Thí nghiệm uốn dầm được thực hiện tại phòng Thí nghiệm của trường Đại học SPKT TP.HCM. Hình ảnh quá trình thí nghiệm dầm được thể hiện ở Hình 4.11. Mối quan hệ lực và độ võng của các dầm thí nghiệm được thể hiện ở Hình 4.12. Kết quả cho thấy độ cứng của dầm sử dụng mối nối buộc và mối nối ống ren cho một thanh (KB1 và KR1) tương đối giống nhau và có độ cứng nhỏ hơn so với các dầm khác một chút. Điều này có thể là do sai số trong quá trình thử nghiệm dầm như vị trí các thanh chịu kéo có thể bị lệch. Nhưng về cơ bản các dầm thí nghiệm không có sự khác nhau nhiều ở giai đoạn đàn hồi.
Hình 4.12: Mối quan hệ lực và độ võng của các dầm thí nghiệm vị
Bảng 4.2: So sánh tải phá hoại của các dầm thực nghiệm
Tên dầm
Cuối giai đoạn đàn
hồi không vết nứt Cuối giai đoạn đàn hồi có vết nứt Tới hạn lƣợng Số vết nứt Tải (kN) Độ lệch Tải (kN) Độ lệch Tải (kN) Độ lệch
K0 40 4% 103,05 2,5% 111 8% 8 KB1 38 2% 103 3,0% 122 1% 7 KO1 32 3% 98 7,7% 114 5% 13 KO2 34 1% 115,9 9,2% 129 7% 12 KR1 32.5 2% 112 5,5% 125 4% 6 KR2 35 0% 104,5 1,6% 122 1% 9 Trung Bình 35,08 106,15 120,5
Nhìn chung các dầm trải qua ba giai đoạn. Gia đoạn đầu là giai đoạn tuyến tính không vết nứt, được tính từ khi bắt đầu gia tải đến khi lực gây ra vết nứt đầu tiên xuất hiện. Trong giai đoạn này đường cong mối quan hệ giữa lực và độ võng thể hiện như đường thẳng và chưa có vết nứt xuất hiện trên dầm.
Tiếp đến là giai đoạn tuyến tính có vết nứt, các vết nứt tiếp tục hình thành và phát triển lên vùng chịu nén của dầm. Giai đoạn này đường cong mối quan hệ giữa lực và độ võng vẫn thể hiện tuyến tính. Gia đoạn tuyến tính có vết nứt kéo dài đến khi vết nứt quyết định xuất hiện. Đó là vết nứt đột ngột mở rộng và phát triển về vùng chịu nén. Sau giai đoạn này, đường cong thể hiện mối qua hệ giữa lực và độ võng thay đổi đột ngột góc nghiêng so với giai đoạn đàn hổi có vết nứt. Biến dạng của dầm tăng nhanh trong khi đó, lực tăng không đáng kể. Giai đoạn này gọi là giai đoạn ứng xử phi tuyến của dầm.
Lực gây ra vết nứt uốn đầu tiên là khá giống nhau với giá trị trung bình khoảng 35kN trong tất cả các dầm. Nếu chỉ xét các dầm có mối nối, giá trị lực gây ra vết nứt uốn đầu tiên là 34,3kN. Dầm K0, dầm đối chứng không sử dụng mối nối, có giá trị lực gây ra vết nứt đầu tiên lớn nhất là 40kN và có độ lệch lớn nhất so với các dầm thí nghiệm là lớn hơn 4% giá trị trung bình. Như vậy có thể nói, do sử dụng mối nối dạng buộc, dạng ống tạo ren hay dạng ống bơm vữa để liên kết các thanh cốt thép có thể làm cho lực gây ra vết nứt đầu tiên nhỏ hơn một chút so với dầm đối chứng.
Lực tại cuối giai đoạn tuyến tính có vết nứt trong các dầm cũng khá tương đồng. Giá trị này trung bình của các dầm là 106,15kN. Trong khi đó, giá trị này lớn nhất ở dầm KO2 có độ lệch lớn nhất lên đến 9,2% và dầm KO1 có giá trị lực tại đầu giai đoạn phi tuyến nhỏ nhất với độ lệch là 7,7%. Do đó, có thể nói, giá trị này ở các dầm là xấp xỉ tương đương nhau. Lực tới hạn của các dầm cũng không có sự chênh lệch nhiều. Cụ thể lực tới hạn trung bình của các dầm là 120,5kN. Dầm K0 có lực tới hạn nhỏ nhất là 111kN với độ lệch so với giá trị trung bình khoảng 8%. Dầm KO2 cũng có lực tới hạn là 129kN có độ lệch là 7%. Các dầm khác có độ lệch nhỏ hơn hoặc bằng 5%.
Hình 4.13 cho thấy dầm đối chứng có giai đoạn phi tuyến của dầm đối chứng khá nhỏ so với các dầm khác. Điều này hoàn toàn trái ngược so với thí nghiệm kéo nén của đoạn thanh cốt thép có giai đoạn chảy lớn hơn so với các thanh thép nối ống tạo ren hoặc ống bơm vữa. Tiếp đến là dầm KB1, có giai đoạn phi tuyến lớn hơn so với các dầm đối chứng nhưng lại nhỏ hơn các dầm sử dụng ống nối tạo ren và ống nối bơm vữa. Giai đoạn phi tuyến của các dầm sử dụng ống nối tạo ren và ống nối bơm vữa là tương đối bằng nhau. Kết quả cho thấy, vị trí mối nối buộc, mối nối sử dụng ống tạo ren hoặc ống bơm vữa đều không bị phá hủy, mà thay vào đó dầm bị phá hủy bởi bê tông vùng chịu nén. Hay nói cách khác dầm bị phá hủy dẻo.