TRƯ NG ð I H C BÁCH KHOA TP. HCM
CôNG TRìNH TH Y NâNG CAO
Khoa Kyõ Thuaät Xaây Döïng - BM KTTNN
PGS. TS. NGUY N TH NG
Email: nguyenthong@hcmut.edu.vn or nthong56@yahoo.fr
Web: http://www4.hcmut.edu.vn/~nguyenthong
10/25/2010
Tél. (08) 38 640 979 - 098 99 66 719
1
10/25/2010
2
PGS. Dr. Nguy?n Th?ng
COÂNG TRÌNH THUÛY NAÂNG CAO
CôNG TRìNH TH Y NâNG CAO
N I DUNG MÔN H C
Chương 4b: Bài toán to nhi t 3D.
Chương 5: Phân tích ng su t trong ñ p
bê tông khi x y ra ñ ng ñ t.
Chương 6: ðư ng h m th y công Gi ng ñi u áp.
Chương 7: ðư ng ng áp l c – Nư c va
trong ñư ng ng.
10/25/2010
N I DUNG MÔN H C
Chương 1: Th m qua công trình.
Chương 2: Áp l c khe r ng.
Chương 3: ð p v t li u ñ a phương.
Chương 3a: Mô ph ng Monte Carlo áp
d ng trong ñánh giá n ñ nh
mái d c.
Chương 4: ð p bê tông tr ng l c
Chương 4a: ð p bê tông ñ m lăng (RCC)
3
N I DUNG TH C HÀNH
1. Hư ng d n s d ng ph n m m tính
nư c va trong ñư ng ng áp l c
WaterHammer_BK.
2. Hư ng d n s d ng ph n m m tính
khu ch tán nhi t 3D trong bê tông th y
công.
3. Hư ng d n s d ng ph n m m mô
ph ng Monte Carlo ng d ng trong tính
n ñ nh mái d c ñ p v t li u ñ a
phương.
10/25/2010
4
PGS. Dr. Nguy?n Th?ng
COÂNG TRÌNH THUÛY NAÂNG CAO
COÂNG TRÌNH THUÛY NAÂNG CAO
TAØI LIEÄU THAM KHAÛO
1. Thuûy coâng – Taäp 1. Tröôøng ÑHXD. T/g.
Nguyeãn Xuaân Ñaëng.
2. Cô hoïc ñaát – Tröôøng ÑHTL.
3. Ph n m m SIGMA.
4. Ph n m m SLOPE.
5. Ph n m m SEEP.
6. Phaàn meàm Crystal Ball.
Tài li u download t i ñ a ch Web:
10/25/2010
5
Web: http://www4.hcmut.edu.vn/~nguyenthong
Chöông 4: Ñaäp beâ toâng troïng löïc
NOÄI DUNG
Giôùi thieäu baøi toaùn khueách taùn nhieät trong khoái ñoå beâ
toâng:
Thieát laäp baøi toaùn.
Nghieân cöùu söï phaân phoái nhieät ñoä theo thôøi gian
sau khi ñoå.
Aûnh höôûng caùc loaïi ñieàu kieän bieân leân baøi toaùn.
Aûnh höôûng cuûa quy moâ khoái ñoå.
….
10/25/2010
6
PGS. Dr. Nguy n Th ng
1
COÂNG TRÌNH THUÛY NAÂNG CAO
COÂNG TRÌNH THUÛY NAÂNG CAO
Chöông 4: Ñaäp beâ toâng troïng löïc
Chöông 4: Ñaäp beâ toâng troïng löïc
GIÔÙI THIEÄU HIEÄN TÖÔÏNG
GIÔÙI THIEÄU HIEÄN TÖÔÏNG
Trong thi coâng caàn phaûi “kieåm soaùt”
hieän töôïng naøy trong giôùi haïn ñeå
ñaûm baûo öùng suaát do co ngoùt cuûa
beâ toâng khoâng vöôït giaù trò cho
pheùp ( khoâng gaây ra nöùt neû
laøm giaûm khaû naêng laøm vieäc cuûa
beâ toâng).
Khi ñoå beâ toâng khoái lôùn
hieän töôïng toaû
nhieät nhieät ñoä khoái ñoå taêng.
Khi beâ toâng ñoâng cöùng & nhieät ñoä khoái ñoå
KHAÙC nhieät ñoä moâi tröôøng (cao hơn)
nhieät ñoä tieáp tuïc giaûm
hieän töôïng
co ngoùt beâ toâng
hieän töôïng öùng suaát
nhieät.
10/25/2010
7
PGS. Dr. Nguy n Th ng
10/25/2010
8
PGS. Dr. Nguy n Th ng
COÂNG TRÌNH THUÛY NAÂNG CAO
COÂNG TRÌNH THUÛY NAÂNG CAO
Chöông 4: Ñaäp beâ toâng troïng löïc
Chöông 4: Ñaäp beâ toâng troïng löïc
CAÙC THOÂNG SOÁ LIEÂN QUAN
- Giaù trò nhieät ñoä naâng tuyeät ñoái do nhieät thuûy
hoaù ximaêng.
- Trò soá bieán daïng, co ngoùt qua caùc kyø tuoåi cuûa
beâ toâng.
- Moâdule ñaøn hoài cuûa beâ toâng qua caùc kyø tuoåi.
- Ñoä raõo cuûa beâ toâng qua caùc kyø tuoåi.
GIA TAÊNG NHIEÄT ÑOÄ TUYEÄT ÑOÁI KHI THUÛY
HOAÙ
CQ
10/25/2010
9
PGS. Dr. Nguy n Th ng
T( t ) =
T(t) giaù trò gia nhieät ñoä gia taêng (0C) cuûa beâ toâng sau thôøi
gian ñoå t(ngaøy).
C(kg) : löôïng ximaêng cho 1m3 ñoå beâ toâng.
Q(J/kg) : löôïng nhieät toaû ñoái vôùi 1 kg ximaêng–baûng sau.
c (J/kg.C): tæ nhieät beâ toâng: 0.92 1.
2500 kg/m3 (troïng löôïng rieâng ñôn vò beâ toâng).
ρ=2400
10/25/2010
10
PGS. Dr. Nguy n Th ng
COÂNG TRÌNH THUÛY NAÂNG CAO
COÂNG TRÌNH THUÛY NAÂNG CAO
Chöông 4: Ñaäp beâ toâng troïng löïc
Chöông 4: Ñaäp beâ toâng troïng löïc
m : heä soá kinh nghieäm lieân quan vôùi ximaêng, nhieät ñoä
luùc ñaàm ñoã beâ toâng: 0.2 0.4
t(ngaøy): soá ngaøy töø luùc ñoã ñeán luùc tính nhieät ñoä.
NHIEÄT THUÛY HOAÙ CHO 1 kg XIMAÊNG
D NG T NG QUÁT C A T(t)
T(t)
Tmax =
CQ
cρ
Loaïi
0
10/25/2010
PGS. Dr. Nguy n Th ng
cρ
(1 − e −mt )
Ximaêng thöôøng
Ximaêng xæ
Q (J/kg)
225
275
325
425
525
201
188
289
247
377
335
461
-
243
205
t(ngày)
11
10/25/2010
12
PGS. Dr. Nguy n Th ng
2
COÂNG TRÌNH THUÛY NAÂNG CAO
COÂNG TRÌNH THUÛY NAÂNG CAO
Chöông 4: Ñaäp beâ toâng troïng löïc
Chöông 4: Ñaäp beâ toâng troïng löïc
CHÚ Ý
CQ
dT( t ) mCQ − mt
(1 − e − mt ) ⇒
=
e
cρ
dt
cρ
dT( t )
⇒ Max
nhi t ñ tăng nhanh
dt
trong kh i ñ
T(t ) =
t=0
t>>1
10/25/2010
dT( t )
⇒0
dt
không còn gia tăng nhi t
trong kh i ñ
13
PGS. Dr. Nguy n Th ng
Ví duï: Moät khoái ñoå beâ toâng kích thöôùc lôùn,
loaïi ximaêng xæ. Löôïng ximaêng duøng laø
C=275kg/m3 beâ toâng. Laáy tæ nhieät beâ toâng
c=0.96 vaø m=0.3. Tính gia taêng nhieät ñoä:
a. Sau t=15 ngaøy.
b. Sau t>>1 ( gia taêng Max).
10/25/2010
14
PGS. Dr. Nguy n Th ng
COÂNG TRÌNH THUÛY NAÂNG CAO
COÂNG TRÌNH THUÛY NAÂNG CAO
Chöông 4: Ñaäp beâ toâng troïng löïc
Chöông 4: Ñaäp beâ toâng troïng löïc
Giaûi:
275 * 335
(1 − 2.718−0.3*15 ) = 39.540 C
T (15) =
0.96 * 2400
T (∞ ) =
275 * 335
(1 − 2.718−∞ ) = 39.980 C
0.96 * 2400
10/25/2010
15
PGS. Dr. Nguy n Th ng
TÍNH ÖÙNG SUAÁT SINH RA DO CO DAÕN BEÂ TOÂNG
VÌ NHIEÄT (COÂNG THÖÙC ÑÔN GIAÛN)
σ=
E ( t ).α.∆T
S( t ).R
1− ν
σ (N/mm2) öùng suaát.
0.2
ν heä soá Poisson beâ toâng : 0.15
∆T nhieät sai lôùn nhaát (sai bieät giöõa nhieät ñoä lôùn nhaát
vaø nhieät ñoä bình quaân moâi tröôøng)
S(t): heä soá raõo cuûa beâ toâng (xem baûng).
10/25/2010
R: heä soá raøng buoäc beân ngoaøi beâ toâng (xem baûng). 16
PGS. Dr. Nguy n Th ng
COÂNG TRÌNH THUÛY NAÂNG CAO
COÂNG TRÌNH THUÛY NAÂNG CAO
Chöông 4: Ñaäp beâ toâng troïng löïc
Chöông 4: Ñaäp beâ toâng troïng löïc
E(t): Module ñaøn hoài beâ toâng qua caùc kyø tuoåi
−0.09 t
c
E ( t ) = E (1 − e
MOÂDULE ÑAØN HOÀI E QUA CAÙC KYØ TUOÅI: C7.5 60 ngaøy
)
10/25/2010
PGS. Dr. Nguy n Th ng
17
Module ñaøn
hoài
104(N/mm2)
Caáp
cöôøng
ñoä
Module ñaøn
hoài
104(N/mm2)
Caáp
cöôøng
ñoä
Module ñaøn
hoài
104(N/mm2)
C7.5
1.45
C10
1.75
C15
2.2
Caáp
cöôøng
ñoä
Module ñaøn
hoài
104(N/mm2)
Caáp
cöôøng
ñoä
Module ñaøn
hoài
104(N/mm2)
Caáp
cöôøng
ñoä
Module ñaøn
hoài
104(N/mm2)
C20
Ec(N/mm2): module ñaøn hoài cuoái cuøng beâ toâng, coù theå
laáy gaàn ñuùng module ñaøn hoài 28 ngaøy.
t: thôøi gian (ngaøy)
(gaàn ñuùng coù theå tra baûng sau)
Caáp
cöôøng
ñoä
2.55
C25
2.8
C30
3
10/25/2010
18
PGS. Dr. Nguy n Th ng
3
COÂNG TRÌNH THUÛY NAÂNG CAO
Caáp
cöôøng
ñoä
COÂNG TRÌNH THUÛY NAÂNG CAO
Chöông 4: Ñaäp beâ toâng troïng löïc
Chöông 4: Ñaäp beâ toâng troïng löïc
Module ñaøn
hoài
104(N/mm2)
Caáp
cöôøng
ñoä
Module ñaøn
hoài
104(N/mm2)
Caáp
cöôøng
ñoä
HEÄ SOÁ RAÕO BEÂ TOÂNG
Module ñaøn
hoài
104(N/mm2)
t (ngaøy)
t (ngaøy)
C35
3.15
C40
3.25
C45
3.35
Caáp
cöôøng
ñoä
Module ñaøn
hoài
104(N/mm2)
Caáp
cöôøng
ñoä
Module ñaøn
hoài
104(N/mm2)
Caáp
cöôøng
ñoä
Module ñaøn
hoài
104(N/mm2)
C50
3.45
C55
3.55
C60
3.6
10/25/2010
19
PGS. Dr. Nguy n Th ng
3
12
15
0.208
0.214
0.215
0.213
18
21
24
27
30
0.252
S(t)
9
0.186
S(t)
6
0.301
0.367
0.473
1
Neàn laø ñaù
R
1
Neàn laø lôùp ñeäm
ñoäng
0
Neàn laø ñaát
thöôøng
0.25-0.5
10/25/2010
20
PGS. Dr. Nguy n Th ng
COÂNG TRÌNH THUÛY NAÂNG CAO
COÂNG TRÌNH THUÛY NAÂNG CAO
Chöông 4: Ñaäp beâ toâng troïng löïc
Chöông 4: Ñaäp beâ toâng troïng löïc
TRÒ SOÁ BIEÁN DAÏNG BEÂ TOÂNG εy(t)
ε y ( t ) = ε 0 (1 − e −0.01t )M1.M 2 .M 3 ...M n
y
ε
0
y
Mi: heä soá tra baûng (xem sau)
tr sô co ngót cu i cùng
(3.24*10-4)
ÑÖÔNG LÖÔÏNG NHIEÄT SAI
TÖÔNG ÖÙNG Ty(t)
Ty ( t ) = −
tr ng thái tiêu chu n
10/25/2010
21
PGS. Dr. Nguy n Th ng
ε y (t) 0
( C)
α
α=10-5 : heÄ soá nôÛ tuyeán tinh cuÛa beâ
toâng
10/25/2010
22
PGS. Dr. Nguy n Th ng
COÂNG TRÌNH THUÛY NAÂNG CAO
COÂNG TRÌNH THUÛY NAÂNG CAO
Chöông 4: Ñaäp beâ toâng troïng löïc
Chöông 4: Ñaäp beâ toâng troïng löïc
BAÛNG TÍNH Mi
BAÛNG TÍNH Mi
Loaïi ximaêng
M1 Ñoä mòn ximaêng
Ximaêng xæ
Ximaêng cöùng nhanh
Ximaêng nhieät thaáp
Ximaêng xæ voâi
Ximaêng thöôøng
Ximaêmh tro nuùi löûa
Ximaêng chòu axit
1.25
1.12
1.1
1
1
1
0.78
Loaïi ximaêng
M3 H2O/xi
maêng
Ximaêng xæ
Caùt
1.9
0.2
Ximaêng cöùng nhanh Caùt soûi
1
0.3
Ximaêng nhieät thaáp Khoâng coát lieäu 1
0.4
Ximaêng xæ voâi
Ñaù hoa cöông
1
0.5
Ximaêng thöôøng
Ñaù voâi
1
0.6
Ximaêmh tro nuùi löûa Ñaù baïch vaân
0.95 0.7
Ximaêng chòu axit
Thaïch anh
0.8
0.8
M2
0.9
0.93
1
1.13
1.35
1.68
2.05
10/25/2010
PGS. Dr. Nguy n Th ng
150
2000
3000
4000
5000
6000
7000
23
10/25/2010
Coát lieäu
M4
0.65
0.85
1
1.21
1.42
1.62
1.82
24
PGS. Dr. Nguy n Th ng
4
COÂNG TRÌNH THUÛY NAÂNG CAO
COÂNG TRÌNH THUÛY NAÂNG CAO
Chöông 4: Ñaäp beâ toâng troïng löïc
Chöông 4: Ñaäp beâ toâng troïng löïc
BAÛNG TÍNH Mi
Loaïi ximaêng
BAÛNG TÍNH Mi
Löôïng vöõa ximaêng M5
Ximaêng xæ
Ximaêng cöùng nhanh
Ximaêng nhieät thaáp
Ximaêng xæ voâi
Ximaêng thöôøng
Ximaêmh tro nuùi löûa
Ximaêng chòu axit
15
20
25
30
35
40
45
T(ngaøy)
0.9
1
1.2
1.45
1.75
2.1
2.55
10/25/2010
1-2
3
4
5
7
10
14-180
25
PGS. Dr. Nguy n Th ng
M6(*)
1.11
1.09
1.07
1.04
1.00
0.96
0.93
1.00
0.98
0.96
0.94
0.90
0.89
0.84
W%
M7
25
30
40
50
60
70
80-90
1.25
1.18
1.1
1
0.88
0.77
0.7 0.54
10/25/2010
26
PGS. Dr. Nguy n Th ng
COÂNG TRÌNH THUÛY NAÂNG CAO
COÂNG TRÌNH THUÛY NAÂNG CAO
Chöông 4: Ñaäp beâ toâng troïng löïc
Chöông 4: Ñaäp beâ toâng troïng löïc
BAÛNG TÍNH Mi
T(ngaøy)
1-2
3
4
5
7
10
14-180
r
M8(*)
0
0.54
0.1
0.76
0.2
1
0.3
1.03
0.4
0.5
0.6 0.7
10/25/2010
PGS. Dr. Nguy n Th ng
P/p thao taùc
BAÛNG TÍNH Mi
T(ngaøy)
M9
0.21
Ñaàm maùy
1
0.78
Ñaàm thuû coâng
1.1
1
Baûo döôõng hôi nöôùc 0.85
1.03
Haáp cao aùp
0.54
r(cm-1): nghòch ñaûo b/k thuûy löïc=L/A
27
10/25/2010
1-2
3
4
5
7
10
14-180
EaAa/
EbAb
0
0.05
0.1
0.15
0.2
0.25
M10
1
0.85
0.76
0.68
0.61
0.55
28
PGS. Dr. Nguy n Th ng
COÂNG TRÌNH THUÛY NAÂNG CAO
COÂNG TRÌNH THUÛY NAÂNG CAO
Chöông 4: Ñaäp beâ toâng troïng löïc
Chöông 4: Ñaäp beâ toâng troïng löïc
GHI CHUÙ
(*) M6, M8: giaù trò tröôùc laø cöùng hoaù töï nhieân, giaù trò
sau laø cöùng hoaù ôû traïng thaùi gia nhieät.
t (ngaøy): thôøi gian baûo döôõng sô kyø sau khi ñoå beâ toâng.
W% ñoä aåm töông ñoái cuûa moâi tröôøng.
r(cm-1)=L/A nghòch ñaûo cuûa baùn kính thuûy löïc
L: chu vi tieát dieän caáu kieän.
A: dieän tích caáu kieän.
EaAa/EbAb: suaát phoái trí coát theùp (E mudule ñaøn hoài, A
tieát dieän)
10/25/2010
29
Ù
PGS. Dr. Nguy n Th ng
Ví duï: Moät khoái ñoå beâ toâng kích thöôùc lôùn, loaïi
ximaêng xæ. Löôïng ximaêng duøng laø 275kg/m3
beâ toâng, tæ leä nöôùc ximaêng laø 0.6.
Ec=2.55.104N/mm2,
Ty=90C,
S(t)=0.3,
R(t)=0.32, nhieät ñoä beâ toâng khi ñoå vaøo khuoân
laø 140C, nhieät ñoä bình quaân moâi tröôøng khi
ñoå beâ toâng laø 150C, döï baùo cho nhieät ñoä bình
quaân thaùng thôøi kyø baûo döôõng thaáp nhaát laø
30C.
10/25/2010
30
PGS. Dr. Nguy n Th ng
5
nguon tai.lieu . vn