TIÊU CHUẨN NGÀNH

rnrn

22 TCN 351:2006

rnrn

QUYrnTRÌNH THÍ NGHIỆM

rnrn

XÁCrnĐỊNH CƯỜNG ĐỘ CHỊU UỐN CỦA TÀ VẸT BÊ TÔNG CỐT THÉP

rnrn

(Ban hành kèm theo quyết định số 35/2006/QĐ-BGTVTrnngày 20/10/2006 của Bộ trưởng Bộ Giao thông vận tải)

rnrn

Lời nói đầu

rnrn

Tiêu chuẩn ngành 22 TCN 351 – 06rn“Quy trình thí nghiệm xác định cường độ chịu uốn của tà vẹt bê tông cốt thép”rnđược biên soạn trên cơ sở chuyển dịch từ tiêu chuẩn Châu Âu EN 13230 – 2,rnRailway applications – Track – Concrete sleepers and bearers – Part 2:rnPrestressed monoblock sleepers và EN 13230 – 1, Railway applications – Track –rnConcrete sleepers and bearers – Part 1: General requirements.

rnrn

Tiêu chuẩn ngành này được ban hànhrnthử ngiệm và khuyến khích các đơn vị, cá nhân áp dụng theo tiêu chuẩn khi thírnnghiệm xác định cường độ chịu uốn của tà vẹt bê tông cốt thép phục vụ việc kiểmrntra chất lượng tà vẹt trong quá trình sản xuất.

rnrn

1. Phạm vi áp dụng

rnrn

Quy trình kỹ thuật này quy định các bước thí nghiệm xác địnhrncường độ chịu tải uốn tĩnh của tà vẹt bê tông cốt thép và khuyến khích các đơnrnvị, cá nhân áp dụng để kiểm tra chất lượng tà vẹt trong quá trình sản xuất.

rnrn

2. Tài liệu viện dẫn

rnrn

– Tiêu chuẩn Châu Âu EN 13230 – 2, Railway applications -rnTrack – Concrete sleepers and bearers – Part 2: Prestressed monoblock sleepers.

rnrn

– Tiêu chuẩn Châu Âu EN 13230 – 1, Railway applications -rnTrack – Concrete sleepers and bearers – Part 1: General requirements.

rnrn

– Tiêu chuẩn Nhật Bản JIS E 1201 – 97, Prestressed concreternsleepers – Pretensioning type.

rnrn

– TCVN 5885 – 1995, Vật liệu kim loại, Phương pháp thử độ cứng.

rnrn

– TCVN 1595 – 88, Cao su, Phương pháp thử độ cứng.

rnrn

3. Thuật ngữ và định nghĩa

rnrn

3.1.       Tà vẹt – Chi tiếtrnđặt ngang đường ray, đảm bảo khổ đường và truyền lực từ  ray xuống nền đárnballast hoặc xuống nền đường khác.

rnrn

3.2.       Vị trí đế ray -rnPhạm vi tại đó đế ray được đặt lên tà vẹt.

rnrn

3.3.       Tải trọng dương – Tải trọngrntác dụng lên mặt trên của tà vẹt.

rnrn

3.4.       Tải trọng âmrn- Tải trọng tác dụng lên mặt dưới của tà vẹt.

rnrn

3.5.       Vết nứt dướirntải – Vết nứt đo được tại điểm cách bề mặt bị kéo căng của tà vẹt khi uốn mộtrnkhoảng 15 mm khi có tải trọng đang tác dụng.

rnrn

3.6.       Vết nứt cònrnlại – Vết nứt đo được tại điểm cách bề mặt bị kéo căng của tà vẹt khi uốn mộtrnkhoảng 15 mm sau khi giải phóng tải trọng tác dụng.

rnrn

3.7.       Pr₀ -rnTải trọng dương tham chiếu ban đầu tác dụng tại đế ray, nó gây ra mô men uốnrndương thiết kế tại mặt cắt đế ray, tính bằng KN. Tà vẹt không được xuất hiệnrnvết nứt khi thử tải trọng này.

rnrn

3.8.       Pr_r -rnTải trọng dương tác dụng ở vị trí đế ray làm xuất hiện vết nứt, tính bằng KN.

rnrn

3.9.       Pr_0,05rn- Tải trọng dương tác dụng ở vị trí đế ray để tạo ra vết nứt mà sau khi giảirnphóng lực thì chiều rộng vết nứt còn lại là 0,05 mm, tính bằng KN.

rnrn

3.10.     Pr_0,5 – Tảirntrọng dương tác dụng ở vị trí đế ray để tạo ra vết nứt mà khi giải phóng lựcrnthì chiều rộng vết nứt còn lại là 0,5 mm, tính bằng KN.

rnrn

3.11.     Pr_B – Tảirntrọng dương cực đại tác dụng ở vị trí đế ray, tính bằng KN.

rnrn

3.12.     Pc₀ – Tảirntrọng dương tham chiếu ban đầu tác dụng ở điểm giữa của mặt trên tà vẹt, nó gâyrnra mô men uốn dương thiết kế tại mặt cắt giữa tà vẹt, tính bằng KN. Tà vẹtrnkhông được xuất hiện vết nứt khi thử tải trọng này.

rnrn

3.13.     Pc_r – Tảirntrọng dương tác dụng tại điểm giữa của mặt trên tà vẹt làm xuất hiện vết nứt,rntính bằng KN.

rnrn

3.14.     Pc_B – Tảirntrọng dương cực đại tác dụng ở điểm giữa của mặt trên tà vẹt, tính bằng KN.

rnrn

3.15.     Pc_0n – Tảirntrọng âm tham chiếu ban đầu tác dụng ở điểm giữa của mặt dưới tà vẹt, nó gây rarnmô men uốn âm thiết kế tại mặt cắt giữa tà vẹt, tính bằng KN. Tà vẹt không đượcrnxuất hiện vết nứt khi thử tải trọng này.

rnrn

3.16.     Pc_rn – Tảirntrọng âm tác dụng tại điểm giữa của mặt dưới tà vẹt làm xuất hiện vết nứt, tínhrnbằng KN.

rnrn

3.17.     Pc_Bn – Tảirntrọng âm cực đại tác dụng ở điểm giữa của mặt dưới tà vẹt, tính bằng KN.

rnrn

3.18.     L_r – Khoảngrncách thiết kế giữa các vị trí tâm gối tựa dùng cho thí nghiệm ở vị trí đế ray,rntính bằng mm.

rnrn

3.19.     L_c – Khoảngrncách thiết kế giữa các vị trí tâm của đế ray, dùng cho thí nghiệm uốn ở vị trírngiữa tà vẹt, tính bằng mm.

rnrn

4. Máy, thiết bị và dụng cụ thử

rnrn

4.1. Máy thử

rnrn

Máy thử là máy nén hoặc máy uốn được lắp đặt tại một vị trírncố định, có kích thước không gian phù hợp để gá lắp mẫu thử. Máy có khả năngrnthử với tải trọng 1000KN, có bộ phận điều chỉnh duy trì tốc độ tăng tải từ 10 -rn140 KN/phút, đồng hồ đo lực của máy chính xác tới  ± 1%.

rnrn

Sơ đồ đặt mẫu trên giá máy thử xem tại hình 1.

rnrn

rnrn

1. Giá máy; 2. Gối dạng khớprncầu; 3. Đệm đàn hồi;

rnrn

4. Mẫu thử; 5. Đệm ray; 6.rnĐệm vát; 7. Chặn ray

rnrn

Hình 1

rnrn

4.2. Thước đo

rnrn

Thước đo hệ mét bằng kim loại có dải đo 0 – 5000 mm, độrnchính xác ± 1mm. Thước đo các chi tiết và vết nứt hở là thước kẹp kim loại córndải đo 0 – 200 mm độ chính xác ± 0,02 mm.

rnrn

4.3. Dụng cụ đo vết nứt bê tông

rnrn

Độ rộng của vết nứt được đo bằng kính phóng đại có dải đo từrn0 – 4,0 mm, độ chính xác ± 0,01 mm.

rnrn

4.4. Gối tựa và gối truyền tải

rnrn

Gối tựa và gối truyền tải có cấu tạo dạng khớp cầu được làmrnbằng thép có độ cứng bề mặt tính theo Brinell  ≥ 240 HBW (theo TCVN 5885 -rn1995), chiều dài l của gối lớn hơn chiều rộng của đáy tà vẹt 20 mm. Hình dạngrnkích thước, cấu tạo gối truyền tải, gối tựa dạng khớp cầu được mô tả tại hình 2rnvà hình 3.

rnrn

rnrn

Hình 2. Hình dạng và kích thước gốirnkiểu khớp cầu

rnrn

rnrn

rnrn

5. Chuẩn bị mẫu thử

rnrn

5.1. Kiểm tra mẫu

rnrn

Quan sát mẫu thử bằng mắt thường: Mẫu thử phải có kích thướcrnphù hợp với bản vẽ thiết kế, các bề mặt phải tự nhiên không được có bất kỳ dấurnhiệu khác lạ như các vết mài giũa, sửa chữa… hoặc những sứt vỡ trong quárntrình vận chuyển.

rnrn

5.2. Lấy mẫu

rnrn

Mẫu thử là thanh tà vẹt bê tông cốt thép, bê tông đủ 28 ngàyrntuổi. Mẫu thử được lấy xác suất và đại diện cho 1000 thanh tà vẹt cũng như lôrnsản phẩm ít hơn 1000 thanh thì số lượng mẫu thử được chuẩn bị theo số mẫu quyrnđịnh tại bảng 1.

rnrn

Bảng 1. Mẫu thử quy định áp dụng chorncác loại tà vẹt bê tông cốt thép

rnrn

rnrn

6. Tiến hànhrnthử

rnrn

6.1. Xác định điểm tựa và điểmrntruyền tải

rnrn

Khoảng cách L_r được xác định theo quy định tạirnbảng 2.

rnrn

Bảng 2. Khoảng cách giữa các gối tựa

rnrn

rnrn

rnrn

Sử dụng các thước đo như quy định ở mục 4.2 xác định vị trírncủa các điểm tựa, điểm truyền tải trên giá máy và trên tà vẹt. Dùng sơn hoặcrnbút dạ kẻ các đường thẳng đánh dấu lên mẫu thử (chú ý: Gióng thẳng, vuông gócrnvới đáy tà vẹt và kẻ ba mặt của mẫu thử để dễ quan sát khi đặt mẫu thử lên giárnmáy).

rnrn

6.2. Lắp đặt mẫu thử lên giá máy

rnrn

Tà vẹt được cẩu, lắp đặt nhẹ nhàng vuông góc với gối tựarntrên giá máy. Điều chỉnh chính xác vị trí các vạch đánh dấu gối tựa, gối truyềnrntải đúng với các gối tương ứng và vuông góc với giá máy.

rnrn

6.3. Thí nghiệm xác định tải trọng dương tác dụng tại vị trírnđế ray

rnrn

6.3.1. Sơ đồ uốn xác định tải trọng dương áp dụng cho vị trírnđế ray được mô tả tại hình 4.

rnrn

rnrn

Hình 4. Sơ đồ thí nghiệm xácrnđịnh tải trọng dương tại vị trí đế ray

rnrn

Ghi chú 1: Khi thử tại một vị trí đế ray của tà vẹt liềnrnkhối thì đầu tà vẹt đối diện phải để tự do

rnrn

6.3.2. Biểu đồ gia tải tác dụng lên mẫu thử xác định tải trọng Pr_0 rnđược biểu diễn tại hình 5.

rnrn

rnrn

rnrn

Hình 5. Biểu đồ tăng tải xácrnđịnh tải trọng dương tại vị trí đế ray

rnrn

6.3.3. Tiến hành thí nghiệm với tải trọng Pr₀

rnrn

Vận hành máy sao cho mặt trên của tà vẹt nhẹ nhàng tiếp xúcrnvới gối truyền tải. Tăng tải với tốc độ tối đa 120 KN/phút cho đến khi đạt tảirntrọng Pr₀. Giữ tải không đổi trong thời gian 3 phút để quan sát vếtrnnứt xuất hiện ở mặt cạnh của tà vẹt.

rnrn

7. Kết quả thí nghiệm

rnrn

7.1. Ghi chép số liệu thí nghiệm

rnrn

– Các số đo về kích thước hình học của mặt cắt có điểm đặtrnlực.

rnrn

– Kết quả các giá trị tải trọng.

rnrn

– Kết quả quan sát bề mặt của mẫu thử.

rnrn

7.2. Đánh giá kết quả thí nghiệm

rnrn

– Thí nghiệm uốn tĩnh của một vị trí được tiến hành 3 lầnrntrên 3 mẫu thử khác nhau, kết quả được đánh giá như sau:

rnrn

+ Nếu có một trong ba kết quả đo không đạt giá trị tải trọngrntham chiếu ban đầu thì loại bỏ số mẫu lấy lần một và tiến hành lấy mẫu lại vớirnsố lượng gấp đôi.

rnrn

+ Nếu có một kết quả không đạt giá trị tải trọng tham chiếurnban đầu ở lần hai thì phải tiến hành thử trên tất cả các thanh tà vẹt của lôrnsản phẩm để chấp nhận hoặc loại bỏ từng thanh.

rnrn

7.3. Báo cáo kết quả thí nghiệm

rnrn

Biên bản thử ghi rõ các nội dung:

rnrn

– Đơn vị sản xuất;

rnrn

– Ngày sản xuất, tuổi bê tông;

rnrn

– Ngày và nơi lấy mẫu;

rnrn

– Ngày thử;

rnrn

– Các giá trị tải trọng;

rnrn

– Trạng thái mẫu thử ở các tải trọng ở các vị trí đế ray, vịrntrí giữa tà vẹt;

rnrn

– Chữ  ký của người kiểm tra;

rnrn

– Ký, đóng dấu cơ quan chủ quản.

rnrn

8.rnPhụ Lục

rnrn

A. Thí nghiệm

rnrn

B. Cấu tạo tấm đệm đặt gối

rnrn

C. Biểu mẫu báo cáo kết quả thí nghiệm

rnrn
rnrnrn

PHỤ LỤC A

rnrn

THÍrnNGHIỆM THAM KHẢO

rnrn

A.1. Mục đích

rnrn

Nhằm xác định thêm các tải trọng Pr_r, Pr_0,05rn, Pr_0,5 , Pr_B tại vị trí đế ray, tải trọng tại vịrntrí giữa của tà vẹt bê tông cốt thép để chấp nhận thiết kế hoặc khi có yêu cầurncủa bên đặt hàng

rnrn

A.2. Lấy mẫu

rnrn

Mẫu thử là thanh tà vẹt bê tông cốt thép, bê tông đủ 28 ngàyrntuổi. Mẫu thử được lấy xác suất và đại diện cho 1000 thanh tà vẹt cũng như lôrnsản phẩm ít hơn 1000 thanh thì số lượng mẫu thử được chuẩn bị theo số mẫu quyrnđịnh tại bảng 3.

rnrn

Bảng 3

rnrn

rnrn

A.3. Thí nghiệm xác định tải trọng Pr_r, Pr_0,05rn, Pr_0,5 , Pr_B tại vị trí đế ray

rnrn

A.3.1. Biểu đồ gia tải tác dụng lên mẫu thử theo các cấp tảirntrọng được biểu diễn tại  hình 6.

rnrn

rn

rn

rn

rn

rn

rnrn

rnrn

rn

rnrn

rnrn

Hình 6. Biểu đồ tăng tải xácrnđịnh tải trọng tại vị trí đế ray

rnrn

A.3.2. Xác định tải trọng Pr_r

rnrn

Vận hành máy tăng tải với tốc độ tối đa 120 KN/phút cho đếnrnkhi thấy xuất hiện vết nứt, giữ tải trong 3 phút. Sau đó hạ tải về 0, quan sátrnvà dùng kính phóng đại đo chiều rộng vết nứt.

rnrn

A.3.3. Xác định tải trọng Pr_0,05

rnrn

Tăng tải đạt đến giá trị Pr_r +10KN, giữ tải trongrnthời gian 3 phút. Sau đó hạ tải về 0, dùng kính phóng đại đo chiều rộng của vếtrnnứt còn lại. Chu kỳ tăng tải, hạ tải được thực hiện cho đến khi đo chiều rộngrncủa vết nứt còn lại có giá trị là 0,05 mm. Ghi lại tải trọng Pr_0,05.

rnrn

A.3.4. Xác định tải trọng Pr_0,5

rnrn

Tiếp tục tăng tải đạt giá trị Pr_0,05 +10 KN, giữrntải trong thời gian 3 phút. Sau đó hạ tải về 0, dùng kính phóng đại đo chiềurnrộng vết nứt còn lại. Chu kỳ tăng tải, hạ tải được thực hiện cho đến khi chiềurnrộng vết nứt còn lại sau khi hạ tải về 0 đo được có giá trị là 0,5 mm. Ghi lạirntải trọng Pr_0,5.

rnrn

A.3.5. Xác định  tải trọng cực đại Pr_B

rnrn

Sau khi xác định được tải trọng Pr_0,5, tăng tảirncho tới khi đạt đến giá trị tải trọng cực đại của mẫu thử. Ghi lại giá trị lựcrncực đại P_rB.

rnrn

A.4. Thí nghiệm xác định tải trọng tác dụng tại vị trí giữarntà vẹt

rnrn

A.4.1. Khoảng cách giữa hai gối  tựa được chi tiết tạirnbảng 4

rnrn

Bảng 4

rnrn

rnrn

A.4.2. Biểu đồ gia tải

rnrn

Biểu đồ gia tải tác dụng lên mẫu thử theo các cấp tải trọngrnđược biểu diễn tại hình 7.

rnrn

rn

rn

rn

rn

rn

rnrn

rnrn

rn

rnrn

rnrn

rnrn

Hình 7. Biểu đồ tăng tải xác địnhrntải trọng tại vị trí giữa tà vẹt

rnrn

A.4.3. Thí nghiệm xác định tải trọng âm tác dụng tại vị trírngiữa tà vẹt

rnrn

A.4.3.1. Sơ đồ uốn xác định tải trọng âm áp dụng tại vị trírngiữa tà vẹt được mô tả tại hình 8.

rnrn

`

rnrn

Hình 8. Sơ đồ thí nghiệm xác địnhrntải trọng âm tác dụng tại vị trí giữa tà vẹt

rnrn

A.4.3.2. Thí nghiệm với tải trọng Pc_0n

rnrn

Vận hành máy sao cho mặt trên của tà vẹt nhẹ nhàng tiếp xúcrnvới gối truyền tải. Tiếp đó tăng tải liên tục với tốc độ tối đa 120 KN/phút chornđến khi đạt tải trọng Pc_0n. Giữ tải không đổi trong thời gian 3 phútrnđể quan sát vết nứt xuất hiện ở mặt cạnh của tà vẹt.

rnrn

A.4.3.3. Xác định tải trọng Pc_rn

rnrn

Tiếp tục tăng tải đạt giá trị Pc_0n +5 KN và giữrntải không đổi trong thời gian 3 phút để quan sát bề mặt cạnh của mẫu thử. Lặprnlại quá trình trên cho đến khi thấy xuất hiện vết nứt thì dừng tăng tải. Dùngrnkính phóng đại đo chiều rộng của vết nứt, ghi lại giá trị chiều rộng vết nứt vàrntải trọng Pc_rn làm xuất hiện vết nứt.

rnrn

A.4.3.4. Xác định tải trọng cực đại Pc_Bn

rnrn

Tiếp tục tăng tải đạt giá trị Pc_rn +5 KN và giữrntải không đổi trong thời gian 3 phút để quan sát vết nứt ở mặt cạnh của mẫurnthử. Lặp lại quá trình trên cho đến khi đạt đến giá trị tải trọng cực đại. Ghirnlại tải trọng cực đại Pc_Bn.

rnrn

A.4.4. Thí nghiệm xác định tải trọng dương tác dụng tại vịrntrí giữa tà vẹt

rnrn

A.4.4.1. Sơ đồ uốn xác định tải trọng dương áp dụng tại vị trí giữa tàrnvẹt được mô tả tại hình 9.

rnrn

rnrn

rnrn

Hình 9. Sơ đồ thí nghiệm xác địnhrntải trọng dương tác dụng tại vị trí giữa tà vẹt

rnrn

A.4.4.2. Thí nghiệm với tải trọng Pc₀

rnrn

Trình tự tiến hành thí nghiệm được thực hiện theo quy địnhrntại mục A.4.3.2

rnrn

A.4.4.3. Thí nghiệm xác định tải trọng Pc_r

rnrn

Trình tự tiến hành thí nghiệm được thực hiện theo quy địnhrntại mục A.4.3.3

rnrn

A.4.4.4. Thí nghiệm xác định tải trọng Pc_B

rnrn

Trình tự tiến hành thí nghiệm được thực hiện theo quy địnhrntại mục A.4.3.4

rnrn
rnrnrn

PHỤ LỤC B

rnrn

CẤU TẠO VÀ KÍCH THƯỚC CỦA TẤM ĐỆM

rnrn

rnrn

Trong đó:

rnrn

L – Chiều dài nhỏ nhất bằng chiều rộng đáy của tà vẹt tại vịrntrí đặt ray + 20 mm.

rnrn

Vật liệu sử dụng là thép có độ cứng Brinell không nhỏrnhơn  240HBW

rnrn

Sai số chung: ± 0,1 mm

rnrn

Lưu ý: i là độ nghiêng của mặt trên tà vẹt tại vị trí đặtrnray.

rnrn

Hình 10: Đệm vát

rnrn

rnrn

Trong đó:

rnrn

L- Chiều dài nhỏ nhất = chiều dài đệm ray tiêu chuẩn + 20 mm

rnrn

Vật liệu cao su đàn hồi có độ cứng Shore A = 70 ± 5

rnrn

Hình 11: Đệm đàn hồi

rnrn
rnrnrn

PHỤrnLỤC C

rnrn

BIỂUrnMẪU BÁO CÁO KẾT QUẢ THÍ  NGHIỆM

rnrn

rnrn

rnrn

rnrn

BIỂU MẪU BÁO CÁO KẾT QUẢ THÍ rnNGHIỆM

rnrn

rnrn

rnrn

BIỂU MẪU BÁO CÁO KẾT QUẢ THÍ rnNGHIỆM

rnrn

rnrn

+ Ghi chú: (*) thử nghiệm bắt buộc; (**)rnthử nghiệm không bắt buộc.

rnrn

rnrn

rnrn