Tiêu chuẩn xây dựng TCXDVN 274:2002

Tiêu chuẩn xây dựng TCXDVN 274:2002 quy định phương pháp thí nghiệm gia tải tĩnh để đánh giá độ bền, độ cứng và khả năng chống nứt cho các loại cấu kiện đúc sẵn bằng bê tông và bê tông cốt thép thường, bê tông cốt thép ứng suất trước cùng các cấu kiện hỗn hợp. Mời các bạn cùng tham khảo nội dung chi tiết.

TIÊU CHUẨN XÂY DỰNG VIỆT NAM TCXDVN 274 : 2002 CẤU KIỆN BÊ TÔNG VÀ BÊ TÔNG CỐT THÉP ĐÚC SẴN - PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM GIA TẢI ĐỂ ĐÁNH GIÁ ĐỘ BỀN, ĐỘ CỨNG VÀ KHẢ NĂNG CHỐNG NỨT Reinforced Concrete and Prefabricated Concrete Building Products Loading test methods Assessment of strength, rigidity and crack resistance Phạm vi áp dụng Tiêu chuẩn quy định phương pháp thí nghiệm gia tải tĩnh để đánh giá độ bền, độ cứng khả chống nứt cho loại cấu kiện đúc sẵn bê tông bê tông cốt thép thường, bê tông cốt thép ứng suất trước cấu kiện hỗn hợp Tiêu chuẩn không áp dụng cho cấu kiện bê tông, bê tông cốt thép chịu tải trọng nhiệt Tiêu chuẩn áp dụng cho cấu kiện thiết kế chịu tải trọng tĩnh chịu tải trọng tạm thời lặp lại nhiều lần (như dầm cầu trục, mái có treo thiết bị di động để vận chuyển ) Tiêu chuẩn sử dụng cho thí nghiệm phòng trường đáp ứng điều kiện kĩ thuật mà tiêu chuẩn đề Tiêu chuẩn trích dẫn - TCVN 5574: 91 “Kết cấu bê tơng cốt thép - Tiêu chuẩn thiết kế” - TCVN 5440: 91 “Bê tông - Kiểm tra đánh giá độ bền - Quy định chung” - TCVN 1651: 85 “Thép cốt bê tơng cán nóng” - TCVN 3101: 79 “Dây thép bon thấp kéo nguội dùng làm cốt thép bê tơng” Thuật ngữ định nghĩa 3.1 Thí nghiệm gia tải tĩnh - thí nghiệm cách chất tải từ từ lên cấu kiện nhằm xác định tương quan giá trị thực tế thiết kế độ bền, độ cứng, khả chống nứt 3.2 Tải trọng kiểm tra giá trị tải trọng dùng để đánh giá khả làm việc cấu kiện theo kết thí nghiệm gia tải tĩnh Tải trọng kiểm tra phân ra: Tải trọng kiểm tra độ bền (kí hiệu b Pktr ) - tải trọng ứng với cấu kiện bị phá hủy, nghĩa cấu kiện khả chịu lực (được xác định theo điều 10.1) Tải trọng kiểm tra độ cứng (kí hiệu c Pktr ) - tải trọng ứng với độ võng định trước (được xác định theo điều 10.8) Tải trọng kiểm tra hình thành vết nứt (kí hiệu n Pktr - tải trọng ứng với hình thành vết nứt bê tông Tải trọng kiểm tra mở rộng vết nứt (kí hiệu a Pktr ) - tải trọng ứng với bề rộng vết nứt định trước Tải trọng phá hủy thực tế (kí hiệu p Ptte ) - giá trị tải trọng thí nghiệm làm cấu kiện thí nghiệm bị phá hủy (biểu điều 8.14) 3.3 Hệ số an toàn C - hệ số xác định mức độ tăng giá trị tải trọng kiểm tra so với tải trọng tương ứng với khả chịu lực 3.4 Độ võng kiểm tra (kí hiệu fktr) - giá trị độ võng dùng để so sánh với độ võng thực tế cấu kiện tác động tải trọng kiểm tra độ cứng, qua đánh giá khả làm việc cấu kiện độ cứng Độ võng kiểm tra fktr xác định theo điều 10.9 3.5 Bề rộng vết nứt kiểm tra (kí hiệu akt) - giá trị bề rộng vết nứt dùng để so sánh với bề rộng vết nứt thực tế tác động tải trọng kiểm tra mở rộng vết nứt, qua đánh giá khả làm việc cấu kiện khả chống nứt Quy định chung 4.1 Thực thí nghiệm gia tải tĩnh nhằm kiểm tra tổng thể số độ bền, độ cứng, khả chống nứt cấu kiện chế tạo theo thiết kế Việc thí nghiệm gia tải tĩnh phải xác định giá trị thực tải trọng phá hủy theo cường độ (trạng thái giới hạn thứ nhất), giá trị độ võng bề rộng vết nứt thực tế tác động tải trọng kiểm tra (trạng thái giới hạn thứ hai) Việc thí nghiệm gia tải tĩnh nhằm xác định giá trị thực tế vừa nêu tùy yêu cầu khách hàng 4.2 Đánh giá độ bền, độ cứng khả chống nứt cấu kiện thực sở so sánh giá trị thực tế tải trọng phá hủy, độ võng bề rộng vết nứt với giá trị tương ứng hồ sơ thiết kế 4.3 Việc thí nghiệm kiểm tra gia tải tĩnh thực theo sơ đồ quy định hồ sơ thiết kế thời điểm - Trước tiến hành sản xuất hàng loạt; - Thay đổi kết cấu, cấu tạo cấu kiện; - Thay đổi công nghệ sản xuất; - Thay đổi loại chất lượng vật liệu; - Kiểm tra định kì; - Khi có cố nghi ngờ chất lượng sản phẩm Việc thí nghiệm kiểm tra không thay cho việc kiểm tra nghiệm thu sản phẩm theo yêu cầu kĩ thuật tiêu chuẩn mà hồ sơ thiết kế quy định sở sản xuất chế tạo 4.4 Thí nghiệm tiến hành điều kiện nhiệt độ dương cường độ bê tông phải đạt yêu cầu theo thiết kế (xem TCVN 5540 : 91) 4.5 Danh mục yêu cầu kĩ thuật mà hồ sơ thiết kế cần nêu rõ cho phụ lục A 4.6 Việc thí nghiệm gia tải tĩnh cần quan có tư cách pháp nhân, kĩ sư, kĩ thuật viên đào tạo chuyên sâu có kinh nghiệm lĩnh vực tổ chức thực Lấy mẫu thí nghiệm 5.1 Số lượng cấu kiện thí nghiệm lấy theo quy định tiêu chuẩn yêu cầu thiết kế cho loại sản phẩm, tương ứng với trường hợp sau: - Kiểm tra định kì: lấy theo bảng 5.1 Bảng 5.1: Số lượng cấu kiện thí nghiệm Số cấu kiện chế tạo đợt thí nghiệm Số cấu kiện thí nghiệm khơng nhỏ (cấu kiện) Dưới 250 Từ 251 đến 1000 Từ 1001 đến 3000 Lớn 3001 Ghi chú: Giai đoạn đợt thí nghiệm lấy theo quy định tiêu chuẩn yêu cầu thiết kế - Khi thay đổi cấu tạo, công nghệ chế tạo cấu kiện, trước lúc sản xuất đại trà, có cố nghi ngờ chất lượng sản phẩm: khơng cấu kiện 5.2 Có thể lấy số lượng cấu kiện thí nghiệm nhiều hay so với bảng 5.1 tùy theo mục đích yêu cầu thí nghiệm khách hàng 5.3 Mẫu thí nghiệm phải loại, mã số theo quy định thiết kế Mẫu thí nghiệm lấy lơ sản phẩm Thiết bị phương tiện thí nghiệm 6.1 Các thiết bị gia tải cần đảm bảo khả truyền tải lên cấu kiện theo sơ đồ định với sai số nhỏ 5% giá trị tải trọng kiểm tra Có thể gia tải máy ép thủy lực, kích thủy lực, hệ thống đòn bẩy đặt tải trực tiếp lên cấu kiện vật nặng, bao cát, bao (thùng) nước hay vật liệu rơi khác 6.2 Đo lực áp lực kế (đồng hồ áp lực), lực kế (lực kế học hay điện tử) 6.3 Đo độ võng, chuyển vị thiết bị đo học có giá trị vạch chia không lớn 0,01mm, đầu đo điện tử (sensor) máy thủy chuẩn, độ xác 0,1mm (có thể ước đọc 0,01mm) Cần chọn tính kĩ thuật thiết bị phù hợp với giá trị đo độ võng, chuyển vị cần đo 6.4 Đo bề rộng vết nứt kính phóng đại có giá trị vạch chia khơng lớn 0,05mm dụng cụ có tính tương đương 6.5 Danh mục thiết bị, phương tiện thí nghiệm tham khảo phụ lục C Chuẩn bị thí nghiệm 7.1 Sơ đồ gối tựa gia tải 7.1.1 Sơ đồ gối tựa gia tải cần tuân thủ theo tiêu chuẩn, hồ sơ thiết kế cần lựa chọn cho phù hợp với sơ đồ làm việc thực tế cấu kiện để thí nghiệm, cấu kiện đạt trạng thái giới hạn cần kiểm tra Nếu thí nghiệm theo sơ đồ mà không đạt tất trạng thái giới hạn cần kiểm tra chọn sơ đồ thí nghiệm khác để đạt mục đích Khi thiết kế chấp nhận, có thể: - Dùng sơ đồ gối tựa gia tải khác so với sơ đồ hồ sơ thiết kế đảm bảo nội lực tiết diện kiểm tra tương đương với nội lực tính tốn thiết kế - Khi hồ sơ thiết kế có sơ đồ thí nghiệm để kiểm tra hai trạng thái giới hạn khác nhau, cho phép thực thí nghiệm cấu kiện song phải tiến hành gia cố cho vị trí bị hư hỏng sau hồn thành thí nghiệm theo sơ đồ thứ 7.1.2 Trong trường hợp điều kiện thí nghiệm khơng phản ánh trạng thái làm việc thực cấu kiện, đồng ý thiết kế, thí nghiệm cấu kiện trạng thái khác với góc 90o 180o cấu kiện khơng có vết nứt trước gia tải cần thay đổi hướng gia tải phải tính đến ảnh hưởng trọng lượng thân phương tiện thí nghiệm 7.1.3 Đối với dầm, kèo, nhịp, chịu uốn, làm việc theo phương, gối tự thí nghiệm phải tạo hai gối tự hai đầu cấu kiện, gối cố định, gối di động Đối với cấu kiện sơn ngàm hai đầu phải thí nghiệm theo sơ đồ ngàm hai đầu theo yêu cầu thiết kế (theo hình 1, 2, 7) Đối với kê tự bốn góc, làm việc theo hai phương, phải tạo bốn gối bốn góc; hai gối đối xứng theo đường chéo gối cầu, gối di động gối cố định, hai gối lại gối lăn di động (theo hình 3) Đối với kê tự cạnh, làm việc theo hai phương, bố trí gối tựa sau: khớp gối di động đặt theo chu vi ba cạnh bố trí ba lăn (theo hình 4) Đối với kê tự cạnh, gối cầu gối lăn bố trí tương tự kê tự cạnh Đối với có sườn kê bốn góc, làm việc theo phương dọc gối tựa bố trí cho vừa bảo đảm cấu kiện xoay gối chuyển vị dọc vừa ngăn chặn chuyển vị sườn theo phương ngang (theo hình 5) 7.1.4 Trường hợp thiết bị gia tải ngăn cản chuyển vị theo phương dọc cấu kiện phải dùng gối tựa di động 7.1.5 Khi tiến hành thí nghiệm cấu kiện chịu lực tác dụng theo phương ngang, cần bố trí gối cầu di động đủ số lượng để loại trừ độ võng mặt phẳng đứng tải trọng thân gây 7.1.6 Nên sử dụng viên bi (cầu) lăn thép đặt bàn đệm thép để làm gối cầu lăn Đối với gối cố định sử dụng loại có biện pháp ngăn chặn chuyển vị tự chi tiết thép hình dùng trực tiếp thép hình hàn cố định bàn đệm (theo hình 6) 7.1.7 Việc bố trí gối kích thước gối cần tuân thủ theo thiết kế xác định theo số liệu tính tốn thiết kế 7.1.8 Giữa cấu kiện thí nghiệm gối tựa cần có đệm thép Diện tích đệm thép lấy diện tích tối thiểu gối tựa theo thiết kế quy định Kích thước đệm thép theo phương độ cấu kiện lấy kích thước tối thiểu gối tựa, chiều dày đệm không nhỏ 1/6 kích thước nói Trước đặt cấu kiện thí nghiệm cần trải lớp vữa xi măng cường độ cao lên mặt đệm thép để tạo phẳng đủ sức chịu tải thí nghiệm 7.1.9 Vị trí đặt tải cần rõ sơ đồ bề mặt cấu kiện thí nghiệm 7.1.10 Tải trọng tập trung tạo kích nặng truyền lên cấu kiện thí nghiệm hệ thống đòn bẩy dầm phân bố tải (theo hình 1, 8, 9) 7.2 Để dễ nhận biết thời điểm xuất vết nứt bê tơng, trước thí nghiệm nên qt vơi thạch cao lỗng lên bề mặt cần theo dõi cấu kiện Sơ đồ gối tựa gia tải Hình 1: Sơ đồ gối tựa gia tải cho dầm, tấm, tính tốn dầm nhịp kê tự Kết cấu thí nghiệm; Dầm phân tải; Gối di động; Gối tựa cố định; Gối di động dầm phân tải; Gối cố định dầm phân tải Hình 2: Sơ đồ thí nghiệm cấu kiện con-sơn Neo; Gối tựa dưới; Gối tựa trên; Cấu kiện thí nghiệm; q - tải trọng phân bố cấu kiện a1 = 1/6/ng; a2 = 1/6/ng Hình 3: Sơ đồ thí nghiệm kê góc Gối cố định; Con lăn; Panen thí nghiệm; Quả cầu Hình 4: Sơ đồ thí nghiệm kê cạnh Quả cầu; Con lăn; Tấm thí nghiệm; h Chiều cao thí nghiệm Hình 5: Sơ đồ thí nghiệm có gờ Quả cầu; Mối hàn; Tấm thí nghiệm; Tấm đệm thép; Con lăn; Thép góc Hình 6: Sơ đồ gối tựa dùng để thí nghiệm cấu kiện chịu uốn Hình 7: Sơ đồ thí nghiệm cấu kiện chịu uốn tải trọng phân bố (a) thay tải trọng phân bố tải trọng tập trung (b) Hình 8: Sơ đồ mố để thí nghiệm dầm hai tải trọng tập trung Mố; 2: Tấm đệm; 3: Con lăn; 4: Cấu kiện thí nghiệm; 5: Dầm phân tải; 6: Kích thủy lực; Xà ngang; Thanh neo; 10 Bu lông neo; 11 Quả cầu; 12 Chốt trục Hình 9: Sơ đồ gia tải cho cấu kiện đòn bẩy Mố; Tấm đệm thép; Cấu kiện thí nghiệm; Con lăn; Dầm phân tải; Khớp cấu hình nêm; Đòn bẩy; Cột neo; Xà neo; 10 Giá đặt tải Hình 10: Sơ đồ gá lắp thiết bị đo độ tụt cốt thép Đồng hồ đo: Phụ kiện gá lắp; Cốt thép; Vít gá lắp Hình 11: Cách theo dõi phát triển vết nứt Vết nứt; Nét bút; Cấp tải trọng; Đánh dấu vị trí đo bề rộng vết nứt 7.3 Với thiết bị gia tải, đo chuyển vị, độ võng điện tử, cần xây dựng quy trình gia tải, đo đạc thích hợp với nội dung thí nghiệm phải nắm vững hướng dẫn sử dụng thiết bị để thực xác trình gia tải đo đạc 7.4 Các thiết bị gia tải, dụng cụ đo chuyển vị phần mềm điều khiển cần bảo dưỡng, hiệu chuẩn định kì theo thuyết minh sử dụng Trước thí nghiệm nên kiểm tra làm việc bình thường chúng 7.5 Việc gá lắp thiết bị đo chuyển vị, độ võng phải đảm bảo chúng tiếp xúc với bề mặt cấu kiện (trị số đọc ban đầu phải khác 0), trục chúng phải trùng với phương chuyển vị cần đo cấu kiện vị trí đo Sơ đồ gá lắp thiết bị đo tham khảo hình 7.6 Đo độ tụt cốt thép đồng hồ đo chuyển vị Thân đồng hồ gá chặt vào đầu cấu kiện đầu đo tì lên cốt thép ngược lại (theo hình 10) 7.7 Trước thí nghiệm cần ghi chép trạng thực tế cấu kiện: kích thước, vết nứt, rỗ, khuyết tật khác 7.8 Khi chuẩn bị thí nghiệm, cần tuân thủ yêu cầu đảm bảo an tồn cho người, thiết bị thí nghiệm nêu mục Tiến hành thí nghiệm 8.1 Gia tải cho cấu kiện thí nghiệm theo sơ đồ thí nghiệm nêu tiêu chuẩn theo định thiết kế đưa Khi có thỏa thuận quan thiết kế, phép thay tải phân bố tải trọng tập trung tương đương (theo hình 7) 8.2 Giá trị tải trọng trình thí nghiệm ghi nhận thiết bị (xem 6.2) khối lượng tải chất lên cấu kiện thí nghiệm 8.3 Khi gia tải vật nặng cần ý tuân thủ: - Đối với cấu kiện dạng dầm, chiều dài hàng tải theo phương độ không vượt l/6 (l - chiều dài dầm) - Việc gia tải thực từ gối đến dầm cách đối xứng nhẹ nhàng - Khoảng cách chồng tải theo chiều cao khơng nhỏ 50mm (theo hình 7) 8.4 Khi gia tải vật liệu rời đổ vào thùng (hộp khơng có đáy) số lượng thùng khơng thí nghiệm cấu kiện dạng dầm, khơng thí nghiệm cấu kiện làm việc theo hai phương Khoảng cách thùng theo chiều cao không nhỏ 0,1l không nhỏ 250mm 8.5 Việc gia tải phải tuân theo dẫn thiết kế Trong trường hợp khơng có dẫn tiến hành sau: a) Xác định trọng lượng thân cấu kiện thí nghiệm (bằng tính tốn cân) b) Gia tải theo cấp, cấp không 10% tải trọng kiểm tra độ bền không 20% tải trọng kiểm tra độ cứng c) Với loại cấu kiện khơng cho phép nứt q trình sử dụng sau gia tải đến 90% tải trọng kiểm tra hình thành vết nứt, cấp tải không vượt 5% tải trọng nêu d) Tải trọng cấp cần đồng đặt vị trí theo sơ đồ thí nghiệm đ) Khi tiến hành thí nghiệm có tải ngang tải đứng, trước tiên phải tạo tải ngang theo mối tương quan với trọng lượng thân cấu kiện e) Cần gia tải thử một, hai cấp để kiểm tra làm việc thiết bị gia tải thiết bị đo 8.6 Thời gian giữ tải cấp không 10 phút Ở cấp tải kiểm tra độ cứng, thời gian giữ tải khơng 30 phút Ở cấp tải kiểm tra hình thành vết nứt, thời gian giữ tải 30 phút Ở cấp tải cuối cùng, phải chờ cho độ võng ổn định chất tiếp cấp tải sau 8.7 Trong q trình thí nghiệm cần ghi chép: + Giá trị tải trọng độ võng tương ứng cấp tải + Giá trị tải trọng xuất vết nứt theo phương vng góc, xuất vết nứt xiên cấu kiện bề rộng chúng + Giá trị tải trọng, độ võng bề rộng vết nứt cấu kiện bị phá hủy đặc tính phá hủy + Giá trị độ võng bề rộng vết nứt cấp tải kiểm tra độ cứng đọc thời điểm vừa chất tải xong sau giữ tải 8.8 Trong thời gian giữ tải cần quan sát cẩn thận cấu kiện thí nghiệm: bề mặt cấu kiện, xuất phát triển vết nứt, tốc độ tăng độ võng, lún gối tựa, tụt cốt thép 8.9 Phải tính vẽ biểu đồ quan hệ độ võng tải trọng cấp để kịp thời: Phát thời điểm hình thành vết nứt Phát cố bất thường xảy lúc thí nghiệm Phát dấu hiệu khả chịu lực cấu kiện thí nghiệm 8.10 Cách đánh dấu phát triển vết nứt: dùng bút vẽ đường song song với vết nứt, đến cuối vết nứt, vạch ngang nét ghi cấp tải tương ứng vòng tròn (theo hình 11) 8.11 Đối với cấu kiện chịu uốn, bề rộng vết nứt vng góc với trục dọc cấu kiện đo hàng cốt thép dọc vùng chịu kéo, bề rộng vết nứt xiên đo hàng cốt thép dọc cùng, nơi vết nứt xiên cắt cốt đai cốt xiên Đối với cấu kiện chịu nén lệch tâm, bề rộng vết nứt đo hàng cốt thép chịu kéo nhiều Việc đo bề rộng vết nứt tiến hành đồng thời với việc đo độ võng, độ lún gối tựa 8.12 Đối với cấu kiện chịu uốn mà gối hai đầu độ võng đo nhịp, vị trí l/3 đo lún gối tựa, với cấu kiện sơn độ võng đo đầu tự đo độ lún, góc xoay gối Giá trị độ võng cấu kiện chịu uốn gối hai đầu hiệu số độ võng nhịp độ lún gối tựa (lấy giá trị trung bình hai gối), độ võng cấu kiện sơn hiệu số độ võng đầu tự độ lún gối, góc xoay gối tựa Đối với phẳng gối hai cạnh, độ võng đo tiết diện nhịp 1/3 nhịp vị trí bề rộng mép Giá trị độ võng trị số trung bình số đo nhịp Đối với có sườn, độ võng đo sườn dọc tiết diện 1/3 nhịp, lấy giá trị trung bình số học đo tiết diện nhịp làm độ võng Đối với kê cạnh hay góc, độ võng đo tấm; gối cạnh, độ võng đo điểm cạnh tự 8.13 Việc đo độ tụt cốt thép đầu cấu kiện tiến hành cấu kiện ứng suất trước có cốt thép tự neo (khơng có neo đầu cấu kiện) Việc đo độ tụt cốt thép thực cho 10% số cốt thép khơng cốt thép cấu kiện 8.14 Việc gia tải thực cấu kiện xuất dấu hiệu bị phá hủy (mất khả chịu lực), thể đặc trưng sau: độ võng tăng liên tục, vết nứt phát triển liên tục giữ nguyên tải trọng, cốt thép bị chảy dẻo trước bê tông vùng nén bị phá vỡ, bê tông vùng nén bị phá vỡ cốt thép vùng kéo bị đứt 8.15 Trong trường hợp thu thập đủ số liệu cần thiết cho việc đánh giá kết thí nghiệm theo mục đích đề ra, ngừng gia tải cấp tải trọng thích hợp 8.16 Việc tiến hành thí nghiệm cần tuân thủ yêu cầu đảm bảo an toàn nêu mục 9 Cơng tác an tồn cho thí nghiệm 9.1 Việc thí nghiệm cấu kiện cần bố trí khu vực riêng, người khơng có nhiệm vụ khơng qua lại Nơi thí nghiệm cần rộng, thống, đủ ánh sáng đảm bảo tiện lợi cho việc gia tải đo đạc 9.2 Phải có biện pháp đề phòng phá hỏng cấu kiện, thiết bị tải trọng thí nghiệm bị đổ: - Đặt giá đỡ dự phòng phạm vi 1/3 nhịp cấu kiện Trên giá đỡ phải có kê mỏng (bằng gỗ, thép ) gá bàn kẹp điều chỉnh độ cao vít - Trong q trình thí nghiệm phải ln quan sát để giữ khoảng cách nhỏ (1 - 2cm) giá đỡ dự phòng mặt đáy cấu kiện thí nghiệm cách rút dần kê mỏng điều chỉnh vít để hạ bàn kẹp - Các thiết bị gia tải phải gá lắp chắn ổn định phải dễ dàng tháo dỡ Các biện pháp bảo vệ không cản trở độ võng tự cấu kiện q trình thí nghiệm cấu kiện bị phá hủy 9.3 Khi thí nghiệm kèo, dầm cấu kiện độ lớn cần có biện pháp đảm bảo ổn định cho cấu kiện song không làm cản trở chuyển vị chúng 9.4 Trực tiếp đo độ võng bề rộng vết nứt đạt 80% tải trọng kiểm tra độ bền Quá mức tải này, cho phép quan sát thiết bị đo từ xa ống nhòm, máy thủy bình, trắc đạc 9.5 Đến cấp tải gần phá hủy bỏ bớt thiết bị đo để đảm bảo an toàn 9.6 Tốc độ gia tải vài cấp cuối nên chậm lại, vừa chất, vừa quan sát toàn cấu kiện để kịp thời ngừng gia tải, đảm bảo an toàn cho người, thiết bị đồng thời xác định xác thời điểm phá hủy cấu kiện 10 Tính tốn giá trị kiểm tra: tải trọng, độ võng bề rộng vết nứt b 10.1 Tải trọng kiểm tra độ bền ( Pktr ) xác định cách nhân hệ số an toàn C với tải trọng xác định khả chịu lực cấu kiện tính tốn theo mục tiêu chuẩn TCVN 5574 : 1991 Hệ số an toàn C lấy sau: - Đối với cấu kiện chịu uốn chịu nén lệch tâm, trường hợp phá hủy thứ nhất, giá trị hệ số C xác định theo bảng 10.1 Bảng 10.1: Hệ số an toàn C cho trường hợp phá hủy thứ Loại cốt thép Hệ số C C-I, C-II 1,25 C-III, C-III kéo nguội có khống chế ứng suất độ dãn dài, thép cốt sợi từ bon thấp (B - I) 1,30 C-IV, C-V, C-III kéo nguội khống chế độ dãn dài 1,35 Dây kéo nguội (BII) 1,40 Về đặc tính loại cốt thép CI, CII BII, xem TCVN 1651 : 85 TCVN 3101 : 79 - Đối với trường hợp phá hủy thứ hai, hệ số C lấy theo bảng 10.2 Bảng 10.2: Hệ số an toàn C cho trường hợp phá hủy thứ hai Loại bê tông Hệ số C Bê tông nặng, nhẹ, cốt liệu nhỏ, silicát 1,60 Bê tơng xốp 1,90 10.2 Trường hợp phá hủy nói điểm 10.1 hiểu sau: a) Trường hợp thứ - Phá hủy ứng suất cốt thép chịu lực tiết diện thẳng góc hay tiết diện xiên đạt đến ứng suất tương đương giới hạn chảy thép trước bê tông vùng nén bị phá hủy b) Trường hợp thứ hai - Phá hủy bê tông vùng nén bị phá hủy trước cốt thép chịu kéo đạt giới hạn chảy (phá hủy giòn) 10.3 Đối với cấu kiện sử dụng nhiều loại cốt thép, hệ số an toàn C xác định theo công thức: C C1A S1 C2 A S Cn A Sn A S1 A S A S3 Trong đó: Ci (i = 1, 2, n) hệ số an toàn C xác định theo bảng 10.1 ứng với thép nhóm i ASi (i = 1, 2, n) diện tích tiết diện cốt thép nhóm i 10.4 Khi quy định tải trọng kiểm tra độ bền, cần tính đến khả phá hủy theo hai trường hợp, nghĩa thiết kế cần quy định hai giá trị tải trọng ứng với C theo bảng 10.1 bảng 10.2 10.5 Khi đánh giá độ bền cấu kiện theo kết thí nghiệm, phải chọn giá trị tải trọng kiểm tra độ bền tương ứng với tính chất phá hủy thực tế cấu kiện Tính chất phá hủy thực tế đánh giá cách so sánh giá trị độ võng bề rộng vết nứt thực tế với giá trị giới hạn tương ứng Khi đó: - Để đánh giá độ bền cấu kiện theo tiết diện thẳng góc, dùng giá trị độ võng tải trọng phá hủy thực tế - Để đánh giá độ bền theo tiết diện nghiêng, dùng bề rộng vết nứt tải trọng phá hủy thực tế 10.6 Độ võng giới hạn tính theo công thức sau: a) Trường hợp phá hủy thứ nhất: fgh fkt Pttp c nhân với 2,5 dùng thép C-III thấp hơn; (1) Pktr dùng thép C-IV, C-III kéo nguội cao b) Trường hợp phá hủy thứ hai: fgh fkt Ptp.t c Pktr 1,15 (2) Bề rộng vết nứt giới hạn tính theo công thức sau: a) Trường hợp phá hủy thứ nhất: agh akt Ptp.t a nhân với 2,5 dùng thép C-III thấp (3) Pktr dùng thép C-IV, C-III kéo nguội cao b) Trường hợp phá hủy thứ hai: agh akt Ptp.t a (4) Pktr Trong công thức (1), (2), (3) (4): - fgh độ võng giới hạn; - fktr độ võng kiểm tra; - agh bề rộng vết nứt giới hạn; - aktr bề rộng vết nứt kiểm tra; - Ptp.t tải trọng thực tế cấu kiện bị phá hủy; - c Pktr tải trọng kiểm tra độ cứng; - a Pktr tải trọng kiểm tra bề rộng vết nứt 10.7 Nếu độ võng thực tế hay bề rộng vết nứt thực tế đo tải trọng phá hủy hay lớn giá trị giới hạn theo trường hợp phá hủy thứ nhất, để đánh giá độ bền cấu kiện, phải so sánh tải trọng phá hủy thực tế với tải trọng kiểm tra độ bền lấy cho trường hợp phá hủy (nghĩa dùng hệ số an toàn C theo bảng 10.1) Nếu độ võng thực tế hay bề rộng vết nút thực tế đo tải trọng phá hủy hay nhỏ giá trị giới hạn theo trường hợp phá hủy thứ hai, tải trọng phá hủy thực tế cần so với tải trọng kiểm tra lấy cho trường hợp phá hủy (nghĩa tính đến hệ số C bảng 10.2) Với giá trị trung gian độ võng bề rộng vết nứt, tải trọng kiểm tra độ bền hồ sơ thiết kế cho phép tính lại với hệ số an toàn C lấy theo cách nội suy tuyến tính khơng nhỏ 1,4 c 10.8 Tải trọng kiểm tra độ cứng ( Pktr ) xác định theo tổ hợp bất lợi tải trọng tiêu chuẩn (hệ số C = 1) (trích dẫn từ điều 4.1 TCVN 5574 : 1991) 10.9 Độ võng kiểm tra (fktr) xác định tính tốn, dùng tải trọng kiểm tra độ cứng (lấy tác dụng ngắn hạn) để tính 10.10 Độ võng kiểm tra cấu kiện ứng suất trước fkt xác định theo công thức: fkt = f1 + f2 Trong đó: f1 - độ võng toàn phần tải trọng kiểm tra (tải chất thêm cần thiết tải trọng thân cấu kiện nữa) lực nén trước f2 - độ vồng (lấy dấu cộng) hay độ võng (lấy dấu trừ) tải trọng thân lực nén trước; đồng thời mặt cấu kiện có hình thành vết nứt giá trị f2 xác định cấu kiện có vết nứt mặt n 10.11 Hệ số an toàn C dùng để xác định tải trọng kiểm tra hình thành vết nứt ( Pktr ) lấy sau: cấu kiện có yêu cầu chống nứt cấp I, dùng hệ số C 1,4 cho bê tông tổ ong 1,3 cho loại bê tông khác 10.12 Để tính bề rộng vết nứt kiểm tra (aktr), dùng hệ số an toàn C = 0,7 Trong cấu kiện chịu uốn mà chiều dày lớp bê tông bảo vệ theo thiết kế vượt trị số tiêu chuẩn atc = 25mm cho phép tăng bề rộng vết nứt kiểm tra vết nứt vng góc với trục dọc cấu kiện cách chia cho hệ số q cho bảng 10.3 Bảng 10.3: Hệ số q atc/atk 0,8 0,6 0,5 q 0,95 0,85 0,75 Ghi chú: atc - chiều dày lớp bê tông bảo vệ lấy 25mm atk - chiều dày lớp bê tông bảo vệ theo thiết kế 11 Đánh giá kết thí nghiệm 11.1 Đánh giá độ bền 11.1.1 Độ bền cấu kiện thí nghiệm đánh giá theo giá trị tải trọng lớn thời điểm cấu kiện xuất dấu hiệu khả chịu lực (tải trọng phá hủy thực), thể đặc trưng sau: độ võng tăng liên tục, vết nứt phát triển liên tục giữ nguyên tải trọng, cốt thép bị đứt, bê tông vùng nén bị vỡ 11.1.2 Đánh giá độ bền thực cách so sánh tải trọng phá hủy thực tế với tải trọng kiểm tra độ bền quy định tiêu chuẩn tài liệu thiết kế 11.1.3 Tải trọng kiểm tra độ bền xác định theo quy định điều 10.1 11.1.4 Cấu kiện xem đạt độ bền thỏa mãn điều kiện sau: - Khi thí nghiệm hai cấu kiện, tải trọng phá hủy thực tế không nhỏ 95% tải trọng kiểm tra độ bền, thí nghiệm từ cấu kiện trở lên khơng nhỏ 90% tải trọng kiểm tra độ bền 11.1.5 Muốn đánh giá độ bền cấu kiện thí nghiệm cách xác dùng đặc trưng lí thực tế bê tơng, cốt thép kích thước thực tế cấu kiện xác định khả chịu lực Các đặc trưng lí sở sản xuất cung cấp lấy từ số Iiệu thí nghiệm mẫu thép bê tông họ cung cấp 11.1.6 Đối với cấu kiện ứng suất trước có cốt thép tự neo (khơng có neo đầu), cấu kiện coi đảm bảo độ bền thỏa mãn thêm điều kiện sau: - Khi thí nghiệm từ cấu kiện trở lên, tải trọng kiểm tra độ bền, độ tụt thép so với bề mặt bê tông đầu cấu kiện không vượt 0,2mm 11.2 Đánh giá độ cứng 11.2.1 Độ cứng cấu kiện đánh giá cách so sánh độ võng thực tế tải trọng kiểm tra với độ võng kiểm tra Tải trọng kiểm tra độ võng kiểm tra lấy theo điều 10.8 10.9 11.2.2 Độ võng thực tế xác định sau giữ cấu kiện thí nghiệm tải trọng kiểm tra độ cứng theo điều 8.6 11.2.3 Tải trọng kiểm tra tổng tải trọng thực tế mà cấu kiện thí nghiệm phải chịu, bao gồm trọng lượng thân cấu kiện, trọng lượng thiết bị gia tải, trọng lượng phần tải chất thêm Khi thí nghiệm cấu kiện đặt góc 90o 180o so với trạng thái làm việc cần tính đến ảnh hưởng trọng lượng thân phụ kiện thiết bị đến giá trị độ võng kiểm tra Trong trường hợp cần thống với thiết kế giá trị phụ tải độ võng kiểm tra 11.2.4 Cấu kiện xem đạt yêu cầu độ cứng: - Khi thí nghiệm hai cấu kiện mà độ võng thực tế không 115% độ võng kiểm tra - Khi thí nghiệm từ cấu kiện trở lên mà độ võng thực tế không 120% độ võng kiểm tra 11.3 Đánh giá khả chống nứt 11.3.1 Khả chống nứt cấu kiện đánh giá theo tải trọng hình thành vết nứt bê tông theo bề rộng vết nứt Tải trọng thực tế hình thành vết nứt so với tải trọng kiểm tra hình thành vết nứt, bề rộng vết nứt so với bề rộng vết nứt kiểm tra Tải trọng kiểm tra hình thành vết nứt bề rộng vết nứt kiểm tra lấy theo điều 10.11 10.12 11.3.2 Khi tiến hành thí nghiệm đánh giá bề rộng vết nứt cần xem xét sơ đồ thí nghiệm nêu điều 11.2.3 11.3.3 Cấu kiện có yêu cầu chống nứt cấp I phải thỏa mãn điều kiện sau: - Khi thí nghiệm hai cấu kiện, tải trọng thực tế hình thành vết nứt khơng nhỏ 90% tải trọng kiểm tra hình thành vết nứt - Khi thí nghiệm từ cấu kiện trở lên, tải trọng thực tế hình thành vết nứt khơng nhỏ 85% tải trọng kiểm tra hình thành vết nứt 11.3.4 Cấu kiện phận cấu kiện có yêu cầu chống nứt cấp II III gọi đạt yêu cầu thí nghiệm từ cấu kiện trở lên, bề rộng vết nứt lớn không vượt bề rộng vết nứt kiểm tra nhân với hệ số tương ứng 1,10 1,15, ngồi khơng vượt q giá trị bề rộng vết nứt cho phép cho tiêu chuẩn thiết kế 11.4 Đánh giá tổng hợp kết thí nghiệm 11.4.1 Cấu kiện thí nghiệm xem đạt yêu cầu độ bền, độ cứng khả chống nứt, chúng đáp ứng tất yêu cầu nêu mục 11 12 Báo cáo kết thí nghiệm 12.1 Kết thí nghiệm lập thành văn lưu phòng thí nghiệm, phòng quản lí kĩ thuật phòng kiểm tra chất lượng sản phẩm 12.2 Hồ sơ thí nghiệm gồm nội dung sau: - Ngày thí nghiệm - Danh sách người tham gia thí nghiệm trình độ kĩ thuật - Tên gọi mã số cấu kiện thí nghiệm - Ngày sản xuất cấu kiện, số hiệu lô sản phẩm - Điều kiện bảo quản cấu kiện trước thí nghiệm - Loại hay mác bê tơng theo cường độ nén - Các đặc tính cường độ thực tế bê tơng ngày thí nghiệm - Dạng, loại cốt thép chịu lực - Các đặc tính cường độ thực tế cốt thép theo chứng nhà máy sản xuất theo kết thí nghiệm mẫu thép - Cấp chống nứt thiết kế quy định - Sơ đồ thí nghiệm: sơ đồ gối tựa, gá lắp thiết bị đo, vị trí chất tải - Trọng lượng cấu kiện (bằng tính toán cân đo) - Trọng lượng phần tải trọng chất thêm - Giá trị tải trọng kiểm tra: + Theo độ bền (ở trường hợp phá hủy thứ thứ hai) + Theo độ cứng + Theo hình thành vết nứt + Theo mở rộng vết nứt - Độ võng kiểm tra bề rộng vết nứt kiểm tra - Tải trọng kiểm tra có tính đến đặc tính lí thực tế thép bê tông chúng khác với giá trị thiết kế - Kết thí nghiệm: + Tải trọng phá hủy đặc điểm phá hủy + Tải trọng hình thành vết nứt tính chất vết nứt + Độ võng tải trọng kiểm tra + Bề rộng vết nứt tải trọng kiểm tra + Độ tụt đầu cốt thép bê tông + Ảnh mô tả q trình thí nghiệm đặc tả tượng phá hủy, tình trạng nứt 12.3 Khi thí nghiệm từ cấu kiện trở lên vấn đề chung đưa vào văn song số liệu cụ thể cấu kiện phải ghi riêng 12.4 Kết đánh giá độ bền, độ cứng khả chống nứt lập thành văn có ghi rõ sai lệch lớn số liệu thí nghiệm so với giá trị quy định theo tiêu chuẩn, ghi rõ kết luận đánh giá độ bền, độ cứng khả chống nứt theo tiêu chuẩn thí nghiệm Các văn phải người tiến hành thí nghiệm, trưởng phòng thí nghiệm, trưởng phòng kiểm tra chất lượng cán lãnh đạo đơn vị đại diện thiết kế ký xác nhận PHỤ LỤC A (Quy định) DANH MỤC CÁC YÊU CẦU CẦN NÊU TRONG HỒ SƠ THIẾT KẾ THÍ NGHIỆM A.1 Sơ đồ gối tựa sơ đồ gia tải cấu kiện thí nghiệm A.2 Chỉ dẫn tính chất làm việc cấu kiện kết cấu cơng trình có tính đến khả chịu lực Chiều dài gối ngàm tối thiểu dùng tính tốn A.3 Giá trị tải trọng kiểm tra độ bền dự đoán tính chất phá hủy thí nghiệm A.4 Giá trị tải trọng kiểm tra độ cứng, giá trị độ võng kiểm tra A.5 Giá trị tải trọng kiểm tra hình thành vết nứt A.6 Giá trị tải trọng kiểm tra mở rộng vết nứt, bề rộng vết nứt kiểm tra bề rộng vết nứt cho phép Chỉ dẫn khu vực cấu kiện cần đo bề rộng vết nứt A.7 Trong trường hợp cấu kiện thí nghiệm theo trạng thái chịu tải thiết kế tải tác dụng từ xuống hồ sơ thiết kế cần rõ giá trị tải trọng chất thêm giá trị tải trọng kiểm tra trừ trọng lượng thân cấu kiện A.8 Chu kì thí nghiệm số lượng cấu kiện cần thí nghiệm PHỤ LỤC B (Tham khảo) VÍ DỤ THÍ NGHIỆM GIA TẢI TĨNH VÀ ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM CHO PANEN ĐÚC SẴN Công ty xây dựng X (Bên A) yêu cầu thí nghiệm gia tải tĩnh cho panen để đánh giá khả chịu lực thơng qua tiêu độ bền, độ cứng khả chống nứt Tài liệu bên A cung cấp: Loại panen hộp dùng làm sàn cho lớp học Panen chịu tải phân bố với: + Hoạt tải: 500daN/m2, hệ số vượt tải 1,2 + Tĩnh tải: - Vữa trát trần 30daN/m2, hệ số vượt tải 1,2 - Vữa đệm lót 30daN/m2, hệ số vượt tải 1,2 - Gạch lát 30daN/m2, hệ số vượt tải 1,1 - Trọng lượng panen 212 daN/m2, hệ số vượt tải 1,1 Sơ đồ gối tựa: panen gác lên tường ngang chịu lực, mối đầu gác 10cm (l = 4,1m) Panen thuộc loại chống nứt Như vậy, bên A chưa cung cấp đầy đủ nội dung mà phụ lục A TCXDVN 274 : 2002 yêu cầu Bên tiến hành thí nghiệm (bên B) xác định thêm nội dung sau: B.1 Tính tốn giá trị kiểm tra B.1.1 Tính tải trọng kiểm tra Diện tích mặt panen: 0,6 x 42 = 2,52m2 Tải trọng kiểm tra độ cứng: - Tĩnh tải: + Vữa trát trần: 30 (daN/ m2) x 2,52 m2 = 75,6 daN + Vữa đệm lót: 30 (daN/ m2) x 2,52 m2 = 75,6 daN + Gạch lát: 30 (daN/ m2) x 2,52 m2 = 75,6 daN + Pa nen: 212 (daN/ m2) x 2,52 m2 = 533 daN Hoạt tải: 500 (daN/ m2) x 2,52 m2 = 1260 daN Tổng tải trọng tiêu chuẩn tức tải trọng kiểm tra độ cứng là: c Pktr = 2019,8 daN Vì hướng tác dụng tải trọng trùng với phương làm việc panen nên theo điều A.7, tải trọng cần chất thêm để đạt c Pktr là: c1 Pktr = 2019,8 – 533 = 1486,8 daN (tương đương 60 gang 25 kg) Tải trọng kiểm tra độ bền: Tĩnh tải: + Vữa trát trần: 75,6 (daN) x 1,2 = 90,72 daN + Vữa đệm lót: 75,6 (daN) x 1,2 = 90,72 daN + Gạch lát: 75,6 (daN) x 1,1 = 83,16 daN + Panen: 533 (daN) x 1,1 = 586,3 daN Hoạt tải: 1260 (daN) x 1,2 = 1512 daN Tổng tải trọng tính tốn: Tải trọng kiểm tra độ bền là: Ptt = 2362,9 daN b Pktr = 1,4Ptt = 1,4 x 2362,9 = 3308,1 daN Vì hướng tác dụng tải trọng trùng với phương làm việc panen nên tải trọng cần chất thêm để đạt b Pktr là: b1 Pktr = 3308,1 – 533 = 2775 daN (tương đương 111 gang 25kg) B.1.2 Tính độ võng kiểm tra panen (Theo mục TCVN 5574: 1991 điều 10.9 tiêu chuẩn này) Độ võng kiểm tra fktr panen tính theo công thức: M2 l 48 B fktr ho Z1 B a EaFa Vì c = nên a , b ' S.m a Eb bho m2 ho 3,5 1,8m e = – S.m Rkc Wn M m Trong đó: - Rkc: cường độ chịu kéo tiêu chuẩn, với bê tông mác 200 Rkc = 11,5 kG/cm2 - M: mơ men lớn tồn tải trọng tiêu chuẩn gây nên: M = ql2/8 q = P/4,2 = 2019,8/4,2 = 480,9 kG/m M = ql28 = 480,9 x 4,l2/8 = 101049 kGcm M = 101049 kGcm Wn jb n ja n ja ' h xo Sk Trong đó: jb, ja, ja’ - mơmen qn tính tiết diện bê tơng vùng nén, cốt thép Fa Fa’ lấy trục trung hòa Sk - mơ men tĩnh diện tích vùng bê tơng chịu kéo lấy trục trung hòa; xo – chiều cao vùng nén chưa xuất vết nứt jb bh3 12 Fa2 55.1,14 1,14.55.1,142 / 12 27,16 (cm4) Wn = 5210 (cm3) m a 11,5.5210 101049 0,5929 = – S.m Ở S = kể đến tác dụng ngắn hạn tải trọng ứng với cốt thép trơn cốt thép có gờ a = 1,25 – 1.0,5929 = 0,6571 1 5L T 1,8 10 n L Ma Rncbho2 101049 112.10.17,82 0,2848 T ' T h'c 2ho ' (b'o b)h'o bho 55 10 3,5 10.17,8 3,5 217,8 0,8848 0,8848 0,7978 1 0,2848 0,7978 1,8 10.0,842.8,75 Z1 ' ' ' ' h'c ho 3,5 17,8 Zl B 0,5299 ho 0,1966 0,1966 0,8848 0,5299 17,8 14,39 0,8848 0,5299 17,8.14,19 0,6571 2.10.10 6.4,02 0,9 0,8848 0,5299 0,45.2.4.10 5.10.17,8 2309044386 Trong công thức Lấy v = 0,45 tác dụng ngắn hạn tải trọng fktr 48 101049 4102 2309044386 0,77(cm) B.1.3 Tính bề rộng vết nứt kiểm tra panen (Theo mục TCVN 5574 : 1991) Bề rộng vết nứt panen tính theo cơng thức: an KC a Ea 70 20P d Trong đó: + K hệ số K = cấu kiện chịu uốn nén lệch tâm + C hệ số xét đến tính chất tác dụng tải trọng, C = với tác dụng ngắn hạn tải trọng + hệ số xét đến tính chất bề mặt cốt thép = 1,3 với thép tròn trơn + P tỉ số phần trăm tiết diện cốt thép dọc chịu kéo diện tích làm việc tiết diện bê tơng Trong tính theo cơng thức lấy P không lớn Đối với cấu kiện chịu uốn, chịu nén lệch tâm kéo lệch tâm tiết diện chữ nhật chữ T có cánh chịu nén thì: P = 100 = 100.Fa/bho = 100.4,02/10.17,8 = 2,26 Lấy P = + d đường kính cốt thép dọc chịu kéo tính mm, d = 16mm + Ea a : mô đun đàn hồi ứng suất cốt thép chịu kéo, tính đơn vị Ea = 2,1.106 daN/cm2 a an M Fa Zl 101049 4,02.14,39 1.1.1,3 1746,8 70 20 16 2,1.10 1746,80 daN/cm2 0,09 mm Theo điều B.10, bề rộng vết nứt kiểm tra là: aktr = 0,7an = 0,7 x 0,09mm = 0,063mm B.2 Lấy mẫu thí nghiệm: Lấy số lượng tối thiểu panen theo điều 5.1 tiêu chuẩn TCXDVN 274 : 2002 Sau xác định thêm nội dung cần thiết trao đổi với bên A, bên A xác nhận nội dung với u cầu số liệu tính tốn bên A, bên B bắt đầu công tác chuẩn bị thí nghiệm, tiến hành thí nghiệm, xử lí số liệu đánh giá kết theo tiêu chuẩn TCXDVN 274 : 2002 Chi tiết q trình thí nghiệm đánh giá số liệu thí nghiệm sau: B.3 Chuẩn bị thí nghiệm B.3.1 Chọn sơ đồ thí nghiệm Căn vào tính chất làm việc panen sơ đồ gối bên A cung cấp theo điều 7.1.4 TCXDVN 274 : 2002 chọn sơ đồ thí nghiệm cho panen hình 7a phụ lục C Tấm đệm thép có kích thước 700 x 100 x 20mm Gối tự lăn thép 32 Gối cố định thép góc 45 Mố thí nghiệm có kích thước 330 x 700 x 700mm B.3.2 Theo điều 7.2 TCXDVN 274 : 2002, sau gác panen lên mố thí nghiệm theo sơ đồ chọn, quét hai lần nước vơi lỗng lên hai thành đáy panen (nước vơi đầu khơ qt nước tiếp theo) Sau đó, kẻ ô gia tải B.3.3 Chọn gang nặng 25kg 0,5kg làm tải trọng chất lên panen B.3.4 Xác định tải trọng cấp sơ đồ vị trí đặt tải: - Tải trọng cấp xác định theo điều 8.5: 20% tải trọng kiểm tra độ cứng tức 1487/5 = 297,4 daN tương đương 12 gang (300 daN) - Sơ đồ vị trí gia tải theo hình B Hình B.1: Sơ đồ vị trí đặt tải thí nghiệm cho panen Mỗi vng đặt tải có kích thước 20 x 20 (vì đáy gang rộng 14 x 14) Vị trí gia tải theo cấp phân bố bề mặt panen theo điều 8.3 điều 8.5d Mỗi cấp chất 12 gang, đặt vào ô đánh số 1, 2, 3, 4, tương ứng với thứ tự cấp tải Các cấp 6, 7, 8, 9, 10 đặt vào vị trí cấp 1, 2, 3, 4, cách tương ứng B.3.5 Chọn lắp thiết bị đo B.3.5.1 Đo độ võng Dùng đồng hồ so (cơ học) có giá trị vạch chia 0,05mm lắp hai sườn panen vị trí l/2 l/3 Trường hợp khơng đủ đồng hồ so 0,05mm dùng loại có giá trị vạch chia 0,01mm Đo lún gối tựa dùng đồng hồ so 0,01mm lắp mặt hai đệm thép (Theo sơ đồ hình 7a) Sau lắp thiết bị kiểm tra, đạt yêu cầu điều 7.4 B.3.5.2 Phát vết nứt kính phóng đại chun dụng có giá trị vạch chia 0,05mm B.3.6 Làm giá đỡ an toàn theo điều 9.2 tiêu chuẩn TCXDVN 274 : 2002: tạo ngựa gỗ có chiều cao cách đáy panen 10cm, đặt vị trí l/1 l/3 Trên mại ngựa gỗ đặt thêm gỗ thép mỏng độ cao cách đáy panen khoảng - 2cm Các gang làm tải trọng xếp thành chồng cách xa panen thí nghiệm khoảng 1,5 2m để tạo điều kiện cho việc thu thập số liệu thí nghiệm dễ dàng B.3.7 Gia tải thử theo điều 8.5e B.4 Tiến hành thí nghiệm Việc tiến hành thí nghiệm thực theo điều TCXDVN 274 : 2002 Các số liệu đo q trình thí nghiệm cho bảng B.1 Đến cấp tải thứ 11, tải trọng chất thêm 2850daN với panen 2825 daN với panen 2, thấy độ võng tăng liên tục, cốt thép bị chảy dẻo bê tông vùng nén tiết diện nhịp bị phá vỡ: cấu kiện bị phá hủy theo tiết diện vng góc nhịp panen với đặc trưng phá hủy loại thứ Độ võng đo cấp tải là: p f tte = 28,55mm panen 28,98mm panen Tải trọng phá hủy thực tế panen tải trọng chất thêm cộng trọng lượng panen, cụ thể: - Với panen có: Pttp = 2850 + 533 = 3383 daN - Với panen có: Pttp = 2825 + 533 = 3358 daN B.5 Xử lí số liệu Kết đo độ võng lún gối tựa tính tốn cấp theo tải trọng Sau xử lí số liệu theo điều 8.12 (độ võng trung bình nhịp trừ độ lún trung bình hai gối tựa) Kết cho bảng B.1 hình B.2 Bảng B.1: Kết thí nghiệm panen Thứ tự cấp tải Trị số tải trọng Độ võng nhịp (mm) Bề rộng vết nứt (mm) Panen 300 1,52 1,55 600 3,05 3,10 900 4,53 5,40 1200 7,02 7,85 1500 9,65 10,53 5' 1500 10,17 11,08 1800 12,82 13,76 2100 15,50 16,48 2400 18,35 19,36 2575 20,3 21,38 10 2775 22,5 23,61 10’ 2775 23,80 25,12 Giữ tải 30' 11 2850 28,55 28,98 Phá hủy B.6 Đánh giá kết thí nghiệm Panen Panen < 0,05 < 0,05 0,05 0,05 Ghi Panen Giữ tải 30’ B.6.1 Đánh giá độ bền Căn vào đặc trưng phá hủy nêu trên, kết luận panen bị phá hủy theo trạng thái thứ Tuy nhiên, phải tính fgh để xác định xác tính chất phá hủy panen điều 10.5 TCXDVN 274 : 2002 Vì panen bị phá hủy tiết diện thẳng góc nên để đánh giá trạng thái phá hủy panen cần xác định giá trị fgh (không cần xác định agh điều B 5) Theo điều 10.6 TCXDVN 274 : 2002 có: Panen bị phá hủy theo trường hợp thứ nhất: có fgh1 Pttp fktr c Pktr 2,5 7,7 3383 2,5 2020 32,24 mm Hình B.2: Biểu đồ quan hệ độ võng tải trọng panen (dùng hệ số 2,5 panen sử dụng thép CI) Panen bị phá hủy theo trường hợp thứ hai: có fgh fktr b Pktr c Pktr 1,15 7,7 3383 1,15 14,83 mm 2020 Vì khơng đo độ võng trọng lượng thân panen gây nên tính cách nội suy tuyến tính theo độ võng đo thí nghiệm trước xuất vết nứt trọng lượng panen fbt 533 600 3,05 3,10 2,73 mm Như vậy, ta có: độ võng thực tế lúc phá hủy là: fttp = 28,55 + 2,73 = 31,28mm fgh1 = 32,24mm panen fttp = 28,98 + 2,73 = 31,71mm fgh1 = 32,24mm panen nên theo điều 10.7 TCXDVN 274 : 2002, để đánh giá độ bền panen, dùng hệ số an toàn C bảng 1, với thép CI, lấy C = 1,25 Như vậy, tải trọng kiểm tra độ bền panen là: b Pktr C Pttoán 1,25 2363 2953,75daN 2954 daN Theo điều 11.1.2 TCXDVN 274 : 2002, để đánh giá độ bền, dùng tỉ số b Pttp / Pktr , ta có: + Panen 1: 3383/2954 = 1,145 > 0,95 + Panen 2: 3358/2954 = 1,137 > 0,95 Theo điều 11.1.4 TCXDVN 274 : 2002 loại panen đạt yêu cầu độ bền B.6.2 Đánh giá độ cứng Theo điều 11.2.1, để đánh giá độ cứng panen, lập tỉ số fttế/fktr + Panen 1: fttế = 10,17 + 2,73 = 12,9 có fttế/fktr = 12,9/7,7 = 1,68 > 1,15 + Panen 2: fttế = 11,08 + 2,73 = 13,81 có fttế/fktr = 3,81/7,7 = 1,79 > 1,15 Theo điều 11.2.4 TCXDVN 274 : 2002, loại panen không đạt yêu cầu độ cứng B.6.3 Đánh giá khả chống nứt Vì panen thuộc loại chống nứt nên cần khống chế bề rộng vết nứt, tính B.3, có: aktr = 0,063mm Bề rộng vết nứt tải trọng kiểm tra đo a ttế = 0,05mm Theo điều 11.3.4 có attế/aktr = 0,05/0,063 = 0,79 < 1,1 nên loại panen đạt yêu cầu chống nứt B.6.4 Đánh giá tổng hợp Từ số liệu tính tốn, kết thí nghiệm, xử lí số liệu, lập bảng tổng hợp B.2 sau: Bảng B.2: Bảng tổng hợp đánh giá kết thí nghiệm Chỉ tiêu Panen Độ bền b Pttp / Pktr Yêu cầu Độ cứng Nhận xét ftt/fktr Yêu cầu Chống nứt Nhận xét att/aktr Yêu cầu Nhận xét Panen 3383 2954 1,145 0,95 Đạt 12,9 7,7 1,68 1,15 Không 0,05 đạt 0,063 0,79 1,1 Đạt Panen 3383 2954 1,137 0,95 Đạt 13,81 1,7 7,7 1,15 Không 0,05 đạt 0,063 0,79 1,1 Đạt Bảng B.2 cho thấy hai panen hộp vừa thí nghiệm đạt yêu cầu chất lượng độ bền chống nứt mà không đạt yêu cầu độ cứng Kết luận: Căn điều 11.4.1 TCXDVN 274 : 2002, loại panen thí nghiệm khơng đáp ứng tất yêu cầu thiết kế nên không đạt yêu cầu chung chất lượng Nói cách khác là, loại panen không đủ khả chịu hoạt tải 500daN/m2 Việc xử lí cơng trình sử dụng loại panen quan thiết kế định PHỤ LỤC C (Tham khảo) DANH MỤC THIẾT BỊ, PHƯƠNG TIỆN GIA TẢI VÀ ĐO ĐẠC C.1 Thiết bị đo chuyển vị, biến dạng Thứ tự Tên thiết bị Tính kỹ thuật Ghi Đồng hồ so Liên Bang Nga Phạm vi đo 0.5; 10cm Độ xác 0,01mm Đồng hồ so Thụy Sỹ Phạm vi đo 5cm Độ xác 0,05mm Máy đo TDS 601 chuyển kênh 50 đầu đo Phạm vi đo: Máy đo chuyển vị tia Laser PSM-90-Noptel-Phần Lan Góc lệch 90o Đo độ võng, chuyển vị Đo độ võng, chuyển vị Đo biến dạng, chuyển vị, lực (tùy Mm/mm; phạm vi đo chuyển vị loại đầu đo sử phụ thuộc đầu đo gắn vào máy dụng) thí nghiệm kết cấu bê tơng, Máy 10 kênh bê tơng cốt thép Bộ chuyển 50 kênh kim loại Điều khiển hình 199,99 x 10-3 10o Tốc độ lấy số liệu 500 số/giây Phạm vi đo 80mm Độ xác 0,05mm Thiết bị Comparator Độ xác 0,01mm Phạm vi Đo biến dạng đo 1mm Kính soi vết nứt Phóng đại x40 Đo bề rộng vết nứt Độ xác 0,05mm Kính phóng đại Trung Quốc Đo 5mm Đo bề rộng vết nứt Độ xác 0,05mm Kính phóng đại 25 lần Phát vết nứt Đầu đo lực (Load cell) loại Sokki - Tokyo kéo, nén: 10 Đo lực tĩnh lực động kéo, nén: 100 kéo: 500 nén: 300 10 Đầu đo áp lực Sokki - Tokyo 70 MPa Đo áp lực 150 MPa 11 Máy thủy chuẩn Ni 004-Đức Độ xác 0,1mm (có thể ước đọc 0,01mm) 12 Máy thủy chuẩn NAK2-Thụy Sỹ Đo độ võng, chuyển vị thẳng đứng nt nt C.2 Thiết bị gia tải Thứ tự Tên thiết bị Hệ gia tải tĩnh, 15 kích tĩnh Tính kĩ thuật Lực tối đa 120 gia tải đồng thời cho 15 điểm Giữ tải ổn định theo thời gian 36 với kích gồm: + 15 kích + kích + kích + 10 kích 1,8 Ghi Điều khiển thủ công điện Khống chế lực đồng hồ áp lực Hệ gia tải tĩnh, kích Tạo lực đồng thời cho điểm Lực Thí nghiệm lối đa đến 40 phòng trường Điều khiển tay Kích thủy lực Enerpac (Mỹ) bơm + phụ kiện chiếc: 30 Gia tải thí nghiệm chiếc: 150 chiếc: 300 kích dẹt 05 Máy nén 300 (Đức) Uốn Bảng lực nén bê tông ép khối xây Lực kế kéo, (Liên Bang Nga) Từ 50 tấn, độ xác theo đồng hồ bách phân Áp lực kế (Liên Bang Nga) 300 lấn Độ xác 4kG/cm2 (Max 250 kG/cm2 Áp lực kế (Trung Quốc) Từ Tường phản lực Chịu lực 100 tấn, gồm: tường phản lực, sàn cứng neo mơ hình Hệ neo gia tải đứng Lực tối đa 600 gồm: hệ rãnh neo, dầm thép, vít me 10 Giá thử tải kéo, nén loại + Đến 100 tấn/chiếc 25 kG/cm2 + Đến 200 tấn/chiếc + Đến 800 /chiếc 11 Bộ truyền tải trường Thử cấu kiện bê tông cốt thép l = 3,6m Thử khối xây 12 Hệ truyền tải đứng dầm Chịu tải đến 50 thép, dầm duy-ra vít me Dài 3,6 4,5m MỤC LỤC Lời nói đầu Phạm vi áp dụng Tiêu chuẩn trích dẫn Thuật ngữ định nghĩa Quy định chung Lấy mẫu thí nghiệm Thiết bị phương tiện thí nghiệm Chuẩn bị thí nghiệm Tiến hành thí nghiệm Cơng tác an tồn cho thí nghiệm Thí nghiệm cấu kiện l = 1,2m 10 Tính tốn giá trị kiểm tra: tải trọng, độ võng bề rộng vết nứt 11 Đánh giá kết thí nghiệm 12 Báo cáo kết thí nghiệm Phụ lục A: Danh mục yêu cầu cần nêu hồ sơ thiết kế thí nghiệm Phụ lục B: Ví dụ thí nghiệm gia tải tĩnh đánh giá kết thí nghiệm cho panen đúc sẵn Phụ lục C: Danh mục thiết bị, phương tiện gia tải đo đạc ... lệch lớn số liệu thí nghiệm so với giá trị quy định theo tiêu chuẩn, ghi rõ kết luận đánh giá độ bền, độ cứng khả chống nứt theo tiêu chuẩn thí nghiệm Các văn phải người tiến hành thí nghiệm,... = – S.m Rkc Wn M m Trong đó: - Rkc: cường độ chịu kéo tiêu chuẩn, với bê tông mác 200 Rkc = 11,5 kG/cm2 - M: mơ men lớn tồn tải trọng tiêu chuẩn gây nên: M = ql2/8 q = P/4,2 = 2019,8/4,2 = 480,9... theo điều 5.1 tiêu chuẩn TCXDVN 274 : 2002 Sau xác định thêm nội dung cần thiết trao đổi với bên A, bên A xác nhận nội dung với yêu cầu số liệu tính tốn bên A, bên B bắt đầu cơng tác chuẩn bị thí