BAO CAO THI NGHIEM CONG TRINH

Báo cáo Thí nghiệm Công trình

GVHD:

Đại học quốc gia Tp. Hồ Chí Minh
Trường Đại học Bách Khoa
Khoa Xây dựng

BÁO CÁO
THÍ NGHIỆM CÔNG TRÌNH

Trang 1


Báo cáo Thí nghiệm Công trình

GVHD:
MỤC LỤC

PHẦN I. THÍ NGHIỆM DÀN THÉP.................................................................................4
II. MỤC ĐÍCH THÍ NGHIỆM............................................................................................4
III. CẤU TẠO VÀ KÍCH THƯỚC DÀN THÉP................................................................4
IV. THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM..............................................................................................4
V. SƠ ĐỒ THÍ NGHIỆM.....................................................................................................5
VI. QUY TRÌNH THÍ NGHIỆM.........................................................................................5
VII. KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM............................................................................................6
VIII. TÍNH TOÁN LÍ THUYẾT.......................................................................................10

Đồ thị kết quả thí nghiệm về tải trọng-biến dạng...................................................11
Đồ thị kết quả thí nghiệm về tải trọng-độ võng......................................................13
IX. NHẬN XÉT VÀ BÌNH LUẬN.....................................................................................15

PHẦN II. THÍ NGHIỆM DẦM BÊ TÔNG CỐT THÉP................................................16
I. MỤC ĐÍCH THÍ NGHIỆM...........................................................................................16
II. CẤU TẠO, KÍCH THƯỚC DẦM BÊ TÔNG CỐT THÉP VÀ SƠ ĐỒ THÍ
NGHIỆM............................................................................................................................. 17
III. THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM...........................................................................................17
IV. QUY TRÌNH THÍ NGHIỆM.......................................................................................18
V. KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM.............................................................................................18
VI. SO SÁNH LÝ THUYẾT VỚI KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM.........................................23
VII. NHẬN XÉT VÀ BÌNH LUẬN...................................................................................25
I.

Trang 2


Báo cáo Thí nghiệm Công trình

GVHD:

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 quý báu đó cho chúng em trong suốt quá trình

thí nghiệm.
Tp. HCM tháng 08 năm 2020

Trang 3


Báo cáo Thí nghiệm Công trình

GVHD:

PHẦN I. THÍ NGHIỆM DÀN THÉP
II.

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.
III. CẤU TẠO VÀ KÍCH THƯỚC DÀN THÉP
- Kích thước của dàn thép:
+ 5 đốt x 1m/đốt = 5m
+ Chiều cao 0,5m

5134
2

- Các thanh cánh thép L 40x40x4 mm:
F = 3,08x2 = 6.16 cm2

Jx = 4,58cm4
E = 2,1x106 kG/cm2
- Các thanh bụng thép L 40x40x3 mm:
F = 2.35 cm2
Jx = 3.55 cm4
E = 2,1x106 kG/cm2
IV. THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM
1. Dụng cụ gia tải :
- Kích thủy lực 20T. Đường kính piston: Dpiston=5.82 cm
- 2 quang treo và đòn gia tải.
- Tải trọng tác dụng

P = 0,5 p (π D 2 / 4)

Trong đó:
- p: Suất gia tải kích thủy lực P (kG/cm2)
2. Thiết bị đo chuyển vị :
Trang 4


Báo cáo Thí nghiệm Công trình

GVHD:

- Đồng hồ đo chuyển vị bé (Dial micrometer)
3. Thiết bị đo biến dạng và ứng suất :
- Các cảm biến đo biến dạng thép (Strain gage)
Rg =120 Ω
Gage factor(GF) η=2.049
- Máy P3500 và bộ chuyển kênh SB10.

V.

SƠ ĐỒ THÍ NGHIỆM

1. Đo biến dạng:
Strain gage 1 : Strain gage 2 : Strain gage 3 : Strain gage 4 : Strain gage 5 : Strain gage 6
: Strain gage 7 .

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)

3. Đo độ võng :

Các vị trí đo ∆i trên dàn thép.
VI. QUY TRÌNH THÍ NGHIỆM
Dự tính cấp gia tải ∆P (kG/cm2) của kích thủy lực :
Diện tích Piston :
Fpiston =

π × 5.82 2
πD 2
=
= 26.6 (cm2)
4
4

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 4 cấp gia tải tác dụng lên dầm thép: 20, 40, 60, 80 (kG/cm2)
Trang 5


Báo cáo Thí nghiệm Công trình

GVHD:

VII. KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM
1. Thí nghiệm đo chuyển vị:
+ Lần 1 : 3 lần đo
Trị số đồng hồ trên kích
(kG/cm2)

P/2
(kG)

0
20
40
60
80

0
266
532
798
1064

Trị số đồng hồ trên kích
(kG/cm2)

P/2
(kG)

0
20
40
60
80

0
266
532

798
1064

Trị số đồng hồ trên kích
(kG/cm2)

P/2
(kG)

0
20
40
60
80

0
266
532
798
1064

Chuyển vị (mm)
1
0
0.01
0.01
1.26
1.12

2

0
0.942
1.996
2.628
3.837

3
0
0.83
0.80
1.25
2.18

Chuyển vị (mm)
1
0
0.03
1.25
1.54
1.48

2
0
1.042
1.854
2.596
3.795

3
0

1.0
1.2
1.23
2.18

Chuyển vị (mm)
1
0
0.01
0.32
1.2
1.37

2
0
1.06
1.819
2.682
3.763

3
0
0.44
1.26
2.23
3.22

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

0
20
40
60
80

P/2 (kG)
0
266
532
798
1064

Chuyển vị trung bình (mm)
1
0
0.02
0.527
1.33
1.32

2
0
1.015
1.89
2.64
3.8

3
0

0.76
1.09
1.57
2.53

+ Lần 2: 2 lần đo
Trị số đồng hồ trên kích
(kG/cm2)
0
20
40

P/2
(kG)
0
266
532

1
0
0.02
0.27

Chuyển vị (mm)
2
0
1.165
2.069

3

0
0.9
0.96
Trang 6


Báo cáo Thí nghiệm Công trình

GVHD:

60
80

798
1064

Trị số đồng hồ trên kích
(kG/cm2)

P/2
(kG)

0
20
40
60
80

0
266

532
798
1064

0.3
1.06

2.685
3.169

0.96
1.96

Chuyển vị (mm)
1
0
0.02
0.29
0.31
1.2

2
0
1.165
2.07
2.701
3.172

3
0

0.93
0.99
1.16
2.05

Giá trị trung bình:
Trị số đồng hồ trên kích
(kG/cm2)
0
20
40
60
80

P/2 (kG)
0
266
532
798
1064

Chuyển vị trung bình (mm)
1
2
3
0
0
0
0.02
1.165

0.865
0.28
2.07
1.32
0.305
2.7
1.485
1.13
3.17
2.155

 Giá trị trung bình các lần thí nghiệm:
Trị số đồng hồ trên kích
(kG/cm2)

P/2 (kG)

0
20
40
60
80
2. Thí nghiệm đo biến dạng:
-

0
266
532
798
1064

Chuyển vị trung bình (mm)
1
0
0.018
0.403
0.82
1.23

2
0
1.09
1.98
2.664
3.484

3
0
0.81
1.2
1.52
2.34

Lần 1: 3 lần đo:

Trị số đồng hồ
P/2 (kG)
trên kích (kG/cm2)
0
20

40
60
80

0
266
532
798
1064

Biến dạng ε (x 10-6)
Phần tử
1
0
0.687
0.672
0.660
0.643

Phần tử Phần tử Phần tử
2
3
4
0
0
0
1.056
1.315
1.168
1.054

1.299
1.188
1.053
1.288
1.203
1.052
1.269
1.226

Phần tử
5
0
1.003
1.022
1.034
1.055

Phần tử
6
0
0.862
0.849
0.843
0.828

Phần tử
7
0
2.125
2.059

1.713
1.675

Trang 7


Báo cáo Thí nghiệm Công trình

GVHD:

Biến dạng ε (x 10-6)

Trị số đồng hồ
P/2 (kG)
trên kích (kG/cm2)

0
20
40
60
80

Phần tử
1
0
0.685
0.673
0.660
0.648

0
266
532
798
1064

Phần tử
Phần tử 3
2
0
0
1.050
1.328
1.054
1.301
1.054
1.288
1.053
1.268

0
266
532
798
1064

Phần tử
5
0
0.986

1.019
1.032
1.060

Phần tử
6
0
0.876
0.854
0.844
0.827

Phần tử
7
0
1.726
1.686
1.662
2.529

Phần tử
6
0
0.872
0.862
0.851
0.837

Phần tử
7

0
1.922
1.744
1.831
1.732

Biến dạng ε (x 10-6)

Trị số đồng hồ
P/2 (kG)
trên kích (kG/cm2)

0
20
40
60
80

Phần tử
4
0
1.152
1.186
1.202
1.226

Phần tử
1
0
0.689

0.677
0.664
0.648

Phần tử
Phần tử 3
2
0
0
1.057
1.308
1.055
1.296
1.055
1.282
1.053
1.265

Phần tử
4
0
1.170
1.185
1.202
1.224

Phần tử
5
0
1.010

1.024
1.040
1.059

Giá trị trung bình:

Trị số đồng hồ
trên kích
P/2 (kG)
2
(kG/cm )
0
20
40
60
80
-

0
266
532
798
1064

Biến dạng ε (x 10-6)
Phần tử
1
0
0.687
0.674

0.661
0.646

Phần tử
2
0
1.054
1.054
1.054
1.053

Phần tử
3
0
1.317
1.300
1.286
1.267

Phần tử
4
0
1.163
1.186
1.202
1.225

Phần tử
5
0

1.000
1.022
1.035
1.058

Phần tử
6
0
0.87
0.855
0.846
0.831

Phần tử
7
0
1.924
1.83
1.735
1.978

Lần 2: 2 lần đo:

Trị số đồng hồ
trên kích
P/2 (kG)
2
(kG/cm )
0

0

Biến dạng ε (x 10-6)
Phần tử Phần tử Phần tử Phần tử Phần tử Phần tử Phần tử
1
2
3
4
5
6
7
0
0
0
0
0
0
0
Trang 8


Báo cáo Thí nghiệm Công trình

20
40
60
80

266
532

798
1064

Trị số đồng hồ
trên kích
P/2 (kG)
2
(kG/cm )
0
20
40
60
80

0
266
532
798
1064

0.608
0.672
0.663
0.652

GVHD:

1.058
1.058
1.057

1.056

1.307
1.289
1.280
1.270

1.172
1.189
1.201
1.214

1.011
1.032
1.043
1.057

0.864
0.873
0.866
0.854

1.716
1.752
1.767
1.604

Phần tử
6
0

0.862
0.870
0.867
0.853

Phần tử
7
0
1.715
1.750
1.765
1.605

Phần tử
6
0
0.863
0.872
0.867
0.854

Phần tử
7
0
1.712
1.751
1.766
1.605

Phần tử

6
0
0.867
0.864
0.856
0.843

Phần tử
7
0
1.818
1.791
1.751
1.792

Biến dạng ε (x 10-6)
Phần tử
1
0
0.618
0.673
0.664
0.653

Phần tử
2
0
1.060
1.058
1.055

1.054

Phần tử
3
0
1.304
1.287
1.282
1.270

Phần tử
4
0
1.170
1.190
1.200
1.215

Phần tử
5
0
1.010
1.032
1.045
1.053

Giá trị trung bình:
Trị số đồng hồ
trên kích
P/2 (kG)

2
(kG/cm )
Phần tử
1
0
0
0
20
266
0.613
40
532
0.673
60
798
0.664
80
1064
0.653

Biến dạng ε (x 10-6)
Phần tử
2
0
1.059
1.058
1.056
1.055

Phần tử

3
0
1.306
1.288
1.281
1.27

Phần tử
4
0
1.171
1.189
1.200
1.215

Phần tử
5
0
1.010
1.032
1.044
1.055

 Giá trị trung bình các lần thí nghiệm:

Trị số đồng hồ
trên kích
P/2 (kG)
2
(kG/cm )

0
20
40
60
80

0
266
532
798
1064

Biến dạng ε (x 10-6)
Phần tử
1
0
0.65
0.674
0.663
0.65

Phần tử
2
0
1.056
1.056
1.055
1.054

Phần tử

3
0
1.312
1.294
1.284
1.267

Phần tử
4
0
1.167
1.188
1.201
1.22

Phần tử
5
0
1.005
1.027
1.04
1.056

Trang 9


Báo cáo Thí nghiệm Công trình

GVHD:

VIII.TÍNH TOÁN LÍ THUYẾT

P
F

Ta có:

σ=

Mà, theo định luật Hooke:

σ = εE

Vậy:

ε=

P
FE

Trong đó:
σ : 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)
ε : 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:

1. Kết quả chuyển vị:
Trị số đồng hồ trên kích
(kG/cm2)
0
20
40
60
80

Chuyển vị (mm)

P/2 (kG)
0
266
532
798
1064

1
0
0.739
0.110
1.544
2.183

2
0
0.779
0.160
1.622

2.301

3
0
0.739
0.110
1.544

2. Kết quả nội lực:

Trị số đồng hồ trên kích
(kG/cm2)

0
20
40
60

Lực dọc (kG)
P/2 (kG)

0
266
532
798

Phần tử 3

Phần tử 5

Phần tử 9

0
0.983
1434.4
1974

0
840.4
1358
1910

0
282.6
562.2
672.2
Trang 10


Báo cáo Thí nghiệm Công trình

80

GVHD:

1064

1971.3

2750.4

754.8

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)

0
20
40
60
80

0
266
532
798
1064

Phần tử 3

Phần tử 5

Phần tử 9

0

154.06
228.22
301.27
455.33

0
148.07
217.15
286.16
434.23

0
68.02
96.84
125.57
193.59

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

Trị số đồng hồ trên kích
(kG/cm2)

P/2 (kG)

0
20
40
60
80

0
266
532
798
1064

Phần tử 3

Phần tử 5

Phần tử 9

0
79.18
113.98
148.75
227.93

0
75.85
108.7
141.55
217.4

0
37.78
54.41
64.12
101.9

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

Trang 11


Báo cáo Thí nghiệm Công trình

GVHD:

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

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

Trang 12


Báo cáo Thí nghiệm Công trình

GVHD:

 Đồ thị kết quả thí nghiệm về tải trọng-độ võng
• Điểm 1:

• Điểm 2

Trang 13

Báo cáo Thí nghiệm Công trình

GVHD:

• Điểm 3:

• Điểm 4:

Trang 14


Báo cáo Thí nghiệm Công trình

GVHD:

• Điểm 5:

IX.

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. Những đoạn cong trên đồ thị có thể phát sinh từ
những sai số trong quá trình thí nghiệm. Đặc biệt ở thí nghiệm xác định chuyển vị này,
dụng cụ sử dụng là dụng cụ cơ.

Trang 15


Báo cáo Thí nghiệm Công trình

GVHD:

PHẦN II. THÍ NGHIỆM DẦM BÊ TÔNG CỐT THÉP

Hình 2.1: Sơ đồ thực hành thí nghiệm dầm BTCT

Hình 2.2: Thực hành thí nghiệm dầm BTCT
I. 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 theo
TCXDVN 356-2005 với số liệu thực đo.

Trang 16


Báo cáo Thí nghiệm Công trình

GVHD:

II. CẤU TẠO, KÍCH THƯỚC DẦM BÊ TÔNG CỐT THÉP VÀ SƠ ĐỒ THÍ NGHIỆM.

2.2.1 Kích thước:
- Dầm BTCT có tiết diện chữ nhật bxh = 150x300mm. Chiều dài tổng cộng
L0=4000mm. Chiều cao làm việc của dầm h0= 266 mm (lớp bê tông bảo vệ cốt thép a =
36mm; a’ = 34mm)

2.2.2 Cốt thép:
- Cốt thép dọc As= 3φ
20, A’s = 2φ 12, với cường độ tính toán Rs=Rsc=430 MPa.
Thép đai Asw = φ 6a225, Cường độ chống cắt Rsw = 305 MPa.
2.2.3 Bê tông:
-

Mác thiết kế là M250 có cường độ chịu nén Rb =11,5 MPa, E= 27x103 MPa.

Hình 2.3: Tiết diện và bố trí cốt thép trong dầm

Hình 2.4: Sơ đồ thí nghiệm

III.

THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM

- Thiết bị kéo nén đa chức năng INSTRON 2294SV;
- Khung gia tải bằng thép;
- Các cảm biến đo biến dạng thép (Strain gage): Rg =120 Ω; Gage factor η=2.049
- Máy P3500 và bộ chuyển kênh SB10;
- Các đồng hồ điện tử đo độ võng;
Trang 17


Báo cáo Thí nghiệm Công trình

GVHD:

- Thước kẹp, thước kéo;

Hình 2.5: Máy P3500 và bộ chuyển kênh SB10

Hình 2.6: Đồng hồ điện tử đo độ võng
IV. QUY TRÌNH THÍ NGHIỆM

- Tiến hành đo các kích thước của dầm: b, h, L, L 0; Khoảng cách các đồng hồ đo chuyển vị
và chiều dài dầm được thể hiện trên hình trên;
- Điều khiển máy Instron để lun áp đặt 2 tải tập trung bằng nhau (P/2) lên mặt dầm trong
suốt quá trình gia tải;
- Gia tải theo từng cấp cho:
0; 2,5; 5,0; 7,5; 10 (KN)
- Tiến hành đo chuyển vị và biến dạng của dầm tại vị trí ∆ (giữa dầm);
V. KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM

Tiến hành gia tải theo các cấp tải: 0; 2,5; 5,0; 7,5; 10 (KN)

Cấp tải
(kN)

Biến dạng εi (10-6)
ε1

ε2

Chuyển vị (x 0.001 mm)
ε3

∆1

∆2

∆3
Trang 18


Báo cáo Thí nghiệm Công trình

GVHD:

(đồng hồ 1) (đồng hồ 2)

(đồng hồ 3)

1. Lần 1
0

0

0

0

0

0

0

2,5

-2141

+3290

-6314

655

770

162

5,0

-2161

+3328

-5481

2190

2460

574

7,5

-2168

+3345

-5260

2715

3045

705

10

-2180

+3347

-6241

3730

4155

961

0

0

0

0

0

0

0

2,5

-2135

+3170

-6473

675

785

173

5,0

-2151

+3073

-6382

1665

1915

441

7,5

-2166

+3120

-6332

2730

3060

702

10

-2180

+3161

-5994

3955

4350

1051

0

0

0

0

0

0

0

2,5

-2027

+3089

-5969

770

925

207

5,0

-2118

+3071

-6013

1815

2015

482

7,5

-2139

+3126

-5731

2880

3205

768

10

-2144

+3193

-5666

3750

4220

1019

0

0

0

0

0

0

0

2,5

-2050

+3076

-5652

985

1090

254

5,0

-2019

+3145

-5515

1610

1860

438

7,5

-1979

+3284

-5361

2700

3020

719

10

-1913

+3511

-5329

3785

4255

1027

2. Lần 2

3. Lần 3

4. Lần 4

Trang 19


Báo cáo Thí nghiệm Công trình

GVHD:

5. Lần 5
0

0

0

0

0

0

0

2,5

-1421

+3731

-4750

708

910

207

5,0

-1121

+3856

-4157

1645

1850

440

7,5

-2150

+4120

-5600

2715

3010

724

10

-2469

+5746

-2876

3805

4260

1039

 Giá trị trung bình của biến dạng và chuyển vị là:
Biến dạng ei
Cấp
tải
(kN)

ε1

0
2,5
5,0
7,5
10

0
-0.020
-0.019
-0.021
-0.022

ε2
0
0.033
0.033
0.034
0.038

Chuyển vị (mm)

ε3
0
-0.058
-0.055
-0.057
-0.052

∆1

∆2

∆3

(đồng hồ 1)

(đồng hồ 2)

(đồng hồ 3

0
7.586
17.850
27.480
38.050

0
8.960
20.20
30.680
42.480

0
2.006
4.750
7.236
10.194

Đồ thị tải trọng – độ võng dầm ở vị trí 1:

Đồ thị tải trọng – độ võng dầm ở vị trí 2:

Trang 20


Báo cáo Thí nghiệm Công trình

GVHD:

Đồ thị tải trọng – độ võng dầm ở vị trí 3:

Đồ thị tải trọng – biến dạng ở vị trí 1 (chịu kéo):

Đồ thị tải trọng – biến dạng ở vị trí 2 (chịu nén):

Trang 21


Báo cáo Thí nghiệm Công trình

GVHD:

Đồ thị tải trọng – biến dạng ở vị trí 3 (chịu kéo):

Đồ thị thể hiện rõ rằng chuyển vị tăng cùng với cấp tải và chuyển vị ở điểm 2
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.

Trang 22


Báo cáo Thí nghiệm Công trình

GVHD:

VI. SO SÁNH LÝ THUYẾT VỚI KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM

Theo lý thuyết bê tông cốt thép:

1. Moment đàn hồi tiết diện bê tông cốt thép Wo:
Fqd = bh + α(A S + A S' ) với
Es
21 × 10 4
α=
=
= 2.9
E b 27.5 × 10 3

⇒ Fqd = 15x30 + 2.9(9.41 + 2.26) = 493.8 (cm2)
bh 2
15 × 302
,
=
+ α [a. As + (h − a '). As ] =
+ 2.9[3.6 × 9.41 + (30 − 3.4) × 2.26] = 7022.6(cm3 )
2
2

Sqđ

S qđ

y1 =

Fqđ

=

7022.6

= 14.22(cm)
493.8

y 2 = h − y1 = 30 − 14.22 = 15.78(cm)
h
15 × 303
30
J b = I b + bh( y1 − ) 2 =
+ 15 × 30(14.22 − ) 2 = 34024(cm4 )
2
12
2
J qđ = J b + αAs ( y1 − a) 2 +αAs' ( y 2 − a ' ) 2
= 34024 + 2.9 × 9.41(14.22 − 3.6) 2 + 2.9 × 2.26 × (15.78 − 3.4) 2 = 38106(cm 4 )
Wo =

J qđ
y1

=

38106
= 2679.77(cm3 )
14.22

2. Moment kháng chống nứt đàn dẻo Wpl :
Wpl = 1.75W0 = 1.75 x 2679.77 = 4689.59 (cm3)
3. ψ s = 1.25 − j1s
Trong đó:

RbtnW pl
M

= 1.25 − 1.1

1.15 × 4689.59
= 0.668 < 1
10.20 × 103

Rbtn = 1.15 MPa

4. ψ b = 0.9
5. ν = 0.45 : tải ngắn hạn
α '
2.9
As
× 2.26
2
×
0.45
6. φ = 2ν
=
= 0.008
f
bho
15 × 26.6

7.

ξ=

1
1
=
= 0.3 < 1
2
1 + 5(δ + λ )
1 + 5(0.0009 + 0.007)2
β+
1.8 +
10 µα
10 × 0.023 × 2.9

Với:
µ=

As
9.41
=
= 0.023
bho 15 × 26.6
Trang 23


Báo cáo Thí nghiệm Công trình

δ=

GVHD:

M
10.2
=
= 0.0009
2
bho Rbn 15 × 26.62 ×1.1

λ = φ f (1 −

a'
3.4
) = 0.008(1 −
) = 0.007
ho
26.6

 2a '

 2 × 3.4

φf +ξ 2 
× 0.008 + 0.32 


ho
 ho = 1 − 26.6
8. z = 1 −
 × 26.6 = 25.6(cm)
2(φ f + ξ ) 
2(0.008 + 0.3) 








9.
B=

ho z
26.6 ×18.82
=
= 538 ×106 kNcm 2
ψs
ψb
0.668
0.9
+
+
Es As ν (φ f + ξ ) Eb bho 210000 × 9.41 0.45(0.008 + 0.3)27500 ×15 × 26.6

=538x108kNmm2
Từ đó ta có độ võng của dầm ứng với các giá trị tải trọng:
yB = β

Cấp tải

M max 2
5

L với β =
48
B

Mô men (kNm)

Độ võng (mm)

Vị trí 1

Vị trí 2

Vị trí 3

Vị trí 1

Vị trí 2

Vị trí 3

0

0

0

0

0

0

0

2.5

2.43

5.947

2.735

0.51759

1.2667

0.5826

5

3.13

7.647

3.535

0.66669

1.6288

0.753

7.5

3.83

9.347

4.335

0.81579

1.9909

0.9234

10

4.53

11.047

5.135

0.96489

2.353

1.0938

10. Đồ thị thể hiện mối quan hệ tải trọng và độ võng tại các vị trí đã chọn là.
- Vị trí 1:

Trang 24


Báo cáo Thí nghiệm Công trình

GVHD:

Vị trí 2:

- Vị trí 3.

VII.

-

NHẬN XÉT VÀ BÌNH LUẬN

Các thí nghiệm thực hiện trên vật liệu bê tông cốt thép thường gặp phải
những sai số khá lớn so với lý thuyết. sNguyên nhân là do loại vật liệu này khó đạt
Trang 25