Báo cáo thí nghiệm Đại học Giao Thông Vận Tải

GVHD: Lương Văn An BÁO CÁO THÍ NGHIỆM CHUN MƠN Ụ A Ụ LÝ THUYẾT VAI TRÒ VÀ NHIỆM VỤ CỦA CƠNG TÁC THÍ NGHIỆM VÀ KIỂM ĐỊNH CHẤT LƯỢNG CƠNG TRÌNH 1.1 Vai trò cơng tác Thí nghiệm vật liệu kiểm định chất lượng cơng trình 1.2 Nhiệm vụ TNVL KĐCLCT KHẢO SÁT CÔNG TRÌNH CHỊU TÁC DỤNG CỦA TẢI TRỌNG TĨNH B 2.1 Nhiệm vụ thí nghiệm 2.2 Đối tượng thí nghiệm 2.3 Tải trọng thí nghiệm 2.4 Phương pháp đo lường đại lượng khảo sát 2.5 Tiến hành thí nghiệm 2.6 Theo dõi trình thử nghiệm 2.7 Đánh giá kết thí nghiệm THỰC HÀNH 10 BÀI 1: PHƯƠNG PHÁP SIÊU ÂM KẾT HỢP SÚNG BẬT NẨY XÁC ĐỊNH CƯỜNG ĐỘ CHỊU NÉN CỦA BÊ TÔNG XI MĂNG 10 Phạm vi áp dụng: 10 Nguyên tắc chung phương pháp: 11 Thiết bị phương pháp đo: 12 Tiến hành thí nghiệm: 13 Kết thí nghiệm, nhận xét kết thí nghiệm 14 BÀI 3: THÍ NGHIỆM XÁC ĐỊNH MỐI QUAN HỆ GIỮA LỰC – BIẾN DẠNG – ĐỘ VÕNG TRÊN MƠ HÌNH DẦM GIẢN ĐƠN 16 C Mục đích thí nghiệm 16 Mơ hình thí nghiệm 17 Trình tự thí nghiệm 19 Tính tốn xử lý số liệu 20 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 22 Trần Công Tiến Đường sắt đô thị - K55 GVHD: Lương Văn An BÁO CÁO THÍ NGHIỆM CHUN MƠN A LÝ THUYẾT VAI TRỊ VÀ NHIỆM VỤ CỦA CƠNG TÁC THÍ NGHIỆM VÀ KIỂM ĐỊNH CHẤT LƯỢNG CƠNG TRÌNH 1.1 Vai trò cơng tác Thí nghiệm vật liệu kiểm định chất lượng cơng trình Trong nhiều lĩnh vực khác KHCN nói chung ngành xây dựng GTVT nói riêng, vai trò Thí nghiệm vật liệu (TNVL) Thí nghiệm cơng trình (TNCT) khẳng định nhằm mục đích:  Giải vấn đề cơng nghệ thực tế sản xuất đòi hỏi đánh giá chất lượng vật liệu kết cấu công trình làm sở cho cơng tác thiết kế, thi công, nghiệm thu, bàn giao khai thác v.v  Giải hồn thiện tốn mà phương pháp lý thuyết chưa không giải đầy đủ nằm ý tưởng cần thăm dò Cơng tác TNVL TNCT nhiệm vụ bắt buộc để sản phẩm có chất lượng, đồng thời suốt thời gian thi công hồn thành ln kiểm sốt hạng mục cơng trình, giúp cho phát kịp thời khiếm khuyết, lỗi giai đoạn thi cơng để điều chỉnh kịp thời Nói tóm lại công tác TNVL TNCT giúp cho kiểm định đánh giá chất lượng cơng trình (KĐCLCT) dựa sở khoa học thực tiễn khách quan, giải hồn thiện tốn mà phương pháp lý thuyết chưa không giải đầy đủ nằm ý tưởng cần thăm dò, giúp hồn thiện cho việ tính tốn lý thuyết kết cấu cơng trình xác giả thiết tính tốn gắn với thực tế khách quan Trần Công Tiến Đường sắt đô thị - K55 GVHD: Lương Văn An BÁO CÁO THÍ NGHIỆM CHUYÊN MÔN 1.2 Nhiệm vụ TNVL KĐCLCT  Xác định, đánh giá khả làm việc tuổi thọ vật liệu kết cấu cơng trình:  Đây nhiệm vụ bắt buộc thường tiến hành đối viới tất vật liệu xây dựng kết cấu xây dựng trước đưa vào sử dụng khai thác  Khả làm việc thực kết cấu cơng trình xây dựng xong phản ánh công việc đánh giá chất lượng chúng thơng qua kết thí nghiệm kiểm tra, thực trình xây dựng kết kiểm định trực tiếp công trình Kết tài liệu liên quan hồ sơ nghiệm thu bàn giao cơng trình  Cơng tác xác định đánh giá khả nằng chịu lực tiến hành đối cới kết cấu công trình khai thác lâu năm, chất lượng bị giảm yếu theo thời gian, kết cấu cơng trình có u cầu sửa chữa cải tạo, cơng trình đưa vào khai thác với nhiệm vụ thiết kế xây dựng ban đầu  Đề xuất nghiên cứu hình thức kết cấu mới, kết cấu đặc biệt vào việc thiết kế XDCT: Một biện phép để tiến hành tìm kiếm loại kết cấu mới, phù hợp dùng phương pháp nghiên cứu thực nghiệm, cho phép xác định nhanh hình thức kết cấu phù hợp, có số liệu cần thiết tin cậy tham số phù hợp, phục vụ trực tiếp cho việc thiết kế tính tốn cơng trình Kết trường hợp chọn dạng kết cấu có sẵn lý thuyết tính tốn đưa vào ứng dụng cho cơng trình cụ thể tùy thuộc vào tầm quan trọng cơng trình mức độ chặt chẽ phương pháp tính, cần phải triển thực nghiệm phần hay toàn kết cấu để kiểm tra đắn phương pháp tính tốn lý thuyết tính khả thi cơng trình Trần Cơng Tiến Đường sắt thị - K55 GVHD: Lương Văn An BÁO CÁO THÍ NGHIỆM CHUYÊN MÔN  Nghiên cứu phát triển vật liệu mới, đánh giá chất lượng loại vật liệu sử dụng tái sử dụng loại vật liệu địa phương: Quá trình nghiên cứu để hình thành loại vật liệu thực chất trình tiến hành thực nghiệm Bởi vật liệu cơng nhận để đưa vào sử dụng XDCT cần phải có đủ tiêu đặc trưng cuòng độ biến dạng, khối lượng riêng tất tính chất lý – hóa khác Việc xác định số lượng chất lượng đặc trưng có thơng qua q trình tiến hành thí nghiệm – thực nghiệm  Nghiên cứu phát minh vấn đề mới: Trong khoa học kỹ thuật chuyên ngành, học vật rắn biến dạng, học cơng trình v.v mà nghiên cứu lý thuyết hoàn toàn chưa giải chưa giải đầy đủ tận gốc đòi hỏi phải có kết nghiên cứu thực nghiệm để làm sở cho việc đánh giá phù hợp giả thiết đứa xác nhận đắn kết nhận từ nghiên cứu lý thuyết KHẢO SÁT CƠNG TRÌNH CHỊU TÁC DỤNG CỦA TẢI TRỌNG TĨNH 2.1 Nhiệm vụ thí nghiệm  Thí nghiệm thử tải nghiệm thu cơng trình xây xong  Thí nghiệm thử tải cơng trình khai thác  Thí nghiệm kiểm tra cấu kiện kết cấu chế tạo hàng loạt  Các thí nghiệm nghiên cứu khoa học 2.2 Đối tượng thí nghiệm  Những cấu kiện tiến hành thí nghiệm với mục đích kiểm tra chất lượng sản phẩm, thường cấu kiện định hình, sản xuất nhà máy cấu kiện bê tông đúc sẵn Ở cấu kiện chọn làm thí nghiệm cấu kiện có chất lượng tốt xấu nhóm sản phẩm Căn để lựa chọn đối tượng thơng tin nhận từ q trình khảo sát trạng phương pháp khơng phá hoại Số lượng đối tượng Trần Công Tiến Đường sắt đô thị - K55 GVHD: Lương Văn An BÁO CÁO THÍ NGHIỆM CHUN MƠN thí nghiệm chủng loại kết cấu quy định tiêu chuẩn kiểm định quốc gia  Những cấu kiện cần tiến hành thí nghiệm để làm sáng tỏ yêu cầu q trình kiểm định cơng trình xây dựng xong kết cấu cơng trình thi công Lưu ý chọn đối tượng:  Số lượng phần tử kết cấu cần đặt tải phải tối thiểu  Thí nghiệm cần phải bao quát tất dạng phần tử chịu lực cơng trình  Chọn kết cấu có sơ đồ làm việc rõ ràng tĩnh định kết cấu đứng riêng lẻ khơng có liên hệ với phận khác cơng trình, tồn liên hệ làm sai lệch trạng thái làm việc đối tượng khảo sát  Đối tượng chọn cơng trình bị cố kỹ thuật, bị hư hỏng tác nhân bên kết cấu bị hư hỏng nhiều cơng trình  Đối tượng thí nghiệm dùng nghiên cứu khoa học thường thiết kế chế tạo theo yêu cầu riêng phục vụ cho mục đích vấn đề nghiên cứu 2.3 Tải trọng thí nghiệm 2.3.1 Yêu cầu  Có thể cân đong đo đếm đảm bảo độ xác cần thiết;  Có khả đáp ứng tính xác giá trị lực yêu cầu;  Truyền trực tiếp đầy đủ giá trị tải trọng lên kết cấu thí nghiệm;  Trị số tải trọng phải ổn định tác dụng lâu dài không chịu ảnh hưởng mơi trường; 2.3.2 Hình thức  Hình thức phân bố: Tải trọng thí nghiệm thường có cường độ không lớn rải vùng rộng hay toàn bề mặt chịu lực đối tượng Trần Công Tiến Đường sắt đô thị - K55 GVHD: Lương Văn An BÁO CÁO THÍ NGHIỆM CHUN MƠN  Hình thức tập trung: Loại tải trọng thường có cường độ lớn, tác dụng riêng lẻ vị trí chật hẹp điểm xác định đối tượng nghiên cứu  Tải trọng phân bố tĩnh: Các biện pháp gây tải trọng:  Vật liệu rời  Viên khối vật liệu  Gia tải trọng nước  Tải trọng phân bố qua hệ dầm truyền tĩnh định  Tải trọng tập trung  Gây tải trọng phương pháp treo vật nặng  Gây tải trọng thiết bị căng kéo  Gây tải trọng kích thủy lực 2.4 Phương pháp đo lường đại lượng khảo sát 2.4.1 Phương pháp đo độ võng kết cấu chịu uốn  Một số phương pháp đo  Đo cơ: Bách phân kế, máy thủy bình, ống bọt nước chuyên dùng  Đo điện  Nguyên tắc bố trí điểm đo: Đo mặt cắt có độ võng lớn 2.4.2 Phương pháp đo biến dạng  Một số phương pháp đo  Đo Tenzomet học  Đo Tenzomet cảm biến điện trở  Nguyên tắc bố trí điểm đo  Đo biến dang trường hợp kết cấu chịu trạng thái ứng suất trục: Dụng cụ đo bố trí điểm có biến dạng lớn tiết diện quan sát  Khi lực tác dụng tâm cần bố trí Tenzomet  Khi có tác dụng đồng thời momen uốn lực dọc hay lực dọc đặt lệch tâm: Trần Công Tiến Đường sắt đô thị - K55 GVHD: Lương Văn An BÁO CÁO THÍ NGHIỆM CHUN MƠN + Nếu biết momen lực đặt lệch tâm nằm trục đối xứng tiết diện khảo sát phải bố trí khơng hớn hai Tenzomet + Nếu momen uốn lực đặt lệch tâm tác dụng bất kỳ, bắt buộc tiết diện khảo sát phải có ba Tenzomet xác định ẩn số nội lực N, Mx My  Do biến dạng kết cấu chịu trạng thái ứng suất phẳng Tại điểm khảo sát cần bố trí số Tenzomet theo phương khác để tạo thuận tiện cho việc lắp đặt Số lượng phần tử cảm biến điểm đo tùy theo mục đích nghiên cứu:  Trường hợp 1: Phương ứng suất điểm khảo sát biết Cần có phần tử cảm biến nằm phương ứng suất biết, thẳng góc với  Trường hợp 2: Phương ứng suất hồn tồn chưa biết  Do biến dạng trạng thái ứng suất khối (ba trục)  Thường xuyên xuất trọng cơng trình lớn trụ cầu, đê đập, cơng trình thủy nơng,…đối với trường hợp này, ưu việt lớn dùng Tenzomet kiểu dây rung đặt trước công trình thi cơng 2.5 Tiến hành thí nghiệm 2.5.1 Những điều cần biết trước tiến hành thí nghiệm  Các dụng cụ phải lắp đúng, ổn định, chắn, làm việc bình thường;  Các thiết bị đo phải bảo vệ, che chắn;  Sự ảnh hưởng dao động nhiệt môi trường qua thời gian đếm số đo dụng cụ đo cách khảo sát số đo giữ dụng cụ đo qua ngày đêm kết cấu chưa chịu tải;  Khả dễ dàng đọc số đo tất dụng cụ đo;  Ghi kí hiệu số thứ tự dụng cụ đo theo chủng loại;  Bề mặt đối tượng vùng dễ xuất vất nứt cần phải làm trắng; Trần Công Tiến Đường sắt đô thị - K55 GVHD: Lương Văn An BÁO CÁO THÍ NGHIỆM CHUN MƠN  Các biện pháp an toàn toàn hệ thống người thí nghiệm; 2.5.2 Gia tải trọng kiểm tra ban đầu Mục đích để kiểm tra hoạt động toàn hệ thống thiết bị chuẩn bị làm việc đối tượng, độ ổn định hệ thống tải trọng, chuyển động xác dụng cụ đo 2.5.3 Ghi chép số đọc thiết bị đo Sau hoàn thành chất dỡ cấp tải thử, thí nghiệm thức bắt đầu việc đọc ghi số liệu tất thiết bị đo Trong khảo sát thực nghiệm, yêu cầu có tính ngun tắc số đọc thiết bị đo sử dụng đối tượng phải ghi lại thời điểm Điều đáp ứng sử dụng tồn thiết bị đo ghi tự động Ngoài việc đọc số liệu thiết bị đo tiến hành thí nghiệm phải ý lấy số liệu thời gian điều kiện thí nghiệm 2.5.4 Quan sát trạng thái đối tượng chịu tải Trước bắt đầu thí nghiệm, phải đánh dấu tất khuyết điểm, nứt mẻ, hư hỏng mặt kết cấu Sau cấp tải trọng tác dụng cần khảo sát lại tất khuyết tật đánh dấu để nhận xét khả phát triển chúng phát thêm hư hỏng Trong trình chất tải trọng kết thúc thí nghiệm cần ghi lại hình ảnh, đặc biệt vị trí kết cấu bị hư hỏng phá hoại Các hình ảnh tài liệu quan trọng để chứng minh giải thích đắn độ tin cậy với kết thí nghiệm 2.5.5 Kỹ thuật an tồn thí nghiệm tải trọng tĩnh Dưới đối tượng thí nghiệm thường đặt dàn hay trụ để đỡ có cố với điều kiện phương tiện không tiếp xúc không làm ảnh hưởng đến chuyển vị tự kết cấu thí nghiệm chịu tải 2.6 Theo dõi trình thử nghiệm Trần Công Tiến Đường sắt đô thị - K55 GVHD: Lương Văn An BÁO CÁO THÍ NGHIỆM CHUN MƠN 2.7 Đánh giá kết thí nghiệm Đánh giá kết thí nghiệm tĩnh tiến hành sở phân tích tồn diện so sánh với kết tính tốn lý thuyết theo tham số khảo sát, đo đạc thực tế đặc trưng hình học, vật liệu trạng thái đối tượng kiểm tra Sự đánh giá đầy đủ nhận có kết khả chịu lực cuối đối tượng thí nghiệm Lúc làm sáng tỏ vấn đề sau:  Nguyên nhân làm khả chịu lực kết cấu  Độ sai lệch tải trọng tính tốn tải trọng phá hoại thực tế  Sự tương ứng tham số chuyển vị biến dạng thời gian thí nghiệm với kết lý thuyết Trần Công Tiến Đường sắt đô thị - K55 GVHD: Lương Văn An BÁO CÁO THÍ NGHIỆM CHUN MƠN B THỰC HÀNH BÀI 1: PHƯƠNG PHÁP SIÊU ÂM KẾT HỢP SÚNG BẬT NẨY XÁC ĐỊNH CƯỜNG ĐỘ CHỊU NÉN CỦA BÊ TÔNG XI MĂNG Phạm vi áp dụng:  Cho loại cấu kiện, kết cấu bê tông cơng trình xây dựng dân dụng cơng nghiệp trường hợp: - Không xây dựng biểu đồ chuẩn dùng để xác định cường độ nén bê tông phương pháp không phá hoại - Không có mẫu khoan lấy từ loại cấu kiện, kết cấu xây dựng để xác định cường độ bê tông  Không sử dụng phương pháp để xác định cường độ chịu nén bê tông trường hợp sau: - Bê tơng có cường độ nén nhỏ 10MPa lớn 35MPa; - Bê tông sử dụng loại cốt liệu có đường kính lớn 70mm; - Bê tơng bị nứt, rỗ, có khuyết tật; - Bê tông bị phân tầng hỗn hợp nhiều loại bê tông khác nhau; - Bê tơng có chiều dày theo phương thí nghiệm nhỏ 100mm  Phép đo vận tốc xung siêu âm bê tông (đo khoảng thời gian truyền từ đầu phát đến đầu thu) áp dụng: - Xác định độ đồng bê tông cấu kiện - Xác định khuyết tật - Xác định chiều sâu vết nứt bề mặt cấu kiện bê tông - Xác định biến đổi tính chất (cường độ…) theo thời gian - Xác định mối tương quan tốc độ truyền xung siêu âm cường độ bê tông - Xác định mô đun đàn hồi hệ số biến dạng ngang động bê tông Đối với phương pháp cường độ chịu nén bê tông xác định sở xây dựng trước mối quan hệ cường độ nén mẫu bê tông máy nén (R) trị số bật nẩy trung bình (n) súng bât nẩy nhận từ kết thí nghiệm mẫu thử 10 Trần Công Tiến Đường sắt đô thị - K55 GVHD: Lương Văn An BÁO CÁO THÍ NGHIỆM CHUYÊN MÔN Nguyên tắc chung phương pháp:  Phương pháp xác định cường độ nén dưạ mối tương quan cường độ nén bê tông (R) với hai số đo đặc trưng phương pháp không phá hoại vận tốc xuyên (v) siêu âm độ cứng bề mặt bê tông qua trị số n đo súng thử bê tông loại bật nảy (quan hệ R-v, n) Ngồi sử dụng số liệu kĩ thuật có liên quan đến thành phần bê tông  Cường độ chịu nén bê tông xác định biểu đồ bảng tra thông qua vận tốc siêu âm trị số bật nảy đo bê tông cần thử Một số thành phần đặc trưng bê tông tiêu chuẩn quy định sau: - Xi măng pooc lăng PC30 - Hàm lượng xi măng 350 kg/m3 - Cốt liệu lớn: đá dăm với đường kính lớn Dmax = 40 mm - Cốt liệu nhỏ: cát vàng có Mn từ 2,0 đến 3,0  Nếu bê tơng cần thử có thành phần khác với bê tơng tiêu chuẩn cường độ chịu nén bê tơng hiệu chỉnh hệ số ảnh hưởng  Để xác định cường độ chịu nén bê tông cần thử phải có số liệu kĩ thuật liên quan đến thành phần bê tông thử: loại xi măng, hàm lượng xi măng sử dụng cho 1m3 bê tông, loại cốt liệu lớn Dmax  Trong trường hợp có mẫu lưu, cần sử dụng kết hợp mẫu lưu để xác định cường độ nén bê tông Tổng số mẫu lưu khơng mẫu  Khi khơng có đầy đủ số liệu kĩ thuật lien quan đến thành phần bê tơng cần thử kết thu mang tính chất định tính Nguyên lý: Một xung điện chuyển thành dao động từ đầu phát tiếp xúc với bề mặt bê tông mẫu thử truyền qua đoạn đường từ đầu phát đến đầu thu biết bê tông nghịch đảo thành tín hiệu đầu thu Chuyển mạch điện đếm thời gian xác định thời gian truyền T dao động từ đầu phát đến đầu thu 11 Trần Công Tiến Đường sắt đô thị - K55 GVHD: Lương Văn An BÁO CÁO THÍ NGHIỆM CHUN MƠN Tốc độ truyền xung V (km/s m/s) tính bằng: V = L/T Trong đó: L chiều dài đường truyền, T thời gian truyền Khi xung truyền từ đầu phát vào bê tông phần phản xạ (dội lại) từ biên loại vật liệu khác bê tông, phần khác nhiễm xạ thành sóng dọc (nén) ngang (cắt) truyền bê tông Thiết bị phương pháp đo: - Để xác định vận tốc siêu âm, cần tiến hành đo hai đại lượng khoảng cách truyền xung siêu âm thời gian truyền xung siêu âm - Đo thời gian truyền xung siêu âm máy đo siêu âm Sai số đo không vượt giá trị ∆ tính theo cơng thức sau: ∆ = 0.01t + 0.1 Trong đó: t thời gian truyền xung siêu âm (µs) - Vận tốc siêu âm (v) tính theo cơng thức : v L 103 T Trong : t thời gian truyền xung siêu âm tính µs L :Khoảng cách truyền xung đầu thu-phát (mm) v : Vận tốc truyền xung siêu âm (µs) - Đo khoảng cách truyền xung siêu âm dụng cụ đo dài sai số không vượt 0.5% độ dài cần đo - Thiết bị sử dụng để xác định độ cứng bề mặt bê tông: Súng thử bê tông loại bật nảy thông dụng (N) với lượng va đập từ 0.225kgm – 3kgm Trong thí nghiệm sử dụng loại sung SCHMIDT – N NR có lượng va đập E = 2.205N.m 12 Trần Công Tiến Đường sắt đô thị - K55 GVHD: Lương Văn An BÁO CÁO THÍ NGHIỆM CHUN MƠN Tiến hành thí nghiệm: - Mẫu thử chuẩn bị sẵn: 02 mẫu thử kích thước 15 x 15 x 60 cm đúc sẵn có thành phần cấp phối sau: + Xi măng Pooc lăng PC40 + Hàm lượng xi măng 375 kg/m3 + Cốt liệu lớn: Đá dăm Dmax = 20 mm - Xác định vận tốc siêu âm xuyên: Trên chiều dài mẫu xác định vùng thí nghiệm xác định vận tốc siêu âm truyền qua theo chiều kích thước 15cm (xác định giá trị vận tốc siêu âm) - Xác định số bật nẩy: Đối với vùng thí nghiệm mặt mẫu phải tiến hành thí nghiệm khơng 16 điểm, loại bỏ giá trị dị thường lớn giá trị dị thường nhỏ lại 10 giá trị lấy giá trị trung bình Giá trị bật nảy xác định xác đến vạch chia thang thị súng bật nẩy - Xác định hệ số ảnh hưởng: C1, C2, C3 C4 Tra bảng theo tiêu chuẩn - Tra bảng biểu đồ xác định cường độ nén bê tông + Xác định hệ số ảnh hưởng dùng để xét đến khác thành phần bê tông vùng thử bê tông tiêu chuẩn Co: Co = C1xC2xC3xC4 + C1 hệ số ảnh hưởng mác xi măng sử dụng để chế tạo cấu kiện lấy theo bảng 3: ứng với mác xi măng PC40: C1 = 1.04 + C2 hệ số ảnh hưởng hàm lượng xi măng sử dụng cho 1m3 bê tông lấy theo bảng 4: 375kg/m3 nội suy tương ứng ta C2 = 1.03 + C3 hệ số ảnh hưởng loại cốt liệu lớn sử dụng để chế tạo bê tông lấy theo bảng 5: ứng với loại cốt liệu lớn đá dăm, v > 4400m/s C3 = 1.00 + C4 hệ số ảnh hưởng đường kính lớn cốt liệu lớn sử dụng để chế tạo bê tông lấy theo bảng 6: ứng với đường kính lớn cốt liệu 20mm suy C4 = 1.03 Suy ra: Co = 1.04 x 1.03 x x 1.03 = 1.103 13 Trần Công Tiến Đường sắt đô thị - K55 GVHD: Lương Văn An BÁO CÁO THÍ NGHIỆM CHUN MƠN - Khi thí nghiệm,trục sung phải nằm theo phương ngang góc α =00 vng góc với bề mặt cấu kiện Nếu phương súng tạo với phương ngang góc α trị số bật nẩy đo súng phải hiệu chỉnh theo cơng thức: n = n1 + ∆n Trong : n trị số bật nẩy điểm kiểm tra n1 trị số đo súng ∆n hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào góc α - Kết thí nghiệm, nhận xét kết thí nghiệm Kết thí nghiệm máy siêu âm Bảng kết xác định vận tốc (v) máy siêu âm TT Khoảng cách Thời gian Vận tốc Vận tốc trung bình (m) (μs) (m/s) (m/s) 0.15 35.6 4214 0.15 35.5 4225 0.15 35.7 4202 0.15 35.2 4261 0.15 34.6 4335 0.12 32.1 3738 0.12 34.4 3488 0.12 33.8 3550 0.12 34.5 3478 0.12 32.5 3692 Vùng kiểm tra Mẫu M1 Mẫu M2 4247 3589 14 Trần Công Tiến Đường sắt đô thị - K55 GVHD: Lương Văn An BÁO CÁO THÍ NGHIỆM CHUN MƠN - Kết thí nghiệm bắn súng Bảng kết trị số bật nẩy (n) điểm kiểm tra TT Mẫu M1 Mẫu M2 Trị số bật nảy (vạch) 30 31 29 34 38 39.5 30.5 40 38 37.5 34 36 30.5 35 40 38.5 37 35 33 38.5 Kết bắn súng Trị số bật nảy Góc hiệu chỉnh bắn góc bắn (độ) (vạch) -90 33.5 -90 34.5 -90 32.5 -90 37.5 -90 41.5 -90 43 -90 34 -90 43.5 -90 41.5 -90 41 -90 37.5 -90 39.5 -90 34 -90 38.5 -90 43.5 -90 42 -90 40.5 -90 38.5 -90 36.5 -90 42 Trị số bật nảy trung bình (vạch) Các hiệu số hiệu chỉnh C C=C1×C2×C3×C4 38.25 C1 =1.04 C2 =1.03 C3 =1 C4 =1.03 C=1.103 39.25 C1 =1.04 C2 =1.03 C3 =1 C4 =1.03 C=1.103 Tra bảng tiêu chuẩn TCVN 9335 -2012 ta xác định cường độ chịu nén tiêu chuẩn sau: Căn vào kết đo cho thấy giá trị vận tốc số bật nẩy vượt bảng tra theo chiều lớn hơn, giá trị cường độ chịu nén tra bảng > 35MPa 15 Trần Công Tiến Đường sắt đô thị - K55 GVHD: Lương Văn An BÁO CÁO THÍ NGHIỆM CHUN MƠN Mẫu Vận tốc (m/s) n tổng hợp R tc (MPa) M1 4247 38.25 >35 M2 3589 39.25 >35 Nhận xét, kết luận: - Từ kết vận tốc siêu âm ( v >4500 m/s trị số súng bật nẩy (n>35 vạch) nên ta kết luận cường độ bê tông lớn 350 kg/cm2 (35 Mpa) - Nếu muốn xác định cường độ chịu nén mẫu theo phương pháp khơng phá hoại ta tiến hành xây dựng thêm biểu đồ ,khi biết cấp phối ta trộn hỗn hợp bê tông theo cấp phối đúc mẫu ,sau 28 ngày tuổi siêu âm bắn súng sau mang mẫu nén giá trị cường độ nén.từ số liệu ta quan hệ vẽ thêm biểu dồ - Phương pháp xác định cường độ nén bê tơng sóng siêu âm súng bật nảy mang tính tương đối - Phương pháp có ưu điểm không phá hoại mẫu, đánh giá cường độ tồn cấu kiện bê tơng - Nhưng nhược điểm có sai số đo: thiết bị đo, bề mặt cấu kiện, trình độ người thí nghiệm…do kết mang tính chất tương đối BÀI 3: THÍ NGHIỆM XÁC ĐỊNH MỐI QUAN HỆ GIỮA LỰC – BIẾN DẠNG – ĐỘ VÕNG TRÊN MÔ HÌNH DẦM GIẢN ĐƠN Mục đích thí nghiệm - Nghiên cứu quy luật phân bố nội lực giới hạn đàn hồi mơ hình dầm giản đơn chịu tác dụng tải trọng tĩnh tập trung - Xác định giá trị ứng suất, biến dạng tương đối đối tượng chịu lực độ võng tổng thể dầm giản đơn ứng với cấp tải trọng 16 Trần Công Tiến Đường sắt đô thị - K55 GVHD: Lương Văn An BÁO CÁO THÍ NGHIỆM CHUYÊN MƠN - Làm quen với phương pháp thí nghiệm kiểm tra xác định khả chịu tải dầm giản đơn, biết cách tính tốn giá trị ứng suất độ võng mặt cắt dầm chịu tải trọng tải trọng tĩnh tập trung - Biết cách sử dụng thiết bị đo để xác định giá trị ứng suất biến dạng độ võng phương pháp thực nghiệm Mơ hình thí nghiệm  Mơ hình thí nghiệm:  Dầm thí nghiệm chọn dầm thép định hình I100 Các kích thước hình học sau: Ltt = 2000mm, H = 100mm, F = 12 cm2, Jx = 198 cm4, Wx = 39,7 cm3  Dầm kê hai gối vvà tạo lực từ điểm đối xứng cách gối Sơ đồ làm việc dầm dầm giản đơn chịu lực tập trung 60 P/2 P/2 200 Sơ đồ thí nghiệm mơ hình dầm giản đơn  Xác định tải trọng thí nghiệm: P thay đổi từ 0kg, 40kg, 80kg, 120kg, 160kg, 200kg  Tính tốn giá trị lý thuyết:  Tính tốn khả chịu lực dầm, xác định tải trọng thí nghiệm Sau chọn tải trọng thí nghiệm P = 200kg ta tiến hành thí nghiệm  Tính ứng suất Ta có cơng thức tính ứng suất 𝑀 𝜎 = 𝐽𝑥 𝑦 Trong đó: + M momen uốn có tác dụng mặt cắt gắn đầu biến dạng + b khoảng cách điểm đặt lực tập trung 17 Trần Công Tiến Đường sắt đô thị - K55 GVHD: Lương Văn An BÁO CÁO THÍ NGHIỆM CHUN MƠN + Jx momen qn tính trục chịu uốn mặt cắt + 𝜎 ứng suất bề mặt cắt cắt gần đầu đo + y khoảng cách từ trục trung hòa đến bề mặt mặt gắn đầu đo lấy y = ℎ  Tính tốn độ võng: Ta sử dụng phương pháp nhân biểu đồ Vê-rê-sa-ghin theo nguyên lý sức bền vật liệu, phần mềm tính tốn khác 70 60 70 M 35.P 35.P 700 600 700 Mk 30 50 Ta có:   l   .Mp.Mk   EJ   (35  50).30    l     Mp.Mk    35P  70.35 .35P   EJ  2  EJ   Trong ta có: E= 2.1× 106 ( kg/cm2) J= 198cm4 Ta được: l  3.52133 104.P (cm) Từ tính tốn ta tính võng 𝛿 = 0,00352133𝑃 (𝑚𝑚) 18 Trần Công Tiến Đường sắt đô thị - K55 GVHD: Lương Văn An BÁO CÁO THÍ NGHIỆM CHUN MƠN  Bố trí thiết bị đo thiết bị gia tải  Mơ hình thí nghiệm bố trí nhà A10 Tải trọng chất cân 10kg 5kg  Lắp đặt thiết bị đo: Các thiết bị đo bố trí mặt cắt dầm + Thiết bị đo ứng suất: Sử dụng thiết bị đo biến dạng TDS 302 với đầu đo điện trở Đatric R = 120 Ω Tenzomet học sử dụng đồng hồ Thiên phân kế 0.001 mm với chiều dài chuẩn đo L0 = 200mm Cánh đáy dầm (đáy dầm) cánh dầm (đỉnh dầm) bố trí điểm đo ứng suất: điểm Tenzomet học điểm điện tử TDS 302 Tổng số điểm đo ứng suất + Thiết bị đo độ võng: Sử dụng đầu đo LVDT kết hợp với máy đo biến dạng TDS 302 đồng hồ đo võng Bách phân kế 0.01mm hành trình 30mm Tổng số điểm đo độ võng: điểm đo điện tử TDS 302 + LVDT điểm học BPK hành trình 30mm Trình tự thí nghiệm  Xác định tải trọng thí nghiệm  Căn vào đặc trưng hình học dầm thí nghiệm xác định khả chịu tải dầm  Trong thí nghiệm, để đảm bảo vật liệu dầm làm việc giới hạn đàn hồi chọn tải thí nghiệm P tương đường 50% khả chịu ải dầm  Theo tính tốn, vào tải trọng có sẵn Phòng TN Cơng trình, với dầm thí nghiệm chọn tải trọng thử P = 300kg  Xác định cấp gia tải  Căn vào độ nhạy thiết bị đo để tiện theo dõi kết thí nghiệm, tải trọng thí nghiệm chia thành cấp gia tải sau: 0P, 0.2P, 0.4P, 0.6P, 0.8P 1.0P 19 Trần Công Tiến Đường sắt đô thị - K55 GVHD: Lương Văn An BÁO CÁO THÍ NGHIỆM CHUN MƠN  Các bước tiến hành  Lắp đặt thiết bị thí nghiệm  Gia tải với cấp tải 0.2P, quan sát thiết bị đo toàn bọ mơ hình thí nghiệm Nếu phát cố cần điều chỉnh lại Nếu chúng làm việc bình thường hạ tải không Đọc ghi lại số liệu ban đầu ( tương ứng tải trọng P = 0) dụng cụ đo biểu mẫu ghi số liệu thí nghiệm  Tiến hành tác dụng tải trọng theo cấp Sau chất đủ tải, cấp lực dừng phút để đọc ghi tài liệu vào mẫu ghi số liệu thí nghiệm  Sau đọc số liệu đo tương ứng với cấp tải trọng cuối tiến hành hạ tải khơng Q trình hạ tải phải thực theo cấp ngược với trình chất tải ghi lại số liệu tương ứng để có nhận xét làm việc thuận nghịch  Thực trình chất tải hạ tải theo cấp lực lần Tính tốn xử lý số liệu  Số liệu thí nghiệm - Bảng ghi kết thí nghiệm nhóm o Số liệu đo độ võng o Kết đo 20 Trần Công Tiến Đường sắt đô thị - K55 GVHD: Lương Văn An BÁO CÁO THÍ NGHIỆM CHUYÊN MÔN Quan hệ Lực Độ võng 1.6 Độ võng (mm) 1.4 1.2 0.8 0.6 0.4 0.2 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.2 Lực (kN) o Số liệu đo biến dạng o Kết biến dạng  Nhận xét kết luận: - Độ sai lệch lý thuyết thực nghiệm xác định sau: S N tn  N lt 100 % N lt - Sai số lí thuyết thực nghiệm lí giải số ngun nhân sau: 21 Trần Công Tiến Đường sắt đô thị - K55 GVHD: Lương Văn An BÁO CÁO THÍ NGHIỆM CHUYÊN MƠN  Khi tính tốn lý thuyết ta tính cho “kết cấu thanh” nên dầm chịu kéo, thực tế làm việc ln phân vùng (Vùng chịu nén vùng chịu kéo)  Dụng cụ thí nghiệm khơng xác (do để lâu ngày sử dụng nhiều lần, đồ dùng loại tốt khơng thể xác 100% được)  Do q trình đọc kết ta đọc khơng ngang tầm mắt, đọc không cách dẫn đến lệch số sai sót  Thao thác máy chưa thành thạo, ghi chép số liệu chưa xác (do mắt đọc)  Do làm tròn số q trình tính tốn ( kết thường số vô tỉ nên ta k thể viết hết mà phải làm tròn)  Do sai sót tiến trình thí nghiệm đặt dụng cụ khơng vị trí  Do địa điểm thí nghiệm (đo trọng lực có bị ảnh hưởng địa hình địa điểm)  Do mẫu thí nghiệm ( Dầm thép I100) với số hình học khơng sát với thực tế  Do mơđun đàn hồi vật liệu (E=2,1x106kg/cm2) Có thể E vật liệu chưa đạt đến giá trị  Kết luận: Các sai sót chủ quan ta khắc phục riêng sai số hệ thống (thuộc máy móc kĩ thuật) cần sửa chữa máy móc thiết bị Vậy nên sai sót khơng thể tránh khỏi C.KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Qua học phần thí nghiệm chun mơn này, em thấy điều em học làm thiết thực với thân em Những kiến thức giúp em hiểu phần công việc sau mà em phải làm Em mong nhà trường mơn tạo điều kiện đầu tư thêm nhiều trang thiết bị để công việc truyền đạt kiến thức đến với chúng em dễ dàng chuyên sâu 22 Trần Công Tiến Đường sắt đô thị - K55 ... tải nghiệm thu cơng trình xây xong  Thí nghiệm thử tải cơng trình khai thác  Thí nghiệm kiểm tra cấu kiện kết cấu chế tạo hàng loạt  Các thí nghiệm nghiên cứu khoa học 2.2 Đối tượng thí nghiệm. .. tải 2.6 Theo dõi q trình thử nghiệm Trần Cơng Tiến Đường sắt đô thị - K55 GVHD: Lương Văn An BÁO CÁO THÍ NGHIỆM CHUN MƠN 2.7 Đánh giá kết thí nghiệm Đánh giá kết thí nghiệm tĩnh tiến hành sở phân... thị - K55 GVHD: Lương Văn An BÁO CÁO THÍ NGHIỆM CHUN MƠN thí nghiệm chủng loại kết cấu quy định tiêu chuẩn kiểm định quốc gia  Những cấu kiện cần tiến hành thí nghiệm để làm sáng tỏ yêu cầu