Tính toán khả năng chịu lực của bu lông neo sau vào bê tông và thực tế triển khai tại một số công trình

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA - - NGUYỄN BÌNH PHƯƠNG KHÁNH C C R L T TÍNH TỐN KHẢ NĂNG CHỊU LỰC CỦA BU LƠNG NEO SAU VÀO DU BÊ TÔNG VÀ THỰC TẾ TRIỂN KHAI TẠI MỘT SỐ CƠNG TRÌNH LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH DÂN DỤNG VÀ CƠNG NGHIỆP Đà Nẵng - Năm 2019 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA - - NGUYỄN BÌNH PHƯƠNG KHÁNH TÍNH TỐN KHẢ NĂNG CHỊU LỰC CỦA BU LÔNG NEO SAU VÀO C C BÊ TÔNG VÀ THỰC TẾ TRIỂN KHAI TẠI MỘT SỐ CƠNG TRÌNH R L T DU Chun ngành: Kỹ thuật xây dựng cơng trình dân dụng cơng nghiệp Mã số: 8580201 LUẬN VĂN THẠC SĨ NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC PGS.TS TRẦN QUANG HƯNG Đà Nẵng - Năm 2019 i LỜI CẢM ƠN Qua trình nỗ lực phấn đấu học tập nghiên cứu thân với giúp đỡ tận tình thầy, cô giáo Trường ĐH Bách Khoa Đà Nẵng bạn bè đồng nghiệp, luận văn thạc sĩ ứng dụng “Tính tốn khả chịu lực bu lơng neo sau vào bê tông thực tế triển khai số cơng trình” tác giả hồn thành Để có thành này, tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới PGS.TS Trần Quang Hưng tận tình hướng dẫn, bảo trình thực luận văn Cuối tác giả xin gửi lời cảm ơn chân thành đến toàn thể Thầy, cô giáo khoa Xây dựng Dân dụng Công nghiệp, Trường Đại học Bách Khoa, gia đình, bạn bè động viên, tạo điều kiện thuận lợi để tác giả hoàn thành luận văn C C R L T Mặc dù cố gắng hạn chế thời gian, kiến thức khoa học kinh nghiệm thực tế thân tác giả cịn nên luận văn khơng thể tránh khỏi thiếu sót Tác giả mong nhận ý kiến đóng góp trao đổi chân thành giúp tác giả hoàn thiện đề tài luận văn DU Xin trân trọng cảm ơn! Đà Nẵng, ngày 30 tháng 10 năm 2019 Học viên thực Nguyễn Bình Phương Khánh ii LỜI CAM ĐOAN Tơi cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tơi Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa công bố cơng trình khác Tác giả luận văn Nguyễn Bình Phương Khánh C C DU R L T iii TÍNH TỐN KHẢ NĂNG CHỊU LỰC CỦA BU LƠNG NEO SAU VÀO BÊ TÔNG VÀ THỰC TẾ TRIỂN KHAI TẠI MỘT SỐ CƠNG TRÌNH Học viên: NGUYỄN BÌNH PHƯƠNG KHÁNH Chuyên ngành: KT XDDD - CN Trường Đại học Bách khoa – Đại học Đà Mã số : 60.58.02.08 Khóa: K35 Nẵng Tóm tắt: Ngày phạm vi ứng dụng yêu cầu kỹ thuật bu lông neo sau liên kết kết cấu công trình quan trọng tính hữu dụng cao: liên kết kết cấu đặc biệt vượt nhịp lớn (mái vịm lớn, sảnh…) Hiện tiêu chuẩn Việt Nam lấy theo tiêu chuẩn nước ngồi (ASTM, DIN, JIS, …) tùy vào cơng trình mục đích u cầu sử dụng chủ đầu tư để áp dụng tiêu chuẩn Luận văn nêu thêm tiêu chuẩn áp dụng Châu Âu tiêu chuẩn Tổ chức hiệp hội kỹ thuật Châu Âu (EOTA); thiết kế tính tốn bu lông neo sau cho C C kết nghiên cứu đảm bảo khả chịu lực bu lông so với tiêu chuẩn nước áp dụng thông qua luận văn nghiên cứu này, học viên kiến nghị nên sử dụng thêm tiêu chuẩn EOTA vào thiết kế tính tốn tạo nên đa dạng việc lựa chọn áp dụng thích hợp cho cơng trình R L T DU Từ khóa: Bu lơng, khối bê tơng, liên kết, neo sau, quy trình tính tốn CALCULATION OF THE RESISTANCE CAPACITY OF THE BOLTING NEO BOLT TO CONCRETE AND ACTUALLY IMPLEMENTED AT SOME PROJECTS Summary: Post anchor bolts for use in concrete has a wide range of application: linking a canopy to concrete structures with a large span (largedome, hall ) Currently, Vietnamese technical requirements are based on foreign standards (ASTM, DIN, JIS, ) and also depending on each project and the purpose of the investor to apply standards This study apply European standard prepared by European Technical Association (EOTA) The design and calculation of post anchor bolts are considerd The strength of bolts compared to current domestic standards is studied and through this research, one can suggest that EOTA standards should be used in design and calculation to create a diversity in selection and application to civil works Key words: Bolts, concrete block, links, post anchors, design processing iv MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN i TÍNH TỐN KHẢ NĂNG CHỊU LỰC CỦA BU LÔNG NEO SAU VÀO BÊ TÔNG VÀ THỰC TẾ TRIỂN KHAI TẠI MỘT SỐ CÔNG TRÌNH iii MỤC LỤC iv DANH MỤC BẢNG vi DANH MỤC HÌNH vii MỞ ĐẦU 1 Lý chọn đề tài Mục tiêu nghiên cứu Đối tượng phạm vi nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu Bố cục luận văn CHƯƠNG GIỚI THIỆU VỀ BU LÔNG NEO SAU VÀO BÊ TÔNG 1.1 Khái quát công tác bu lông neo sau vào bê tơng cơng trình 1.1.1 Khái niệm, phân loại ứng dụng bu lông 1.1.2 Phạm vi ứng dụng đa dạng chủng loai bu lơng neo khác vào cơng trình 1.2 Yêu cầu kỹ thuật tính bu lông neo sau vào bê tông công trình 1.2.1 Những yêu cầu 1.2.2 Quy trình khoan cấy bu lơng neo 11 C C R L T DU CHƯƠNG TÍNH TỐN KHẢ NĂNG CHỊU LỰC CỦA BU LÔNG NEO SAU VÀO BÊ TÔNG THEO EOTA 15 2.1 Giới thiệu Hiệp hội tiêu chuẩn kỹ thuật Châu Âu EOTA 15 2.2 Giới thiệu phương pháp thiết kế bu lông neo sau vào bê tông (tiêu chuẩn ETAG 001) 16 2.2.1 Phương pháp thiết kế cho neo theo ETAG 001 16 2.2.2 Phân tích khả chịu lực, trạng thái giới hạn bê tông neo (tiêu chuẩn ETAG 001) 25 v 2.2.3 Tính tốn cấu kiện neo dựa kinh nghiệm thử nghiệm theo ETAG 001 50 CHƯƠNG KHẢO SÁT ĐÁNH GIÁ TÌNH HÌNH TRIỂN KHAI TẠI MỘT SỐ CƠNG TRÌNH 54 3.1 Các trường hợp thực tế ứng dụng liên kết bu lơng neo sau vào bê tơng tính tốn thi cơng cơng trình thực tế 54 3.1.1 Đặc điểm cơng trình 54 3.1.2 Tổng hợp, so sánh, đánh giá số liệu 55 3.2 Đánh giá kết theo tiêu chuẩn EOTA thực nghiệm 58 3.2.1 Số liệu thực tế 58 3.2.2 Nhận xét, đánh giá 78 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 79 DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC DU R L T C C vi DANH MỤC BẢNG Số hiệu Tên bảng Trang Bảng 1.1 Bảng phân loại bu lông Bảng 2.2 Đường kính lỗ hở đồ gá 29 Bảng 2.3 Liên kết phương pháp thiết kế thử nghiệm cần thiết cho điều kiện làm việc chấp nhận 34 Bảng 2.4 Các trường hợp phá hoại 35 Bảng 2.5 Các trường hợp chịu tải cắt 40 Bảng 3.1 Ước đốn thời gian hồn nghiệm kéo phụ thuộc vào tải trọng kéo 55 Bảng 3.2 Độ bền kéo bu lông theo TCVN 1916-1995 56 Bảng 3.3 Bảng tra lực kéo tương ứng với độ bền kéo bu lông 56 Bảng 3.4 Tính tốn lực kéo lý thuyết 60 Bảng 3.5 Tính toán lực cắt lý thuyết 63 Bảng 3.6 Số liệu thí nghiệm thực tế 64 Bảng 3.7 So sánh kết lý thuyết thực tế 64 Bảng 3.8 Tính tốn lực kéo lý thuyết 66 Bảng 3.9 Tính tốn lực cắt lý thuyết 67 Bảng 3.10 Số liệu thí nghiệm thực tế 68 Bảng 3.11 So sánh kết lý thuyết thực tế 68 Bảng 3.12 Tính tốn lực kéo lý thuyết 70 Bảng 3.13 Tính tốn lực cắt lý thuyết 71 Bảng 3.14 Số liệu thí nghiệm thực tế 72 Bảng 3.15 Kết so sánh lý thuyết thực tế 73 Bảng 3.16 Tính tốn lực kéo lý thuyết 75 Bảng 3.17 Tính tốn lực kéo lý thuyết 76 Bảng 3.18 Số liệu thí nghiệm thực tế 77 Bảng 3.19 Kết so sánh lý thuyết thực tế 77 R L T C C DU vii DANH MỤC HÌNH Số hiệu Tên hình Trang Hình 1.1 Các loại bu lơng neo móng Hình 1.2 Bu lơng hóa chất hilti Hình 1.3 Bu lơng hóa chất Ramset Hình 1.4 Quy trình khoan cấy bu lơng (thép) neo sau vào bê tơng 11 Hình 1.5 Hình ảnh bu lơng neo sau vào dầm móng bê tơng 12 Hình 1.6 Hình ảnh bu lơng neo sau vào cột bê tơng 13 Hình 1.7 Hình ảnh bu lơng neo sau vào bê tơng 13 Hình 1.8 Hình ảnh liên kết bu lơng neo 14 Hình 2.1 Các quốc gia thuộc Hiệp hội tiêu chuẩn kỹ thuật Châu Âu EOTA Hình 2.2 C C 15 Neo bao phủ phương pháp thiết kế 17 Hình 2.3 Các neo bao phủ phương thức thiết kế 17 Hình 2.4 Các hình thức phá hoại liên kết thép bê tông lực kéo 19 Hình 2.5 Các trường hợp phá hoại liên kết thép bê tơng lực cắt 20 Hình 2.6 Mẫu bê tông, khoảng cách neo khoảng cách cạnh 23 Hình 2.7 Ví dụ neo chịu tải trọng kéo lệch tâm NSg 27 Hình 2.8 Ví dụ phân phối tải, tất neo chịu tải cắt 28 Hình 2.9 Ví dụ phân phối tải neo không thuận lợi chịu tải cắt 28 Hình 2.10 Ví dụ phân phối tải trọng cho neo có lỗ có rãnh 29 Hình 2.11 Ví dụ neo chịu tải trọng cắt lệch tâm 30 Hình 2.12 Xác định tải trọng cắt tất neo chịu tải 30 Hình 2.13 Xác định tải trọng cắt neo không thuận lợi chịu tải (phá hoại cạnh bê tơng) 31 Hình 2.14 Định nghĩa cánh tay địn 32 Hình 2.15 Bộ gá tự (a) (b) gá cố định 33 Hình 2.16 Hình nón cụ thể lý tưởng diện tích Ac, N0 hình nón cụ thể neo riêng lẻ 36 R L T U D viii Hình 2.17 Ví dụ khu vực thực tế Ac,N hình nón bê tơng lý tưởng hóa cho cách bố trí neo khác trường hợp tải trọng căng trục 37 Hình 2.18 Ví dụ neo mẫu cụ thể hef , scr,N ccr,N sử dụng 39 Hình 2.19 Phá hoại bê tơng phía đối diện với hướng tải 42 Hình 2.20 Nhóm neo tải thời điểm xoắn; Tải trọng cắt tác động lên neo riêng lẻ nhóm làm thay đổi hướng chúng 42 Hình 2.21 Ví dụ cho việc tính diện tích Ac, N hình nón cụ thể lý tưởng hóa 43 Hình 2.22 Hình nón bê tơng lý tưởng diện tích Ac, V0 hình nón bê tơng cho neo đơn 45 Hình 2.23 Ví dụ khu vực thực tế hình nón bê tơng lý tưởng hóa cho bố trí neo khác tải cắt 45 Hình 2.24 Ví dụ nhóm neo rìa tải lực cắt mơ men xoắn 47 Hình 2.25 Ví dụ neo mẫu mỏng, hẹp giá trị c'1 sử dụng 49 Hình 2.26 Phá hoại neo đơn 51 C C R L T DU C C R L T DU Hình 16 Phiếu kết thí nghiệm 13 C C R L T DU Hình 17 Phiếu kết thí nghiệm 14 + Khách sạn novotel Sông Hàn C C R L T DU Hình 18 Phiếu kết thí nghiệm 15 QUYẾT ĐỊNH GIAO ĐỀ TÀI LUẬN VĂN (bản sao) C C DU R L T C C DU R L T C C DU R L T C C DU R L T C C DU R L T C C DU R L T C C DU R L T C C DU R L T C C DU R L T C C DU R L T CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc BÁO CÁO Về việc bổ sung, sửa chữa luận văn Họ tên học viên: Nguyễn Bình Phương Khánh Chuyên ngành: Kỹ thuật xây dựng cơng trình dân dụng cơng nghiệp Khóa: K35 Ngày bảo vệ luận văn: ngày 12 tháng 10 năm 2019 Tên đề tài luận văn: Tính tốn khả chịu lực Bu lông neo sau vào bê tông C C Các điểm bổ sung, sửa chữa luận văn theo ý kiến đóng góp Hội đồng chấm luận văn: R L T Nhận xét Ủy viên Phản biện - PGS.TS Phạm Thanh Tùng: - Luận văn cịn nhiều lỗi chế bản,nhiều hình vẽ sai nội dung khơng có hình vẽ ( T23, 24, 58, 32), cơng thức bị đánh lỗi, sai tả T21, T70.Tên bảng biểu DU lẫn lộn nhiều T42 khơng có, bảng 53 mà có bảng - Cách trình bày chưa quy cách: đánh số công thức sai quy cách (trong chương mà công thức đánh 5.1; 5.2 ),nhiều hình vẽ chưa đước việt hóa (T32,33 ).Thiếu trích dẫn tài liệu tham khảo Phần kết thí nghiệm khơng có dẫn chứng tới phụ lục nên khó theo dõi kiểm tra - Số liệu bu lơng tính tốn lý thuyết T71 & 74 khơng trùng với thí nghiệm T75 (16x160 với M16x200) cần giải thích thêm vấn đề Ký hiệu biểu đồ không rõ ràng (T76) + Học viên kiểm tra, rà sốt, chỉnh sửa, thích ký hiệu theo nội dung nêu Nhận xét Ủy viên Phản biện - TS Trần Anh Thiện: - Luận văn cịn sai nhiều lỗi tả; số phần thuyết minh có định dạng chưa thống nhất, chưa phù hợp với định dạng luận văn - Một số hình vẽ bị lỗi có lẽ in ấn nên xem ( trang 23, 24, 58 ); nhiều hình vẽ copy nguyên gỗ mà chưa giải thích dịch thuật - Nhiều từ dịch từ tiêu chuẩn sang tiếng việt chưa hợp lý - Các số liệu thí nghiệm bu lơng neo trường chưa phân tích liên hệ với chế phá hoại bu lông - Thí nghiệm thực tế trường thực cho trường hợp bu lông chịu kéo, chưa quan tâm đến làm việc chịu cắt bu lơng + Học viên kiểm tra, rà sốt, chỉnh sửa theo nội dung nêu Đà Nẵng, ngày 29 tháng 10 năm 2019 Học viên Nguyễn Bình Phương Khánh Người hướng dẫn R L T C C DU PGS TS Trần Quang Hưng Phòng Đào tạo ... kỹ thuật bu lông neo sau vào bê tông Đối tượng phạm vi nghiên cứu - Đối tượng nghiên cứu: Bulông neo sau vào bê tông - Phạm vi nghiên cứu: Tính khả chịu lực liên kết bu lông vào bê tông theo... lông neo sau vào bê tông theo dẫn tổ chức kỹ thuật Châu Âu EOTA thực tế triển khai số công trình để làm cở sở đánh giá số chất lượng, kỹ thuật, nghiệm thu khả chịu lực bu lông neo sau vào bê tông. .. KHÁNH TÍNH TỐN KHẢ NĂNG CHỊU LỰC CỦA BU LÔNG NEO SAU VÀO C C BÊ TÔNG VÀ THỰC TẾ TRIỂN KHAI TẠI MỘT SỐ CƠNG TRÌNH R L T DU Chuyên ngành: Kỹ thuật xây dựng cơng trình dân dụng cơng nghiệp Mã số: