nội dung bao gồm các phương pháp thí nghiệm, dữ liệu thu thập được và những nhận định quan trọng từ quá trình thực hiện Mục tiêu của báo cáo là cung cấp cái nhìn sâu sắc về hiệu suất và độ bền của vật liệu xây dựng được sử dụng Thông tin trong báo cáo có thể hỗ trợ cho việc ra quyết định trong các giai đoạn tiếp theo của dự án.
Hình 11 Thước kẹp điện tử
Quy trình thí nghiệm
- Bước 1: Đo đạc các kích thước của dàn thép
- Bước 2: Xác định cách thức đặt tải trọng lên dàn
- Bước 3: Xác định vị trí các vị trí đo đạc, kiểm tra thiết bị và chạy thí nghiệm thử
- Bước 4: Kiểm tra hệ thống lần cuối và tiến hành thí nghiệm
Để bơm tải cho con đội, hãy vặn núm vặn theo chiều kim đồng hồ, sử dụng đòn bẩy để đảm bảo con đội vừa khít với dầm chữ I.
Bước 6: Đầu tiên, hãy điều chỉnh đồng hồ đo tải trọng về giá trị 0 Tiếp theo, tiến hành chỉnh 2 đồng hồ đo chuyển vị cũng về giá trị 0 Đồng thời, ghi lại giá trị biến dạng tại thời điểm ban đầu bằng cách đọc số liệu từ thiết bị thu nhận tín hiệu cảm biến P3500.
Bước 7: Tăng tải trọng lên 4 kN bằng cách sử dụng đòn bẩy để bơm con đội Khi đồng hồ đo tải trọng hiển thị giá trị 4 kN, hãy ghi lại các thông số vào bảng số liệu.
2 đồng đo chuyển vị (độ võng) và các giá trị biến dạng tại các vị trí yêu cầu (1-2-5-6) trên hệ thống thu nhận tín hiệu cảm biến P3500+SB10
- Bước 8: Tiếp tục lần lượt tăng tải trọng đến các giá trị 6 kN, 8 kN và thực hiện tương tự như bước 3
Bước 9: Để xả tải, hãy vặn núm vặn trên con đội theo chiều ngược kim đồng hồ và rút đòn bẩy ra khỏi con đội Đây là bước kết thúc của lần đo đầu tiên.
Báo cáo thí nghiệm công trình phần 1 đề cập đến các khía cạnh quan trọng trong việc nghiên cứu và đánh giá chất lượng của thép Nội dung báo cáo bao gồm phương pháp thí nghiệm, kết quả thu được và phân tích các thông số kỹ thuật liên quan Thí nghiệm được thực hiện nhằm đảm bảo thép đáp ứng các tiêu chuẩn chất lượng cần thiết cho ứng dụng trong xây dựng Kết quả thí nghiệm sẽ cung cấp thông tin quý giá cho việc lựa chọn vật liệu và cải tiến quy trình sản xuất.
Thực hiện 2-3 vòng đo lặp theo trình tự đã nêu để tính giá trị trung bình Giữa các vòng đo, cần cho dàn nghỉ khoảng 10-15 phút để trở về trạng thái ban đầu.
Việc chụp hình và đo đạc kích thước của dàn thép nên được thực hiện trước hoặc sau khi thí nghiệm bắt đầu, nhằm tránh các tác động như chạm hay rung lắc dàn thép trong quá trình thí nghiệm.
Trong quá trình đo chuyển vị, giá trị thu được có thể là âm hoặc dương do cách đặt chuyển vị kế Khi dàn thép bị võng, đầu kim của chuyển vị kế sẽ di chuyển theo, dẫn đến việc đồng hồ hiển thị giá trị âm khi đầu kim ra ngoài và giá trị dương khi đầu kim vào trong Do đó, việc quan sát kỹ cách đặt chuyển vị kế tại từng điểm đo là rất quan trọng.
Xử lý kết quả thí nghiệm
- Tiến hành làm thí nghiệm 2 lần
Bảng 2 Bảng đo số liệu thí nghiệm lần 1
Số đọc chuyển vị kế (mm) Số đọc máy đo biến dạng (x10 -6 )
Bảng 3 Bảng đo số liệu thí nghiệm lần 2
P F=P/2 Số đọc chuyển vị kế (mm) Số đọc máy đo biến dạng (x10 -6 )
Báo cáo thí nghiệm công trình phần 1 đề cập đến các phương pháp và quy trình thực hiện thí nghiệm với thép Nội dung báo cáo tập trung vào việc phân tích kết quả thí nghiệm, đánh giá chất lượng vật liệu và đảm bảo tiêu chuẩn kỹ thuật Các dữ liệu thu thập được sẽ hỗ trợ trong việc cải thiện thiết kế và thi công công trình Báo cáo cũng nhấn mạnh tầm quan trọng của việc tuân thủ quy trình thí nghiệm để đạt được độ chính xác cao trong kết quả.
Sau khi thu thập số liệu thí nghiệm, chúng ta sẽ tính giá trị trung bình và điều chỉnh tất cả các giá trị biến dạng ở mức tải bằng cách trừ giá trị biến dạng ở mức tải 0 Tiếp theo, chúng ta sẽ tính giá trị trung bình của biến dạng và chuyển vị Giá trị trung bình này sẽ được sử dụng cho các tính toán tiếp theo.
Bảng 4 Giá trị trung bình 2 lần đo
Số đọc chuyển vị kế (mm) Số đọc máy đo biến dạng (x10 -6 )
Tính giá trị trung bình các lần đo của ε i , δ i và giá trị ứng suất σ i tại các vị trí ε i
Bảng 5 Giá trị trung bình 2 lần đo
Số đọc chuyển vị kế (mm) Số đọc máy đo biến dạng (x10 -6 )
Báo cáo thí nghiệm công trình phần 1 đề cập đến việc nghiên cứu và phân tích các yếu tố liên quan đến thép trong xây dựng Nội dung báo cáo bao gồm các phương pháp thử nghiệm, kết quả thu được và ứng dụng của thép trong các công trình xây dựng hiện đại Các thông số kỹ thuật và tiêu chuẩn chất lượng của thép cũng được nêu rõ nhằm đảm bảo tính an toàn và hiệu quả trong quá trình thi công Báo cáo này cung cấp cái nhìn tổng quan về vai trò quan trọng của thép trong ngành xây dựng, đồng thời nhấn mạnh tầm quan trọng của việc tuân thủ các quy định và tiêu chuẩn kỹ thuật.
Bảng 6 Giá trị ứng suất tại các điểm
P (kN) F=P/2 (kN) Ứng suất (kN/m 2 )
Vẽ đồ thị biểu diễn kết quả thí nghiệm tải trọng – ứng suất (P-σ) và tải trọng – độ võng (P- δ) của các điểm đo
võng (P- δ) của các điểm đo
Hình 12 Đồ thị quan hệ tải trọng – độ võng (P-δ) của các điểm đo
Báo cáo thí nghiệm công trình phần 1 đề cập đến các kết quả và phân tích liên quan đến dự án xây dựng Tài liệu này cung cấp thông tin chi tiết về quy trình thí nghiệm, phương pháp thực hiện và các số liệu thu thập được Những phát hiện quan trọng từ thí nghiệm sẽ được trình bày, nhằm đánh giá hiệu suất và độ bền của vật liệu sử dụng trong công trình Ngoài ra, báo cáo cũng nêu rõ các khuyến nghị cho các bước tiếp theo trong quá trình thi công.
Hình 13 Đồ thị quan hệ tải trọng – ứng suất (P-σ) của các điểm đo
Tính toán các đại lượng
Lý thuyết ứng suất – biến dạng
− Biến dạng thanh theo định luật Hooke: i i E
• N: lực dọc trong thanh (kN)
• F: diện tích tiết diện ngang của thanh dàn
Báo cáo thí nghiệm công trình phần 1 đề cập đến các yếu tố quan trọng trong quá trình thực hiện và đánh giá hiệu quả của dự án Nội dung báo cáo nêu rõ các phương pháp thí nghiệm, tiêu chuẩn kỹ thuật, và kết quả đạt được Việc tuân thủ quy trình và tiêu chuẩn an toàn là điều cần thiết để đảm bảo chất lượng công trình Các số liệu và phân tích trong báo cáo cung cấp cái nhìn tổng quan về tình hình thực hiện và những cải tiến cần thiết cho các giai đoạn tiếp theo.
• : Biến dạng của cấu kiện
• E: Modul đàn hồi của vật liệu thép (E = 2.1x10 8 kN/m 2 )
9.2 Xác định ứng suất và độ võng theo phương pháp sử dụng lý thuyết Cơ học kết cấu
Xác định nội lực của các thanh trong dàn
Hình 14 Biểu đồ nội lực trong các thanh dàn Bảng 7 Nội lực trong các thanh dàn
- Tính toán nội lực trong các thanh qua các lần gia tải:
Bảng 8 Nội lục trong các thanh dàn
- Ứng suất trong các thanh:
Báo cáo thí nghiệm công trình phần 1 đã được thực hiện để đánh giá hiệu quả và tính khả thi của dự án Các kết quả cho thấy rằng các phương pháp thi công đã được áp dụng một cách hiệu quả, đảm bảo chất lượng và an toàn trong quá trình xây dựng Đặc biệt, các dữ liệu thu thập được từ thí nghiệm cung cấp cái nhìn sâu sắc về khả năng chịu lực của vật liệu và cấu trúc Những phát hiện này sẽ là cơ sở quan trọng cho các giai đoạn tiếp theo của dự án, đồng thời góp phần nâng cao tiêu chuẩn trong ngành xây dựng.
Bảng 9 Ứng suất trong các thanh
- Giá trị biến dạng tại các vị trí:
Bảng 10 Giá trị biến dạng tại các vị trí
Để tính toán chuyển vị tại các vị trí cụ thể, chúng ta áp dụng lý thuyết chuyển vị khả dĩ trong cơ học kết cấu Bằng cách đặt lực đơn vị tại điểm cần tìm chuyển vị, ta có thể tính toán nội lực trong các thanh dàn Cuối cùng, áp dụng công thức cơ học kết cấu sẽ giúp xác định giá trị chuyển vị, được ký hiệu là k m km.
Hình 15 Giá trị nội lực tại các thanh dàn khi chịu lực đơn vị để tính chuyển vị tại vị trí 1
Báo cáo thí nghiệm công trình phần 1 đề cập đến các phương pháp và quy trình thực hiện thí nghiệm, nhằm đánh giá chất lượng và hiệu suất của vật liệu xây dựng Nội dung báo cáo cung cấp thông tin chi tiết về các tiêu chí đánh giá, kết quả thí nghiệm và phân tích dữ liệu Các kết luận rút ra từ thí nghiệm sẽ hỗ trợ trong việc cải tiến thiết kế và thi công công trình, đảm bảo tính an toàn và hiệu quả trong sử dụng.
Hình 16 Giá trị nội lực tại các thanh dàn khi chịu lực đơn vị để tính chuyển vị tại vị trí 2
Bảng 11 Bảng tính chuyển vị theo công thức cơ học kết cấu
- Giá trị chuyển vị tải các vị trí:
Báo cáo thí nghiệm công trình phần 1 đề cập đến các phương pháp và kết quả nghiên cứu liên quan đến chất liệu thép Nghiên cứu này nhằm đánh giá tính chất cơ học của thép trong các điều kiện khác nhau Các thí nghiệm được thực hiện để xác định độ bền, độ dẻo và khả năng chịu lực của thép Kết quả cho thấy thép có khả năng chịu tải tốt và đáp ứng các tiêu chuẩn kỹ thuật cần thiết Báo cáo cung cấp cái nhìn sâu sắc về ứng dụng của thép trong xây dựng và công nghiệp.
Bảng 12 Giá trị chuyển vị tại các vị trí
9.3 Tính toán theo phần mềm Sap2000
Để tính toán các giá trị lý thuyết, chúng tôi áp dụng phương pháp phần tử hữu hạn với phần mềm SAP2000 Quá trình này bao gồm việc mô hình hóa dàn, gán tải trọng tương ứng với các cấp tải trong thí nghiệm, và thực hiện chạy nội lực Cuối cùng, nội lực được sử dụng để tính toán ứng suất và biến dạng.
Báo cáo thí nghiệm công trình phần 1 đã được thực hiện với mục tiêu đánh giá hiệu quả và tính khả thi của các phương pháp thi công Trong quá trình thí nghiệm, các dữ liệu quan trọng đã được thu thập và phân tích để đưa ra những nhận định chính xác về chất lượng và độ bền của vật liệu Kết quả cho thấy rằng các tiêu chuẩn kỹ thuật đã được tuân thủ nghiêm ngặt, góp phần nâng cao độ tin cậy của công trình Việc đánh giá này không chỉ giúp cải thiện quy trình thi công mà còn đảm bảo an toàn cho người lao động và hiệu suất của công trình trong tương lai.
Hình 17 Khai báo vật liệu
Báo cáo thí nghiệm công trình phần 1 đã được thực hiện với sự chú trọng vào các phương pháp và quy trình kỹ thuật Mục tiêu chính của thí nghiệm là đánh giá hiệu suất và độ bền của vật liệu thép trong các điều kiện khác nhau Các kết quả thu được sẽ cung cấp thông tin quan trọng để cải thiện thiết kế và thi công công trình Đặc biệt, việc phân tích dữ liệu từ thí nghiệm sẽ giúp xác định các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng và an toàn của công trình xây dựng.
Hình 18 Khai báo tiết diện thanh dàn
Báo cáo thí nghiệm công trình phần 1 đề cập đến các kết quả và phân tích liên quan đến dự án xây dựng Tài liệu trình bày chi tiết về các phương pháp thử nghiệm, dữ liệu thu thập được và những phát hiện quan trọng Các thông số kỹ thuật và tiêu chuẩn được áp dụng trong quá trình thí nghiệm cũng được nêu rõ Kết quả thí nghiệm sẽ cung cấp thông tin quý giá để đánh giá hiệu quả và độ bền của công trình Báo cáo này là tài liệu tham khảo hữu ích cho các kỹ sư và nhà quản lý dự án trong việc ra quyết định.
Hình 19 Sơ đồ dàn thép
- Vị trí đặt tải: tải trọng tác dụng lên nút: Tại nút số 8 và 10 đặt tải trọng giống nhau
Hình 20 Vị trí đặt tải
- Vị trí xác định chuyển vị:
Hình 21 Vị trí xác định chuyển vị của dàn thép
Kết quả từ phần mềm SAP2000
Kết quả từ phần mềm SAP2000 minh họa ứng với cấp tải lớn nhất (P = 8 kN)
Hình 22 Biểu đồ lực dọc trong các thanh dàn
Báo cáo thí nghiệm công trình phần 1 đề cập đến các khía cạnh quan trọng trong quá trình thi công và kiểm tra chất lượng Nội dung báo cáo tập trung vào việc phân tích dữ liệu thu thập được, đánh giá hiệu quả của các phương pháp thi công, và đưa ra những khuyến nghị cần thiết để cải thiện quy trình Các kết quả thí nghiệm được trình bày rõ ràng, hỗ trợ cho việc ra quyết định trong các giai đoạn tiếp theo của dự án Báo cáo cũng nhấn mạnh tầm quan trọng của việc tuân thủ các tiêu chuẩn an toàn và chất lượng trong xây dựng.
Hình 23 Giá trị chuyển vị tại nút 4 (vị trí đặt chuyển vị kế số 1)
Hình 24 Giá trị chuyển vị tại nút 9 (vị trí đặt chuyển vị kế số 2) Bảng 13 Kết quả chuyển vị và lực dọc từ phần mềm SAP2000
Tính biến dạng trong thanh theo kết quả từ phần mềm
Bảng 14 Giá trị ứng suất không xét đến trọng lượng bản thân
Báo cáo thí nghiệm công trình phần 1 liên quan đến dàn thép đã được thực hiện nhằm đánh giá tính năng và hiệu suất của các cấu kiện thép trong xây dựng Mục tiêu của báo cáo là cung cấp thông tin chi tiết về quy trình thí nghiệm, phương pháp phân tích, và kết quả đạt được Các dữ liệu thu thập từ thí nghiệm sẽ giúp cải thiện thiết kế và ứng dụng của dàn thép trong các công trình xây dựng tương lai.
Bảng 15 Giá trị biến dạng không xét đến trọng lượng bản thân
So sánh và vẽ các đồ thị quan hệ tải trọng – độ võng (P-δ) và tải trọng – nội lực (P- σ)
Báo cáo thí nghiệm công trình phần 1 đề cập đến các kết quả và phân tích liên quan đến dự án xây dựng Nội dung báo cáo bao gồm các phương pháp thí nghiệm, dữ liệu thu thập được và những nhận định quan trọng về hiệu suất của các vật liệu sử dụng Thí nghiệm được thực hiện nhằm đảm bảo chất lượng và độ bền của công trình, đồng thời tuân thủ các tiêu chuẩn kỹ thuật hiện hành Kết quả thí nghiệm sẽ là cơ sở để đưa ra các quyết định thiết kế và thi công trong các giai đoạn tiếp theo của dự án.
Bảng 16 Tổng hợp giá trị ứng suất theo 3 phương pháp
Thí nghiệm Cơ học kết cấu SAP2000
Bảng 17 So sánh giá trị ứng suất theo 3 phương pháp
Cơ học kết cấu so với thực nghiệm
SAP2000 so với thực nghiệm
TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat
Báo cáo thí nghiệm công trình phần 1 đã được thực hiện để đánh giá các yếu tố quan trọng liên quan đến độ bền và tính năng của vật liệu thép Các kết quả thu được từ thí nghiệm cung cấp thông tin cần thiết cho việc cải thiện thiết kế và thi công công trình Đặc biệt, báo cáo nhấn mạnh tầm quan trọng của việc tuân thủ các tiêu chuẩn kỹ thuật trong quá trình xây dựng để đảm bảo an toàn và hiệu quả Thí nghiệm đã chỉ ra rằng việc lựa chọn vật liệu đúng cách có ảnh hưởng lớn đến tuổi thọ và độ ổn định của công trình.
Hình 25 Đồ thị quan hệ tải trọng - ứng suất tại vị trí 1
Hình 26 Đồ thị quan hệ tải trọng - ứng suất tại vị trí 2
Báo cáo thí nghiệm công trình phần 1 là một tài liệu quan trọng, cung cấp thông tin chi tiết về quy trình và kết quả thí nghiệm liên quan đến dự án xây dựng Nội dung báo cáo bao gồm các phương pháp thí nghiệm đã được áp dụng, dữ liệu thu thập được và phân tích kết quả để đảm bảo chất lượng công trình Báo cáo cũng nhấn mạnh tầm quan trọng của việc tuân thủ các tiêu chuẩn kỹ thuật trong quá trình thi công, nhằm đảm bảo an toàn và hiệu quả cho dự án.
Hình 27 Đồ thị quan hệ tải trọng - ứng suất tại vị trí 5
Hình 28 Đồ thị quan hệ tải trọng - ứng suất tại vị trí 6
Báo cáo thí nghiệm công trình phần 1 - Đan thép là tài liệu quan trọng trong việc nghiên cứu và đánh giá chất lượng công trình xây dựng Nội dung báo cáo này cung cấp thông tin chi tiết về quy trình thực hiện thí nghiệm, các tiêu chuẩn kỹ thuật áp dụng, và kết quả thu được từ các thử nghiệm Việc tuân thủ các quy định về an toàn và chất lượng trong quá trình đan thép là cực kỳ cần thiết để đảm bảo độ bền và an toàn cho công trình Báo cáo cũng đề cập đến các phương pháp kiểm tra và đánh giá hiệu quả của việc sử dụng thép trong xây dựng.
Bảng 18 Tổng hợp giá trị độ võng theo 3 phương pháp
F = P/2 (kN) Độ võng (mm) Thí nghiệm Cơ học kết cấu SAP2000
Bảng 19 So sánh giá trị độ võng theo 3 phương pháp
P (kN) Cơ học kết cấu so với thực nghiệm
SAP2000 so với thực nghiệm
Báo cáo thí nghiệm công trình phần 1 đề cập đến các phương pháp và quy trình thực hiện trong nghiên cứu Nội dung chính bao gồm việc thu thập dữ liệu, phân tích kết quả, và đánh giá hiệu quả của các giải pháp kỹ thuật đã áp dụng Bài viết nhấn mạnh tầm quan trọng của việc tuân thủ các tiêu chuẩn an toàn và chất lượng trong quá trình thực hiện thí nghiệm Cuối cùng, báo cáo cung cấp những khuyến nghị cho các bước tiếp theo nhằm cải thiện hiệu suất và độ tin cậy của công trình.
Hình 29 Đồ thị quan hệ tải trọng – độ võng tại vị trí đặt chuyển vị kế 1
Hình 30 Đồ thị quan hệ tải trọng – độ võng tại vị trí đặt chuyển vị kế 2
Phân trích và nhận xét kết quả thí nghiệm
* Phân tích thí nghiệm và lí thuyết:
Báo cáo thí nghiệm công trình phần 1 đề cập đến các phương pháp và kết quả nghiên cứu liên quan đến tính chất của thép Nghiên cứu này nhằm đánh giá độ bền, độ dẻo và khả năng chịu lực của thép trong các điều kiện khác nhau Kết quả cho thấy thép có khả năng chịu tải tốt và đáp ứng các tiêu chuẩn kỹ thuật hiện hành Các thí nghiệm được thực hiện theo quy trình nghiêm ngặt, đảm bảo tính chính xác và độ tin cậy của dữ liệu thu thập được Báo cáo này cung cấp thông tin quan trọng cho các kỹ sư và nhà thiết kế trong việc lựa chọn vật liệu cho các công trình xây dựng.
- Sơ đồ tính thực nghiệm: 2 liên kết cố định
- Sơ đồ tính lý thuyết: 1 gối cố định, 1 gối di động (Dầm đơn giản)
Tải trọng thực nghiệm là tải trọng ngoài P (kích thủy lực) không tính đến tải trọng của bản thân thiết bị Các thiết bị đo chuyển vị đã được reset từ đầu, và số liệu của thiết bị đo biến dạng cũng đã được ghi lại ngay từ đầu.
- Tải trọng tính lý thuyết cũng là tải trọng ngoài P (kích thủy lực) không bao gồm trọng lượng bản thân
- Vật liệu thực nghiệm vá tính lý thuyết:
• Đặc trưng hình học tiết diện tra bảng
• Modun đàn hồi của thép E s = 210000N/mm 2
- Vật liệu thực nghiệm: Thép là vật liệu liên tục, đồng nhất, đẳng hướng và đàn hồi tuyến tính
- Vật liệu tính theo lý thuyết: Vật liệu được coi là liên tục, đồng nhất, đẳng hướng và đàn hồi tuyến tính
- Thực nghiệm: lấy kết quả thực nghiệm chuyển vị, ứng suất tính theo kết quả biến dạng thực nghiệm thông qua định luật Hooke
• Cơ học kết cấu: Chuyển vị và ứng suất tính lý thuyết cơ học kết cấu và công thức định luật Hooke
Báo cáo thí nghiệm công trình phần 1 đề cập đến các khía cạnh quan trọng trong quá trình thực hiện và đánh giá hiệu quả của dự án Nội dung báo cáo bao gồm các phương pháp thí nghiệm, kết quả thu được, và phân tích dữ liệu nhằm đảm bảo tính chính xác và đáng tin cậy Thí nghiệm được thực hiện theo các tiêu chuẩn nghiêm ngặt, nhằm cung cấp thông tin cần thiết cho việc ra quyết định trong công trình Báo cáo này là tài liệu tham khảo quan trọng cho các kỹ sư và nhà quản lý dự án trong việc tối ưu hóa quy trình thi công và nâng cao chất lượng công trình.
• SAP 2000: Chuyển vị và ứng suất tính theo phương pháp phần tử hữu hạn (FEM) và công thức định luật Hooke
* Phân tích và nhận xét kết quả thí nghiệm đo biến dạng
- Có sự chênh lệch kết quả từ các phương pháp tính giữa SAP2000, cơ học kết cấu và thực nghiệm
- Sự chệnh lệch ứng suất giữa SAP2000 và cơ kết cấu là rất nhỏ, gần như bằng 0
Kết quả từ SAP2000 cho thấy cơ học kết cấu và thực nghiệm tải trọng – ứng suất gần như tuyến tính, với đồ thị thể hiện dạng đường thẳng, cho thấy kết cấu vẫn hoạt động trong miền đàn hồi Tuy nhiên, đường biểu diễn thực nghiệm có thể được coi là tuyến tính, mặc dù có một số điểm phi tuyến do sai sót trong quá trình thí nghiệm.
Biến dạng tại vị trí đo biến dạng 2 cho thấy sự khác biệt giữa tính toán lý thuyết đàn hồi và kết quả thực nghiệm Theo lý thuyết đàn hồi, thanh cánh xiên tại vị trí số 2 không chịu nội lực và không có biến dạng, dẫn đến việc dàn thép chỉ nhận lực gia tải đứng khi thí nghiệm bị lệch trục, thay vì lực thẳng đứng vuông góc với thanh cánh Do đó, có sự chênh lệch rõ rệt giữa đường biểu diễn tải trọng ứng suất theo thực nghiệm và lý thuyết.
* Phân tích và nhận xét kết quả thí nghiệm đo chuyển vị
Chuyển vị thực nghiệm cho thấy rằng khi tải trọng tăng lên, chuyển vị thực nghiệm lớn hơn so với kết quả từ SAP2000 và cơ học kết cấu Kết quả tính toán từ phương pháp cơ học kết cấu và SAP2000 gần như tương đồng, cho thấy sự nhất quán trong các phương pháp phân tích này.
Chuyển vị theo thực nghiệm lớn hơn so với chuyển vị theo cơ học kết cấu và SAP2000 Tuy nhiên, giá trị chuyển vị vẫn khá gần nhau do vật liệu thép có tính đồng nhất cao, đẳng hướng và ít khuyết tật Mô hình thí nghiệm đơn giản cũng giúp giảm thiểu sai số.
Mặc dù các đồ thị có sự chênh lệch về giá trị, chúng vẫn thể hiện rõ chế độ làm việc phù hợp với lý thuyết sức bền vật liệu trong giai đoạn đàn hồi của dàn thép.
- Kết quả cho thấy các tính toán SAP2000 tương đối sát với kết quả tính toán theo cơ học kết cấu trong giai đoạn dàn làm việc đàn hồi
Báo cáo thí nghiệm công trình phần 1 đã được thực hiện với sự chú ý đến các yếu tố quan trọng Nội dung báo cáo tập trung vào quy trình thí nghiệm, phương pháp đánh giá và kết quả đạt được Các dữ liệu thu thập được phân tích kỹ lưỡng nhằm đảm bảo tính chính xác và độ tin cậy Kết quả thí nghiệm sẽ cung cấp cơ sở cho các quyết định thiết kế và thi công trong các giai đoạn tiếp theo của dự án.
Kết quả chuyển vị và biến dạng thu được từ thí nghiệm không khớp với các kết quả tính toán lý thuyết, cho thấy có sự tồn tại của các yếu tố gây sai số trong quá trình thực hiện thí nghiệm.
Sai số trong quá trình thí nghiệm:
Có rất nhiều nguyên nhân dẫn đến kết quả thí nghiệm sai lệch so với lý thuyết, các nguyên nhân chính gồm có:
- Sai số do thiết bị, dụng cụ thí nghiệm:
• Do bộ phận kích lực không chuẩn, khi kích chỉ cần có chuyển vị nhỏ cũng tác động đến các thiết bị cảm biến
Đường dây điện không ổn định có thể gây ra sai số lớn trong kết quả đo Chỉ cần một tác động nhẹ như gió hoặc va chạm từ người, dây điện có thể bị ảnh hưởng, dẫn đến kết quả không chính xác.
Dàn thép sau nhiều lần thí nghiệm đã bị biến dạng dư, không trở về trạng thái ban đầu, dẫn đến khả năng đàn hồi giảm Thời gian chờ phục hồi giữa các lần thí nghiệm không được tính toán chính xác, khiến cho kết quả thí nghiệm lần thứ hai có sai số lớn hơn lần đầu Việc gia tải cho lần thí nghiệm thứ hai diễn ra khi dàn thép vẫn chưa phục hồi, tạo ra sự khác biệt về trạng thái so với lần thí nghiệm đầu tiên, từ đó dẫn đến sai số trong kết quả.
• Máy đo biến dạng rất nhạy, ban đầu ta không thể chỉnh hoàn toàn về số 0, do đó kết quả đó về sau sẽ sai số
Đồng hồ đo chuyển vị hoạt động dựa trên nguyên tắc tín hiệu điện tử, nhưng sau thời gian dài sử dụng, độ nhạy của thiết bị có thể giảm, dẫn đến sự chính xác kém và sai số trong quá trình đo.
- Sai số do tác nhân con người:
• Việc đọc số cũng không đảm bảo chính xác hoàn toàn, phụ thuộc nhiều vào người đọc đồng hồ đo
• Trong quá trình làm thí nghiệm có thể vô tình đụng chạm vào hệ dàn, dây dẫn, Strain Gage để xảy ra sự cố
Báo cáo thí nghiệm công trình phần 1 đề cập đến các phương pháp và quy trình thực hiện thí nghiệm trong lĩnh vực xây dựng Nội dung báo cáo bao gồm các kết quả thu được từ thí nghiệm, phân tích dữ liệu và đánh giá hiệu quả của các vật liệu được sử dụng Ngoài ra, báo cáo cũng trình bày những khó khăn gặp phải trong quá trình thí nghiệm và đề xuất các giải pháp cải thiện cho các công trình tương lai Việc tuân thủ các tiêu chuẩn kỹ thuật và an toàn trong thí nghiệm là rất quan trọng để đảm bảo chất lượng công trình.
Gia tải kích lực có thể không đạt hoặc vượt quá mức yêu cầu do phương pháp bơm thủ công Trong một số trường hợp, mặc dù đã bơm đủ tải trọng yêu cầu, nhưng tải trọng lại đột ngột giảm, dẫn đến thay đổi kết quả.
- Ảnh hưởng của môi trường:
Đánh giá khả năng làm việc của dàn thép
Các thanh trong dàn đang chịu ứng suất khá nhỏ so với ứng suất giới hạn
=> Dàn đang làm việc trong miền đàn hồi.
Đề xuất và kiến nghị
- Kiểm tra cẩn thận việc lắp đặt, bố trí sơ đồ thí nghiệm trước khi thí nghiệm
- Kiểm tra dụng cụ thí nghiệm đạt yêu cầu trước khi thí nghiệm
- Tăng số lần thí nghiệm để tăng độ chính xác của thí nghiệm và loại bỏ các kết quả bị sai số quá lớn giữa những lần thí nghiệm
- Đọc số đo và điều khiển thiết bị chính xác
- Hạn chế tối đa các tác động từ môi trường bên ngoài đến quá trình thí nghiệm (sự thay đổi nhiệt độ, va chạm, …)
- Thường xuyên bảo dưỡng các thiết bị, dụng cụ đo
Báo cáo thí nghiệm công trình phần 1 đề cập đến các phương pháp và quy trình thực hiện thí nghiệm liên quan đến thép Nội dung báo cáo nêu rõ mục tiêu, phương pháp thí nghiệm, và kết quả đạt được Đặc biệt, các thông số kỹ thuật và tiêu chuẩn được áp dụng trong quá trình thí nghiệm cũng được trình bày chi tiết Báo cáo này nhằm cung cấp cái nhìn tổng quan về hiệu suất và độ bền của thép trong các ứng dụng xây dựng.
DẦM BÊ TÔNG CỐT THÉP
Mô tả cấu tạo kích thước dầm BTCT, sơ đồ làm việc và sơ đồ tính toán
2.1 Cấu tạo kích thước dầm BTCT
Hình 31 Cấu tạo và kích thước dầm BTCT
- Kích thước dầm BTCT tiết diện hình chữ nhật bh = 150300 mm, chiều dày lớp bê tông bảo vệ c = 25 mm
- Bê tông sử dụng B30 có đặc trưng vật liệu:
Báo cáo thí nghiệm công trình phần 1 đề cập đến các phương pháp và quy trình thực hiện thí nghiệm trong lĩnh vực xây dựng Nội dung báo cáo trình bày các kết quả thu được từ các thử nghiệm vật liệu, cũng như đánh giá độ bền và tính ổn định của các cấu trúc thép Các số liệu và phân tích được thực hiện nhằm đảm bảo chất lượng công trình, đồng thời đáp ứng các tiêu chuẩn kỹ thuật hiện hành Báo cáo cũng nêu rõ các khuyến nghị cho các bước tiếp theo trong quá trình xây dựng và bảo trì công trình.
- Cốt thép sử dụng CB400V có đặc trưng vật liệu:
2.2 Sơ đồ làm việc và sơ đồ tính toán
Hình 32 Sơ đồ tính dầm BTCT
- Dầm được đặt trên 2 gối tựa đơn cách nhau một đoạn 2700mm chịu 2 lực tập trung theo sơ đồ
- Chiều dài dầm tính từ đầu thừa L + 2 L 0 = 2700 + 2x150 = 3000 (mm)
- Khoảng cách từ đầu thừa đến điểm đặc lực là L 1 = 1050 (mm)
Báo cáo thí nghiệm công trình phần 1 về dàn thép cung cấp cái nhìn tổng quan về các phương pháp và quy trình kiểm tra chất lượng của các cấu kiện thép Tài liệu này nêu rõ các tiêu chuẩn kỹ thuật cần tuân thủ trong quá trình thi công và lắp đặt dàn thép Ngoài ra, báo cáo cũng phân tích các kết quả thí nghiệm, từ đó đưa ra các khuyến nghị nhằm nâng cao hiệu quả và độ bền của công trình Việc tuân thủ các quy định trong báo cáo sẽ giúp đảm bảo an toàn và tính ổn định cho các công trình xây dựng sử dụng dàn thép.
Mô tả chi tiết thiết bị thí nghiệm
Hình 33 Khung gia tải MAGNUS
Báo cáo thí nghiệm công trình phần 1 đề cập đến các phương pháp và quy trình thực hiện thí nghiệm trong xây dựng Nội dung báo cáo nêu rõ các tiêu chuẩn kỹ thuật cần tuân thủ để đảm bảo chất lượng công trình Các kết quả thí nghiệm được phân tích chi tiết, giúp đánh giá tính khả thi và độ bền của vật liệu Báo cáo cũng đưa ra những khuyến nghị cho các bước tiếp theo trong quá trình thi công, nhằm tối ưu hóa hiệu quả và an toàn cho công trình.
Hình 34 Loadcell 60T và đồng hồ hiển thị giá trị lực
Hình 35 Kích thủy lực Hi-Force có P max = 1000 kN
Báo cáo thí nghiệm công trình phần 1 đề cập đến các kết quả và phân tích quan trọng liên quan đến dự án Nội dung báo cáo tập trung vào việc đánh giá chất lượng vật liệu, phương pháp thi công và các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất công trình Các số liệu thu thập được sẽ cung cấp cái nhìn sâu sắc về hiệu quả của các biện pháp đã thực hiện Đặc biệt, báo cáo cũng nêu rõ những thách thức gặp phải trong quá trình thực hiện và đề xuất các giải pháp cải tiến cho các giai đoạn tiếp theo.
Hình 36 Tensometer cảm biến điện trở đo biến (Strain gage) (L SG mm)
Hình 37 Thiết bị thu nhận P3500 và chuyển đổi kênh SB10
Báo cáo thí nghiệm công trình phần 1 đề cập đến các kết quả quan trọng và phân tích chi tiết về quá trình thi công Nội dung báo cáo bao gồm các thông số kỹ thuật, phương pháp thử nghiệm, và đánh giá hiệu suất của vật liệu Các số liệu thu thập được sẽ giúp xác định tính khả thi và độ bền của công trình Ngoài ra, báo cáo cũng nêu rõ những thách thức gặp phải trong quá trình thực hiện và đề xuất giải pháp khắc phục Thông tin này sẽ là cơ sở cho các bước tiếp theo trong dự án xây dựng.
Hình 38 Truyền lực và liên kết gối tựa tại 2 đầu dầm
Hình 39 Đồng hồ đo chuyển vị dầm
Báo cáo thí nghiệm công trình phần 1 đề cập đến quy trình thực hiện và kết quả của các thử nghiệm liên quan đến thép Nội dung báo cáo bao gồm các phương pháp kiểm tra chất lượng, tiêu chuẩn kỹ thuật và phân tích dữ liệu thu được Mục tiêu chính là đánh giá tính năng của thép trong các ứng dụng xây dựng, đảm bảo an toàn và hiệu quả cho công trình Kết quả thí nghiệm sẽ cung cấp thông tin quan trọng cho việc cải thiện quy trình thiết kế và thi công.
4 Mô tả sơ đồ thí nghiệm và các vị trí đo biến dạng ε và độ võng δ
Hình 40 Sơ đồ thí nghiệm dầm BTCT
- Dầm được đặt trên 2 gối tựa đơn cách nhau một đoạn 2700mm và chịu 2 lực tập trung theo sơ đồ
* Vị trí đo biến dạng ε và độ võng δ
- Bố trí 1 đồng hồ đo chuyển vị tại vị trí giữa dầm
- Bố trí 3 Strain gage để đo biến dạng, SG1 đặc ở vùng nén bê tông, SG2 và SG3 đặc ở chính giữa dầm trên 2 thanh thép chịu kéo.
Mô tả quy trình thí nghiệm
Trước khi tiến hành thí nghiệm, cần đo lại các kích thước của dầm như b, h, L và kiểm tra độ ổn định, vị trí đặt cũng như độ nhạy của các đồng hồ đo chuyển vị.
Bước 2: Điều khiển hệ gia tải để áp đặt tải tập trung lên mặt dầm bằng kích thủy lực
Bước 3: Chất tải và dỡ tải trọng thử ban đầu (5-10% P max ) một vài lần để phát hiện, sửa chữa dụng cụ đo và loại trừ biến dạng dư
Bước 4: Tiến hành gia tải bằng kích thủy lực với mỗi cấp gia tải là 4kN, cho đến khi đạt tổng gia tải 12kN Đọc và ghi lại kết quả cho từng đại lượng đo tương ứng với mỗi cấp tải.
Sau khi hoàn thành việc đo bốn cấp tải trong lần thử nghiệm đầu tiên, cần tiến hành xả tải để dầm được nghỉ ngơi trong 15 phút, giúp dầm trở về trạng thái ban đầu Sau thời gian nghỉ, tiếp tục thực hiện gia tải cho lần thử nghiệm thứ hai.
Bước 6: Sau khi thực hiện hai lần thí nghiệm với bốn cấp tải mỗi lần, tiến hành tổng hợp dữ liệu và tính giá trị trung bình của hai lần đo để thực hiện các phép tính cần thiết.
Báo cáo thí nghiệm công trình phần 1 đề cập đến các kết quả quan trọng trong quá trình nghiên cứu và thử nghiệm Nội dung báo cáo tập trung vào các phương pháp thí nghiệm đã được thực hiện, cùng với phân tích dữ liệu thu thập được Những phát hiện này cung cấp cái nhìn sâu sắc về hiệu suất và độ bền của vật liệu thép trong các ứng dụng xây dựng Thông tin trong báo cáo sẽ hữu ích cho các kỹ sư và nhà nghiên cứu trong việc cải thiện thiết kế và thi công công trình.
Xử lý kết quả thí nghiệm: loại bỏ điểm nhiễu, tính toán ε i
6.1 Kết quả ghi nhận số liệu
Bảng 20 Kết quả đo lần 1 STT P i (kN) Chuyển vị (mm)
Bảng 21 Kết quả đo lần 2 STT P i (kN) Chuyển vị (mm)
6.2 Kết quả xử lí số liệu
Báo cáo thí nghiệm công trình phần 1 đề cập đến các phương pháp và kết quả thí nghiệm liên quan đến việc sử dụng thép trong xây dựng Nội dung báo cáo cung cấp cái nhìn tổng quan về quy trình thí nghiệm, các tiêu chuẩn áp dụng và các chỉ tiêu kỹ thuật cần thiết Kết quả thí nghiệm cho thấy hiệu suất của thép trong các điều kiện khác nhau, từ đó đưa ra những khuyến nghị cho việc ứng dụng thép trong các công trình xây dựng Báo cáo cũng nhấn mạnh tầm quan trọng của việc tuân thủ các quy định và tiêu chuẩn trong ngành xây dựng để đảm bảo an toàn và hiệu quả cho các dự án.
Bảng 22 Xử lí số liệu kết quả đo lần 1 STT P i (kN) Chuyển vị (mm)
Bảng 23 Xử lí số liệu kết quả đo lần 2 STT P i (kN) Chuyển vị (mm)
7 Giá trị trung bình các lần đo
Bảng 24 Giá trị trung bình kết quả 2 lần đo STT P i (kN) Chuyển vị (mm)
Báo cáo thí nghiệm công trình phần 1 đề cập đến các phương pháp và quy trình thực hiện thí nghiệm, nhằm đảm bảo chất lượng và độ bền của vật liệu Các kết quả thí nghiệm được phân tích chi tiết, cung cấp thông tin cần thiết để đánh giá hiệu suất của công trình Nội dung báo cáo cũng nhấn mạnh tầm quan trọng của việc tuân thủ các tiêu chuẩn kỹ thuật trong xây dựng Thí nghiệm không chỉ giúp phát hiện các vấn đề tiềm ẩn mà còn cải thiện quy trình thiết kế và thi công.
- Giá trị ứng suất của bê tông được suy ra từ kết quả thí nghiệm: σ i = ε i ×E b Trong đó: E b = 32500 MPa là mô đun đàn hồi của bê tông
i là giá trị biến dạng tương ứng với từng vị trí đo và cấp tải
- Giá trị ứng suất của cốt thép được suy ra từ kết quả thí nghiệm: σ i = ε i ×E s Trong đó: E b = 200000 MPa là mô đun đàn hồi của cốt thép
i là giá trị biến dạng tương ứng với từng vị trí đo và cấp tải
Bảng 25 Giá trị độ võng và ứng suất từ thực nghiệm
STT P i (kN) Chuyển vị (mm) Biến dạng () Ứng suất (kN/m 2 )
Báo cáo thí nghiệm công trình phần 1 đề cập đến các quy trình và kết quả của việc thử nghiệm các vật liệu xây dựng, đặc biệt là thép Trong báo cáo này, chúng tôi sẽ trình bày các phương pháp thử nghiệm, tiêu chuẩn áp dụng và phân tích dữ liệu thu được Mục tiêu là đảm bảo chất lượng và độ bền của thép trong các công trình xây dựng Các kết quả thí nghiệm sẽ được so sánh với các tiêu chuẩn kỹ thuật hiện hành để đánh giá tính khả thi và an toàn của vật liệu.
Vẽ đồ thị biểu diễn kết quả thí nghiệm tải trọng – ứng suất (P-σ) và tải trọng – độ võng (P- δ)
Hình 41 Biểu đồ mối quan hệ tải trọng và ứng suất
Tải trọng Pi (kN) Ứng suất i (N/mm2) Đồ thị quan hệ P -
Báo cáo thí nghiệm công trình phần 1 đã được thực hiện với mục tiêu phân tích và đánh giá chất lượng của vật liệu thép Trong quá trình thí nghiệm, các chỉ tiêu kỹ thuật đã được xác định rõ ràng, đảm bảo tính chính xác và đáng tin cậy Kết quả thí nghiệm sẽ cung cấp những thông tin quan trọng cho việc cải tiến quy trình thi công và nâng cao hiệu suất của công trình Chúng tôi khuyến nghị việc áp dụng các tiêu chuẩn hiện hành để đảm bảo an toàn và chất lượng trong mọi giai đoạn của dự án.
Hình 42 Biểu đồ mối quan hệ tải trọng độ võng
Tính toán các các đại lượng
9.1 Tính toán theo lý thuyết BTCT (TCVN 5574:2018)
9.1.1 Tính toán giá trị độ võng
Bê tông B30 có R b,ser = 22 MPa, R bt,ser = 1.75 MPa, E b = 32500 MPa
Cốt thép CB400-V có E s = 2 x 10 5 MPa
Tiết diện cấu kiện là hình chữ nhật, kích thước bxh = 150x300 mm (A = 45000 mm 2 ) a = 25 +16/2 = 33 mm → h o = 300 – 33 = 267 mm a’ = 25 +10/2 = 30 mm
Hệ số quy đổi cốt thép về bê tông: α = E s
Lực Pi (kN) Độ võng (mm) Đồ thị quan hệ P -
Báo cáo thí nghiệm công trình phần 1 đã được thực hiện để đánh giá chất lượng và hiệu suất của các vật liệu xây dựng Trong báo cáo này, các phương pháp thử nghiệm được áp dụng nhằm đảm bảo tính chính xác và độ tin cậy của kết quả Kết quả thí nghiệm cho thấy các chỉ tiêu kỹ thuật đạt yêu cầu, góp phần vào việc cải thiện quy trình xây dựng Thông qua báo cáo, chúng tôi mong muốn cung cấp thông tin hữu ích cho các kỹ sư và nhà thầu trong lĩnh vực xây dựng.
Diện tích mặt cắt ngang quy đổi tiết diện dầm:
Momen tĩnh của diện tích tiết diện quy đổi đối với thớ bê tông chịu kéo ngoài cùng là:
2 +6.154×(603.186×33+157.08×270) = 7133487.86(mm 3 ) Khoảng cách từ thớ bê tông chịu kéo nhiều nhất đến trọng tâm tiết diện quy đổi: y t = S t, red
Mô men quán tính của tiết diện bê tông, cốt thép chịu kéo và cốt thép chịu nén liên quan đến trục trung hòa đi qua trọng tâm tiết diện quy đổi.
Mô men quán tính I red của tiết diện ngang quy đổi của cấu kiện đối với trọng tâm của nó
Mô men kháng uốn của tiết diện quy đổi:
Mô men kháng uốn đàn hồi dẻo của tiết diện đối với thớ bê tông chịu kéo ngoài cùng là:
Báo cáo thí nghiệm công trình phần 1 đề cập đến các kết quả quan trọng và phương pháp thực hiện thí nghiệm Nội dung báo cáo nêu rõ mục tiêu, quy trình thực hiện, và các dữ liệu thu thập được trong quá trình thí nghiệm Bên cạnh đó, báo cáo cũng phân tích các kết quả đạt được, so sánh với các tiêu chuẩn kỹ thuật hiện hành, và đưa ra những nhận định về hiệu quả của công trình Cuối cùng, báo cáo khuyến nghị các bước tiếp theo để cải thiện và tối ưu hóa quy trình công nghệ trong các giai đoạn tiếp theo của dự án.
Mô men hình thành khe nứt:
M crc = W pl ×R bt,ser = 3623095.51×1.75 = 6340417.143(N.mm) = 6.34 (kN.m)
Kiểm tra điều kiện hình thành vết nứt của cấu kiện bê tông cốt thép:
+ Nếu M > M crc => bê tông vùng kéo nứt
+ Nếu M < M crc => bê tông vùng kéo chưa nứt
Kiểm tra nứt của tiết diện tương ứng với từng cấp tải:
STT P i (kN) M max (kN.m) M crc (kN.m) Kết luận
Độ võng của dầm được tính toán bằng tổng độ võng do moment và độ võng do lực cắt khi không có vết nứt, cụ thể là f = f m + f q Trong đó, f m là độ võng do biến dạng uốn gây ra, còn f q là độ võng do biến dạng trượt.
Theo TCVN 5574-2018, khi tỷ lệ L/h = 2700/0.3 = 9, có thể bỏ qua võng do biến dạng trượt gây ra bởi lực cắt, vì L/h < 10.
Trường hợp không có vết nứt: f = f 1 +f 2 Trong đó:
+ f 1 là độ võng do tác dụng ngắn hạn của tải trọng tạm thời ngắn hạn
Báo cáo thí nghiệm công trình phần 1 đề cập đến các phương pháp và quy trình thực hiện thí nghiệm, nhằm đảm bảo chất lượng và độ bền của vật liệu xây dựng Nội dung báo cáo cung cấp thông tin chi tiết về các tiêu chuẩn kỹ thuật, thiết bị sử dụng, và các kết quả thu được từ quá trình thí nghiệm Thí nghiệm được thực hiện theo các bước rõ ràng, giúp đánh giá hiệu quả của các giải pháp kỹ thuật trong công trình Kết quả thí nghiệm không chỉ phục vụ cho việc kiểm tra chất lượng mà còn hỗ trợ trong việc cải thiện các phương pháp thi công.
+ f 2 là độ cong do tác dụng dài hạn của tải trọng thường xuyên và tải trọng tạm thời dài hạn (không xảy ra)
Khi tải trọng tác dụng ngắn hạn, mô đun biến dạng của bê tông:
Hệ số quy đổi diện tích cốt thép thành diện tích bê tông tương đương: α = E s
Mô men quán tính I red của tiết diện ngang quy đổi đối với trọng tâm của nó lúc này là:
= 410879005.1 (mm 4 ) Độ cứng chống uốn của tiết diện ngang quy đổi:
D=E b1 ×I red '625×410879005.1.35×10 12 (N.mm 2 ) Độ cong trục dầm khi dầm không nứt (trường hợp F=4 kN):
D → ( 1 r ) = 1.8×10 6 11.35×10 12 86×10 -6 (1/mm) Độ võng lớn nhất được xác định theo công thức f m = s×L 2 × ( 1 r ) max
Hệ số s phụ thuộc vào sơ đồ tính toán của cấu kiện và loại tải trọng Đối với dầm đơn giản chịu tải tập trung, hệ số s được tính theo nguyên tắc cơ học kết cấu và có giá trị s = 1.
* Bảng kết quả tính độ võng dầm cho từng cấp tải:
Báo cáo thí nghiệm công trình phần 1 đã được thực hiện với mục tiêu đánh giá chất lượng và tính năng của vật liệu thép Các kết quả thu được từ thí nghiệm sẽ giúp xác định độ bền, khả năng chịu lực và các đặc tính cơ lý của thép Qua đó, báo cáo cung cấp những thông tin cần thiết để đảm bảo rằng các tiêu chuẩn kỹ thuật được đáp ứng trong quá trình xây dựng Việc phân tích và tổng hợp dữ liệu từ thí nghiệm sẽ góp phần nâng cao hiệu quả sử dụng vật liệu trong các dự án công trình.
Bảng 26 Giá trị độ võng được tính từ TCVN 5574-2018 STT P i (kN) M max (kN.m) 1/r (1/mm) f m
9.1.2 Tính toán giá trị ứng suất
* Giá trị ứng suất nén b trong bê tông được xác định theo công thức: σ b = M×y
+ M là momen uốn do ngoại lực tác dụng
+ y = 156.407 (mm) = 0.156 (m) là khoảng cách từ vị trí cần tính biến dạng (mép trên) đến trục qua trọng tâm của tiết diện quy đổi
+ I red là diện tích tiết diện bê tông và diện tích tiết diện cốt thép với hệ số quy đổi cốt thép về bê tông
Tính giá trị ứng suất tương ứng với cấp tải 4 kN σ b = 1.8×0.156 4.002×10 -4 = 703.492 (kN/m 2 )
* Bảng kết quả tính ứng suất của bê tông cho từng cấp tải:
Báo cáo thí nghiệm công trình phần 1 đề cập đến các kết quả và phân tích liên quan đến dự án Nội dung bao gồm các phương pháp thí nghiệm, dữ liệu thu thập được và đánh giá hiệu quả của các biện pháp kỹ thuật Các thông tin này sẽ giúp cải thiện quy trình xây dựng và đảm bảo chất lượng công trình Báo cáo cũng nhấn mạnh tầm quan trọng của việc tuân thủ các tiêu chuẩn an toàn và môi trường trong quá trình thi công.
Bảng 27 Giá trị ứng suất được tính từ TCVN 5574-2018
12 5.4 0.1564 4.002×10 -4 2110.477 Giá trị ứng suất s trong cốt thép chịu kéo của cấu kiện chịu uốn được xác định như sau: σ s = M × (h 0 − y c )
+ M là momen uốn do ngoại lực tác dụng
+ α s1 là hệ số quy đổi kể đến sự phân bố không đồng đều biến dạng tương đối của cốt thép chịu kéo giữa các vết nứt
+ y c là chiều cao vùng chịu nén của bê tông đươc xác đinh như sau: y c = h 0 (√(μ s α s2 +μ ' s α s1 ) 2 +2(μ s α s2 +μ ' s α s1 a ' h 0 ) − (μ s α s2 +μ ' s α s1 ))
Các thông số từ TCVN 5574-2018:
Báo cáo thí nghiệm công trình phần 1 đề cập đến các phương pháp và quy trình thực hiện thí nghiệm trong lĩnh vực xây dựng Nội dung báo cáo bao gồm việc phân tích các kết quả thí nghiệm, đánh giá chất lượng vật liệu và công nghệ sử dụng Các thông số kỹ thuật được ghi nhận để đảm bảo tính chính xác và hiệu quả của công trình Đồng thời, báo cáo cũng nêu rõ tầm quan trọng của việc tuân thủ các tiêu chuẩn an toàn và quy định hiện hành trong quá trình thực hiện thí nghiệm.
14666.67 = 13.64 Xác định giá trị ứng suất ở cấp lực F i = 4 kN
* Bảng kết quả tính ứng suất của thép cho từng cấp tải:
Bảng 28 Giá trị ứng suất được tính từ TCVN 5574-2018
Pi (kN) Momen (kN.m) h 0 (m) y c (m) s1 (kN/m 2 )
9.2 Tính toán theo phần mềm SAP2000
9.2.1 Tính toán giá trị độ võng
- Sử dụng phần mềm SAP 2000, sơ đồ tính là dầm đơn giản, vật liệu là bê tông B30 và cốt thép CB400V
+ Mô hình minh họa với cấp tải F=4 (kN)
Hình 43 Biểu đồ tác dụng tải lên dầm + Biểu đồ chuyển vị:
Báo cáo thí nghiệm công trình phần 1 đề cập đến các phương pháp và quy trình thực hiện thí nghiệm trong lĩnh vực xây dựng Nội dung chính bao gồm việc kiểm tra chất lượng vật liệu, đánh giá hiệu suất và an toàn của các công trình Các kết quả thí nghiệm sẽ được phân tích và trình bày nhằm đảm bảo tính chính xác và đáng tin cậy Ngoài ra, báo cáo cũng nhấn mạnh tầm quan trọng của việc tuân thủ các tiêu chuẩn kỹ thuật trong quá trình thí nghiệm để đạt được hiệu quả tối ưu.
Hình 44 Biểu đồ chuyển vị + Biểu đồ momen:
* Bảng giá trị độ võng từ SAP2000 tương ứng với các cấp tải 4kN, 8kN và 12 kN
Bảng 29 Giá trị độ võng được tính từ SAP2000
Tải trọng Momen max Độ võng max
9.2.2 Xác định giá trị ứng suất dầm
- Giá trị ứng suất trong dầm được xác định theo công thức sau:
+ M là moment gây uống do tải trọng ngắn hạn gây ra (được xác định bằng phần mềm)
Báo cáo thí nghiệm công trình phần 1 đề cập đến các phương pháp và kết quả nghiên cứu liên quan đến tính chất của thép Nghiên cứu này nhằm đánh giá độ bền và khả năng chịu lực của thép trong các ứng dụng xây dựng Các kết quả thu được sẽ cung cấp cơ sở dữ liệu quan trọng cho việc thiết kế và thi công công trình, đồng thời nâng cao hiệu quả sử dụng vật liệu thép trong ngành xây dựng.
12 =3.375×10 -4 (m 4 ) + y i là khoảng cách vị trí cần tính biến dạng đến trục trung hòa
* Bảng kết quả tính ứng suất cho bê tông và cốt thép ở từng cấp tải:
Bảng 30 Giá trị ứng suất dầm BTCT
10 So sánh và vẽ các đồ thị quan hệ tải trọng – độ võng (P-δ) và tải trọng – nội lực
10.1 Quan hệ giữa tải trọng – độ võng
Bảng 31 Giá trị độ võng theo 3 phương pháp và chênh lệch
P i (kN) Độ võng (mm) Chênh lệch (%)
SAP2000 Thí nghiệm LTBTCT SAP/TN LT/TN
Báo cáo thí nghiệm công trình phần 1 đề cập đến các yếu tố quan trọng trong quá trình nghiên cứu và thử nghiệm Nội dung báo cáo tập trung vào việc phân tích dữ liệu thu thập được và đưa ra những kết luận có giá trị Các phương pháp thí nghiệm được sử dụng đều tuân thủ quy trình nghiêm ngặt nhằm đảm bảo độ chính xác và tin cậy của kết quả Ngoài ra, báo cáo cũng nêu rõ các ứng dụng thực tiễn của các phát hiện trong lĩnh vực xây dựng và kỹ thuật Việc trình bày rõ ràng và logic trong báo cáo sẽ giúp người đọc dễ dàng tiếp cận và hiểu được thông tin.
Hình 46 Đồ thị quan hệ giữa tải trọng – độ võng
10.2 Quan hệ giữa tải trọng – ứng suất (SG1)
Bảng 32 Giá trị ứng suất bê tông theo 3 phương pháp và chênh lệch
P i (kN) Ứng suất (kn/m2) Chênh lệch (%)
Sap2000 Thí nghiệm LTBTCT SAP/TN LT/TN
Tải trọ n g Pi (kN ) Độ võng (mm)
Báo cáo thí nghiệm công trình phần 1 đề cập đến các phương pháp và kết quả nghiên cứu liên quan đến vật liệu thép Nội dung báo cáo cung cấp cái nhìn tổng quát về tính chất cơ lý của thép, cũng như ứng dụng của nó trong xây dựng Thí nghiệm được thực hiện nhằm đánh giá độ bền và khả năng chịu lực của thép, từ đó đưa ra những khuyến nghị cho thiết kế công trình Kết quả thí nghiệm cho thấy thép là một vật liệu có độ bền cao và khả năng ứng dụng linh hoạt trong nhiều loại công trình xây dựng.
Hình 47 Đồ thị quan hệ giữa tải trọng – ứng suất
10.3 Quan hệ giữa tải trọng – ứng suất (SG2)
Bảng 33 Giá trị ứng suất cốt thép (SG2) theo 3 phương pháp và chênh lệch
Pi (kN) Ứng suất (kN/m2) Chênh lệch (%)
Sap2000 Thí nghiệm LTBTCT SAP/TN LT/TN
Tải trọ n g Pi (kN ) Ứng suất (kN/m2)
Báo cáo thí nghiệm công trình phần 1 đề cập đến các kết quả và phân tích liên quan đến dự án xây dựng Nội dung báo cáo bao gồm phương pháp thí nghiệm, dữ liệu thu thập được, và các kết luận chính Các thông số kỹ thuật và tiêu chuẩn được áp dụng trong quá trình thí nghiệm cũng được nêu rõ Báo cáo này nhằm cung cấp cái nhìn tổng quan về hiệu suất và độ bền của vật liệu xây dựng, từ đó hỗ trợ trong việc ra quyết định cho các giai đoạn tiếp theo của dự án.
Hình 48 Đồ thị quan hệ giữa tải trọng – ứng suất
10.4 Quan hệ giữa tải trọng – ứng suất (SG3)
Bảng 34 Giá trị ứng suất cốt thép (SG3) theo 3 phương pháp và chênh lệch
Pi (kN) Ứng suất (kN/m2) Chênh lệch (%)
Sap2000 Thí nghiệm LTBTCT SAP/TN LT/TN
Tải trọ n g Pi (kN ) Ứng suất (kN/m2)
Nhận xét kết quả và đánh giá sự phù hợp giữa các phương pháp
* Nhận xét giá trị độ võng
Trong đồ thị thể hiện mối quan hệ giữa tải trọng và độ võng của dầm chưa nứt, cả lý thuyết và thực nghiệm đều cho thấy hình dạng tuyến tính, phù hợp với vật liệu hoạt động trong miền đàn hồi.
- Giá trị độ võng tính toán bằng Sap200 và lý thuyết rất giống nhau Độ võng giữa tính toán lý thuyết và thực nghiệm có sự chênh lệch lớn
- Khi cấp tải càng tăng thì sự chêch lệch kết quả của ba đồ thị trong ba phương pháp cũng tăng theo
* Nhận xét giá trị ứng suất
Dựa vào biểu đồ so sánh kết quả tính ứng suất của thép và bê tông qua các phương pháp khác nhau, có thể nhận thấy rằng cả ba phương pháp đều cho ra kết quả dưới dạng đồ thị tuyến tính.
Tải trọ n g Pi (kN ) Ứng suất (kN/m2)
Báo cáo thí nghiệm công trình phần 1 về dàn thép cung cấp thông tin chi tiết về quy trình thực hiện, các kết quả thu được và phân tích dữ liệu Nội dung bao gồm các phương pháp thí nghiệm, tiêu chuẩn áp dụng và đánh giá hiệu suất của dàn thép Các số liệu và hình ảnh minh họa được sử dụng để làm rõ các điểm quan trọng trong nghiên cứu Kết quả thí nghiệm sẽ đóng góp vào việc cải thiện thiết kế và thi công các công trình xây dựng trong tương lai.
Có sự chênh lệch ứng suất giữa ba phương pháp tại mỗi điểm đo, trong khi giá trị ứng suất của bê tông theo thí nghiệm và lý thuyết tương đối giống nhau với sai số rất nhỏ Tuy nhiên, chênh lệch giữa giá trị tính toán bằng phần mềm Sap và hai phương pháp còn lại là tương đối lớn Đặc biệt, giá trị lý thuyết của bê tông cốt thép và Sap có sự chênh lệch giảm dần khi cấp tải tăng lên.
Giá trị ứng suất tại SG2 và SG3 theo lý thuyết và thực nghiệm tương đối giống nhau Tuy nhiên, sự chênh lệch giữa kết quả từ Sap và hai phương pháp còn lại là rất lớn Đặc biệt, sự khác biệt giữa giá trị ứng suất thực nghiệm và lý thuyết giảm dần khi mức tải tăng lên.
Tại vị trí strain gage 1 và 2, giá trị đo được có sự chênh lệch, cho thấy ứng suất của bê tông chịu nén cùng với cốt thép khác biệt so với bê tông và cốt thép làm việc ở vùng chịu kéo Ngoài ra, giữa vị trí strain gage 2 và 3 (SG2-3) chỉ có sai số tương đối nhỏ trong kết quả thí nghiệm.
- Sai số do gia công cơ khí, sai số thiết bị, dụng cụ thí nghiệm
- Vì máy đo biến dạng rất nhạy, dễ bị biến động do tác động bên ngoài, nên việc đưa về trị
0 ban đầu là rất khó, vì vậy dẫn đến sai số trong tính toán
- Do công tác đọc số,cũng như trong việc gắn đồng hồ không cẩn thận
- Khả năng chịu lực và module đàn hồi của BTCT có sự sai khác giữa mô hình và thực tế
- Khả năng chịu lực và module đàn hồi của BTCT có sự sai khác giữa mô hình và thực tế
Bê tông là vật liệu không đồng nhất và không đẳng hướng, nhưng trong quá trình tính toán bằng mô hình SAP, chúng ta giả định rằng bê tông hoạt động theo sơ đồ đàn hồi tuyến tính của vật liệu đẳng hướng, điều này không phản ánh đúng trạng thái làm việc thực tế của dầm.
Các giá trị đặc trưng của vật liệu như trọng lượng riêng, mô đun đàn hồi E b và hệ số nở nhiệt thường chỉ gần đúng khi được nhập vào Sap2000.
Báo cáo thí nghiệm công trình phần 1 đề cập đến các phương pháp và quy trình thực hiện thí nghiệm trong xây dựng Nội dung báo cáo nêu rõ các tiêu chuẩn kỹ thuật cần tuân thủ và các kết quả thu được từ quá trình thí nghiệm Đặc biệt, báo cáo nhấn mạnh tầm quan trọng của việc kiểm tra chất lượng vật liệu và sự ảnh hưởng của chúng đến độ bền của công trình Cuối cùng, báo cáo đưa ra các khuyến nghị nhằm cải thiện quy trình thí nghiệm cho các dự án tương lai.
Đánh giá khả năng làm việc của dầm bê tông
Dầm có khả năng chịu tải trọng tốt, gần như đạt được tải trọng thiết kế ban đầu, nhờ vào việc vật liệu chưa bị nứt và vẫn hoạt động trong miền đàn hồi.
Đề xuất các kiến nghị
- Đọc và ghi kết quả thí nghiệm thật chính xác, làm thí nghiệm nhiều lần để loại bỏ sai số
- Thay thế mẫu thí nghiệm liên tục để tránh mẫu trong quá trình thí nghiệm nhiều bị ảnh hưởng
- Sử dụng thiết bị điện tử ghi lại kết quả thí nghiệm thay cho con người
- Khi tính toán theo lý thuyết BTCT tránh làm tròn dẫn đến số quá nhiều
Báo cáo thí nghiệm công trình phần 1 về dàn thép cung cấp cái nhìn tổng quát về quá trình thực hiện và kết quả đạt được Nội dung báo cáo bao gồm các phương pháp thí nghiệm, tiêu chuẩn áp dụng, và các số liệu quan trọng liên quan đến độ bền và tính ổn định của kết cấu thép Các kết quả thí nghiệm được phân tích chi tiết nhằm đảm bảo tính chính xác và độ tin cậy trong thiết kế công trình Thông qua báo cáo này, chúng ta có thể rút ra những bài học quý giá cho các dự án tương lai.