Báo Cáo: Thí Nghiệm Công Trình

[TYPE THE COMPANY NAME]

THÍ NGHIỆM CÔNG TRÌNH

DUY

5/19/2015

BÁO CÁO MÔN HỌC: THÍ NGHIỆM CÔNG TRÌNH

05/2015 Page 1


05/2015 Page 2

Phần A: THIẾT KẾ DẦM BÊ TÔNG CỐT THÉP

1. Cấp Phối

1.1. Cấp phối sử dụng cho công tác thiết kế

Ký hiệu XM

(kg)

C

(kg)

Xỉ/Đá

(kg)

N

(lít) N/X

Phụ gia

(ml) Ghi chú

B20.X 360.0 591.5 1664.4 162.0 0.45 1.8

Bê tông cốt liệu xỉ thép,

cốt liệu là xỉ thép. Cường độ thiết kế dự

kiến đạt B20

1.2. Kết quả nén mẫu.

Mẫu 1010

(cm cm)

STT P (KN) Ghi chú Rn (MPa)

1 518.88 46.70

2 503.30 45.30

3 538.19 48.44

4 499.99 45.00

5 480.25 43.22

6 480.03 43.20

7 456.41 Rỗ nhiều 41.08

8 456.41 41.08

9 332.90 Rỗ nhiều 29.96

Mẫu 1515

(cm cm)

10 825.04 36.67

11 677.60 30.12

12 753.54 33.49

13 728.10 32.36

14 904.79 40.21

Trong đó, cường độ chịu nén mẫu 1010 (cmcm) có nhân thêm hệ số quy đổi

0.9. Loại kết quả mẫu bị rỗ nhiều.

Từ kết quả nén mẫu trên, ta tính được cường độ chịu nén trung bình

40.48nR MPa

Mác bê tông này xem là #400, chuyển đổi từ Mác sang cấp độ bền gần đúng theo

công thức thực nghiệm B = 0.0778M , kết hợp với TCVN 5574-2012 ta tra được

bê tông này khoảng B30 có Rb=17 Mpa, Rb=1.2 Mpa


05/2015 Page 3

2. Dầm

Tính lại khả năng chịu lực [M]gh

Với cốt thép chịu lực sử dụng là 5ϕ14 ta tiến hành tính toán lại khả năng chịu

lực của dầm - từ đó làm cơ sở so sánh giữa tính toán và thực tế.

Với 5ϕ14 ta có

As = 7.06 cm2

atk = 47.6 mm → ho = 252.4 mm

706 2800.256

0.9 17 200 252.4

s s

b b o

A R

R bh

(1 0.5 ) 0.289m

2 2 60.289 0.9 17 200 252.4 10 56gh m b b oM R bh kN

4 4 56

75 4 3

P L MM P kN

L

3. Cốp pha

3.1. Cốp pha đứng

Với:

Q1 = 2 (kN/m2): tải trọng do đổ bê tông

Q2 = 2 (kN/m2): tải trọng do đầm rung

Ta có:

1 2tcq H q q

Tải trọng tiêu chuẩn

qtc = 250.3 + 2 + 2 =11.5 (kN/m2 )

Tải trọng tính toán

qt t = 250.31.2 + 21.3+21.3 =14.2 (kN/m2)

Sơ đồ tính


05/2015 Page 4

Tính cốp pha đứng.

Điều kiện bền

W

M

2 2

11 222

;W ;10 6

10 0.2 0.02 980010l 0.68

6 6 14.2 0.2tt

ql bhM kNm

Wm

q

Điều kiện biến dạng

45

384 400

tcq l lf

EI

1 14 7 0.3 4384 384 1.7 10 0.2 0.02

0.665 400 0.2 5tc

EIl m

q

Phần B: THIẾT BỊ DÙNG TRONG THÍ NGHIỆM

1. Máy đo chuyển vị

1.1. Giới thiệu về thiết bị đo chuyển vị và đế từ.

a. Bộ đo chuyển vị:

Các bộ phận của bộ đo chuyển vị:

Contact tip: Đầu mối liên kết

Shaft: Trục

Bearing: ổ Trục (Giá đệm)

Holder thickness: Tấm đỡ

Hole: Lỗ khoang

Input / Output cable: Đầu vào/ đầu ra của Cab


05/2015 Page 5

Các loại thước đo chuyển vị:

LOẠI

CÁC THÔNG SỐ KÍCH THƯỚC KHỐI

LƯỢNG

(g) A B C D E F G t

CDP-5 99 20.5 20 5 10 10 28 5 90

CDP-10 99 20.5 24 5 10 10 28 5 90

CDP-25 114 20.5 40 5 10 10 28 5 100

CDP-50 154 33.5 65 5 10 10 35 5 270

CDP-100 274 41 118 6 12 11 36 8 580

b. Đế từ:

Các tính năng:

Đây là một thiết bị giữ được thiết kế để tạo sự chính

xác khi đo bằng cách sử dụng một đồng hồ đo.

Có nhiều loại có sẵn để lựa chọn cho phù hợp với

điều kiện khác nhau của địa điểm đo.

Công cụ có thể được bảo đảm hoạt động trên thanh

thép tròn bằng cách sử dụng các rãnh chữ V trên mặt hút.

1.2. Hướng dẫn sử dụng:

Dùng mũi khoan M6 khoan 1 lỗ có đường ren ốc

xoáy trôn ốc, trên bề mặt của vật thể nơi mà CDP

được đặt. Dùng 1 đế từ loại MB-B; điều chỉnh cài đặt cho thích hợp; nhưng

phải xem xét đến một số ảnh hưởng lên độ chính xác khi đo vì sự biến dạng của

thiết bị thăm dò hoặc cần của đế từ.

Điều chỉnh giá đỡ tới thân của thiết bị (dùng hai giá đỡ cho CDP - 50 và CDP -

100) và siết chặt bu-lông. Chú ý đừng siết chặt quá. Khuyến cáo nên siết với

momen xoắn khoảng 0.7Nm (7kgf.cm) hoặc ít hơn. Xem xét mốc phân độ của

tay cầm hoặc giá trị kích thước của dụng cụ đo sao cho phù hợp.

Chắc rằng phương hướng của chuyển vị phải được đo trùng với trục giữa của

thiết bị CDP.

Với trục không di chuyển vượt quá năng lực đo, chú ý rằng nó không nên bị ép

xuống quá nhiều. Khi thay đổi đầu tiếp xúc cần quan tâm đến khe hở của đầu

tiếp xúc do sự quay của trục.

Không sửa trực tiếp trục tới vật thử nghiệm. Không tháo một cách đột ngột khi

trục đang ở trạng thái bị ép xuống hoàn toàn nếu không thì thiết bị CDP có thể

bị hư hỏng do phản ứng lò xo.


05/2015 Page 6

Hình ảnh sau khi lắp ráp bộ thiết bị:

1.3. Cảnh báo:

a. Bộ đo chuyển vị:

Không được rung mạnh thiết bị CDP. Nếu ổ trục bị cố định , chuyển động của

trục có thể bị ngăn cản.

Không được bôi mỡ trục và ổ trục. Phải cẩn thận để trục không bị hư hỏng, bị

cong xuống quá mức nếu không thiết bị sẽ không hoạt động. Nếu trục được

tháo ra khỏi trạng thái khi bị ép xuống quá nhanh, thiết bị có thể bị hư hỏng do

phản lực.

Không được uốn cong đoạn cáp gần đầu nối. Không đặt các vật lên trên dây

cáp, không kéo, không tạo lỗ hổng trên cáp.

Thiết bị CDP không được cấu tạo kín (vòng bi, phần cáp nối, vv), do đó hãy

chắc chắn rằng dầu và nước không thấm vào từ đầu cáp.

Sử dụng liên tục với một điện áp kích cầu vượt quá yêu cầu có thể gây ra sai

lệch và kết quả là biểu đồ sẽ nằm ngoài các đặc điểm kĩ thuật.

Kích cầu đề nghị Kích cầu cho phép

Mọi thiết bị CDP Ít hơn 2V 10V

Trường hợp sử dụng các thiết bị đo khác ngoài cảm biển, hãy chắc chắn rằng

điện áp kích thích ổn định.

Không áp dụng điện áp lớn hơn so với điện áp kích cầu cho phép.

Không tháo rời, sửa đổi các bộ phận.

b. Đế từ:

Kiểm tra việc hút của các đế từ trước khi đảm bảo một cực và gắn đồng hồ đo.

Đừng cố gắng tách nó trong khi bị hút.

Bị sốc do va đập và đánh rơi là một nguyên nhân gây ra sự cố.


05/2015 Page 7

Khi nới lỏng cực với đồng hồ đo bị hút, hãy chắc chắn đã giữ đồng hồ đo bằng

tay.

Để ngăn chặn sự nguy hiểm do vô ý, hãy chắc chắn đã gắn đồng hồ đo lên mặt

phẳng cần hút.

Lực hút sẽ bị giảm trên vật mỏng.

Lực hút sẽ giảm trên những vật liệu khác ngoài những tấm thép nhẹ.

Lực hút sẽ giảm nếu mặt hút bị thô, bám bụi hoặc sơn.

Lực hút trong hướng ngang sẽ nhỏ hơn nhiều khi đặt vuông góc.Thực hiện một

sự quan tâm đặc biệt khi hút trên bề mặt thẳng đứng.

2. Con đo biến dạng

2.1. Giới thiệu tổng quan

Cảm biến đo biến dạng (strain - gage) là một cấu kiện điện trở được dùng

để dán lên một bộ phận biến dạng. Mức biến dạng của bộ phận thông qua

lớp keo được truyền sang miếng đo.

Strain Gage (Cảm biến đo biến dạng) là một trong những công cụ quan

trọng của kỹ thuật đo lường điện tử được áp dụng đo các đại lượng cơ

học. Đúng như tên gọi, nó được sử dụng để đo biến dạng. Biến dạng của

một vật thể được gây ra bởi tác nhân bên ngoài hoặc bên trong, làm sinh

ra ứng suất. Do vậy trong phân tích ứng suất thực nghiệm người ta sử

dụng rộng rãi phương pháp xác định biến dạng.

Các thiết bị đo biến dạng cho đến nay đã được nhiều hãng chế tạo như:

Hottinger Baldwin, Messttechnik, Micromesures Vishay...

Strain Gage được tạo ra với 2 kết cấu là lưới phẳng và dạng ống trụ.

2.2. Hướng dẫn sử dụng

a. Quy trình dán chung.

Cẩn thận đánh dấu vị trí để lắp đặt máy đo biến dạng bằng cách kẻ gạch kiểu

mắc lưới bằng bút chì.


05/2015 Page 8

Thiết bị ra của cảm biến đo biến dạng được liên kết bằng keo. Sau đó, bạn

không cần phải lau bề mặt cảm biến với dung môi vì cảm biến đo được cung

cấp trong trạng thái thật sạch.

Cho một lượng keo vừa đủ vào mặt sau của máy đo biến dạng. Một giọt keo

thường dư, nhưng trong đo biến dạng lớn thì cần sử dụng nhiều keo hơn.

Sử dụng vòi phun keo để tránh lan rộng keo trên toàn bộ mặt sau của máy đo.

Canh thẳng cảm biến theo hướng dẫn đánh dấu, đặt các tấm nhựa polyethylene

qua cảm biến, và tác dụng một lực không đổi, hoặc dùng ngón tay cái của bạn

đè lên hoặc kẹp đo biến dạng, công việc này phải được thực hiện một cách

nhanh chóng vì keo đóng rắn rất nhanh.(hình 6).

Trong điều kiện thời gian bảo dưỡng khác nhau tùy thuộc vào nhiệt độ, độ ẩm,

áp suất, các loại cảm biến đo biến dạng và thí nghiệm mẫu vật thì thời gian bảo

dưỡng trong điều kiện bình thường được thể hiện trong Bảng 1.

Đối với các thí nghiệm được đo chính xác có ảnh hưởng đến sự tăng của nhiệt

độ trong 24 giờ.

b. Cách thức vận hành.

Trình tự.

Lựa chọn vị trí đặt: Chọn vị trí đặt lực phù hợp nhất cho điều kiện thử

nghiệm.


05/2015 Page 9

Xử lý bề mặt: Loại bỏ dầu mỡ, gỉ sét, sơn từ bề mặt liên kết của một mẫu

vật, nhẹ nhàng đánh bóng bằng giấy nhám. Lau sạch và đánh dấu vị trí

lắp đặt máy cảm biển.

Cài đặt máy cảm biến.

Bôi keo.

Kiểm tra lại cài đặt của máy cảm biến.

Nối dây: Kết nối bằng cách hàn chì, nếu cần thiết thì phủ một lớp chống

thấm.

Ảnh hưởng của dây dẫn đến giá trị đo.

Ảnh hưởng của sự thay đổi nhiệt độ của dây dẫn( hệ thống 3 dây dẫn).

: nhiệt của dây dẫn.

r: điện trở của mỗi mét dây dẫn( Ω/m).

L: chiều dài của dây dẫn.

α :hệ số( đối với dây đồng thì α=3.9.10-3/oc)

∆T: độ biên thiên nhiệt độ.

K: hệ số phụ thuộc vào cảm biến.

R: điện trở của cảm biến.

Ảnh hưởng của sự thay đổi nhiệt độ của dây dẫn.

Hệ số điểu chỉnh đối với hệ thống 2 dây dẫn:

Đối với hệ thống 3 dây dẫn :

Trong đó: Ko là hệ số điều chỉnh của máy cảm biến.

. . .

.( . )

r L Tl

K R r L

l

.o

RK K

R r L

.

2

o

RK K

r LR


05/2015 Page 10

Điện trở trên mỗi mét dây dẫn

Số lõi/đường kính polyimide polyimide 7/0.12 10/0.12 12/0.18 20/0.18

Đường kính hoặc diện

tích cắt ngang của dây Φ0.14mm Φ0.18mm 0.08mm2 0.11mm2 0.3mm2 0.5mm2

Điện trở trên 1m dây

dẫn 2.5 Ω/m 1.5 Ω/m

0.44

Ω/m

0.32

Ω/m

0.12

Ω/m

0.07

Ω/m

2.3. Cảnh báo

a. Một số lưu ý khi sử dụng keo.

Tránh tiếp xúc với da và mắt.

Nên đeo bao tay, không nên dùng sức mà tách chúng ra một cách từ từ,

chà xát trong một cái bình.

Khi bị dính vào mắt, nên rửa mắt với nước sạch và nhờ sự hỗ trợ của y

tế, không dụi mắt.

Chỉ sử dụng tại khu vực thông thoáng.

Để xa tầm tay trẻ em.

Sau khi sử dụng, làm sạch keo còn dư xung quanh hộp và nắp đậy.

Lưu trữ ở nơi khô mát, tránh ánh nắng mặt trời.

b. Một số lưu ý khi sử dụng cảm biến đo biến dạng.

Trên các dữ liệu đặc trưng không bao gồm ảnh hưởng do dây dẫn. Chỉnh

sửa các dữ liệu phù hợp với ảnh hưởng của dây dẫn trên các giá trị đo

được mô tả ở trang sau.

Nhiệt độ của cảm biến đo biến dạng phụ thuộc vào nhiệt độ hoạt động

của chất kết dính…

Kiểm tra điện trở cách điện,… nên được thực hiện ở cấp điện áp dưới

50V.

Không nên dung lực quá mạnh.

Sử dụng một lớp keo dính vào mặt sau của cảm biến đo biến dạng để

một mẫu vật.

Sau khi xả nén, máy đo sức căng được bảo quản nơi khô ráo ở nơi khô

ráo.


05/2015 Page 11

Nếu bạn có bất kỳ câu hỏi về cảm biến đo biến dạng hoặc về cách cài

đặt cài đặt, hãy liên hệ với TML.

Chuỗi CN là một thành phần chất kết dính cho đầu đo sức căng. Thời

gian cần thiết để liên kết đầu đo sức căng là rất ngắn. Có 4 loại chất kết

dính theo điều kiện sử dụng:

Loại CN CN-E CN-R CN-Y

Cách sử dụng Sử dụng chung Đối với vật liệu

xốp

Đóng rắn nhanh

trong mùa đông

Đối với sức

căng lớn

Nhiệt độ hoạt

động -196 : +1200C -30 : +1200C -30 : +1200C -30 : +800C

Vật liệu áp dụng

Kim loại, vật

liệu kết hợp

(composite),

nhựa

Bê tông, vữa, gỗ

Kim loại, vật liệu

kết hợp

(composite),

nhựa

vật liệu kết hợp

(composite),

nhựa

Thời gian cần

thiết để bắt đầu

đo lường(1)

15 phút 15 phút 15 phút 60 phút

Thời gian bảo

dưỡng(2) 20-60 giây 40-120 giây 10-30 giây 60-120 giây

Hạn sử dụng(3) 6 tháng 6 tháng 3 tháng 6 tháng

Màu sắc của

nắp Xanh Trắng Trắng Trắng

Biểu tượng cảnh

báo Cảnh báo Cảnh báo Cảnh báo Cảnh báo

Nhãn GHS

Thành phần

Etyl 2-

cyanoacry late

Etyl 2-cyanoacry

late

Etyl 2-cyanoacry

late

Etyl 2-

cyanoacry late

Hydroquinone Hydroquinone


05/2015 Page 12

3. Máy nén thủy lực

3.1. Giới thiệu tổng quan

Đặc điểm thiết bị:

- Màn hình hiển thị: màn hình màu

- Số cổng thu, phát tín hiệu: 8

- In kết quả: Có

- Dừng khẩn cấp: Có

- Bộ nhớ: có thể kết nối bằng các thiết bị ghi bên ngoài(usb, thể sd…)

- Điều khiển: Màn hình cảm ứng + phím cứng

- Hỗ trợ: kết nối internet để được hỗ trợ từ xa

Cơ chế hoạt động:

Thiết bị được hoạt động dựa trên cơ chế nạp xả dầu, tạo áp lực lên

piston, piston truyền lực lên mẫu thí nghiệm.

Thiết bị có 2 chế độ vận hành gia tải tự động và gia tải thủ công.

3.2. An toàn khi sử dụng

Cần đọc kỹ hướng dẫn sử dụng kèm theo trước khi vận hành thiết bị.

Cần có giấy phép trước khi tiến hành thí nghiệm nén.

Đảm bảo các nguyên tắc an toàn trong quá trình thí nghiệm.


05/2015 Page 13

3.3. Hướng dẫn sử dụng

a. Thiết lập chế độ thí nghiệm

Thiết bị có 2 chế độ thí nghiệm đó là nén và kéo. Sau khi đã bố trí dầm vào vệ

nén ta chuyển cần sang chế độ nén để chuẩn bị tiến hành thí nghiệm. Ngoài ra

máy còn có chế độ kéo.

b. Thiết lập thông số thiết bị

Trước khi thí nghiệm cần thiết lập cấp độ gia tải cho thiết bị.

c. Bắt đầu thí nghiệm

Ở đây để thu được kết quả chính xác hơn việc xác định tải trọng được thu được

thông qua 1 cảm biến đặt tại vị trí trục piston, tín hiệu được thu về dataloger, vì

vậy thí nghiệm chỉ được tiến hành khi đã kiểm tra các thiết bị đã được thiết lập

chính xác (bao gồm cả cảm biến lực nói trên)

d. Dừng thí nghiệm


05/2015 Page 14

Máy sẽ dừng gia tải – thí nghiệm kết thúc khi cấu kiện bị phá vỡ. Tuy nhiên khi

trục piston vươn dài quá khả năng ta cần can thiệp để dừng thí ngiệm ngay lập

tức.

3.4. Cảnh báo

Tránh làm co, gập ống xả. Điều đó có thể làm thiết bị bị hỏng.

Khi chiều dài nén vượt quá chiều dài trục nén cần dừng thí nghiệm để tránh

làm hỏng thiết bị.

Phần C: QUY TRÌNH THÍ NGHIỆM

1. Quy trình đúc dầm

1.1. Gia công

Gia công cát và xỉ thép

i) Khối lượng cốt liệu trên từng sàn.

Khối lượng cốt liệu của mỗi mẻ trộn

Nhóm Khối lượng cốt liệu trên từng sàng (kg)

Lượng sót trên sàng CÁT ĐÁ / XỈ

m2.36 m1.18 mc m19 m9.5 m5

5% 30% 65% 10% 55% 35%

Gia công cốp pha.

- Mỗi tấm cốp pha có kích thước 1,5x30x400(cm) ,từ đó ta tạo cốp pha cho

dầm có kích thướt 20x30x330(cm). Ta liên kết các tấm cốp pha với nhau


05/2015 Page 15

bằng đinh,khoảng cách đinh là 20(cm). Và để giữ chặt 2 thành cốp pha thì ta

sử dụng các gong, khoảng cách các gong là 50 (cm)

Gia công cốt thép.

- Cốt dọc: Ta cắt 5 đoạn thép d14 mỗi đoạn có chiều dài 3,45m sau đó tạo 2

đầu neo mỗi đoạn dài 0,1m sao cho khung thép dầm có thể nằm trong cốp

pha với khoảng cách lớp bê tông bảo vệ là 2,5 cm.

-Cốt đai: Ta tạo khung cốt đai có đường kính d8 với kích thước 15x25(cm).

Sau đó ta luồng cốt dọc vào khung cốt đai. Với khoảng cách cốt đai là 20cm

sau đó ta giữ chặt cốt dọc và cốt đai bằng dây kẽm.

Tạo móc cẩu: Sử dụng móc cẩu thép d8.


05/2015 Page 16

1.2. Đổ bê tông

Trộn bê tông: Trộn bằng máy thủ công, chia làm 3 đợt trộn. Ta cho lần lượt xỉ

thép, cát , xi măng, nước ,sika vào máy trộn. Cho máy trộn khoảng 1 phút, sau

đó ta đổ bê tông ra xe rùa và đổ vào ván khuôn. Trong quá trình đổ thì ta đầm

dùi thủ công để bê tông có thể lắp đầy vào ván khuôn tránh tình trạng rỗ bề mặt

dầm. Sau khi bê tông lắp đầy ván khuôn thì ta làm phẳng bề mặt dầm.

1.3. Bảo dưỡng

Sau khi đổ bê tông ta tiếng hành dưỡng hộ ở điều kiện thường trong tuần ,sau

đó sẽ tiến hành thí nghiệm.Chuẩn bị thí nghiệm

Trước khi thí nghiệm lớp được học các buổi để tìm hiểu về cách thí nghiệm nén

dầm, tìm hiểu về các dụng cụ , thiết bị và máy nén thủy lực để quá trình thí

nghiệm diễn ra hiệu quả và an toàn nhất.

2. Lắp đặt – Bố trí thí nghiệm

2.1. Đưa dầm vào bệ


05/2015 Page 17

Bước 1: Tháo dỡ cốp pha.

Bước 2: Di chuyển khung cầu trục để cẩu dầm lắp vào vị trí thí nghiệm nén

mẫu.

2.2. Lắp đặt các thiết bị phục vụ công tác thu thập số liệu

Bước 1: Làm nhẵn các chỗ cần lắp cảm biến biến dạng để cảm biến tiếp xúc tốt

vời dầm tránh bị bông trốc trong quá trình thí nghiệm, kẻ các ô vuông trên dầm

để để quan sát xem các vết nứt bắt đầu xảy ra ở những vị trí nào.

Bước 2: Dán 3 cảm biến biến dạng ở 3 vị trí là phía dưới giữa bụng dầm ,và

phía dưới cách mép gối tựa 0.1m Sau lắp 3 thiết bị đo chuyển vị ở cùng vị trí

của cảm biến mỗi dụng cụ đo chuyển vị đều được nối với máy thu tín hiệu


05/2015 Page 18

2.3. Tiến hành thí nghiệm.

Sau khi các thiết bị đo đã sẵn sàng ta tiến hành nén dầm.

Bước 1: Hiệu chỉnh máy nén, thiết lập các thông số cho thí nghiệm. ví

dụ: tốc độ tăng tải.

Bước 2: Quan sát thí nghiệm: qua sát khi nào dầm xuất hiện vết nức , các

vết nức xảy ra tại vị trí và ghi chú.

Bước 3: Sau khi dầm bị phá hoại , ta giảm tải tác dụng bằng thủ công

hoặc có thể thiết lập máy tự đông ở bước 1.

Bước 4: Tháo bỏ dầm bị hư hỏng ra khỏi vị trí thí nghiệm và thu thập kết

quả thí nghiệm.


05/2015 Page 19

3. Kết quả

Biểu đồ lực theo thời gian, với tốc độ gia tải 0.03 KN/s

Lực lớn nhất khoảng 80 kN, khi đó vật liệu bị phá hủy. Xuất hiện các vết nứt,

tải giảm dần.

Biểu đồ tương quan giữa chuyển vị và lực:

Sơ đồ bố trí các vị trí đo chuyển vị


05/2015 Page 20

Vị trí 4:

Vị trí 7


05/2015 Page 21

Vị trí 5

Vị trí 6


05/2015 Page 22

Sơ đồ vị trí các miếng dán đo biến dạng

Biểu đồ giữa lực và biến dạng

Vị trí 1


05/2015 Page 23

Vị trí 3

Vị trí 2


05/2015 Page 24

Tính toán theo lý thuyết

a/ Biến dạng:

Theo định luật Hook '

E

Biến dạng tại một mặt cắt bất kì

Ứng suất tại giữa dầm (vị trí 2)

W 4Wx x

M P L

Với P tăng theo thời gian, L = 3 m,

2 26 3200 300

W 3 10 ( )6 6

x

b hmm

Bê tông B30 có E= 32.5 Mpa

Từ các dữ kiện trên, cùng với kết quả lực P theo thời gian. Ta vẽ được biểu đồ quan hệ

giữa P và theo lý thuyết tại giữa dầm.

Tương tự

Moment tại 1 và 3 có giá trị bằng 250/1500=1/6 M max, do đó biến dạng tại 1 và 3 có

giá trị 1/6 biến dạng tại giữa dầm (2).

Ta có đồ thị tương quan giữa biến dạng và lực theo lý thuyết:


05/2015 Page 25


05/2015 Page 26

b/ Chuyển vị theo lý thuyết

Dùng phương pháp nhân biểu đồ, chuyển vị tại 5, 6 theo công thức:

3

48

P Lv

EI

Tại vị trí 4, 7

311

4768

P Lv

EI

Với L = 3 m, E = 32.5 x 103 MPa, I = 450 x 103 (mm4)


05/2015 Page 27

Các giai đoạn xảy ra khi nén:

Ứng suất và biến dạng trên tiết diệt thẳng góc:

Giai đoạn 1: Đàn hồi.

M nhỏ, bê tông biến dạng đàn hồi.

Giai đoạn 2: Sắp nứt

M tăng, biến dạng dẻo bê tông tăng, ứng suất dạng cong

bt btR

Giai đoạn 3: Nứt

Khi M càng tăng, bê tông dẫn đến nứt, cố thép chịu kéo. s sR


05/2015 Page 28

Giai đoạn 3a: Nứt

Cố thép chịu kéo đạt tới giớ

hạn chảy dẻo.

s sR

Sự xuất hiện các vết nứt:

Khi lực tập trung P càng tăng, moment giữa dầm càng lớn, khi đó thớ dưới chịu

kéo, đến khi ứng suất vượt quá giới hạn Rbt của bê tông, thì bê tông bắt đầu xuất

hiện vết nứt.

Dầm đang bị nén, lực P tăng dần, chưa xuất

hiện vết nứt


05/2015 Page 29

Vết nứt đầu tiên xuất hiện, tại vị trí gần giữa

dầm. Lúc này lực P = 55 KN.

Ứng suất tại vị trí đó vào thời điểm này khoảng

3

2

55 10 3000

4W 4 200 300 / 6

13.75

P L

x

MPa

Vết nứt này tương đối lớn, nhìn thấy bằng mắt thường được.

Thực tế, vết nứt nhỏ xuất hiện ban đầy trong bê tông rất nhỏ khó nhìn thấy bằng

mắt thường.

Vết nứt ngày càng lan rộng và xuất hiện nhiều, tập trung nhiều ở giữa dầm.

Phần gối chưa thấy xuất hiện vết nứt, có thể là do cấu tạo cốt đai dày làm khả

năng chịu cắt của dầm tăng đáng kể.

4. Nhận xét

- Biểu đồ chuyển vị và biến dạng theo lực tính theo lý thuyết chỉ xét trong miền đàn

hồi, do đó vật liệu xem là đàn hồi tuyến tính, đồ thị chuyển vị và biến dạng là hàm bậc

nhất theo giá trị lực P.

- Thực tế, sau miền đàn hồi, vật liệu còn làm việc ở trạng thái dẻo, do đó, trong các dồ

thị thực tế, chuyển vị và biến dạng có có một đoạn cong (phi tuyến)


05/2015 Page 30

Ví dụ:


05/2015 Page 31

Biến dạng theo lý thuyết nhỏ hơn khoảng 4 lần so với thực tế. Sai số này là

đáng kể, nguyên nhân dẫn đến sai số này do nhiều yếu tố: Do thao tác người đo chưa

chính xác, sai số ngẫu nhiên, sai số về vật liệu. Việc tính toán vật liệu theo mô đun E

chỉ theo lý thuyết gần giống với bê tông, vì vật liệu chế tạo dầm là bê tông xỉ thép có

mô đun khác, đồng thời vật liệu không đồng nhất nên cũng dẫn đến sai số trên.

Tương tự, biến dạng theo lý thuyết cũng nhỏ hơn từ 4 đến 5 lần so với thực tế,

nguyên nhân sai số như đã đề cập ở trên.

i) Cần nhiều thí nghiệm khác để kiểm chứng lại đặc tính của vật liệu mới

này.

Theo thiết kể, khả năng chịu lực tập trung lớn nhất của dầm cỡ 75 KN. Thực tế dầm bị

phá hoại tại 80 KN. Kết quả này chấp nhận được.

Education

Báo Cáo: Thí Nghiệm Công Trình