Xem mẫu

  1. 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
  2. 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
  3. 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
  4. 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
  5. 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
  6. 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
  7. 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
  8. 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
  9. 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
  10. 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
  11. 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
  12. 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
  13. 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
  14. 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
  15. 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
  16. 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
  17. 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
  18. 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
  19. Chương 2: TÍNH CH T CƠ LÝ C A V T LI U 2.2. C T THÉP 18
  20. 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