¢¢ Từ biểu đô so sánh đánh giá về cường độ chịu uôn cực hạn của các mẫu dam theo hình 6.7 cho ta thay các mẫu dam có bé sung sợi PP thì cường độ chịu udn cực hạn tăng từ 5-10% ,các mẫu dầm có bồ sung sợi PET thì cường độ chịu uôn cực han tăng khá tốt từ 37-50% so với mẫu dam NF không sợi đối chứng.
Kết quả so sánh chỉ số độ dẻo dai của các dầm được thê hiện trên hình 6.8 tính
theo công thức /¿, = 7 [3] két qua trong bang 6.6:
y
Với : A, là độ võng cua dầm khi đạt đến cực hạn.
A , là độ võng cua dam ở giai đoạn chảy dẻo.
s* Qua đó ta có thé rang thay chỉ số độ dẻo dai của dâm 1.0%PP và 0.5%PET đạt cao nhất lần lượt là 8-8.29 , các mẫu dâm có bổ sung sợi PP và PET đều cho thay tinh ưu việt khi trộn với bê tông đó là làm tăng độ dẻo dai cho kết cau từ 1.55 đến 2.47 lan kết câu bê tông không có sợi. Trong đó mẫu dâm 0.5%PET các kết quả cho thấy là hàm lượng trộn khá hợp lý trong việc lựa chọn hàm lượng trộn tốt nhất cho bê tông.
6.3.2 Kiểu phá hoại của dam.
* Từ kết quả thí nghiệm cho thấy, kiểu phá hoại của các dam déu là phá hoại uỗn điển hình gồm các vết nứt đa số thang góc với tiết diện dâm và phân bỗ déu khắp trên toàn bộ chiêu dài dầm như mô tả ở Hình 4.25, chương 4. Trong quá trình gia tải uốn dâm, các vết nứt thắng góc do ứng suất kéo xuất hiện trước ở vùng giữa dâm và lan truyền dân về phía hai đâu dâm.
6.3.3 Ung xử mở rộng vết nứt của dam.
Việc theo déi về số vết nứt và sự mở rộng vết nứt của dam qua quá trình thực nghiệm cho trong bảng 6.7 cho thay dam không sợi và các mẫu dâm BTCT cốt sợi về số vết nứt là tương đối đông déu. Có thé thay rang các dâm có bồ sung sợi PET 0.5%
va 1.5% thì bê rộng vết nứt giảm khá rõ từ 2 đến 3 lân so với mẫu dâm không sợi.
CHƯƠNG 6. DANH GIÁ - PHAN TÍCH KET QUA
Bang 6.7. Bảng kết quả thí nghiệm vết nứt các dam 200x300x2000.
Specimens | „„„ | Pi (KN) | wi (mm) | Pj (KN) me Py (KN) cae
NF 13 10 0 27.5 0.16 47.5 0.36 0.5% PP 15 10 0 27.5 0.16 47.5 0.26 0.75% PP 12 10 0 27.5 0.14 47.5 0.24 1.0% PP 14 15 0 27.5 0.18 47.5 0.32 0.5% PET| 12 15 0.02 27.5 0.1 47.5 0.16 1.0% PET] II 15 0.04 27.5 0.14 47.5 0.26 15% PET| 13 10 0 27.5 0.08 47.5 0.12
1.500 - 1.400 - 1.300 -
1.200 -
£1.10 ! ayerigt:
x06. —' - crack 0,5% PP
= .900 - ==+=~ crack 0,75% PP
= -800 - ——— crack 1% PP 6 700 - —— crack 0,5%PET
© 600 - ——>— crack 1,0% PET
O „ao. -crack 1,5% PET |
400 - 300 - 200 - .100 -
10 20 30 40 50 60 70 80
Hình 6.10. Quan hệ luc — bề rộng vết nứt của mẫu các mẫu dam thi nghiệm.
s* Qua biểu dé so sánh độ mở rộng vết nứt Hình 6.9 ta có thé thay các dầm có bổ sung hàm lượng sợi PP và PET khi bắt đầu cuất hiện nứt thì các sợi như là cầu nối giữa 2 phần bê tông bị tách ra làm cho khả năng chịu lực của dầm cũng tăng lên và độ dẻo dai cải thiện rất tốt theo Bảng 6.6. Khi phá hoại dầm thì bé rộng vết nứt của các
đâm có bô sung sợi lớn hơn nhiêu so với mâu dâm không sợi.
Trang 76
CHƯƠNG 6. DANH GIÁ - PHAN TÍCH KET QUA
6.4. So sánh kết cầu bê tông cốt sợi PET Và PP:
6.4.1 So sánh cường độ chịu nén và kéo của bê tông cốt sợi PET và PP:
Trong phạm vi sử dụng hàm lượng cốt sợi nhỏ hơn 1.5%,két quả bảng 6.1 -6.4 cho thấy các mẫu bê tông có bố sung sợi PP có xu hướng giảm cường độ nén 6-15%
khi hàm lượng sợi tăng lên ; Trong khi đó với các mẫu bê tông có bố sung sợi PET thì
độ gia tang hàm lượng sợi ty lệ thuận với độ gia tăng cường độ chịu kéo và nén (tăng
từ 1-3.5%). Có thé nhận xét rang sự bố sung sợi PET về phương diện cải thiện cường độ vật liệu bê tông tốt hon so với bồ sung sợi PP.
6.4.2 So sánh độ bền uốn của kết cau bê tông cốt sợi PET và PP:
Kết quả hình 6.11 và 6.12 cho thay dầm BTCT cốt soi PET có độ bền uốn khá cao so với đầm cốt sợi PP : ví dụ dam có hàm lượng sợi 0.5% PET có độ bền uốn tăng hơn 32% ; dầm có hàm lượng sợi 1.0% PET có độ bền uốn tăng hơn 28%. Trong khi đó về ứng xử uốn .hình thái vết nứt và kiểu phá hoại của 2 loại dam này khá tương
đông với nhau.
90.0
80.0 |
70.0 32% |
60.0
: 50.0
=—===0,5% PET
Tare tac dune (KN) 30.020.010.0
0.0 0.00 10.00 20.00 30.00 40.00 50.00
Độ võng giữa nhịp (mm)
Hình 6.11. So sánh quan hệ (P -A) của dầm bê tông 0.5%PP và 0.5%PET.
CHƯƠNG 6. DANH GIÁ - PHAN TÍCH KET QUA
100.0
90.0
80.0 28%
70.0
60.0
50.0
———1.0% PP
40.0 —e—1,0% PET
Tare tac duns (KN) 30.020.010.0
0.0 0.00 10.00 20.00 30.00 40.00 50.00
Độ võng giữa nhip (mm)
Hình 6.12. So sánh quan hệ (P -A) của dầm bê tông 1.0%PP và 1.0%PET.
6.5. Phân tích tính chính xác của phương pháp giải tích :
6.5.1 Kết qua so sánh độ bên uốn cực han của các dầm giữa lý thuyết và thực
nghiệm:
Kết quả so sánh ở Bảng 3.1 (chương 3) cho thấy, đối với tải trọng gây nứt bê tông Є, tính toán lý thuyết nhỏ hon 26-28% đối với các dầm 1.0%PP, 0.5%PET và
1.0%PET, lý thuyết lớn hơn thực nghiệm từ 2.4-14% đối với các dầm còn lại. Đối với tải chịu uốn cực hạn (P,) thấp nhất là 3.24% ở dầm 1.0%PP và cao nhất là 32.79% ở dầm 1.0%PET. Qua đó ta có thé thay hàm lượng soi PET có ảnh khá hưởng tốt (làm tăng cường độ chịu uốn của cả 3 mẫu dầm thí nghiệm so với dầm không sợi) khi trộn
với bê tông .
Trang 80
CHƯƠNG 6. DANH GIÁ - PHAN TÍCH KET QUA
6.5.2 Kết quả so sánh độ võng của các dầm giữa lý thuyết và thực nghiệm:
s* Hình 6.13 đến Hình 6.18 bên dưới cho thay đường cong so sánh quan hệ (P-A) giữa tải trọng và độ võng giữa nhịp của các dầm giữa phương pháp lý thuyết, thực nghiệm và mô phỏng PTHH băng chương trình ANSYS trong trường hợp không hiệu chỉnh mô đun dan hồi bê tông E, ( các thông số cường độ vật liệu và tiết diện đều tương tự như trong phân tích thực nghiệm). Kết quả cho thấy rằng, ở trạng thái làm việc bình thường của kết cầu tương ứng với tải trọng P < P„„ = P„/1,5, độ võng tinh toán lý thuyết nhỏ hơn kết quả thực nghiệm đến 20%, độ võng từ mô phỏng ANSYS kém thực nghiệm 30% đối với các dam có bổ sung sợi PP và PET. Đối với dầm bê tông không sợi thì kết quả phân tích lý thuyết,mô phỏng ANSYS và kết quả thực nghiệm là gần đúng.Xét về quan điểm thiết kế,độ võng tính toán lý thuyết khi chọn giá trị tính toán E. = E., để tính cho các dầm bê tông có bố sung sợi là không tin cậy và
kém an toàn.
60
LT 100%Ec NF
ANSYS N
thí nghiệm
$ 40
3=
5.
"ử
t2B 2012
or 20 3 s5 |
9102200 =
† oO
3014 7 —^
200,
0 : Ũ
0 2 4 6 8 40
Độ võng giữa nhịp (mm)
Hình 6.13. Quan hệ (P- A) của mẫu dầm NF thí nghiệm so với tính toán lý thuyết và
mô phỏng ANSYS với Ec=Eem.
CHƯƠNG 6. DANH GIÁ - PHAN TÍCH KET QUA
Lực tac dung (kN) Lực tac dung (kN)
80
60 -
40 -
20 -
ANSYS PET 0,5%
100% Ec LT 100%Ec ©
`
e
Xu N
thí nghiệm 2012
fa P 5 ĩ 4 ỉ10a200. 8
3014/77 —
| 200 |
2 4 6 8 10 Độ võng giữa nhịp (mm)
Hình 6.14. Quan hệ (P- A) của mẫu dầm 0.5%PET thí nghiệm so với tính toán
100
80 -
60 -
40 -
20 -
lý thuyết và mô phỏng ANSYS,với E-=Eon .
PET 1,0%
0%Ec ANSYS d
100%EY- GaN
a thinghiém
2012 elt
ỉ10a200 =1 Sở
304, 7777—
„200,
2 4 6 8 10 Độ võng giữa nhịp (mm)
Hình 6.15. Quan hệ (P- A) của mẫu dầm 1.0%PET thí nghiệm so với tính toán
lý thuyết và mô phỏng ANSYS,với E-=Eon .
Trang 82
CHƯƠNG 6. DANH GIÁ - PHAN TÍCH KET QUA
Lực tác dung (kN) Lực tác dụng (kN)
60
LT PP 0,5%
ANSYS pe %ằEc0
100%Ec N
a0: 4 thinghiém
2012 20 'YLEwN |
ỉ10a200 =| =
3014/2292 —s
, 200,
0 2 4 6 8 10
Độ võng giữa nhịp (mm)
Hình 6.16. Quan hệ (P- A) của mẫu dầm 0.5%PP thí nghiệm so với tính toán
lý thuyết và mô phỏng ANSYS,với E-=Eon .
60
ANSYS 100% PP 0,75%
LT100%Ec / #°
40 - thí nghiệm
2012
20 3 eS
9104200 =7 ®
3014/2777 7—
200,
0 : 7 '
0 2 4 6 8 10
Độ võng giữa nhịp (mm)
Hình 6.17. Quan hệ (P- A) của mẫu dầm 0.75%PP thí nghiệm so với tính toán
lý thuyết và mô phỏng ANSYS,với E-=Eon .
CHƯƠNG 6. DANH GIÁ - PHAN TÍCH KET QUA
PP 1,0%
g aD thinghiém
==.
5
6< 2012
- ˆ - X -_ * 6
ỉ10a200 Sĩ o
3014/2777 —
, 200 |
0 2 + 6 8 10
Độ võng giữa nhịp (mm)
Hình 6.18. Quan hệ (P- A) của mẫu dâm 1.0%PP thí nghiệm so với tính toán
lý thuyết và mô phỏng ANSYS,với E-=Eon .
Hình 6.19 đến Hình 6.23 cho thấy đường cong so sánh quan hệ (P-A) giữa tải trọng và độ võng giữa nhịp của hai dim PET và dầm PP giữa phương pháp lý thuyết, thực nghiệm và mô phỏng PTHH băng chương trình ANSYS trong trường hợp có hiệu chỉnh mô đun đàn hồi bê tông E.=0.5E.., ( các thông số cường độ vật liệu và tiết diện đều tương tự như trong phân tích thực nghiệm). Kết cho thấy, trong trường hợp chọn E. = 0.5 E„„ đường quan hệ giữa tải trọng tác dụng (P) và độ võng giữa dầm (A) của tính toán lý thuyết khá hợp lý và xấp xĩ với kết quả thí nghiệm. Ở trạng thái làm việc bình thường của kết cau tương ứng với tải trọng P < P„„ =P,,/1,5, độ võng tính toán lý thuyết sai khác kết quả thực nghiệm không quá 10% cho các dầm PET và PP. Công thức lý thuyết (3-7) sử dụng mô đun đàn hồi bê tông tính toán E. = 0.5 E.., là đáng tin cậy và đủ an toàn trong tính toán thiết kế biễn dạng võng ở trạng thái làm việc bình
thường.
Trang ử4
CHƯƠNG 6. DANH GIÁ - PHAN TÍCH KET QUA
Lực tác dụng (kN) Lực tac dung (kN)
80
ANSYS PET 0,5%
ao 50% Ec
of
60 | LT50%Ec đc
.
®
40 - a \
thinghiém 2012
20 | d cy *
* ỉ10a200 =† oO
3014 7°77 *
200 |
0 2 4 6 8 10
Độ võng giữa nhịp (mm)
Hình 6.19. Quan hệ (P- A) của mẫu dầm 0.5%PET thí nghiệm so với tính toán
ly thuyết và mô phỏng ANSYS,với E.=0.5E.m.
100
PET 1.0%
80 - LT 50% Ec
wee
thí nghiệm
012 - rel ỉ10a200 =TI o
3014 77 * —s
| 200 |
0 SẼ 4 6 8 10
Độ võng giữa nhịp (mm)
Hình 6.20. Quan hệ (P- A) của mẫu dầm 1.0%PET thí nghiệm so với tính toán
ly thuyết và mô phỏng ANSYS,với E.=0.5Eem .
CHƯƠNG 6. DANH GIÁ - PHAN TÍCH KET QUA
Lực tác dụng (kN)
Lực tac dung (kN)
60 -
40 -
20 +
LT PP 0,5%
50%Ec io
ANSYS \
50%Ec
thinghiém
2012 .. Ĩ ỉ10a200 =† œ
3014/2””——
| 200,
Z 4 6 8 10 Độ võng giữa nhịp (mm)
Hình 6.21. Quan hệ (P- A) của mẫu dầm 0.5%PP thí nghiệm so với tính toán
60
40 -
20 +
ly thuyết và mô phỏng ANSYS,với E.=0.5E.m.
ANSYS LT 50% Ec PP 0,75%0
50%Ec lạ”
thí nghiệm
2612 . 6 † ỉ10a200 =| S
3014 7 * —
200
2 4 6 8 10
Độ võng giữa nhịp (mm)
Hình 6.22. Quan hệ (P- A) của mẫu dầm 0.75%PP thí nghiệm so với tính toán
ly thuyết và mô phỏng ANSYS,với E.=0.5Eem .
Trang 86
CHƯƠNG 6. DANH GIÁ - PHAN TÍCH KET QUA
60 be PP 1,0%LT 0
ANSYS oe SO%EX CC
= 40 thí nghiệm
Le)c
=
E 2012©
an ˆ ` x
— 20 . +6
6104200 8
3014 7 * —
| 200
04 ' :
0 2 4 6 8 10
Độ võng giữa nhịp (mm)
Hình 6.23. Quan hệ (P- A) của mẫu dầm 1.0%PP thí nghiệm so với tính toán lý
thuyết và mô phỏng ANSYS với E.=0.5Eem .
6.5.3 Kết qua so sánh độ võng của các dầm giữa lý thuyết và Kim|3]:
Tính toán lý thuyết độ võng so với kết quả thí nghiệm của Kim et al[3], ta có thé thay việc hiệu chỉnh modul dan hồi sẽ làm cho kết quả thí nghiệm va lý thuyết gần hơn. Với các kết quả tính toán khi E.=100%E,,, thì chênh lệch kết quả giữa lý thuyết và thực nghiệm của Kim[3] là khá lớn 46% với dầm 0.5%PP, khi tính toán với E„ =
50%Eom thì chênh lệch kết quả lớn nhất chỉ là 30% và nhỏ nhất là 11% . Qua đó có thé thay rằng việc tinh toán với E„ = 50%Egm sẽ phù hợp hơn về quan hệ giữa lực và
chuyên vi của các dâm khi có bô sung thêm các loại sợi.
CHƯƠNG 6. DANH GIÁ - PHAN TÍCH KET QUA
Lực tác dụng (kN) Lực tác dung (kN)
60 -
LT 50%Ec PP 0.5%
249 l
LT 100%Ec
40 -
20 -
300
0 2 + 6 8 10
Độ võng giữa nhịp (mm)
Hình 6.24. Quan hệ (P- A) của mẫu dầm 0.5%PP Kim[3] so với
tính toán lý thuyết.
60 -
J 50% Ec PP 0,75%
LT 100%Ec / 11%30%
40 |
Kim[3]
20 -
Ị SH Ge—Stirrup:D10
` | V— Tension.DI3
| 200 E¡
0
:
,
:
†
Độ võng giữa nhịp (mm)
Hình 6.25. Quan hệ (P- A) của mẫu dầm 0.75%PP Kim[3] so với
tính toán lý thuyết.
Trang 6S
CHƯƠNG 6. DANH GIÁ - PHAN TÍCH KET QUA
60 - T 50%Ec PP 1,0%
%
49
LT 100%Ec
= 40 N
2 thinghie
E i nghiệm TC
s©
âơ, _
= 20 - 4 Stirrup:D10
s| |||
. | V7 Tension:D13
7 200 | T
0 ĩ T 1 T | 0 2 4 6 8 10
Độ võng giữa nhịp (mm)
Hình 6.26. Quan hệ (P- A) của mẫu dầm 1.0%PP Kim[3] so với
tính toán lý thuyết.
80 -
PET 0,5%
LT 50% Ec
60 - ⁄17%
= LT 100%Ec 0%
=D Ss
5 40 | f
6 ⁄
= Kim[3]© /
20. 7 ’ š
4⁄
0 y + 6 8 10
Độ võng giữa nhịp (mm)
Hình 6.27. Quan hệ (P- A) của mẫu dầm 0.5%PET Kim[3] so với
tính toán lý thuyết.
CHƯƠNG 6. DANH GIÁ - PHAN TÍCH KET QUA
100
PET 1.0%
80 - LT 50% Ec
3 LT 100%Ec 11%
=2
mo 60
c5.
TD
Báo©
= b + — Stirrup:D10© 40
UG Tension:D13
200 | 1
04 | |
0 2 4 6 8 10
Độ võng giữa nhịp (mm)
Hình 6.28. Quan hệ (P- A) của mẫu dâm 1.0%PET Kim[3] so với
tính toán lý thuyết.
6.5.4 Kết qua so sánh độ võng của các dầm giữa thí nghiệm và Kim[3]:
Qua thí nghiệm của Kim và các cộng sự [3] khi thí nghiệm nén các dầm cùng kích thước 200x300x2000 có bố sung của các cốt sợi PP, RPET từ 0.5%,0.75% và 1%
với kích thước sợi được cắt ngắn 50mm. Tác giả so sánh kết quả thí nghiệm về mối
quan hệ giữa luc va độ võng theo hình 6.29 — 6.34.
s* Các đường quan hệ của Kim[3] và thí thực nghiệm về mặt ừng xử quan hệ chuyền vị và độ võng là khá tương đồng, các dầm đều có 3 giai đoạn ứng xử phi tuyến rõ ràng. Nhưng có sự khác biệt với thí nghiệm do cấp phối bê tông (thí nghiệm sử dụng M300, Kim[3] sử dung M250) và vật liệu sợi bé sung khác nhau nên đường quan hệ P-A của Kim[3] thấp hơn so với thực nghiệm.
Trang 90
CHƯƠNG 6. DANH GIÁ - PHAN TÍCH KET QUA
Lực tác dung (kN) Lực tác dung (kN)
60 +
NF
thí nghiệm : 40 -
Kim[3]
20 - .. `
ỉ10a200 =
3014/2777 —
„200,
0 * ù TN |
0 2 4 6 8 10
Độ võng giữa nhịp (mm)
Hình 6.29. Quan hệ (P-A) của dam NF thí nghiệm so với Kim[3].
60 +
PP 0.5%
| thi nghiém 5 Tension:D13
40 leo MF
l 200 T
Kim[3] Kim
wi 20 -
ỉ0 8ry |
3014 * 2 *
200 ,
0 ý ) mTM |
Độ võng giữa nhịp (mm)
Hình 6.30. Quan hệ (P-A) của dam 0.5%PP thí nghiệm so với Kim[3].
CHƯƠNG 6. DANH GIÁ - PHAN TÍCH KET QUA
Lực tác dụng (kN) Lực tác dụng (kN)
60 ~
PP 0,75%
thí nghiệm
40 | : | Tension:D13
mo | Í
k Kim
Kim[3] 412 - 20 - oe ộ
9104200 © =
, 200,
0 2 4 6 8 10
Độ võng giữa nhịp (mm)
Hình 6.31. Quan hệ (P-A) của dam 0.75%PP thí nghiệm so với Kim[3].
60 + PP 1,0%
40 - thí nghiệm n
| .Kim|3| 2012 —-
20 - oe
0102200 =
3014 7 * —
„200 „
0 * 1TN
0 2 4 6 8 10
Độ võng giữa nhịp (mm)
Hình 6.32. Quan hệ (P-A) của dầm 1.0%PP thí nghiệm so với Kim[3].
Trang 92
CHƯƠNG 6. DANH GIÁ - PHAN TÍCH KET QUA
Lực tác dung (kN) Lực tác dung (kN)
80 +
PET 0,5%
60 1 thí nghiệm
40 -
lờ, 2012 - Kim{[3] — —_.
š Lộ
20 - 10a200. S
3014/7777
„200 „
0 * ' ; __IN
0 2 4 6 8 10
Độ võng giữa nhịp (mm)
Hình 6.33. Quan hệ (P-A) của dầm 0.5%PET thí nghiệm so với Kim[3].
100 ~
PET 1.0%
thí nghiệm 80 -
60 -
40 -
20 - 3014/7777
,„ 200,
0 2 4 6 8 10
Độ võng giữa nhịp (mm)
Hình 6.34. Quan hệ (P-A) của dầm 1.0%PET. thí nghiệm so với Kim[3].
CH ƠNG 7. KET LUẬN