Bài giảng kết cấu bê tông cốt thép chương 2 nguyễn khắc mạn

BIẾN DẠNG DO CO NGÓTCo ngót là hiện tượng BT giảm thể tích khi khô cứng trong không khí, do sự biến đổi lý hóa của quá trình thủy hóa ximăng, do nước bay hơi …Các nhân tố chính ảnh hưởng

CHÖÔNG 2 TÍNH CHAÁT CÔ LYÙ CUÛA VAÄT LIEÄU 14 CHÖÔNG 2 TÍNH CHAÁT CÔ LYÙ CUÛA VAÄT LIEÄU 2.1 BEÂTOÂNG 2.1.1 CÖÔØNG ÑOÄ CUÛA BEÂTOÂNG Cöôøng ñoä laø ñaëc tröng cô baûn cuûa beâtoâng, phaûn aùnh khaû naêng chòu löïc cuûa noù a THÍ NGHIEÄM XAÙC ÑÒNH CÖÔØNG ÑOÄ CHÒU NEÙN Rn  N F Beâtoâng thoâng thöôøng coù Rn = 100  600 kG/cm2 15 CHÖÔNG 2 TÍNH CHAÁT CÔ LYÙ CUÛA VAÄT LIEÄU b THÍ NGHIEÄM XAÙC ÑÒNH CÖÔØNG ÑOÄ CHÒU KEÙO Thí nghieäm keùo Rk  Nk F Thí nghieäm uoán M 3,5M Rk   2 W bh Thoâng thöôøng, Rk =10  40 kG/cm2 16 CHÖÔNG 2 TÍNH CHAÁT CÔ LYÙ CUÛA VAÄT LIEÄU MOÄT SOÁ HÌNH AÛNH THÍ NGHIEÄM MAÃU BEÂTOÂNG 17 CHÖÔNG 2 TÍNH CHAÁT CÔ LYÙ CUÛA VAÄT LIEÄU Thí nghieäm neùn maãu hình truï Thí nghieäm neùn cheû ñeå tìm cöôøng ñoä chòu keùo Cylindrical splitting test 18 CHÖÔNG 2 TÍNH CHAÁT CÔ LYÙ CUÛA VAÄT LIEÄU c.CAÙC NHAÂN TOÁ AÛNH HÖÔÛNG ÑEÁN CÖÔØNG ÑOÄ CUÛA BEÂTOÂNG Thaønh phaàn beâtoâng Chaát löôïng cuûa vieäc nhaøo troän, ñoä ñaàm chaéc cuûa hoãn hôïp beâtoâng khi ñoå khuoân vaø ñieàu kieän baûo döôõng Söï taêng cöôøng ñoä beâtoâng theo thôøi gian Rt = 0,7R28lgt Ñieàu kieän thí nghieäm 19 CHÖÔNG 2 TÍNH CHAÁT CÔ LYÙ CUÛA VAÄT LIEÄU 2.1.2 MAÙC BEÂTOÂNG a.MAÙC THEO CÖÔØNG ÑOÄ CHÒU NEÙN M (kG/cm2) BT naëng : M100, M150, M200, M250, M300, M350, M400,… BT nheï : M50, M75, M100 , … Trong keát caáu BTCT , duøng maùc BT  150 (200) b.MAÙC THEO CÖÔØNG ÑOÄ CHÒU KEÙO K K10, K15, K20, … c.MAÙC THEO KHAÛ NAÊNG CHOÁNG THAÁM T T2 , T4, T8, … 20 CHÖÔNG 2 TÍNH CHAÁT CÔ LYÙ CUÛA VAÄT LIEÄU 2.1.3 BIEÁN DAÏNG CUÛA BEÂTOÂNG a BIEÁN DAÏNG DO CO NGOÙT Co ngoùt laø hieän töôïng BT giaûm theå tích khi khoâ cöùng trong khoâng khí, do söï bieán ñoåi lyù hoùa cuûa quaù trình thuûy hoùa ximaêng, do nöôùc bay hôi … Caùc nhaân toá chính aûnh höôûng ñeán co ngoùt : Ñoä aåm Xi maêng, coát lieäu Bieän phaùp haïn cheá co ngoùt : Choïn thaønh phaàn BT thích hôïp, ñaàm chaët, giöõ aåm Duøng khe co giaõn Ñaët coát theùp caáu taïo 21 CHÖÔNG 2 TÍNH CHAÁT CÔ LYÙ CUÛA VAÄT LIEÄU b BIEÁN DAÏNG DO NHIEÄT ÑOÄ Heä soá giaõn nôû vì nhieät trung bình cuûa beâtoâng: b=110-5 /ñoä C c BIEÁN DAÏNG DO TAÛI TROÏNG TAÙC DUÏNG NGAÉN HAÏN Beâtoâng khoâng phaûi laø vaät lieäu ñaøn hoài hoaøn toaøn, noù laø vaät lieäu ñaøn hoài - deûo 22 CHÖÔNG 2 TÍNH CHAÁT CÔ LYÙ CUÛA VAÄT LIEÄU  D  Rn  d b A ñh b A Khi taêng taûi Khi dôõ taûi   0  d b= ñh+d b ch Hình 2.4 Quan heä öùng suaát- bieán daïng cuûa beâtoâng 23 CHÖÔNG 2 TÍNH CHAÁT CÔ LYÙ CUÛA VAÄT LIEÄU d BIEÁN DAÏNG DO TAÛI TROÏNG TAÙC DUÏNG DAØI HAÏN - TÖØ BIEÁN Laø hieän töôïng bieán daïng tieáp tuïc taêng trong khi giöõ nguyeân taûi troïng taùc duïng trong thôøi gian daøi TÖØ BIEÁN CUÛA BEÂTOÂNG 24 CHÖÔNG 2 TÍNH CHAÁT CÔ LYÙ CUÛA VAÄT LIEÄU Moät soá yeáu toá aûnh höôûng ñeán töø bieán : ÖÙng suaát tyû ñoái /R Tyû leä N/X, ñoä cöùng coát lieäu Maùc ximaêng, ñoä aåm, tuoåi beâ toâng Moät soá ñaëc ñieåm cuûa töø bieán: Bieán daïng cuoái cuøng coù theå gaáp 3-4 laàn bieán daïng ñaøn hoài do taûi troïng ngaén haïn Neáu taûi troïng ñöôïc dôû boû,chæ coù bieán daïng ñaøn hoài töùc thôøi ñöôïc phuïc hoài, coøn bieán daïng deûo thì khoâng Coù söï phaân boá laïi noäi löïc giöõa beâtoâng vaø coát theùp Boá trí coát theùp trong vuøng neùn cuûa caáu kieän chòu uoán cuõng goùp phaàn haïn cheá ñoä voõng do töø bieán 25 CHÖÔNG 2 TÍNH CHAÁT CÔ LYÙ CUÛA VAÄT LIEÄU e.MOÂÑUN ÑAØN HOÀI, MOÂÑUN BIEÁN DAÏNG, MOÂÑUN CHOÁNG CAÉT CUÛA BEÂTOÂNG Moâñun ñaøn hoài ban ñaàu Eb Khi beâtoâng chòu neùn, trong giai ñoaïn ñaøn hoài : Eb = tg0 =  b  dh Ví duï :trong ñieàu kieän khoâ cöùng töï nhieân, beâtoâng M200 coù Eb= 2,40105 kG/cm2 beâtoâng M250 coù Eb= 2,65105 kG/cm2 26 CHÖÔNG 2 TÍNH CHAÁT CÔ LYÙ CUÛA VAÄT LIEÄU Moâñun bieán daïng (hay moâñun ñaøn hoài deûo) E’b Khi taûi troïng taùc duïng laâu daøi seõ laøm cho bieán daïng deûo phaùt trieån, quan heä giöõa öùng suaát-bieán daïng coù daïng ñöôøng cong Moâñun bieán daïng cuûa BT laø : E’b = tg = b  b = Eb b  dh Moâñun choáng caét (tröôït) Gb Gb = Eb  0,4Eb 2(1  ) 27 CHÖÔNG 2 TÍNH CHAÁT CÔ LYÙ CUÛA VAÄT LIEÄU 2.2 COÁT THEÙP 2.2.1 PHAÂN LOAÏI COÁT THEÙP DUØNG TRONG BTCT THEO THAØNH PHAÀN HOÙA HOÏC Theùp cacbon Theùp hôïp kim thaáp THEO CAÙCH GIA COÂNG CHEÁ TAÏO Coát theùp caùn noùng Sôïi theùp keùo nguoäi THEO HÌNH THÖÙC MAËT NGOAØI Coát theùp troøn trôn Coát theùp coù gôø Theùp hình L,C, I 28 CHÖÔNG 2 TÍNH CHAÁT CÔ LYÙ CUÛA VAÄT LIEÄU Coát Coát theùp coù theùp gaân troøn (gôø) trôn CII, CI CIII, CIV 29 CHÖÔNG 2 TÍNH CHAÁT CÔ LYÙ CUÛA VAÄT LIEÄU 2.2.2 MOÄT SOÁ TÍNH CHAÁT CÔ BAÛN CUÛA COÁT THEÙP a BIEÅU ÑOÀ ÖÙNG SUAÁT-BIEÁN DAÏNG 3 Giaù trò ñeå tính b 2 D1 1 CÑ tính toùan K K1 D Theùp raén cuûa theùp ch tl B K Giôùi haïn ñaøn hoài A vaø giôùi haïn chaûy a quy öôùc 0 ñh0,2% 0 1 30 d ch=25%(CT.3) > 19% (CT.5) Ñoä daõn daøi cöïc haïn cuûa theùp Söï laøm vieäc cuûa theùp khi chòu keùo CHÖÔNG 2 TÍNH CHAÁT CÔ LYÙ CUÛA VAÄT LIEÄU b COÁT THEÙP DEÛO VAØ COÁT THEÙP RAÉN Coát theùp deûo : coù theàm chaûy roõ raøng… Coát theùp raén : coù giôùi haïn chaûy khoâng roõ raøng vaø ch  b ,… c AÛNH HÖÔÛNG CUÛA NHIEÄT ÑOÄ Theùp bò nung noùng : thay ñoåi caáu truùc kim loaïi, giaûm cöôøng ñoä, moâñun ñaøn hoài Khi ñeå nguoäi trôû laïi thì cöôøng ñoä khoâng ñöôïc hoài phuïc hoaøn toaøn Khi chòu laïnh quaù möùc (döôùi -300C) , theùp trôû neân gioøn Heä soá giaõn nôû vì nhieät cuûa theùp t = 1 10-5 /ñoä C 31 CHÖÔNG 2 TÍNH CHAÁT CÔ LYÙ CUÛA VAÄT LIEÄU 2.2.3 PHAÂN NHOÙM COÁT THEÙP a THEO TCVN (TCVN 3101:1979) 4 nhoùm coát theùp caùn noùng : coát troøn trôn nhoùm CI; coát coù gôø nhoùm CII, CIII, CIV Caùc loaïi daây theùp cacbon thaáp keùo nguoäi duøng laøm coát theùp cho beâtoâng b THEO CAÙC TIEÂU CHUAÅN KHAÙC AI, AII, AIII, AIV (töông ñöông vôùi caùc nhoùm CI, CII, CIII, CIV) ; AV, AVI Theo giôùi haïn chaûy : FeE220, FeE400, SR235, SD295, SD340, SD390, … vv, … 32 CHÖÔNG 2 TÍNH CHAÁT CÔ LYÙ CUÛA VAÄT LIEÄU c TÖÔNG QUAN GIÖÕA MAÙC THEÙP VAØ NHOÙM COÁT THEÙP Maùc theùp döïa vaøo thaønh phaàn hoùa hoïc vaø caùch luyeän theùp, coøn nhoùm theùp döïa vaøo ñaëc tröng cô hoïc Ñaëc tröng cô hoïc laø do thaønh phaàn vaø caùch luyeän theùp quyeát ñònh Ví duï: coát theùp nhoùm AI ñöôïc cheá taïo töø theùp than CT3, coát nhoùm AII töø theùp than CT5… 33