ĐIỀU TRA CHẤT LƯỢNG CỐT THÉP SỬ DỤNG TẠI MỘT SỐ CÔNG TRÌNH XÂY DỰNG TẠI CAM RANH

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TRƯƠNG VĂN CƯ ĐIỀU TRA CHẤT LƯỢNG CỐT THÉP SỬ DỤNG TẠI MỘT SỐ CƠNG TRÌNH XÂY DỰNG TẠI CAM RANH Chun ngành: Kỹ thuật Xây dựng cơng trình Dân dụng Công nghiệp Mã số: 60.58.02.08 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS TRẦN QUANG HƯNG Đà Nẵng - Năm 2018 LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa công bố cơng trình khác Tác giả luận văn Trương Văn Cư MỤC LỤC TRANG BÌA LỜI CAM ĐOAN MỤC LỤC TRANG TÓM TẮT LUẬN VĂN DANH MỤC CÁC BẢNG DANH MỤC CÁC HÌNH MỞ ĐẦU 1.Tính cấp thiết đề tài Mục tiêu nghiên cứu Đối tượng phạm vi nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ VẬT LIỆU CỐT THÉP VÀ TÌNH HÌNH SỬ DỤNG CỐT THÉP TẠI CAM RANH 1.1 Tổng quan vật liệu cốt thép 1.1.1 Yêu cầu chung 1.1.2 Phân loại cốt thép phạm vi sử dụng 1.1.3 Đặc trưng tiêu chuẩn đặc trưng tính tốn cốt thép 1.2 Tình hình sử dụng cốt thép cơng trình xây dựng Cam Ranh 1.2.1 Tình hình chung đầu tư xây dựng phát triển đô thị Cam Ranh 1.2.2 Qui mô kết cấu tình hình sử dụng cốt thép cơng trình bê tơng cốt thép xây dựng Cam Ranh CHƯƠNG PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ CÁC CHỈ TIÊU CƠ LÍ CỦA CỐT THÉP, LÝ THUYẾT NGẪU NHIÊN VÀ PHÂN TÍCH ĐỘ TIN CẬY 11 2.1 Các tiêu lí cốt thép 11 2.1.1 Độ bền kéo cốt thép 11 2.1.2 Tính uốn cốt thép 14 2.1.3 Phương pháp thử nghiệm 15 2.2 Đánh giá phù hợp tiêu lí cốt thép so với tiêu thiết kế cơng trình tiêu chuẩn qui định 23 2.2.1 Qui định chung 23 2.2.2 Hệ thống chứng nhận 24 2.2.3 Báo cáo kết 25 2.3 Phân tích độ tin cậy thành phần hệ thống 26 2.4 Cơ sở toán học phương pháp ngẫu nhiên 27 2.4.1 Tính toán cấp độ I 27 2.4.2 Tính tốn cấp độ II 28 2.4.3 Tính tốn cấp độ III 31 CHƯƠNG THỐNG KÊ VÀ ĐÁNH GIÁ CÁC CHỈ TIÊU CƠ LÝ CỦA CỐT THÉP SỬ DỤNG TẠI MỘT SỐ CÔNG TRÌNH XÂY DỰNG Ở CAM RANH 33 3.1.Thống kê số liệu 33 3.1.1 Cơng trình trường THCS Cam Phú 33 3.1.2 Cơng trình Trường Dân tộc Nội trú Cam Ranh 33 3.1.3 Cơng trình Trường Tiểu học Cam Thuận 34 3.1.4 Cơng trình Trung tâm thương mại Cam Ranh 35 3.1.5 Cơng trình Siêu thị Maximark Cam Ranh 37 3.1.6 Cơng trình Bệnh viện đa khoa khu vực Cam Ranh 38 3.1.7 Cơng trình Nhà hành chính, nhà sửa chữa vũ khí, khí tài tàu mặt nước, tàu ngầm/X52 39 3.1.8 Cơng trình Sân bay Cam Ranh 41 3.1.9 Cơng trình Trường THCS Nguyễn Khuyến 42 3.1.10 Cơng trình Trường Mẫu giáo Cam Thịnh Đông 43 3.1.11 Cơng trình Trường Mầm non 2/4 44 3.1.12 Cơng trình Trường Tiểu học Cam Thịnh 45 3.1.13 Cơng trình Trường tiểu học Cam Nghĩa 46 3.1.14 Cơng trình Trường tiểu học Cam Nghĩa 47 3.1.15 Cơng trình Trường tiểu học Cam Phúc Nam 48 3.2 Qui đổi số liệu thu thập từ thực tế biến số kỳ vọng 49 3.2.1 Phân tích đánh giá cường độ chịu kéo tính tốn thực tế (Rstt) so với cường độ chịu kéo tính tốn(Rs) TCVN 5574:2012 49 3.2.2 Phân tích đánh giá Ứng suất bền thực tế (Rmtt) so với mác thép theo TCVN 1651-1:2008 TCVN 1651-2:2008 (Rmtc) 49 3.2.3 Phân tích đánh giá Mơ đun đàn hồi thực tế(Ett) so với mô đun đàn hồi theo TCVN 5574:2012 (Etc) 50 3.3 Tìm hàm phân phối xác suất phù hợp phần mềm BESTFIT 60 3.3.1 Giới thiệu phần mềm BESTFIT 60 3.3.2 Kết tìm hàm phân phối xác suất phù hợp BESTFIT 62 3.4 Tìm độ tin cậy phần mềm VAP 63 3.4.1 Giới thiệu phần mềm VAP 63 3.4.2 Xây dựng Hàm tin cậy 64 3.4.3 Kết tính tốn độ tin cậy 65 3.4.4 Kết xác định giá trị tính tốn ứng với độ tin cậy P=95% 71 3.4.5 Nhận xét, đánh giá kết 76 3.4.6 Kết luận chương 77 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 79 TÀI LIỆU THAM KHẢO 81 PHỤ LỤC QUYẾT ĐỊNH GIAO ĐỀ TÀI LUẬN VĂN THẠC SĨ (BẢN SAO) BẢN SAO KẾT LUẬN CỦA HỘI ĐỒNG, BẢN SAO NHẬN XÉT CỦA CÁC PHẢN BIỆN TRANG TÓM TẮT LUẬN VĂN ĐIỀU TRA CHẤT LƯỢNG CỐT THÉP SỬ DỤNG TẠI MỘT SỐ CƠNG TRÌNH XÂY DỰNG TẠI CAM RANH Học viên : Trương Văn Cư Chuyên ngành: Xây dựng Dân dụng Công nghiệp Mã số: 60.58.02.08 Khóa: 33 Trường Đại học Bách khoa - ĐHĐN Tóm tắt - Kết cấu bê tơng cốt thép giữ vai trị chủ đạo cơng trình xây dựng nước ta Các thông số kỹ thuật cốt thép giới hạn chảy, giới hạn bền môđun đàn hồi tiêu quan trọng định đến khả chịu lực Khi đưa vật liệu vào thi cơng cơng trình, tiêu phải kiểm tra thơng qua thí nghiệm số mẫu đại diện, đảm bảo tuyệt đối yêu cầu đưa thiết kế Chính việc điều tra, thí nghiệm đánh giá chất lượng cốt thép cơng trình quan trọng Nhằm đưa kết luận chất lượng thép sử dụng cơng trình xây dựng địa bàn thành phố Cam Ranh, đồng thời đề xuất hướng phát triển quản lý chất lượng cốt thép cơng trình xây dựng địa phương, đề tài thu thập số liệu thí nghiệm kéo cốt thép cơng trình, dựa vào lý thuyết xác suất thống kê để phân tích đánh giá độ tin cậy tiêu lý thép sở số liệu thu thập so với yêu cầu thiết kế quy định tương ứng tiêu chuẩn Kết cho thấy độ tin cậy Cường độ chịu kéo tính toán thực tế 96.14%, Giới hạn bền 98.64 % Mô đun đàn hồi đạt độ tin cậy gần 80% Từ khóa- Cốt thép; giới hạn chảy; giới hạn bền ; mô-đun đàn hồi ; độ tin cậy ABSTRACT ASSESSEMENT OF REINFORCED STEEL BAR QUALITY – CASE STUDY IN CAM RANH Student: Truong Van Cu Code: 60.58.02.08 Major: Civil Engineering Course: 33 Polytechnic University – DHDN Abstract – Reinforced concrete structures are playing a leading role in civil engineering in Vietnam The basic specifications of reinforced steel bar such as yield limit, ultimate strength and modulus of elasticity are important indicators for assessing its bearing capacity Although these specifications are tested by sampling before using, they seldom abide strictly to required specifications Therefore, it is also very important to assess and test the quality of reinforced steel bars in buildings In order to draw conclusions on the quality of steel used in the construction works in Cam Ranh city, and to propose the next step in the quality management of reinforced steel in construction, the research has collected reinforced steel’ punch test data, then using statistical analysis to estimate confidence level of mechanical properties of steel from said data against the design requirements and corresponding provisions in the standard Research shows that confidence level of computed tensile strength is 96.14%, that of ultimate strength is 98.64%, but that of elasticity modulus is just nearly 80% Keywords – reinforced steel bar; yield limit; ultimate strength; elasticity modulus; confidence interval DANH MỤC CÁC BẢNG Số hiệu Tên bảng Trang 3.1 Kết thí nghiệm thép Trường THCS Cam Phú 33 3.2 Kết thí nghiệm thép Trường Dân tộc Nội trú Cam Ranh 34 3.3 Kết thí nghiệm thép Trường Tiểu học Cam Thuận 35 3.4 Kết thí nghiệm thép Trung tâm thương mại Cam Ranh 36 3.5 Kết thí nghiệm thép Siêu thị Maximark Cam Ranh 37 3.6 Kết thí nghiệm thép Bệnh viện đa khoa khu vực Cam Ranh 38 3.7 Kết thí nghiệm thép Nhà hành chính, nhà sửa chữa vũ khí, khí tài tàu mặt nước, tàu ngầm/X52 40 3.8 Kết thí nghiệm thép Sân bay Cam Ranh 41 3.9 Kết thí nghiệm thép Trường THCS Nguyễn Khuyến 42 3.10 Kết thí nghiệm thép Trường Mẫu giáo Cam Thịnh Đơng 43 3.11 Kết thí nghiệm thép Trường Mầm non 2/4 44 3.12 Kết thí nghiệm thép Trường Tiểu học Cam Thịnh 45 3.13 Kết thí nghiệm thép Trường tiểu học Cam Nghĩa 46 3.14 Kết thí nghiệm thép Trường tiểu học Cam Nghĩa 47 3.15 Kết thí nghiệm thép Trường tiểu học Cam Phúc Nam 48 Bảng tổng hợp kết tính tốn biến số kỳ vọng cường độ tính tốn (X), Ứng suất bền (Y) mô đun đàn hồi thực tế (Z) 3.16 cốt thép cơng trình so với tiêu chuẩn: TCVN1651:1985, TCVN1651-1:2008, TCVN1651-2:2008, TCVN5574:1985 TCVN5574:2012 51 3.17 Tổng hợp hàm phân phối phù hợp tham số thống kê 63 3.18 Tổng hợp kết tính tốn độ tin cậy 70 3.19 Kết tính tốn độ tin cậy P = 95% 76 3.20 Tổng hợp kết đánh giá tiêu lý cốt thép 77 DANH MỤC CÁC HÌNH Số Tên hình hiệu 2.1 2.2 2.3 Biể u đồ ứng suấ t và biế n da ̣ng Ví dụ giới hạn chảy cho kiểu đường cong khác Các kiểu đường cong ứng suất - biến dạng khác để xác định giới hạn bền kéo, Rm Trang 12 13 14 2.4 Hàm tin cậy biểu diễn mặt phẳng RS 26 2.5 Định nghĩa xác suất xảy cố số độ tin cậy 26 3.1 Cửa sổ làm việc BESTFIT 61 3.2 Đồ thị phân phối xác suất phù hợp theo BESTFIT 62 3.3 Nhập hàm tin cậy 63 3.4 Nhập hàm phân phối cho biến ngẫu nhiên 64 3.5 Kết giải hàm tin cậy phương pháp FORM 64 3.6 Biểu diễn đồ thị hàm phân phối Lognormal theo X 65 3.7 Biểu diễn đồ thị hàm phân phối Lognormal theo Y 66 3.8 Biểu diễn đồ thị hàm phân phối Lognormal theo Z 66 3.9 Kết tính tốn độ tin cậy X phần mềm VAP 67 3.10 Kết tính tốn độ tin cậy Y phần mềm VAP 68 3.11 Kết tính tốn độ tin cậy Z phần mềm VAP 69 3.12 Kết tính tốn độ tin cậy X với Tx=1.015 71 3.13 Kết tính tốn độ tin cậy X với Tx=1.018 72 3.14 Kết tính tốn độ tin cậy X với Tx=1.02 72 3.15 Kết tính tốn độ tin cậy X với Tx=1.025 73 3.16 Kết tính toán độ tin cậy X với Tx=1.05 73 3.17 Kết tính tốn độ tin cậy Y với Ty=1.01 74 3.18 Kết tính tốn độ tin cậy Y với Ty=1.02 74 3.19 Kết tính tốn độ tin cậy Y với Ty=1.022 75 3.20 Kết tính tốn độ tin cậy Y với Ty=1.025 75 MỞ ĐẦU 1.Tính cấp thiết đề tài Hiện nay, nhiều nước giới, cơng trình xây dựng bê tông cốt thép chiếm tỷ lệ lớn lên tới 70-80% Ở nước ta, điều kiện kinh tế kỹ thuật, kết cấu bê tông cốt thép giữ vai trị chủ đạo cơng trình xây dựng dân dụng cơng nghiệp Sở dĩ kết cấu bê tông cốt thép sử dụng rộng rãi bê tơng có khả chịu nén cao, kết hợp với thép chịu kéo tốt làm cốt tạo nên kết cấu vừa chịu kéo vừa chịu nén tốt kết cấu chịu uốn, nén lệch tâm kết cấu chịu lực cơng trình Chính việc điều tra, thí nghiệm đánh giá chất lượng bê tông cốt thép cơng trình quan trọng Các thơng số kỹ thuật cốt thép (giới hạn chảy, giới hạn bền môđun đàn hồi cốt thép …) tiêu quan trọng để đánh giá khả chịu lực nó, phụ thuộc vào thành phần cấu trúc cơng nghệ chế tạo Có nhiều yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng thép đưa sử dụng cơng trình xây dựng nước ta giai đoạn phụ thuộc nhiều vào nhà sản xuất thép Để đánh giá chất lượng thép cần phải có điều tra đầy đủ từ khâu chế tạo, khâu cung ứng, thu thập phân tích kết thí nghiệm đến tình hình sử dụng thép cơng trình xây dựng Mặc dù khâu chế tạo vật liệu thép có hệ thống quản lý chất lượng nội chặt chẽ, song chủ yếu có nhà sản xuất có uy tín giới trì tốt hệ thống quản lý chất lượng Thực tế Việt nam có nhiều doanh nghiệp chế tạo cung cấp thép, nhiều sản phẩm sở không ổn định tiêu hình học (đường kính, trọng lượng đơn vị) việc điều tra đánh giá chất lượng thép làm cốt bê tông cơng trình xây dựng cần thiết Trên địa bàn TP Cam Ranh, tỉnh Khánh Hịa số lượng cơng trình cao tầng cịn hạn chế, đa số cơng trình từ tầng trở xuống xây dựng Để có nhìn nhận, đánh giá cách khái quát tranh chất lượng cốt thép sử dụng cơng trình địa bàn thành phố, việc thu thập số liệu thí nghiệm kéo cốt thép số cơng trình Cam Ranh, đánh giá xem tiêu lí có đạt u cầu thiết kế không, mức độ đạt để đưa kết luận đánh giá chung chất lượng thép sử dụng cơng trình xây dựng địa bàn thành phố cần thiết Do đó, việc lựa chọn đề tài: “Điều tra chất lượng cốt thép sử dụng số cơng trình xây dựng Cam Ranh” đề xuất hợp lý để giải vấn đề đặt 2 Mục tiêu nghiên cứu - Thu thập số liệu thí nghiệm kéo cốt thép số cơng trình Cam Ranh; - Đánh giá xem tiêu lí có đạt u cầu thiết kế khơng, mức độ đạt nào; - Đưa kết luận đánh giá chung chất lương thép sử dung cơng trình xây dựng địa bàn thành phố Cam Ranh Đối tượng phạm vi nghiên cứu - Đối tượng: Cốt thép sử dụng cơng trình bê tơng cốt thép Cam Ranh - Phạm vi nghiên cứu: Các tiêu lí như: giới hạn chảy, giới hạn bền môđun đàn hồi cốt thép Phương pháp nghiên cứu - Sử dụng phương pháp thu thập số liệu từ thí nghiệm thực tế thông qua hồ sơ quản lý chất lượng cơng trình thực hiện; - Phân tích đánh giá độ tin cậy tiêu lý thép sở số liệu thu thập quy định tương ứng tiêu chuẩn để đưa kết luận kiến nghị QUYẾT ĐỊNH GIAO ĐỀ TÀI BẢN SAO KẾT LUẬN CỦA HỘI ĐỒNG, BẢN SAO NHẬN XÉT CỦA CÁC PHẢN BIỆN