Khả năng chống nén thủng của sàn phẳng bê tông cốt thép có sử dụng sợi thép phân tán

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA KỸ THUẬT XÂY DỰNG TRAÀN NGỌC THANH KHẢ NĂNG NÉN THỦNG CỦA SÀN PHẲNG BÊ TƠNG CỐT THÉP DỰ ỨNG LỰC CĨ SỬ DỤNG SỢI THÉP PHÂN TÁN Chuyên ngành : XÂY DỰNG DÂN DỤNG VÀ CÔNG NGHIỆP Mã số ngành : 60 58 20 LUẬN VĂN THẠC SĨ TP HCM, THÁNG 12 NĂM 2010 CÔNG TRÌNH ĐƯC HOÀN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH Cán hướng dẫn khoa học: TS NGUYỄN MINH LONG Cán chấm nhận xét 1: Cán chấm nhận xét 2: Luận văn thạc só bảo vệ : HỘI ĐỒNG CHẤM BẢO VỆ LUẬN VĂN THẠC SĨ TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA, ngày …………tháng ……………năm 2010 ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP HCM PHÒNG ĐÀO TẠO SĐH CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHIÃ VIỆT NAM Độc Lập - Tự Do - Hạnh Phúc -oOo Tp HCM, ngày tháng năm 2010 NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: Trần Ngọc Thanh Giới tính : Nam Ngày, tháng, năm sinh : 31/05/1984 Nơi sinh : Gia Lai Chuyên ngành : Xây dựng Dân Dụng Công Nghiệp MSHV : 02108725 1- TÊN ĐỀ TÀI: KHẢ NĂNG NÉN THỦNG CỦA SÀN PHẲNG BÊ TƠNG CỐT THÉP DỰ ỨNG LỰC CĨ SỬ DỤNG SỢI THÉP PHÂN TÁN 2- NHIỆM VỤ LUẬN VĂN : - Phân tích kiểm chứng cơng thức tính khả kháng chọc thủng sàn BTCT dự ứng lực gia cường sợi thép có - Đề xuất cơng thức để tính tốn khả kháng chọc thủng sàn phẳng BTCT dự ứng lực gia cường sợi thép phân tán Tiến hành đánh giá kiểm chứng tính xác cơng thức đề xuất so sánh với cơng thức có - Nghiên cứu thực nghiệm để khảo sát ảnh hưởng hàm lượng sợi thép đến khả kháng chọc thủng sàn phẳng BTCT dự ứng lực gia cường sợi thép phân tán - Mô số để khảo sát ứng xử khả kháng chọc thủng sàn BTCT dự ứng lực gia cường sợi thép cách sử dụng phần mềm ATENA 3D 3- NGÀY GIAO NHIỆM VỤ : 4- NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ : 5- HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN : TS NGUYỄN MINH LONG Nội dung đề cương Luận văn thạc sĩ Hội Đồng Chuyên Ngành thông qua CÁN BỘ HƯỚNG DẪN (Họ tên chữ ký) TS Nguyễn Minh Long CHỦ NHIỆM BỘ MÔN QUẢN LÝ CHUYÊN NGÀNH (Họ tên chữ ký) LỜI CÁM ƠN Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn cảm phục sâu sắc đến Thầy hướng dẫn Thầy Nguyễn Minh Long, nhiệt tình hướng dẫn truyền đạt kiến thức cho suốt thời gian làm luận văn Chân thành cám ơn Thầy cán Phịng thí nghiệm kết cấu cơng trình Khoa Kỹ Thuật Xây Dựng - Trường Đại học Bách khoa TP.HCM tạo điều kiện giúp đỡ trình thực luận văn Xin chân thành cám ơn hổ trợ, động viên Ba, Mẹ Anh trai giúp theo đuổi hồn thành chương trình cao học Cám ơn giúp đỡ nhiệt tình hiệu cán Viện khoa học công nghệ xây dựng Phân viện Miền Nam Công ty Bekaert Xin cám ơn anh chị đồng nghiệp Công ty Xây dựng – Tư vấn – Thương mại HNP hổ trợ từ buổi đầu đến hồn thành chương trình học Chân thành cám ơn MỤC LỤC CÁC KÍ HIỆU SỬ DỤNG TRONG LUẬN VĂN DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT DANH MỤC CÁC BẢNG DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ GIỚI THIỆU TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU 2.1 Mơ hình tính tốn 2.1.1 Mơ hình bán thực nghiệm 2.1.2 Mơ hình phân tích dầm 2.1.3 Mơ hình lý thuyết đàn hồi 2.1.4 Mơ hình lý thuyết đường chảy dẻo 2.1.5 Mô hình chống giằng 2.2 Tiêu chuẩn tính tốn hành 11 2.2.1 Tiêu chuẩn Mỹ (ACI 318-05) 11 2.2.2 Tiêu chuẩn Canada ( CSA A23.3-04) 12 2.2.3 Tiêu chuẩn Úc (AS3600 -1988) 13 2.2.4 Tiêu chuẩn Châu Âu (EC2-2003) 13 2.2.5 Hướng dẫn tính tốn (CEB FIP, 1992) 15 2.2.6 Đề xuất Regan cộng (Regan et al., 2005) 15 2.2.7 Nhận xét mơ hình 16 2.3 Đề xuất tính tốn cho sàn bê tơng cốt thép có gia cường sợi thép 17 2.3.1 Đề xuất Harajli cộng (Harajili et al., 1994) 17 2.3.2 Đề xuất Choi cộng (Choi et al, 2007) 18 i 2.4 Một số kết thực nghiệm có sàn dự ứng lực 20 2.5 Tổng quan nguyên cứu Việt Nam 22 MỤC TIÊU, Ý NGHĨA VÀ NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 23 3.1 Mục tiêu nguyên cứu 23 3.2 Ý nghĩa nguyên cứu 23 3.2.1 Ý nghĩa thực tiễn 23 3.2.2 Ý nghĩa khoa học 23 3.3 Nội dung nguyên cứu 24 PHÂN TÍCH LÝ THUYẾT 26 4.1 Giới thiệu nhân xét cơng thức có 26 4.1.1 Cơng thức tính khả kháng chọc thủng sàn bê tông ứng lực trước 26 4.1.2 Công thức tính khả kháng chọc thủng sàn bê tông cốt thép gia cường sợi thép 27 4.1.3 Cơng thức tính khả kháng chọc thủng sàn bê tông ứng lực trước gia cường sợi thép 27 4.2 Công thức đề xuất 28 4.3 Đánh giá tính xác cơng thức đề xuất 37 4.3.1 Kiểm chứng công thức kết thực nghiệm 37 4.3.2 So sánh công thức đề xuất với số tiêu chuẩn tính tốn chọc thủng sàn bê tông dự ứng lực 42 4.4 Kết luận 52 PHÂN TÍCH THỰC NGHIỆM 53 5.1 Vật liệu 53 5.1.1 Bê tông 53 ii 5.1.2 Cáp dự ứng lực 53 5.1.3 Cốt thép thường 53 5.1.4 Sợi thép phân tán 55 5.2 Mẫu sàn thí nghiệm 56 5.3 Q trình đúc mẫu thí nghiệm 60 5.4 Dụng cụ đo đạc 62 5.5 Bố trí thiết bị đo đạc 62 5.6 Quy trình gia tải 63 5.7 Xử lý, nhận xét đánh giá kết 65 5.7.1 Kiểu phá hoại sàn 66 5.7.2 Khả kháng nứt sàn 67 5.7.3 Quan hệ lực – chuyển vị sàn 68 5.7.4 Khả kháng chọc thủng sàn 70 MÔ PHỎNG SỐ BẰNG ATENA 3D 72 6.1 Giới thiệu 72 6.2 Mơ hình vật liệu 72 6.2.1 Mơ hình bê tơng 73 6.2.2 Mơ hình cốt thép dọc chịu lực, cáp dự ứng lực, sợi thép phân tán 73 6.3 Mô sàn phẳng dự ứng lực sử dụng sợi thép phân tán 75 6.4 Kết phân tích 81 6.4.1 Kiểu phá hoại 81 6.4.2 Khả kháng chọc thủng sàn 82 6.4.3 Quan hệ lực – chuyển vị 83 6.5 Nhận xét 86 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 87 iii 7.1 Kết luận 87 7.2 Kiến nghị 88 TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC 9-1 9.1 Kết thí nghiệm vật liệu 9-1 9.1.1 Bê tông 9-1 9.1.2 Cốt thép dọc chịu lực 9-1 9.2 Kết thí nghiệm mẫu sàn 9-2 9.3 Kết mô Atena 3D 9-4 9.4 Chuyển đổi công thức lý thuyết thành công thức thiết kế theo EC0 9-5 10 LÝ LỊCH TRÍCH NGANG iv DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT ACI American Concrete Institute CSA Canadian Standards Association AS Australia Standards EC Eurocode CEB-FIP Comite Euro-International du Beton (CEB) and the Federation Internationale de la Precontrainte TCXDVN Tiêu Chuẩn Xây Dựng Việt Nam BS British Standards BTCT Bê tông cốt thép Mean Giá trị trung bình STD Độ lệch chuẩn COV Hệ số biến thiên FEM Finite element method v CÁC KÝ HIỆU SỬ DỤNG TRONG LUẬN VĂN Ký tự Mô tả Đơn vị ac Khoảng cách từ gối tựa đến mép cột [m] aT Chiều dài hình chiếu ngang vết nứt nghiêng [m] b0,u Chu vi tháp chọc thủng [m] b1 Chiều dài cạnh mặt trung bình tháp chọc thủng [m] beff Chiều rộng tiết diện dầm tương đương [m] c Kích thước tiết diện cột [m] d Chiều cao làm việc sàn [m] dp Khoảng cách từ tâm bó cáp đến thớ chịu nén sàn [m] D Chiều dày sàn [m] Df Đường kính sợi thép Ec Môđun đàn hồi bê tông [MPa] Es Môđun đàn hồi thép [MPa] fc′ Cường độ chịu nén danh định mẫu bê tông lăng trụ [MPa] fck Cường độ chịu nén danh nghĩa mẫu bê tông lăng trụ [MPa] fc,cube Cường độ chịu nén mẫu bê tông lập phương [MPa] fsp,cube Cường độ chịu kéo chẻ đôi mẫu bê tông lập phương [MPa] fy Cường độ chảy dẻo cốt thép [MPa] fu Cường độ chịu kéo cực hạn cốt thép [MPa] Fc Lực nén bê tông [KN] FS Lực kéo cốt thép [KN] Fp Lực kéo cáp [KN] Ff Lực kéo cốt sợi thép [KN] F Diện tích tiết diện sàn [mm] [mm2] vi Chương 6: Mô số ATENA 3D 350 Lực chọc thũng Vu (KN) 300 250 200 150 100 S5-45kg/m3 50 Atena-45kg/m3 0 10 20 30 Chuyển vị δ(mm) Hình 6.19 – Quan hệ lực - chuyển vị sàn gia cường 45kg/m3 sợi thép theo thực nghiệm theo mô ATENA 3D 350 Lực chọc thũng Vu (KN) 300 250 200 150 100 S6-60kg/m3 50 Atena-60kg/m3 0 10 20 30 Chuyển vị δ(mm) Hình 6.20 – Quan hệ lực - chuyển vị sàn gia cường 60kg/m3 sợi thép theo thực nghiệm theo mô ATENA 3D Trang 85 Chương 6: Mô số ATENA 3D 6.5 NHẬN XÉT Dựa kết mô 12 sàn phần mền ATENA 3D so sánh với kết 12 sàn thực nghiệm, đưa vài nhận xét sau: • ATENA 3D dự đoán khả chống chọc thủng sàn tương đối sát với kết thực nghiệm Giá trị trung bình lực gây chọc thủng sàn phân tích ATENA 3D 82% giá trị lực theo thực nghiệm • Trong giai đoạn đàn hồi, ứng xử sàn ATENA 3D thực nghiệm giống Nhưng giai đoạn sau vết nứt xuất hiện, quan hệ lựcchuyển vị sàn ATENA 3D thực nghiệm có khác biệt rỏ rệt Nguyên nhân thực nghiệm tất sàn bị phá hoại theo kiểu chọc thủng, khi, kiểu phá hoại sàn quan sát ATENA có kết hợp chọc thủng uốn Điều làm cho chuyển vị sàn ATENA lớn so với thực nghiệm quan hệ lực - chuyển vị sàn ATANA 3D giai đoạn sau vết nứt xuất thoải so với thực nghiệm • Việc mô cách sử dụng phần mềm FEM hữu ích nghiên cứu thực nghiệm Kết mơ dùng để dự đốn trước tiến hành thí nghiệm để kiểm chứng với kết nghiên cứu thực nghiệm Điều giúp cho người nghiên cứu có nhìn tổng qt vấn đề nghiên cứu mô xác giúp giải tốn kinh phí thường gặp nghiên cứu thực nghiệm Trang 86 Chương : Kết luận Kiến nghị Chương 7 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 7.1 KẾT LUẬN Dựa kết khảo sát thực nghiệm sàn phẳng BTCT dự ứng lực có gia cường sợi thép, kết kiểm chứng công thức đề xuất thông qua liệu 58 sàn thực nghiệm, kết so sánh công thức đề xuất với công thức thiết kế có, kết từ mơ số phần mềm ATENA 3D, số kết luận rút sau: 1) Cơng thức đề xuất cho kết sát với kết thực nghiệm với tính ổn định cao độ phân tán thấp Điều thể qua giá trị trung bình tỉ số kết dự đốn khả kháng chọc thủng liên kết sàn-cột theo công thức đề xuất với kết thực nghiệm 0.89 Giá trị độ lệch chuẩn kết tính theo công thức đề xuất 0.102 (10.2%) hệ số biến thiên 0.115 (11.5%) 2) Công thức lý thuyết đề xuất qua trình biến đổi để trở thành cơng thức thiết kế cho kết an tồn Trong trường hợp sàn ứng lực trước khơng có sợi thép, so sánh công thức thiết kế đề xuất với số cơng thức thiết kế có tiêu chuẩn hành ACI-318-05, CEB-FIP MC 90, EC2 cho thấy công thức đề xuất cho giá trị gần với thực nghiệm với độ phân tán nhỏ 3) Công thức đề xuất xét ảnh hưởng yếu tố như: kích thước tiết diện sàn, độ lệch căng cáp, tỉ số nhịp chiều dày sàn, ảnh hưởng cốt thép dọc cấu tạo So với công thức thực nghiệm, công thức giải tích giải thích cách định lượng ảnh hưởng chế truyền ứng suất cắt vấn đề chọc thủng Và thấy rằng, cơng thức giải tích thể chất vật lý vấn đề cách rỏ ràng 4) Sử dụng sợi thép với hàm lượng thay đổi từ 30 đến 60 kg/m3, làm gia tăng đáng kể khả kháng chọc thủng vùng liên kết sàn-cột từ 16 đến 28% Sợi thép bê tơng có tác dụng làm tăng độ cứng, giảm chuyển vị, giảm bề rộng khe nứt giúp sàn làm Trang 87 Chương : Kết luận Kiến nghị việc dẻo dai Bên cạnh việc gia cường sợi thép cịn làm tăng tính tốn khối cho vùng liên kết sàn - cột làm mềm hóa kiểu phá hoại chọc thủng đây, 5) Sử dụng phần mềm ATENA 3D mơ tương đối xác ứng xử thực tế mẫu sàn chịu tác động lực chọc thủng Khả chống chọc thủng sàn mô tương đối sát với kết thực nghiệm Giá trị trung bình lực gây chọc thủng sàn theo mô xấp xỉ 82% giá trị lực theo thực nghiệm 6) Việc mô cách sử dụng phần mềm FEM hữu ích nghiên cứu thực nghiệm Kết mơ dùng để dự đốn trước tiến hành thí nghiệm để kiểm chứng với kết nghiên cứu thực nghiệm Điều giúp cho người nghiên cứu có nhìn tổng qt vấn đề nghiên cứu mơ xác giúp giải tốn kinh phí thường gặp nghiên cứu thực nghiệm 7.2 KIẾN NGHỊ Dựa kết nghiên cứu đạt được, tác giả kiến nghị hướng phát triển đề tài: 1) Khả kháng chọc thủng sàn bê tông dự ứng lực có gia cường sợi thép phân tán chịu tác động kết hợp tải trọng đứng ngang 2) Ảnh hưởng yếu tố kích thước (size effect) đến khả kháng chọc thủng sàn bê tông dự ứng lực sử dụng sợi thép phân tán 3) Khả kháng chọc thủng sàn bê tông dự ứng lực có gia cường sợi thép phân tán chịu tác động tải trọng động 4) Khả kháng chọc thủng liên kết sàn - cột biên ứng lực trước có sử dụng sợi thép phân tán Trang 88 Tài liệu tham khảo TÀI LIỆU THAM KHẢO ACI Committee 2005 Building code requirements for reinforced concrete and commentary American Concrete Institure, Farmington Hills , MI, 430pp ACI-ASCE Committee 423 1989 Recommendations for Concrete Members Prestressed With Unbonded Tendons ACI Structural Journal, Vol 86, No 3, MayJune, 1989, pp.301-318 Alexander, S D B, and Simmonds, S H 1987 Ultimate strength of slab–column connections ACI Struct J:255–61 Alexander, S D.B., and Simmonds, S H 1992 Punching shear tests of concrete slab– column joints containing fiber reinforcement ACI Struct J ; 89(4):425–32 Allouche E N., Campbell T I., Green M F and Soudki K.A 1998 Tendon stress in continuous unbonded prestressed concrete members – part 1: review of literature PCI Journal, 43,No 6, 86–93.éd AS 3600 1988 Australian standard for concrete structures Standards Association of Australia.ération Baker A L L 1949 Plastic theory of design for ordinary reinforced and prestressed concrete including moment redistribution in continuous members Magazine of Concrete Research,1, No.2, 57–66 BS 8110 1997 Structural use of concrete, part 1, code of practice for design and construction British Standards Institution Burns, N H., and Hemakon, R 1977 Test of Scale Model Post-Tensioned Flat Plate, Journal of the Structural Division, ASCE, V 103, No ST6, June, pp 1237-1255 Canadian Standards Association 2004 Code for the design of concrete structures for buildings CSA Standard CAN3-A23.3 -04, Rexdale, Ont Carvalho, R J S, Regan, P E., and Melo, G S S A 2005 Punching resistances of unbonded post-tensioned slabs by decompression methods, Structural Concrete Corrêa, G S 2001 Puncionamento em Lajes Cogumelo Protendidas com Cabos Não Aderentes, MSc dissertation, Department of Civil and Environmental Engineering, University of Brasília, Brasília, Brazil, 153 pp Tài liệu tham khảo CEB-FIP MC 90 1993 Design of concrete structures CEB-FIP-Model-Code 1990 Thomas Telford EC 2004 Design of concrete structures, part I: General rules and rules for buildings European Committee for Standardization Brussels EC 2004 Basis of structural design, BSI.Inernationale du Béton F T K Au and J S Du 2004 Prediction of ultimate stress in unbonded prestressed tendons Magazine of Concrete Research, 56, No 1, February, 1–11 Fraser DJ 1983 Elastic analysis of laterally loaded frames J Struct Eng ;109(6):1479–89 Harajli, M H., Maalouf, D., and Khatib, H 1995 Effect of fibers on the punching shear strength of slab–column connections Cem Concr Compos; Vol 17:161–70 Hassanzadeh, G 1998 Betongplattor pa Pelare, Dimensionerings Metoder för Plattor Med Icke Vidhäftande Spännarmering, TRITA-BKN Bulletin 43, Institutionen för Byggkonstruktion, Kungl-Tekniska Hưgskolan, Stockholm, Sweden , pp 110-130 Hồng Quang Nhu 2007 Nguyên cứu thực nghiệm xác định tổn hao ứng suất trước từ biến co ngót bê tơng Tạp chí Khoa học Cơng nghệ, số 3/2007 Kinnunen, S., and Nylander, H 1960 Punching of Concrete Slabs without Shear Reinforcement, Transactions of the Royal Institute of Technology, Stockholm, No 158, 112 pp Kosut, G M.; Burns, N H.; and Winter, C V 1985 Test of Four-Panel PostTensioned Flat Plate, Journal of the Structural Division, ASCE, V 111, No 9, Sept, pp 1916-1929 Kordina, K., and Nölting, D 1986 Tragfähigkeit durchstanzgefährdeter stahlbetonplatten, Deutscher Ausschuss für Stahlbeton, Berlin, Germany, 60 pp Kordina, K., and Nölting, D 1984 Versuche zum Durchstanzen ohne Verbund Vorgespannter Flachdecken, Lehrstuhl für Massivbau, Technische Universität, Braunschweig, Germany, 59 pp Tài liệu tham khảo Kyoung-Kyu Choi, Mahmoud M Reda Taha, Hong-Gun Park, Arup K Maji 2007 Punching shear strength of interior concrete slab–column connections reinforced with steel fibers ScienceDirect; Cement & Concrete Composites 29, 409–420 Pannell F N 1969 The ultimate moment of resistance of unbonded prestressed concrete beams Magazine of Concrete Research, 21, No 66, 43–54 Phạm Duy Anh 2005 Bê tông cốt sợi thép cường độ cao ứng dụng Tạp chí khoa học GTVT Melges, J L P 2000 Análise Experimental da Punỗóo em Lajes de Concreto Armado e Protendido, PhDEng thesis, Escola de Engenharia de São Carlos, Universidade de São Paulo, São Carlos, Brasil, 350 pp Naaman A E and Alkhairi F M 1991 Stress at unbonded posttensioned tendons: part 2-proposed methodology ACI Structural Journal, 88, No 6, 683–692 Naaman AE, Reinhardt HW 2003 High performance fiber reinforced cement composites: HPFRCC In: RILEM proceedings Pro 30 RILEM Publications SARL Narayanan R, Darwish IYS 1987 Use of steel fibers as shear reinforcement ACI Struct J ;84(3):216–27 Nguyen-Minh Long, Marian Rovnák, Tran-Quoc Toan, Nguyen-Kim Khanh 2010 “Punching shear resistance of steel fiber reinforced concrete flat slabs”, Proccedings of The Twelfth East Asia-Pacific Conference on Structural Engineering and Construction (EASEC-12), 24-26th January 2011, Hong Kong Special Administrative Region, China, 535-536 Nguyen-Minh Long, Marian Rovnak, Tran-Ngoc Thanh, Le-Phuoc Them, (2011) “Punching shear capacity of post-tensioned concrete flat slabs using steel fibers”, The 9th International Symposium on High Performance Concrete - Design, Verification & Utilization, 9-11th August 2011, Christchurch, New Zealand Nguyễn Tiến Chương 2007 Dầm bê tông ứng suất trước căng sau không bám dính chịu tải phân bố Tạp chí Khoa học Công nghệ, số 4/2007 Nguyễn Văn Chánh 2003 Bê Tông Cốt Sợi Phân Tán, Hồ sơ nghiên cứu, Trung Tâm Vật Liệu Mài Cao Cấp – Đại Học Bách Khoa TP.HCM Tài liệu tham khảo Silva, R J C 2004 Punỗóo em Lajes Cogumelo Protendida, PhD thesis, Department of Civil and Environmental Engineering, University of Brasília, Brasília, Brasil, 223 pp Shehata, I A 1982 Punching of Prestressed and Non-Prestressed Reinforced Concrete Flat Slabs, MPhil thesis, Polytechnic of Central London, London, 336 pp Swamy RN, Ali SAR 1982 Punching shear behavior of reinforced slab–column connections made with steel fiber concrete ACI J ;79(6):392–406 Tam A and Pannell F N 1976 Ultimate moment of resistance of unbonded partially prestressed reinforced concrete beams Magazine of Concrete Research, 28, No 97, 203–208., TCXDVN 356 2005 Kết cấu bêtông bê tông cốt thép – Tiêu chuẩn thiết kế Nhà xuất Xây dựng, Hà Nội Trương Hồi Chính 2008 Đánh giá hiệu kinh tế sàn phẳng bê tông ứng lực trước thiết kế theo TCXDVN 356:2005 Tạp chí Khoa học Công nghệ, Đại học Đà Nẵng Theodorakopoulos DD, Swamy N 1993 Contribution of steel fibers to the strength characteristics of lightweight concrete slab–column connections falling in punching shear ACI Struct J ;90(4):342–55 Ramos, A., Lúcio, V 2006 Safety on Punching of Prestressed Flat Slabs Fédération Internationale du beton, June 5-8 – Naples, Italy Regan, P.E 1985 The Punching Resistance of Prestressed Concrete Slabs Proc Institution of Civil Engineers, Part 2, 79, December, pp 657-680 Ricardo J C Silva, Paul E Regan, and Guilherme S S A Melo 2007 Punching of Post Tensioned Slabs-Tests and Codes, ACI Structural Journal, March LÝ LỊCH TRÍCH NGANG Họ tên : TRẦN NGỌC THANH Giới tính : Nam Ngày, tháng, năm sinh : 31/05/1984 Nơi sinh : Gia Lai Dân tộc : Kinh Tôn giáo : Không Nguyên quán : Hương Điền, Thừa Thiên Huế Địa liên lạc : 114/22/4 Võ Duy Ninh, Phường 22, Quận Bình Thạnh, TPHCM Điện thoại : 0985553923 Email : thanhtraneng@yahoo.com QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO : ĐẠI HỌC Thời gian học : Từ 20/10/2002 đến 15/07/2007 Nơi học : Trường Đại học Kiến Trúc TP.HCM Ngành học : Xây dựng dân dụng công nghiệp SAU ĐẠI HỌC Thời gian học : Từ 2008 đến 2010 Nơi học : Trường Đại học Bách Khoa TP.HCM Ngành học : Xây dựng dân dụng công nghiệp Q TRÌNH CƠNG TÁC : Năm 2007 – 2010 : Công ty CP Xây dựng – Tư vấn – Thương Mại Huỳnh Nguyễn Phùng CƠNG TRÌNH NGHIÊN CỨU LIÊN QUAN ĐẾN ĐỀ TÀI Nguyen-Minh Long, Marian Rovnak, Tran-Ngoc Thanh, Le-Phuoc Them, (2011) “Punching shear capacity of post-tensioned concrete flat slabs using steel fibers”, The 9th International Symposium on High Performance Concrete Design, Verification & Utilization, 9-11th August 2011, Christchurch, New Zealand (Accepted) Phụ lục PHỤ LỤC 9.1 KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM VẬT LIỆU: 9.1.1 Bê tơng : Kết thí nghiệm cường độ chịu nén, chịu kéo chẻ đơi mẫu lập phương 150×150×150mm thể bảng sau : Bảng 9.1 – Cường độ chịu nén mẫu thí nghiệm Hàm lượng sợi (kg/m3) 30 45 60 Kí hiệu mẫu thí nghiệm I 23.9 26.1 26.0 26.2 II 25.1 25.4 25.6 25.9 III 24.2 24.8 25.7 25.4 Trung bình (Mpa) 24.5 25.5 25.8 25.8 Bảng 9.2 – Cường độ chịu kéo chẻ đôi mẫu thí nghiệm Hàm lượng sợi (kg/m3) 30 45 60 I 1.71 1.8 1.91 1.98 Kí hiệu mẫu thí nghiệm II III Trung bình (MPa) 1.6 1.45 1.56 1.75 1.79 1.78 2.08 2.03 2.01 1.95 1.97 1.96 9.1.2 Cốt thép chịu lực : Kết thí nghiệm cường độ chịu kéo mẫu thép thể bảng sau : Bảng 9.3 – Cường độ chịu kéo mẫu thép Kí hiệu mẫu thí nghiệm II III Trung bình Ứng suất (MPa) fy 420 550 600 523 fu 610 680 720 670 I 9- Phụ lục 9.2 KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM MẪU SÀN: Bảng 9.4 – Kết tải trọng – chuyển vị mẫu sàn thí nghiệm Cấp tải 10 11 12 13 Sàn S0 P (kN) 45 55 65 85 105 125 155 185 215 243 45 Δ (mm) 0,00 0,26 0,42 0,58 0,92 1,40 1,98 3,68 7,07 10,64 14,73 0,00 0,26 Sàn S1 P (kN) 45 55 65 85 105 125 155 185 215 265 45 Δ (mm) 0,00 0,23 0,43 0,56 0,95 1,39 1,93 3,18 5,99 9,98 15,97 0,00 0,23 9- Sàn S2 P (kN) 45 55 65 85 105 125 155 185 215 245 285 300 Δ (mm) 0,00 0,27 0,37 0,55 0,92 1,38 2,02 3,46 5,60 8,79 13,16 18,83 24,40 Sàn S3 P Δ (kN) (mm) 0,00 45 0,22 55 0,34 65 0,45 85 0,74 105 1,27 125 1,93 155 3,30 185 6,19 215 11,05 245 19,69 245 19,69 0,00 Phụ lục Bảng 9.4(tiếp theo) – Kết tải trọng – chuyển vị mẫu sàn thí nghiệm Cấp tải 10 11 12 13 14 Sàn S4 P (kN) 45 55 65 85 105 125 155 185 215 245 270 277 Δ (mm) 0,00 0,47 0,72 0,98 1,70 2,66 3,59 5,49 8,27 11,78 16,59 20,94 22,00 Sàn S5 P (kN) 45 55 65 85 105 125 155 185 215 245 270 287 294 9- Δ (mm) 0,00 0,33 0,56 0,88 1,56 2,44 3,48 5,69 8,74 12,39 17,11 20,89 24,00 25,5 Sàn S6 P (kN) 45 55 65 85 105 125 157 185 215 248 280 310 Δ (mm) 0,00 0,37 0,62 0,84 1,53 2,55 4,10 7,38 10,72 14,89 19,84 24,28 29,00 Phụ lục 9.3 KẾT QUẢ MÔ PHỎNG BẰNG ATENA 3D : Bảng 9.5 – Kết tải trọng – chuyển vị mẫu sàn (Mô ATENA 3D) Cấp tải 10 11 12 13 14 15 16 17 18 Sàn S0 P (kN) 16 32 48 64 79,99 95,99 112 132 158 187 197 Δ (mm) 0,138 0,262 0,486 0,837 1,29 16 22 Sàn S1 P (kN) 16 32 48 64 79,99 95,99 112 130 160 187 197 205 215 225 Δ (mm) 0,138 0,262 0,486 0,837 1,29 2,7 4,05 7,5 13 16 19,5 25 32 9- Sàn S2 P (kN) 16 32 48 64 79,99 95,99 112 128 154 172 185 197 209 223,9 239,9 Δ (mm) 0,1135 0,2604 0,4741 0,834 1,21 1,94 2,554 3,7 11 14,5 17,95 21,75 26,77 33,53 Sàn S3 P (kN) 16 32 48 64 79,99 95,99 112 128 144 160 175,9 191,9 207,9 230 247 260 271,9 Δ (mm) 0,1133 0,2589 0,4678 0,8178 1,136 1,6 2,25 3,297 4,6 6,167 8,192 10,28 13,03 17,59 22,75 27 31,6 Phụ lục 9.4 CHUYỂN ĐỔI CÔNG THỨC THỰC NGHIỆM THÀNH CƠNG THỨC THIẾT KẾ THEO EC-0 Cơng thức đề xuất sau: 244 Vu = d Kf c' 0.33 ρ 0.2 (σ pc + 5)(V f + 0.035)(V p + 500)beff d (9.1) Công thức đề xuất miêu tả dạng: rt = f ( x1 , x , x3 , x , x5 , x , x7 , x8 , x9 ) (9.2) Trong x1, x2, x3, x4, x5, x6, x7, x8, x9 biến thay cho L, c, dp, d, f’c, ρ, σcp, Vf, Vp Đánh giá lại công thức theo biểu thức sau: r = brt δ (9.3) Trong b = ∑r r ∑r e = t t 14112654 = 1.05 12791420 re giá trị khả kháng chọc thủng theo thực nghiệm rt giá trị khả kháng chọc thủng theo công thức lý thuyết Độ lệch cho giá trị thí nghiệm: δi = rei brti (9.4) Giá trị đánh giá E(Δ): Δ= n n Δ = ln(δ i ) = 0.043 ∑ i n∑ n i =1 i =1 (9.5) Giá trị đánh giá dao động Δ: s Δ2 = ( n ∑ Δ i −Δ n − i =1 ) = 0.011 (9.6) Hệ số biến thiên độ lệch: (9.7) Vδ = exp( s Δ2 ) − = 0.105 Hệ số biến thiên khả kháng chọc thủng: 9- Phụ lục Vrt = var(rt ( x )) = 0.105 rt ( x m ) (9.8) Vr2 = Vrt2 + Vδ2 = 0.022 (9.9) Khả kháng thủng thiết kế : ( ) rk = br ( x ) exp − k d ,∞α rt Qrt − k d ,nα δ Qδ − 0.5Q = 0.75r ( x ) (9.10) Trong Qrt = ln (Vrt2 + 1) = 0.104 ( ) ( ) Qδ = ln Vδ2 + = 0.105 Qr = ln Vr2 + = 0.147 α rt = Qrt Q = 0.708 ; α δ = δ = 0.709 ; k d ,∞ = 3.04 ; k d ,n = 1.65 Q Q Khả kháng thủng thiết kế sàn : Vu = 186 d Kf c' 0.33 ρ 0.2 (σ pc + 5)(V f + 0.035)(V p + 500)beff d 9- (9.11) ... • Khảo sát ảnh hưởng sợi thép phân tán đến khả kháng chọc thủng sàn phẳng bê tơng dự ứng lực có sử dụng sợi thép phân tán • Phát triển cơng thức tính toán khả kháng chọc thủng cho sàn phẳng bê. .. : Xây dựng Dân Dụng Công Nghiệp MSHV : 02108725 1- TÊN ĐỀ TÀI: KHẢ NĂNG NÉN THỦNG CỦA SÀN PHẲNG BÊ TƠNG CỐT THÉP DỰ ỨNG LỰC CĨ SỬ DỤNG SỢI THÉP PHÂN TÁN 2- NHIỆM VỤ LUẬN VĂN : - Phân tích kiểm... hướng sợi phân tán bê tông, λ2 = 1.2 λ3 : hệ số kể đến ảnh hưởng nhóm sợi, λ3 = 1.0 τ : ứng suất bám dính sợi thép bê tông, τ = f t , MPa Như vậy, thấy để tính tốn khả chịu nén thủng sàn bê tông cốt