zunia.vn

Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z

zunia.vn

» Kỹ Thuật - Công Nghệ

» Kiến trúc - Xây dựng

Bài giảng môn Thí nghiệm công trình: Chương 4 - ThS. Hoàng Anh Tuấn

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:27

Báo xấu

3
lượt xem 2
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng Thí nghiệm công trình - Chương 4: Nghiên cứu thực nghiệm công trình chịu tải trọng tác dụng tĩnh, cung cấp cho người học những kiến thức như định nghĩa tải trọng; xây dựng chương trình thực nghiệm; phân tích kết quả thí nghiệm. Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng môn Thí nghiệm công trình: Chương 4 - ThS. Hoàng Anh Tuấn

ĐẠI HỌC QUỐC GIA – HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA KỸ THUẬT XÂY DỰNG Bộ môn Công trình THÍ NGHIỆM CÔNG TRÌNH Thời lượng : 30 tiết GVHD : ThS. Hoàng Anh Tuấn E-mail : hoanganhtuan@hcmut.edu.vn Edition: 23814 | Ver: 6.0.0
2 THÍ NGHIỆM CÔNG TRÌNH T h S. H o à n g A n h T u ấ n Nghiên cứu thực nghiệm công trình chịu tải trọng tác dụng tĩnh
3 THÍ NGHIỆM CÔNG TRÌNH 4.1. Định nghĩa tải trọng T h S. H o à n g A n h T u ấ n 4.1.1. Các tải trọng thường gặp trong KCCT Phân loại tải trọng tĩnh – động Tác động (tác dụng) Ứng xử của tải trọng của kết cấu P1 δ1 > 0 aP1 ≈ 0 fP1 ≈ 0 a1 ≈ 0 P2 δ2 = δ1+ Δδ aP2 > aP1 fP2 > 0 a2 > 0 P3 aP3 > aP2 > aP1 δ3 > δ2 > δ1 fP2 ≈ 0 a3 > 0
THÍ NGHIỆM CÔNG TRÌNH 4.1. Định nghĩa tải trọng T h S. H o à n g A n h T u ấ n 4.1.1. Các tải trọng thường gặp trong KCCT Minh họa tải trọng Thí nghiệm tải trọng tĩnh Thí nghiệm tải trọng động Thí nghiệm tải trọng động (hoạt tải) (tải gió) (tải động đất)
THÍ NGHIỆM CÔNG TRÌNH 4.1. Định nghĩa tải trọng T h S. H o à n g A n h T u ấ n 4.1.2. Nhiệm vụ và phân loại TN tĩnh ❑ Nhiệm vụ TN tĩnh: ✓ Thử tải nghiệm thu công trình ✓ Thử tải kiểm tra công trình đang sử dụng ✓ Kiểm tra các cấu kiện và kết cấu chế tạo hàng loạt ✓ TN nghiên cứu khoa học và nghiên cứu ứng dụng ❑ Phân lọai TN tĩnh: ✓ Thí nghiệm kiểm chứng (proof test): để cung cấp bằng chứng rằng cấu kiện có thể chịu được tải trọng ngắn hạn tối thiểu nào đó, hay để xác định biến dạng và ứng xử của cấu kiện khi áp đặt và cất bỏ tải trọng đã nêu. ✓ Thí nghiệm phá hủy (test to failure): để nhận được nhiều thông tin hơn như giới hạn đàn hồi, giới hạn chảy dẻo, tải trọng cực hạn, kiểu phá hủy, đồ thị tải trọng- chuyển vị, hệ số an tòan,… ✓ Phân loại theo vị trí khảo sát: TN trong phòng và tại hiện trường.
THÍ NGHIỆM CÔNG TRÌNH 4.2. Xây dựng chương trình thực nghiệm T h S. H o à n g A n h T u ấ n 4.2.1. Lựa chọn đối tượng thí nghiệm ❑ Kiểm tra các cấu kiện chế tạo hàng loạt: chọn các CK tốt nhất và xấu nhất để kiểm tra (nhờ các TN không phá hoại). ✓ Tổng SP < 20 : làm 1 TN khảo sát ✓ Tổng SP < 100 : làm 3 TN khảo sát ✓ Tổng SP > 100 : lấy 5% SP làm TN khảo sát ❑ Kiểm định công trình đã và đang XD (chỉ làm sau khi khảo sát tổng thể thấy cần thiết TN tĩnh): ✓ Số lượng phần tử KC được thí nghiệm là tối thiểu ✓ Kết cấu TN được chọn phải là KC làm việc nặng nhất, có nhiều khuyết tật làm ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng chịu lực của công trình ✓ Chọn KC có sơ đồ làm việc rõ ràng nhất và tĩnh định, hoặc các KC đứng riêng lẻ không có liên hệ với các bộ phận khác. ❑ Kiểm tra công trình bị hư hỏng, bị sự cố kỹ thuật: chọn KC bị hư hỏng nhiều nhất làm thí nghiệm. ❑ Nghiên cứu khoa học: đối tượng TN được thiết kế và chế tạo theo yêu cầu riêng.
THÍ NGHIỆM CÔNG TRÌNH 4.2. Xây dựng chương trình thực nghiệm T h S. H o à n g A n h T u ấ n 4.2.1. Qui hoạch mặt bằng và lắp dựng các đối tượng thí nghiệm ❑ Qui hoạch mặt bằng TN: ✓ Bố trí trên công trình thực hay trong phòng TN công trình. ✓ Bố trí thuận lợi cho việc đi lại, trình tự các bước TN rõ ràng, không tiến hành nhiều công việc cùng một lúc. ✓ Trong các phòng TN nên sử dụng các sàn cứng chịu lực chuyên dùng bằng thép, BTCT có cấu tạo sẳn các khe, rãnh, lổ neo. ❑ Nguyên tắc lắp dựng đối tượng TN: ✓ Kết cấu làm việc theo phương thẳng đứng (dàn mái, khung nhà, tấm tường,…) lặp dựng theo phương thẳng đứng. ✓ Kết cấu có mặt phẳng theo phương vuông góc với tải trọng (tấm sàn, tường chắn, bản mặt cầu,…) lặp dựng theo phương nằm ngang. ✓ Cấu tạo liên kết biên: phải phù hợp với tính chất làm việc của nó, thoả mản các điều kiện liên kết trong sơ đồ tính toán.
THÍ NGHIỆM CÔNG TRÌNH 4.2. Xây dựng chương trình thực nghiệm T h S. H o à n g A n h T u ấ n 4.2.1. Qui hoạch mặt bằng và lắp dựng các đối tượng thí nghiệm Cấu tạo một số liên kết biên đơn giản baûn keâ 4 goùc baûn keâ 4 caïnh Lieân keát khôùp Lieân keát ngaøm Gối lăn (roller): thanh thép Gối khớp (rocker): thép góc, hay thép bán trụ tròn, hay viên cầu thép. cầu, hay thép tròn hàn trên tấm thép phẳng.
THÍ NGHIỆM CÔNG TRÌNH 4.2. Xây dựng chương trình thực nghiệm T h S. H o à n g A n h T u ấ n 4.2.1. Qui hoạch mặt bằng và lắp dựng các đối tượng thí nghiệm Khung thép thí nghiệm kết cấu một phương Duøng chuû yeáu ñeå TN uoán daàm theùp, BTCT,…  Khung theùp gia taûi  Tuû ñieàu khieån  Boä phaän thu nhaän tín hieäu: P3500, SB10…  Xe naâng caáu kieän
THÍ NGHIỆM CÔNG TRÌNH 4.2. Xây dựng chương trình thực nghiệm T h S. H o à n g A n h T u ấ n 4.2.1. Qui hoạch mặt bằng và lắp dựng các đối tượng thí nghiệm Sàn thí nghiệm chuyên dùng bằng thép hoặc BTCT Coù theå TN ñöôïc keát caáu 2-3 phöông (baûn, töôøng, khung,…) 3  Saøn cöùng baèng theùp  Tuû ñieàu khieån  Khung ñoâi di ñoäng 4  Goái ñôõ TN uoán  P3500, SB10…  Caàu truïc
THÍ NGHIỆM CÔNG TRÌNH 4.2. Xây dựng chương trình thực nghiệm T h S. H o à n g A n h T u ấ n 4.2.1. Qui hoạch mặt bằng và lắp dựng các đối tượng thí nghiệm Các biện pháp giữ ổn định cho kết cấu thí nghiệm a)- b)- c)- Mục đích: Caáu kieän Nhằm giữ cho đối tượng thí nghiệm không bị mất ổn định ngang trong d)- e)- quá trình gia tải. Một số biện pháp: a)- neo bằng tường xây b)- neo bằng giá tựa c)- neo bằng giá kẹp d)- neo bằng tăng đơ e)- neo bằng tăng đơ và giá kẹp xen kẽ
THÍ NGHIỆM CÔNG TRÌNH 4.2. Xây dựng chương trình thực nghiệm T h S. H o à n g A n h T u ấ n 4.2.2. Thiết lập tải trọng Tải trọng phân bố trong TN tĩnh Tải trọng phân bố thường có cường độ không lớn, nhưng rải đều trên bề mặt chịu lực của đối tượng (tấm bản chịu uốn, thành bể chứa,…). c)- Gia taûi baèng HT a)- Gia taûi baèng vaät lieäu daàm truyeàn rôøi hay khoái tónh ñònh b)- Gia taûi baèng nöôùc d)- Gia taûi baèng khí eùp
THÍ NGHIỆM CÔNG TRÌNH 4.2. Xây dựng chương trình thực nghiệm T h S. H o à n g A n h T u ấ n 4.2.2. Thiết lập tải trọng Tải trọng tập trung trong TN tĩnh a)- gia taûi baèng treo vaät naëng Tải trọng tập trung: thường được dùng nhiều trong nghiên cứu kết cấu dạng thanh (dầm, cột, dàn vì kèo,…). kích b)- gia taûi baèng caêng keùo c)- gia taûi baèng ñoøn baåy d)- gia taûi baèng kích
THÍ NGHIỆM CÔNG TRÌNH 4.2. Xây dựng chương trình thực nghiệm T h S. H o à n g A n h T u ấ n 4.2.3. Trình tự chất tải, giữ tải, dỡ tải trong TN tải trọng tĩnh 1. Chất tải trọng: • Cấp gia tải bằng 1/5 – 1/10 trị số tải trọng tính toán, tốc độ bằng const trong quá trình gia tải. • Cấp tải trọng đầu tiên bằng 5 – 10 % trị số tải trọng cực đại. • Lần gia tải đầu tiên nên chất và dỡ tải vài lần (loại trừ biến dạng không đàn hồi trong kết cấu). 2. Giữ tải trọng: • Đo biến dạng tức thời: giữ tải 5 phút. • Đo biến dạng dài hạn của KC kim loại: giữ tải 15-30 phút. • Đo biến dạng dài hạn của BTCT: giữ tải 6-12 giờ (do từ biến). 3. Dỡ tải trọng: • Cấp dỡ tải bằng một số nguyên lần cấp gia tải (1, hoặc 2) để tiết kiệm thời gian TN, tốc độ bằng const trong quá trình dỡ tải.
THÍ NGHIỆM CÔNG TRÌNH 4.2. Xây dựng chương trình thực nghiệm T h S. H o à n g A n h T u ấ n 4.2.4. Đo các tham số khảo sát trong TN tĩnh ❑ Tham số khảo sát: ✓ Chuyển vị và biến dạng. ✓ Ứng suất và nội lực. ❑ Nên tiến hành đo cùng lúc giá trị của tham số quan trọng bằng các dụng cụ đo khác nhau. Ví dụ: đo độ võng dầm dùng kết hợp đồng hồ đo kiểu cơ học và máy đo cao trình. ❑ Đối với cấu kiện đơn giản, hạn chế việc bố trí quá nhiều điểm đo  Tốn thời gian TN và xử lý số liệu phức tạp. ❑ Bố trí dụng cụ đo tại điểm đo có giá trị đo lớn nhất và trong vùng có trạng thái làm việc phức tạp: ứng suất cục bộ, ảnh hưởng biên,…
THÍ NGHIỆM CÔNG TRÌNH 4.2. Xây dựng chương trình thực nghiệm T h S. H o à n g A n h T u ấ n 4.2.5. Bố trí dụng cụ đo Bố trí dụng cụ đo độ võng của kết cấu chịu uốn Caùc sô ñoà ño ñoä voõng: a)- a)- Vôùi ñoàng hoà ño luùn goái: a+b fc = c − 2 fC b)- b)- Vôùi 3 ñoàng hoà ño:  a+b f c = kfc' = k  c −   2  k = f (dA, dB, l1, P) f’C c)- c)- Vôùi 5 ñoàng hoà ño cho keát caáu nhòp lôùn.
THÍ NGHIỆM CÔNG TRÌNH 4.2. Xây dựng chương trình thực nghiệm T h S. H o à n g A n h T u ấ n 4.2.5. Bố trí dụng cụ đo Bố trí điểm đo biến dạng trên kết cấu chịu TTƯS một trục a)- Löïc P ñuùng taâm : a)- SG kieåm 1 SG ño + 1SG kieåm tra SG ño b)- b)- Löïc P leäch taâm : 2 SG ño + 1SG kieåm tra c)- c)- Löïc P ñaët baát kyø: 3 SG ño + 1SG kieåm tra d)- d)- Tieát dieän phöùc taïp : 4 SG ño + khoâng coù SG kieåm tra
THÍ NGHIỆM CÔNG TRÌNH 4.2. Xây dựng chương trình thực nghiệm T h S. H o à n g A n h T u ấ n 4.2.5. Bố trí dụng cụ đo Bố trí điểm đo biến dạng trên kết cấu chịu TTƯS phẳng a)- b)- c)- a)- Phöông εmax vaø εmin ñaõ bieát : caëp SG tröïc giao. b)- Phöông εmax vaø εmin ñaõ bieát : caëp SG tröïc giao + 1 SG kieåm tra taïi 45o c)- Phöông εmax vaø εmin chöa bieát : 2 caëp SG tröïc giao d)- e)- d)- & e)- Phöông εmax vaø εmin chöa bieát : kieåu Δ hay kieåu T- Δ f)- Phöông εmax vaø εmin chöa bieát vaø chuaån ño > 30mm: daùn choàng 3 SG hay duøng SG rosette. f)-
THÍ NGHIỆM CÔNG TRÌNH 4.2. Xây dựng chương trình thực nghiệm T h S. H o à n g A n h T u ấ n 4.2.6. Các bước chính để tiến hành TN tải trọng tĩnh 1. Lắp đặt hệ thống gối đỡ, giằng ngang (đặc biệt khi TN tải phá hoại). 2. Lắp đặt vật thí nghiệm vào vị trí yêu cầu, kiểm tra phương đứng phương ngang, neo giằng, che chắn. 3. Lắp đặt hệ thống phân phối lực, định vị kích thủy lực, kiểm tra đồng hồ đo kích thủy lực. 4. Lắp đặt dụng cụ đo biến dạng, chuyển vị, … Kiểm tra độ chắc chắn, độ nhạy, độ chính xác của thiết bị đo. Chú ý việc bố trí dụng cụ đo sao cho đọc số đo dể dàng và thuận tiện để khảo sát trên mọi phần từ của vật TN. 5. Phân công vị trí từng người tham gia thí nghiệm: người gia tải, người đọc số, người ghi, người quan sát,… 6. Chất và dỡ tải trọng thử ban đầu (5-10% Pmax) một vài lần để phát hiện, sửa chữa dụng cụ đo, và loại trừ biến dạng dư (nếu có). 7. Gia tải theo từng cấp, theo đúng thời gian cần thiết (tại đúng 1 thời điểm). Luôn theo dõi quá trình gia tải tránh sự cố bất ngờ. Đọc và ghi lại kết quả theo đúng chủng loại.
THÍ NGHIỆM CÔNG TRÌNH 4.3. Phân tích kết quả thí nghiệm T h S. H o à n g A n h T u ấ n 4.3.1. Tính toán kết quả TN tải trọng tĩnh: đồ thị tải trọng-biến dạng-thời gian ➢ Neân söû duïng ñoà thò P–Δ–t trong ➢ Söû duïng ñoà thò P–Δ–t kieåu 3 khaûo saùt bieán daïng cuûa keát caáu: truïc toaï ñoä (hình A) hoaëc ñoà nhaát laø nghieân cöùu BTCT, khaûo thò P–Δ coù caùc ñoà thò phuï saùt töø bieán, taûi troïng daøi haïn,… Δ–t (hình B). Δ (mm) P (kG) t 0 I II III IV D t (phuùt) Δ t P (kG) Hình A Δ (mm) Δ Hình B

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

LV.15: Bộ Đồ Án Tốt Nghiệp Chuyên Ngành Cơ Khí

65 tài liệu

2412 lượt tải

THÔNG TIN

TRỢ GIÚP

HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG

Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.