Xây dựng mô hình thí nghiệm xác định chùng ứng suất của bê tông trong kết cấu dầm bê tông cốt thép

Tạp chí Khoa học Công nghệ Xây dựng NUCE 2019. 13 (4V): 1–11<br /> <br /> <br /> <br /> XÂY DỰNG MÔ HÌNH THÍ NGHIỆM XÁC ĐỊNH CHÙNG ỨNG<br /> SUẤT CỦA BÊ TÔNG TRONG KẾT CẤU DẦM BÊ TÔNG CỐT THÉP<br /> <br /> Nguyễn Mạnh Hùnga,∗, Ngô Thế Phonga , Nguyễn Trung Hiếua<br /> a<br /> Khoa Xây dựng dân dụng và Công nghiệp, Trường Đại học Xây dựng,<br /> số 55 đường Giải Phóng, quận Hai Bà Trưng, Hà Nội, Việt Nam<br /> Nhận ngày 16/08/2019, Sửa xong 07/09/2019, Chấp nhận đăng 08/09/2019<br /> <br /> <br /> Tóm tắt<br /> Từ biến và chùng ứng suất là hai đặc trưng cơ học của bê tông, xảy ra đồng thời khi bê tông chịu tác dụng của<br /> tải trọng dài hạn. Đây là các đặc trưng cơ học ảnh hưởng chính đến ứng xử dài hạn của kết cấu bê tông cốt thép<br /> (BTCT) nói chung và kết cấu dầm BTCT chịu uốn nói riêng. Nội dung bài báo trình bày xây dựng mô hình thí<br /> nghiệm nhằm xác định được chùng ứng suất của bê tông cho trường hợp kết cấu dầm BTCT chịu uốn. Mô hình<br /> thí nghiệm được xây dựng là cơ sở cho việc nghiên cứu đặc trưng cơ học của bê tông, vốn còn rất hạn chế do<br /> khó khăn trong công tác thực nghiệm.<br /> Từ khoá: từ biến; chùng ứng suất; biến dạng co ngót; dầm BTCT.<br /> PROTOTYPE AN EXPERIMENTAL MODEL TO DETERMINE THE CONCRETE STRESS RELAXATION<br /> IN REINFORCED CONCRETE BEAM<br /> Abstract<br /> Creep and stress relaxation are two mechanical characteristics of concrete, occurring simultaneously when<br /> concrete is subjected to long-term load. These are the mechanical characteristics that mainly affect the long-<br /> term behavior of reinforced concrete structures in general and bending reinforced concrete beam in particular.<br /> The paper presents the experimental model to determine the concrete stress relaxation in reinforced concrete<br /> beam. The experimental model is built as a basis for studying the mechanical characteristics of concrete, which<br /> is still very limited due to difficulties in experimental.<br /> Keywords: creep; stressrelaxation; shrinkage deformation; reinforced concrete beam.<br /> c 2019 Trường Đại học Xây dựng (NUCE)<br /> https://doi.org/10.31814/stce.nuce2019-13(4V)-01 <br /> <br /> <br /> 1. Mở đầu<br /> <br /> Sự làm việc của kết cấu công trình Bê tông cốt thép (BTCT) phụ thuộc rất nhiều yếu tố khác nhau<br /> như đặc trưng cơ lý của vật liệu chế tạo, tải trọng tác dụng, điều kiện tự nhiên môi trường nơi công<br /> trình làm việc... trong đó, đặc trưng cơ học của bê tông có ảnh hưởng lớn đến ứng xử của kết cấu này.<br /> Theo nhiều nghiên cứu của các tác giả trên thế giới, biến dạng từ biến của bê tông (Hình 1) là yếu tố<br /> ảnh hưởng chính đến ứng xử dài hạn của kết cấu BTCT như làm tăng độ võng của kết cấu theo thời<br /> gian. Sự làm việc dài hạn của kết cấu công trình BTCT còn liên quan trực tiếp đến tính chất cơ học<br /> “chùng ứng suất” (Stress Relaxation) của bê tông (Hình 2). Chùng ứng suất là sự suy giảm ứng suất<br /> trong kết cấu bê tông khi biến dạng được duy trì theo thời gian mà trường hợp đặc biệt là biến dạng<br /> không đổi. Có thể thấy, từ biến và chùng ứng suất xảy ra đồng thời khi kết cấu BTCT làm việc dài<br /> <br /> ∗<br /> Tác giả chính. Địa chỉ e-mail: hungracbt@gmail.com (Hùng, N. M.)<br /> <br /> 1<br />  “chùng ứng suất” (Stress Relaxation) của bê tông (Hình 2). Chùng ứng suất là sự suy<br /> “chùng ứng suất” (Stress Relaxation) của bê tông (Hình 2). Chùng ứng suất là sự suy<br /> giảm ứng suất trong kết cấu bê tông khi biến dạng được duy trì theo thời gian mà<br /> giảm ứng suất trong kết cấu bê tông khi biến dạng được duy trì theo thời gian mà<br /> trường hợp đặc biệt là biến dạng không đổi. Có thể thấy, từ biến và chùng ứng suất<br /> trường hợp đặc biệt là biến dạng không đổi. Có thể thấy, từ biến và chùng ứng suất<br /> xảy ra đồng thời khi kết cấu BTCT làm việc dài hạn. Từ biến và chùng ứng suất là hai<br /> xảy ra đồng thời khi kết cấu Hùng,BTCT làm<br /> N. M. và cs. / Tạpviệc dàihọc<br /> chí Khoa hạn.<br /> CôngTừ<br /> nghệbiến và chùng ứng suất là hai<br /> Xây dựng<br /> mặt của một tính chất của bê tông. Tính chất đó dẫn đến sự phân phối lại nội lực trong<br /> mặt của một tính chất của bê tông. Tính chất đó dẫn đến sự phân phối lại nội lực trong<br /> kết<br /> hạn.cấu bê tông<br /> Từ biến và bê<br /> và chùng tông<br /> ứng suấtcốt thép.<br /> là hai mặt của một tính chất của bê tông. Tính chất đó dẫn đến sự phân<br /> kết cấu bê tông và bê tông cốt thép.<br /> phối lại nội lực trong kết cấu bê tông và bê tông cốt thép.<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> HìnhHình 1. Biến<br /> 1. Hình<br /> Biến Biếndạng<br /> 1.dạng dạngtừ<br /> từ biến<br /> từ biếnbiến của<br /> của<br /> của bêbê<br /> bê tông<br /> tông<br /> tông HìnhHình<br /> Hình 2. Chùng<br /> 2. Chùng ứng<br /> 2. Chùng ứngsuất<br /> ứng suất trong<br /> suất trong<br /> trong kết<br /> kết cấu<br /> cấu<br /> kết bêbê<br /> cấu tông<br /> tông<br /> bê tông<br /> <br /> Nghiên<br /> Nghiên cứucứu<br /> Nghiên vềcứu vềvềbiến<br /> biến dạng<br /> biến dạngdàidài<br /> dạng dàihạnhạncủa<br /> hạn củacủabê<br /> bêbê tông<br /> tông<br /> tông nói<br /> nóinói chung<br /> chung<br /> chung và biếnvà biến<br /> biếntừdạng<br /> vàdạng biến từ<br /> dạng biến<br /> làtừmộtbiến là là<br /> nội một<br /> dung một<br /> nội dung<br /> nghiên cứu nghiên<br /> nhận cứu<br /> được nhận<br /> nhiều sự được<br /> quan nhiều<br /> tâm. sự<br /> Thông quan tâm.<br /> thường,<br /> nội dung nghiên cứu nhận được nhiều sự quan tâm. Thông thường, biến dạng từ biến Thông<br /> biến dạng thường,<br /> từ biến biến<br /> của bê dạng<br /> tông từ<br /> được biến<br /> biểu<br /> diễn qua hệ số từ biến và đã được chỉ dẫn trong nhiều tiêu chuẩn tính toán hiện hành như tiêu chuẩn<br /> của của<br /> bê bê tông<br /> ACItông318-14 được đượcbiểu biểu<br /> [1], Eurocode<br /> diễn<br /> diễn<br /> 2:2004qua quahệhệsốsốtừtừbiến<br /> [2], TCVN 5574:2018và<br /> biến và đã đã được<br /> được chỉ<br /> [3]... Ngược lạichỉ<br /> dẫn<br /> nhữngdẫn trong<br /> trong<br /> nghiên<br /> nhiều tiêu<br /> cứunhiều<br /> về chùng tiêu<br /> chuẩnchuẩn<br /> ứng suấttính<br /> tính trongtoán<br /> toán hiện<br /> kết hiện<br /> cấu hànhhành<br /> bê tông như<br /> cònnhư tiêu<br /> tiêu<br /> khá chuẩn<br /> hạnchuẩn<br /> chế. Có ACIACI nguyên<br /> nhiều 318-14<br /> 318-14 [1],<br /> nhân[1],<br /> khácEurocode<br /> Eurocode<br /> nhau như ảnh2:2:2004<br /> 2004[2],<br /> hưởng của[2],<br /> TCVN TCVN<br /> chùng5574: 5574:<br /> ứng 2018<br /> suất 2018<br /> là nhỏ, [3]...<br /> [3]...chùng Ngược<br /> Ngượcứng lạilạinhững<br /> suất nhữngnghiên<br /> được kể đếnnghiên cứu<br /> thông cứu về chùng<br /> qua hệ số chùng ứng<br /> già của ứngsuất<br /> nhà suấttrong<br /> khoa trong<br /> học kết<br /> Trost kết<br /> [4,cấucấu<br /> 5]<br /> và Bazant<br /> bê tông<br /> bê tông còn còn [6].<br /> khákhá Nhưng<br /> hạnhạn chủ<br /> chế. yếu<br /> chế.<br /> CóCó là do khó khăn<br /> nhiềunguyên<br /> nhiều về<br /> nguyênnhânthực nghiệm<br /> nhân khác để<br /> khác nhau xác định<br /> nhau như đặc<br /> như ảnh trưng<br /> ảnhhưởng cơ học<br /> hưởngcủa này.<br /> của chùng<br /> chùng<br /> Trên kết cấu công trình thực tế có thể kể đến một trường hợp điển hình mà ảnh hưởng của chùng<br /> ứng ứng<br /> suất suất<br /> ứng suấtlà là làcần<br /> nhỏ, nhỏ,<br /> chùng<br /> xem chùng đó ứng<br /> xét, ứng suất<br /> là khi suất đượcdầm<br /> tínhđược<br /> toán kểkểđến đến thông<br /> móng thông có<br /> BTCT qua<br /> qua tínhhệ<br /> hệđếnsố già<br /> giàcủa<br /> sốchênh củanhà<br /> lệch nhà<br /> lún khoa<br /> giữa cáchọc<br /> khoa học<br /> đài<br /> TrostTrost<br /> [4, 5]<br /> móng. [4,<br /> Sựvà5] và Bazant<br /> Bazant<br /> chênh lệch lún[6].[6].<br /> này Nhưng<br /> Nhưng<br /> gây chủ<br /> ra một chủ yếu<br /> yếu<br /> biến làlàdo<br /> dạng dohạn<br /> dài khólên<br /> khó khăn<br /> dầm về<br /> khăn về<br /> móngthựcvà nghiệm<br /> thực ra ảnhđểhưởng<br /> nghiệm<br /> gây đểxác<br /> xác định<br /> đángđịnh<br /> đặc trưng<br /> đặc trưng<br /> kể đến cơ học<br /> sự cơ học<br /> thay này.<br /> đổi này.<br /> ứng suất trong dầm do hiện tượng chùng ứng suất [7].<br /> Nội dung của bài báo trình bày nghiên cứu xây dựng mô hình và quy trình thí nghiệm xác định<br /> TrênTrên<br /> kếttrưng<br /> đặc cấu công<br /> kết cấu<br /> chùng trình<br /> công<br /> ứng thực<br /> trình<br /> suất thực<br /> của tế tế<br /> bê cócó<br /> tông thể thểkể<br /> trên kểđến<br /> kết một<br /> đếndầm<br /> cấu trường<br /> mộtBTCT<br /> trường hợp<br /> làmhợp điển<br /> việcđiển hình<br /> hình<br /> chịu uốn. mà<br /> Cơ mà ảnh<br /> sởảnh<br /> của hưởng<br /> hưởng<br /> nghiên<br /> của chùng<br /> của<br /> cứu chùng ứng<br /> là tạo suấtbiến<br /> raứng<br /> một là dạng<br /> suất cần<br /> là cầnxem xem<br /> cưỡng xét,<br /> bứcxét, đóđóduy<br /> được làlàkhi tính<br /> khikhông<br /> trì toán<br /> tính đổi<br /> toántrêndầm<br /> dầm móng<br /> móng<br /> kết cấu BTCT<br /> BTCT<br /> thí nghiệm vàcócó tính<br /> tính<br /> khảo sátđếnđến<br /> sự<br /> chênh thay đổi<br /> lệchlệch ứng<br /> lún lúnsuất<br /> giữa trong<br /> cáccácbê tông.<br /> đàiđàimóng.Nghiên Sự cứu được thực hiện tại Phòng thí nghiệm và kiểm định công<br /> chênh giữa móng. Sựchênh<br /> chênhlệch lệchlúnlún này<br /> này gâygây ra ra một<br /> mộtbiếnbiếndạngdạng dàidài<br /> hạn hạn<br /> trình, trường Đại học Xây dựng.<br /> lên dầm<br /> lên dầm móng móng và vàgâygây ra ra<br /> ảnhảnh hưởng<br /> hưởngđáng đángkể kểđếnđến sựsự thay đổi đổi ứngứngsuất<br /> suấttrong<br /> trongdầm dầm dodo<br /> hiện hiện<br /> tượng<br /> 2. Xây chùng<br /> tượng môứng<br /> dựngchùng ứng<br /> hình suất [7].<br /> suất<br /> thí [7]. đo chùng ứng suất của bê tông trên kết cấu dầm BTCT làm<br /> nghiệm<br /> việc chịu uốn<br /> 2.1. Cơ sở thiết lập mô hình thí nghiệm<br /> 2 2<br /> Xét mô hình thí nghiệm gồm hai dầm BTCT có cùng kích thước hình học, cấu tạo cốt thép và vật<br /> liệu chế tạo như trên Hình 3. Ở hai đầu tự do của hai dầm được liên kết bằng hai thanh thép tròn trơn<br /> có cùng tiết diện S 0 . Vai trò của hai thanh thép này sẽ được đề cập ở mục sau.<br /> Khoảng cách ban đầu giữa hai dầm là ∆0 như ký hiệu trên Hình 3 (khoảng cách ban đầu giữa hai<br /> thanh cốt thép là l = ∆0 + h, với h là chiều cao của tiết diện dầm BTCT). Tạo ra một chuyển vị cưỡng<br /> bức tại vùng tiết diện giữa hai dầm sao cho khoảng cách tại vị trí hai điểm A1 và A2 là ∆1 (∆1 > ∆0 ),<br /> khi đó trong hai thanh thép tiết diện S 0 sẽ xuất hiện lực kéo F1 .<br /> 2<br />  2.1. Cơ sở thiết lập mô hình thí nghiệm<br /> Xét mô hình thí nghiệm gồm hai dầm BTCT có cùng kích thước hình học, cấu tạo<br /> cốt thép và vật liệu chế tạo như trên Hình 3. Ở hai đầu tự do của hai dầm được liên kết<br /> bằng hai thanh thép tròn trơn có cùng tiết diện S0. Vai trò của hai thanh thép này sẽ<br /> được đề cập ở mục Hùng,<br /> sau. N. M. và cs. / Tạp chí Khoa học Công nghệ Xây dựng<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> Hình<br /> Hình3.3.Cơ<br /> Cơsởsởthiết<br /> thiếtlập<br /> lậpmô<br /> mô hình<br /> hình thí nghiệmđo<br /> thí nghiệm đochùng<br /> chùngứng<br /> ứngsuất<br /> suấttrong<br /> trong dầm<br /> dầm BTCT<br /> BTCT<br /> <br /> Khoảng cách ban đầu giữa hai dầm là Δ0 như ký hiệu trên Hình 3 (khoảng cách<br /> Nếubangiữđầunguyên<br /> giữa hai chuyển<br /> thanh vị cốt∆thép<br /> 1 không<br /> là l=Δthay đổi theo thời gian thì lúc này sơ đồ làm việc của hai<br /> 0+h, với h là chiều cao của tiết diện dầm BTCT).<br /> dầm thí nghiệm có thể được quy đổi thành sơ đồ dầm một đầu liên kết ngàm và một đầu liên kết khớp.<br /> Trong đó, đầu Tạoliên<br /> ra một<br /> kết chuyển<br /> ngàm tạivịvùng cưỡngtiết bứcdiệntại giữa<br /> vùng dầm tiết diện<br /> (vùng giữa<br /> gạchhaichéo<br /> dầm trên<br /> sao choHìnhkhoảng<br /> 3), đầu liên khớp<br /> cách tại vị trí hai điểm A và A là Δ (Δ >Δ ), khi<br /> tại vị trí thanh thép liên kết. Bằng cách này, từ sơ đồ thí nghiệm gồm hai dầm BTCT như<br /> 1 2 1 1 0 đó trong hai thanh thép tiết diện S0 ở Hình 3 có<br /> sẽmỗi<br /> thể tạo thànhxuấtdầm,<br /> hiện<br /> sơ lực<br /> thí kéo<br /> đồphản lực Ftại<br /> nghiệm 1. gối<br /> gồm tựa 4códầm<br /> liên cókếtliênkhớpkết sẽ ngàm<br /> được xác - khớp<br /> định như<br /> bằngminh<br /> với lựchọacăngtrong<br /> F1 Hình 4. Đối<br /> với mỗi dầm,trong phản lực tạiliên<br /> gốikếttựadocóchuyển<br /> liên kết khớp - Δ0sẽ được xác định trìbằng với lực căngnày F trong thanh<br /> Nếuthanh thép<br /> giữ nguyên chuyển vị Δ1 khôngvị (Δ 1thay ) đổi<br /> tạo ra. Việc<br /> theo thờiduygian giálúc<br /> thì trị chuyển<br /> này sơ vị đồ làm1<br /> thép liên không<br /> kết dothaychuyển vị<br /> đổi theo<br /> (∆ 1 − ∆ 0 ) tạo<br /> thời giancósẽthể<br /> ra.<br /> tạođược<br /> Việc<br /> ra tácquy<br /> duy<br /> dụng<br /> trì giá trị chuyển vị này không thay đổi theo<br /> việc của hai dầm thí nghiệm đổidài hạn sơ<br /> thành lên đồ<br /> cácdầmkết cấu<br /> một dầmđầu BTCT,<br /> liên kết<br /> thời gian sẽ tạo ra tác dụng dài hạn lên các kết cấu dầm BTCT, gây ra hiện tượng từ biến và chùng<br /> gây ravàhiện tượngliêntừ biến và chùng ứng đó, suất củaliên bê tông.ngàmTính chất này, cùng với bản<br /> ứng suấtngàmcủa bê một<br /> tông.đầuTính chất kết này,<br /> khớp. Trong<br /> cùng với bảnđầu thân sựkết chùng ứng tại suất<br /> vùng tiết diện<br /> trong thanh giữathép liên kết,<br /> dầmthân sự<br /> (vùng chùng<br /> gạch ứng<br /> chéo suất<br /> trên trong<br /> Hình thanh<br /> 3), đầuthép liên<br /> liên kết,<br /> khớp sẽ<br /> tại khiến<br /> vị trí cho<br /> thanhlực F<br /> thép1 liên kết. theo<br /> suy giảm Bằng<br /> sẽ khiến cho lực F1 suy giảm theo thời gian. Nếu xác định được sự suy giảm giá trị F1 theo thời gian<br /> thờinày,<br /> gian.từNếu xácthíđịnh được gồm<br /> cách<br /> có thể xác định được sơsựđồ thaynghiệm<br /> đổi ứngsựsuấtsuyhaigiảm<br /> dầmgiá<br /> (kéo, BTCT<br /> nén) trị F1như<br /> trongtheoởthời<br /> tiếtHìnhgian<br /> diện 3 bêcóthể<br /> có thể tạo<br /> tông xácthành<br /> định được<br /> ở vùng sơ đồ<br /> gối tựa ngàm dựa<br /> trên cácthí sự thay<br /> nghiệm<br /> công đổi<br /> thức gồm ứng suất<br /> 4 dầm<br /> tính toán (kéo,<br /> kếtcócấu nén)<br /> liênBTCT.trong<br /> kết ngàm tiết<br /> Đây- là diện<br /> khớpcơ sởbênhưtông<br /> đểminhở vùng gối<br /> họa trong<br /> xác định tựa ngàm<br /> Hìnhchùng<br /> đặc trưng dựa trên<br /> 4. Đốiứng với suất của vật<br /> liệu này. các công thức tính toán kết cấu BTCT. Đây là cơ sở để xác định đặc trưng chùng ứng<br /> suất của vật liệu này. 3<br /> 2.2. Mô hình thí nghiệm<br /> 2.2. Mô hình thí nghiệm<br /> Mô hình thí<br /> Mônghiệm<br /> hình thí xây dựng<br /> nghiệm được<br /> xây dựngthể hiệnthểtrên<br /> được hiệnHình<br /> trên 4, trên4,mô<br /> Hình trênhình thí nghiệm<br /> mô hình sẽ có 4 cấu kiện<br /> thí nghiệm<br /> dầm BTCT cùng chủng loại được thí nghiệm tại một thời điểm.<br /> sẽ có 4 cấu kiện dầm BTCT cùng chủng loại được thí nghiệm tại một thời điểm.<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> Hình<br /> Hình 4. 4.<br /> Mô Môhình<br /> hìnhthí<br /> thínghiệm<br /> nghiệm chùng<br /> chùngứng<br /> ứngsuất<br /> suấtdầm<br /> dầmBTCT<br /> BTCT<br /> Để tạo được chuyển vị cưỡng bức tại vị trí giữa của hai dầm, trong nghiên cứu này<br /> Để tạođãđược<br /> thiết chuyển vị cưỡng<br /> kế chế tạo một hệ bức tạithép<br /> khung vị trícógiữa của hai<br /> thể trượt dọc dầm, trong nghiên<br /> theo phương cứu này<br /> tạo chuyển vị đã thiết kế<br /> chế tạo một hệ khung thép có thể trượt dọc theo phương tạo chuyển vị cưỡng bức và hệ phải đủ cứng<br /> cưỡng bức và hệ phải đủ cứng để chịu tải trọng gây ra chuyển vị này. Hệ khung này<br /> để chịu tải trọng gây ra chuyển vị này. Hệ khung này được gia công cùng quá trình chế tạo các dầm<br /> được gia công cùng quá trình chế tạo các dầm BTCT. Đây cũng là vị trí đặt kích thủy<br /> BTCT. Đây cũng là vị trí đặt kích thủy lực gia tải tạo chuyển vị cưỡng bức của dầm. Chi tiết hệ khung<br /> lực gia tải tạo chuyển vị cưỡng bức của dầm. Chi tiết hệ khung thép được thể hiện trên<br /> Hình 5, cấu tạo hệ khung là các thép hình U 3và thép tấm δ được liên kết hàn với nhau<br /> tạo thành hộp cứng mà chi tiết số 1 (gia công liền với dầm số 1) và chi tiết số 2 (gia<br /> công liền với dầm số 2) có thể trượt trên nhau dễ dàng.<br />  Hùng, N. M. và cs. / Tạp chí Khoa học Công nghệ Xây dựng<br /> <br /> thép được thể hiện trên Hình 5, cấu tạo hệ khung là các thép hình U và thép tấm δ được liên kết hàn<br /> với nhau tạo thành hộp cứng mà chi tiết số 1 (gia công liền với dầm số 1) và chi tiết số 2 (gia công<br /> liền với dầm số 2) có thể trượt trên nhau dễ dàng.<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> Hình 5. Cấu tạo hệ khung trượt tạo chuyển vị cưỡng bức<br /> <br /> Sau khi đặt kích thủy lực vào giữa khung thép gia tải tạo chuyển vị cưỡng bức trên<br /> dầm, hai nêm thép sẽ Hình được5. lắp đặthệvào<br /> Cấu tạo hai<br /> khung đầu<br /> trượt tạo của khung<br /> chuyển vị cưỡngchibứctiết số 1 trên dầm 1 để<br /> khóa cứng chuyển Hình vị của 5. Cấu tạo hệ khung trượt tạo chuyển vị cưỡng bức<br /> hệ khung trượt, giải phóng kích thủy lực và khi đó chi tiết số<br /> Sau khi đặt kích thủy lực vào giữa khung thép gia tải tạo chuyển vị cưỡng bức trên dầm, hai nêm<br /> Sau khi đặt<br /> 1 cùng kích thủy lực vàobộ giữa<br /> tảikhung thép dụnggia tảivào<br /> tạo hệ<br /> chuyển<br /> dầm,vị cưỡng<br /> tiết bức<br /> sốvị2trên<br /> thép sẽnêm<br /> được thép<br /> lắp đặtsẽvào<br /> chịu toàn<br /> hai đầu của khung trọng<br /> chi tiếttác<br /> số 1 trên dầm 1 để khóa chi<br /> cứng chuyển cóhệtác<br /> của<br /> dầm,<br /> dụng<br /> khunghai<br /> chốngnêmxoay<br /> trượt, thép<br /> giải sẽ được<br /> cho<br /> phóng toànthủy<br /> kích lắp đặtvàvào<br /> bộ khung<br /> lực hai<br /> thép,<br /> khi đầu<br /> đó chimô tiếtcủa 1khung<br /> tảsốtrên Hình<br /> cùng chi6.thép<br /> nêm tiết<br /> Haisố 1 trên<br /> sẽthanh<br /> chịu dầm<br /> thép<br /> toàn bộ S 10 trọng<br /> tải để đó<br /> khi<br /> tác dụng<br /> khóa cứng vào hệ dầm,<br /> chuyển vị chi<br /> củatiếthệsốkhung<br /> 2 có táctrượt,<br /> dụng chống<br /> giải xoay cho<br /> phóng toàn<br /> kích bộ khung<br /> thủy lực vàthép,<br /> khi mô tảchi<br /> đóđượctrêntiết<br /> Hìnhsố 6.tiết<br /> chịu tác dụng của 1/2 tải trọng tác dụng vào hệ khung trượt, do đó cần<br /> Hai thanh thép S 0 khi đó chịu tác dụng của 1/2 tải trọng tác dụng vào hệ khung trượt, do đó cần được<br /> chọn<br /> 1 cùng<br /> diện<br /> chọnphù nêm<br /> tiết diệnthép<br /> hợp sao sẽ<br /> chochịu<br /> phù hợp thanh<br /> sao toàn<br /> cho làmbộviệc<br /> thanh tải việc<br /> làm trọng<br /> trong tác<br /> tronggiai dụng<br /> giai đoạn<br /> đoạnvào<br /> đànhệ<br /> đàn dầm, chi tiết số 2 có tác<br /> hồi.<br /> hồi.<br /> dụng chống xoay cho toàn bộ khung thép, mô tả trên Hình 6. Hai thanh thép S0 khi đó<br /> chịu tác dụng của 1/2 tải trọng tác dụng vào hệ khung trượt, do đó cần được chọn tiết<br /> diện phù hợp sao cho thanh làm việc trong giai đoạn đàn hồi.<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> Hình 6. Sơ đồ hệ nêm thép khóa cứng chuyển vị của dầm<br /> Hình 6. Sơ đồ hệ nêm thép khóa cứng chuyển vị của dầm<br /> <br /> Tiến hành treo hệ dầm nằm ngang (chiều 4cao tiết diện dầm nằm song song với mặt<br /> đất), nhằm mục đích Hình 6. Sơ<br /> khử đồ hệ<br /> thành nêmtrọng<br /> phần thép khóa cứng<br /> lượng bảnchuyển<br /> thân vị<br /> củacủadầm<br /> dầmtrong tính toán khi<br /> tạo<br /> Tiếntảihành<br /> trọng táchệ<br /> treo dụng<br /> dầmvào<br /> nằmhệngang<br /> dầm. Để treocao<br /> (chiều hệ dầm theodầm<br /> tiết diện phương<br /> nằmnằmsongngang, sử dụng<br /> song với mặt hệ<br /> đất), nhằm mục đích khử thành phần trọng lượng bản thân của dầm trong tính toán khi<br />  Hùng, N. M. và cs. / Tạp chí Khoa học Công nghệ Xây dựng<br /> <br /> Tiến hành treo hệ dầm nằm ngang (chiều cao tiết diện dầm nằm song song với mặt đất), nhằm<br /> mục đích khử thành phần trọng lượng bản thân của dầm trong tính toán khi tạo tải trọng tác dụng vào<br /> khung thép<br /> hệ dầm. Để và<br /> treocác lò xo<br /> hệ dầm theođàn hồi liên<br /> phương kết dầm<br /> nằm ngang, với hệ<br /> sử dụng khungthép<br /> hệ khung treo.và Các<br /> các lòlòxoxo<br /> đànsửhồidụng<br /> liên kết<br /> cùng<br /> dầm chủng loại, được<br /> với hệ khung bố trí<br /> treo. Các đều<br /> lò xo sử 280<br /> dụngmm<br /> cùngtheo<br /> chủngchiều<br /> loại, dài<br /> đượcdầm,<br /> bố tríđảm bảomm<br /> đều 280 phân<br /> theobốchiều<br /> đều dài<br /> dầm, đảm bảo phân bố đều<br /> lực treo lên dầm như Hình 7. lực treo lên dầm như Hình 7.<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> HìnhHình<br /> 7. Sơ đồ đồ<br /> 7. Sơ hệhệ<br /> quang<br /> quangtreo<br /> treokhử trọnglượng<br /> khử trọng lượng bản<br /> bản thân<br /> thân dầmdầm<br /> <br /> * Bố trí dụng cụ, thiết bị đo:<br /> Bố tríthí<br /> Trong dụng cụ, thiết<br /> nghiệm này,bịcác<br /> đo: dụng cụ và thiết bị đo sau được sử dụng:<br /> <br /> - Đo Trong<br /> lực: Sửthí nghiệm<br /> dụng kíchnày, thủy<br /> các dụng<br /> lực cụ<br /> kếtvàhợp<br /> thiết với<br /> bị đotrạm<br /> sau được<br /> bơmsửdầu<br /> dụng tác[8]:dụng lên hai dầm thí<br /> - Đo lực: Sử dụng kích thủy lực kết hợp với trạm bơm dầu tác dụng lên hai dầm thí nghiệm để tạo<br /> nghiệm để tạo ra chuyển vị ban đầu. Giá trị của lực tác dụng được kiểm soát thông qua<br /> ra chuyển vị ban đầu. Giá trị của lực tác dụng được kiểm soát thông qua dụng cụ đo lực điện tử Load<br /> dụng<br /> Cell.cụ<br /> Giáđotrịlực<br /> của điện tửdụng<br /> lực tác LoadlênCell. Giádầm<br /> các mẫu trị của<br /> đượclựcxáctác dụng<br /> định đủ đểlên<br /> gâycác mẫu<br /> ra vết nứtdầm được<br /> trên các xác<br /> dầm và bề<br /> định<br /> rộngđủvếtđểnứt<br /> gây ra vết<br /> không vượtnứt<br /> quátrên<br /> 0,2 các<br /> mm.dầm và bề rộng vết nứt không vượt quá 0,2 mm.<br /> - Đo chuyển vị trên các dầm: Chuyển vị của các dầm dưới tác dụng của tải trọng thí nghiệm gây ra<br /> - Đo<br /> đượcchuyển<br /> đo bằngvị cáctrên các dầm:<br /> Indicator cơ học.Chuyển<br /> Đối với vị<br /> mỗicủa cácsửdầm<br /> dầm, dụng dưới tác dụng<br /> 3 Indicator bố trícủa tảidiện<br /> tại tiết trọng thídầm<br /> giữa<br /> nghiệm<br /> và tại hai gây ra thanh<br /> vị trí đượcthépđo liên<br /> bằngkết các<br /> ở haiIndicator<br /> đầu dầm (ký cơhiệu<br /> học.I1 Đối<br /> đến I6với<br /> ). Cácmỗi dầm, có<br /> Indicator sửhệdụng 3<br /> số khuếch<br /> đại k =<br /> Indicator bố trí tại tiết diện giữa dầm và tại hai vị trí thanh thép liên kết ở hai đầu dầmtheo<br /> 100 (tương ứng giá trị 1 vạch đo bằng 0,01 mm), các Indicator này còn được sử dụng để<br /> dõi chuyển vị theo thời gian của các dầm thí nghiệm do các biến dạng dài hạn của bê tông, chùng ứng<br /> (ký<br /> suấthiệu<br /> của Ithanh<br /> 1 đến I6 ). Các Indicator có hệ số khuếch đại k = 100 (tương ứng giá trị 1<br /> thép liên kết và của bê tông gây ra.<br /> vạch -đo Đobằng 0,01 trên<br /> biến dạng mm), cácthép<br /> thanh Indicator<br /> liên kết:này còn được<br /> Sử dụng sử dụng<br /> hai Indicator để theo<br /> cơ học dõithanh<br /> kết hợp chuyển<br /> chốngvị(ký<br /> theo<br /> hiệuthời<br /> T 1 vàgian<br /> T 2 ), của cácđặc<br /> với các dầm thí như:<br /> chưng nghiệm<br /> hệ sốdo biếnk =dạng<br /> các đại<br /> khuếch 1000,dài hạndàicủa<br /> chiều bê đo<br /> chuẩn L0 =chùng<br /> tông, 240 mm,<br /> giá trị biến dạng đo được tương ứng với số đọc của một vạch đo là 4,167 × 10−6 . Bên cạnh đó bố trí<br /> ứng suất của thanh thép liên kết và của bê tông gây ra.<br /> hai Strain gauge điện trở tại tiết diện giữa của hai thanh thép để đo biến dạng của thanh thép trong<br /> - Đo biến gia<br /> quá trình dạng trênđầu.<br /> tải ban thanh thép liên kết: Sử dụng hai Indicator cơ học kết hợp thanh<br /> chống (ký hiệu T1 và T2), với các đặc chưng như: hệ số khuếch đại k =1000, chiều dài<br /> chuẩn đo L0 = 240 mm, giá trị biến dạng đo được 5 tương ứng với số đọc của một vạch<br /> -6<br /> đo là 4,167x10 . Bên cạnh đó bố trí hai Strain gauge điện trở tại tiết diện giữa của hai<br /> thanh thép để đo biến dạng của thanh thép trong quá trình gia tải ban đầu.<br /> - Đo biến dạng bê tông vùng tiết diện ngàm: Biến dạng của bê tông vùng chịu kéo và<br /> chịu nén được xác địnhHùng, bằngN. các Indicator cơ học kết hợp với thanh chống như trên<br /> M. và cs. / Tạp chí Khoa học Công nghệ Xây dựng<br /> <br /> Hình- 8Đo (ký hiệu<br /> biến T3 bê<br /> dạng đến T10vùng<br /> tông ), vớitiết<br /> các diệnđặcngàm:<br /> trưngBiếnnhư:dạng<br /> hệ số<br /> củakhuếch<br /> bê tông đại<br /> vùng của dụng<br /> chịu kéo cụ<br /> và đo<br /> chịuknén<br /> =được<br /> 100,xác địnhdài<br /> chiều bằng các Indicator<br /> chuẩn đo L0 =cơ300 họcmm, kết hợp<br /> giá với<br /> trị thanh chống đo<br /> biến dạng nhưđược<br /> trên Hình<br /> tương 8 (ký<br /> ứnghiệuvớiTsố3 đến<br />