Phân tích đánh giá cường độ bê tông các công trình cầu trên địa bàn thành phố đà nẵng quảng nam bằng phương pháp độ tin cậy

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

NGUYỄN ĐĂNG TÂN

PHÂN TÍCH ĐÁNH GIÁ CƢỜNG ĐỘ BÊ TƠNG
CÁC CƠNG TRÌNH CẦU TRÊN ĐỊA BÀN
THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG - QUẢNG NAM
BẰNG PHƢƠNG PHÁP ĐỘ TIN CẬY

LUẬN VĂN THẠC SĨ
KỸ THUẬT XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH GIAO THƠNG

Đà Nẵng – Năm 2017


ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

NGUYỄN ĐĂNG TÂN

PHÂN TÍCH ĐÁNH GIÁ CƢỜNG ĐỘ BÊ TƠNG
CÁC CƠNG TRÌNH CẦU TRÊN ĐỊA BÀN
THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG - QUẢNG NAM
BẰNG PHƢƠNG PHÁP ĐỘ TIN CẬY
Chuyên ngành

: Kỹ thuật Xây dựng Công trình giao thơng

Mã số

: 60.58.02.05

LUẬN VĂN THẠC SĨ
KỸ THUẬT XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH GIAO THƠNG

Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: TS. NGUYỄN LAN

Đà Nẵng – Năm 2017


LỜI CẢM ƠN

Họ vi n xin hân thành ảm ơn Thầy giáo TS. Nguyễn Lan đã tận tình
hƣớng dẫn - hỉ bảo trong quá trình làm luận văn.
Xin hân thành ảm ơn tập th
đƣờng Ph ng
Nẵng

H SĐH

án bộ giảng vi n

ho Xây d ng Cầu

HTQT Trƣờng Đ i họ

á h ho - Đ i họ Đà

n đào t o S u đ i họ - Đ i họ Đà Nẵng

ng gi đình b n b đã

động vi n và t o điều iện ho họ vi n trong thời gi n họ

o họ và hoàn

thành luận văn tốt nghiệp này.
Với thời gi n nghi n ứu và năng l

bản thân

n h n hế luận văn h

h n h ng tránh h i nh ng thiếu s t t n t i. Họ vi n rất mong nhận đƣợ
nh ng ý iến đ ng g p từ phí

á thầy

và b n b đ ng nghiệp đ luận văn

đƣợ hoàn thiện hơn.
Đà Nẵng, tháng 05 năm 2017


LỜI CAM ĐOAN

T i

m đo n đây là

Cá số liệu
đƣợ

i

ng trình nghi n ứu ủ ri ng t i.

ết quả tính tốn n u trong luận văn là trung th

ng bố trong bất ỳ

và hƣ từng

ng trình nào há .

Tác giả luận văn

Nguyễn Đăng Tân


PHÂN TÍCH ĐÁNH GIÁ CƢỜNG ĐỘ BÊ TƠNG CÁC CƠNG TRÌNH
CẦU TRÊN ĐỊA BÀN THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG-QUẢNG NAM BẰNG
PHƢƠNG PHÁP ĐỘ TIN CẬY
Họ vi n: Nguyễn Đăng Tân
Chuy n ngành: ỹ thuật xây d ng ng trình
giao thơng
Mã số: 109150303 h : 31 Trƣờng Đ i họ á h ho - ĐHĐN
Tóm tắt - Trong thiết ế ết ấu TCT sứ háng ấu iện TCT
phụ thuộ
vào ƣờng độ ủ b t ng. Cƣờng độ b t ng là một biến số ngẫu nhi n

á đặ
trƣng nhƣ giá trị trung bình độ lệ h huẩn phƣơng s i hệ số độ lệ h (bi s f tor) phụ
thuộ vào tính hất ốt liệu hất ết dính phƣơng pháp thi ng trình độ t y nghề thi
ng ủ
ng nhân. Luận văn thu thập số liệu thống
ƣờng độ b t ng ủ một số
ng trình ầu tr n đị bàn Đà Nẵng – Quảng N m. Từ đ tính tốn á đặ trƣng ủ
ƣờng độ b t ng so sánh với á th ng số đặ đặ trƣng ƣờng độ b t ng theo á
ti u huẩn ủ á nƣớ nhƣ AASHTO 2010 ACI 318, BS 8110 : 1997, EN
1991:2004. Đ ng thời tá giả đã tính tốn sứ háng ủ ết ấu dầm ầu theo số liệu
thống đặ trƣng b t ng hảo sát th tế và theo số liệu thống
huẩn ủ á ti u
huẩn đã n u ở tr n. Cuối ng tá giả tính tốn và phân tí h độ tin ậy sứ háng ủ
ết ấu dầm ầu với số liệu thống đặ trƣng ƣờng độ b t ng th tế á
ng trình
ầu ở đị bàn Đà Nẵng – Quảng N m.
Từ khóa- Cƣờng độ b t ng độ lệ h huẩn phƣơng s i hệ số độ lệ h độ tin
ậy.
ANALYTICAL ASSESSMENT OF CONCRETE MEASUREMENT OF
CONCRETE PROJECTS ON DA NANG CITY-QUANG NAM PROVINCE
WITH RELIABLE METHOD
Abstract - In reinforced concrete design, the resistance of reinforced concrete
structures depends on the strength of the concrete. Concrete strength is a random
variable with characteristics such as mean, standard deviation, variance, bias factor
depending on aggregate properties, adhesives, public, skill level of construction
workers. The thesis collected concrete intensity data of some bridges in Da Nang Quang Nam. From that, calculate the characteristics of the strength of concrete
compared to concrete characteristics according to the standards of countries such as
AASHTO 2010, ACI 318, BS 8110: 1997, EN 1991: 2004. At the same time, the
author has calculated the resistance of the bridge beams texture according to concrete
statistics of the surveyed reality and the standard statistics of the above mentioned

standards. Finally, the author calculates and analyzes the reliability of the bridge
girder's structural strength against concrete statistics of the actual concrete strength of
the bridges in Da Nang - Quang Nam.
Keyword- Concrete intensity, standard deviation, variance, coefficient of
deviation, reliability


MỤC LỤC
MỞ ĐẦU .............................................................................................................. 1
1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI ............................................................ 1
2. MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU ..................................................................... 1
3. ĐỐI TƢỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU.......................................... 1
4. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ............................................................ 2
5. Ố CỤC ĐỀ TÀI ...................................................................................... 2
6. Ý NGHĨA HOA HỌC-THỰC TIỄN ĐỀ TÀI ....................................... 2
CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN BÊ TÔNG VÀ CÁC ĐẶC TRƢNG THỐNG
KÊ CỦA BÊ TÔNG DÙNG TRONG XÂY DỰNG CẦU ............................... 3
1.1 TỔNG QUAN VỀ CÁC LOẠI Ê TÔNG DÙNG TRONG XÂY DỰNG
CẦU....................................................................................................................... 3
1.1.1
t ng ốt thép ( TCT) ..................................................................... 3
1.1.2 ết ấu b t ng ốt thép ứng suất trƣớ ............................................. 3
1.2. CÁC ĐẶC TRƢNG THỐNG Ê VỀ ĐẶC TÍNH Ê TƠNG TRONG
XÂY DỰNG CẦU ................................................................................................ 6
1.2.1. Cấp độ bền........................................................................................... 9
1.2.2. Mác bê tông ......................................................................................... 9
1.2.3. Tƣơng qu n gi
ấp độ bền và má b t ng .................................... 9
1.2.4. Cƣờng độ ủ b t ng ......................................................................... 9
1.3. CÁC MƠ HÌNH THỐNG Ê CƢỜNG ĐỘ Ê TÔNG TRONG CÁC TIÊU

CHUẨN THIẾT Ế ............................................................................................ 10
1.3.1. Đánh giá ƣờng độ b t ng theo ti u huẩn Việt N m .................... 10
1.3.2. Đánh giá ƣờng độ b t ng theo BS 8110 : 1997 ............................ 13
1.3.3. Đánh giá ƣờng độ b t ng theo EN 1991:2004 .............................. 14
1.4. ẾT LUẬN CHƢƠNG 1............................................................................. 16
CHƢƠNG 2. KHẢO SÁT VÀ PHÂN TÍCH ĐẶC TRƢNG CƢỜNG ĐỘ BÊ
TƠNG CÁC CƠNG TRÌNH CẦU ĐANG XÂY DỰNG TRÊN ĐỊA BÀN
TP ĐÀ NẴNG VÀ QUẢNG NAM ................................................................... 17
2.1. LỰA CHỌN DỰ ÁN XÂY DỰNG CẦU HẢO SÁT .............................. 17
2.1.1. Cầu số 2 ............................................................................................. 17
2.1.2. Cầu he Răm .................................................................................... 19
2.1.3 Cầu S ng Y n .................................................................................... 21
2.1.4 Cầu Quá Giáng ................................................................................... 22
2.1.5 Cầu S ng Cái...................................................................................... 24


2.2 QUY TRÌNH THÍ NGHIỆM CƢỜNG ĐỘ Ê TƠNG HIỆN TRƢỜNG ... 25
2.2.1 Phƣơng pháp lấy mẫu hỗn hợp b t ng ............................................ 25
2.2.2. Đú mẫu b t ng ............................................................................... 26
2.2.3. ảo dƣỡng mẫu b t ng .................................................................... 29
2.3. HẢO SÁT THỐNG Ê CƢỜNG ĐỘ Ê TƠNG MỘT SỐ CƠNG
TRÌNH CẦU ĐANG XÂY DỰNG TRÊN ĐỊA ÀN TP ĐÀ NẴNG VÀ
QUẢNG NAM .................................................................................................... 33
2.4. ẾT QUẢ PHÂN TÍCH THỐNG Ê ĐẶC TRƢNG CƢỜNG ĐỘ Ê
TÔNG XÂY DỰNG CẦU .................................................................................. 45
2.4.1 Cầu số 2 .............................................................................................. 45
2.4.2 Cầu he Răm ..................................................................................... 46
2.4.3 Cầu S ng Yên .................................................................................... 47
2.4.4 Cầu Quá Giáng ................................................................................... 48
2.4.5 Cầu S ng Cái...................................................................................... 49

2.5 SO SÁNH CÁC ĐẶC TRƢNG THỐNG Ê CƢỜNG ĐỘ Ê TÔNG ...... 51
2.6. ẾT LUẬN CHƢƠNG 2............................................................................. 51
CHƯƠNG 3. NH
N
IN C
C NG
NH
I
I
H NG
CƯ NG
NG H
C H NH H
N NG
............................................................................................................................. 53
3.1 CƠ SỞ THIẾT Ế VÀ ĐÁNH GIÁ CẦU THEO LÝ THUYẾT ĐỘ TIN
CẬY..................................................................................................................... 53
3.1.1 hái niệm độ tin ậy và á phƣơng pháp xá định hỉ số độ tin ậy.... 53
3.1.2 Tuổi thọ thiết ế và độ tin ậy mụ ti u............................................. 57
3.1.3 Định d ng á ti u huẩn thiết ế và đánh giá ết ấu ầu theo hệ số
sứ háng và hệ số tải trọng ................................................................................ 58
3.2 CÁC MƠ HÌNH THỐNG Ê VỀ TẢI TRỌNG VÀ SỨC HÁNG CHO
PHÂN TÍCH ĐỘ TIN CẬY CỦA ẾT CẤU NHỊP CẦU ................................ 58
3.2.1 M hình tải trọng................................................................................ 58
3.2.2 M hình thống sứ háng .............................................................. 59
3.2.3 Xây d ng hàm tr ng thái .................................................................... 60
3.3 VÍ DỤ TÍNH TỐN ĐỘ TIN CẬY ẾT CẤU NHỊP CẦU ....................... 61
3.3.1 Ví dụ phân tí h độ tin ậy dầm ầu S ng y n ................................... 61
3.3.2 Ví dụ phân tí h độ tin ậy dầm ầu he Răm ................................... 66
3.4. ẾT LUẬN CHƢƠNG 3 ............................................................................ 69

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .......................................................................... 70
DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO
QUYẾT ĐỊNH GIAO ĐỀ TÀI LUẬN VĂN (Bản sao)


DANH MỤC CÁC BẢNG

Số hiệu
Tên bảng
Trang
bảng
1.1
Qui định sử dụng ấp và má b t ng trong TCXDVN 5574:2012
6
1.2
Quy định sử dụng m b t ng theo ti u huẩn ti u huẩn thi ng
8
ầu đƣờng bộ TCCS 02-2010/TCĐ VN (AASHTO)
1.3
ảng đánh giá ƣờng độ b t ng theo M và ấp độ bền.
10
1.4
Má b t ng ấp độ bền b t ng và ƣờng độ hịu nén tính tốn
12
theo TCVN 5574:1991 và TCXDVN 5574:2012
1.5
Cá y u ầu về s đảm bảo ƣờng độ đặ trƣng hịu nén ủ b
13
tông
1.6

Đánh giá ấp độ bền b t ng với mẫu lập phƣơng 150 mm
14
2.1
í h thƣớ mẫu b t ng thí nghiệm
27
2.2
Kích thƣớ vi n mẫu thí nghiệm ƣờng độ b t ng
27
2.3
ảng thống
ƣờng độ b t ng mẫu hảo sát Ri ủ ầu Số 2
34
2.4
ảng thống
ƣờng độ b t ng mẫu hảo sát Ri ủ ầu he
36
Răm
2.5
ảng thống
ƣờng độ b t ng mẫu hảo sát Ri ủ ầu S ng
37
Yên
2.6
ảng thống
ƣờng độ b t ng mẫu hảo sát Ri ủ ầu Quá
40
Giáng
2.7
ảng thống
ƣờng độ b t ng mẫu hảo sát Ri ủ ầu S ng

42
Cái
2.8
ảng thống
đặ trƣng ƣờng độ b t ng mẫu hảo sát ủ ầu
45
Sông Cái
2.9
ảng thống
đặ trƣng ƣờng độ b t ng mẫu hảo sát ủ ầu
46
he Răm
2.10
ảng thống
đặ trƣng ƣờng độ b t ng mẫu hảo sát ủ ầu
47
Sông Yên
2.11
ảng thống
đặ trƣng ƣờng độ b t ng mẫu hảo sát ủ ầu
48
Quá Giáng
2.12
ảng thống
đặ trƣng ƣờng độ b t ng mẫu hảo sát ủ ầu
49
Sông Cái
2.13
ảng thống đặ trƣng ƣờng độ b t ng theo ti u huẩn.
51

2.14
ảng thống đặ trƣng ƣờng độ b t ng theo số liệu hảo sát.
51
3.1
Phân lo i độ tin ậy theo EN 1991
57


Số hiệu
bảng
3.2
3.3
3.4
3.5
3.6
3.7
3.8
3.9
3.10
3.11
3.12
3.13
3.14

Tên bảng
Cá ti u huẩn n toàn ho đánh giá ầu
Cá th m số thống
ủ tĩnh tải
Cá th m số thống ho t tải
ảng á giá trị λR, COVR

Cá th m số thống
ủ R D L
ết quả tính tốn hệ số β theo số liệu thống ti u huẩn
ết quả tính tốn hệ số β theo số thống vật liệu hảo sát
ết quả tính tốn hệ số β hi th m số COVf’ th y đổi
ết quả tính tốn hệ số β hi th m số λf’ th y đổi
ết quả tính tốn hệ số β theo số liệu thống ti u huẩn
ết quả tính tốn hệ số β theo số thống vật liệu hảo sát
ết quả tính tốn hệ số β hi th m số COVf’ th y đổi
ết quả tính tốn hệ số β hi th m số λf’ th y đổi

Trang
58
59
59
60
63
63
63
65
65
66
67
68
68


DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ

Số hiệu

các hình
1.1
2.1
2.2
2.3
2.4
2.5
2.6
2.7
2.8
2.9

Tên hình
Qu n hệ - ứng suất biến d ng theo S 8110
hu n đú mẫu b t ng ầu he Răm
Thí nghệm độ sụt b t ng ầu he Răm
Đú mẫu b t ng ầu he Răm
Thí nghiệm nén mẫu b t ng
Lấy mẫu và thí nghệm độ sụt b t ng ầu S
Lấy mẫu và thí nghệm độ sụt b t ng ầu S
Đú mẫu b t ng ầu S ng Y n
Đú mẫu b t ng ầu S ng Y n
i u đ tần suất ƣờng độ mẫu huẩn Ri
thiết ế 30MP
i u đ phân bố ƣờng độ mẫu huẩn Ri
thiết ế 40MP
i u đ phân bố ƣờng độ mẫu huẩn Ri
thiết ế 20MP
i u đ phân bố ƣờng độ mẫu huẩn Ri
thiết ế 25MP

Trang

ủ b t ng ƣờng độ

13
30
30
31
31
32
32
33
33
45

ủ b t ng ƣờng độ

46

ủ b t ng ƣờng độ

46

ủ b t ng ƣờng độ

47

2.13

i u đ phân bố ƣờng độ mẫu huẩn Ri ủ b t ng ƣờng độ
thiết ế 35MP

47

2.14

i u đ phân bố ƣờng độ mẫu huẩn Ri ủ b t ng ƣờng độ
thiết ế 30MP

48

2.15

i u đ phân bố ƣờng độ mẫu huẩn Ri ủ b t ng ƣờng độ
thiết ế 50MP

48

2.16

i u đ phân bố ƣờng độ mẫu huẩn Ri ủ b t ng ƣờng độ

49

2.10
2.11
2.12

ng Y n

ng Y n

thiết ế 30MP
2.17
2.18
2.19

i u
thiết
i u
thiết
i u
thiết

đ phân bố ƣờng độ mẫu huẩn Ri ủ b t ng ƣờng độ
ế 50MP
đ phân bố ƣờng độ mẫu huẩn Ri ủ b t ng ƣờng độ
ế 25MP
đ phân bố ƣờng độ mẫu huẩn Ri ủ b t ng ƣờng độ
ế 30MP

49
50
50


Số hiệu
các hình

Tên hình

Trang
50

3.1
3.2
3.3
3.4
3.5

i u đ phân bố ƣờng độ mẫu huẩn Ri ủ b t ng ƣờng độ
thiết ế 45MP
Hàm mật độ xá suất tải trọng sứ háng và bi n n toàn
S th y đổi độ tin ậy theo thời gi n.
Mối tƣơng qu n gi β và COVf’
Mối tƣơng qu n gi β và λf’
Mối tƣơng qu n gi β và COVf’

54
57
64
64
67

3.6

Mối tƣơng qu n gi

67

2.20

β và λf’


1
MỞ ĐẦU
1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI
Quy trình thiết ế ầu ủ Việt N m hiện t i 22TCN 272-05 d
hủ yếu tr n
quy trình thiết ế ầu AASHTO-LRFD-1998 ủ Ho
ỳ. Triết lý thiết ế ầu ủ
AASHTO và á nƣớ ti n tiến hiện n y d tr n phƣơng pháp thiết ế theo xá suất.
Theo phƣơng pháp này thì á biến thiết ế li n qu n đến tải trọng và sứ háng đều là
á biến ngẫu nhi n. D tr n phƣơng pháp xá suất á nhà bi n so n ti u huẩn hiệu
huẩn á th m số thiết ế đ xá định á hệ số tải trọng hệ số sứ háng tr n ơ sở
đảm bảo độ tin ậy mụ ti u. Cá bảng ti u huẩn th hành d ng ho á ỹ sƣ đã
đƣợ á nhà nghi n ứu bi n so n ti u huẩn hiệu huẩn đ h ng n phải d ng
phƣơng pháp phân tí h xá suất tr tiếp h y n gọi là phƣơng pháp bán xá suất.
D tr n d liệu thống thu thập đƣợ ủ từng ng từng Quố gi mỗi nƣớ định
ỳ hoảng 2-4 năm phân tí h ập nhật ti u huẩn thiết ế ầu ph hợp với á d liệu
thống thu thập đƣợ .
Trong thiết ế ết ấu TCT sứ háng ấu iện TCT phụ thuộ vào ƣờng
độ ủ b t ng. Cƣờng độ b t ng là một biến số ngẫu nhi n
á đặ trƣng nhƣ giá
trị trung bình độ lệ h huẩn phƣơng s i hệ số độ lệ h (bi s f tor) phụ thuộ vào tính
hất ốt liệu hất ết dính phƣơng pháp thi ng trình độ t y nghề thi ng ủ
ng
nhân. Việ xá định á d liệu thống về ƣờng độ b t ng á
ng trình xây d ng

ầu từ đ tính tốn á đặ trƣng thống
li n qu n đến sứ háng phụ vụ hiệu
huẩn hệ số tải trọng hệ số sứ háng hoặ phân tí h độ tin ậy ết ấu là rất ần thiết.
Đây ũng hính là lý do hình thành đề tài: “Phân tích đánh giá cường độ bê tơng các
cơng trình cầu trên địa bàn thành phố Đà Nẵng-Quảng Nam bằng phương pháp độ
tin cậy”
2. MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU
- Nghi n ứu á đặ trƣng ƣờng độ ủ b t ng đƣợ sử dụng trong ti u
huẩn Việt N m và á ti u huẩn há tr n thế giới.
- hảo sát thống
đặ trƣng ƣờng độ b t ng một số ng trình ầu đ ng
xây d ng tr n đị bàn TP Đà Nẵng và Quảng N m.
- Phân tí h s ảnh hƣởng á đặ trƣng thống
b t ng thu thập đƣợ đến độ
tin ậy ng trình ầu.
- Đƣ r huyến áo về hệ số độ tin ậy ủ đặ trƣng ƣờng độ b t ng trong
tính tốn thiết ế á
ng trình t i đị bàn TP Đà Nẵng và Quảng N m .
3. ĐỐI TƢỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU
3.1. Đối tƣợng nghiên cứu
- hảo sát đặ trƣng thống
ƣờng độ b t ng xây d ng ầu tr n đị bàn
TP.Đà Nẵng và Quảng N m và ảnh hƣởng đến độ tin ậy ng trình ầu.


2
3.2. Phạm vi nghiên cứu
- Nghi n ứu đặ trƣng thống
ƣờng độ b t ng một số ầu đ ng xây d ng
tr n đị bàn TP Đà Nẵng và Quảng N m.

4. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
- Nghi n ứu lý thuyết ết hợp th nghiệm
5. BỐ CỤC ĐỀ TÀI
- Mở đầu
- Chƣơng 1: Tổng qu n b t ng và á đặ trƣng thống
ủ b t ng d ng trong
xây d ng ầu.
- Chƣơng 2: hảo sát và phân tí h đặ trƣng ƣờng độ b t ng một số cơng trình
ầu đã xây d ng tr n đị bàn TP Đà Nẵng và Quảng N m.
- Chƣơng 3: Phân tí h độ tin ậy ng trình ầu d tr n d liệu thống
ƣờng
độ b t ng.
- ết luận và iến nghị
6. Ý NGHĨA KHOA HỌC-THỰC TIỄN ĐỀ TÀI
- Việ nghi n ứu ủ đề tài giúp th m th ng tin h u í h về vật liệu b t ng đặ
trƣng ƣờng độ b t ng d ng trong xây d ng ầu.
- Từ ết quả th nghiệm so sánh đánh giá và đƣ r huyến áo về hệ số độ tin
ậy ủ đặ trƣng ƣờng độ b t ng trong tính tốn thiết ế á
ng trình t i đị bàn
TP Đà Nẵng và Quảng N m.


3
CHƢƠNG 1
TỔNG QUAN BÊ TÔNG VÀ CÁC ĐẶC TRƢNG THỐNG KÊ
CỦA BÊ TÔNG DÙNG TRONG XÂY DỰNG CẦU
1.1 TỔNG QUAN VỀ CÁC LOẠI BÊ TÔNG DÙNG TRONG XÂY DỰNG CẦU
1.1.1 Bê tông cốt thép (BTCT)
BTCT là một lo i vật liệu omposite ết hợp bởi b t ng và thép trong đ b
t ng và thép ng th m gi hịu l .

S ết hợp gi b t ng và ốt thép xuất phát từ th tế b t ng là lo i vật liệu
ƣờng độ hịu éo thấp ( hỉ bằng từ 1/20 đến 1/10 ƣờng độ hịu nén ủ bê tông
[4]) do đ h n hế hả năng sử dụng ủ b t ng và gây n n lãng phí trong sử dụng
vật liệu. Đặ đi m này đƣợ h phụ bằng á h th m vào trong b t ng nh ng th nh
“ ốt” thƣờng làm từ thép
ƣờng độ hịu éo o hơn nhiều so với b t ng. “Cốt”
do đ thƣờng đƣợ đặt t i nh ng v ng hịu éo ủ ấu iện. Ngày n y “ ốt”
th
đƣợ làm từ nh ng lo i vật liệu há ngoài thép nhƣ polyme sợi thủy tinh h y á vật
liệu omposite há ... ết ấu xây d ng bằng á h sử dụng b t ng ết hợp với “ ốt”
đƣợ gọi hung là " ết ấu b t ng
ốt” [4]; ết ấu b t ng ốt thép với “ ốt” là
á th nh thép là lo i “ ết ấu b t ng
ốt” lâu đời và đƣợ sử dụng rộng rãi nhất
trong xây d ng.
TCT là lo i vật liệu xây d ng đƣợ sử dụng rộng rãi trong xây d ng dân dụng
và xây d ng ng trình gi o th ng. Trong hầu hết á
ng trình hiện n y ết ấu
TCT đ ng v i tr là ết ấu hịu l
hính ho ả ng trình.
Ƣu đi m: tuổi thọ hả năng hống ăn m n o n n b t ng ốt thép đƣợ sử
dụng rất phổ biến trong xây d ng ầu.
Nhƣợ đi m:
Năng l
hịu éo quá ém n n trong á phần hịu éo ủ b t ng ốt thép
hỉ tá dụng là lớp bảo vệ ốt thép và h ng
hả năng hịu l .
Đ độ dãn dài ủ thép xấp xỉ với độ dãn dài ủ b t ng xi măng đ b t ng
h ng đứt vỡ n n trong b t ng ốt thép
ƣờng độ thấp độ dãn dài hi éo bé. (Độ

dãn dài ủ b t ng 1-2 mm/m trong hi thép th dãn ăng r gấp 5-7 lần so với b
tông).
Đ h phụ á nhƣợ đi m tr n ngƣời t tìm á h tăng hả năng hịu éo
ủ b t ng bằng á h nén trước bê tông trong vùng chịu kéo.
1.1.2 Kết cấu bê tông cốt thép ứng suất trƣớc [2]
TCT ứng suất trƣớ
n gọi là ết ấu b t ng ốt thép ứng l trƣớ h y b
t ng tiền áp hoặ b t ng d ứng l (t n gọi Hán-Việt) là ết ấu b t ng ốt thép sử
dụng s ết hợp ứng l
ăng rất o ủ ốt thép ứng suất trƣớ và sứ hịu nén ủ
b t ng đ t o n n trong ết ấu nh ng biến d ng ngƣợ với hi hịu tải ở ng y trƣớ


4
hi hịu tải. Nhờ đ nh ng ết ấu b t ng này
hả năng hịu tải trọng lớn hơn ết
ấu b t ng th ng thƣờng hoặ vƣợt đƣợ nh ng nhịp h y hẩu độ lớn hơn ết ấu b
t ng ốt thép th ng thƣờng.
Cốt thép trong b t ng là ốt thép ƣờng độ o đƣợ éo ăng r bằng máy
éo ứng suất trƣớ đ t tới một giá trị ứng suất nhất định đƣợ thiết ế trƣớ nằm
trong giới h n đàn h i ủ n trƣớ hi á ết ấu b t ng ốt thép này hịu tải. L
ăng ốt thép này làm ho ết ấu b t ng biến d ng ngƣợ với biến d ng do tải trọng
gây r s u này hi ết ấu làm việ . Nhờ đ
ết ấu b t ng ốt thép ứng suất trƣớ
th hịu tải trọng lớn gần gấp đ i so với ết ấu này hi h ng ăng ốt thép ứng suất
trƣớ . ( hi hịu tải trọng bình thƣờng biến d ng do tải trọng gây r hỉ đủ đ triệt ti u
biến d ng do ăng trƣớ ết ấu trở l i hình d ng b n đầu trƣớ hi ăng giống nhƣ
h ng hề hịu tải gì.)
Ở ết ấu b t ng ốt thép th ng thƣờng thì ốt thép ng với vật liệu b t ng
hỉ th s làm việ ( ứng suất) hi

s tá dụng ủ tải trọng. C n ở ết ấu ứng
suất trƣớ trƣớ hi đƣ vào hịu tải thì ết ấu đã
trong n một phần ứng suất
ngƣợ r i. Cốt lõi ủ việ ết ấu b t ng ứng suất trƣớ
hả năng hịu tải rất lớn
là nhờ việ t o r á biến d ng ngƣợ với hi làm việ bình thƣờng. Việ sử dụng vật
liệu ơ tính o nhƣ: ốt thép ƣờng độ o b t ng má
o ... hỉ là điều iện phụ trợ
đ tăng hả năng hịu tải ủ ết ấu b t ng ứng suất trƣớ .
1.1.2.1 Bê tông ứng suất trước căng trước [3]
Cốt thép ứng suất trƣớ đƣợ éo ăng r trƣớ tr n bệ hu n đú b t ng trƣớ
khi hế t o ết ấu b t ng (nhƣ ăng dây đàn). S u đ ết ấu b t ng đƣợ đú bình
thƣờng với ốt thép ứng suất trƣớ nhƣ ết ấu b t ng ốt thép th ng thƣờng. Đến hi
b t ng đ t đến một giá trị ƣờng độ nhất định đ
th gi đƣợ ứng suất trƣớ thì
tiến hành t ốt thép rời r h i bệ ăng. Do tính đàn h i o ủ ốt thép n
xu
hƣớng biến d ng o l i dọ theo trụ ủ ốt thép. Nhờ l bám dính gi b t ng và
ốt thép ứng suất trƣớ biến d ng này đƣợ huy n h thành biến d ng v ng ngƣợ
ủ ết ấu b t ng so với phƣơng biến d ng hi ết ấu b t ng hịu tải trọng.
Phƣơng pháp này t o ết ấu ứng suất trƣớ nhờ l bám dính gi b t ng và ốt
thép và đƣợ gọi là phƣơng pháp ăng trƣớ vì ốt thép đƣợ ăng trƣớ ả hi ết
ấu b t ng đƣợ hình thành và đ t tới ƣờng độ thiết ế.
Phƣơng pháp này ần
một bệ ăng ố định n n thí h hợp ho việ hế t o
á ết ấu b t ng ứng suất trƣớ đú sẵn trong á nhà máy b t ng đú sẵn. ết ấu
b t ng ứng suất trƣớ ăng trƣớ
ƣu đi m là d ng l bám dính tr n suốt hiều dài
ốt thép n n ít rủi ro do tổn h o ứng suất trƣớ .
1.1.2.2 Bê tông ứng suất trước căng sau dạng không liên kết

Đây là lo i ết ấu ứng suất trƣớ đƣợ thi ng ăng ốt thép s u hi hình
thành ết ấu nhƣng trƣớ hi hịu tải và sử dụng phản l đầu neo hình n t i á
đầu ủ ốt thép ứng suất trƣớ đ truyền áp l ép mặt s ng đầu ết ấu b t ng (gây


5
ứng suất trƣớ ). Phƣơng pháp này h ng d ng l bám dính gi b t ng và ốt thép
đ t o ứng suất trƣớ n n n gọi là ứng suất trƣớ ăng s u h ng bám dính.
Cốt thép đƣợ l ng trong ống b o
hứ mỡ bảo quản hống gỉ và đƣợ đặt
bình thƣờng vào trong hu n đú b t ng mà hƣ đƣợ ăng trƣớ . S u đ đổ b
t ng vào hu n bình thƣờng nhƣ hế t o ết ấu b t ng ốt thép th ng thƣờng. Đến
hi ết ấu b t ng ốt thép đ t ƣờng độ nhất định đủ đ hịu đƣợ ứng l
ăng thì
mới tiến hành ăng ốt thép ứng suất trƣớ . Cốt thép đƣợ éo ăng ốt thép dần dần
bằng máy éo ứng suất trƣớ đến giá trị ứng suất thiết ế nhƣng vẫn nằm trong giới
h n đàn h i ủ ốt thép ứng suất trƣớ . S u mỗi hành trình éo thép ốt thép l i đƣợ
bu ng r h i máy éo lú đ ốt thép
xu hƣớng o l i vì tính đàn h i. Nhƣng do
á đầu ốt thép (một trong h i h y ả h i đầu) đƣợ gi l i bởi neo 3 lá hình n nằm
trong hố neo hình n bằng thép bịt ở h i đầu ết ấu b t ng mà biến d ng đàn h i
này ủ ốt thép đƣợ huy n thành phản l đầu neo d ng áp l ép mặt ủ má n
thép truyền s ng đầu ết ấu b t ng (t o r ứng suất trƣớ ). Nhờ đ ết ấu b t ng
đƣợ uốn v ng ngƣợ với hi làm việ . hi đ t đến ứng suất trƣớ thiết ế thì mới ho
ết ấu hịu tải trọng ( ho làm việ ).
Cốt thép ứng suất trƣớ
th là d ng th nh d ng sợi áp h y b áp. Mỗi sợi
ốt thép ứng suất trƣớ đƣợ t do huy n động trong l ng ống b o bằng nh
mỡ
b i trơn mà h ng tiếp xú với b t ng. Gi b t ng và ốt thép h ng hề l bám

dính.
Phƣơng pháp này thuận lợi ho việ thi ng t i hiện trƣờng. Ứng dụng ho á
ết ấu b t ng ốt thép ứng suất trƣớ đổ t i hỗ. Tuy vậy nhƣợ đi m ủ phƣơng
pháp này là hỉ d vào á đầu neo đ gi ứng suất trƣớ . Nếu á đầu neo này bị
h ng thì ứng suất trƣớ trong ốt thép sẽ mất ết ấu trở thành ết ấu b t ng th ng
thƣờng h ng đảm bảo hịu l n .
1.1.2.3 Bê tông ứng suất trước căng sau dạng liên kết
Đây là d ng ết ấu ứng suất trƣớ ăng s u sử dụng ả l bám dính gi
ốt
thép ứng suất trƣớ với ết ấu b t ng lẫn phản l ép mặt đầu neo đ gi ứng suất
trƣớ . Lo i này n gọi là ết ấu b t ng ứng suất trƣớ ăng s u bám dính.
Cốt thép đƣợ đặt trong ống b o. Ống b o bằng nh
nh m h y thép đƣợ đặt
trong ết ấu b t ng. Tiến hành t o ết ấu b t ng ốt thép ứng suất trƣớ ăng s u
nhƣ d ng h ng li n ết. Nhƣng s u hi ăng ốt thép đến ứng suất thiết ế thì tiến
hành bơm (h ) v xi măng với áp l
o vào trong l ng á ống b o đ vừ t o lớp
v bảo vệ ốt thép vừ t o m i trƣờng truyền ứng l bằng l bám dính gi
ốt
thép với v xi măng đ ng ết ống b o và ết ấu b t ng b n ngoài.
Việ i m tr độ đầy hặt v xi măng trong ống b o đƣợ tiến hành nhờ
á
đầu ống i m tr
m vào trong ống b o. ơm v áp l
o tới hi phun đầy v r
á đầu thăm này th biết v đã hứ đầy trong ống áp đến đo n nào ủ ết ấu.


6
Đây là d ng ết ấu b t ng ứng suất trƣớ ăng s u ải tiến. Áp dụng ho ết

ấu đú t i hỗ t i hiện trƣờng mà ít gặp rủi ro do tổn h o ứng suất trƣớ t i đầu neo.
1.2. CÁC ĐẶC TRƢNG THỐNG KÊ VỀ ĐẶC TÍNH BÊ TƠNG TRONG XÂY
DỰNG CẦU
Cá lo i b t ng d ng trong xây d ng n i hung đƣợ phân lo i theo ấp (má ) nhƣ
sau:
Bảng 1.1 Qui định sử dụng cấp và mác bê tông trong TCXDVN 5574:2012
Cách phân
Lo i b t ng
Cấp hoặ má
lo i
B3,5; B5; B7,5; B10;
B12,5; B15; B20; B25;
t ng nặng
B30; B35; B40; B45;
B50; B55; B60
B20; B25; B30; B35;
t ng t ứng suất
B40; B45; B50; B55; B60
nh m A: đ ng r n t nhi n B3,5; B5; B7,5; B10;
hoặ đƣợ dƣỡng hộ trong B12,5; B15; B20; B25;
điều iện áp suất hí quy n B30; B35; B40
Theo ấp độ
ốt liệu át m đun độ
bền hịu nén
lớn > 2 0
nh m : đ ng r n t nhi n B3,5; B5; B7,5; B10;
t ng h t
hoặ đƣợ dƣỡng hộ trong B12,5; B15; B20; B25;
nh
điều iện áp suất hí quy n B30; B35

ốt liệu át m đun độ
lớn  2,0
B15; B20; B25; B30;
nh m C: đƣợ hƣng áp B35; B40; B45; B50;
B55; B60
D800, D900
B2,5; B3,5; B5; B7,5;
B2,5; B3,5; B5; B7,5;
D1000, D1100
B10; B12,5
t ng ốt
B2,5; B3,5; B5; B7,5;
D1200, D1300
liệu nhẹ ứng
B10; B12,5; B15
với má theo
B3,5; B5; B7,5; B10;
hối lƣợng
D1400, D1500
B12,5; B15; B20; B25;
riêng trung
B30
bình
B5; B7,5; B10; B12,5;
D1600, D1700
B15; B20; B25; B30; B35
D1800, D1900
B10; B12,5; B15; B20;

7
Cách phân
lo i

Lo i b t ng

Cấp hoặ má

D2000

D500
D600

Theo ấp độ
bền hịu nén

t ng tổ
ong ứng với
mác theo
hối lƣợng
riêng trung
bình

D700
D800
D900
D1000
D1100
D1200

t ng rỗng
ứng với má
theo hối
lƣợng ri ng
trung bình:

D800, D900, D1000
D1100, D1200, D1300

B25; B30; B35; B40
B20; B25; B30; B35; B40
hƣng áp
không
hƣng áp
B1; B1,5;
B1; B1,5; B2 B1,5; B2;
B2,5
B1,5; B2;
B1,5; B2;
B2,5; B3,5
B2,5
B2,5; B3,5;
B2; B2,5;
B5
B3,5
B3,5; B5;
B3,5; B5
B7,5
B5; B7,5; B10 B5; B7,5
B7,5; B10;

B7,5; B10
B12,5; B15
B10; B12,5; B10;
B15
B12,5
B2,5; B3,5; B5
B7,5
B3,5; B5; B7,5

D1400

Cấp độ bền
hịu éo dọ
trụ
Má hống
thấm

Bt0,8; Bt1,2; Bt1,6; Bt2;
Bê t ng nặng b t ng t ứng suất b t ng B 2,4; B 2,8; B 3,2
t
t
t
h t nh b t ng nhẹ

Mác theo
hối lƣợng
riêng trung
bình

D800; D900; D1000;

D1100; D1200; D1300;
D1400; D1500; D1600;
D1700; D1800; D1900;
D2000
D500; D600; D700;
D800; D900; D1000;
D1100; D1200
D800; D900; D1000;

t ng nặng b t ng h t nh

t ng nhẹ

t ng tổ ong
t ng rỗng

b t ng nhẹ

W2; W4; W6; W8; W10;
W12


8
Cách phân
lo i

Lo i b t ng

Cấp hoặ má
D1100; D1200; D1300;

D1400
S p 0,6; S p 0,8; S p 1;

Mác bê tông
theo hả
S p 1,2; S p 1,5; S p 2; S p 3;
t ng t ứng suất
năng t gây
S p 4.
ứng suất
Chú thí h: 1. Trong ti u huẩn này thuật ng "b t ng nhẹ" và "b t ng rỗng" d ng
đ ý hiệu tƣơng ứng ho b t ng nhẹ
ấu trú đặ h và b t ng nhẹ
ấu
trú lỗ rỗng (với tỷ lệ phần trăm lỗ rỗng lớn hơn 6%).
2. Nh m b t ng h t nh A
C ần đƣợ hỉ rõ trong bản vẽ thiết ế.
Bảng 1.2 Quy định sử dụng m c bê tông theo tiêu chu n tiêu chu n thi công c u
đư ng b TCCS 02-2010/TCĐBVN (AASHTO)


9
1.2.1. Cấp độ bền
Cấp độ bền hịu nén ủ b t ng: ý hiệu bằng h
là giá trị trung bình thống
ủ ƣờng độ hịu nén tứ thời tính bằng đơn vị MP với xá suất đảm bảo h ng
dƣới 95% xá định tr n á mẫu lập phƣơng í h thƣớ ti u huẩn (150mm x 150mm
x 150mm) đƣợ hế t o dƣỡng hộ trong điều iện ti u huẩn và thí nghiệm nén ở tuổi
28 ngày.
Cấp độ bền là hái niệm hủ yếu d ng đ phân lo i b t ng đƣợ sử dụng trong

ti u huẩn TCXDVN 5574:2012 th y thế ho t n gọi Má Bê tông theo TCXDVN
5574:2012
á ấp độ bền s u: 5; 7.5; 10; 12.5; 15; 20; 25; 30; 35;
B40; B45; B50; B55; B60.
1.2.2. Mác bê tông
Má b t ng theo ƣờng độ hịu nén: ý hiệu bằng h M là ƣờng độ ủ b
t ng lấy bằng giá trị trung bình thống
ủ ƣờng độ hịu nén tứ thời tính bằng
đơn vị G/ m2 xá định tr n mãu lập phƣơng í h thƣớ ti u huẩn (150mm x 150mm
x 150mm) đƣợ hế t o dƣỡng hộ trong điều iện ti u huẩn và thí nghiệm nén ở tuổi
28 ngày.
Má là hái niệm hủ yếu d ng đ phân lo i b t ng đƣợ sử dụng trong ti u
huẩn TCVN 5574:1991.
t ng theo TCVN 5574:1991
á má s u: M100;
M150; M200; M250; M300; M350; M400; M450; M500; M600.
1.2.3. Tƣơng quan giữa cấp độ bền và mác bê tông [5]
Tƣơng qu n gi
ấp độ bền và má M là:
= αb.βb.M
(1.1)
Trong đ :
αb - hệ số đổi đơn vị từ G/ m2 s ng MP ; αb = 1/9 81 ≈ 0 1
βb - hệ số tƣơng qu n gi
ƣờng độ đặ trƣng và ƣờng độ trung bình mẫu. Với
σ = 0 135 thì βb = 0,778
1.2.4. Cƣờng độ của bê tông
1.2.4.1 Giá trị trung bình của cường độ chịu nén: Rtb
Gọi t t là ƣờng độ trung bình. Đ là giá trị trung bình số họ ủ ƣờng độ một
số mẫu thử:

Rtb = ∑Ri/n
(1.2)
Trong đ
Ri - ƣờng độ mẫu thử thứ i
n - Số mẫu thử
1.2.4.2 Giá trị đặc trưng củ cư ng đ : Rc
Gọi t t là ƣờng độ đặ trƣng. Đ là giá trị ƣờng độ đƣợ lấy với xá suất đảm
bảo 95%
Rc = Rtb.(1 - S.σ) = βb.Rtb
(1.3)


10
Trong đ
βb - hệ số đ ng hất ủ b t ng (hệ số tƣơng qu n gi Rc và Rtb)
σ - hệ số biến động ƣờng độ á mẫu thử xá định theo tính tốn thống
σ=
2
[√{∑(Ri - Rtb) }/{n - 1}]/Rtb
S - hệ số phụ thuộ và xá suất đảm bảo. Với xá suất 95% S = 1 64
1.2.4.3 Giá trị tiêu chuẩn của cường độ chịu nén: Rbn
Gọi t t là ƣờng độ ti u huẩn về hịu nén.
hi thí nghiệm mẫu thử hối vu ng thƣờng đ t đƣợ ƣờng độ o hơn so với b
t ng ở trong ết ấu th . Đ là vì ảnh hƣởng ủ một số y u tố nhƣ m sát gi bàn
máy nén và mẫu í h thƣớ mẫu tố độ gi tải... Đ
đến điều này ngƣời t xá
định ƣờng độ ti u huẩn nhƣ s u:
Rbn = θkc.Rc
(1.4)
Trong đ θkc là hệ số ết ấu huy n đổi ƣờng độ ủ mẫu thử s ng ƣờng độ

b t ng ủ ết ấu. Th ng thƣờng θkc = 0 7 → 0 75
hi thí nghiệm nếu d ng mẫu lăng trụ
hiều o bằng 4 nh đáy thì thu đƣợ
ƣờng độ gần giống nhƣ ƣờng độ ủ b t ng trong ết ấu th . Vì vậy ƣờng độ
ủ b t ng (trung bình hoặ đặ trƣng) đƣợ nhân với θ
ũng thƣờng đƣợ gọi là
ƣờng độ lăng trụ.
1.2.4.4 Giá trị tính toán của cường độ chịu nén: Rb
Đ là giá trị đƣợ d ng đ tính tốn theo tr ng thái giới h n đƣợ gọi t t là
ƣờng độ tính toán. N đƣợ xá định với một mứ độ n tồn và đến á điều iện
làm việ .
Cƣờng độ tính toán gố Rb đƣợ xá định theo ng thứ :
Rb = Rbn/kb
(1.5)
Trong đ b là hệ số độ tin ậy (hệ số n toàn) b = 1,3.
Trong nh ng trƣờng hợp ần xét đến điều iện làm việ ủ b t ng thì ần nhân
Rb với hệ số điều iện làm việ γb
Bảng 1.3 Bảng đánh giá cư ng đ bê tông theo M c và cấp đ bền.
Cấp độ bền
B15
B20
B25
B30
B35
B40
Má tƣơng đƣơng
M200 M250 M350
M400
M450
M500

Rb (MPa)
8,5
11,5
14,5
17
19,5
22
Rbt (MPa)
0,75
0,9
1,05
1,2
1,3
1,4
Eb (MPa)
23000 27000
34500
36000
30000 32500
1.3. CÁC MƠ HÌNH THỐNG KÊ CƢỜNG ĐỘ BÊ TƠNG TRONG CÁC TIÊU
CHUẨN THIẾT KẾ
1.3.1. Đánh giá cƣờng độ bê tông theo tiêu chuẩn Việt Nam [5]
TCVN 5574:2012
3 hái niệm về ƣờng độ b t ng đ là: má b t ng
ƣờng độ ti u huẩn và ƣờng độ tính tốn về nén.


11
Má b t ng h y hính xá hơn là má theo ƣờng độ hịu nén í hiệu bằng
h M lấy bằng ƣờng độ hịu nén ( ƣờng độ trung bình) tính bằng g/ m2 ủ mẫu

huẩn hối lập phƣơng
nh bằng 150 mm đƣợ dƣỡng hộ và thí nghiệm theo tiêu
huẩn TCVN 3118 : 1979
Cƣờng độ ti u huẩn ủ b t ng g m 2 lo i s u:
Cƣờng độ hịu nén ủ mẫu hối vu ng R ( th tƣơng đƣơng với ấp độ bền
B theo TCXDVN 5574:2012)
R= Rn (1  1,64 )
(1.6)
Trong đ
– giá trị trung bình ủ á mẫu thử huẩn ( hi làm tr n sẽ tƣơng đƣơng với
mác bê tông);
ν – hệ số biến động ủ ƣờng độ b t ng. Hệ số V đƣợ xá định theo ết quả
tính tốn về thống .
Trong trƣờng hợp thiếu số liệu thống
TCVN 5574:1991 ho phép lấy ν =
0,15.
- Cƣờng độ ti u huẩn về nén Rn ( ƣờng độ lăng trụ: mẫu 150x150x600 mm),
lấy bằng:
Rnc = An R
(1.7)
Trong đ : An là hệ số huy n đổi từ ƣờng độ hịu nén ủ mẫu lập phƣơng s ng mẫu
lăng trụ lấy từ 0 700 đến 0 765 phụ thuộ vào má b t ng.
Cƣờng độ tính toán về nén ủ b t ng Rn đƣợ xá định nhƣ s u:
Rn 

Rnc
mbn
k bn

(1.8)

Trong đ : bn = 1 3 là hệ số n toàn về nén mbn là hệ số điều iện làm việ trong điều
iện bình thƣờng mbn = 1.
Trong á
ng thứ (1.6), (1.7) và (1.8) mặ d
li n qu n đến hệ số biến
động ƣờng độ V nhƣng ƣờng độ tính tốn gố về nén Rn (trong điều iện bình
thƣờng mbn = 1) đƣợ ung ấp tr tiếp trong Phụ lụ 1 ủ TCVN 5574 : 1991. Vì
vậy hi thiết ế đ tiện lợi giá trị ƣờng độ tính tốn về nén Rn thƣờng đƣợ lấy lu n
theo Phụ lụ này và hỉ phụ thuộ vào má b t ng. hả năng hịu l
ủ ết
ấu/ ấu iện đƣợ đánh giá th ng qu giá trị Rn. Do đ
hi đánh giá ƣờng độ b t ng
phải th ng qu má b t ng. Cá giá trị ƣờng độ tính tốn về nén Rn ủ b t ng
tƣơng ứng với á má b t ng há nh u theo TCVN 5574:1991 đƣợ t m t t trong
bảng 1.3.
Kết ấu b t ng và TCT đƣợ thiết ế theo TCXDVN 5574:2012 d vào ấp
độ bền hịu nén ủ b t ng (gọi t t là ấp độ bền ủ b t ng). Trong ti u huẩn này
hái niệm ấp độ bền đƣợ định nghĩ nhƣ s u: “Cấp độ bền hịu nén ủ b t ng: ý
hiệu bằng h
là giá trị trung bình thống
ủ ƣờng độ hịu nén tứ thời tính
bằng đơn vị MP với xá suất đảm bảo h ng dƣới 95% xá định tr n á mẫu lập
phƣơng í h thƣớ ti u huẩn (150 mm x 150 mm x 150 mm) đƣợ hế t o dƣỡng hộ


12
trong điều iện ti u huẩn và thí nghiệm nén ở tuổi 28 ngày” (TCXDVN 5574:2012).
hái niệm má b t ng trong TCXDVN 5574:2012 giống nhƣ trong TCVN
5574:1991. hi tính toán theo tr ng thái giới h n thứ nhất (độ bền) cƣờng độ hịu nén

ti u huẩn dọ trụ Rbn ( ƣờng độ lăng trụ: mẫu 150 x 150 x 600 mm) và ƣờng độ
hịu nén tính tốn dọ trụ Rb xá định tƣơng t nhƣ TCVN 5574:1991 với á hệ số
độ tin ậy hi nén γc= 1 3 (đối với b t ng nặng – b t ng thƣờng) và hệ số điều iện
làm việ ủ b t ng γbi (th ng thƣờng γbi=1). ảng 1.3 ủ TCXDVN 5574:2012
ung ấp tr tiếp á giá trị ƣờng độ hịu nén tính tốn Rb tƣơng ứng với á ấp
độ bền và má b t ng há nh u. Cá ỹ sƣ thƣờng sử dụng á giá trị ƣờng độ hịu
nén tính tốn Rb ủ b t ng ho trong bảng 1.3, TCXDVN 5574:2012 đ tính tốn
h y đánh giá hả năng hịu l
ủ ết ấu/ ấu iện (Vì vậy
th s u này hi soát
xét TCXDVN 5574:2012 nên ghi hú rõ trong bảng 1.3 ủ ti u huẩn này là giá trị
Rb hỉ tƣơng ứng với hệ số biến động ƣờng độ ν = 0 135 (nếu lấy theo má b t ng)
và hệ số điều iện làm việ γbi =1; hoặ b d ng má b t ng trong bảng này nhƣng
với ghi hú th m là hệ số điều iện làm việ γbi =1). Cá giá trị ủ Rb ũng đƣợ t m
t t trong bảng 1 dƣới đây.
Bảng 1.4 Mác bê tông, cấp đ bền bê tông và cư ng đ chịu nén tính tốn theo TCVN
5574:1991 và TCXDVN 5574:2012
Mác bê tông (kg/cm2)
M75 M100 M150 M200 M250 M350 M400 M500 M600
theo TCVN 5574:1991
Cấp độ bền b t ng
(MPa)– TCXDVN
5574:2012
Rn (kg/cm2) - theo
TCVN 5574:1991
Rb (MPa) – theo
TCXDVN 5574:2012

B5

B7.5

B10

B15

B20 B25 B30 B40

B45

35

45

65

90

110

215

250

2.8

4.5

6.0

8.5

11.5 14.5 17.0 22.0

25.0

155

170

Do đ
th n i rằng hi thiết ế ết ấu theo ti u huẩn Việt N m (TCVN
5574:1991 hay TCXDVN 5574:2012) uối ng đều ăn ứ vào má b t ng (ngo i
trừ nh ng trƣờng hợp ăn ứ vào hệ số biến động ƣờng độ và hệ số điều iện làm
việ đ xá định ri ng á giá trị ƣờng độ hịu nén tính tốn ủ b t ng). Cấp độ bền
b t ng đƣ r trong TCXDVN 5574:2012 (th
hất là ƣờng độ hịu nén ủ mẫu
hối vu ng R trong TCVN 5574:1991) ngoài việ là bƣớ đệm đ hội nhập với hâu
Âu và thế giới n t o r ơ hội đổi mới ng nghệ sản xuất b t ng với hất lƣợng tốt
hơn.
Cho n n
th hẳng định rằng hi đánh giá ƣờng độ b t ng theo TCXDVN
5574:2012 hiện n y vẫn n phải d vào má b t ng trừ hi ngƣời thiết ế
quy
định há hoặ s u hi t
ti u huẩn/hƣớng dẫn ỹ thuật ri ng về đánh giá ƣờng
độ b t ng theo ấp độ bền .


13

1.3.2. Đánh giá cƣờng độ bê tông theo BS 8110 : 1997 [22]
Ti u huẩn Anh S 8110 : 1997 đƣ r hái niệm ƣờng độ đặ trƣng fcu. Đây
hính là giá trị ƣờng độ mẫu lập phƣơng nh 150 mm 28 ngày tuổi với á mẫu thử
h ng đảm bảo thấp hơn 5% tổng số á mẫu thử (h y hơn 95% á mẫu thử đảm
bảo). hái niệm ƣờng độ đặ trƣng fcu
th tƣơng đƣơng với ấp độ bền hịu nén
ủ TCXDVN 5574:2012.
hi thiết ế ấp phối á tài liệu ủ Anh ũng đƣ r hái niệm ƣờng độ
trung bình (me n strength) th tƣơng đƣơng với má b t ng ủ t
Qu n hệ ứng suất – biến d ng ủ b t ng thƣờng hịu tải trọng tá dụng ng n
h n theo S 8110 ho trong hình 1. Giá trị tƣơng đƣơng với ƣờng độ hịu nén tính
tốn Rn (hay Rb) ủ Việt N m xấp xỉ bằng 0 45xfcu

Hình 1.1 Qu n hệ - ứng suất biến dạng theo BS 8110 (nguồn Hình 2.1, BS 8110:1997)
(Chú thích: hệ số 0,67 là hệ số chuyển đổi từ cư ng đ mẫu lập phương lên cư ng đ
trên cấu kiện chịu uốn (kết cấu, giống giá trị An củ t ), hệ số n toàn riêng γm = 1,5)
Việ đánh giá ƣờng độ đặ trƣng hịu nén fcu ủ b t ng theo S 53284:1990 . Điều 3.16.2 ủ ti u huẩn này quy định b t ng xem nhƣ đ t y u ầu về
ƣờng độ nếu ả 2 ti u hí s u đây th mãn (bảng 1.4)
Tiêu chí 1: Cƣờng độ trung bình (the me n strength) xá định từ 2 3 hoặ 4
các mẫu thử liên tiếp liền nh u phải lớn hơn fcu + ∆ (với fcu ≥ 20 MPa, ∆= 1, 2 và 3
MP với fcu < 20 MPa, ∆ = 0, 1 và 2 MPa);
Ti u hí 2: h ng một mẫu thử nào
ƣờng độ bé hơn fcu - ∆ (∆ = 3 MP với
fcu ≥ 20 MPa, ∆ = 2 MP với fcu < 20 MPa).
Bảng 1.5. Các yêu c u về sự đảm bảo cư ng đ đặc trưng chịu nén củ bê tông[8]
(a)
(b)
Cƣờng độ trung Không một mẫu
Cấp b t ng C
Nh m á mẫu thử

bình ủ á
thử nào
(Concrete class C)
mẫu thử >
ƣờng độ <
fcu +∆
fcu – ∆


14

C20 trở l n (fcu ≥
20MPa)
C7.5 đến C15 (fcu
= 7,5 – 15 MPa)

Nhƣ vậy

2 mẫu đầu tiên
3 mẫu đầu tiên
bất ỳ 4 mẫu li n tiếp
liền nh u

∆ = 1 MPa
∆ = 2 MPa
∆ = 3 MPa

∆ = 3 MPa
∆ = 3 MPa
∆ = 3 MPa

2 mẫu đầu tiên
3 mẫu đầu tiên
bất ỳ 4 mẫu li n tiếp
liền nh u

∆ = 0 MPa
∆ = 1 MPa
∆ = 2 MPa

∆ = 2 MPa
∆ = 2 MPa
∆ = 2 MPa

th n i rằng á y u ầu đảm bảo về ƣờng độ đặ trƣng fcu (cùng

với xá suất đảm bảo 95%) ủ ti u huẩn Anh h ng giống nhƣ s h nh lệ h gi
má b t ng M và ấp độ bền
ủ Việt N m.
1.3.3. Đánh giá cƣờng độ bê tông theo EN 1991:2004 [17]
Cấp độ bền b t ng theo ti u huẩn Euro ode 2 đƣợ ý hiệu là C ví dụ
C30/37 trong đ 30 là trị số tính bằng MP ủ ƣờng độ hịu nén đặ trƣng mẫu trụ
tuổi 28 ngày fck (fck = 30 MP ) và 37 là trị số ƣờng độ hịu nén đặ trƣng mẫu lập
phƣơng ũng 28 ngày tuổi fc, cub (fck, cub = 37 MP ). hái niệm ƣờng độ đặ
trƣng trong ti u huẩn hâu Âu Euro ode 2 ũng giống nhƣ S 8110 h y TCXDVN
5574:2012, nghĩ là á y u ầu đảm bảo về ƣờng độ fck với xá suất đảm bảo lớn
hơn 95%.
Việ đánh giá ƣờng độ b t ng phải tuân theo EN 206-1 và á ti u huẩn
li n qu n. Y u ầu về trung bình á mẫu thử ủ EN 206-1 o hơn so với S 53284:1990 ( f ck ,cub +4Mpa so với f cu + 3MPa ). Tuy nhi n y u ầu về ƣờng độ mẫu
thử thấp nhất l i thấp hơn so với ti u huẩn Anh ( f ck ,cub -4MPa so với f cu -3MPa ).

Ví dụ b t ng ấp C30/37
ƣờng độ đặ trƣng hịu nén mẫu trụ fck là 30 MPa,
ƣờng độ đặ trƣng hịu nén mẫu lập phƣơng fck, cub bằng 37 MP . Đ đánh giá tất ả
á mẫu lập phƣơng đƣợ lƣu 28 ngày theo quy định ủ ti u huẩn áp dụng. Cƣờng
độ hịu nén từ á mẫu lập phƣơng nh 150 mm đƣợ tính tốn nhƣ s u:
Bảng 1.6. Đánh giá cấp đ bền bê tông với mẫu lập phương 150 mm [8]
Mẫu lập phƣơng
Tuổi ngày
fc, cub
fcm, cub
150 * 150 *150 (mm)
Ghi chú
MPa
MPa
Đảm bảo điều
iện về hối
43,2
lƣợng th
tí h (mật độ)
Ghi chú: fc, cub – ƣờng độ b t ng ủ mẫu lập phƣơng, fcm, cub – ƣờng độ
trung bình ủ á mẫu lập phƣơng.
1
2
3

28
28
28

44,6

39,2
45,8