Báo cáo thí nghiệm công trình

Báo cáo Thí nghiệm Công trình

GVHD: ThS Trần Thái Minh Chánh

Mục lục
PHẦN 1. THÍ NGHIỆM DÀN THÉP ................................................................................... 3
1.1 Mục đích thí nghiệm ..................................................................................................... 3
1.2 Cấu tạo và kích thước dàn thép ..................................................................................... 3
1.3 Thiết bị thí nghiệm ........................................................................................................ 4
1.3.1 Thiết bị đo chuyển vị ............................................................................................... 4
1.3.2 Thiết bị đo biến dạng và ứng suất ........................................................................... 4
1.3.3 Dụng cụ gia tải ........................................................................................................ 4
1.4 Sơ đồ thí nghiệm ........................................................................................................... 4
1.5 Quy trình thí nghiệm ..................................................................................................... 5
1.6 Kết quả thí nghiệm ........................................................................................................ 7
1.6.1 Thí nghiệm đo chuyển vị ......................................................................................... 7
1.6.2 Thí nghiệm đo biến dạng ......................................................................................... 9
1.7 Tính toán lí thuyết ......................................................................................................... 9
1.7.1 Kết quả chuyển vị .................................................................................................. 10
1.7.2 Kết quả nội lực ...................................................................................................... 10
1.8 Đồ thị kết quả thí nghiệm về tải trọng-biến dạng ....................................................... 11
1.9 Đồ thị kết quả thí nghiệm về tải trọng-độ võng .......................................................... 12
1.10 Nhận xét và bình luận ............................................................................................... 15
PHẦN 2. DẦM BÊ TÔNG CỐT THÉP .............................................................................. 18
2.1 Mục đích thí nghiệm ............................................................................................... 1919
2.2 Cấu tạo và kích thước dầm bê tông cốt thép. Sơ đồ thí nghiệm ................................. 19
2.3 Thiết bị thí nghiệm ...................................................................................................... 20
2.4 Quy trình thí nghiệm ................................................................................................... 20
2.5 Kết quả thí nghiệm ...................................................................................................... 20
2.6 So sánh lý thuyết với kết quả thí nghiệm .................................................................. 244
2.6.1 Theo lý thuyết sức bền vật liệu ........................... Error! Bookmark not defined.4

2.6.2 Theo lý thuyết bê tông cốt thép ........................................................................... 246
2.6.3 So sánh với các giá trị đo được: ............................................................................ 26
2.7 Nhận xét và bình luận ................................................................................................. 27
PHẦN 3. TRẢ LỜI CÂU HỎI ........................................................................................ 1831

page 1 –Chia sẻ bởi


Báo cáo Thí nghiệm Công trình

GVHD: ThS Trần Thái Minh Chánh

LỜI NÓI ĐẦU

Thí nghiệm công trình là một công tác hết sức quan trọng nhằm thử nghiệm, kiểm
định, đánh giá chất lượng của vật liệu và kết cấu trong công tác thi công và nghiệm
thu công trình trước khi đưa vào sử dụng.
Thí nghiệm công trình là môn học trang bị những kiến thức căn bản cũng như kỹ
năng cần thiết cho người kỹ sư xây dựng trước khi ra trường. Đây thực sự là cơ hội
đáng quý cho sinh viên được tiếp cận với phương pháp học tập kết hợp với thực
nghiệm – cơ sở để thực hiện những công tác kiểm định và đánh giá thực nghiệm
trong công việc sau này.
Quá trình thực hiện thí nghiệm không chỉ đòi hỏi việc nắm vững các tiêu chuẩn,
quy phạm, các lý thuyết cơ bản mà còn cần một hiểu biết nhất định về thực tế sản
xuất và thi công. Chúng em xin chân thành cảm ơn thầy ThS Trần Thái Minh
Chánh đã tận tình hướng dẫn và truyền đạt những kiến thức qu ý báu đó cho chúng
em trong suốt quá trình thí nghiệm.

Tp. HCM tháng 06 năm 2010
Nhóm sinh viên thực hiện

Nguyễn Văn Dũng - 80600397
Lê Đình Biên

- 80600136

page 2 –Chia sẻ bởi


Báo cáo Thí nghiệm Công trình

GVHD: ThS Trần Thái Minh Chánh

PHẦN 1. THÍ NGHIỆM DÀN THÉP

1.1 Mục đích thí nghiệm
- Làm quen với phương pháp thí nghiệm một kết cấu hệ thanh, biết cách sử dụng các thiết
bị đo để xác định ứng suất, chuyển vị bằng thực nghiệm.
- Kiểm nghiệm, đánh giá sự phù hợp giữa lý thuyết và thực nghiệm khi xem xét:
+ Ứng suất (thể hiện qua biến dạng) của thanh dàn.
+ Chuyển vị tại một số vị trí trên dàn thép.
1.2 Cấu tạo và kích thước dàn thép
- Kích thước của dàn thép:
+ 5 đốt x 1m/đốt = 5m
+ Chiều cao 0,5m
page 3 –Chia sẻ bởi


Báo cáo Thí nghiệm Công trình

1

GVHD: ThS Trần Thái Minh Chánh

2

3

4

5

- Cấu tạo các thanh cánh trên, cánh dưới và thanh xiên đầu dàn là 2 thép góc đều cạnh
40x40x4 mm. Đặc trưng của thép góc:
F = 3,08x2 = 6.16 cm2
Jx = 4,58cm4
E = 2,1x106 kG/cm2
- Cấu tạo các thanh bụng là 1 thép góc đều cạnh 40x40x3 mm. Đặc trưng của thép góc:
F = 2.35 cm2
Jx = 3.55 cm4
E = 2,1x106 kG/cm2
1.3 Thiết bị thí nghiệm
1.3.1 Thiết bị đo chuyển vị :
- Đồng hồ đo chuyển vị bé (Dial micrometer)
1.3.2 Thiết bị đo biến dạng và ứng suất :
- Các cảm biến đo biến dạng thép (Strain gage)
Rg =120 
Gage factor =2.049
- Máy P3500 và bộ chuyển kênh SB10.
1.3.3 Dụng cụ gia tải :
- Kích thủy lực 20T. Đường kính piston: Dpiston=5.82 cm

- 2 quang treo và đòn gia tải.
1.4 Sơ đồ thí nghiệm

page 4 –Chia sẻ bởi


Báo cáo Thí nghiệm Công trình

GVHD: ThS Trần Thái Minh Chánh

1

2

3

4

5

1.4.1 Đo biến dạng :
Strain gage 3 : giữa phần tử 3
Strain gage 6 : giữa phần tử 7
Strain gage 7 : giữa phần tử 10
1.4.2 Đo chuyển vị :
Cách gối tựa 1m, ở cánh dưới: Nút B(5)
Cách gối tựa 2m, ở cánh dưới: Nút C(4)
Cách gối tựa 2.5m, ở cánh trên: Nút I(3)
Cách gối tựa 3 m, ở cánh dưới: Nút D(2)
Cách gối tựa 4 m, ở cánh dưới: Nút E(1)

1.5 Quy trình thí nghiệm
Dự tính cấp gia tải P (kG/cm2) của kích thủy lực :
Diện tích Piston :
Fpiston =

D 2
4

  5.82 2

=

4

= 26.6 (cm2)

Từ đó ta suy ra lực tác dụng lên dầm thông qua hai quang treo và đòn gia tải:
P = AFpiston (kG)
Với A : trị số đọc trên kích thủy lực (kG/cm2)
Chọn 6 cấp gia tải tác dụng lên dầm thép: 15, 30, 45 60 (kG/cm2)
1.6 Kết quả thí nghiệm
1.6.1 Thí nghiệm đo chuyển vị: huyền
+ Lần 1

page 5 –Chia sẻ bởi


Báo cáo Thí nghiệm Công trình

GVHD: ThS Trần Thái Minh Chánh

Trị số đồng hồ trên kích
(kG/cm2)

P/2
(kG)

0
15
30
45
60
45
30
15
0

0
199.52
399.05
598.57
798.10
798.10
598.57
399.05
199.52

Chuyển vị (mm)
1
0

0.200
0.620
1.080
1.520
1.44
0.67
0.24
0

2
0
0.010
0.970
1.050
1.920
1.24
1.07
0.96
0

3
0
0.500
1.670
2.390
2.980
2.32
2.07
0.97
0

4
0
0.020
0.570
1.180
1.750
1.21
0.59
0.02
0

5
0
0.230
0.610
1.070
1.500
1.22
0.79
0.57
0

Giá trị trung bình:
Trị số đồng hồ trên kích
(kG/cm2)

Chuyển vị trung bình (mm)

P/2 (kG)

0
15
30
45
60

0
199.52
399.05
598.57
798.10

Trị số đồng hồ trên kích
(kG/cm2)
0
15
30
45
60
45
30
15
0

P/2
(kG)
0
199.52
399.05

598.57
798.10
798.10
598.57
399.05
199.52

1
0
0.22
0.645
1.26
1.52

2
0
0.485
1.02
1.145
1.92

3
0
0.735
1.87
2.355
2.98

4
0

0.02
0.58
1.195
1.75

5
0
0.4
0.7
1.145
1.5

1
0
0.270
0.570
1.000
1.400
1.1
0.91
0.63
0

Chuyển vị (mm)
2
3
4
0
0
0

0.020 0.510 0.440
0.110 1.100 0.890
1.350 1.690 1.410
2.120 2.350 2.020
1.01
2.33
1.61
0.99
2.26
1.12
0.87
1.15
0.52
0
0
0

5
0
0.320
0.630
1.050
1.460
1.1
0.81
0.56
0

+ Lần 2:

page 6 –Chia sẻ bởi


Báo cáo Thí nghiệm Công trình

GVHD: ThS Trần Thái Minh Chánh

Giá trị trung bình:
Trị số đồng hồ trên kích
(kG/cm2)
0
15
30
45
60

P/2 (kG)
0
199.52
399.05
598.57
798.10

1
0
0.45
0.74
1.05
1.4

Chuyển vị trung bình (mm)
2
3
4
5
0
0
0
0
0.445 0.83
0.48
0.44
0.55
1.68 1.005 0.72
1.18
2.01
1.51 1.075
2.12
2.35
2.02
1.46

. Giá trị trung bình các lần thí nghiệm:
Trị số đồng hồ trên kích
(kG/cm2)
0
15
30
45
60

P/2 (kG)
0
199.52
399.05
598.57
798.10

Chuyển vị trung bình (mm)
1
2
3
4
0
0
0
0
0.335 0.465 0.7825 0.25
0.6925 0.785 1.775 0.7925
1.155 1.1625 2.1825 1.3525
1.46
2.02 2.665 1.885

1.6.2 Thí nghiệm đo biến dạng:
+ Lần 1:

Trị số đồng hồ trên kích
(kG/cm2)

0

15
30
45
60
45
30
15
0

Biến dạng ε (x 10-6)
P/2 (kG)

0
199.52
399.05
598.57
798.10
798.10
598.57
399.05
199.52

Phần tử 3

Phần tử 6

Phần tử 7

0
1207

1254
1311
1371
1332
1282
1253
1190

0
872
813
809
776
796
821
834
884

0
1048
1014
976
941
963
991
1007
1064

page 7 –Chia sẻ bởi

5
0
0.42
0.71
1.11
1.48


Báo cáo Thí nghiệm Công trình

GVHD: ThS Trần Thái Minh Chánh

Giá trị trung bình:
Biến dạng ε (x 10-6)

Trị số đồng hồ trên kích
(kG/cm2)

P/2 (kG)

0
15
30
45
60

0
199.52
399.05
598.57

798.10

Phần tử 3

Phần tử 6

Phần tử 7

0
1230
1268
1321.5
1371

0
853
817
802.5
776

0
1027.5
1002.5
969.5
941

+ Lần 2:
Biến dạng ε (x 10-6)

Trị số đồng hồ trên kích

(kG/cm2)

P/2 (kG)

Phần tử 3

Phần tử 6

Phần tử 7

0
15
30
45
60
45
30
15
0

0
199.52
399.05
598.57
798.10
798.10
598.57
399.05
199.52

0
1226
1259
1312
1368
1325
1276
1254
1192

0
863
841
809
778
798
820
834
852

0
1037
1012
977
943
966
995
1006
1061

Giá trị trung bình:
Biến dạng ε (x 10-6)

Trị số đồng hồ trên kích
(kG/cm2)

P/2 (kG)

Phần tử 3

Phần tử 6

Phần tử 7

0
15
30
45
60

0
199.52
399.05
598.57
798.10

0
1240
1267.5
1318.5

1368

0
848.5
830.5
803.5
778

0
1021.5
1003.5
971.5
943

page 8 –Chia sẻ bởi


Báo cáo Thí nghiệm Công trình

GVHD: ThS Trần Thái Minh Chánh

. Giá trị trung bình các lần thí nghiệm:
Biến dạng ε (x 10-6)

Trị số đồng hồ trên kích
(kG/cm2)

P/2 (kG)

Phần tử 3

Phần tử 6

Phần tử 7

0
15
30
45
60

0
199.52
399.05
598.57
798.10

0
1235
1267.8
1320
1369.5

0
850.8
823.8
803
777

0

1024.5
1003
970.5
942

1.7 Tính toán lí thuyết

P
F

Ta có:



Mà, theo định luật Hooke:

  E

Vậy:

ε

P
FE

Trong đó:
:

ứng suất (kG/cm2)

P:

lực tác dụng lên điểm đặt (kG)

F:

diện tích mặt cắt ngang tiết diện

F2 thanh 40x40x4= 6.16 (cm2),
F2 thanh 40x40x3= 4.7 (cm2)
:

biến dạng của cấu kiện = trị số đọc trên P3500 (x 10-6)

E:

modul đàn hồi của thép = 2,1.106 (kG/cm2)

Dpiston: đường kính Piston kích thủy lực = 5.82 (cm)
Tiến hành giải bài toán dàn thép trên Sap2000 ta được các kết quả như sau:

page 9 –Chia sẻ bởi


Báo cáo Thí nghiệm Công trình

GVHD: ThS Trần Thái Minh Chánh

1.7.1 Kết quả chuyển vị:
Trị số đồng hồ trên kích

(kG/cm2)
0
15
30
45
60

Chuyển vị (mm)

P/2 (kG)
0
199.52
399.05
598.57
798.10

1
0
0.211
0.424
0.637
0.85

2
0
0.368
0.738
1.108
1.478

3
0
0.387
0.776
1.165
1.554

4
0
0.368
0.738
1.108
1.478

5
0
0.211
0.424
0.637
0.85

1.7.2 Kết quả nội lực:

Trị số đồng hồ trên kích
(kG/cm2)

0
15
30
45

60

Lực dọc (kG)
P/2 (kG)

0
199.52
399.05
598.57
798.10

Phần tử 3

Phần tử 6

Phần tử 7

0
445.7
893.6
1343.6
1793.6

0
424.2
850.5
1276
1701

0

136
272.7
407.7
542.7

Từ giá trị lực dọc suy ra giá trị ứng suất của mỗi thanh:
Ứng suất (kG/cm2)

Trị số đồng hồ trên kích
(kG/cm2)

P/2 (kG)

Phần tử 3

Phần tử 6

Phần tử 7

0
15
30
45
60

0
199.52
399.05
598.57
798.10

0
72.35
145.06
218.12
291.17

0
68.86
138.07
207.06
276.06

0
28.94
58.02
86.74
115.47

page 10 –Chia sẻ bởi


Báo cáo Thí nghiệm Công trình

GVHD: ThS Trần Thái Minh Chánh

Biến dạng của mỗi thanh:
Biến dạng ε (x 10-6)

Trị số đồng hồ trên kích

(kG/cm2)

P/2 (kG)

Phần tử 3

Phần tử 6

Phần tử 7

0
15
30
45
60

0
199.52
399.05
598.57
798.10

0
34.45
69.08
103.87
138.65

0
32.79

65.75
98.60
131.45

0
13.78
27.63
41.31
54.98

1.8 Đồ thị kết quả thí nghiệm về tải trọng-biến dạng
Đồ thị P-  lý thuyết và thực nghiệm cho phần tử 3

page 11 –Chia sẻ bởi


Báo cáo Thí nghiệm Công trình

GVHD: ThS Trần Thái Minh Chánh

Đồ thị P-  lý thuyết và thực nghiệm cho phần tử 6

Đồ thị P-  lý thuyết và thực nghiệm cho phần tử 7

page 12 –Chia sẻ bởi


Báo cáo Thí nghiệm Công trình

GVHD: ThS Trần Thái Minh Chánh

1.9 Đồ thị kết quả thí nghiệm về tải trọng-độ võng
 Điểm 1

 Điểm 2

page 13 –Chia sẻ bởi


Báo cáo Thí nghiệm Công trình

GVHD: ThS Trần Thái Minh Chánh

 Điểm 3

 Điểm 4

page 14 –Chia sẻ bởi


Báo cáo Thí nghiệm Công trình

GVHD: ThS Trần Thái Minh Chánh

 Điểm 5

1.10 Nhận xét và bình luận
Từ đồ thị tải trọng – biến dạng ta thấy:
- Biến dạng thực nghiệm có biến thiên tuyến tính khi tải trọng còn nhỏ. Điều này phù
hợp với lý thuyết sức bền vật liệu khi vật liệu đang làm việc trong giai đoạn đàn hồi. Khi

tăng tải trong lên thì đường biến dạng biến thiên không tuyến tính, đây là sai lầm, lỗi
trong quá trình thí nghiệm.
- Đường biểu diễn quan hệ tải trọng – biến dạng thực nghiệm có hệ số góc khác với
đường lý thuyết. Điều này có nghĩa là đối với các cấp tải nhỏ thì thực nghiệm cho kết quả
biến dạng gần với lý thuyết hơn, khi tải trọng tác dụng lên cấu kiện càng lớn thì sai lệch
về biến dạng với lý thuyết sẽ càng lớn. Ở đồ thị 2 và 3, ta thấy sự sai lệch là rất lớn.
- Biến dạng theo thực nghiệm nhỏ hơn biến dạng xác định từ lý thuyết. Điều này là do
kết cấu thực làm việc an toàn hơn mô hình kết cấu của lý thuyết.
- Độ sai lệch hệ số góc (được nói ở trên) của thanh số 9 (thanh xiên) nhỏ hơn của
thanh số 3 (thanh bụng). Điều này có thể là do thanh xiên chịu lực dọc nhỏ hơn thanh
bụng nên mức độ sai lệch so với lý thuyết cũng nhỏ hơn.
Từ đồ thị tải trọng – chuyển vị ta thấy:
- Đường biểu diễn tải trọng-chuyển vị thực nghiệm là đường gãy khúc, bám sát đường
lý thuyết tại vị trí D (gần như là trùng).
- Cũng giống đồ thị tải trọng – biến dạng, ở loại đồ thị này, khi cấp tải càng lớn thì độ
sai lệch so với lý thuyết càng nhiều.

page 15 –Chia sẻ bởi


Báo cáo Thí nghiệm Cơng trình

GVHD: ThS Trần Thái Minh Chánh

- Những đoạn cong trên đồ thị có thể phát sinh từ những sai số trong q trình thí
nghiệm. Đặc biệt ở thí nghiệm xác định chuyển vị này, dụng cụ sử dụng là dụng cụ cơ
học nên dễ có sai số (ví dụ: đặt nghiêng so với phương chuyển vị, độ nhạy cũng khơng
cao, bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ,…)
- Thí nghiệm xác định chuyển vị ở đây tỏ ra khá gần với lý thuyết vì vật liệu được sử
dụng là thép, tính đồng nhất cao, đẳng hướng, ít khuyết tật,…; mơ hình thí nghiệm cũng

khá đơn giản nên giảm bớt sai số.
Giải thích nguyên nhân sai số :
Kết quả thí nghiệm sai lệch với kết quả theo lý thuyết do những nguyên nhân chính
sau:
a) Sai số do gia công cơ khí, sai số thiết bò, dụng cụ thí nghiệm
- Do bộ phận kích lực.
- Do gia công cơ khí “Mô hình dầm” không chính xác về cả tiết diện lẩn cơ cấu
làm việc .
b) Vì máy đo biến dạng rất nhạy , cho nên ban đầu đưa về số 0 là rất khó  cho nên
thông thương là chấp nhận một số khác 0, dẫn tới sai số trong tính toán. Do mỗi thiết
bò có một độ chính xác nhất đònh, nếu phải đọc số liệu nhiều lần sẽ dẫn đến nhiều lần
sai số hơn.
c) Do công tác đọc số cũng như trong việc gắn đồng hồ đo không cẩn thận .
d) Do sai số của thước đo chiều dài. Sai số của đồng hồ đo chuyển vò và đo biến
dạng ( sai số dụng cụ- sai số khách quan).
e) Do sự không chính xác của chương trình tính SAP 2000 so với sự làm việc thực tế
của kết cấu. Vì trong mô hình tương thích của phần tử hữu hạn, trường chuyển vò trong
mỗi phần tử được xấp xỉ bởi các hàm chọn trước và chuyển vò đóng vai trò là ẩn số
của bài toán. Các hàm chọn trước này ảnh hưởng đến độ chính xác của bài toán, với
liên kết gối ở 2 đầu dàn được chế tạo không thực sự làm việc như một gối cố đònh và
một gối di động trong mô hình.
Bài học từ thí nghiệm:
Mặc dù số liệu đo khơng được sát với lý thuyết nhưng qua q trình thí nghiệm bản thân
rút ra được nhiều bài học bổ ích, biết được thêm nhiều thiết bị đo như tensormet, đồng hồ
đo chuyển vị, biến trở … và nhất là hiểu được cách thức làm thí nghiệm ngồi thực tế
cơng trường điều đó giúp ta tránh những bỡ ngỡ khi ra làm việc ngồi thực tế. Trong q
trình làm còn được đúc kết được nhiều kinh nghiệm, biết được cách thức chỉnh các thiết
bị đo và các sai phạm thường hay mắc phải.
Các sai phạm đã mắc phãi trong q trình thí nghiệm đã làm cho kết quả đo khơng chính
xác như đặt các đồng hồ đo khơng thẳng đứng đã làm cho việc đo chuyển vị đứng thành

việc đo chuyển vị nghiêng, các đồng hồ đo q nhạy mà việc điều chỉnh ban đầu khơng
về 0 khiến cho việc đo và đọc số khơng chính xác nhiều lần dẫn đến sai số do đó việc
điều chỉnh thiết bị lúc ban đầu là rất quan trọng.

page 16 –Chia sẻ bởi


Báo cáo Thí nghiệm Công trình

GVHD: ThS Trần Thái Minh Chánh

Để hạn chế sai số trong quá trình thí nghiệm cần :
Kiểm tra cẩn thận việc lắp đặt, bố trí sơ đồ thí nghiệm và các dụng cụ trước khi
thực hiện.
Tăng số lần thí nghiệm để hạn chế sai số ngẫu nhiên.
Tiến hành thí nghiệm đúng theo chỉ dẫn của giảng viên.

page 17 –Chia sẻ bởi


Báo cáo Thí nghiệm Công trình

GVHD: ThS Trần Thái Minh Chánh

PHẦN 2. DẦM BÊ TÔNG CỐT THÉP

page 18 –Chia sẻ bởi


Báo cáo Thí nghiệm Công trình

GVHD: ThS Trần Thái Minh Chánh

2.1 Mục đích thí nghiệm
Nghiên cứu ứng xử của dầm BTCT theo trạng thái giới hạn 2
Quan hệ giữa tải trọng-độ võng (P-) của dầm BTCT. So sánh kết quả lý thuyết với số liệu
thực đo.
2.2 Cấu tạo và kích thước dầm bê tông cốt thép. Sơ đồ thí nghiệm
Dầm bê tông cốt thép có chiều dài Lo = 3.9 m. Tiết diện chữ nhật 150x300mm.
Mác bê tông : dùng súng bắn bê tông để xác định mác bê tông ngoài hiện trường.
Kết quả bắn súng bắn bê tông :
Số lần bắn
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12

Mặt 1
52
47
42
38

44
38
38
42
42
52
48
52

Mặt 2
48
46
42
45
40
43
48
40
42
46
42
40

Ta loại bỏ 3 giá trị lớn nhất và 3 giá trị nhỏ nhất:
Số TT
1
2
3
4
5

6
Tổng
Trị trung
bình

Mặt 1
47
42
44
42
42
48
265

Mặt 2
42
45
43
42
46
42
260
44

Tra biểu đồ nội suy trên thân súng bắn bê tông ứng với giá trị 44, đường chuẩn ở giữa (bắn
theo phương vuông góc với mặt bên của dầm BTCT), ta được giá trị cường độ chịu nén của
bê tông là 50 N/mm2 .

page 19 –Chia sẻ bởi

Báo cáo Thí nghiệm Công trình

GVHD: ThS Trần Thái Minh Chánh

Tiết diện và bố trí cốt thép trong dầm
Chọn cấp độ bền bê tông là B15 : Rb = 11 MPa, E = 23x103 MPa.
Thép trong dầm loại CI : Rs = 225MPa, Rsw = 175MPa, E = 21x104 MPa.
Gồm 5d12, bố trí làm 2 lớp (3d+2d) As = 5.655 cm2.
a

3.393  (3  0.6)  2.262  (3  1.2  2  0.6)
 4.88cm
5.655

Cốt đai 2 nhánh d8.
Sơ đồ thí nghiệm được bố trí như hình vẽ:

2.3 Thiết bị thí nghiệm
- Khung gia tải Magnus + kích
- Các đồng hồ đo độ võng của dầm (dial micrometer)
page 20 –Chia sẻ bởi


Báo cáo Thí nghiệm Công trình

GVHD: ThS Trần Thái Minh Chánh

- Hệ thống đo lực (Load cells)
- Thước

- Súng bắn bê tông

Súng bắn bê tông type N/NR

2.4 Quy trình thí nghiệm

- Tiến hành đo các kích thước của dầm : khoảng cách các đồng hồ đo chuyển vị và chiều dai
dầm được thể hiện trên hình trên.
- Đặt 2 tải tập trung cùng giá trị P lên dầm bằng kích thủy lực.
- Gia tải theo từng cấp cho :
+ 0 – 4 – 6 – 8 – 10 – 12 kN
- Tiến hành đo chuyển vị của dầm tại vị trí A (giữa dầm).
2.5 Kết quả thí nghiệm
Tiến hành gia tải theo các cấp tải: 0 – 4 – 6 – 8 – 10 – 12 kN
Cấp tải
(kN)

Chuyển vị (x0.01 mm)
Đồng hồ 1

Đồng hồ 2

Đồng hồ 3

Lần 1

Lần 2

Lần 3

Lần 1

Lần 2

Lần 3

Lần 1

Lần 2

Lần 3

0

27-0

27-0

27-0

7-0

7-0

7-0

4-0

4-0

4-0

4

27-59

27-58

27-59

7-21

7-13

7-13

4-67

4-65

4-64

6

27-86

27-87

27-87

8-02

8-12

8-12

4-49

5-01

4-98

8

28-17

28-17

28-18

8-90

8-89

8-89

5-35

3-36

5-35

10

28-48

28-48

28-48

9-18

9-06

9-06

5-68

5-71

5-69

12

28-78

28-77

28-78

9-93

9-93

9-93

6-02

6-02

6-05

page 21 –Chia sẻ bởi


Báo cáo Thí nghiệm Công trình

GVHD: ThS Trần Thái Minh Chánh

Giá trị trung bình của các chuyển vị trên các đồng hồ là
Cấp tải (kN)

Chuyển vị (x0.01 mm)
Đồng hồ 1

Đồng hồ 2

Đồng hồ 3

0

0

0

0

4

59

55

65

6

87

108

99

8

117

189

135

10

148

211

169

12

177

294

204

Đồ thị tải trọng – độ võng ở giữa dầm khi ta tiến hành gia tải ở vị trí 1

page 22 –Chia sẻ bởi


Báo cáo Thí nghiệm Công trình

GVHD: ThS Trần Thái Minh Chánh

Đồ thị tải trọng – độ võng ở giữa dầm khi ta tiến hành gia tải ở vị trí 2

Đồ thị tải trọng – độ võng ở giữa dầm khi ta tiến hành gia tải ở vị trí 3

page 23 –Chia sẻ bởi


Báo cáo Thí nghiệm Công trình

GVHD: ThS Trần Thái Minh Chánh

Đồ thị thể hiện rõ rằng chuyển vị tăng cùng với cấp tải và chuyển vị ở điểm B giữa
dầm lớn hơn so với ở 2 bên. Hai điểm A và C bố trí đối xứng có chuyển vị tương
đương nhau.
Qua các đồ thị ở trên chúng ta có thể thấy là mối quan hệ giữa tải trọng và chuyển vị ở
các vị trí khác nhau trên dầm bê tông cốt thép chịu uốn có dạng tương tự nhau mặc dù
các đường cong biểu thị mối quan hệ này khác khá nhiều so với mối quan hệ tuyến
tính của lý thuyết.
Ở các đồ thị phía trên (mục 2.5), khi tăng tải liên tục, ta thấy đường cong biểu thị quan
hệ tải trọng-chuyển vị khá gần với đường thẳng trong khi nếu lập đồ thị với đỉnh của
các lần gia tải riêng biệt (mục 2.6) thì đường cong thực nghiệm lại khác nhiều với lý
thuyết.
Như vậy nếu ta gia tải gián đoạn (không tăng liên tục mà gia tải riêng cho từng cấp tải)
thì kết quả sẽ khác so với việc tăng tải liên tục. Vậy có thể rút ra nhận xét là phương
pháp gia tải (liên tục hay gián đoạn) cũng có ảnh hưởng đến độ chính xác của kết quả
thí nghiệm. Theo như ở trên thì gia tải liên tục có kết quả gần với lý thuyết hơn.
2.6 So sánh lý thuyết với kết quả thí nghiệm
2.6.1 Theo lý thuyết bê tông cốt thép:
1. Moment đàn hồi tiết diện bê tông cốt thép Wo :
Fqd  bh  (AS  AS' ) với

E s 21  10 4
α


 9.13
Eb 23  10 3

 Fqd = 15x30 + 9.13(6.033 + 2.262) = 574.59 (cm2)
Sqđ



y1 

bh 2
15  302
  [a. As  (h  a '). As, ] 
 9.13[3  6.033  (30  3)  2.262]  7472.85(cm3 )
2
2

Sqđ
Fqđ



7472.85
 13.0(cm)
574.59

y 2  h  y1  30  13  17(cm)
h
15  303
30

J b  I b  bh( y1  ) 2 
 15  30(13  ) 2  2925(cm 4 )
2
12
2

J qđ  J b  As ( y1  a) 2 As' ( y 2  a ' ) 2

 2925  9.13  6.033(13  3)2  9.13  2.262  (17  3)2  35550(cm4 )

Wo 

J qđ
y1



35550
 2734.62(cm3 )
13

page 24 –Chia sẻ bởi


Báo cáo Thí nghiệm Công trình

GVHD: ThS Trần Thái Minh Chánh

2. Moment kháng chống nứt đàn dẻo Wpl :
Wpl = 1.75W0 = 1.75 x 2734.62 = 4785.58 (cm3)

3.  s  1.25  j1s
Trong đó:

RbtnW pl
M

 1.25  1.1

1.15  4785.58
 0.656  1
10.20 103

Rbtn = 1.15MPa

4.  b  0.9
5.   0.45 : tải ngắn hạn
 '
9.13
As
 2.262
2

2

0
.
45
6.  f 

 0.061

bho

15  25.12

Với h0 = h – atr = 30 - 4.88 = 25.12 (cm)
7.  

1
1

 0.532  1
2
1  5(   )
1  5(0.098  0.0537) 2

1.8 
10
10  0.016  9.13

Với:


As
6.033

 0.016
bho 15  25.12



M
10.20

 0.098
2
bho Rbn 15  25.122 1.1

   f (1 

a'
3
)  0.061(1 
)  0.0537
ho
25.12

 2a '

23

2
f  2 

 25.12  0.061  0.532 
ho
 ho  1 
8. z  1 
  25.12  18.82(cm)
2( f   ) 
2(0.061  0.532) 








9.
B

s

ho z

b

Es As  ( f   ) Ebbho



25.12 18.82
 7438805.76kNcm2
0.656
0.9

21000  6.033 0.45(0.061  0.532)2300 15  25.12

=7.44x108kNmm2
Từ đó ta có độ võng của dầm ứng với các giá trị tải trọng:

page 25 –Chia sẻ bởi