Ứng xử của khung phẳng bê tông cốt thép có tường xây chèn dưới tác động của tải trọng ngang

Mục lục Trang Trang bìa Lời cam đoan i Lời cám ơn ii Tóm tắt iii Chú giải từ viết tắt, thuật ngữ ký hiệu viii Danh sách hình vẽ xii Danh sách bảng xx Mở đầu Tính cần thiết đề tài nghiên cứu 01 Mục đích nhiệm vụ nghiên cứu 02 Đối tượng phạm vi nghiên cứu 02 Phương pháp nghiên cứu 02 Nội dung cấu trúc luận án 03 Các đóng góp khoa học thực tiễn luận án 04 Chương I Tổng quan 1.1 Ứng xử đàn hồi 05 1.2 Ứng xử sau đàn hồi 15 1.3 Nhận xét bàn luận 17 Chương II Cơ sở lý thuyết 2.1 Thiết lập mô hình tương đương thay tường xây chèn 20 2.1.1 Mô hình chéo tương đương ba đoạn cho ứng xử đàn hồi 20 2.1.1.1 Khung có TXC đầy đủ 20 2.1.1.2 Khung có TXC không đầy đủ 26 2.1.1.3 Ảnh hưởng mặt phẳng 27 v 2.1.1.4 Bài toán tổng quát khung nhiều nhịp, nhiều tầng 29 2.1.1.4a Tường xây chèn đầy đủ 30 2.1.1.4b Tường xây chèn không đầy đủ 31 2.1.1.4c Điều kiện sử dụng 31 2.1.2 Mô hình đa chéo tương đương cho ứng xử sau đàn hồi 32 2.1.2.1 Cơ sở lý luận mô hình 32 2.1.2.2 Phân tích đẩy dần tĩnh phi tuyến (Push Over) 33 2.1.2.3 Mô hình khớp dẻo tập trung (Concentrated Plasticity Hinge) 33 2.1.2.4 Mô hình đa chéo tương đương (Multi-Strut) 37 2.1.2.5 Liên kết Gap-element, mô khe hở TXC khung.42 2.2 Mô hình tường xây chèn cải tiến 44 2.2.1 Lưu đồ chịu tải 44 2.2.2 Xác định bề rộng khe hở  47 2.2.3 Xác định chiều dài đoạn khe hở L 47 2.3 Phản ứng khung có TXC tác động động đất 50 2.3.1 Phản ứng sau đàn hồi khung có TXC 51 2.3.2 Độ dẻo chuyển vị thẳng 52 2.3.3 Hệ số giảm lực tác động (hệ số ứng xử kết cấu) 53 2.3.4 Xác định hệ số ứng xử q khung có TXC theo TCXDVN 9386-1 (2012) “Thiết kế công trình chịu động đất” 56 Chương III Nghiên cứu thực nghiệm 3.1 Chương trình thực nghiệm 3.1.1 Số lượng loại khung thực nghiệm 57 57 3.1.2 Vật liệu thực nghiệm 58 3.1.3 Chế tạo mẫu khung thực nghiệm 61 3.1.3.1 Mẫu khung K1-I, K1a-II (TXC đầy đủ) 61 3.1.3.2 Mẫu khung K2-I, K2a-II (TXC không đầy đủ) 62 3.1.3.3 Mẫu khung K3-I, K3a-II (TXC cải tiến) 64 3.1.3.4 Mẫu khung K5-III 65 vi 3.2 Quy trình thực nghiệm 66 3.2.1 Mô tả thực nghiệm 66 3.2.2 Quy trình gia tải 68 3.3 Kết thực nghiệm 69 3.3.1 Nhóm I: Khung BTCT có TXC lớp tô 69 3.3.1.1 Khung K1-I (TXC đầy đủ) 69 3.3.1.2 Khung K2-I (TXC không đầy đủ) 71 3.3.1.3 Khung K3-I (TXC cải tiến) 73 3.3.1.4 Nhận xét nhóm I (Khung BTCT có TXC lớp tô) 76 3.3.2 Nhóm II: Khung BTCT có TXC có lớp tô 77 3.3.2.1 Khung K1a-II (TXC đầy đủ) 77 3.3.2.2 Khung K2a-II (TXC không đầy đủ) 80 3.3.2.3 Khung K3a-II (TXC cải tiến) 83 3.3.2.4 Nhận xét nhóm II (Khung BTCT có TXC có lớp tô) 86 3.3.3 Nhóm III: Khung BTCT không xây chèn 87 3.3.3.1 Khung K5-III 87 3.4 Nhận xét chương 89 Chương IV Kiểm chứng mô hình ví dụ tính toán 4.1 Kiểm chứng mô hình .95 4.1.1 Mô hình chéo tương đương ba đoạn (đàn hồi) 95 4.1.1.1 Khung có TXC không đầy đủ (K2-I, K2a-II) 96 4.1.1.2 Khung có TXC đầy đủ (K1-I, K1a-II) 98 4.1.2 Mô hình đa chéo tương đương (sau đàn hồi) 100 4.1.2.1 Khung có TXC đầy đủ 100 4.1.2.1a So sánh với thực nghiệm 100 4.1.2.1b So sánh với mô hình khác 102 4.1.2.2 Khung có TXC không đầy đủ 104 4.1.2.3 Khung có tường xây chèn cải tiến 106 4.2 Phạm vi đối tượng áp dụng 109 vii 4.3 Ví dụ tính toán 111 4.3.1 So sánh nội lực khung gió tác động lên khung 114 4.3.2 So sánh nội lực khung động đất tác động lên khung 114 4.3.3 So sánh đường cong khả 117 Kết luận kiến nghị Kết luận 121 Kiến nghị 122 Hướng phát triển đề tài 123 Các công trình công bố 124 Danh mục tài liệu trích dẫn 125 Phụ lục Một số hình ảnh chế tạo khung thực nghiệm P1.1 Chế tạo khung BTCT 129 P1.2 Xây tường chèn gạch AAC vào khung 130 Phụ lục Số liệu kết thực nghiệm P2.1 Thực nghiệm xác định góc truyền lực gạch AAC 134 P2.2 Thực nghiệm xác định cường độ khối xây gạch AAC 135 P2.3 Thực nghiệm xác định hệ số WINKLER mô đuyn đàn hồi khối xây gạch AAC 136 P2.4 Kết đo biến dạng tường xây chèn 140 P2.4.1 Khung K1-I 140 P2.4.2 Khung K1a-II 142 P2.4.3 Khung K2-I 143 P2.4.4 Khung K2a-II 143 P2.4.5 Khung K3-I 144 P2.4.6 Khung K3a-II 145 P2.4.7 Khung K5-III 145 viii Mở đầu Tính cần thiết đề tài nghiên cứu K bê tông cốt thép (BTCT) có tường xây chèn (TXC) gồm hai cấu kiện có đặc trưng lý khác Tường xây chèn có độ cứng ngang lớn độ bền thấp, đặc tính dòn, ngược lại khung BTCT có độ cứng ngang nhỏ độ dẻo lớn nhiều lần TXC Tính toán khung có TXC tích hợp nhiều tài liệu kỹ thuật, tiêu chuẩn giới СНиП_62 (Nga), CEN-Techn.Comm.1994-95 (Châu âu), ATC40 -1996 (Mỹ), FEMA 356-2000 (Mỹ), CSA S304.1-04-2004 (Canada) song nhìn chung đến tính toán, thiết kế công trình bỏ qua độ cứng tường xây chèn xem tường xây chèn tải trọng Điều dẫn đến sai số lớn gây nên lãng phí chi phí đầu tư xây dựng công trình có nhiều TXC chung cư, bệnh viện, trường học… Vậy kết cấu có nhiều tiêu chuẩn hướng dẫn tính toán mà thực tế lại kỹ sư thiết kế sử dụng? Việc kể đến TXC tham gia chịu lực với khung có thực đem lại lợi ích hay không? Mô hình tính toán có phức tạp hay không? Ảnh hưởng điều kiện biên (mặt tiếp xúc TXC khung) đến khả chịu lực ứng xử hệ sau đàn hồi hệ nào? Trong thực tế thi công điều kiện biên có giống giả thuyết hay không? Phạm vi giới hạn áp dụng gì? Các vấn đề cần phải tiếp tục nghiên cứu, làm rõ Đề tài nghiên cứu mục đích làm rõ vấn đề nêu trên, đặc biệt sử dụng gạch bê tông khí chưng áp (AAC) làm vật liệu xây tường chèn Đây loại gạch không nung, trọng lượng nhẹ, thân thiện môi trường khuyến khích sử dụng thay gạch đất sét nung Nghiên cứu ứng xử khung BTCT có tường chèn gạch AAC góp phần vào bảo vệ môi trường với tiêu chí công trình “XANH, TIẾT KIỆM, BỀN VỮNG” Mục đích nhiệm vụ nghiên cứu đề tài Mục đích đề tài nghiên cứu ứng xử khung BTCT xây chèn gạch bê tông khí chưng áp AAC, xác định điều kiện, giới hạn cần thiết để kể đến ảnh hưởng độ cứng TXC tính toán thiết kế kết cấu dạng khung nhà chịu lực, tiết kiệm chi phí đầu tư xây dựng công trình Nhiệm vụ đề tài thiết lập công thức quy đổi tường xây chèn thành chéo tương đương dùng mô kết cấu khung chèn giai đoạn đàn hồi đề xuất mô hình phân tích ứng xử khung chèn giai đoạn sau đàn hồi; Tiến hành thực nghiệm kiểm chứng độ tin cậy công thức mô hình tỉ lệ lớn với điều kiện biên khác nhau; So sánh khả chịu tải ngang, mức độ tiêu tán lượng mô hình thực nghiệm khung có tường xây chèn với với khung không chèn; Thực ví dụ tính toán thiết kế khung BTCT có kể đến độ cứng tường xây chèn giai đoạn đàn hồi sau đàn hồi Đối tượng phạm vi nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu dạng nhà khung bê tông cốt thép có tường xây chèn chịu tác động tải trọng ngang (gió, động đất…) Phạm vi nghiên cứu xét đến chiều cao công trình hay số tầng giới hạn cho độ cứng khung bê tông cốt thép không lớn so với độ cứng mặt phẳng tường Mục đích giới hạn để kiểm soát trình tự phá hủy công trình, phát huy hiệu làm việc kết hợp tường xây chèn khung bê tông cốt thép Phương pháp nghiên cứu Thiết lập mô hình tính toán khung có tường xây chèn phương pháp quy đổi tương đương Sử dụng phần mềm kỹ thuật thông dụng ANSYS, SAP2000 mô ứng xử hệ khung – tường xây chèn mô hình tương đương phần tử lớn (Macro) Thẩm định độ tin cậy mô hình tương đương đề xuất theo cách tiến hành thực nghiệm mẫu khung bê tông cốt thép có điều kiện biên tiếp xúc khác với TXC tỉ lệ lớn Nội dung cấu trúc luận án Luận án gồm phần mở đầu, kết luận & kiến nghị, bốn (4) chương hai (2) phụ lục Nội dung chủ yếu chương tóm tắt sau: Chương I Tổng quan nghiên cứu nước liên quan đến khung có TXC Giới thiệu ứng xử đàn hồi với mô hình chéo tương đương số công thức xác định bề rộng số nhà nghiên cứu đề xuất Ứng xử sau đàn hồi với số mô hình tiêu biểu như: mô hình tam tuyến tính Ibarra cộng (2005), mô hình đa tuyến tính Rodrigues cộng (2010) Định nghĩa khái niệm TXC đầy đủ không đầy đủ Chương II Đề xuất mô hình tương đương thay TXC dựa khái niệm dầm đàn hồi Winkler (cột dầm khung dầm, TXC đàn hồi) Thiết lập công thức xác định bề rộng chéo tương đương ba đoạn sử dụng cho giai đoạn đàn hồi mô hình đa chéo tương đương (Multi-strut) với phân tích Push-over sử dụng cho giai đoạn sau đàn hồi Dựa kết phân tích mô hình phần mềm ANSYS SAP2000, đề xuất dạng TXC cải tiến nâng cao khả chịu tác động ngang khung có tường xây chèn Phân tích phản ứng khung BTCT có TXC tác động động đất Chương III Mô tả thực nghiệm gồm khung BTCT có TXC gạch bê tông khí chưng áp AAC tỉ lệ lớn (1/2) với biên tiếp xúc khác TXC khung Tải trọng ngang dùng thực nghiệm tham chiếu tiêu chuẩn ACI 374.2R-13 Báo cáo kết thực nghiệm gồm ứng xử theo cấp tải trọng, dạng phá hủy TXC, biểu đồ quan hệ lực ngang – chuyển vị tương đối tầng (drift), biểu đồ biến dạng – thời gian vị trí lắp cảm biến điện trở (SG) để đo biến dạng TXC khung, biểu đồ tiêu tán lượng cộng dồn, biểu đồ tỉ số lượng đầu vào lượng tiêu tán Chương IV Bình luận so sánh kết thực nghiệm mô sử dụng mô hình quy đổi tương đương thay TXC chéo tương đương ba đoạn giai đoạn đàn hồi phân tích Push-over với mô hình đa chéo giai đoạn sau đàn hồi phần mềm SAP2000 – V15, xác định giới hạn mô hình Ví dụ tính toán so sánh khác biệt hai mô hình tính toán: Có không xét độ cứng tường xây chèn Kết luận, kiến nghị Nêu bật đóng góp khoa học, thực tiễn góc khuất cần tiếp tục nghiên cứu, phát triển đề tài Phụ lục 1&2 Minh họa tính toán khung BTCT có không kể độ cứng TXC qua cho thấy ưu điểm nhược điểm hai mô hình tính Mô tả chi tiết trình chế tạo mẫu thực nghiệm kiểm soát chất lượng vật liệu đầu vào Các kết xác định tính chất học vật liệu thép, bê tông, vữa xây tô, khối xây gạch AAC hệ số sử dụng mô hình quy đổi tương đương: Hệ số Winkler, góc truyền lực gạch AAC Các đóng góp khoa học thực tiễn luận án Các kết nghiên cứu luận án công bố số tạp chí, hội thảo khoa học nước gồm: báo (3 báo quốc tế, có hai đăng tạp chí SCIE), hội thảo (1 hội thảo quốc tế) với số kết sau:  Đề xuất mô hình tương đương thay tường xây chèn chéo chịu nén có tiết diện thay đổi (ba đoạn) tương ứng với điều kiện tiếp xúc khác TXC khung bê tông cốt thép  Đề xuất mô hình đa chéo (multi-strut) chịu nén dùng phân tích Pushover để đánh giá khả chịu tải sau đàn hồi hệ khung –TXC  Tiến hành thực nghiệm kiểm chứng mô hình tương đương đề xuất dạng TXC cải tiến nâng cao hiệu chịu tác động ngang hệ khung – TXC  Phân tích, rõ số nhược điểm, sai số mô hình tính toán không kể đến độ cứng TXC, qua cho thấy ảnh hưởng đáng kể độ cứng TXC tính toán thiết kế số dạng công trình thực tế Chương I Tổng quan Kết cấu khung có tường xây chèn nghiên cứu từ nửa cuối kỷ 20, khởi đầu Polyakov [1] qua đề xuất thay tường xây chèn chéo tương đương xét ứng xử kết cấu giai đoạn đàn hồi Ý tưởng sau nhiều nhà nghiên cứu khác tiếp tục phát triển mở rộng cho ứng xử sau đàn hồi với mô hình cải tiến khác tam tuyến tính, đa tuyến tính, ba chéo tương đương… Giải toán khung có tường xây chèn phương pháp phần tử hữu hạn (PTHH) đạt kết vượt bậc kể từ mô hình tính Mallick Severn [2] đề xuất năm 1967 Mô hình chưa mô tương tác tường xây chèn khung xung quanh (tường xây chèn khung dính với trình chịu tải, không phù hợp với ứng xử thực tế tách rời nhau) nên phù hợp tải trọng nhỏ Hiện phương pháp PTHH sử dụng phần tử tiếp xúc (contact element) mô tương tác TXC khung nguyên tắc mô xác ứng xử khung có tường xây chèn giai đoạn đàn hồi sau đàn hồi, nhiên tốn nhiều thời gian, tài nguyên máy công sức nên áp dụng thực tiễn nhiều bất cập Luận án trích dẫn số nghiên cứu tiêu biểu sau: 1.1 Ứng xử đàn hồi  Polyakov S.V [1] Dựa nghiên cứu thực nghiệm, năm 1960 Polyakov đề xuất quy đổi tương đương tường xây chèn khung chéo chịu nén túy, nối từ điểm đặt lực đến góc đối diện (hình 1.1) Phương pháp quy đổi tương đương giúp đưa toán phức tạp thời kết cấu gồm khung (phần tử thanh) tường xây chèn (phần tử tấm) với đặc tính lý khác (vật liệu khác nhau) toán đơn giản gồm phần tử giải dễ dàng theo học kết cấu l’ h’ Hình 1.1 Mô hình quy đổi TXC thành chéo tương đương Mô hình dựa số giả thuyết: (i) TXC đồng đẳng hướng; (ii) Nút khung cứng, không bị biến dạng; (iii) TXC khung xung quanh tiếp xúc kín khít bốn mặt Độ cứng tương đương chéo xác định thông qua biến dạng xác định công thức thực nghiệm sau:  2P    l '.t    Dc  Dc  11,9.106  (   2)  2,93; (1.1)  l' h' (1.2) Trong đó: : Biến dạng chéo; l’: Chiều dài tường xây chèn; h’: Chiều cao tường xây chèn; t: Bề dày tường xây chèn; P: Lực ngang tác dụng nút Polyakov người đặt tảng cho mô hình quy đổi tương đương TXC thành chéo, tạo dễ dàng tính toán, xác định nội lực khung với sai số chấp nhận toán thiết kế kỹ thuật Công thức Polyakov tích hợp tiêu chuẩn Liên xô trước СНиП-62  Smith Carter [3] Tiếp nối nghiên cứu Polyakov, năm 1962 dựa thực nghiệm định hướng tham số theo sở lý thuyết dầm đàn hồi, Smith Carter [3] đề xuất xác định chéo tương đương thông qua bề rộng hiệu dụng a Kích thước khối bê tông tải trọng b Khối bê tông tạo tải trọng phân bố lắp dầm Hình P1.4 Cấu tạo khối bê tông tải trọng P1.2 Xây tường chèn gạch AAC vào khung Công tác xây tường chèn vào khung thực hai ngày 24 -25/10/2013 Thời điểm bê tông đạt 26-27 ngày tuổi, kết thúc co ngót nên không tạo ứng suất dư tường xây chèn Tường chèn sử dụng gạch AAC mác 3,5MPa sản xuất theo tiêu chuẩn Việt nam TCVN 7959-2011 có kích thước 100x200x600 Vữa xây sử dụng loại chuyên dụng đóng bao sẵn (hình P1.5a) mác 10MPa kết nối viên gạch mạch vữa nhỏ có bề dày 3mm Tô tường xây chèn thời điểm ngày sau xây xong (28/10/2013) để vữa xây đạt 70% cường độ Sử dụng vữa tô chuyên dụng đóng bao sẵn (hình P1.5b) bề dày lớp tô trung bình 3mm Râu thép sử dụng thép chuyên dụng dày 1,5mm, khoan bắt vít liên kết vào khung chôn mạch vữa xây hàng gạch AAC, râu thép để giữ tường ổn định theo phương mặt phẳng khung (hình P1.6) 131 a Vữa xây b Vữa tô Hình P1.5 Vữa xây tô chuyên dụng đóng bao sẵn Hình P1.6 Liên kết râu thép vào khung a Bọt xốp PU (polyurethane) b Tấm xốp Hình P1.7 Các dạng xốp đệm tạo khe tường xây chèn cải tiến khung 132 Hình P1.8 Khung có TXC không đầy đủ hoàn thành Chèn kín khít Hình P1.9 Khung có TXC đầy đủ hoàn thành 133 Phụ lục Số liệu kết thực nghiệm P2.1 Xác định góc truyền lực gạch AAC  Mô tả thực nghiệm Tiến hành ép ba mẫu gạch AAC kích thước 100x200x600 (hình P2.1), đo góc nứt thước chia độ (hình P2.2) lấy giá trị trung bình Số liệu thực nghiệm thống kê bảng P2.1 Hình P2.1 Mô hình thực nghiệm xác định góc truyền lực gạch AAC Thước chia độ Hình P2.2 Đo góc truyền lực gạch AAC Bảng P2.1 Giá trị góc truyền lực gạch AAC Tên mẫu Góc nứt (độ) Mẫu 24,2 Mẫu 20,6 Mẫu 21,3 Trung bình 22,03 134 P2.2 Thực nghiệm xác định cường độ khối xây gạch AAC  Mô tả thực nghiệm Thực nghiệm tham chiếu tiêu chuẩn C1341-11(ASTM) [46] “Standard Test Method for Compressive Strength of Masonry Prisms” Mẫu thực nghiệm có kích thước (cao x rộng x dày) 600x300x100mm (chưa kể bề dày mạch vữa xây 3mm) Mặt mẫu đặt kích thủy lực thông qua thép dày 20mm để nhận lực trực tiếp từ kích thủy lực (hình P2.3) Giá trị cường độ khối xây fmt (MPa) xác định giá trị trung bình ba mẫu thực nghiệm (bảng P2.2) theo công thức P2.1 fmt = P.S. (P2.1) Trong đó: P Lực phá hủy mẫu (N); S diện tích mẫu (mm2);  hệ số điều chỉnh kích thước mẫu theo tỉ số chiều cao bề dày mẫu (hp/tp) tra bảng tiêu chuẩn C1341-11 [46] Hình P2.3 Thực nghiệm xác định cường độ khối xây AAC Bảng P2.2 Giá trị cường độ khối xây gạch AAC Diện tích (mm2) Lực phá hủy (N) Cường độ fmt (MPa) Mẫu 30.000 73.180 3,12 Mẫu 30.000 74.260 3,16 Mẫu 30.000 74.580 3,18 Tên mẫu Trung bình 3,15 135 P2.3 Thực nghiệm xác định hệ số Winkler mô đun đàn hồi khối xây gạch AAC Thực nghiệm tham chiếu tiêu chuẩn E111-04 (ASTM) [47] “Test Method for Young’s Modulus, Tangent Modulus and Chord Modulus” Mẫu thực nghiệm có kích thước (cao x rộng x dày) 600x600x100mm (chưa kể bề dày mạch vữa xây 3mm) Mặt mẫu đặt kích thủy lực thông qua thép dày 20mm để nhận lực trực tiếp từ kích chu trình thủy lực Lắp chuyển vị kế điện tử đo chuyển bị (LVDT) bên thép chốt đồng dán mặt hông gạch ba vị trí (DM1, DM2, DM3) để đo biến dạng tương đối (hình P2.4) Giá trị biến dạng mẫu cấp tải trọng thực nghiệm lấy trung bình biến dạng ba thước đo DM1, DM2 DM3 Hình P2.4 Bố trí thiết bị thực nghiệm P2.3.1 Giá trị hệ số Winkler Hệ số Winkler xác định theo biểu thức sau: n K  Ki i 1 n đó: Ki  Pi S.i (P2.2) i: Chuyển vị thẳng đo LVDT ứng với cấp tải Pi S: Diện tích mặt cắt ngang mẫu khối xây (S=600x100=60.000mm2) n: Số lần đo đến cấp tải 30% tải trọng lớn 136 Bảng P2.3 Giá trị số đo xác định hệ số Cấp độ lực (N) 10.330(M1) Chuyển vị (mm) Mẫu Mẫu Mẫu Hệ số (N/mm3) Mẫu Mẫu Mẫu 0,106 0,110 0,114 1,619 1,618 1,512 60.000 0,220 0,219 0,228 1,583 1,524 1,474 60.000 0,307 0,298 0,311 1,636 1,702 1,629 60000 0,416 0,405 0,419 1,614 1,653 1,605 1,613 1,624 1,555 Diện tích tiếp xúc (mm2) 60.000 10.680(M2) 10.310(M3) 20.890(M1) 20.030(M2) 20.180(M3) 30.160(M1) 30.450(M2) 30.380(M3) 40.310(M1) 40.130(M2) 40.370(M3) Trung bình cho loại mẫu Trung bình cho ba mẫu 1,597 P2.3.2 Xác định giá trị mô đun đàn hồi Mô đun đàn hồi khối xây xác định theo công thức tiêu chuẩn E111-04 (ASTM) [47] _ _ _ E  (  ( XY )  K X Y ) /(  X  K X ) (P2.3) Trong đó: X  c ; Y p; A0 L0 _ X X K _ ; Y Y K X: Ứng suất cấp tải trọng thực nghiệm Y: Biến dạng tương ứng cấp tải trọng thực nghiệm K: Số lần gia tăng tải trọng thực nghiệm p: Số gia tải trọng thực nghiệm c: Biến dạng tương ứng với số gia tải trọng thực nghiệm 137 A0: Diện tích mặt cắt ngang ban đầu khối xây L0: Chiều dài sở thước đo biến dạng DM (L0= 300mm) Bảng P2.4 Giá trị số đo xác định mô đun đàn hồi Tải trọng Số đọc DM (N) (DM1+DM2+DM3)/3 Ứng Suất (N/mm2) Biến dạng (%) (M1) 6372 0 (M2) 6381 0 (M3) 6313 0 10.330 (M1) 6317 0,1713 322e-6 10.380 (M2) 6342 0,1721 266e-6 10.310 (M3) 6275 0,1709 192e-6 20.890 (M1) 6286 0,3464 617e-6 20.810 (M2) 6304 0,3451 507e-6 20.180 (M3) 6223 0,3346 401e-6 30.160 (M1) 6256 0,5002 857e-6 30.100 (M2) 6279 0,4992 774e-6 30.380 (M3) 6208 0,5038 646e-6 40.310 (M1) 6212 0,6685 1.169e-6 40.280 (M2) 6257 0,6680 990e-6 40.370 (M3) 6191 0,6695 836e-6 50.150 (M1) 6175 0,8317 1.482e-6 50.190 (M2) 6235 0,8323 1.224e-6 53.200 (M3) 6141 0,8823 1.133e-6 60.320 (M1) 6133 1,0003 1.695e-6 60.290 (M2) 6214 0,9998 1.506e-6 60.100 (M3) 6131 0,9967 1.277e-6 71.010 (M1) 6092 1,1776 2.071e-6 71.130 (M2) 6174 1,1796 1.715e-6 138 70.180 (M3) 6081 1,1638 1.513e-6 80.240 (M1) 6072 1,3307 2.309e-6 80.290 (M2) 6150 1,3316 1.929e-6 80.270 (M3) 6041 1,3312 1.837e-6 90.450 (M1) 6067 1,5001 2.612e-6 88.250 (M2) 6123 1,4635 2.146e-6 90.010 (M3) 5971 1,4927 2.116e-6 103.700 (M1) 6041 1,7197 3.235e-6 75.300 (M2) 6052 1,2488 2.517e-6 103.420 (M3) 5941 1,7151 2.673e-6 109.200 (M1) 5984 1,8109 3.791e-6 110.230 (M3) 5875 1,8280 3.140e-6 97.400 (M1) 5918 1,6152 4.436e-6 101.500 (M3) 5810 1,6833 3.618e-6 Bảng P2.5 Xác định mô đun đàn hồi theo tiêu chuẩn E111-04 (ASTM) K X Y X.Y X2 0,000322023 0,171310 0,000055166 0,000000104 0,000616820 0,346434 0,000213688 0,000000380 0,000856687 0,500166 0,000428485 0,000000734 0,001169395 0,668491 0,000781730 0,000001367 0,001482415 0,831675 0,001232888 0,000002198 0,001695103 1,000332 0,001695665 0,000002873 0,002070659 1,177612 0,002438432 0,000004288 0,008213100 4,696020 0,006846054 0,000011944  _ X _ Y X K Y K   0,0082131  0,0011733 4,69602  0,67086 139 Mô đun đàn hồi Em khối xây AAC Em   ( XY )  K _ _ XY _ K X2 0,006846054 x0,0011733x0,67086  579 MPa 0,000011944 x0,00117332 Ứng suất (MPa) X  Biến dạng  Hình P2.5 Quan hệ ứng suất – biến dạng thực nghiệm P2.4 Kết đo biến dạng tường xây chèn P2.4.1 Khung K1-I  t (s) M1, M2, M3, M4, M5, M6: Số đo tương ứng SG1, SG2, SG3, SG4, SG5, SG6 Hình P2.6 Giá trị biến dạng TXC SG1-6 ứng với cấp tải theo chu trình 140  t (s) M7, M8: Số đo tương ứng SG7, SG8 Hình P2.7 Giá trị biến dạng SG7-8 cột ứng với cấp tải theo chu trình 1-2  Chu trình t (s) M7, M8: Số đo tương ứng SG7, SG8 Hình P2.8 Giá trị biến dạng SG7-8 theo chu trình 1-10   t (s) t (s) M1, M2, M3, M4, M5, M6: Số đo tương ứng SG1, SG2, SG3, SG4, SG5, SG6 a Biến dạng đo SG1-3 b Biến dạng đo SG4-6 141  t (s) M7: Số đo tương ứng SG7 c Biến dạng đo SG7 (SG bị hỏng chu trình – hình P2.5) Hình P2.9 Giá trị biến dạng SG1-8 theo chu trình 1-16 P2.4.2 Khung K1a-II   t (s) t (s) M1, M2, M3, M4, M5, M6: Số đo tương ứng SG1, SG2, SG3, SG4, SG5, SG6 a SG1-3 (chu trình 1-8) b SG4-6 (chu trình 1-8)   t (s) t (s) M7, M8, M9: Số đo tương ứng SG7, SG8, SG9 c SG9 (chu trình 1-8) d SG7-8 (chu trình 1-2) Hình P2.10 Giá trị số đo SG1-9 theo chu trình khung K1a-II 142 P2.4.3 Khung K2-I   t (s) t (s) M1, M2, M3, M4, M5, M6: Số đo tương ứng SG1, SG2, SG3, SG4, SG5, SG6 a SG1-3 (chu trình 1-6) b SG4-6 (chu trình 1-6)   t (s) t (s) M7, M8: Số đo tương ứng SG7, SG8 c SG1-6 (chu trình 1-2) d SG7-8 (chu trình 1-6) Hình P2.11 Giá trị số đo SG1-8 theo chu trình khung K2-I P2.4.4 Khung K2a-II   t (s) t (s) M1, M2, M3, M4, M5, M6: Số đo tương ứng SG1, SG2, SG3, SG4, SG5, SG6 a SG1-3 (chu trình 1-2) b SG4-6 (chu trình 1-2) 143   t (s) t (s) M7, M8, M9: Số đo tương ứng SG7, SG8, SG9 c SG7-8 (chu trình 1-2) d SG9 (chu trình 1-2) Hình P2.12 Giá trị số đo SG1-9 theo chu trình khung K2a-II P2.4.5 Khung K3-I   t (s) t (s) M1, M2, M3, M4, M5, M6: Số đo tương ứng SG1, SG2, SG3, SG4, SG5, SG6 a SG1-3 (chu trình 1-2)  b SG4-6 (chu trình 1-2)  t (s) t (s) M7, M8: Số đo tương ứng SG7, SG8 c SG7 (chu trình 1-4) d SG8 (chu trình 1-10) Hình P2.13 Giá trị số đo SG1-8 theo chu trình khung K3-I 144 P2.4.6 Khung K3a-II   t (s) t (s) M1, M2, M3, M4, M5, M6: Số đo tương ứng SG1, SG2, SG3, SG4, SG5, SG6 a.SG1-3 (chu trình 1-2) b SG4-6 (chu trình 1-2)  t (s) M7, M8: Số đo tương ứng SG7, SG8 c SG7-8 (chu trình 1-2) Hình P2.14 Giá trị số đo SG1-8 chu trình khung K3a-II P2.4.7 Khung K5-III   t (s) t (s) M7, M8: Số đo tương ứng SG7, SG8 a.SG7 (chu trình 1-4) b SG8 (chu trình 1-4) Hình P2.15 Giá trị số đo SG7-8 theo chu trình khung K5-III =====//===== 145 ... BTCT có độ cứng ngang nhỏ độ dẻo lớn nhiều lần TXC Khi khung bê tông cốt thép có tường xây chèn (KXC) chịu tải ngang, có độ cứng lớn nhiều lần khung BTCT nên tỉ lệ tiếp nhận lực ngang TXC lớn khung. .. tiến nâng cao khả chịu tác động ngang khung có tường xây chèn Phân tích phản ứng khung BTCT có TXC tác động động đất Chương III Mô tả thực nghiệm gồm khung BTCT có TXC gạch bê tông khí chưng áp AAC... có kể đến suy giảm độ cứng cường độ tường xây chèn nên tương đối thích hợp cho mô phản ứng kết cấu khung có tường xây chèn tác động động đất 15  Ibarra cộng [17] Trong thực tế tác động tải trọng