Xem mẫu
- TRÖÔØNG ÑAÏI HOÏC TOÂN ÑÖÙC THAÉNG
KHOA KYÕ THUAÄT COÂNG TRÌNH
----- -----
MOÂN HOÏC
KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THÉP
GIAÛNG VIEÂN: KS. Võ Thành Nam
- TRƯ NG I H C TÔN C TH NG
KHOA K THU T CÔNG TRÌNH
B MÔN C U Ư NG
K T C U BÊ TÔNG C T THÉP
1
- Chương 2: TÍNH CH T CƠ LÝ C A V T LI U
2.1. BÊ TÔNG
2.1.1. Thành ph n c a bê tông tươi
Bê tông là m t lo i á nhân t o g n k t. Nó là h n
h p c a các c t li u l n và nh trong v a xi măng,
tr nên r n và có hình d ng c a ván khuôn.
Thành ph n c t li u, xi măng Portland và nư c trong
h n h p nh hư ng n thu c tính c a bê tông
c ng.
Trong ph n l n các trư ng h p, ngư i k sư s ch n
c p bê tông c th t m t lo t h n h p thi t k th ,
thư ng d a trên cư ng ch u nén f’c 28 ngày tu i
2
- Chương 2: TÍNH CH T CƠ LÝ C A V T LI U
2.1. BÊ TÔNG
2.1.2. Các thuôc tính ng n h n c a bê tông c ng
Các thuôc tính ng n h n c a bê tông ư c xác nh
t m t chương trình thí nghi m th c hi n trong vòng
vài phút, trong khi th i gian t i tr ng tác d ng lên bê
tông trong k t c u là nhi u tháng, th m chí nhi u
năm.
Các thuôc tính ng n h n này r t h u d ng trong
ánh giá ch t lư ng c a bê tông và s làm vi c ch u
l c ng n h n như dư i ho t t i xe c .
Nh ng thu c tính này ph i ư c i u ch nh khi s
d ng chúng ánh giá s làm vi c dư i t i tr ng
tác d ng lâu dài như tr ng lư ng b n thân c a d m,
b n và lan can.
3
- Chương 2: TÍNH CH T CƠ LÝ C A V T LI U
2.1. BÊ TÔNG
2.1.2.1. Cư ng ch u nén
Cư ng ch u nén c a bê tông (f’c) tu i 28 ngày
thư ng ư c xác nh b ng thí nghi m phá ho i m u th
hình tr có ư ng kính 150mm, cao 300mm dư i tác d ng
c a l c d c tr c.
Bê tông có cư ng nh hơn 40 MPa ư c ưa ra dư i
d ng hàm b c hai như sau:
ε
2
εc
f c = f ' c 2 c −
ε'
ε 'c
c
4
- Chương 2: TÍNH CH T CƠ LÝ C A V T LI U
2.1. BÊ TÔNG
2.1.2.2. Mo un àn h i
Mo un àn h i i v i bê tông trong AASHTO ư c
ánh giá b ng d c c a ư ng th ng i t g c t a
qua i m c a ư ng cong có ng su t b ng
0,4f’c. Mo un cát tuy n Ec (MPa) này ư c tính b i
hàm s mũ sau
E c = 0.043γ c .5
1
f 'c
Trong ó
γc : kh i lư ng riêng c a bê tông (kg/m3)
f’c : cư ng nén danh nh c a bê tông (MPa)
5
- Chương 2: TÍNH CH T CƠ LÝ C A V T LI U
2.1. BÊ TÔNG
2.1.2.3. Cư ng ch u kéo
Cư ng ch u kéo c a bê tông có th ư c o tr c
ti p ho c gián ti p. Thí nghi m kéo tr c ti p ư c s
d ng xác nh cư ng n t c a bê tông, òi h i
ph i có thi t b chuyên d ng.
Thông thư ng, ngư i ta ti n hành các thí nghi m
gián ti p như thí nghi m phá ho i d m và thí nghi m
ch kh i tr .
6
- Chương 2: TÍNH CH T CƠ LÝ C A V T LI U
2.1. BÊ TÔNG
a. Cư ng ch u kéo khi u n fr
Thí nghi m phá ho i d m o cư ng ch u kéo khi
u n (fr) c a bê tông v i m t d m bê tông gi n ơn.
i v i bê tông có t tr ng thông thư ng:
f r = 0.63 f ' c
7
- Chương 2: TÍNH CH T CƠ LÝ C A V T LI U
2.1. BÊ TÔNG
b. Cư ng kéo ch fsp
Kh i tr tiêu chu n ư c t n m và ch u t i tr ng
ư ng phân b u.
ng su t kéo g n như u xu t hi n vuông góc v i
ng su t nén sinh ra b i t i tr ng ư ng.
Khi các ng su t kéo này t t i gi i h n cư ng ,
kh i tr b ch ôi d c ho c theo m t ch u t i.
2 Pcr / L
f sp =
πD
Pcr : toàn b t i tr ng gây ch kh i tr
L, D: chi u dài và ư ng kính kh i tr
8
- Chương 2: TÍNH CH T CƠ LÝ C A V T LI U
2.1. BÊ TÔNG
c. Cư ng ch u kéo tr c ti p fcr
C hai giá tr ng su t kéo u n fr và ng su t kéo
ch fs xác nh ư c u l n hơn giá tr ng su t kéo
d c tr c fcr theo thí nghi m kéo tr c ti p. Theo
Collins & Mitchell (1991) và Hsu (1993) thì:
f cr = 0.33 f ' c
9
- Chương 2: TÍNH CH T CƠ LÝ C A V T LI U
2.1. BÊ TÔNG
2.1.2.4. H s giãn n nhi t
H s giãn n nhi t nên xác nh b ng thí nghi m
trong phòng
Trong trư ng h p thi u các s li u chính xác, h s
giãn n nhi t có th l y như sau :
BT có t tr ng thông thư ng: 10,8.10-6/oC
Bê tông có t tr ng th p : 9,0.10-6/oC
2.1.2.5. H s Poisson
Tr trư ng h p có xác nh b ng thí nghi m v t lý,
h s Poisson có th l y b ng 0.2. i v i c u ki n
cho phép xu t hi n n t, có th không xét n hi u
ng Poisson .
10
- Chương 2: TÍNH CH T CƠ LÝ C A V T LI U
2.1. BÊ TÔNG
2.1.3. Các thu c tính dài h n c a bê tông c ng
2.1.3.1. Cư ng ch u nén c a bê tông tu i cao
Cư ng ch u nén c a BT tăng theo tu i c a nó.
Có các phương pháp không phá h y xác nh
cư ng ch u nén, thông qua vi c xác nh trư c h t
mô un àn h i r i tính ngư c l i tìm cư ng ch u
nén.
Có th d a vào n y lên c a m t viên bi b ng thép
xác nh cư ng ch u nén c a bê tông.
11
- Chương 2: TÍNH CH T CƠ LÝ C A V T LI U
2.1. BÊ TÔNG
2.1.3.2. Co ngót c a bê tông
Co ngót c a bê tông là s gi m th tích dư i nhi t
không i do m t m sau khi bê tông ã ông
c ng.
S thay i th tích này ph thu c
Hàm lư ng nư c c a bê tông tươi
Lo i xi măng và c t li u ư c s d ng
i u ki n môi trư ng (nhi t , m và t c gió) t i th i
im bê tông
Quá trình b o dư ng
Kh i lư ng c t thép
T s gi a th tích và di n tích b m t c u ki n.
12
- Chương 2: TÍNH CH T CƠ LÝ C A V T LI U
2.1. BÊ TÔNG
t −3
ε sh = −k s k h 0,51 × 10
35,0 + t
Trong ó :
t : th i gian khô (ngày)
ks : h s kích thư c
t
26e 0.0142(V / S ) + t 1064 - 3.70(V/S)
ks =
t 923
45 + t
13
- Chương 2: TÍNH CH T CƠ LÝ C A V T LI U
2.1. BÊ TÔNG
kh : hs m
m tương i trung kh
bình c a m i trư ng
H (%)
40 1,43
50 1,29
60 1,14
70 1,00
80 0,86
90 0,43
100 0,00
14
- Chương 2: TÍNH CH T CƠ LÝ C A V T LI U
2.1. BÊ TÔNG
2.1.3.3. T bi n c a bê tông
T bi n trong bê tông ư c g n v i s thay i bi n
d ng theo th i gian t i nh ng vùng c a d m và c t
ch u ng su t nén thư ng xuyên.
S thay i bi n d ng theo th i gian ph thu c
Các nhân t có nh hư ng i v i bi n d ng co ngót
l n và kho ng th i gian t n t i c a ng su t nén
Cư ng ch u nén c a bê tông
Tu i bê tông khi b t u ch u t i tr ng dài h n.
15
- Chương 2: TÍNH CH T CƠ LÝ C A V T LI U
2.1. BÊ TÔNG
2.1.3.4. Mo un àn h i i v i t i tr ng dài h n
tính toán v i s tăng bi n d ng do t bi n dư i
tác d ng c a t i tr ng dài h n, mô un àn h i dài
h n ư c chi t gi m EC,LT ư c nh nghĩa như sau
Ec
EC , LT =
1 + ψ (t , t i )
16
- Chương 2: TÍNH CH T CƠ LÝ C A V T LI U
2.2. C T THÉP
2.2.1. Ct thép
không d ng l c
Các ư ng cong ng
su t - bi n d ng
i n hình iv ic t
thép tr n ư c bi u
di n trên hình i
v i các c p c t thép
280 (Grade 40), 420
(Grade 60) và 520
(Grade 75).
17
- Chương 2: TÍNH CH T CƠ LÝ C A V T LI U
2.2. C T THÉP
18
- Chương 2: TÍNH CH T CƠ LÝ C A V T LI U
2.2. C T THÉP
2.2.2. C t thép d ng l c
Thép d ng l c có th dư i d ng s i, tao và
thanh. tao g m m t s s i xo n l i v i nhau.
Theo AASHTO thư ng dùng ba lo i thép
cư ng cao
Thép s i không b c kh ng su t dư ho c t
chùng th p
Tao cáp không b c kh ng su t dư ho c chùng
th p
Thép thanh cư ng cao không b c.
19
nguon tai.lieu . vn