De cuong VLXD 3 3

Câu 1: Định nghĩa, phân loại và hướng ứng dụng chính của BT CĐC......................................................................................1
Câu 2 Tính chất được cải tiến của BT CĐC..............................................................................................................................2
Câu 3: Định nghĩa và phân loại bê tông tự đầm.....................................................................................................................3
Câu 4: Tính năng và cách xác định của bê tong tự đầm..........................................................................................................4
Câu 5: Khái niệm và phân loại bê tông cốt sợi........................................................................................................................5
Câu 6: Tính năng của sợi và bê tông cốt sợi
6.1. Tính năng của sợi:....................................................................................................................................................6
6.2. Tính năng của bê tông cốt sợi:.................................................................................................................................7
Câu 7: Nguyên lý làm việc của bê tông cốt sợi................................................................................................................................8
Câu 8: Định nghĩa bê tông siêu bền UHPC..............................................................................................................................8
Câu 9.Vật liệu và thành phần của UHPC.................................................................................................................................9
Câu 10.Ứng dụng của UHPC...................................................................................................................................................9
Câu 11 : Nhu cầu và các mối quan tâm phát triển thép tiên tiến............................................................................................10
Câu 12: Thép chất lượng cao và thép chịu thời tiết...............................................................................................................11
Câu 13. Loại kết cấu dùng thép tiên tiến................................................................................................................................12

Câu 1: Định nghĩa, phân loại và hướng ứng dụng chính của BT CĐC
1. Định nghĩa
BT CĐC là loại bê tông đặc biệt, có cường độ nén ở 28 ngày, mẫu thử hình trụ (15x30cm) > 55 Mpa, với mẫu lập phương >60
Mpa Sử dụng tỉ lệ N/X thấp, các khoáng siêu mịn, các chất siêu dẻo và các cốt liệu truyền thống Phân loại BT CĐC

2.

Phân loại
Có thể phân loại bê tông chất lượng cao theo cường độ, thành phần vật liệu chế
tạo và theo tính dễ đổ.
2.1. Phân loại theo cưòng độ nén
Căn cứ vào cường độ nén ở ngày 28 mẫu hình trụ D =15 cm, H=30 cm có thể chịa
bê tông thành 4 loại sau:
Bảng phân loại bê tông theo cường độ chịu nén
Cường độ nén, MPa

Loại bê tông
15 ÷ 25
Bê tông truyền thống
30 ÷ 50
Bê tông thường
60 ÷ 80
Bê tông cường độ cao
100 ÷ 150
Bê tông cường độ rất cao
Bê tông truyền thống và bê tông thường được áp dụng chủ yếu trong xây dựng cầu
đường ở Việt Nam. Bê tông cường độ cao đã được nghiên cứu và có đủ điều kiện
để phát triển ở Việt Nam
2.2 Phân loại theo thành phần vật liệu chế tạo
Bê tông cường độ cao không sử dụng muội silic: là loại bê tông không sử dụng silic siêu mịn, chỉ cần giảm tỷ lệ N/X và
sử dụng các chất siêu dẻo tăng tính công tác.
Bê tông chất lượng cao sử dụng muội silic: trong thành phần có lượng muội silic từ (5 ÷ 15) % so với lượng xi măng và
chất siêu dẻo.
Bê tông chất lượng cao sử dụng tro bay: loại bê tông này sử dụng tro bay với liều lượng từ (15 ÷ 30)% so với lượng xi
măng để tăng độ bền nước, giảm nhiệt độ của bê tông tươi và giảm giá thành của bê tông.
1


-

Bê tông chất lượng cao hỗn hợp: để đảm bảo chất lượng của bê tông và giảm giá thành có thể sử dụng kết hợp cả tro
bay và muội silic với các liều lượng tối ưu.
Bê tông cường độ cao cốt sợi: là bê tông cường độ cao có hoặc không có muội silic nhưng có thành phần cốt sợi. Cốt
sợi có thể là kim loại, sợi thủy tinh, sợi carbon hoặc các loại sợi khác tùy theo yêu cầu về tính năng và giá thành.
Trong thực tế các quy luật về bê tông chất lượng cao thường được thành lập trên cơ sở các quy luật của bê tông cường
độ thấp. Vì vậy cần lưu ý khi sử dụng các công thức này, nếu cần thiết thì phải tiến hành các thử nghiệm thích hợp với vật liệu

và phạm vi sử dụng.

3.

-

Hướng ứng dụng chính của BT CĐC
Hiện nay bê tông chất lượng cao được ứng dụng trong các lĩnh vực sau:
- Cột của các toà nhà cao tầng: việc sử dụng cột bê tông chất lượng cao sẽ chịu được tải trọng lớn hơn, cho phép giảm kích
thước mặt cắt cột, yêu cầu lượng cốt thép và ván khuôn sử dụng ít hơn (Mỹ và Đức).
- Trong xây dựng cầu: bê tông chất lượng cao thường được sử dụng cho các dầm cầu bê tông dự ứng lực với mục đích giảm
tải trọng bản thân dầm và tăng chiều dài kết cấu nhịp. Cường độ bê tông đã được sử dụng trong khoảng 60 - 100MPa (Mỹ.
Nhật Bản, Trung Quốc và Pháp). Các cầu của Đức , Hà Lan vào năm 1992 - 1995 đã dùng bê tông 60 - 80MPa.
- Trong các công trình ngoài khơi: dùng bê tông chất lượng cao giảm được trọng lượng bản thân, tăng độ bền cho kết cấu (Na
Uy, Thụy Điển, Anh, Úc.
Công trình hầm và Metro thường sử dụng bê tông chất lượng cao và bê tông cường độ cao cốt sợi để tăng độ bền trong muôi
trường làm việc phức tạp và tăng tuổi thọ của công trình. Tiêu biểu là các công trình hầm qua eo biểm Măng-sơ và hầm qua
đèo Hải Vân.
Các công trình nhà ở Trung Đông, Các công trình cầu mới được xây dựng trong năm 2001-2008 đều sử dụng bê tông chất lượng
cao với tuổi thọ khai thác trên 100 năm.
Bê tông chất lượng cao đã được sử dụng rộng rãi trên thế giới chứng tỏ các ưu thế nổi bật của loại bê tông này và đang được
áp dụng tại Việt Nam.

Câu 2 Tính chất được cải tiến của BT CĐC
Bê tông chất lượng cao có cường độ chịu nén và nhiều tính chất khác được cải thiện như: mô đun đàn hồi cao hơn, cường độ
chịu kéo cao, từ biến thấp hơn bê tông thường.

-

-

-

Cường độ chịu nén của bê tông là một trong những tính chất quan trọng nhất của bê tông. Cường độ chịu nén tuổi 28
ngày được dùng là chỉ tiêu để đánh giá chất lượng của bê tông. Cường độ chịu nén của bê tông chất lượng cao hiện nay
đã sử dụng từ 42MPa (6000 psi) đến 138 MPa (20'000 psi) và thường dùng bê tông có cường độ khoảng 84 MPa. Theo
tiêu chuẩn Mỹ và Anh, cường độ chịu nén được xác định bằng mẫu tiêu chuẩn hình trụ tròn 150x300mm (6x12 inh-sơ).
Theo tiêu chuẩn Việt Nam, cường độ chịu nén được xác định trên mẫu hình hộp lập phương 150x150x150mm.
Cường độ chịu kéo khống chế vết nứt của bê tông, đồng thời còn ảnh hưởng đến một số tính chất khác như: độ cứng, độ
bền của bê tông, khả năng dính bám với cốt thép... Bê tông có chất lượng cao thì cường độ chịu kéo cũng cao hơn từ 30 ÷
60% tuỳ theo thành phần của bê tông cường độ cao, nhưng tốc độ tăng cường độchịu kéo chậm hơn cường độ chịu nén.
Thông thường cường độ chịu kéo của bê tông chất lượng cao bằng khoảng 10%. Cường độ chịu kéo có thể được xác định
trực tiếp hoặc gián tiếp (thông qua cường độ chịu kéo bửa (ASTM C496) hoặc kéo uốn (ASTM C78).
Các nghiên cứu cũng cho thấy cường độ bê tông tăng thì mô đun đàn hồi tăng đáng kể từ 20 ÷ 40% tuỳ theo thành phần
của nó và bản chất của loại cốt liệu. Biến dạng dài hạn cuối cùng giảm đáng kể (ε t) chỉ còn khoảng 0,4 - 0,5 biến dạng
theo thời gian của bê tông thường. Tuy nhiên môđun chống cắt Gc tăng không nhiều (xem hình 6.1.).
Tốc độ phát triển cường độ của bê tông chất lượng cao nhanh hơn bê tông thường. Các loại bê tông truyền thống thường
7 ngày đạt 50% cường độ (tuổi 28 ngày), 14 ngày đạt 70-80% cường độ. Nhưng đối với bê tông chất lượng cao thì 7ngày
đã đạt 70-80% cường độ, 14 ngày đạt > 90% cường độ tuổi 28 ngày.
2


Các tính chất cơ học được cải tiến như vậy dẫn đến khả năng ứng dụng bê tông chất lượng cao. Những ứng dụng chính là các
công trình lớn đòi hỏi cường độ nén cao và các kết cấu bê tông DƯL (cầu, hầm, nhà, cảng lớn).
Các đặc tính cơ học của bê tông chất lượng cao so với bê tông thường

Câu 3: Định nghĩa và phân loại bê tông tự đầm
3.1 Định nghĩa
Bê tông tự đầm là kết quả nghiên cứu của các nhà khoa học Nhật Bản trên cơ sở phát triển phụ gia siêu dẻo Polyme thế hệ mới.
Được ứng dụng ở Nhật nhưng năm 80 của thế kỉ trước, ngày nay đang được sử dụng rộng rải trên toàn thế giới.

Có nhiều định nghĩa khác nhau về bê tông tự đầm, nhưng tóm lại thì vẫn dựa trên tính khác biệt và ưu việt của nó so với bê
tong thường. Ở Việt Nam, bê tông tự đầm được hiểu là bê tông có thành phần cốt liệu lớn giảm so với bê tông thường, có thêm
các chất bột và phụ gia tang dẻo, siêu dẻo. Khi thi công thì không cần đầm.
Lợi ích chính của bê tông tự đầm là trong quá trình thi công không cần công tác đầm nén từ đó sẽ giảm được các chi phí về
nhân công lao động; không gây tiếng ồn trong khi thi công nên rất thích hợp để thi công trong các điều kiện về độ ồn cao hay thi
công vào ban đêm gần khu dân cư; bê tông tự đầm có tính tỏa nhiệt kém do sử dụng tro bay dó đó có thể thi công lien tục cho
các khối lớn, dẫn đến giảm thời gian thi công và giảm các mối nối nên bê tông đạt được tính năng tối ưu hơn.
3.2. Phân loại
Ta có thể phân loại bê tông tự đầm dựa trên tính chảy lan (tính tự đầm).
- Tính chảy lan cực mạnh: là loại mà có thể thi công với tỉ lệ thép, bê tông là 300kg/1m 3
- Tính chảy lan mạnh: là loại mà có thể thi công với tỉ lệ thép, bê tông là 200kg/1m 3
- Tính chảy lan vừa: là loại mà có thể thi công với tỉ lệ thép, bê tông là 100kg/1m 3
Ngoài ra có thể phân phân loại theo thành phần, nhưng ít được sử dụng.
Câu 4: Tính năng và cách xác định của bê tông tự đầm
Bê tông độ linh động siêu dẻo (Bê tông tự đầm)
Bê tông tự đầm là kết quả nghiên cứu của các nhà khoa học Nhật Bản trên cơ sở phát triển phụ gia siêu dẻo Polyme thế hệ mới.
Được ứng dụng ở Nhật những năm thập kỷ 80 của thế kỷ trước, ngày nay được sử dụng rộng rãi trên thế giới. Có thể nêu lên
định nghĩa của bê tông tự đầm như sau:
Bê tông tự đầm là bê tông có độ linh động tuyệt cao, có thể tự chảy dưới tác dụng của trọng lượng bản thân để lấp đầy hoàn
toàn ván khuôn ngay cả khi có mật độ bố trí cốt thép dày đặc mà không cần đầm rung. Đồng thời các thành phần bê tông vẫn
giữ nguyên tính đồng nhất trong suốt quá trình vận chuyển và thi công.
Đặc trưng của bê tông tự đầm được thể hiện qua các chỉ tiêu sau:
- Độ sụt chảy: rót bê tông vào một khuôn hình chóp cụt, đáy dưới có đường kính 32cm, mặt đỉnh có đường kính 16cm. Khi nhấc
khuôn lên bê tông tụt xuống và tràn xoè ra với đường kính tối thiểu 65cm.
- Thời gian chảy qua phễu: Phễu hình V, miệng phễu có kích thước 490mm (500mm) X 75mm sau đó vuốt một đoạn 425mm với
độ dốc 1: 1 và cuốn phễu dài 150mm có mặt cắt 65mm x 75mm. Khi rót bê tông đầy phễu này, mở đáy dưới thời gian chảy
khoảng 6s là đạt tiêu chuẩn.
Ngoài ra để thử tính năng tự chảy của bê tông có thể dùng bình chữ U.
Bê tông tự đầm có những ưu điểm:
3

a. Hiệu quả kinh tế
- Thi công nhanh, giảm chi phí hoàn thiện bề mặt, giảm chi phí nhân công, thiết bị
- Dễ dàng lấp đầy ván khuôn hẹp, cho phép chế tạo những cấu kiện mỏng cho nên giảm lượng bê tông.
b. Cải thiện chất lượng bê tông và nâng cao độ bền lâu
- Bề mặt đồng nhất và phẳng
- Không cần đầm rung giảm khả năng bị thấm nước, tăng sức kháng thâm nhập của Clo, giảm mức độ cacbonát hóa và những
ảnh hưởng khắc nghiệt khác
- Tăng tuổi thọ công trình
c. Cải thiện điều kiện thi công
- Giảm tiếng ồn, ít gây ảnh hưởng sức khoẻ và an toàn
- Giảm ảnh hưởng tới môi trường xung quanh.
Bê tông tự đầm chỉ có nhược điểm chi phí vật liệu nhiều, nhưng giá trị gia tăng cao cho nên vẫn bù đắp được phần chi phí này.
Bảng 1 sau đây trình bày kết quả so sánh chi phí giá thành giữa bê tông thường và bê tông tự đầm. Chỉ số chi phí giá thành tổng
cộng của 2 loại bê tông là tương đương (chỉ số của bê tông tự đầm cao hơn khoảng 1%).

Bảng 1. So sánh chi phí giữa bê tông thường và bê tông tự đầm

Dự án A

Dự án B

Hạng mục
B.T thường

B.T tự đầm

B.T thường

B.T tự đầm

Giá thành bê tông

100

111

100

110

Công tác đổ B.T

15

10

11

9

Công tác ván khuôn

633

657

490

490

Công tác trát vữa

33

22

20

17

4


Tổng cộng

781

790

621

626

Bảng 2. So sánh thành phần cấp phối giữa bê tông thường và bê tông tự đầm

Chỉ tiêu thí nghiệm

Bê tông thường độ sụt Bê tông tự đầm độ sụt

80mm - 100mm
chảy 600mm - 700mm

Tỷ lệ W/C

0,36

Loại phụ gia

Phụ gia thông thường

Glenium

Cường độ nén 3 ngày (MPa)

40

50

7 ngày

55

65

21 ngày

63

72

28 ngày

70

80

Độ đặc (Kg/m3)

2410

2420

Lượng khí (độ rỗng)

2%

1.5%

Co ngót

480

480

Cường độ chịu uốn (MPa)

6.0

6.5

Thiết kế cấp phối

Thiết kế cấp phối

5


Xi măng

500 Kg

500 Kg

Tỷ lệ cát/cốt liệu

42%

48%

Đối với cốt liệu của bê tông tự đầm cần phải có kích thước hạt mịn, ví dụ loại hạt đường kính 0-4mm chiếm 53%, đường kính
hạt 4mm-8mm: 15%; đường kính hạt 8mm-16mm: 32%. Đường kính hạt lớn nhất từ 16mm đến 32mm.
Bảng 3. Tỷ lệ cấp phối của bê tông tự đầm

Tỷ lệ nước Tỷ lệ cát Trọng lượng Kg/m3
với cốt liệu
với lượng %
bột %

28.3

47.4

Phụ gia

W

C

FA

S

G

Loại

Liều lượng

170

400

200

694

795

SP8SBs

PX2.2%

Tính chất của loại vật liệu như sau:
Bảng 4. Bảng tính chất vật liệu

Ký hiệu vật liệu

Trọng lượng riêng

Giá trị độ mịn

C

Xi măng Poctland thường

3,15

3370 cm2/g

FA

Tro bay

2,27

3630 cm2/g

S

Cát

2,58

Cát

G

Đá

2,65

Đá nghiền, kích thước max 20mm

Câu 5: Khái niệm và phân loại bê tông cốt sợi.
6


1.

2.

Khái niệm:
Từ cổ xưa những loại sợi đã được sử dụng để tăng cường cho những vật liệu ròn. Châu Á trước kia vẫn thường sử
dụng những loại sợi hoặc rơm rạ để tăng cường cho những bức tường chát bằng bùn, thạch cao. Với những xi măng
pooc lăng người ta sử dụng sợi amiang.
Những nghiên cứu đầu tiên về sợi thép phân tán là của Romualdi, Balson và mandel. Vào cuối những năm 1950 và
đầu những năm 1960 đã sử dụng sợi composite vào trong bê tông.
Năm 1960, theo nghiên cứu của Shah và Swamy và một trong các nghiên cứu khác ở Mỹ, Anh, và Nga, bê tông cốt sợi
thép đường kính nhỏ nhất bắt đầu được sử dụng vào kết cấu mặt đường và mặt cầu.

Giữa năm 1960, Nawy và cộng sự của ông ta đã chỉ đạo nghiên cứu về sự làm việc lâu dài của những bó có nhiều
thanh nhỏ, lưới thủy tinh và những thanh bị biến dạng như thanh tăng cường chính trong kết cấu.
Bê tông là một vật liệu ròn vì vậy sau khi đạt được giá trị chịu lực lớn nhất thì bị gãy, do vậy cần tăng cường tính dẻo
của bê tông để nó có thể chịu được tải trọng lâu dài. Cách cải tiến mô phỏng lại các tổ chim bằng cách đưa vào bê tông
các cốt sợi được gọi là bê tông cốt sợi.
Phân loại:
• Theo cường độ có 3 loại bê tông cốt sợi: Bê tông cốt sợi (R n = 25 – 50Mpa); Bê tông cốt sợi cường độ cao (Rn =

•
•
•

60 – 100Mpa); Bê tông cốt sợi siêu cường độ (R n = 120 – 800Mpa).
Theo thể tích sợi: Bê tông cốt sợi (0.25 – 2.5%); Bê tông nhiều cốt sợi (10 – 25%).
Theo loại sợi: Bê tông cốt sợi thép, Bê tông cốt sợi tổng hợp, Bê tông cốt sợi thủy tinh, Bê tông cốt sợi cacbon,
Bê tông cốt sợi sơ dừa, vải và các cốt sợi tự nhiên khác.
Theo chất kết dính (Pha nền): Bê tông xi măng cốt sợi, Bê tông polymer cốt sợi (Epoxy).

Câu 6: Tính năng của sợi và bê tông cốt sợi
6.1. Tính năng của sợi:
6.1.1 Khả năng chịu tải trọng gây nứt bạn đầu:

Bê tông cốt sợi khi chịu uốn, về cơ bản, ứng xử tuyến tính gồm 3 đoạn như hình trên.
Đoạn OA: Thể hiện quan hệ giữa tải trọng và độ võng đàn hồi. Điểm A ứng với tải trọng gây nứt đầu tiên. Đoạn OA thể hiện ứng
xử như dầm bê tông không có cốt thép. OA khác nhau khi cường độ bê tông khác nhau. Độ võng ở giai đoạn này theo tiêu
chuẩn lấy bằng 0.05 mm. Sai đó tải trọng được truyền vào cốt sợi. Khi tải trọng bắt đầu tăng lên là khi cốt sợi bắt đầu tham gia
chịu lực. Cốt sợi đóng vai trò là cầu nối và hạn chế việc mở rộng vết nứt. Tải trọng tiếp tục tăng lên đến B. B là điển có tải trọng
7

lớn nhất. Trong giai đoạn này, sợi mất dần dính bám và kéo tuột có thể xảy ra nhưng chưa đạt đến cường độ đứt. Sau điểm B,
độ võng tiếp tục tăng lên cả khi tải trọng giảm. Trong giai đoạn này, điểm C ứng với flim = Lf/4
6.1.2. Cường độ chịu nén:
Sự tham gia của cốt sợi đến cường độ chịu nén là không đáng kể. Trong thí nghiệm ném mẫu, cường độ chịu nén là như nhau,
kết cấu chỉ bị pahs hoại chậm đi với bê tông cốt sợi.
Bê tông cốt sợi tốt nhất cho kết cấu chịu uông. Lượng sợi từ 0.5-1% theo thể tích có tác động rất tố. các tải trọng gây nứt đầu
tiên và chịu uốn cực đại đều bị ảnh hưởng bởi chức năng của sợi, lượng sợi và L/Df (tỉ số giữa chiều dài và đường kính của cốt
sợi)
Khi Vf < 0.5%, L/Df<50 ảnh hưởng của sợi đến cường độ chịu uốn nhỏ.
6.1.3. Chiều dài sợi tiêu chuẩn: Thông số chiều dài
lc: Chiều dài tiêu chuẩn của một sợi bị đứt và không bị kéo tuột khi vết nứt chia cắt sợi ở điểm giữa của nó
df: đường kính sợi
vb: cường độ dinh bám bề mặt
σf: cường độ sợi
Cũng có nhiều nghiên cứu để chứng minh mối quan hệ giữa khả năng kéo đứt trung bình và cường độ dính bám đá xi măng của
sợi theo chiếu dài sợi tiêu chuần và đã chứng minh được rằng cường độ của vật liệu tăng lên liên tục với chiều dài sợi. Nhưng
nếu tăng chiều dài sợi sẽ dẫn đến khả năng trộn khó khan. Lf= 10-20mm
Vb được xác định qua thì nghiệm kéo sợi ra khỏi nền. khả năng dính bám của sợi cũng dẽ đạt được giá trị lớn nhất khi liên tục
tăng chiều dài của sợi. Đến một giá trị nhất định, giá trị này cũng bắt đầu giảm.
6.1.4. Khoảng cách sợi tiêu chuẩn:
Khoảng cách giữa các sợi ảnh hưởng rất lớn đến cường độ của đá xi măng do mật độ cốt thép sợi nhiều làm khả năng hút năng
lượng lớn lên. Nhiều nghiên cứu đã chứng minh, khoảng cách giữa các sợi càng gần thì cường độ chịu kéo của bê tông càng
cao. Nếu s là khoảng cách giữa các sợi. s có thể được tính theo công thức sau:
s= 13.8 df √(1/ρ)
df: đường kính sợi
ρ: phần trăm sợi
6.1.5. Tính chất của sợi phụ thuộc vào điều kiện chiều dài và thể tích sợi:
Một hệ số “chỉ số cốt sợi” được đưa ta: Rf= Vf(lf/df)
Lf/df: hệ số sợi ≈ 35-50-70
6.1.6. Hướng của sợi tăng cường:

Hướng của sợi tăng cường liên quan đến tải trọng lớn nhất mà mẫu có thể đạt. Mong muốn hướng của sợi vuông góc với
phương phá hoại. Hệ số hiệu quả dao động từ 0.331-0.651 tùy thuộc vào vị trí của sợi, trát bằng tay hoặc san bằng để làm thay
đổi hướng của sợi.
6.2. Tính năng của bê tông cốt sợi:
6.2.1 Cường độ chịu nén
Tác động của sự tham gia của các sợi tăng cường đối với độ bền nén của bê tông dường như không đáng kể. Tuy nhiên độ dẻo
được tăng cường một cách đáng kể do sự tăng thể tích và tỉ lệ của các sợi đã được sử dụng
Độ dẻo là số đo khả năng hấp thụ năng lượng trong thời gian biến dạng. Nó có thể ước tính từ diện tích bên dưới đồ thị biến
dạng tải trọng
6.2.2 Cường độ chịu kéo
Khi thể tích của sợi tăng lên từ 0.25 – 1.25% cường độ chịu kéo của bê tông cốt sợt tăng lên đáng kể
6.2.3 Cường độ chịu uốn
Các sợi tăng cường dường như tác động đến độ lớn của cường độ chịu uốn của bê tông. Giai đoạn đầu tiên là giai đoạn tải
trọng gây nứt trong đồ thị độ võng tải trọng và giai đoạn kiểm soát thứ 2 là giai đoạn tải trọng cực hạn. Cả tải trọng gây nứt đầu
8


tiên và tải trọng chịu uốn cực hạn đều bị ảnh hưởng do chức năng của sản phẩm tập trung thể tích sợi p và tỉ lệ bên ngoài l/d f.
Tập trung thớ sợi ít hơn 0.5% thể tích khối vữa và tỉ lệ bên ngoài ít hơn 50 dường như có ảnh hưởng nhỏ hơn đến cường độ
chịu uốn mặc dù chúng vẫn có thể ảnh hưởng đến độ dẻo của bê tông
6.2.4 Cường độ chịu cắt
Do sợi phân bố ngẫu nhiên trong khối vữa tăng cường ứng suất chủ của dầm bê tông. Williamson cho thấy khi sử dụng 1.66%
sợi thép thẳng thay cho cốt thép dai, khả năng chịu cắt tăng lên 45%. Khi sử dụng các sợi thép với đầu biến dạng ở tỉ lệ thể tích
1.1%, khả năng chịu cắt tăng lên 45-67% và các dầm bị hỏng do uốn. Sử dụng các sợi 1 đầu uốn cong làm khả năng chịu cắt gần
như 100%
6.2.5 Co ngót và từ biến
Không có tiến triển nào trong việc làm co ngót và từ biến bê tông xảy ra khi cho thêm thớ sợi nhưng có lẽ có một sự giảm nhẹ
do nhu cầu về vữa dính trong hỗn hợp khi thở sợi được sử dụng. Gãy nứt do co ngót khô trong các nhân tố giới hạn có thể
được tăng nhẹ vì các vết gãy nứt bị hạn chết phát sinh do ảnh hưởng bắc cầu của các thớ sợi phân bố ngẫu nhiên.
6.2.6 Khả năng chịu tải trong động

Trạng thái của các cấu kiện bê tông cốt sợi chịu tải trọng động dường như gấp 3-10 lần bê tông không có cốt thép. Có thể thấy
rằng tổng số năng lượng hấp thụ bở dầm bê tông cốt sợi có thể gấp 40-100 lần so với bê tông không có cốt thép tùy thuộc vào
loại hình, hình dạng biến dang và phần trăm thể tích của sợi

Câu 7: Nguyên lý làm việc của bê tông cốt sợi .
Sợi có thể hoạt động ở hai quy mô trong qua trình nứt của pha hồ xi măng.

•

Quy mô vi cấu trúc: do các hiên tượng hóa lý xảy ra trong qua trình thủy hóa, xuất hiện một mạng vết nứt cực nhỏ. Nếu

•

lượng sợi có đầy đủ trong thể tích của phần hồ thì mỗi vi nứt có thể vắt qua một hoặc nhiều sợi. Tác dụng của các sợi
làm ổn định các vết nứt cực nhoe, làm chậm quá trình hư hỏng của vật liệu và hạn chế sự hình thành của vết nứt lớn
hơn.
Quy mô kết cấu: các sợi hoạt động như các vi cốt thép cho phép tránh được sự mở rộng vết nứt bằng cách chuyển các
tải trọng từ mép nọ sang mép kia của vết nứt, ở quy mô này sợi cải biến khả năng hút năng lượng của kết cấu bởi vậy
thay đổi quá trình phá hủy làm cho vật liệu chuyển từ phá hoại ròn sang phá hoại dẻo. Sợi có tác dụng khâu các vết nứt
ở mức độ vật liệu và kết cấu rõ rang. Rõ ràng tỉ lệ sợi càng cao thì tác dụng càng lớn. Tuy nhiên sợi sẽ làm rối loạn cấu
tạo hồ xi măng và ảnh hưởng đến tính dễ đổ của bê tông. Phẩm chất của compoite phụ thuộc vào hoạt động của tổ hợp
sợi hồ và sự phân bố của sợi trong pha xi măng. Phân tích tổ hợp của sợi và pha xi măng cần tính đến các tác động sau:
o Ứng suất kết dính ở mặt tiếp giáp, tính đàn hồi trước khi bong và ma sát sau khi bong.
o Sự đứt của sợi.
o Các tác dụng chịu uốn của sợi nếu sợi không thẳng góc với vết nứt.
o Ứng suất pháp ở mặt tiếp giáp nếu sợi có hình học phức tạp (sợi có các cấu tạo neo).
o Sự ép vỡ cục bộ của pha hồ xi măng.

Như vậy khả năng làm việc của bê tông cốt sợi phụ thuộc vào loại, dạng, đặc tính, cơ tính của sợi và cường độ của bê tông. Lực
phát sinh trong từng sợi riêng lẻ không chỉ phụ thuộc vào cường độ sợi và khả năng neo chặt mà còn phụ thuộc vào cường độ

của bê tông bao bọc nó.
Khả năng chuyển tải trọng của các sợi phụ thuộc vào mô đun đàn hồi của sợi. Nếu mô đun đàn hồi của sợi lớn hơn mô đun đàn
hồi của hồ lúc nứt nẻ, khi đó sợi có tác dụng hạn chế biến dạng tương ứng với một độ mở rộng vết nứt nhỏ. Ngược lại nếu mô
đun đàn hồi của sợi nhỏ hơn mô đun đàn hồi của phần hồ thì việc hạn chế các vết nứt không chấp nhận được. Như vậy, khi lựa
chọn các loại sợi tùy theo mục đích sử dụng việc xem xét mô đun đàn hồi của sợi là rất quan trọng.
9


Câu 8: Định nghĩa bê tông siêu bền UHPC
Bê tông siêu bền UHPC là lại bê tông có cường độ chịu nén từ 30000 đến 120000 psi (200 đến 800 Mpa). Loại có cường độ chịu
nén thấp ngày nay được sử dụng để xây dựng các cấu kiện kết cấu, lọa cường độ chịu nén cao được sử dụng trong các ứng
dụng phi kết cấu nhưu lát sàn, bảo vệ và kho chứa chất thải hạt nhân.
Đặc điểm chính của loại bê tông này là sử dụng bê tông bột mà trong đó cốt liệu và cát truyền thống được thay thế bằng thạch
anh đất kích cỡ dưới 0.6 mm. Dưới góc độ này, sự đồng nhất cảu hồn hợp được cả thiện đáng kể và do đó phân bố kích cỡ các
hạt được giảm đi bằng 2 bậc chiều dài. Một sự cả tiến lớn khác trong thuộc tính cảu bê tông đông cứng là tang giá trị mô đun
đàn hồi của vữa để giá trị của nó có thể đạt đến 6x10 6 đến 11x106 psi (55-75 GPa)
Sau đây là các đặc tính cơ học của UHPC đã được Richard và Cheyrezy đã phát triển:
Nâng cao tính đồng nhất cho mô đun đàn hồi tăng lên 11x10 6 psi (75 Gpa)
Tăng mật độ nén khô của các chất rắn khô. Trong khi muội silic với kích thước hạt nhỏ 0.1-0,5 μm và hàm lượng tối ưu
là 25% xi măng tinsht heo khối lượng.
Tăng khối lượng thể tích khô bằng cách duy trì bê tông tươi dưới áp suất sở giai đoạn mới đổ và trogn cả thời gian đúc.
Điều này dẫn đến việc loại bỏ các bọt khí , nước thải và giảm một phần hao hụt nhựa trong thời gian kết thúc ninh kết.
Tăng cường kết cấu nhỏ qua bảo dưỡng nóng trong 2 ngày ở nhiệt độ 194 oF (90oC) để đẩy mạnh phản ứng hoạt hóc
puzzolan của muội silic dẫn đến thu được cướng độ chịu nén tăn 30%.
Tăng dẻo bằng cách thêm một tỉ lệ thích hợp các thớ thép sợi nhỏ.
Bê tông siêu bền mặc dù là loại bê tông mới được phát triển nhưng tính ứng dụng thì ngày càng cao nhất là trong các kết cấu
đòi hỏi yêu cầu cao về độ bền. Tuy nhiên thi công khó và yêu cầu cao về kiểm soát chất lượng thành phần vật liệu đầu vào của
bê tông.
Các công trình lớn cần được tiến hành để tăng tính khả thi trong việc áp dụng vật liệu này và làm cho chúng sinh lợi cao. Chỉ với
tính đơn giản và tính khả thi trong ứng dụng và thu được sảm phầm cuối cùng, những bước phát triển này trong khoa chọ công

nghệ vật liệu có thể có được sự chấp nhận trên toàn cầu.
Câu 9.Vật liệu và thành phần của UHPC
Bêtông hiệu năng siêu cao (Ultra High Performance Concrete, UHPC) là công nghệ bêtông mang tính đột phá được phát
triển từ những năm 90 với tên gọi Reactive Powder Concrete (RPC), nó được mô tả là vật liệu bêtông có cường độ cực cao và có
tính dẻo dai lớn với cường độ nén đến 200 MPa và cường độ kéo khi uốn đến 40 MPa; cốt liệu của RPC nhỏ hơn 0.6 mm để hạn
chế việc sinh ra các vi nứt ở vùng truyền bề mặt giữa nền đá ximăng và cốt liệu do sự khác biệt về nhiệt độ trong quá trình đóng
rắn của bêtông.
Ngày nay, UHPC với cốt liệu lớn đến 8mm cũng dần được nghiên cứu phát triển mạnh.Nguyên lý cơ bản để tạo nên cấu trúc
đặc chắc cho bêtông nền của UHPC là xây dựng thành phần hỗn hợp hạt có độ chặt cao nhất, gia tăng chất lượng nền đá chất
kết dính, gia tăng chất lượng vùng truyền bề mặt giữa nền đá chất kết dính và cốt liệu; các loại bột siêu mịn đóng một vai trò
đặc biệt quan trọng trong việc chế tạo UHPC, phổ biến gồm có muội silic (silicafume), bột cát silic (quartz powder), tro bay (fly
ash), xỉ lò cao (ground granulated blast furnace slag) v..v, chúng không chỉ đóng vai trò hạt siêu mịn nhét đầy cấu trúc mà còn
tác dụng với calcium hydroxide Ca(OH)2 sinh ra trong quá trình thuỷ hoá ximăng để tạo thành khoáng chất lượng cao calcium
silicate hydrate C-S-H
Phụ gia siêu dẻo là thành phần không thể thiếu trong UHPC, sử dụng liều cao phụ gia siêu dẻo gốc polycarboxylate thì đặc
biệt thích hợp cho việc chế tạo UHPC có tính tự chảy tốt mà không bị phân tầng tách nước, thành phần hoá của ximăng sử dụng
thì có ảnh hưởng đến hàm lượng phụ gia siêu dẻo và quy trình thêm phụ gia siêu dẻo vào trong hỗn hợp bêtông để hỗn hợp
bêtông đạt khả năng tự chảy tốt, nhìn chung, hàm lượng phụ gia siêu dẻo gốc polycarboxylate dùng để chế tạo UHPC thì dao
động trong khoãng 3÷5% khối lượng bột ximăng.
Bêtông nền của UHPC là một nền đá đặc chắc cao nhưng rất dòn, sợi gia cường để tăng tính dẻo dai cho bêtông là điều bắt
buộc đối với UHPC, phổ biến nhất là sợi thép, để đảm bảo UHPC có khả năng tự chảy bởi trọng lượng bản thân và sự phân tán
cũng như định hướng của sợi thép được tốt thì hàm lượng sợi thép được sử dụng đến khoảng 2%
10


Câu 10.Ứng dụng của UHPC

a.

Làm vỏ bảo vệ bên ngoài

UHPC được dùng làm cho các lớp bảo vệ trong hơn 25 năm trong các hệ thống vận chuyển và lưu trữ thủy lực và khí nén
cho các vật liệu dễ bị ăn mòn như than đá, tro bay, xi măng, thép, cát Silica và các hóa chất.

b.

Sửa chữa bê tông
Đây là một trong những ứng dụng rất phổ biến của UHPC. Công việc sử chữa được thực hiện theo các bước sau:

c.

Gỡ bỏ phần bê tông bị hư hỏng, làm sạch trong nước và sau đó là phun cát
Có thể thay mới hay bổ sung thêm cốt thép
Đặt và nối khuôn đúc
Bơm UHPC có gia cường cốt thép từ phía đáy khuôn
Tháo khuôn sau 36 giờ
Tiến ra ngoài khơi
Với ứng dụng này, UHPC được dùng cho các mục đích:

d.

Tăng cường độ cho các bộ phận riêng lẻ toàn bộ cấu trúc khi đổ
Thêm các phần bổ sung khi đổ nhằm thay đổi cường độ vùng đã chọn
Tăng cường khả năng chịu lực
Giải quyết vấn đề mỏi cục bộ
Bảo mật
Từ rất nhiều những năm trước, các sản phẩm bảo mật làm từ UHPC đã được phát triển để bảo vệ con người cũng như của
cải khỏi tác động của súng đạn hay thuốc nổ.

e.

Sàn nhà công nghiệp
UHPC được ứng dụng trong ngành công nghiệp cho việc sản xuất các tấm sàn nhà nhờ đặc tính có cường độ đầu tiên và
cuối cùng cao, khả năng chị mài mòn lớn, không nhạy cảm khi đặt trên khu vực ẩm và rất thân thiện với môi trường.

Câu 11 : Nhu cầu và các mối quan tâm phát triển thép tiên tiến.
Ngày nay, lĩnh vực XD là một ngành kinh tế liên tục cạnh tranh giữa thép, bê tông và VLXD khác . Sự phát triển đều đặn về
cường độ của những vật liệu là một lẽ tất yếu.Tiêu chuẩn thép sử dụng cho xây dựng hiện nay có giá trị ứng suất chảy khoảng
345Mpa. Mức độ ứng suất tương đương cho phép của thép là 205 đến 220 Mpa. Sự tăng ứng suất hiệu quả dẫn đến khả năng
ổn định cho công trình.
Một vài ứng dụng bị tấn công bởi môi trường như sự ăn mòn bởi nước muối, vấn đề bảo vệ chống ăn mòn và phá hủy đã bắt
đầu được nghiên cứu và phát triển. Tuy nhiên, vật liệu cường độ cao dẫn đến hệ số tải trọng cao hơn, tính dẻo cao hơn, kết quả
là thép chiếm ưu thế cho các công trình XD cao hơn, lớn hơn và kéo dài tuổi tho hơn.Nền công nghiệp thép vẫn đang tiếp tục
phát triển để cải thiện thuộc tính của vật liệu, cường độ cao hơn và tính dẻo lớn hơn và hệ thống của kết cấu.
Những mối quan tâm :
Tính chịu lửa : thép tiên tiến từng được sản xuất để chế tạo những xà lan bốc dỡ hàng và phương pháp bảo vệ lửa kinh tế
hơn,nhưng tính chịu lửa vẫn được quan niệm như sản phẩm quan tâm cho kết cấu thép hơn vật liệu xây dựng khác,bởi vì
những bộ phận nhỏ hơn và khối lượng kết hợp với kết cấu thép.Sự thêm vào khả năng chịu nhiệt dẫn tới giá thành của kết cấu
và những kĩ sư phải làm việc theo hướng giảm giá thành
Buckling : kết cấu thép có những bộ phận nhỏ hơn và mức độ ứng suất lớn hơn các vật liệu xây dựng khác . Buckling và ổn định
trở nên tới hạn hơn như các vật liệu có cường độ cao hơn.
11


Sự mỏi và đứt gãy : Sự tăng ứng suất uốn, sự nhấn mạnh dựa trên tính dẻo và khả năng chịu đựng sau cùng và việc sử dụng kết
cấu hàn vó kết quả làm tăng tần số mỏi và đứt gãy trong cầu và hệ thống công nghiệp. Sự mỏi là vấn đề nghiêm trọng trong
thiết kế cầu. Sự gãy của thép trong xây dựng trở thành nghiêm trọng trong kết cấu có xét đến tải trọng động đất.
Khả năng chống ăn mòn : Thép có thể bị ăn mòn bởi môi trường, và vấn đề này có thể dẫn đến hưng hỏng nghiêm trọng. Để
duy trì khả năng này dẫn đến giá công trình xây dựng sẽ tăng lên.Mạ điện, sơn, và bao phủ lớp bảo vệ ăn mòn nhưng chúng có
thể làm tăng giá thành chế tạo của thép. Do đó nhưng kĩ sư vẫn đang tìm kiếm nhưng phương pháp làm giảm giá thành của nó.
Tính chất hàn : Hàn trong xây dựng thường được sử dụng do nó cho kết cấu khỏe hơn, cứng hơn và giảm trọng lượng và nhu

cầu vật liệu. Sự tăng cường độ chịu uốn và tiếp tục dựa trên phương pháp hàn vì thép cường độ cao hơn thường khó hàn .
Tính dẻo cho tải trọng động đất và các loại tải trọng khác : Tải trọng động đất thiết kế là nhu cầu cho một vài hệ thống kết cấu
công trình xây dựng,và thép là vật liệu lí tưởng cho việc thiết kế với tải trọng động đất vì nó là vật liệu có tính dẻo cao, cứng.

Câu 12: Thép chất lượng cao và thép chịu thời tiết
Vấn đề và mối quan tâm ngày nay là thường xuyên cải thiện những kĩ thuật trong thi công,do đó một vài vật liệu mới đã được
phát triển, trong đó có thép chất lượng cao và thép chịu thời tiết. Đặc điểm, tính chất cũng như ứng dụng của hai loại thép tiên
tiên này được trình bày dưới đây:
STT Đặc điểm/
Thép chất lượng cao (HPS- high
Thép chịu thời tiết (thép chống ăn mòn,
tính chất
performance steels)
thép thời tiết)
1
Mục tiêu
Thép chất lượng cao được phát triển
Thép bị ăn mòn khi tiếp xúc môi trường,
phát triển
để cả thiện cường độc hịu uốn trong khi việc sơn sửa tốn thời gian và chi phí. Yêu
vẫn đảm bảo khả năng hàn, sức kháng
cầu tăng khả năng chống ăn mòn cho
dẻo và tính mỏi của kết cấu.
thép.
2

Đặc điểm

Ứng suất kéo danh định khoảng 485
Mpa , một số có lên đến 695 Mpa đã

từng được phát triển nhưng không
được sản xuất thương mại hóa.

3

Ưu điểm

- Giới hạn chảy cao trên 500Mpa.
- Khả năng phục vụ và tính bền tốt
- Khả năng kiểm soát dao động tốt do
độ võng giới hạn thiết kế thấp

La một loại thép hợp kim có sức kháng ăn
mòn của không khí tốt hơn so với thép
Carbon. Khi đặt một cách thích hợp vào
không khí, thép này có một lớp gỉ đồng
làm giảm và trì hoãn quá trình ăn mòn và
tăng tuổi thọ phục vụ. không khí cục bộ
không bao gồm nước muối hoặc hàm
lượng các chất hóa học.
Thông thường, trong thép có lượng nhỏ
các chất Cu, Cr, Ni, P,…
Nguyên tắc là loại bỏ thành phần Cr
(<0.02%) và tăng hàm lượng Ni (≈ 3%)
Sử dụng phổ biến là thép hợp kim cường
độ cao A588.
- Sức kháng ăn mòn không khí tốt
- Một số loại thép được phát triển tạo sức
kháng ăn mòn do muối (JISF 2003c)
- Thép mới có khả năng cao về hạn chế sự

12


4

Nhược điểm

5

Ứng dụng

- Giảm sự nguy hiểm của mỏi với mức
độ ứng suất cao.
- Đảm bảo công nghệ hàn hoàn chỉnh.
Nếu hàn hợp lí, còn có thể tăng tính dẻo
của vật liệu HPS.
- Tăng khả năng ổn định cục bộ cho kết
cấu.
- Tốc độ ăn mòn thấp
- Mức độ ứng suất hoạt động cao, cần
thay đổi trong thiết kế và thi công.
- Cần đưa ra giới hạn thiết kế mới để
hiệu quả về kinh tế và thi công HPS
được cao hơn.

thấm vào sủa sắt clorua.
Hàm lượng Carbon được giảm, đảm bảo
sau 10 năm ngâm trong nước biển, độ ăn
mòn là 0.015 mm.

- HPS thường được sử dụng dạng cuộn
trong những dầm bản lai có cường độ
thấp hơn (A572 mức độ 50 hoặc 345
Mpa)
- Thường được sử dụng trong các công
trình cảng, cầu, nhà,…
- Trong các kết cầu mới với yêu cầu tang
khả năng chịu mỏi và độ ổn định.
- Ống thép HPS được sử dụng trong các
bộ phận dạng ống của kết cấu vòm hoặc
dàn, những hệ thống lai composite để
giảm độ võng, dao động và tang khả
năng ổn định cục bộ.

- Phổ biến là A588 có nhiều dạng: tấm,
thanh, đinh tán, bu lông,…
- Phát triểm đầu tiên vào 1930 ở Mĩ, tuy
nhiên được nghiên cứ và sử dụng chủ yếu
ở Nhật Bản, trong các công trình xây dựng
cầu, nhà cao tầng, yêu cầu tính dẻo là
quan trọng.
- Tùy môi trường có độ lắng đọng muối
khác nhau các loại thép mới được phát
triển để đáp ứng nhu cầu sử dụng
- 3 loại cường độ : 400 Mpa, 490Mpa, 570
Mpa và nhứng tấm dày trên 100mm là
loại thương mại phổ biến.

- Cũng có thể cần được sơn bảo vệ nếu có
yêu cầu về phục vụ sớm và lớp rỉ đồng sau

lớp sơn yếu.
- Ở những vùng ăn mong mạnh khi lượng
muối lắng đọng trong không khí lớn hơn
0.05md/dm2/ngày: cần phát triển loại
chống ăn mòn tốt hơn.
- Để cải thiện độ nhạy nứt của kim loại
hàn, cần giảm hàm lượng C (<0.06%)

Thép tiên tiến đang được nghiên cứu và ứng dụng ngày càng nhiều. Việc sử dụng cần phải xem xét về các đặc tính của thép để
phù hợp với nhu cầu sử dụng.

13. Loại kết cấu dùng thép tiên tiến

-

Cầu thép chất lượng cao:
Thép chất lượng cao (HPS) đã từng được phát triển để cái thiện cường độ chịu uốn trong khi vẫn đảm bảo tính năng hàn, tính
năng dẻo và sức kháng mỏi của những cây cầu và vượt được nhịp lớn. Thép chất lượng cao được làm lạnh và tôi thành những
tấm có hàm lượng hợp kim thấp (ASTM 709 2004) và họ đã phát triển để cải thiện tính dẻo, tính dai và tính hàn ở mối quan hệ
cường độ chịu uốn cao.
Nhìn chung những cấy cầu đã từng được thiết kế và xây dựng bằng vật liệu này, những kĩ sư cầu ngày nay đang tính đến những
dạng kết cấu mới, như kết cấu ống thép HPS làm tăng tính ổn định của kết cấu hoặc có thể kết hợp với bê tông trong những hệ
thống lai và composite bới vì giảm độ võng, dao động và khả năng ổn định cục bộ.

-

Kết cấu chịu nhiệt
Thép chịu nhiệt đã được phát triển ở Nhật Bản với mục tiêu giảm bớt số lượng của những thiết bị chống cháy.
Thép chịu nhiệt có mô đun đàn hồi ổn định từ nhiệt độ phòng cho đến 700 oC. Điểu này có nghĩa là những ngôi nhà cao tầng có
thể chịu được tới gãy vụn trong khi cháy.

13


Sự thêm vào 1 số nguyên tố như Mo, Nb, Cr và kiểm soát chặt chẽ quá trình ứng xử nhiệt là để tăng ứng suất uốn với nhiệt độ
cao. Ứng suất uốn của hợp kim chịu lửa gần như không đổi cho đến 400 oC và duy trì ứng suất không thấp hơn 2- 3 ứng suất uốn
ở nhiệt độ trong phòng cho đến 600oC
- Kết cấu chịu thời tiết
Thép bị ăn mòn khi tiếp xúc vs môi trường, việc sơn và bảo vệ kim loại đòi hỏi rất nhiều thời gian và chi phí, hiếm khi sự
ngăn chặn thép ăn mòn thép trong kết cấu bị bỏ qua.
Thép SN được sử dụng chủ yếu trong xây dựng cầu và những tòa nhà cao tầng nơi yêu cầu tính dẻo là cao. Théo SN đã được
sử dụng một vài năm trong các công trình cầu, sức kháng cự ăn mòn do không khí của thép này tốt hơn so với thép
Cacrbon. Khi đặt 1 cách thích hợp vào không khí, thép này có 1 lớp gỉ đồng làm giảm và trì hoãn sự ăn mòn và làm tăng tuổi
thọ phục vụ.
Thép A588 đã thể hiện có hiệu quả với tác động của môi trường, lớp gỉ đồng bảo vệ chống lại sự ẩm ướt hoặc mài mòn và
không khí cục bộ không bao gồm nước muối hoặc hàm lượng các chất hóa học.

-

Kết cấu chịu động đất
Thép là 1 loại vật liệu có cường độ cao, dễ uốn, trọng lượng nhẹ. Điều này rất quan trọng trong thiết kế công trình có xét đến tải
trọng động đât. Tuy nhiên trận động đất ở Northridge vào năm 1994 và Nanbu (Kobe) năm 1995 kết quả là thép của những tòa
nhà đều bị hư hỏng. Những sự việc trên cho thấy vật liệu chịu uốn không tự động bảo đảm kết cấu chịu uốn bởi vì vật liệu phải
sử dụng đúng cách để cho tính chất dễ uốn của vật liệu kiểm soát thuộc tính của hệ thống. một số kết quả nghiên cứu cho rằng
để tính dễ uốn lớn hơn là luôn luôn tiến tới. những nghiên cứu bao hàm toàn diện phá hủy do động đất gần đây đã được hoàn
thành, và yêu cầu những thay đổi mới đây yêu cầu cho thiết kế có xét đến tải trọng động đất của những kết cấu thép (AIJ 2001,
FEMA 350 2001, AISC 2002).
Ở Nhật Bản, những sản phẩm thép tính năng cao đã được phát triển vào năm 1980 và được áp dụng bởi tiêu chuẩn công
nghiệp Nhật Bản (JIS) vào năm 1994 (JSA 1994). Sự so sánh với loại thép thường truyền thống, thép mới, được thiết kế như
thép SN, có ý định thỏa mãn những yêu cầu sau:

1.
2.
3.
4.
5.

Giới hạn trên cho hệ số cường độ kéo và chảy
Giảm sự phân tna s của cường độ chảy
Hàm lượng Carbon thấp hơn và tính nhạy cảm nứt của mối hàn
Tăng tính dẻo bất chấp mọi khó khăn
Giới hạn dung sai của cỡ hình học.

14