Đang tải... (xem toàn văn)
Hiện nay, với sự phát triển rất nhanh của ngành xây dựng, đặc biệt là các công trình nhà cao tầng tại các thành phố lớn nhƣ Hà Nội và Thành phố Hồ Chí Minh, cho nên việc ban hành các tiêu chuẩn xây dựng cần phải đáp ứng đƣợc sự phát triển của ngành. Để đẩy nhanh tiến độ thi công cho các công trình cao tầng nhƣng vẫn đảm bảo chất lƣợng thi công, hiện nay công nghệ nối cốt thép bằng ống ren đã góp phần đẩy nhanh quá trình thi công đó. Tuy nhiên, vẫn chƣa đáp ứng đƣợc nhƣ mong muốn, vì trong quá trình thi công phần thép nhà thầu thi công thép sẽ gia công thép tại nhà máy theo các modul bằng công nghệ gia công cốt thép và vận chuyển đến công trƣờng để lắp ghép và nối cốt thép bằng ống ren. Nhƣng theo tiêu chuẩn thiết kế kết cấu bê tông cốt thép TCVN 5574:2012[1] mối nối các thanh cốt thép chịu kéo cần phải bố trí so le, trong đó diện tích tiết diện các thanh cốt thép chịu lực đƣợc nối tại một vị trí không đƣợc lớn hơn 50% diện tích cốt thép chịu kéo đối với loại có gờ. Cho nên việc chế tạo gia công cốt thép theo dây chuyền công nghệ của các đơn vị thi công thép theo các modul tại nhà máy gặp rất nhiều khó khăn về mối nối khi sử dụng bằng ống ren không đƣợc nối 100% tại tại một mặt cắt. Theo tiêu chuẩn thép cốt bê tông – mối nối bằng ống ren TCVN 8163:2009[2] giới hạn bền kéo của mối nối cấp 1 thì giới hạn bền kéo của mối nối bằng giới hạn bền kéo của thép cốt sử dụng, mối nối cấp 2 thì giới hạn bền kéo của mối nối bằng giới hạn bền kéo nhỏ nhất của thép cốt theo TCVN 1651-1:2008 và TCVN 1651-2:2008, nên có thể xem mối nối là đồng nhất khi đảm bảo tiêu chuẩn. Lúc này cốt thép làm việc nhƣ một thanh liên tục và không bị ảnh hƣởng nhiều đến chất lƣợng bám dính của bê tông. Tuy nhiên, tiêu chuẩn của Việt Nam chƣa qui định số lƣợng cốt thép tại một mặt cắt khi đƣợc nối bằng ống ren, do vậy cần phải nghiên cứu để tìm ra giải pháp nhằm đáp ứng đƣợc yêu cầu cấp thiếp mà nhà thầu thi công thép đặt ra nhằm mang lại lợi ích cho xã hội. 2 Vì vậy, đề tài “Đánh giá sự ảnh hưởng của dầm bê tông cốt thép chịu tải trọng khi số lượng cốt thép tại một mặt cắt được nối bằng ống ren thay đổi bằng thực nghiệm” có ý nghĩa khoa học vì góp phần giải quyết một số vấn đề trong thực tế thi công của nhà thầu; có ý nghĩa thực tiễn vì việc áp dụng kết quả của đề tài giúp cho việc thi công thép tiết kiệm đƣợc thời gian nhƣng vẫn đảm bảo chất lƣợng cho công trình.
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ HUỲNH PHƯƠNG DOANH ĐÁNH GIÁ SỰ ẢNH HƯỞNG CỦA DẦM BÊ TÔNG CỐT THÉP CHỊU TẢI TRỌNG KHI SỐ LƯỢNG CỐT THÉP TẠI MỘT MẶT CẮT ĐƯỢC NỐI BẰNG ỐNG REN THAY ĐỔI NGÀNH: KỸ THUẬT XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH DÂN DỤNG & CƠNG NGHIỆP BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ HUỲNH PHƯƠNG DOANH ĐÁNH GIÁ SỰ ẢNH HƯỞNG CỦA DẦM BÊ TÔNG CỐT THÉP CHỊU TẢI TRỌNG KHI SỐ LƯỢNG CỐT THÉP TẠI MỘT MẶT CẮT ĐƯỢC NỐI BẰNG ỐNG REN THAY ĐỔI NGÀNH: KỸ THUẬT XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH DÂN DỤNG & CÔNG NGHIỆP Hướng dẫn khoa học TS NGUYỄN THANH HƯNG Tp Hồ Chí Minh, tháng 04 năm 2020 LỜI CAM ĐOAN Tơi cam đoan cơng trình nghiên cứu Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa cơng bố cơng trình khác Tp Hồ Chí Minh, ngày … tháng … năm 2020 (Ký tên ghi rõ họ tên) HUỲNH PHƯƠNG DOANH LỜI CAM ĐOAN ii Tôi cam đoan công trình nghiên cứu tơi Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa cơng bố cơng trình khác Tp Hồ Chí Minh, ngày … tháng … năm 2020 (Ký tên ghi rõ họ tên) HUỲNH PHƯƠNG DOANH LỜI CẢM TẠ iii Sau thời gian học tập rèn luyện trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh, hỗ trợ cuả q thầy trường Tơi hồn thành luận văn tốt nghiệp Tôi xin chân thành cảm ơn Ban Giám Hiệu quý thầy trường tạo điều kiện thuận lợi cho học tập nâng cao tri thức lối sống Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn đến Ban Chủ Nhiệm Khoa Thầy Cô khoa Xây Dựng quan tâm, giảng dạy truyền đạt kiến thức vô quý báo trình học tập thời gian thực luận văn tốt nghiệp Và đặc biệt vô biết ơn Thầy Nguyễn Thanh Hưng tận tình giúp đỡ hỗ trợ bảo tơi từ bước đầu làm luận văn; trang bị truyền đạt cho kinh nghiệm, kiến thức quý báo để nghiên cứu, gợi mở phương hướng thực hiện, hoàn thành tốt đề tài tốt nghiệp Luận văn tốt nghiệp trình nghiên cứu lâu dài hỗ trợ quý Thầy cô Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP HCM Tuy rằng, luận văn thực với cố gắng lớn lao, khơng sai sót q trình nghiên cứu Rất mong nhận quan tâm góp ý kiến, bảo thật nhiều quý thầy để luận văn hoàn thiện Trân trọng! TP Hồ Chính Minh, ngày … tháng … năm 2020 Học viên thực Huỳnh Phương Doanh Lớp XDC 2017B MỤC LỤC iv Trang Trang tựa Quyết định giao đề tài Biên chấm luận văn Phiếu nhận xét giảng viên phản biện Lý lịch cá nhân …………………………………………………………… ……… i Lời cam đoan……………………………………………………………….……….ii Lời cảm tạ…………………………………………………………………….…….iii Tóm tắt………………………………………………………………………….… iv Mục lục…………………………………………………………………………… v Danh mục hình……………………………………………………………… viii Danh mục bảng…………………………………………………………………xi CHƯƠNG TỔNG QUAN 1.1 TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI 1.2 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU TRONG NƯỚC VÀ NGOÀI NƯỚC 1.2.1 NGHIÊN CỨU TRONG NƯỚC 1.2.2 NGHIÊN CỨU NGOÀI NƯỚC 1.3 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU 1.4 ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI NGHIÊN CỨU 1.5 CÁCH TIẾP CẬN, PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 1.6 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 1.7 KẾT LUẬN CHƯƠNG CHƯƠNG KỸ THUẬT MỐI NỐI CỐT THÉP BẰNG ỐNG REN CHO KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THÉP 2.1 MỞ ĐẦU 5 2.2 CÔNG NGHỆ NỐI CỐT THÉP BẰNG ỐNG REN THẲNG CÓ DẬP TÙ ĐẦU CỐT THÉP 2.3 PHÂN LOẠI MỐI NỐI ỐNG REN 2.4 YÊU CẦU KỸ THUẬT CỦA ỐNG NỐI 10 v 2.5 YÊU CẦU KỸ THUẬT CỦA MỐI NỐI REN 11 2.5.1 ĐẦU REN THÉP CỐT 2.5.2 YÊU CẦU CƠ BẢN VỀ TÍNH CHẤT CƠ LÝ CỦA MỐI NỐI BẰNG ỐNG REN 2.5.3 11 12 LẮP GHÉP MỐI NỐI BẰNG ỐNG REN 13 2.6 CÔNG NGHỆ VÀ THIẾT BỊ SỬ DỤNG14 2.7 THI CƠNG MỐI NỐI TRÊN CƠNG TRÌNH 2.8 KIỂM SOÁT CHẤT LƯỢNG NỐI 16 17 2.9 KẾT LUẬN CHƯƠNG 17 CHƯƠNG NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM DẦM BÊ TÔNG CỐT THÉP 19 3.1 MỞ ĐẦU 19 3.2 THIẾT KẾ MƠ HÌNH THỰC NGHIỆM 19 3.3 VẬT LIỆU 22 3.3.1 BÊ TÔNG 22 3.3.2 THÉP VÀ COUPLER 23 3.4 THÍ NGHIỆM CẤU KIỆN DẦM CHỊU UỐN BỐN ĐIỂM 25 3.4.1 THIẾT BỊ DÙNG TRONG THÍ NGHIỆM 3.4.2 QUY TRÌNH ĐÚC DẦM 33 3.4.3 LẮP ĐẶT – BỐ TRÍ THÍ NGHIỆM 25 37 3.5 KẾT LUẬN CHƯƠNG 40 CHƯƠNG THIẾT LẬP MƠ HÌNH TRÊN PHẦN MỀM ABAQUS 42 4.1 MƠ HÌNH PHẦN TỬ HỮU HẠN THƠNG QUA ABAQUS 42 4.1.1 GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ PHẦN MỀN ABAQUS 4.1.2 MƠ HÌNH PHÁ HOẠI DẺO CHO DẦM BÊ TƠNG CỐT THÉP 42 4.1.3 MƠ HÌNH VẬT LIỆU TRONG ABAQUS 44 4.1.4 THƠNG SỐ TÍNH TỐN CHO MƠ HÌNH 47 vi 42 4.2 MÔ PHỎNG 50 4.2.1 CÁC BƯỚC THIẾT LẬP BÁI TỐN TRONG CHƯƠNG TRÌNH ABAQUS/CAE [16] 50 4.2.2 MÔ PHỎNG DẦM CHỊU UỐN ĐIỂM 55 4.2.3 KẾT QUẢ MÔ PHỎNG 57 4.3 KẾT LUẬN CHƯƠNG 59 CHƯƠNG ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM VÀ MÔ PHỎNG 60 5.1 MỞ ĐẦU 60 5.2 KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM 60 5.2.1 MỐI QUAN GIỮA TẢI TRỌNG VÀ CHUYỂN VỊ 60 5.2.2 MỐI QUAN HỆ GIỮA TẢI TRỌNG VÀ BIẾN DẠNG CỐT THÉP 63 5.2.3 DẠNG VẾT NỨT CỦA DẦM VÀ COUPLER SAU KHI DẦM BỊ PHÁ HỦY 66 5.3 SO SÁNH KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM VÀ MƠ PHỎNG DẦM BẰNG PHẦN MỀM ABAQUS 72 CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 74 6.1 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 74 6.2 HƯỚNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO TÀI LIỆU THAM KHẢO 75 vii 74 DANH MỤC CÁC HÌNH Hình Trang Hình 2.1 Loại mối nối tiêu chuẩn Hình 2.2 Loại mối nối mở miệng .8 Hình 2.3 Loại mối nối khác đường kính Hình 2.4 Loại mối nối ren thuận nghịch Hình 2.5 Loại mối nối tăng dài đầu ren Hình 2.6 Loại mối nối có mũ khóa Hình 2.7 Các phận hợp thành mối nối ren 12 Hình 2.8 Nguyên lý dập tu đầu thép 14 Hình 2.9 Máy tiện đầu ren cốt thép .14 Hình 2.10 Các loại ống ren 15 Hình 2.11 Thi cơng mối nối cơng trình 17 Hình 3.1 Chi tiết cấu tạo dầm 21 Hình 3.2 Độ sụt hỗn hợp bê tông 22 Hình 3.3 Mẫu khối lập phương thí nghiệm15×15×15cm .23 Hình 3.4 Thép nối coupler 24 Hình 3.5 Bộ đo chuyển vị 26 Hình 3.6 Cảm biến đo biến dạng (strain - gage) 28 Hình 3.7 Máy uốn cấu kiện 32 Hình 3.8 Máy ghi lực, chuyển vị biến dạng (Data Logger) .33 Hình 3.9 Gia cơng cốp pha 34 Hình 3.10 Gia cơng cốt thép 34 Hình 3.11 Dán Strain Gage đo biến dạng cốt thép 35 Hình 3.12 Dầm D1 dán Strain Gage lên thép lớp vị trí ½ dầm 35 Hình 3.13 Dầm D2 dán Strain Gage lên thép lớp vị trí 1/3 dầm .35 Hình 3.14Dầm D3 dán Strain Gage lên thép lớp vị trí 1/4 dầm .35 viii Hình 3.15 Dầm D4 dán Strain Gage lên thép lớp vị trí ½ dầm 36 Hình 3.16 Dầm D5 dán Strain Gage lên thép lớp vị trí 1/3 dầm .36 Hình 3.17 Dầm D6 dán Strain Gage lên thép lớp vị trí 1/4 dầm 36 Hình 3.18 Dầm D7 dán Strain Gage lên thép lớp vị trí 1/2 dầm 36 Hình 3.19 Dầm sau đỗ bê tơng 37 Hình 3.20 Bảo dưỡng dầm .37 Hình 3.21 Tháo dỡ cốp pha 38 Hình 3.22 Làm bề mặt dầm kẻ lưới ô vuông 5x5cm 38 Hình 3.23 Lắp dầm vào vị trí thí nghiệm uốn dầm 39 Hình 3.24 Lắp đặt thiết bị phục vụ công tác thu thập số liệu 39 Hình 3.25 Dầm bị phá hủy 40 Hình 3.26 Coupler sau dầm bị phá hủy 40 Hình 4.1 Quan hệ ứng suất biến dạng mơ hình thép 45 Hình 4.2 Mơ hình đường cong nén bê tơng theo Hsu – Hsu 46 Hình 4.3 Mơ hình ứng suất – biến dạng bê tơng chịu kéo theo Hsu-Hsu 47 Hình 4.4 Mơ hình bám dính loại vật liệu .49 Hình 4.5 Giao diện Abaqus/cae .50 Hình 4.6 Các modul làm việc khối Abaqus/cae .50 Hình 4.7 Thao tác nhập file xây dựng thông qua phần mềm khác 51 Hình 4.8 Đặt tải trọng tác dụng .53 Hình 4.9 Đặt điều kiện biên 54 Hình 4.10 Kết cấu dầm mô 55 Hình 4.11 Hình ảnh mơ dầm .57 Hình 4.12 Mối quan hệ tải trọng chuyển vị vị trí dầm 59 Hình 4.13 Mối quan hệ tải trọng biến dạng vị trí dầm 59 Hình 5.1 Vị trí đo độ võng trình gia tải 60 Hình 5.2 Biểu đồ mối quan hệ tải trọng chuyển vị vị trí 61 Hình 5.3 Biểu đồ mối quan hệ tải trọng chuyển vị vị trí 61 Hình 5.4 Biểu đồ mối quan hệ tải trọng chuyển vị vị trí 62 ix đoạn đàn hồi vết nứt với độ võng 7.5mm nhỏ 20mm khơng nguy hiểm chấp nhận 5.2.2 Mối quan hệ tải trọng biến dạng cốt thép Quan hệ tải trọng biến dạng cốt thép dầm nối cốt thép dầm đối chứng vẽ biểu đồ để so sánh Từ biểu đồ Hình ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM VÀ MƠ PHỎNG.55 ta thấy, tải trọng 80kN, cốt thép dầm làm việc miền đàn hồi, biến dạng tăng tuyến tính tương ứng với cấp tải trọng đạt giá trị khoảng 2250με cấp tải 80kN Khi tải trọng vượt 80kN, lúc cốt thép làm việc miền dẻo biến dạng cốt thép tăng lên nhanh chóng theo cấp độ tải Trong miền đàn hồi, biến dạng theo tải trọng dầm nối thép dầm đối chứng có chênh lệch tương đối nhỏ, giá trị chênh lệch khoảng 12% Hình ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM VÀ MƠ PHỎNG.55 Biểu đồ mối quan hệ tải trọng biến dạng cốt thép vị trí dầm 68 Hình ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM VÀ MƠ PHỎNG.56 Biểu đồ mối quan hệ tải trọng biến dạng cốt thép vị trí 1/3 dầm Hình ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM VÀ MÔ PHỎNG.57 Biểu đồ mối quan hệ tải trọng biến dạng cốt thép vị trí 1/4 dầm Từ thí nghiệm kiểm tra độ bền kéo cốt thép Ø16 nối coupler cốt thép Ø16 khơng có mối nối cho kết Hình ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM VÀ MƠ PHỎNG.58 69 Hình ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM VÀ MƠ PHỎNG.58 Biểu đồ mối quan hệ tải trọng chuyển vị cốt thép Ø16 nối coupler cốt thép Ø16 khơng có mối nối Đường biểu đồ mẫu kéo gồm bốn giai đoạn: Tuyến tính, chảy, tái bền mềm hóa Đường biểu đồ mối quan hệ tải trọng chuyển vị cốt thép Ø16 nối coupler cốt thép Ø16 khơng có mối nối gần tương đồng có chênh lệch nhỏ giai đoạn tuyến tính, chảy tái bền, giai đoạn mếm hóa khả chịu kéo thép không nối coupler lớn thép nối coupler lênh lệch khơng nhiều Từ kết luận sử dụng coupler mối nối cốt thép xem cốt thép làm việc đồng 5.2.3 Dạng vết nứt dầm coupler sau dầm bị phá hủy 5.2.3.1 Tải trọng gây nứt tải trọng phá hủy Hình ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM VÀ MÔ PHỎNG.59 Bảng ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM VÀ MƠ PHỎNG.21 thể tải trọng gây nứt tải trọng phá hủy dầm thử dầm đối chứng, giai đoạn dầm làm việc đàn hồi tải trọng gây nứt dầm thử dầm đối chứng có chênh lệch 70 tương đối nhỏ giá trị vào khoảng 4%, gần việc sử dụng coupler để nối cốt thép không làm ảnh hưởng đến khả chịu tải dầm bê tông cốt thép Giai đoạn phi tuyến tải trọng phá hủy dầm đối chứng lớn dầm thử, thấy nguyên nhân cốt thép vị trí gần coupler bị giảm yếu làm giảm khả chịu tải dầm Bảng ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM VÀ MÔ PHỎNG.21 Tải trọng gây nứt tải trọng phá hủy dầm Spesimen D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 Cracking Failure load(kN) 39 38 39 34 35 38 38 load(kN) 115 118 113 112 117 122 120 Hình ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM VÀ MƠ PHỎNG.59 Tải trọng gây nứt, tải trọng phá hủy dầm 71 5.2.3.2 Các giai đoạn xảy uốn: Theo dõi phát triển ứng suất - biến dạng tiết diện thẳng góc ta chia thành giai đoạn sau: Giai đoạn I : Khi M bé (tải trọng nhỏ), xem vật liệu làm việc đàn hồi, quan hệ ƯSBD đường thẳng, sơ đồ ứng suất pháp có dạng tam giác Khi M tăng lên biến dạng dẻo BT phát triển Sơ đồ ƯS pháp có dạng đường cong Khi sửa nứt, ƯS kéo BT đạt đến giới hạn cường độ chịu kéo R bt Ta gọi trạng thái ƯS-BD trạng thái I a Muốn cho dầm khơng bị nứt ƯS pháp tiết diện không vượt trạng thái Ia Giai đoạn II: Khi M tăng lên miền bê tông chịu kéo bị nứt, khe nứt phát triển dần lên phía trên, toàn lực kéo cốt thép chịu Nếu lượng thép chịu kéo không nhiều M tăng lên, ứng suất CT đạt đến giới hạn chảy Rs Giai đoạn III: Khi M tiếp tục tăng lên, khe nứt tiếp tục tăng lên phía trên, vùng BT chịu nén thu hẹp lại, ƯS vùng BT nén tăng lên ƯS CT khơng tăng (vì cốt thép chảy) ƯS pháp vùng BT nén đạt đến giới hạn cường độ chịu nén Rb dầm bị phá hoại Sự phá hoại ƯS CT đạt đến giới hạn chảy ƯS BT đạt đến Rb gọi phá hoại dẻo Trường hợp phá hoại gọi trường hợp phá hoại thứ nhất, tận dụng khả chịu lực BT CT Vết nứt ngày lan rộng xuất nhiều, tập trung nhiều dầm Nếu CT vùng kéo nhiều, ƯS CT chưa đạt đến giới hạn chảy mà BT vùng nén bị phá hoại dầm bị phá hoại Khi khơng xảy trạng thái IIa Đây phá hoại dòn, CT chưa chảy dẻo, trường hợp gọi trường hợp phá hoại thứ hai Trường hợp cần tránh 72 khơng tận dụng hết khả chịu lực CT nguy hiểm dầm bị phá hoại biến dạng cịn nhỏ nên khó đề phịng Nếu cốt thép vùng kéo q ít, dầm bị phá hoại dòn thép bị đứt đột ngột sau khe nứt xuất Hình ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM VÀ MƠ PHỎNG.60 Các giai đoạn trạng thái ứng suất-biến dạng tiết diện thẳng góc 5.2.3.3 Vết nứt dầm sau uốn Hình ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM VÀ MƠ PHỎNG.62 thể dạng vết nứt dầm thử dầm đối chứng.Vết nứt dầm thử có hình dạng quy luật có thay đổi tương đối nhỏ so với dầm đối chứng Cụ thể dầm D1, D4 vết nứt xuất dầm gần vùng nối coupler, sau vết nứt tiếp tục mở rộng theo phương thẳng đứng đồng thời khu vực từ ½ dầm đến 1/3 dầm bắt đầu xuất vết nứt xiên, vế nứt mở rộng theo phương nghiên hướng vào dầm với góc nghiên tương đối nhỏ, khu vực từ 1/3 dầm trở xuất vết nứt với số lượng 73 Dầm D2, D3, D5, D6 hình dạng quy luật xuất tương tự dầm D1 D4 nhiên số lượng bề rộng vết nứt vị trí 1/3 ¼ dầm xuất nhiều rộng hơn, vết nứt có độ nghiên hướng vào dầm lớn dầm D1, D4 Dầm D7 có số lượng vết nứt tập trung nhiều dầm, hình dạng quy luật tương tự dầm D1, nhiên số lượng vết nứt xiên xuất nhiều có độ nghiên lớn hơn, Hình ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM VÀ MƠ PHỎNG.61 thể vết nứt dầm sau phá hủy (a) (b) (c) 74 (d) (e) (f) (g) Hình ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM VÀ MƠ PHỎNG.61 Vết nứt dầm D1(a), D2(b), D3(c), D4(d), D5(e), D6 (f), D7(g) Như nói rằng, cốt thép nối coupler với số lượng cốt thép nối từ 75% đến 100%, vị trí thay đổi ½ , 1/3, ¼ dầm khơng có thay đổi quy luật làm việc dầm bê tông cốt thép chịu tải trọng tĩnh với dầm đối chứng 75 5.2.3.4 Coupler sau dầm bị phá hủy Hình ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM VÀ MƠ PHỎNG.62 Coupler sau dầm bị phá hủy Sau dầm bị phá hủy, thép không bị tuốt khỏi coupler coupler khơng có tượng xê dịch Vì vậy, cốt thép coupler liên kết dích chặt gần tuyệt đối xem mối nối thép đồng 76 5.3 So sánh kết thí nghiệm mơ dầm phần mềm Abaqus Hình ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM VÀ MƠ PHỎNG.63 Biểu đồ mối quan hệ tải trọng chuyển vị vị trí dầm dầm thực nghiệm dầm mơ Hình ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM VÀ MÔ PHỎNG.64 Biểu đồ mối quan hệ tải trọng chuyển vị vị trí dầm dầm thử có coupler nối dầm, dầm đối chứng dầm mơ 77 Hình ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM VÀ MƠ PHỎNG.63, Hình ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM VÀ MƠ PHỎNG.64 cho thấy mối quan hệ tải trọng chuyển vị vị trí dầm dầm thử, dầm đối chứng dầm mơ phần mềm Abaqus có hình dạng gần giống Trong giai đoạn làm việc đàn hồi đường quan hệ dầm thử dầm mô khác biệt độ lệch trung bình 2%, giai đoạn làm việc phi tuyến tải trọng dầm mô nhỏ so với dầm thử khoảng 7%, sai số chấp nhận kết mơ thiên an tồn Từ xem kết mô đáng tin cậy, độ giảm tiết diện coupler 12% 78 Chương KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 6.1 Kết luận kiến nghị Từ kết trình nghiên cứu, thí nghiệm đánh giá ảnh hưởng dầm bê tông cốt thép chịu tải trọng số lượng cốt thép mặt cắt nối ống ren thay đổi, thấy ưu điểm bật việc sử dụng coupler mối nối dầm bê tông cốt thép mặt kết cấu Qua nội dung phân tích đánh giá luận văn, rút kết luận kiến nghị sau đây: + Dầm bê tông cốt thép có số lượng cốt thép mặt cắt nối ống ren(coupler) thay đổi làm ảnh hưởng đến khả chịu lực dầm, nhiên việc ảnh hưởng tương đối thấp vào khoảng 11.5% giai đoạn đàn hồi không vết nứt, 12.5% giai đoạn đàn hồi có vết nứt, giai đoạn sau đàn hồi 15% giá trị chấp nhận + Dầm bê tơng cốt thép thay đối vị trí nối cốt thép số lượng cốt thép nối nối ống ren(coupler) mặt cắt, có chênh lệch khả chịu lực tương đối thấp, số giao động từ đến 6% + Có thể dùng phương pháp mô phần tử hữu hạn thơng qua phần mềm Abaqus để dự đốn phân tích ứng xử dầm bê tơng cốt thép có mối nối cốt thép ống ren 6.2 Hướng nghiên cứu Để đánh giá cách đầy đủ ứng xử kết cấu nối cốt thép ống ren (coupler) cần có thêm nghiên cứu dạng kết cấu, loại tải trọng tác động 79 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Bộ Xây dựng, (2012), TCVN 5574:2012: “Tiêu chuẩn thiết kế kết cấu bê tông cốt thép”, Hà nội [2] Bộ Xây dựng, (2009), TCVN 8163:2009: “Tiêu chuẩn thép cốt bê tông – mối nối ống ren”, Hà nội [3] B MacKay, D Schmidt and T Rezansoff, (1998) “Mechanical Connections of Reinforcing Bars, reported by ACI Committee 439 B” [4] Rasha T.S Mabrouk ,Ahmed Mounir,(2017) “Behavior of RC beams with tension lap splicesconfined with transverse reinforcement using different types of concrete under pure bending” [5] Standards New Zealand (2006), NZS 3101:2006: “Concrete Structures Standard - Part 1: The Design of Concrete Structures sets out minimum requirements for the design of reinforced and pre-stressed concrete structures” [6] American Concrete Institute (2011), ACI 318M-11: “Building Code Requirements for Structural Concrete and Commentary” [7] Ahmed El-Azab, Hatem M Mohamed, (2014) “Effect of tension lap splice on the behaviorof high strength concrete (HSC)beams” [8] Swami P S., Javehri S B., Mittapalli D L., Kore P N (2016), “Use Of Mechanical Splices For Reinforcing Steel” International Journal Of Innovation In Engineering, Research And Technology [Ijiert], Issn No - 2394-3696 [9] S.N.Harinkhede.,G.S.Supekar.,S.B.Ingvale.,V.V.Wagaralakar AS.Narwade S.M.Dhomse (2016) “Investigation Of New Techniques In Mechanical Rebar Coupler As An Alternative To Lap Splices”, Imperial Journal Of Interdisciplinary Research (Ijir) Issn: 2454-1362, Vol-2, Issue-6, PP.1039-1041 [10] JG 163-2004 Phương pháp nối thép cốt sử dụng ống ren Bộ Xây dựng Nước Cộng hòa nhân dân Trung Hoa [11] Bộ Xây dựng, (1999), TCXD 234 : 1999 “Nối thép cốt có gờ phương pháp dập ép ống nối – Hướng dẫn thiết kế, thi công nghiệm thu” Hà Nội 80 [12] B MacKay, , D Schmidt, and , T Rezansoff (1998) “Mechanical Connections of Reinforcing Bars, reported by ACI Committee 439” [13] ABAQUS Standard Version 6.13-4 and ABAQUS standard users’ manual The Abaqus software is a product of Dassault Systems Simulia Corp., Hibbitt Karlsson & Sorensen Inc., 2014 [14] Lê Anh Thắng, Nguyễn Tất Thành, Hoàng Trọng Quang “Validation of computational models of steel slag used as large particles in concrete beams” [15] D Ngo and A C Scordelis, “Finite Element Analysis of Reinforced Concrete Beams,” ACI Journal, Vol 64, 1967, pp 152-163 [16] Vebo, A and Ghali, A 1977 “Moment-Curvature Relations of Reinforced Concrete Slab” J Struct Div., ASCE, 103(ST3), 515–531 [17] João P Almeida1; Ovidiu Prodan2; Danilo Tarquini3 and Katrin Beyer, M.ASCE4(2017) “Influence of Lap Splices on the Deformation Capacity of RCWalls I: Database Assembly, Recent Experimental Data, and Findings for Model Development” [18] Ahmed El-Azab, Hatem M Mohamed (2014) “Effect of tension lap splice on the behavior of high strength concrete (HSC) beams” [19] Nguyễn Thanh Hưng, Nguyễn Trọng Hà, Phạm Văn Trung, Lê Công Điều (2017), “Xây dựng mơ hình đánh giá ảnh hưởng lực bám dính bê tơng cốt thép cho dầm bê tơng cốt thép chịu tải trọng”, Tạp chí kết cấu & công nghệ xây dựng, số 25 - 2017, tr 41-48 [20] Lê Anh Thắng, Nguyễn Thanh Hưng, Lê Ngọc Phương Thanh (2018), “Nghiên cứu thực nghiệm cường độ bê tơng có thành phần bê tơng tái chế”, Tạp chí Xây dựng-Bộ Xây dựng, số 7-2018, tr 34-36 [21] Nguyễn Đình Hùng, Phạm Ngọc Hào, Vũ Hồng Nghiệp (2017), “Ảnh hưởng chiều cao gờ mối nối cốt thép thường ống thép trụ tròn bơm vữa cường độ cao”, Tạp chí Giao thơng Vận Tải, pp.62-65, No.11 81 [22] Nguyễn Thanh Hưng, Nghiêm Mạnh Hiến, Trần Văn Liên (2015), “Tính tốn dầm bê tơng cốt thép bị ăn mòn phương pháp phần tử hữu hạn”, Tuyển tập Hội nghị Khoa học toàn quốc Cơ học Vật rắn biến dạng lần thứ XII, Đà nẵng, 67/8/2015 [23] Nguyễn Thanh Hưng (2013), “Mô dầm bê tông cốt thép bị ăn mòn xét đến cường độ liên kết cốt thép bê tông theo phương pháp phần tử hữu hạn”, Hội nghị Khoa học toàn quốc Cơ học Vật rắn biến dạng lần thứ XI - Thành phố Hồ Chí Minh, 7-9/11/2013, tr.542-550 [24] Fumin Li, Yingshu Yuan (2013), “Effects of corrosion on bond behavior between steel strand and concrete”, Construction and Building Materials, Vol 38 (2013), pp 413-422 [25] R Nayal, H.A Rasheed, “Tension stiffening model for concrete beams reinforced with steel and FRP Bars”, J Mater Civ Eng 18 (6) (2006) 831–841 [26] Bộ Xây dựng, (2012), TCVN 9381:2012: “Tiêu chuẩn hướng dẫn đánh giá mức độ nguy hiểm kết cấu nhà”, Hà nội 82