Tiêu chuẩn xây dựng TCXDVN 274:2002 về Cấu kiện bê tông và bê tông cốt thép đúc sẵn – Phương pháp thí nghiệm gia tải để đánh giá độ bền, độ cứng và khả năng chống nứt

TIÊU CHUẨN XÂYrnDỰNG VIỆT NAM

rnrn

TCXDVN 274rn: 2002

rnrn

CẤU KIỆN BÊ TÔNG VÀ BÊ TÔNG CỐT THÉP ĐÚC SẴN – PHƯƠNGrnPHÁP THÍ NGHIỆM GIA TẢI ĐỂ ĐÁNH GIÁ ĐỘ BỀN, ĐỘ CỨNG VÀ KHẢ NĂNG CHỐNG NỨT

rnrn

ReinforcedrnConcrete and Prefabricated Concrete Building Products Loading test methods.rnAssessment of strength, rigidity and crack resistance

rnrn

1. Phạm vi áp dụng

rnrn

Tiêu chuẩn này quy định phương pháprnthí nghiệm gia tải tĩnh để đánh giá độrnbền, độ cứng vàrnkhả năng chống nứt cho các loại cấu kiện đúc sẵn bằng bê tông và bê tông cốt théprnthường, bê tông cốt thép ứng suất trước cùng các cấu kiện hỗn hợp. Tiêu chuẩnrnnày không áp dụng cho các cấu kiện bê tông, bê tông cốt thép chịu tải trọng nhiệt.

rnrn

Tiêu chuẩn này áp dụng cho các cấu kiện thiết kếrnchịu tải trọng tĩnhrnhoặc chịu tải trọng tạm thời lặprnlại nhiều lần (như dầm cầu trục,rncác tấm mái có treo các thiết bị di động để vận chuyển…).

rnrn

Tiêu chuẩn này được sử dụng cho cácrnthí nghiệm trong phòng hoặc hiện trường nếu đáp ứng được các điều kiện kĩ thuậtrnmà tiêu chuẩn đề ra.

rnrn

2. Tiêu chuẩn trích dẫn

rnrn

– TCVN 5574: 91. “Kết cấu bê tông cốtrnthép – Tiêu chuẩn thiết kế”.

rnrn

– TCVN 5440: 91. “Bê tông – Kiểm tra vàrnđánh giá độ bền – Quy định chung”.

rnrn

– TCVN 1651:rn85. “Thép cốt bêrntông cán nóng”.

rnrn

– TCVN 3101: 79. “Dây thép cácrnbon thấp kéo nguội dùng làm cốt thép bê tông”.

rnrn

3. Thuật ngữ và địnhrnnghĩa

rnrn

3.1. Thí nghiệm gia tải tĩnh – làrnthí nghiệm bằng cách chất tải từ từ lên cấu kiện nhằm xác định sự tương quan giữarncác giá trị thực tế và thiết kế của độ bền, độ cứng, khả năng chống nứt.

rnrn

3.2. Tải trọng kiểm tra là giá trị tải trọng dùngrnđể đánh giá khả năng làm việc của cấu kiện theo kết quả thí nghiệm bằng gia tảirntĩnh.

rnrn

Tải trọng kiểm tra đượcrnphân ra:

rnrn

Tải trọng kiểm tra độ bền (kí hiệu là ) – là tải trọng ứng với khi cấu kiệnrnbị phá hủy, nghĩa là khi cấu kiện mất khả năng chịu lực (được xác định theo điềurn10.1).

rnrn

Tải trọng kiểm tra độ cứng (kí hiệu là ) – là tải trọng ứng với độ võng đã địnhrntrước (được xác định theo điều 10.8).

rnrn

Tải trọng kiểm tra hình thành vết nứtrn(kí hiệu là  – là tải trọng ứng với sự hình thànhrnvết nứt đầu tiên trong bê tông.

rnrn

Tải trọng kiểm tra mở rộng vết nứt (kí hiệu là ) – là tải trọng ứng vớirnbề rộng vết nứtrnđã định trước.

rnrn

Tải trọng phá hủy thực tế (kírnhiệu là ) – là giá trị tải trọng thí nghiệmrnlàm cấu kiện thí nghiệm bị phá hủy (biểu hiện như điều 8.14).

rnrn

3.3. Hệ số an toàn C – là hệ số xác định mứcrnđộ tăng của giá trịrntải trọng kiểm tra so với tải trọng tương ứng với khả năng chịu lực củarnnó.

rnrn

3.4. Độ võng kiểm tra (kí hiệu là f_ktr) – là giá trịrnđộ võng được dùng để so sánh với độ võng thực tế của cấu kiện dưới tác động của tải trọngrnkiểm tra độ cứng, qua đó đánh giá khả năng làm việc của cấu kiện về độ cứng. Độrnvõng kiểm tra f_ktr được xác địnhrntheo điều 10.9.

rnrn

3.5. Bề rộng vết nứt kiểm tra (kí hiệurnlà a_kt) – là giá trị bề rộng vết nứt được dùng để so sánh với bề rộngrncủa vết nứt thực tế dưới tác động của tải trọng kiểm tra mở rộng vết nứt, qua đó đánh giá khảrnnăng làm việc của cấu kiện về khả năng chống nứt.

rnrn

4. Quy định chung

rnrn

4.1. Thực hiện thí nghiệm gia tải tĩnh nhằmrnkiểm tra tổng thểrncác chỉ số về độ bền, độ cứng, khả năng chống nứt của các cấu kiện được chế tạorntheo thiết kế.

rnrn

Việc thí nghiệm gia tải tĩnh phải xácrnđịnh được các giá trị thực của tải trọng phá hủy theo cường độ (trạngrnthái giới hạn thứ nhất), các giá trị độ võng và bề rộng vết nứt thực tế dưới tác độngrncủa tải trọng kiểm tra (trạng thái giới hạn thứ hai).

rnrn

Việc thí nghiệm gia tải tĩnh cũng córnthể chỉ nhằm xác định một trong những giá trị thực tế vừa nêu trên tùy yêu cầu của kháchrnhàng.

rnrn

4.2. Đánh giá độ bền, độ cứng và khả năngrnchống nứt của cấu kiện được thực hiện trên cơ sở so sánh các giá trị thực tế củarntải trọng phá hủy, độ võng vàrnbề rộng vết nứt vớirncác giá trị tương ứng của hồ sơ thiết kế.

rnrn

4.3. Việc thí nghiệm kiểm tra bằng gia tảirntĩnh được thực hiện theo sơ đồ quy định trong hồ sơ thiết kế tại các thời điểm.

rnrn

– Trước khi tiến hành sản xuất hàng loạt;

rnrn

– Thay đổi kết cấu, cấu tạo cấurnkiện;

rnrn

– Thay đổi công nghệ sản xuất;

rnrn

– Thay đổi loại và chất lượng vật liệu;

rnrn

– Kiểm tra định kì;

rnrn

– Khi có sự cố hoặc nghi ngờ chất lượng sản phẩm.

rnrn

Việc thí nghiệm kiểm tra này không thay thế cho việc kiểmrntra và nghiệm thu sản phẩm theo các yêu cầu kĩ thuật của các tiêu chuẩn mà hồrnsơ thiết kế quy định đối với cơ sở sản xuất chế tạo.

rnrn

4.4. Thí nghiệm được tiến hành trong điềurnkiện nhiệt độ dương và cường độ bê tông phải đạt yêu cầu theo thiết kế (xemrnTCVN 5540 : 91).

rnrn

4.5. Danh mục các yêu cầu kĩ thuật mà hồ sơ thiết kế cầnrnnêu rõ được cho trong phụ lục A.

rnrn

4.6. Việc thí nghiệm gia tải tĩnh cần do cơrnquan có tư cách pháp nhân, các kĩ sư, kĩ thuật viên được đào tạo chuyên sâu vàrncó kinh nghiệm về lĩnh vực nàyrntổ chức thực hiện.

rnrn

5. Lấy mẫu thí nghiệm

rnrn

5.1. Số lượng cấu kiện thí nghiệm được lấy theornquy định của tiêu chuẩn hoặc yêu cầu thiết kế cho từng loại sản phẩm, tương ứng vớirncác trường hợprnsau:

rnrn

– Kiểm tra định kì: lấy theo bảng 5.1.

rnrn

Bảng 5.1: Sốrnlượng cấu kiện thí nghiệm

rnrn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rnrn

Ghi chú: Giai đoạn giữarncác đợt thí nghiệm lấy theo quy định của tiêu chuẩn hoặc yêu cầu thiết kế.

rnrn

– Khi thay đổi cấu tạo, công nghệ chế tạo cấurnkiện, trước lúc sản xuất đại trà, khi có sự cố hoặc nghi ngờ chất lượng sản phẩm:rnkhông ít hơn 2 cấu kiện.

rnrn

5.2. Có thể lấy số lượng cấu kiện thí nghiệmrnnhiều hay ít hơn so với bảng 5.1 tùy theo mục đích yêu cầu thí nghiệm của kháchrnhàng.

rnrn

5.3. Mẫu thí nghiệm phải cùng loại, cùng mãrnsố và theo quy định của thiết kế. Mẫu thí nghiệm được lấy bất kì trong lô sản phẩm.

rnrn

6. Thiết bị và phươngrntiện thí nghiệm

rnrn

6.1. Các thiết bị gia tải cần đảm bảo khảrnnăng truyền tải lên cấu kiện theo sơ đồ đã định với sai số nhỏ hơn ± 5% giá trị tải trọngrnkiểm tra. Có thể gia tải bằng máy ép thủy lực, kích thủy lực, hệ thống đòn bẩyrnhoặc đặt tải trực tiếp lên cấu kiện bằngrncác vật nặng, baorncát, bao (thùng) nước hay các vật liệu rơi khác.

rnrn

6.2. Đo lực bằng áp lực kế (đồng hồ áp lực), lựcrnkế (lực kế cơ học hay điện tử).

rnrn

6.3. Đo độ võng, chuyển vị bằng các thiết bịrnđo cơ học có giá trị vạch chia không lớn hơn 0,01mm, các đầu đo điện tử (sensor) hoặcrnmáy thủy chuẩn, độ chính xácrn0,1mm (có thể ước đọc được 0,01mm).

rnrn

Cần chọn tính năng kĩ thuật của thiếtrnbị phù hợp với giá trị đo độ võng, chuyển vị cần đo.

rnrn

6.4. Đo bề rộng vết nứt bằng kính phóngrnđại có giá trị vạch chia không lớn hơnrn0,05mm hoặc các dụng cụ có tính năng tương đương.

rnrn

6.5. Danh mục thiết bị, phương tiện thírnnghiệm có thể tham khảo ở phụ lục C.

rnrn

7. Chuẩn bị thí nghiệm

rnrn

7.1. Sơ đồ gối tựa và gia tải

rnrn

7.1.1. Sơ đồ gối tựa và gia tải cần tuân thủ theo tiêurnchuẩn, hồ sơ thiết kế và cần lựa chọn sao cho phù hợp với sơ đồrnlàm việc thực tế của cấu kiện và để khi thí nghiệm, cấu kiện đạt được các trạngrnthái giới hạn cần kiểm tra.

rnrn

Nếu thí nghiệm theo một sơ đồ mà khôngrnđạt được tất cả các trạng thái giới hạn cần kiểm tra thìrnchọn các sơ đồ thí nghiệm khác nhau để đạt được mục đích trên.

rnrn

Khi được thiết kế chấp nhận, có thể:

rnrn

– Dùng sơ đồ gối tựa và gia tải khác so với sơrnđồ trong hồ sơ thiết kế nhưng vẫn đảm bảo nội lực trong các tiết diện kiểm tra tươngrnđương với nội lực trong tính toán thiết kế.

rnrn

– Khi hồ sơ thiết kế có 2 sơ đồ thí nghiệm đểrnkiểm tra hai trạng thái giới hạn khác nhau, cho phép thực hiện các thí nghiệm trên một cấurnkiện song phải tiến hành gia cố cho các vị trí bị hư hỏng sau khi hoàn thànhrnthí nghiệm theo sơ đồ thứ nhất.

rnrn

7.1.2. Trong trường hợp do điều kiện thí nghiệmrnkhông phản ánh đúng trạngrnthái làm việc thực của cấurnkiện, nếu được sự đồng ý của thiết kế, có thể thí nghiệm cấu kiện ở trạng tháirnkhác với một góc 90^o hoặc 180^o nhưng cấu kiệnrnkhông được có vết nứt trước khi gia tải và cần thay đổi hướng gia tải và phải tính đến ảnhrnhưởng của trọng lượng bản thân cùng cácrnphương tiện thí nghiệm.

rnrn

7.1.3. Đối với dầm, vì kèo, tấm… mộtrnnhịp, chịu uốn, làm việc theo một phương, gối tự do thì khi thí nghiệm phải tạornhai gối tự do ở hai đầu cấu kiện, một gối cố định, một gối di động. Đối với cấurnkiện là con sơn hoặc ngàm hai đầu thì phải thírnnghiệm theo sơ đồ ngàm một hoặc hai đầu theo yêu cầu thiết kế (theo hình 1, 2,rn7).

rnrn

Đối với tấm kê tự do ở bốnrngóc, làm việc theo hai phương, phải tạo bốn gối ở bốn góc; hai gối đối xứngrntheo một đường chéo là gối cầu, trong đó một gối di động và một gối cố định, hairngối còn lại là gối con lăn di động (theo hình 3).

rnrn

Đối với tấm kê tự do 4 cạnh, làmrnviệc theo hai phương, bố trí gối tựa như sau: các khớp gối di động đặt theo churnvi tấm và ở giữa ba cạnh bố trí ba con lăn (theo hình 4).

rnrn

Đối với tấm kê tự do ở 3 cạnh, gối cầu và gối conrnlăn được bố trírntương tự như tấm kê tự do 4 cạnh.

rnrn

Đối với các tấm có sườn kê bốn góc, làmrnviệc theo phương dọc tấm thì gối tựa được bố trí sao cho vừa bảo đảm cấu kiệnrnxoay được ở các gối và chuyển vị dọc tấm vừa ngăn chặn được chuyển vịrncủa sườn tấm theo phương ngang (theo hình 5).

rnrn

7.1.4. Trường hợp các thiết bị gia tải ngăn cảnrnchuyển vị theo phương dọc của cấu kiện thì phải dùng các gối tựa di động.

rnrn

7.1.5. Khi tiến hành thí nghiệm cấu kiện chịurnlực tác dụng theo phương ngang, cần bố trí các gối cầu di động đủ số lượng để loại trừ độrnvõng trong mặt phẳng đứng do tải trọng bản thân gây ra.

rnrn

7.1.6. Nên sử dụng viên bi (cầu) và con lăn bằngrnthép đặt trên bàn đệm thép để làmrngối cầu và con lăn. Đối với gối cố định cũng có thể sử dụng các loại trên nhưngrncó biện pháp ngăn chặn chuyển vị tự do bằng các chi tiết thép hình hoặc dùng trựcrntiếp thép hình hàn cố định trên bàn đệm (theo hình 6).

rnrn

7.1.7. Việc bố trí gối và kích thước gối cầnrntuân thủ theo thiết kếrnhoặc xác định theo các số liệu khi tính toán thiết kế.

rnrn

7.1.8. Giữa các cấu kiện thí nghiệm và gối tựarncần có bản đệm thép.

rnrn

Diện tích bản đệm thép lấy bằng diện tích tốirnthiểu của gối tựa theo thiết kế quy định. Kích thước của bản đệm thép theo phươngrnkhẩu độ của cấu kiện lấy bằng kích thước tối thiểu của gối tựa, chiều dày bản đệmrnkhông nhỏ hơn 1/6 kích thước nói trên.

rnrn

Trước khi đặt cấu kiện thí nghiệm cần trải một lớprnvữa xi măng cường độ cao lên mặt bản đệm thép đểrntạo phẳng và đủ sức chịu tảirnthí nghiệm.

rnrn

7.1.9. Vị trí đặt tải cần được chỉrnrõ bằng sơ đồ trên bề mặt cấu kiện thí nghiệm.

rnrn

7.1.10. Tải trọng tập trungrnđược tạo bằng kích hoặc các quả nặng truyền lên cấu kiện thí nghiệm bằng hệ thốngrnđòn bẩy và các dầm phân bố tải (theornhình 1, 8, 9).

rnrn

7.2. Để dễ nhận biết thời điểm xuất hiện vếtrnnứt trong bê tông, trước khi thí nghiệm nên quét vôi hoặc thạch cao loãng lên bề mặt cầnrntheo dõi của cấu kiện.

rnrn

Sơ đồ gối tựa và giarntải

rnrn

rnrn

Hình 1: Sơ đồ gối tựa và giarntải cho các dầm, tấm, bản được tính toán là dầmrn1 nhịp kê tự do.

rnrn

1. Kết cấu thí nghiệm; 2. Dầm phân tải;rn3. Gối di động; 4.rnGối tựa cố định; 5. Gối di độngrncủa dầm phân tải;rn6. Gối cố định của dầm phân tải.

rnrn

rn

rn

rn

rnrn

rnrn

rn

rn

rn

rnrn

rnrn

rn

rn

rn

rnrn

rnrn

rn

rn

rn

rnrn

rnrn

Hình 6: Sơ đồ gối tựa dùngrnđể thí nghiệm cấu kiện chịu uốn

rnrn

rnrn

Hình 7: Sơ đồ thírnnghiệm cấu kiện chịu uốnrnbằng tải trọngrnphân bố đều (a) và thayrnthế tải trọng phân bố đều bằng tải trọng tậprntrung (b)

rnrn

rnrn

Hình 8: Sơ đồ mố để thí nghiệmrndầm bằng hai tải trọng tập trung

rnrn

1. Mố; 2: Tấm đệm; 3:rnCon lăn; 4: Cấu kiện thí nghiệm; 5: Dầm phân tải; 6: Kích thủy lực; 7. Xàrnngang; 8. Thanh neo; 10. Bu lông neo; 11. Quả cầu; 12. Chốt trục.

rnrn

rnrn

Hình 9: Sơ đồ gia tảirncho cấu kiện bằng đòn bẩy

rnrn

1. Mố; 2. Tấmrnđệm thép; 3. Cấu kiện thí nghiệm; 4. Con lăn; 5. Dầmrnphân tải;rn6. Khớprncấu hình nêm; 7. Đòn bẩy; 8. Cột neo;rn9. Xà neo; 10. Giá đặt tải.

rnrn

rn

rn

rn

rnrn

rnrn

rn

rn

rn

rnrn

7.3. Với các thiết bị gia tải, đo chuyển vị,rnđộ võng… bằng điện tử, cầnrnxây dựng quy trình gia tải, đo đạc thích hợp với nội dung thí nghiệm và phải nắmrnvững hướng dẫn sử dụng thiết bị để thực hiện chính xác quá trình gia tải và đornđạc.

rnrn

7.4. Các thiết bị gia tải, dụng cụrnđo chuyển vị và các phần mềm điều khiển... cần được bảo dưỡng, hiệurnchuẩn định kì theo thuyết minh sử dụng. Trước khi thí nghiệm nên kiểm tra sự làm việcrnbình thường của chúng.

rnrn

7.5. Việc gá lắp thiết bị đo chuyển vị, độrnvõng phải đảm bảo là chúng đã tiếp xúc với bề mặt cấu kiện (trị số đọc ban đầurnphải khác 0), trục của chúng phải trùng với phương chuyển vị cần đo của cấurnkiện tại vị trí đo. Sơ đồ gá lắp thiết bị đo có thể tham khảo hình 7.

rnrn

7.6. Đo độ tụt cốt thép bằng đồng hồ đo chuyển vị.rnThân đồng hồ được gá chặtrnvào đầu cấu kiện còn đầu đo được tì lên cốt thép hoặc ngược lại (theo hình 10).

rnrn

7.7. Trước khi thí nghiệm cần ghi chép hiệnrntrạng thực tế của cấu kiện: kích thước, các vết nứt, rỗ, khuyếtrntật khác…

rnrn

7.8. Khi chuẩn bị thí nghiệm, cần tuân thủrncác yêu cầu đảm bảo an toàn cho người, thiết bị thí nghiệm đượcrnnêu ở mục 9.

rnrn

8. Tiến hành thí nghiệm

rnrn

8.1. Gia tải cho cấurnkiện thí nghiệm theo sơ đồ thí nghiệm được nêu trong tiêu chuẩn hoặc theo quyết địnhrncủa thiết kế đưa ra. Khi có sự thỏa thuận của cơ quan thiết kế, được phép thayrnthế tải phân bố đều bằng tải trọngrntập trungrntương đương (theo hình 7).

rnrn

8.2. Giá trị tải trọng trong quá trình thírnnghiệm được ghi nhận bằng các thiết bị (xem 6.2) hoặc bằng khối lượng tải đã chấtrnlên cấu kiệnrnthí nghiệm.

rnrn

8.3. Khi gia tải bằng vật nặng cần chú ý tuân thủ:

rnrn

– Đối với cấu kiện dạng dầm, chiều dài của mỗi hàng tảirntheo phương khẩu độ không được vượt quá l/6 (l – chiều dài của dầm).

rnrn

– Việc gia tải được thực hiện từ gối đến giữa dầmrnmột cách đối xứng và nhẹ nhàng.

rnrn

– Khoảng cách giữa các chồng tải theo chiều caornkhông được nhỏ hơn 50mm (theo hình 7).

rnrn

8.4. Khi gia tải bằng vật liệu rời đổ vàorncác thùng (hộp không có đáy) thì số lượng thùng không được ít hơn 2 nếu thírnnghiệm cấu kiện dạng dầm, và không được ít hơn 4 nếu thí nghiệm cấu kiện làm việcrntheo hai phương. Khoảng cách giữa các thùng theo chiều cao không được nhỏ hơn 0,1l và không đượcrnnhỏ hơn 250mm.

rnrn

8.5. Việc gia tải phải tuânrntheo chỉ dẫn của thiết kế. Trongrntrườngrnhợp không có chỉ dẫn thì tiến hành nhưrnsau:

rnrn

a) Xác định trọng lượng bản thân cấu kiệnrnthí nghiệm (bằngrntínhrntoán hoặc bằng cân).

rnrn

b) Gia tải theo cấp, mỗi cấp không quárn10% tải trọng kiểm tra độ bền và không quá 20% tải trọng kiểm tra độ cứng.

rnrn

c) Với loại cấu kiện không cho phép nứtrntrong quá trình sử dụng thì sau khi đã gia tải đến 90% tải trọng kiểm tra hìnhrnthành vết nứt, mỗi cấp tải tiếprntheo không được vượtrnquá 5% tải trọng đã nêu.

rnrn

d) Tải trọng của mỗi cấp cần đồngrnđều và đặt đúng vị trí theo sơ đồ thí nghiệm.

rnrn

đ) Khi tiến hành thí nghiệm có cả tảirnngang và tải đứng, trước tiên phải tạo tải ngang theo mối tương quan với trọng lượng bản thân củarncấu kiện.

rnrn

e) Cần gia tải thử một, hai cấprnđể kiểm tra sự làm việc của các thiết bị gia tải và thiết bịrnđo.

rnrn

8.6. Thời gian giữ tải mỗi cấp khôngrndưới 10 phút.

rnrn

Ở cấp tải kiểm tra độ cứng, thời gian giữrntải không ít hơn 30 phút.

rnrn

Ở cấp tải kiểm tra hình thành vếtrnnứt, thời gian giữ tải là 30 phút.

rnrn

Ở những cấp tải cuối cùng, phải chờ cho độrnvõng ổn định mới chất tiếp cấp tải sau.

rnrn

8.7. Trong quá trình thí nghiệm cần ghi chép:

rnrn

+ Giá trị tải trọng và độrnvõng tương ứng của từng cấp tải.

rnrn

+ Giá trị tải trọng khi xuất hiện vếtrnnứt đầu tiên theornphương vuông góc, khi xuất hiện vết nứt xiên trên cấu kiệnrnvà bề rộng của chúng.

rnrn

+ Giá trị tải trọng, độ võngrnvà bề rộng vết nứt khi cấu kiện bị phá hủy cùng những đặc tính phá hủy.

rnrn

+ Giá trị độ võng và bề rộng vết nứt ởrncấp tải kiểm tra độ cứng được đọc tại thời điểm vừa chất tải xong và sau khi giữrntải.

rnrn

8.8. Trong thời gian giữ tải cần quan sát cẩnrnthận cấu kiện thí nghiệm: bề mặt cấu kiện, sự xuất hiện và phát triển vết nứt,rntốc độ tăng độ võng, lún gối tựa, sự tụt cốt thép…

rnrn

8.9. Phải tính và vẽ ngay biểu đồ quan hệ giữa độ võngrnvà tải trọng của từng cấp để kịp thời:

rnrn

Phát hiện thời điểm hình thành vết nứt.

rnrn

Phát hiện những sự cố bất thường xảyrnra trong lúc thí nghiệm.

rnrn

Phát hiện những dấu hiệu mất khả năngrnchịu lực của cấu kiện thí nghiệm.

rnrn

8.10. Cách đánh dấu sự phát triểnrnvết nứt: dùng bút vẽrnmột đường song song với vết nứt, đến cuối vết nứt, vạch ngang một nét và ghi cấp tảirntương ứng trong một vòng tròn (theo hình 11).

rnrn

8.11. Đối với cấu kiện chịu uốn, bề rộng vếtrnnứt vuông góc với trục dọc cấu kiệnrnđược đo ở hàng cốtrnthép dọc dưới cùng của vùng chịu kéo, bề rộng vết nứt xiên được đo ở hàng cốtrnthép dọc dưới cùng, nơi vết nứt xiên cắt cốt đai và cốt xiên.

rnrn

Đối với cấu kiện chịu nén lệch tâm, bềrnrộng vết nứt được đo ở hàng cốt thép chịu kéo nhiều nhất. Việc đo bề rộng vết nứtrnđược tiến hành đồng thời với việcrnđo độ võng, độ lún gối tựa.

rnrn

8.12. Đối với cấu kiện chịu uốn mà gối hai đầurnthì độ võng được đo ở giữa nhịp, ở các vị trí l/3 và đo lún gối tựa,rnvới cấu kiện con sơn độ võng được đo ở đầu tự do và đo độ lún, góc xoay ở gối.

rnrn

Giá trị độ võng của cấu kiện chịu uốnrngối hai đầu sẽ là hiệurnsố của độ võng giữa nhịp và độ lún gối tựa (lấy giá trị trung bình của hai gối),rnđộ võng của cấu kiện con sơn là hiệu số độ võng ở đầu tự do và độ lún gối, gócrnxoay gối tựa.

rnrn

Đối với tấm phẳng gối hai cạnh, độrnvõng được đo ở tiết diện giữa nhịp và 1/3 nhịp tại vị trí giữa bề rộng tấm và 2 méprntấm. Giá trị độ võng của tấm là trị số trung bình của 3 số đo giữa nhịp.

rnrn

Đối với tấm có sườn, độ võng được đo ởrncác sườn dọc tại tiết diện giữa tấm và 1/3 nhịp, lấy giá trị trung bình số học đo được ở tiết diệnrngiữa nhịp làm độ võng của tấm.

rnrn

Đối với tấm kê 4 cạnh hay 4 góc, độrnvõng được đo ở giữa tấm; đối với tấm gối 3 cạnh, độ võng được đo ở điểm giữa cạnhrntự do.

rnrn

8.13. Việc đo độ tụt cốt thép ở đầu cấu kiệnrnđược tiến hành đối với cấu kiện ứng suất trước có cốt thép tự neorn(không có neo ở đầu cấu kiện).

rnrn

Việc đo độ tụt cốt thép đượcrnthực hiện cho ít nhất là 10% số cốt thép nhưng không ít hơn 2 cốt thép đối với mỗi cấu kiện.

rnrn

8.14. Việc gia tải được thực hiện cho đếnrnkhi cấu kiện xuất hiện dấu hiệu bị phá hủy (mất khả năng chịu lực),rnthể hiện ở các đặc trưng sau: độ võng tăng liên tục, vết nứt phát triển liên tụcrnkhi giữ nguyên tải trọng, cốt thép bị chảy dẻo trước khi bê tông vùng nén bịrnphá vỡ, hoặc bê tông vùng nén bị phá vỡ và cốt thép vùng kéo bị đứt.

rnrn

8.15. Trong trường hợp đã thu thập đủ số liệurncần thiết cho việc đánh giá kết quả thí nghiệm theo mục đích đề ra, có thể ngừngrngia tải ở cấp tải trọng thích hợp.

rnrn

8.16. Việc tiến hành thí nghiệm cần tuân thủ các yêu cầu đảmrnbảo an toàn được nêu ở mục 9.

rnrn

9. Công tác an toànrncho thí nghiệm

rnrn

9.1. Việc thí nghiệm cấu kiện cần được bố trí ở một khurnvực riêng, người không córnnhiệm vụ không đượcrnqua lại.

rnrn

Nơi thí nghiệm cần rộng,rnthoáng, đủ ánh sáng đảm bảo tiện lợi cho việc gia tải và đo đạc.

rnrn

9.2. Phải có biện pháp đề phòng sự phárnhỏng của cấu kiện, thiết bị hoặc tảirntrọng thí nghiệm bị đổ:

rnrn

– Đặt các giá đỡ dự phòng ở phạm vi giữarnvà 1/3 nhịp của cấurnkiện. Trên các giá đỡ phải có nhữngrntấm kê mỏng (bằng gỗ, thép…) hoặcrngá các bàn kẹp có thể điều chỉnh độ cao bằng vít…

rnrn

– Trong quá trình thí nghiệm phải luôn quan sátrnđể giữ khoảng cách nhỏ nhất (1 – 2cm) giữa các giá đỡ dự phòng và mặt đáy cấu kiệnrnthí nghiệm bằng cách rút dần các tấm kê mỏng hoặc điều chỉnh vít để hạrnbàn kẹp.

rnrn

– Các thiết bị gia tải phải được gá lắp chắc chắn ổn địnhrnnhưng phải dễ dàng tháo dỡ.

rnrn

Các biện pháp bảo vệ này không được cảnrntrở độ võng tựrndo của cấu kiện trong quá trình thí nghiệm cho tới khi cấu kiện bị phá hủy.

rnrn

9.3. Khi thí nghiệm vì kèo, dầm và các cấurnkiện khẩu độ lớn cần có cácrnbiện pháp đảm bảo ổn định cho cấu kiện song không được làm cản trở sự chuyển vịrncủa chúng.

rnrn

9.4. Trực tiếp đo độ võng và bề rộng vết nứtrncho tới khi đạt 80% tải trọng kiểm tra độ bền. Quá mức tải này, cho phép quan sát các thiết bị đo từ xarnbằng ống nhòm, máy thủy bình, trắc đạc…

rnrn

9.5. Đến cấp tải gần phá hủy có thể bỏ bớtrnthiết bị đo để đảm bảo anrntoàn.

rnrn

9.6. Tốc độ gia tải ở vài cấp cuối nên chậmrnlại, vừa chất, vừa quan sát toàn bộ cấu kiện để kịp thời ngừngrngia tải, đảm bảo an toàn cho người, thiết bị đồng thời xác địnhrnchính xác thời điểm phá hủy cấu kiện.

rnrn

10. Tính toán các giárntrị kiểm tra: tải trọng, độ võng và bề rộng vết nứt

rnrn

10.1. Tải trọng kiểm tra độ bền () được xác định bằng cách nhân hệ số anrntoàn C với tải trọng xác địnhrnkhả năng chịu lực của cấu kiện được tính toán theo mục 3 tiêurnchuẩnrnTCVNrn5574 :rn1991.rnHệ số an toàn C được lấy như sau:

rnrn

– Đối với cấu kiện chịu uốn và chịu nén lệch tâm,rntrong trường hợp phá hủy thứ nhất, giá trị của hệ số C xác định theo bảng 10.1.

rnrn

Bảng 10.1: Hệrnsố an toàn C cho trường hợp phá hủy thứ nhất

rnrn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rnrn

Về đặc tính của các loại cốt thép CI, CII… BII, xem TCVNrn1651 : 85 và TCVN 3101 : 79.

rnrn

– Đối với trường hợp phá hủy thứ hai, hệ số Crnđược lấy theo bảng 10.2.

rnrn

Bảng 10.2: Hệrnsố an toàn C cho trường hợp phá hủy thứ hai

rnrn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rnrn

10.2. Trường hợp phá hủy nói ở điểm 10.1 đượcrnhiểu như sau:

rnrn

a) Trường hợp thứ nhất – Phá hủy do ứngrnsuất trong cốt thép chịu lực ở tiết diện thẳng góc hay tiết diện xiên đạt đến ứng suấtrntương đương giới hạn chảy của thép trước khi bê tông vùng nén bị phá hủy.

rnrn

b) Trường hợp thứ hai – Phá hủy do bêrntông vùng nén bị phá hủy trước khi cốt thép chịu kéo đạt giới hạn chảy (phá hủyrngiòn).

rnrn

10.3. Đối với cấu kiện sử dụng nhiều loại cốtrnthép, hệ số an toàn C được xác định theo công thức:

rnrn

rnrn

Trong đó:

rnrn

C_i (i = 1, 2, 3… n)rnlà hệ số an toàn C xác định theo bảng 10.1 ứng với thép nhóm i.

rnrn

A_Si (i = 1, 2, 3… n) làrndiện tích tiếtrndiện cốt thép nhóm i.

rnrn

10.4. Khi quy định tải trọng kiểm tra độ bền,rncần tính đến khả năng phá hủyrntheo cả hai trường hợp,rnnghĩa là thiết kế cần quy định hai giá trị tải trọng ứng với C theo cả bảngrn10.1 và bảng 10.2.

rnrn

10.5. Khi đánh giá độ bền của cấu kiện theo kếtrnquả thí nghiệm, phảirnchọn giá trị tải trọng kiểm tra độ bền tương ứng với tính chất phá hủy thực tế củarncấu kiện.

rnrn

Tính chất phá hủy thực tế được đánhrngiá bằng cách so sánh giá trị độ võng và bề rộng vết nứt thực tế với giá trị giớirnhạn tương ứng. Khi đó:

rnrn

– Để đánh giá độ bền cấu kiện theo tiết diệnrnthẳng góc, dùng giá trị độrnvõng ở tải trọng phárnhủy thực tế.

rnrn

– Để đánh giá độ bền theo tiết diệnrnnghiêng, dùng bề rộng vết nứt ở tải trọng phá hủy thực tế.

rnrn

10.6. Độ võng giới hạn được tínhrntheo công thức sau:

rnrn

a) Trường hợp phá hủy thứ nhất:

rnrn

 nhân với 2,5 khi dùngrnthép C-III hoặc thấp hơn; (1)

rnrn

2 khi dùng thép C-IV, C-III kéo nguội và caornhơn

rnrn

b) Trường hợp phá hủy thứ hai:

rnrn

 (2)

rnrn

Bề rộng vết nứt giới hạn được tính theo công thứcrnsau:

rnrn

a) Trường hợp phá hủy thứ nhất:

rnrn

 nhân với 2,5 khi dùngrnthép C-III hoặc thấp hơnrn(3)

rnrn

2 khi dùng thép C-IV, C-III kéo nguội và caornhơn.

rnrn

b) Trường hợp phá hủy thứ hai:

rnrn

 (4)

rnrn

Trong các công thức (1), (2), (3) vàrn(4):

rnrn

– f_gh là độ võngrngiới hạn;

rnrn

– f_ktr là độ võngrnkiểm tra;

rnrn

– a_gh là bề rộng vết nứtrngiới hạn;

rnrn

– a_ktr là bề rộng vết nứt kiểm tra;

rnrn

–  là tải trọngrnthực tế khi cấu kiện bị phá hủy;

rnrn

–  là tải trọngrnkiểm tra độ cứng;

rnrn

–  là tải trọngrnkiểm tra bề rộng vết nứt.

rnrn

10.7. Nếu độ võng thực tế hay bề rộng vết nứtrnthực tế đo được ở tải trọng phá hủy bằng hay lớn hơn giá trị giới hạn theo trườngrnhợp phá hủy thứ nhất, thì để đánh giá độ bền của cấu kiện, phải so sánh tải trọngrnphá hủy thực tế với tảirntrọng kiểm tra độ bền lấy chorntrường hợp phá hủy này (nghĩa là dùng hệ số an toàn C theo bảng 10.1).

rnrn

Nếu độ võng thực tế hay bề rộngrnvết nút thực tế đo được ở tải trọng phá hủy bằng hay nhỏ hơn giá trị giới hạn theo trường hợprnphá hủy thứ hai, tải trọng phá hủy thực tế cần so với tải trọng kiểm tra lấy cho trường hợprnphá hủy này (nghĩa là tính đến hệ số C trong bảng 10.2).

rnrn

Với các giá trị trung gian về độ võngrnvà bề rộng vết nứt, tải trọng kiểm tra độ bền nếu trong hồ sơ thiết kế cho phép được tính lạirnvới hệ số an toàn C lấy theo cách nội suy tuyến tính nhưng không nhỏ hơn 1,4.

rnrn

10.8. Tải trọng kiểm tra độ cứng () được xác định theo tổ hợp bất lợi nhất củarntải trọng tiêu chuẩn (hệ sốrnCrn= 1) (trích dẫn từ điều 4.1 của TCVN 5574 : 1991).

rnrn

10.9. Độ võng kiểm tra (f_ktr) đượcrnxác định bằng tính toán, dùng tải trọng kiểm tra độ cứng (lấy tác dụng ngắn hạn)rnđể tính.

rnrn

10.10. Độ võng kiểm tra của cấu kiện ứng suấtrntrước f_kt xác địnhrntheo công thức:

rnrn

f_kt = f₁rn+ f₂

rnrn

Trong đó:

rnrn

f₁ – độ võng toàn phần do tải trọngrnkiểm tra (tải chất thêm và khi cần thiết cả tải trọng bản thân cấurnkiện nữa) và do lực nén trước.

rnrn

f₂ – độ vồng (lấy dấu cộng)rnhay độ võng (lấy dấu trừ) do tảirntrọng bản thân và dornlực nén trước; đồng thời nếu mặtrntrên cấu kiện córnsự hình thànhrncácrnvết nứt thì giá trị f₂rnxácrnđịnhrnnhư đốirnvớirncấu kiện có vết nứt ở mặt trên.

rnrn

10.11. Hệ số an toàn C dùng để xácrnđịnh tải trọng kiểm tra hình thành vết nứt () được lấy nhưrnsau: đối với cấu kiện có yêu cầu chống nứt cấp I, dùng hệ số C bằng 1,4 cho bêrntông tổ ong và bằng 1,3 cho các loại bê tông khác.

rnrn

10.12. Để tính bề rộng vết nứt kiểm tra (a_ktr), dùng hệ sốrnan toàn C = 0,7.

rnrn

Trong cấu kiện chịu uốn mà chiều dày lớprnbê tông bảo vệ theo thiết kế vượt trị số tiêu chuẩn a_tc = 25mm thìrncho phép tăng bề rộng vếtrnnứt kiểm tra đối với các vết nứt vuông góc với trục dọc của cấu kiện bằng cách chiarnnó cho hệ số q cho ở bảngrn10.3.

rnrn

Bảng 10.3: Hệrnsố q

rnrn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rnrn

Ghi chú: a_tc – chiều dàyrnlớp bê tông bảo vệ lấy bằng 25mm.

rnrn

a_tk – chiều dày lớp bê tôngrnbảo vệ theo thiết kế.

rnrn

11. Đánh giá kết quảrnthí nghiệm

rnrn

11.1. Đánh giá độ bền

rnrn

11.1.1. Độ bền của cấu kiệnrnthí nghiệm được đánh giá theo giá trị tải trọng lớn nhất tại thời điểm cấu kiệnrnxuất hiện dấu hiệu mất khả năng chịu lực (tải trọng phárnhủyrnthực),rnthểrnhiệnrnở các đặcrntrưng sau: độ võng tăng liên tục, vết nứtrnphát triển liên tục khi giữ nguyên tải trọng, cốt thép bị đứt, bê tông vùng nénrnbị vỡ.

rnrn

11.1.2. Đánh giá độ bền đượcrnthực hiện bằng cách so sánh tải trọng phá hủy thực tế với tải trọng kiểmrntra độ bền được quy địnhrntrong tiêu chuẩn hoặc trong tài liệu thiết kế.

rnrn

11.1.3. Tải trọng kiểmrntra độ bền đượcrnxác định theo những quy địnhrnở điều 10.1.

rnrn

11.1.4. Cấu kiện được xem làrnđạt độ bền nếu thỏa mãn các điềurnkiện sau:

rnrn

– Khi thí nghiệm hai cấu kiện, tải trọng phá hủyrnthực tế không nhỏ hơn 95% tải trọng kiểm tra độ bền, nếu thí nghiệm từ 3 cấu kiệnrntrở lên thì không nhỏ hơnrn90% tải trọng kiểm tra độ bền.

rnrn

11.1.5. Muốn đánh giá độ bềnrncấu kiện thí nghiệm một cáchrnchính xác hơn thì dùng các đặc trưng cơ lí thực tế của bê tông, cốt thép vàrnkích thước thực tế của cấu kiện đó xác định khả năng chịu lực của nó. Cácrnđặc trưng cơ lí này do cơ sở sản xuất cung cấp hoặc lấy từ số Iiệu thí nghiệmrnmẫu thép và bê tôngrndo họ cung cấp.

rnrn

11.1.6. Đối với cấu kiện ứngrnsuất trước có cốtrnthép tự neo (không có neo ở đầu), cấu kiện được coi là đảm bảo độ bền nếu thỏarnmãn thêm các điều kiệnrnsau:

rnrn

– Khi thí nghiệm từ 2 cấu kiện trở lên, tại tải trọngrnkiểm tra độ bền, độ tụt của thép so với bề mặt bê tông ở đầu cấu kiện khôngrnđược vượt quá 0,2mm.

rnrn

11.2. Đánh giá độ cứng

rnrn

11.2.1. Độ cứng của cấu kiệnrnđược đánh giá bằng cách so sánh độrnvõng thực tế dưới tải trọng kiểm tra với độ võng kiểm tra. Tải trọng kiểm trarnvà độ võng kiểm tra lấy theo điều 10.8 và 10.9.

rnrn

11.2.2. Độ võng thực tế đượcrnxác định sau khi giữ cấu kiện thí nghiệm dưới tải trọng kiểm tra độrncứng theo điều 8.6.

rnrn

11.2.3. Tải trọng kiểm tra là tổngrntải trọng thực tế mà cấu kiện thí nghiệm phải chịu, bao gồm trọng lượngrnbản thân cấu kiện, trọng lượngrncác thiết bị gia tải, trọng lượng phần tải chất thêm…

rnrn

Khi thí nghiệm cấu kiện được đặt dưới mộtrngóc 90^o hoặc 180^o so với trạngrnthái làm việc thì cần tính đến ảnh hưởng của trọng lượng bản thân và phụ kiện thiết bịrnđến giá trị độ võng kiểm tra. Trong trường hợp này cần thống nhất với thiết kếrnvề giá trị phụ tải và độ võng kiểm tra.

rnrn

11.2.4. Cấu kiện được xem là đạt yêu cầu vềrnđộ cứng:

rnrn

– Khi thí nghiệm hai cấu kiện mà độ võng thực tếrnkhông quá 115% độ võng kiểm tra.

rnrn

– Khi thí nghiệm từ 3 cấu kiện trở lên mà độ võngrnthực tế không quá 120% độ võng kiểm tra.

rnrn

11.3. Đánh giá khả năng chống nứt

rnrn

11.3.1. Khả năng chống nứt củarncấu kiện được đánh giá theorntải trọng hình thành vết nứt đầu tiên trong bê tông và theo bề rộng vết nứt. Tảirntrọng thực tế hình thành vết nứt được so với tải trọng kiểm tra hình thành vếtrnnứt, bề rộng vết nứt được so với bề rộng vết nứt kiểm tra. Tải trọng kiểm trarnhình thành vết nứt và bề rộng vết nứt kiểm tra lấy theo điều 10.11 và 10.12.

rnrn

11.3.2. Khi tiến hành thí nghiệm và đánh giá bềrnrộng vết nứt cần xem xét sơ đồrnthí nghiệm đã nêu trong điềurn11.2.3.

rnrn

11.3.3. Cấu kiện có yêurncầu chốngrnnứtrncấp I phải thỏa mãn điều kiện sau:

rnrn

– Khi thí nghiệm hai cấu kiện, tải trọngrnthực tế hình thànhrnvết nứt không nhỏ hơn 90% tải trọng kiểm tra hình thành vết nứt.

rnrn

– Khi thí nghiệm từ 3 cấu kiện trở lên, tải trọngrnthực tế hình thànhrnvết nứt không nhỏ hơn 85% tải trọng kiểm trarnhình thành vết nứt.

rnrn

11.3.4. Cấu kiện hoặc là bộ phận cấurnkiện có yêu cầu chống nứt cấp II và III được gọi là đạt yêu cầu khi thí nghiệmrn2 và từ 3 cấu kiện trở lên, bề rộng vếtrnnứt lớn nhất không vượt quá bề rộng vếtrnnứt kiểm tra nhân với hệ số tương ứng là 1,10 và 1,15, ngoài ra cũng không đượcrnvượt quá giá trị bề rộng vết nứt cho phép cho ở tiêu chuẩn thiết kế.

rnrn

11.4. Đánh giá tổng hợp kết quả thí nghiệm

rnrn

11.4.1. Cấu kiện thí nghiệmrnđược xem là đạt yêu cầu về độ bền,rnđộ cứng và khảrnnăng chống nứt, nếu chúng đáp ứng được tất cả các yêu cầu đã nêu trong mụcrn11.

rnrn

12. Báo cáo kết quảrnthí nghiệm

rnrn

12.1. Kết quả thí nghiệm được lập thành vănrnbản và lưu ở phòng thírnnghiệm, ở phòng quản lí kĩ thuật hoặc phòng kiểm tra chất lượng sản phẩm.

rnrn

12.2. Hồ sơ thí nghiệm gồm các nội dung sau:

rnrn

– Ngày thí nghiệm.

rnrn

– Danh sách những người tham gia thí nghiệm vàrntrình độ kĩ thuật.

rnrn

– Tên gọi và mã số của cấu kiện thí nghiệm.

rnrn

– Ngày sản xuất cấu kiện, số hiệu lô sản phẩm.

rnrn

– Điều kiện bảo quản cấu kiện trước khi thírnnghiệm.

rnrn

– Loại hay mác bê tông theo cường độ nén.

rnrn

– Các đặc tính về cường độ thực tế của bê tông ởrnngày thí nghiệm.

rnrn

– Dạng, loại cốt thép chịu lực.

rnrn

– Các đặc tính về cường độ thực tế của cốt théprntheo chứng chỉrncủa nhà máy sản xuất hoặc theo kết quả thí nghiệm mẫu thép.

rnrn

– Cấp chống nứt do thiết kế quy định.

rnrn

– Sơ đồ thí nghiệm: sơ đồ gối tựa, gá lắp thiết bị đo, vịrntrí chất tải.

rnrn

– Trọng lượng cấu kiện (bằng tính toán hoặc bằngrncân đo).

rnrn

– Trọng lượng phần tải trọng chất thêm.

rnrn

– Giá trị tải trọng kiểm tra:

rnrn

+ Theo độ bền (ở trường hợp phárnhủy thứ nhất và thứ hai).

rnrn

+ Theo độ cứng.

rnrn

+ Theo sự hình thành vết nứt.

rnrn

+ Theo mở rộng vết nứt.

rnrn

– Độ võng kiểm tra và bề rộng vết nứt kiểm tra.

rnrn

– Tải trọng kiểm tra có tính đến đặc tính cơ lírnthực tế của thép và bê tông khirnchúng khác với giá trị thiết kế.

rnrn

– Kết quả thí nghiệm:

rnrn

+ Tải trọng phá hủy và đặc điểm phá hủy.

rnrn

+ Tải trọng hình thành vết nứt vàrntính chất củarncác vết nứt.

rnrn

+ Độ võng ở tải trọng kiểm tra.

rnrn

+ Bề rộng vết nứt ở tải trọng kiểmrntra.

rnrn

+ Độ tụt đầu cốt thép trong bê tông.

rnrn

+ Ảnh mô tả quá trìnhrnthí nghiệm và đặc tả hiện tượng phá hủy, tình trạng nứt…

rnrn

12.3. Khi thí nghiệm từ 2 cấu kiện trở lên thì nhữngrnvấn đề chung đượcrnđưa vào một văn bản song các sốrnliệu cụ thể của từng cấu kiện thì phải ghi riêng.

rnrn

12.4. Kết quả đánh giá độ bền, độ cứng và khả năng chống nứtrnđược lập thành văn bảnrntrong đó có ghi rõ sai lệch lớn nhất về số liệu thí nghiệm so với các giá trị quy địnhrntheo tiêu chuẩn, ghi rõ kết luận đánh giá về độ bền, độ cứng và khả năng chống nứt theo tiêu chuẩnrnthí nghiệm. Các văn bản này phải được người tiến hành thí nghiệm, trưởng phòng thí nghiệm, trưởng phòng kiểm tra chấtrnlượng và cán bộ lãnh đạo đơn vị cùng đại diện thiết kế ký xác nhận.

rnrn

rnrn

PHỤrnLỤC A

rnrn

(Quy định)

rnrn

DANH MỤC CÁC YÊU CẦU CẦN NÊU TRONG HỒ SƠ THIẾTrnKẾ THÍ NGHIỆM

rnrn

A.1. Sơ đồ gối tựa và sơ đồ gia tải của cấu kiệnrnthí nghiệm.

rnrn

A.2. Chỉ dẫn về tính chất làm việc của cấu kiện trong kết cấurncông trình có tính đến khả năng chịu lực. Chiều dài gối hoặc ngàm tối thiểu dùng trongrntính toán.

rnrn

A.3. Giá trị tải trọng kiểm tra độ bền và dự đoánrntính chất phá hủy khirnthí nghiệm.

rnrn

A.4. Giá trị tải trọng kiểm tra độ cứng, giárntrị độ võng kiểm tra.

rnrn

A.5. Giá trị tải trọng kiểm tra hình thành vết nứt.

rnrn

A.6. Giá trị tải trọng kiểm tra mở rộng vết nứt, bềrnrộng vết nứt kiểm tra vàrnbề rộng vết nứt cho phép. Chỉ dẫn về cácrnkhu vực cấu kiện cần đo bề rộng vếtrnnứt.

rnrn

A.7. Trong trường hợp nếu các cấu kiệnrnthírnnghiệmrntheo đúng trạng thái chịu tải như thiết kế và tải tác dụng từ trênrnxuống thì hồ sơ thiết kế cần chỉrnrõ giá trị tải trọng chất thêm bằng giá trị tải trọng kiểm tra trừ đi trọng lượng bảnrnthân cấu kiện.

rnrn

A.8. Chu kì thí nghiệm và số lượng cấu kiệnrncần thí nghiệm.

rnrn

PHỤrnLỤC B

rnrn

(Tham khảo)

rnrn

VÍ DỤ THÍ NGHIỆM GIA TẢI TĨNH VÀ ĐÁNH GIÁ KẾTrnQUẢ THÍ NGHIỆM CHO PANEN ĐÚC SẴN

rnrn

Công ty xây dựng X (Bên A) yêu cầu thírnnghiệm gia tải tĩnh cho panen để đánh giá khả năng chịu lực của nórnthông qua các chỉ tiêu độ bền, độ cứng và khả năng chống nứt.

rnrn

Tài liệu do bên A cung cấp:

rnrn

Loại panen hộp dùng làm sàn cho lớp học.

rnrn

Panen chịu tải phân bố đều với:

rnrn

+ Hoạt tải: 500daN/m², hệ số vượt tải 1,2.

rnrn

+ Tĩnh tải:

rnrn

– Vữa trát trần 30daN/m², hệ số vượt tải 1,2.

rnrn

– Vữa đệm lót 30daN/m², hệ số vượt tải 1,2.

rnrn

– Gạch lát 30daN/m², hệ số vượt tải 1,1.

rnrn

– Trọng lượng panen 212 daN/m², hệ sốrnvượt tải 1,1.

rnrn

Sơ đồ gối tựa: panen gác lên tường ngangrnchịu lực, mối đầu gác 10cm (l = 4,1m)

rnrn

Panen thuộc loại 3 chống nứt

rnrn

Như vậy, bên A chưa cungrncấp đầy đủ những nộirndung mà phụ lục A TCXDVN 274 : 2002 yêu cầu.

rnrn

Bên tiến hành thí nghiệm (bên B) đã xác định thêmrncác nội dung đó như sau:

rnrn

B.1. Tính toánrncác giá trị kiểm tra

rnrn

B.1.1. Tính tải trọng kiểm tra

rnrn

Diện tích mặt panen: 0,6 x 42 = 2,52m²

rnrn

Tải trọng kiểm tra độ cứng:

rnrn

– Tĩnh tải:

rnrn

+ Vữa trát trần: 30 (daN/ m²) x 2,52 m² = 75,6 daN

rnrn

+ Vữa đệm lót: 30 (daN/ m²) x 2,52 m²rn=rn75,6rndaN

rnrn

+ Gạch lát: 30 (daN/ m²) x 2,52 m²rn=rn75,6rndaN

rnrn

+ Pa nen: 212 (daN/ m²) x 2,52 m²rn= 533 daN

rnrn

Hoạt tải: 500 (daN/ m²)rnx 2,52 m²rn= 1260 daN

rnrn

Tổng tải trọng tiêu chuẩn tức tải trọngrnkiểm tra độ cứng là:  = 2019,8 daN.

rnrn

Vì hướng tác dụng của tải trọng trùng vớirnphương làm việc của panen nên theo điều A.7, tải trọng cần chất thêm để đạt được  là:

rnrn

 = 2019,8 – 533 = 1486,8rndaN (tương đương 60 quảrngangrn25 kg).

rnrn

Tải trọng kiểm tra độ bền:

rnrn

Tĩnh tải:

rnrn

rnrn

rnrn

rnrn

rnrn

rnrn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rnrn

Tải trọng kiểm tra độ bền là:  = 1,4P_tt = 1,4 x 2362,9 = 3308,1rndaN.

rnrn

Vì hướng tác dụng của tải trọng trùngrnvới phương làm việc của panen nên tải trọng cần chất thêm để đạt  là:

rnrn

 = 3308,1 – 533 = 2775rndaN (tương đương 111 quả gang 25kg)

rnrn

B.1.2. Tính độ võng kiểm tra của panen (Theornmục 4 TCVN 5574: 1991 và điều 10.9 của tiêu chuẩn này).

rnrn

Độ võng kiểm tra f_ktr củarnpanen được tính theo công thức:

rnrn

rnrn

,

rnrn

Vì c = 0 nên y_a = 1 – S.m

rnrn

rnrn

Trong đó:

rnrn

– R_kc: cường độ chịu kéo tiêu chuẩn, với bêrntông mác 200 R_kc = 11,5 kG/cm²

rnrn

– M: mô men lớn nhất do toàn bộ tải trọng tiêu chuẩn gây nên:

rnrn

M = ql²/8

rnrn

q = P/4,2 = 2019,8/4,2 = 480,9rnkG/m

rnrn

M = ql²8 = 480,9 x 4,l²/8 = 101049rnkGcm.

rnrn

M = 101049 kGcm.

rnrn

rnrn

Trong đó: j_b, j_a,rnj_a’ – mômen quánrntính của tiết diện bêrntông vùng nén, của cốt thép F_a và F_a’ lấy đối với trụcrntrung hòa.

rnrn

S_k – mô men tĩnh củarndiện tích vùng bê tông chịu kéornlấy đốirnvớirntrục trung hòa;

rnrn

x_o – chiều cao vùngrnnén khi chưa xuất hiện vết nứt.

rnrn

 (cm⁴)

rnrn

W_n = 5210 (cm³)

rnrn

rnrn

y_a = 1 – S.m

rnrn

Ở đây S = 1 do kể đến tác dụng ngắn hạn của tải trọngrnứng với cốt thép trơn và cốt thép có gờ.

rnrn

y_a = 1,25 – 1.0,5929 =rn0,6571

rnrn

rnrn

rnrn

rnrn

rnrn

rnrn

rnrn

rnrn

rnrn

rnrn

rnrn

Trong công thức trên. Lấy v = 0,45 do tác dụng ngắn hạn của tải trọng

rnrn

rnrn

B.1.3. Tính bề rộng vết nứt kiểm tra của panenrn(Theo mục 4 TCVN 5574 : 1991)

rnrn

Bề rộng vết nứt của panen được tính theo công thức:

rnrn

rnrn

Trong đó:

rnrn

+ K là hệ số. K = 1 đối với cấu kiệnrnchịu uốn và nén lệch tâm.

rnrn

+ C là hệ số xét đến tính chất tác dụng của tải trọng,rnC = 1 với tác dụng ngắn hạnrncủa tải trọng.

rnrn

+ h là hệ số xét đến tính chất bềrnmặt của cốt thép. h = 1,3 vớirnthanh thép tròn trơn.

rnrn

+ P là tỉ số phần trăm của tiết diện cốt thép dọc chịu kéo đối với diệnrntích làm việc của tiết diện bê tông. Trong khirntính theo công thức trên lấy Prnkhông lớn hơn 2. Đối với cấu kiện chịu uốn, chịu nén lệch tâmrnvà kéo lệch tâm tiết diện chữ nhật hoặc chữ T có cánh chịu nén thì:

rnrn

P = 100.m = 100.Fa/bh_o =rn100.4,02/10.17,8 = 2,26. Lấy P = 2.

rnrn

+ d là đường kính cốt thép dọc chịu kéo tính bằng mm, d =rn16mm.

rnrn

+ E_a và s_a: mô đun đàn hồi và ứng suất trong cốt thép chịurnkéo, tính cùng đơn vị nhưrnnhau.

rnrn

E_a = 2,1.10⁶ daN/cm²

rnrn

 daN/cm²

rnrn

 mm

rnrn

Theo điều B.10, bề rộngrnvết nứt kiểm tra là:

rnrn

a_ktr = 0,7a_n = 0,7 x 0,09mm =rn0,063mm

rnrn

B.2. Lấy mẫu thí nghiệm:

rnrn

Lấy số lượng tối thiểu là 2 panen theornđiều 5.1 của tiêu chuẩnrnTCXDVN 274rn: 2002.

rnrn

Sau khi đã xác định thêm những nộirndung cần thiết trên và trao đổi với bên A, được bên A xác nhậnrnnhững nội dung ấy làrnđúng với yêu cầu và số liệurntính toán của bên A, bên B bắt đầu công tác chuẩnrnbị thí nghiệm, tiến hành thí nghiệm, xử lí số liệu và đánh giá kết quả theo tiêu chuẩnrnTCXDVN 274 : 2002.

rnrn

Chi tiết của quá trình thí nghiệm và đánh giárnsố liệu thí nghiệm như sau:

rnrn

B.3. Chuẩn bị thí nghiệm

rnrn

B.3.1. Chọn sơ đồrnthí nghiệm

rnrn

Căn cứ vào tính chất làm việc củarnpanen và sơ đồ gối do bên A cung cấprntheo điều 7.1.4 TCXDVN 274 : 2002. chọn sơ đồ thí nghiệm cho panen nhưrnhình 7a phụ lục C. Tấm đệm thép có kích thước 700 x 100 x 20mm. Gối tựrndo là con lăn thép f32. Gối cố định làrnthép góc 45. Mố thí nghiệm có kích thước làrn330 x 700 x 700mm.

rnrn

B.3.2. Theo điều 7.2 TCXDVNrn274rn:rn2002, sau khi gác panen lên mố thí nghiệm theo sơ đồ đã chọn, quétrnhai lần nước vôirnloãng lên hai thànhrnvà đáy panen (nướcrnvôi đầu khô mớirnquét nước tiếp theo).rnSau đó, kẻ ô gia tải.

rnrn

B.3.3. Chọn các quả gang nặngrn25kg ± 0,5kg làm tảirntrọng chất lên panen.

rnrn

B.3.4. Xác định tải trọng từngrncấp và sơ đồ vị trí đặt tải:

rnrn

– Tải trọng từng cấp được xác định theo điều 8.5: 20% tảirntrọng kiểm tra độ cứngrntức 1487/5 = 297,4 daN tương đương 12 quả gang (300 daN).

rnrn

– Sơ đồ vị trí gia tải theo hình B. 1.

rnrn

rnrn

Hình B.1: Sơ đồ vị trí đặt tải thí nghiệm chornpanen

rnrn

Mỗi ô vuông đặt tải có kích thước 20 x 20 (vì đáy củarnquả gang rộng 14 x 14)

rnrn

Vị trí gia tải theo từng cấp được phân bố trên bề mặt panenrntheo điều 8.3 và điều 8.5d.

rnrn

Mỗi cấp chất 12 quả gang, đặt vào các ô đánh số 1,rn2, 3, 4, 5 tương ứng với thứ tự của cấp tải. Các cấp 6, 7, 8, 9, 10 sẽ đặt vào vị trí củarncác cấp 1, 2, 3, 4, 5 một cáchrntương ứng.

rnrn

B.3.5. Chọn và lắp thiết bị đo

rnrn

B.3.5.1. Đo độ võng

rnrn

Dùng 6 đồng hồ so (cơ học) córngiá trị vạch chia 0,05mm lắp ở hai sườn panen tại 3 vị trí l/2 và l/3. Trường hợprnkhông đủ đồng hồ so 0,05mm thì có thể dùng loạirncó giá trị vạch chia 0,01mm.

rnrn

Đo lún gối tựa dùng 4 đồng hồ so 0,01mm lắp ở trên mặt hai tấm đệm thép (Theornsơ đồ hình 7a).rnSau khi lắp thiết bị đã kiểm tra, đạt yêu cầu của điều 7.4.

rnrn

B.3.5.2. Phát hiện vết nứt bằng kính phóngrnđại chuyên dụng có giá trị vạch chia bằng 0,05mm.

rnrn

B.3.6. Làm các giá đỡ an toàn theo điềurn9.2 của tiêu chuẩn TCXDVN 274 : 2002: tạo 3 con ngựarngỗ có chiều caorncách đáy panen 10cm, đặt ở 3 vị trí l/1 và l/3. Trên mạirnngựa gỗ đặt thêm các tấmrngỗ hoặc thép mỏngrncho đến độ cao cách đáy panen khoảng 1 – 2cm.

rnrn

Các quả gang làm tải trọng được xếp thành chồng cách xa panenrnthí nghiệm khoảng 1,5 – 2m để tạo điều kiện cho việcrnthu thập số liệurnthí nghiệm dễ dàng.

rnrn

B.3.7. Gia tải thử theo điều 8.5e.

rnrn

B.4. Tiến hành thí nghiệm

rnrn

Việc tiến hành thí nghiệm được thực hiệnrntheo các điều 8 của TCXDVN 274 : 2002. Các số liệu đo được trongrnquá trình thí nghiệm cho ở bảngrnB.1.

rnrn

Đến cấp tải thứ 11, tải trọngrnchất thêm là 2850daNrnvới panen 1 và 2825 daN với panen 2, thấy độ võng tăng liên tục, cốt thép bị chảy dẻo rồi bê tông vùng nén ởrntiết diện giữa nhịp bị phá vỡ: cấu kiện bị phá hủy theo tiết diện vuông góc ở giữa nhịprnpanen với đặc trưng phá hủy loạirnthứ nhất. Độ võng đo được ở cấp tải này là:

rnrn

 = 28,55mm đối với panen 1 và 28,98mm đối với panenrn2.

rnrn

Tải trọng phá hủy thực tế của panen làrntải trọng chất thêm cộng trọngrnlượng panen, cụ thể:

rnrn

– Với panen 1 có:  = 2850 + 533rn= 3383 daN

rnrn

– Với panen 2 có:  = 2825 + 533 = 3358 daN

rnrn

B.5. Xử lí số liệu

rnrn

Kết quả đo độ võng và lún gối tựa được tính toán từng cấprntheo tải trọng. Sau khi xử lí số liệu theo điều 8.12 (độ võng trungrnbình ở giữa nhịp trừ đi độ lún trungrnbình của hai gối tựa). Kếtrnquả cho ở bảngrnB.1 và hình B.2.

rnrn

Bảng B.1: Kết quả thírnnghiệm panen

rnrn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rnrn

B.6. Đánh giá kết quảrnthí nghiệm

rnrn

B.6.1. Đánh giá độ bền

rnrn

Căn cứ vào đặc trưng phá hủyrnnêu ở trên, córnthể kết luận panen bị phá hủy theo trạng thái thứ nhất.

rnrn

Tuy nhiên, vẫn phải tính f_gh để xác định chính xácrntính chất phá hủy của panen như điều 10.5 TCXDVN 274 : 2002.

rnrn

Vì panen bị phá hủy ở tiết diện thẳngrngóc nên để đánh giá trạngrnthái phá hủy của panen cần xác địnhrngiá trị f_gh (không cầnrnxác định a_gh như điều B.rn5).

rnrn

Theo điều 10.6 TCXDVN 274 : 2002 có:

rnrn

Panen bị phá hủy theo trường hợp thứ nhất:rncó

rnrn

mm

rnrn

rnrn

Hình B.2: Biểu đồ quan hệ giữarnđộ võng và tải trọng của panen

rnrn

(dùng hệ số 2,5 vì panen sử dụng théprnCI).

rnrn

Panen bị phá hủy theo trường hợp thứ hai: có

rnrn

mm

rnrn

Vì không đo được độ võng do trọng lượngrnbản thân của panenrngây ra nên tínhrnnórnbằng cách nội suy tuyến tính theo độrnvõng đo được trong khi thí nghiệm cho tới trước khi xuất hiện vết nứt và trọng lượng của panen.

rnrn

mm

rnrn

Như vậy, ta có: độ võng thực tế lúc phárnhủy là:

rnrn

=rn28,55 + 2,73 = 31,28mm »rnf_gh1 = 32,24mm đốirnvới panen 1.

rnrn

 =rn28,98 + 2,73 = 31,71mm » f_gh1 = 32,24mm đối với panenrn2.

rnrn

nên theo điều 10.7 TCXDVN 274 : 2002,rnđể đánh giá độ bền của panen, dùng hệ số an toàn C ở bảngrn1, với thép CI, lấy C = 1,25.

rnrn

Như vậy, tải trọng kiểm tra độ bền củarnpanen là:

rnrn

» 2954 daN

rnrn

Theo điều 11.1.2 của TCXDVNrn274 : 2002, để đánh giá độ bền, dùng tỉ số , ta có:

rnrn

+ Panen 1: 3383/2954 = 1,145 >rn0,95.

rnrn

+ Panen 2: 3358/2954 = 1,137 >rn0,95.

rnrn

Theo điều 11.1.4 củarnTCXDVN 274 : 2002. loại panen này đạt yêu cầu về độ bền.

rnrn

B.6.2. Đánh giá độ cứng

rnrn

Theo điều 11.2.1, để đánh giá độ cứngrncủa panen, lập tỉ số f_ttế/f_ktr

rnrn

+ Panen 1: f_ttế = 10,17 + 2,73rn= 12,9 và có f_ttế/f_ktr = 12,9/7,7 =rn1,68 > 1,15.

rnrn

+ Panen 2: f_ttế = 11,08 +rn2,73 = 13,81 và có f_ttế/f_ktr = 3,81/7,7 =rn1,79 > 1,15.

rnrn

Theo điều 11.2.4 của TCXDVN 274 :rn2002, loại panen này không đạt yêu cầu về độ cứng.

rnrn

B.6.3. Đánh giá khả năng chống nứt

rnrn

Vì panen thuộc loại 3 về chống nứt nên cần khống chế bềrnrộng vết nứt, như đãrntính ở B.3, có:

rnrn

a_ktr = 0,063mm

rnrn

Bề rộng vết nứt ở tải trọng kiểm trarnđo được là a_ttế = 0,05mm.

rnrn

Theo điều 11.3.4 có a_ttế/a_ktr = 0,05/0,063rn= 0,79 <rn1,1rnnên loại panen này đạt yêu cầu về chống nứt.

rnrn

B.6.4. Đánh giá tổng hợp

rnrn

Từ các số liệu tính toán, kết quả thírnnghiệm, xử lí số liệu, lập được bảng tổng hợp B.2 sau:

rnrn

Bảng B.2: Bảngrntổng hợp và đánh giá kết quả thí nghiệm

rnrn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rnrn

Bảng B.2 cho thấy hai panen hộp vừarnthí nghiệm chỉ đạt yêu cầu chất lượng vềrnđộ bền và chống nứt mà không đạtrnyêu cầu về độ cứng.

rnrn

Kết luận: Căn cứ điềurn11.4.1 TCXDVN 274 : 2002, do loại panen thí nghiệm không đáp ứng được tất cảrncác yêu cầu của thiết kế nên không đạt yêu cầurnchung về chất lượng. Nói cách khác là, loại panen này không đủ khả năng chịu hoạtrntải 500daN/m².

rnrn

Việc xử lí đối với công trình sử dụng loạirnpanen này do cơ quan thiết kế quyết định.

rnrn

PHỤrnLỤC C

rnrn

(Tham khảo)

rnrn

DANH MỤC THIẾT BỊ, PHƯƠNG TIỆN GIA TẢI VÀ ĐO ĐẠC

rnrn

C.1. Thiết bị đornchuyển vị, biến dạng…

rnrn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rnrn

C.2. Thiết bị gia tải

rnrn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rn

rnrn

rnrn

MỤC LỤC

rnrn

Lời nói đầu

rnrn

1. Phạm vi áp dụng

rnrn

2. Tiêu chuẩn trích dẫn

rnrn

3. Thuật ngữ và định nghĩa

rnrn

4. Quy định chung

rnrn

5. Lấy mẫu thí nghiệm

rnrn

6. Thiết bị và phương tiện thí nghiệm

rnrn

7. Chuẩn bị thí nghiệm

rnrn

8. Tiến hành thí nghiệm

rnrn

9. Công tác an toàn cho thí nghiệm

rnrn

10. Tính toán các giá trị kiểm tra: tải trọng, độ võngrnvà bề rộng vết nứt

rnrn

11. Đánh giá kết quả thí nghiệm

rnrn

12. Báo cáo kết quả thí nghiệm

rnrn

Phụ lục A: Danh mục cácrnyêu cầu cần nêu trong hồ sơrnthiết kế thí nghiệm

rnrn

Phụ lục B: Ví dụ thírnnghiệm gia tải tĩnh và đánh giá kết quả thí nghiệm cho panen đúc sẵn

rnrn

Phụ lục C: Danh mục thiếtrnbị, phương tiện gia tải và đo đạc

rnrn