intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE

Bài giảng Kết cấu bê tông cốt thép: Chương 2 - Thái Sơn

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:45

2
lượt xem
1
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng "Kết cấu bê tông cốt thép" Chương 2 - Tính năng cơ lý của vật liệu, được biên soạn gồm các nội dung chính sau: Lịch sử phát triển của kết cấu bê tông cốt thép; Ưu và khuyết điểm của kết cấu bê tông cốt thép; Tính năng cơ học của thép dùng trong kết cấu bê tông cốt thép; Sự làm việc chung giữa bê tông và thép. Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Kết cấu bê tông cốt thép: Chương 2 - Thái Sơn

  1. KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THÉP CHƯƠNG 2 TÍNH NĂNG CƠ LÝ CỦA VẬT LIỆU Thái Sơn Bộ môn Công Trình – Khoa Kỹ Thuật Xây Dựng Đại học Bách Khoa Tp. HCM Chương 2: Đặc trưng cơ lý 1
  2. CHƯƠNG 2: TÍNH NĂNG CƠ LÝ CỦA VẬT LIỆU NỘI DUNG: 1. Lịch sử phát triển của kết cấu BTCT 2. Ưu và khuyết điểm của kết cấu BTCT 3. Phạm vi sử dụng Chương 2: Đặc trưng cơ lý 2
  3. 2. Các tính năng cơ lý của Bê Tông 2.1. Cường độ và biến dạng của Bê Tông Cường độ: khả năng của vật liệu chống lại sự phá hoại dưới tác động cơ học của lực tác động. a. Cường độ chịu nén (compressive strength): thông thường được xác định thông qua thí nghiệm phá hoại mẫu thử Mẫu trụ tròn 150x300 (ACI 318, EC 2 ) ASTM C39, EN 206, EN 12390 Mẫu lập phương 150x150x150 (TCVN 5574 -2018) TCVN 3118:2022, (TCVN 3118:20xx soát xét) Chương 2: Đặc trưng cơ lý 3
  4. 2. Các tính năng cơ lý của Bê Tông 2.1. Cường độ và biến dạng của Bê Tông a. Cường độ chịu nén: (thí nghiệm chịu nén dọc trục) fc = F A ( N mm 2 ,MPa ) Chương 2: Đặc trưng cơ lý 4
  5. 2. Các tính năng cơ lý của Bê Tông 2.1. Cường độ và biến dạng của Bê Tông b. Cường độ chịu kéo: (thí nghiệm chịu kéo dọc trục) - Thí nghiệm kéo trực tiếp: (phức tạp, rất khó thực hiện) F ft = ( MPa ) A - Thí nghiệm nén chẻ: 2P ft ,sp = ( MPa )  dl ft = 0.9 ft ,sp Chương 2: Đặc trưng cơ lý 5
  6. 2. Các tính năng cơ lý của Bê Tông 2.1. Cường độ và biến dạng của Bê Tông c. Cường độ chịu uốn: (flexural strength, modulus of rupture) ASTM C78 và ASTM C293 Chương 2: Đặc trưng cơ lý 6
  7. 2. Các tính năng cơ lý của Bê Tông 2.1. Cường độ và biến dạng của Bê Tông d. Cấp cường độ chịu nén (B) và mác bê tông (M) Lực nén phá hoại mẫu thứ i: Ri Giá trị trung bình → Mác bê tông M n R i M  Rm = i n n là tổng số mẫu Cấp cường độ chịu nén (cấp độ bền chịu nén) B : giá trị được kiểm soát nhỏ nhất của cường độ chị nén tức thời (MPa) với xác suất đảm bảo không dưới 95% được xác định trên mẫu lập phương chuẩn (TCVN 5574:2018). Chương 2: Đặc trưng cơ lý 7
  8. 2. Các tính năng cơ lý của Bê Tông 2.1. Cường độ và biến dạng của Bê Tông d. Cấp cường độ chịu nén (B) và mác bê tông (M) Theo lý thuyết xác suất thống kê: B = Rm − s n R i R1 + R2 + Rn Rm = i = n n n  ( Ri − Rm ) 2 = i n −1 s = chỉ số phụ thuộc vào giá trị xác suất đảm bảo, xác suất 95% → s = 1.64    B = Rm 1 − 1.64  = Rm (1 − 1.64v )  Rm  v = /Rm hệ số biến động cường độ của bê tông. Với mức chất lượng bê tông trung bình của bê tông nặng, theo TCVN 5574:2018: v = 0.135, B = 0.78Rm Chương 2: Đặc trưng cơ lý 8
  9. 2. Các tính năng cơ lý của Bê Tông 2.1. Cường độ và biến dạng của Bê Tông d. Cấp cường độ chịu nén (B) và mác bê tông (M) Cấp độ bền chịu nén B được chỉ định đối với tất cả các loại bê tông và kết cấu. Theo TCVN 5574:2018, với bê tông nặng: B15, B20, B30, B35, B40, F45, B50, B55, B60, B70, B80, B90, và B100. Bằng định nghĩa tương tự, cấp độ bền chịu kéo Bt theo TCVN 5574:2018 được chỉ định gồm: B0.8, B1.2, B1.6, B2.0, B2.4, B2.8, B3.2, B3.6, B4.0. Với kết cấu BTCT thường, yêu cầu phải sử dụng bê tông có cấp cường độ chịu nén không thấp hơn B15. Chương 2: Đặc trưng cơ lý 9
  10. 2. Các tính năng cơ lý của Bê Tông 2.1. Cường độ và biến dạng của Bê Tông e. Cường độ chịu nén tiêu chuẩn dọc trục Rbn Cường độ chịu nén tiêu chuẩn Rbn được xác định trên mẫu chuẩn lăng trụ vuông 150x150x600 mm. Quy đổi từ mẫu 150x150x150 sang mẫu 150x150x600 Rbn = B ( 0.77 − 0.001B ) f. Cường độ chịu nén tính toán dọc trục Rb Rbn Rb = b b: hệ số độ tin cậy của bê tông khi chịu nén - b = 1.3, bê tông nặng, bê tông hạt nhỏ, bê tông tự ứng suất và bê tông nhẹ. - b = 1.5, bê tông nặng, bê tông hạt nhỏ, bê tông tổ ong Chương 2: Đặc trưng cơ lý 10
  11. Bảng 6, TCVN 5574:2018 Chương 2: Đặc trưng cơ lý 11
  12. Bảng 7, TCVN 5574:2018 Chương 2: Đặc trưng cơ lý 12
  13. 2. Các tính năng cơ lý của Bê Tông 2.1. Cường độ và biến dạng của Bê Tông g. Sự thay đổi của cường độ bê tông theo thời gian Tuổi bê tông được tính bằng ngày kể từ kết thúc đổ bê tông vào ván khuôn (cường độ tỷ lệ theo thời gian ninh kết) Trong điều kiện nhiệt độ và độ ẩm tự nhiên, cường độ tăng nhanh cho đến 28 ngày, sau đó tăng chậm dần * * Tham khảo Giáo trình vật liệu xây dựng, EC 2, v.v. Chương 2: Đặc trưng cơ lý 13
  14. 2. Các tính năng cơ lý của Bê Tông 2.1. Cường độ và biến dạng của Bê Tông h. Quan hệ ứng suất-biến dạng của bê tông chịu nén F  = ( MPa ) ;  c = A l - F = lực nén mẫu - A = diện tích mặt cắt ngang -  = độ co ngắn mẫu - l = chiều cao mẫu ban đầu Chương 2: Đặc trưng cơ lý 14
  15. 2. Các tính năng cơ lý của Bê Tông 2.1. Cường độ và biến dạng của Bê Tông h. Quan hệ ứng suất-biến dạng của bê tông chịu nén Bê tông là vật liệu đàn dẻo (đàn hồi + dẻo) Mô đun đàn hồi ban đầu của bê tông Eb = tan  0 * Cách xác định Eb theo TVCN 5726:1993 Chương 2: Đặc trưng cơ lý 15
  16. 2. Các tính năng cơ lý của Bê Tông 2.1. Cường độ và biến dạng của Bê Tông h. Quan hệ ứng suất-biến dạng của bê tông chịu nén Mô hình ứng suất-biến dạng đơn giản hóa theo TCVN 5574:2018 - Mô hình ba đoạn thẳng - Mô hình hai đoạn thẳng Các biểu đồ biến dạng của bê tông được sử dụng khi tính toán cấu kiện bê tông cốt thép theo mô hình biến dạng phi tuyến. TCVN 5574:2018 cho phép sử dụng biểu đồ dạng đường cong (Phụ lục B, TCVN 5574:2018) Chương 2: Đặc trưng cơ lý 16
  17. 2. Các tính năng cơ lý của Bê Tông 2.1. Cường độ và biến dạng của Bê Tông h. Quan hệ ứng suất-biến dạng của bê tông chịu nén Mô hình ba đoạn thẳng 0   b   b1  b = Eb b  b1   b   b 0   b1   b −  b1  b1   b =  1 −  +  Rb  Rb   b 0 −  b1 Rb   b0   b   b2  b = Rb  b1 = 0.6 Rb Chương 2: Đặc trưng cơ lý 17
  18. 2. Các tính năng cơ lý của Bê Tông 2.1. Cường độ và biến dạng của Bê Tông h. Quan hệ ứng suất-biến dạng của bê tông chịu nén Mô hình hai đoạn thẳng 0   b   b1  b = Eb.red  b  b1   b   b 2  b = Rb Chương 2: Đặc trưng cơ lý 18
  19. 2. Các tính năng cơ lý của Bê Tông 2.1. Cường độ và biến dạng của Bê Tông h. Quan hệ ứng suất-biến dạng của bê tông chịu nén Trong đó - b1 = b1/Eb - b2 đối với bê tông nặng, bê tông hạt nhỏ và bê tông tự ứng suất lấy như sau - Tải trọng ngắn hạn (xem xét khả năng chịu lực) - Bê tông  B60: b2 = 0.0035 - Bê tông B70-B100  B − 70   b 2 = 0.0033 −   0.0005  30  - Tải trọng dài hạn (xem xét từ biến – xem mục sau): theo Bảng 9, TCVN 5574:2018 - b0 = 0.002 khi chịu nén dưới tác dụng tải trọng ngắn hạn, khi chịu tải trọng dài hạn theo Bảng 9 Chương 2: Đặc trưng cơ lý 19
  20. 2. Các tính năng cơ lý của Bê Tông 2.1. Cường độ và biến dạng của Bê Tông h. Quan hệ ứng suất-biến dạng của bê tông chịu nén Trong đó - Eb: mô đun đàn hồi ban đầu của bê tông, xác định theo Bảng 10, TCVN 5574:2018. Khi có tác dụng dài hạn của tải trọng (xem xét từ biến) Eb Eb , = 1 + b ,cr - Hệ số từ biến b,cr của bê tông lấy theo Bảng 11, TCVN 5574:2018 - Eb,red : mô đun biến dạng quy đổi của bê tông Rb Eb ,red =  b1,red - b1,red : Biến dạng tương đối của bê tông - Bê tông nặng dưới tác dụng ngắn hạn: b1,red = 0.0015. - Bê tông nặng dưới tác dụng dài hạn: lấy theo Bảng 9, TCVN 5574:2018. Chương 2: Đặc trưng cơ lý 20
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
53=>2