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

Trang 1

CHƯƠNG 2 TÍNH CHẤT CƠ LÝ CỦA

VẬT LIỆU

Trang 2

CHƯƠNG 2 TÍNH CHẤT CƠ LÝ

CỦA VẬT LIỆU

2.1 BÊTÔNG

2.1.1 CƯỜNG ĐỘ CỦA BÊTÔNG

Cường độ là đặc trưng cơ bản của bêtông, phản ánh khả năng chịu lực của nó

a THÍ NGHIỆM XÁC ĐỊNH CƯỜNG ĐỘ CHỊU NÉN

Bêtông thông thường có R = 100  600 kG/cm2

F N

Rn 

Trang 3

b THÍ NGHIỆM XÁC ĐỊNH CƯỜNG ĐỘ CHỊU KÉO

bh

M5,3W

M





Trang 4

MỘT SỐ HÌNH ẢNH

THÍ NGHIỆM MẪU BÊTÔNG

Trang 5

Thí nghiệm nén chẻ để tìm cường độ chịu kéo

Cylindrical splitting test

Thí nghiệm nén mẫu hình trụ

Trang 6

c.CÁC NHÂN TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN CƯỜNG ĐỘ CỦA

BÊTÔNG

Thành phần bêtông

Chất lượng của việc nhào trộn, độ đầm chắc của hỗn hợp bêtông khi đổ khuôn và điều kiện bảo dưỡng

Sự tăng cường độ

bêtông theo thời gian

Rt = 0,7R28lgt

Điều kiện thí nghiệm

Trang 7

2.1.2 MÁC BÊTÔNG

a.MÁC THEO CƯỜNG ĐỘ CHỊU NÉN M (kG/cm 2 )

BT nặng : M100, M150, M200, M250, M300, M350, M400,…

BT nhẹ : M50, M75, M100 , …Trong kết cấu BTCT , dùng mác BT  150 (200)

b.MÁC THEO CƯỜNG ĐỘ CHỊU KÉO K

K10, K15, K20, …

c.MÁC THEO KHẢ NĂNG CHỐNG THẤM T

T2 , T4, T8, …

Trang 8

2.1.3 BIẾN DẠNG CỦA BÊTÔNG

a BIẾN DẠNG DO CO NGÓT

Co 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 đến co ngót :

Độ ẩm

Xi măng, cốt liệu

Biện pháp hạn chế co ngót :

Chọn thành phần BT thích hợp, đầm chặt, giữ ẩmDùng khe co giãn

Đặt cốt thép cấu tạo

Trang 9

b BIẾN DẠNG DO NHIỆT ĐỘ

Hệ số giãn nở vì nhiệt

trung bình của bêtông:

b=110-5 /độ C

c BIẾN DẠNG DO TẢI TRỌNG

TÁC DỤNG NGẮN HẠN

Bêtông không phải là vật

liệu đàn hồi hoàn toàn, nó

là vật liệu đàn hồi - dẻo

Trang 10

Hình 2.4 Quan hệ ứng suất- biến dạng của bêtông

Trang 11

d BIẾN DẠNG DO TẢI TRỌNG TÁC DỤNG DÀI HẠN TỪ BIẾN

-Là hiện tượng biến dạng tiếp tục tăng trong khi giữ nguyên tải trọng tác dụng trong thời gian dài

Trang 12

Một số yếu tố ảnh hưởng đến từ biến :

Ứng suất tỷ đối /R

Tỷ lệ N/X, độ cứng cốt liệu

Mác ximăng, độ ẩm, tuổi bê tông

Một số đặc điểm của từ biến :

Biến dạng cuối cùng có thể gấp 3-4 lần biến dạng đàn hồi do tải trọng ngắn hạn

Nếu tải trọng được dở bỏ,chỉ có biến dạng đàn hồi tức thời được phục hồi, còn biến dạng dẻo thì không.Có sự phân bố lại nội lực giữa bêtông và cốt thép

Bố trí cốt thép trong vùng nén của cấu kiện chịu uốn cũng góp phần hạn chế độ võng do từ biến

Trang 13

e.MÔĐUN ĐÀN HỒI, MÔĐUN BIẾN DẠNG, MÔĐUN CHỐNG CẮT CỦA BÊTÔNG

Môđun đàn hồi ban đầu E b

Khi bêtông chịu nén, trong giai đoạn đàn hồi :

Trang 14

Môđun biến dạng (hay môđun đàn hồi dẻo) E’ b

Khi tải trọng tác dụng lâu dài sẽ làm cho biến dạng dẻo phát triển, quan hệ giữa ứng suất-biến dạng có dạng đường cong

Môđun biến dạng của BT là :

E’b = tg = = Eb

Môđun chống cắt (trượt) G b

Gb =  0,4Eb

)1

Trang 15

2.2 CỐT THÉP

2.2.1 PHÂN LOẠI CỐT THÉP DÙNG TRONG BTCT

Thép hợp kim thấp

THEO CÁCH GIA CÔNG CHẾ TẠO

Cốt thép cán nóng Sợi thép kéo nguội

Cốt thép tròn trơn Cốt thép có gờ

Trang 16

Cốt thép có gân (gờ) CII, CIII, CIV

Trang 17

2.2.2 MỘT SỐ TÍNH CHẤT CƠ BẢN CỦA CỐT THÉP

a BIỂU ĐỒ ỨNG SUẤT-BIẾN DẠNG

Độ dãn dài cực hạn của thép

ch đh

Trang 18

b CỐT THÉP DẺO VÀ CỐT THÉP RẮN

Cốt thép dẻo : có thềm chảy rõ ràng…

Cốt thép rắn : có giới hạn chảy không rõ ràng và ch 

b ,…

c ẢNH HƯỞNG CỦA NHIỆT ĐỘ

Thép bị nung nóng : thay đổi cấu trúc kim loại, giảm cường độ, môđun đàn hồi Khi để nguội trở lại thì cường độ không được hồi phục hoàn toàn

Khi chịu lạnh quá mức (dưới -300C) , thép trở nên giòn Hệ số giãn nở vì nhiệt của thép t = 1 10-5 /độ C

Trang 19

2.2.3 PHÂN NHÓM CỐT THÉP

b THEO CÁC TIÊU CHUẨN KHÁC

AI, AII, AIII, AIV (tương đương với các nhóm CI, CII, CIII, CIV) ; AV, AVI

Theo giới hạn chảy : FeE220, FeE400, SR235, SD295, SD340, SD390, …

Trang 20

c TƯƠNG QUAN GIỮA MÁC THÉP VÀ NHÓM CỐT THÉP

Mác thép dựa vào thành phần hóa học và cách luyện thép, còn nhóm thép dựa vào đặc trưng cơ học

Đặc trưng cơ học là do thành phần và cách luyện

thép quyết định

Ví dụ: cốt thép nhóm AI được chế tạo từ thép than CT3, cốt nhóm AII từ thép than CT5…

Trang 21

2.3 BÊTÔNG CỐT THÉP

2.3.1 LỰC DÍNH GIỮA BÊTÔNG VÀ CỐT THÉP

Lực dính bảo đảm sự làm việc chung, sự cùng biến dạng, sự truyền lực qua lại giữa bêtông và cốt thép

a THÍ NGHIỆM XÁC ĐỊNH LỰC DÍNH

Cường độ lực dính trung bình :

Lực dính phân bố không đều dọc chiều dài đoạn thép

Trang 22

b CÁC NHÂN TỐ TẠO NÊN LỰC DÍNH

Cốt thép có gờ BT dưới gờ chống trượt CT

Keo ximăng dán chặt cốt thép với bêtông

Có lực ma sát giữa cốt thép và bêtông khi co

ngót

c CÁC NHÂN TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN LỰC DÍNH

Trong cấu kiện chịu nén thì lực dính tốt hơn so với trong cấu kiện chịu kéo

Chất lượng bêtông

Bề mặt cốt thép

Trang 23

2.3.2 ỨNG SUẤT BAN ĐẦU DO BÊTÔNG CO NGÓT

Khảo sát một thanh BT không có cốt thép, sau một thời gian thanh sẽ co lại một đoạn c

Khảo sát một thanh BT có cốt thép dọc theo trục thanh, sau một thời gian với thanh trên, thanh này sẽ co lại

một đoạn 1 < c

BT bị CT cản trở sự co  biến dạng kéo 2= c  1 trong BT có ứng suất kéo bk = 2Eb

Nếu bk > Rk thì BT sẽ bị nứt Đó là vết nứt do co ngót

Trang 24

2.3.4 Sự phá hoại và hư hỏng của BTCT

Sự phá hoại do chịu lực

Sự phá hoại của Thanh chịu kéo Sự phá hoại của Thanh chịu nénSự phá hoại của Dầm chịu uốn

Sự hư hỏng do tác dụng của môi trường

Nguyên nhân

Tác dụng cơ học.

Tác dụng sinh học.

Tác dụng hóa học

Trang 25

Biện pháp bảo vệ

Bảo đảm lớp bêtông bảo vệ, công trình thông thoáng, tránh ẩm ướt

Làm sạch bề mặt cốt thép (cạo gỉ, chùi bụi …), sơn hay tô mặt ngoài bêtông

Dùng cốt liệu và nước sạch để đổ bêtông

Tiêu đề	Tính chất cơ lý của vật liệu
Tác giả	Nguyễn Khắc Mạn
Chuyên ngành	Kết cấu bê tông cốt thép
Thể loại	Bài giảng

Định dạng
Số trang	25
Dung lượng	5,73 MB