CHƯƠNG 1 : NGHIÊN CỨU TỔNG QUAN
4.4. Phân tích ảnh hưởng của nhiệt độ tới các thông số của mặt đường BTXM sân bay
4.4.4. Phân tích ảnh hưởng của nhiệt độ tới các thông số tính toán thiết kế của mặt
mặt đường BTXM sân bay
Tổng hợp số liệu tính toán các thông số thiết kế (từ kết quả đo HWD) được trình bày trong phụ lục 10. Theo [43] [44], các thông số này liên quan chủ yếu tới độ võng tại tâm tấm. Do vậy, chênh lệch nhiệt độ Dt giữa thớ trên và thớ dưới tấm BTXM là yếu tố chính được đưa vào xem xét, phân tích.
4.4.4.1. Ảnh hưởng tới chiều cao vùng chịu nén của bê tông x
- 124 -
(a) (b)
Hình 4.26. Tương quan chiều cao vùng chịu nén của bê tông và Dt a. Theo điều kiện cường độ; b. Theo điều kiện xuất hiện vết nứt a. Theo điều kiện cường độ; b. Theo điều kiện xuất hiện vết nứt
Quan sát tương quan chiều cao vùng chịu nén x tính theo HWD và theo vật liệu cấu tạo như trong [43] với t và Dt, nhận thấy: trong khi TCVN 10907:2015 [43] quy định 1 giá trị không đổi theo vật liệu để tính toán thiết kế thì thực tế, ở điều kiện làm việc, giá trị x có xu hướng thay đổi tăng dần theo Dt. Các giá trị thu được có mức độ phân tán lớn, không hình thành tương quan.
4.4.4.2. Ảnh hưởng của Dt tới mô men uốn giới hạn mu
Xu hướng quan sát được đối với mu cũng có diễn biến tương tự như đối với vùng chịu nén x của bê tông (hình 4.27).
- 125 -
4.4.4.3. Ảnh hưởng của Dt tới bán kính độ cứng tương đối của tấm l
Giữa bán kính độ cứng tương đối l của tấm và Dt có xuất hiện tương quan bậc 2. với R2 thay đổi từ 65% và 61% (theo điều kiện cường độ hoặc xuất hiện vết nứt) (hình 4.28).
(a) (b)
Hình 4.28. Tương quan bán kính độ cứng tương đối của tấm - Dt a. Theo điều kiện cường độ; b. Theo điều kiện xuất hiện vết nứt a. Theo điều kiện cường độ; b. Theo điều kiện xuất hiện vết nứt
Sự tăng mạnh của l quan sát được khi Dt tăng và dương (tấm bị uốn vồng). Khi
Dt nhỏ hơn 1,50C (bao gồm cả trường hợp Dt âm), giá trị l tương đối ổn định. Theo điều kiện cường độ:
l=1,374+0,006758.Dt+0,003336.Dt2 (4.11)
Theo điều kiện xuất hiện vết nứt:
l=1,001+0,005797.Dt+0,002314.Dt2 (4.12)
4.4.4.4. Ảnh hưởng của Dt tới ứng suất trong cốt thép chịu kéo ss
Tính toán thiết kế theo [43] cho mặt đường BTXM cốt thép (tức là có 2 lớp cốt thép) thì ứng suất trong cốt thép chịu kéo được xác định là ứng suất trong lớp cốt thép đặt phía trên mặt tấm khi xem xét tới ảnh hưởng của các yếu tố nhiệt độ.
- 126 -
Hình 4.29. Ảnh hưởng của chênh lệch nhiệt độ và ứng suất trong cốt thép chịu kéo
Dt nhỏ hơn 0, tấm bị uốn vồng xuống, ứng suất chịu kéo trong cốt thép (khi thực hiện đo, gia tải bằng HWD) giảm, đặc biệt là khi Dt<-2,50C. Khi Dt>0, sự thay đổi của ứng suất ss là không rõ ràng. Điều này có thể được giải thích như sau:
Mặc dù hiện tượng uốn vồng lên của tấm gây ra ứng suất chịu kéo trong cốt thép [38]. Tuy nhiên, khi gia tải để thực hiện thí nghiệm HWD, tải trọng thẳng đứng theo phương từ trên xuống sẽ có tác dụng ngược với tác dụng của nhiệt độ, tạo ra ứng suất nén ở khu vực thớ trên của tấm. Từ đó, góp phần cân bằng lại ứng suất kéo do hiện tượng uốn vồng gây ra.