Đề xuất giải pháp quản lý chất lượng thiết kế công trình xây dựng tại viện thiết kế bộ quốc phòng (tt)

LỜI CẢM ƠN Luận văn tốt nghiệp thạc sỹ ngành Xây dựng dân dụng và công nghiệp với đề tài “Tính toán cấu kiện sử dụng bê tông cường độ cao” được hoàn thành với sự cố gắng của bản thân, cù

Trang 1

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ XÂY DỰNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI

PHẠM QUANG ĐẠT KHÓA: 2014 - 2016

TÍNH TOÁN CẤU KIỆN SỬ DỤNG BÊ TÔNG CƯỜNG ĐỘ CAO

Chuyên ngành: Kỹ thuật xây dựng công trình DD và CN

Mã số: 60.58.02.08

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH DÂN DỤNG VÀ CÔNG NGHIỆP

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:

TS VŨ THANH THỦY

TS CHU THỊ BÌNH

HÀ NỘI – NĂM 2016

Trang 2

LỜI CẢM ƠN

Luận văn tốt nghiệp thạc sỹ ngành Xây dựng dân dụng và công nghiệp với đề tài “Tính toán cấu kiện sử dụng bê tông cường độ cao” được hoàn thành với sự cố gắng của bản thân, cùng với sự giúp đỡ nhiệt tình của khoa Sau đại học, các thầy cô giáo Trường Đại học Kiến trúc Hà Nội, đã tạo điều kiện và động viên giúp đỡ về mọi mặt để tôi hoàn thành luận văn này

Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới TS Vũ Thanh Thủy và TS Chu Thị Bình đã trực tiếp hướng dẫn và chỉ bảo cho tôi trong quá trình thực hiện

và hoàn thành luận văn tốt nghiệp

Trong thời gian làm luận văn tốt nghiệp, do điều kiện có hạn về thời gian

và kiến thức bản thân còn nhiều hạn chế nên luận văn không thể tránh khỏi những khiếm khuyết, thiếu sót, tôi mong nhận được sự góp ý của các thầy cô giáo, các nhà khoa học, bạn bè và đồng nghiệp để luận văn được hoàn thiện hơn

Xin chân thành cảm ơn

Hà Nội, ngày 03 tháng 6 năm 2016

Tác giả luận văn

Phạm Quang Đạt

Trang 3

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan công trình khoa học này của tôi được thực hiện dưới

sự hướng dẫn của TS Vũ Thanh Thủy và TS Chu Thị Bình Các số liệu

khoa học, kết quả nghiên cứu của Luận văn là trung thực và có nguồn gốc rõ ràng

Tác giả luận văn

Phạm Quang Đạt

Trang 4

MỤC LỤC

DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ

MỞ ĐẦU 1

1 Lý do chọn đề tài 1

2 Mục đích, đối tượng, phạm vi nghiên cứu 1

2.1 Mục đích nghiên cứu 1

2.2 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 1

2.2.1 Đối tượng nghiên cứu 1

2.2.2 Phạm vi nghiên cứu 2

2.3 Phương pháp nghiên cứu 2

2.4 Cấu trúc luận văn 2

NỘI DUNG Error! Bookmark not defined. CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ BÊ TÔNG CƯỜNG ĐỘ CAO 3

1.1 Khái niệm về bê tông cường độ cao [2] 3

1.2 Vật liệu chế tạo bê tông cường độ cao [5] 3

1.3 Tính chất cơ lý của bê tông cường độ cao [2] 6

1.4 Tình hình nghiên cứu ứng dụng bê tông cường độ cao 13

1.4.1 Tình hình nghiên cứu, ứng dụng bê tông cường độ cao trên thế giới 13

1.4.2 Tình hình nghiên cứu ứng dụng bê tông cường độ cao ở Việt Nam 16

CHƯƠNG II: PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN DẦM VÀ CỘT BÊ TÔNG CỐT THÉP THEO MỘT SỐ TIÊU CHUẨN 19

2.1 Tính toán theo tiêu chuẩn Việt Nam 5574 – 2012 [6] 19

2.1.1 Các tính chất cơ lý của vật liệu bê tông 19

2.1.2 Các tính chất cơ lý của vật liệu thép 23

2.1.3 Tính toán cấu kiện chữ nhật chịu uốn theo cường độ trên tiết diện thẳng góc với trục dọc cấu kiện [6] 27

2.1.4 Tính toán cấu kiện chịu nén lệch tâm 30

Trang 5

2.2 Tính toán theo tiêu chuẩn EN 1992- 1- 1[10] 31

2.2.1 Đặc trưng cơ lý của vật liệu 31

2.2.2 Biểu đồ ứng suất biến dạng của bê tông 32

2.2.3 Biểu đồ ứng suất 36

2.2.4 Các trường hợp phá hoại của tiết diện 39

2.3 Tính toán theo tiêu chuẩn ACI 318 – 11 42

2.3.1 Tính chất cơ lý của bê tông [9] 42

2.3.2 Các tính chất cơ lý của vật liệu cốt thép 43

2.3.3 Tính toán cấu kiện chịu mô men uốn 45

2.3.4 Tính toán cấu kiện chịu nén lệch tâm [7] 59

2.4 Một số nhận xét trong phương pháp tính toán của các tiêu chuẩn 69

CHƯƠNG III: ÁP DỤNG TÍNH TOÁN KNCL CỦA BÊ TÔNG CƯỜNG ĐỘ CAO CHO CẤU KIỆN DẦM VÀ CỘT THEO TIÊU CHUẨN ACI 318 – 11 71

3.1 Tính toán dầm bê tông cốt thép tiết diện chữ nhật chịu uốn 71

3.2 Tính toán cột bê tông cốt thép tiết diện chữ nhật chịu nén lệch tâm 76

Kết luận và kiến nghị 89

Kết luận: 89

Kiến nghị: 89

TÀI LIỆU THAM KHẢO 91

Trang 6

DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU

Số hiệu

bảng

Bảng 1.1 Một số giá trị cường độ và mô đun đàn hồi của bê

Bảng 1.2 Mô đun đàn hồi của bê tông cường độ cao theo

Bảng 1.3 Các số liệu thí nghiệm co ngót bê tông thường và bê

Bảng 2.1 Các đặc trưng cơ học của cốt thép 26

Bảng 2.2 Đặc trưng cơ lý của bê tông theo EC 2 32

Bảng 2.3 Các giá trị  và  của các loại bê tông 38

Bảng 2.4 Cấp độ bền chịu nén của một số loại bê tông theo

Bảng 2.5 Đặc trưng cơ học của cốt thép theo ACI 318 - 11 44

Bảng 2.6 Các thông số khối ứng suất của bê tông 51

Bảng 3.1 Kết quả tính M n của ví dụ 2 72

Trang 7

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ

Số hiệu

Hình 1.1 Quan hệ giữa cường độ và thời gian 7

Hình 1.2 Quan hệ ứng suất biến dạng của 4 loại bê tông 7

Hình 1.4 Tòa nhà văn phòng, 225 West Wacker Driver, Chicago 14

Hình 1.5 Tháp Two Union Square 15

Hình 1.7 Tòa nhà Kengnam, Hà Nội 17

Hình 1.9 Cao ốc Bitexco, TP Hồ Chí Minh 18

Hình 2.1 Mẫu thí nghiệm cường độ chịu nén 19

Hình 2.2 Sự phá hoại mẫu thử khối vuông 20

Hình 2.3 Thí nghiệm xác định cường độ chịu kéo Rt 20

Hình 2.4 Quan hệ giữa R và R (t) theo thực nghiệm 22

Hình 2.5 Biểu đồ   của các loại thép dẻo 24

Hình 2.6 Biểu đồ  của các loại thép rắn 25

Hình 2.7 Biến dạng dẻo của cốt thép 25

Hình 2.8 Sơ đồ nội lực và biểu đồ ứng suất trên tiết diện thẳng

Hình 2.9 Sơ đồ nội lực và biểu đồ ứng suất trên tiết diện thẳng

góc của tiết diện chữ nhật chịu uốn 29

Hình 2.10

Sơ đồ nội lực và biểu đồ ứng suất trên tiết diện thẳng

góc với trục dọc cấu kiện bê tông cốt thép chịu nén lệch

tâm

30

Trang 8

Hình 2.11 Quan hệ giữa ứng suất biến dạng dùng cho phân tích kết

Hình 2.12 Mối quan hệ parabol-chữ nhật 33

Hình 2.13 Mối quan hệ song tuyến 34

Hình 2.14 Biểu đồ đường cong biến dạng - ứng suất của các loại bê

Hình 2.15 Biểu đồ ứng suất quy đổi của tiết diện theo mối quan hệ

Hình 2.16 Biểu đồ ứng suất vùng nén của dầm dùng bê tông có f cm

Hình 2.21 Sơ đồ ứng suất qui đổi 39

Hình 2.22 Phân phối ứng suất có thể trong tiết diện 40

Hình 2.23 Sơ đồ ứng suất – biến dạng lý tưởng và thiết kế của cốt

Hình 2.24 Quan hệ giữa ứng suất và biến dạng của các loại thép 44

Hình 2.25 Quan hệ đường cong biến dạng - ứng suất 45

Hình 2.26 Phân bố ứng suất chữ nhật tương đương 46

Hình 2.27 Giá trị  và  theo độ bền của bê tông 47

Hình 2.28 Sơ đồ ứng suất biến dạng khi cấu kiện đạt trạng thái phá 48

Trang 9

hoại

Hình 2.29 Trường hợp phá hoại cân bằng của dầm bê tông cốt thép 49

Hình 2.30 Sơ đồ ứng suất cấu kiện chịu uốn tiết diện chữ nhật cốt

Hình 2.31 Sơ đồ ứng suất cấu kiện chịu uốn tiết diện chữ nhật cốt

Hình 2.32 Sơ đồ ứng suất cấu kiện chịu nén lệch tâm 61

Hình 2.33 Phân bố biến dạng của các trường hợp phá hoại 65

Hình 2.34 Biểu đồ xác định hệ số giảm độ bền  66

Hình 2.35 Phân bố biến dạng theo vị trí trục trung hòa 68

Hình 3.1 Biểu đồ mô men giới hạn của tiết diện khi f y = 75ksi 73

Hình 3.4 Biểu đồ mô men giới hạn của tiết diện khi f c ’ = 10ksi 74

Hình 3.7 Biểu đồ tương tác của cấu kiện 76

Hình 3.8 Biểu đồ tương tác của tiết diện 84

Hình 3.9 Biểu đồ tương tác của tiết diện khi f y = 40ksi 85

Hình 3.10 Biểu đồ tương tác của tiết diện khi f y = 60ksi 85

Hình 3.11 Biểu đồ tương tác của tiết diện khi f y = 75ksi 86

Hình 3.12 Biểu đồ tương tác của tiết diện khi f c ’ = 6ksi 87

Trang 10

MỞ ĐẦU

1 Lý do chọn đề tài

Cùng với sự tiến bộ của khoa học kỹ thuật xây dựng, bê tông đã trở thành một loại vật liệu quan trọng nhất trong xây dựng Bê tông cường độ cao cũng là một loại vật liệu trong số đó Chúng có mặt ở rất nhiều trong các công trình xây dựng hiện nay như nhà cao tầng, cầu, đường, thủy lợi… Vì vậy việc tính toán cấu kiện sử dụng bê tông cường độ cao có một vai trò cực kỳ quan trọng Trên thế giới, đã có rất nhiều công trình nghiên cứu về vấn đề này, kết quả đã được biên soạn thành các tài liệu, các tiêu chuẩn, chỉ dẫn thiết kế.Ví dụ như tiêu chuẩn ACI 318, EN 1992-1-1… Tuy nhiên, tiêu chuẩn Việt Nam về thiết kế kết cấu bê tông cốt thép chưa đề cập đến thiết kế cấu kiện sử dụng bê tông cường độ cao

Đề tài tìm hiểu các nghiên cứu về chỉ tiêu cơ lý của bê tông cường độ cao và chỉ dẫn tính toán cấu kiện bê tông cốt thép Qua đó áp dụng tính toán

để có những nhận xét có giá trị khoa học về tính toán cấu kiện bê tông cốt thép sử dụng bê tông cường độ cao

2 Mục đích, đối tượng, phạm vi nghiên cứu

2.1 Mục đích nghiên cứu

- Nghiên cứu các tính chất cơ lý của bê tông cường độ cao

- Nghiên cứu sự làm việc của các cấu kiện bê tông cốt thép sử dụng bê tông cường độ cao

2.2 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

2.2.1 Đối tượng nghiên cứu

- Bê tông cường độ cao

Trang 11

- Cấu kiện dầm, cột sử dụng bê tông cường độ cao

2.2.2 Phạm vi nghiên cứu

- Chỉ tìm hiểu quan hệ ứng suất biến dạng của bê tông, không đề cập đến các tính chất cơ lý khác

- Tính toán khả năng chịu lực của dầm có tiết diện chữ nhật, cột có tiết diện chữ nhật chịu nén lệch tâm theo một phương

2.3 Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu lý thuyết, dựa trên kết quả tổng hợp các tài liệu, tiêu chuẩn Việt Nam và nước ngoài về tính toán kết cấu bê tông cốt thép sử dụng bê tông cường độ cao

2.4 Cấu trúc luận văn

Ngoài phần mở đầu, kết luận và kiến nghị, tài liệu tham khảo, cấu trúc luận văn gồm 3 chương:

Chương 1: Tổng quan về bê tông cường độ cao

Chương 2: Phương pháp tính toán dầm và cột bê tông cốt thép theo một

số tiêu chuẩn

Chương 3: Áp dụng tính toán KNCL của bê tông cường độ cao cho cấu kiện dầm và cột theo tiêu chuẩn ACI 318 – 11

Trang 12

Để xem được phần chính văn của tài liệu này, vui

lòng liên hệ với Trung Tâm Thông tin Thư viện – Trường Đại học Kiến trúc Hà Nội

Địa chỉ: T.13 – Nhà H – Trường Đại học Kiến trúc Hà Nội Đ/c: Km 10 – Nguyễn Trãi – Thanh Xuân Hà Nội

Email: digilib.hau@gmail.com

TRUNG TÂM THÔNG TIN THƯ VIỆN

Trang 13

Kết luận và kiến nghị

Kết luận:

Các kết quả chính của luận văn bao gồm:

- Đã tìm hiểu về các đặc tính của bê tông cường độ cao và tình hình nghiên cứu, ứng dụng bê tông cường độ cao trên thế giới và ở Việt Nam

- Đã tìm hiểu các phương pháp tính toán cấu kiện bê tông cốt thép sử dụng bê tông cường độ cao theo một số các tiêu chuẩn như ACI, EURO CODE…

- Đã áp dụng tiêu chuẩn ACI để tính toán cấu kiện dầm, cột bê tông cốt thép sử dụng bê tông cường độ cao với các thông số khảo sát là cường độ bê tông và cốt thép, qua đó rút ra các nhận xét sau:

+ Sử dụng bê tông cường độ cao cho cấu kiện dầm chịu uốn không mang lại nhiều lợi ích về khả năng chịu lực

+ Bê tông cường độ cao làm tăng khả năng chịu lực rất lớn cho cấu kiện cột chịu nén

+ Khi sử dụng bê tông cường độ cao cho cấu kiện cột chịu nén, chúng ta không cần sử dụng thép có cường độ quá cao vì hiệu quả mang lại không quá lớn so với thép có cường độ bình thường

Kiến nghị:

- Cần có thêm các nghiên cứu về tính năng cơ lý của bê tông cường độ cao phù hợp với các điều kiện của Việt Nam, từ đó xây dựng các quy trình tính toán cấu kiện sử dụng bê tông cường độ cao phù hợp với tiêu chuẩn Việt Nam

Trang 14

- Trong khi chưa có quy trình tính toán theo tiêu chuẩn Việt Nam, thì việc sử dụng tiêu chuẩn nước ngoài để tính toán cấu kiện sử dụng bê tông cường độ cao là cần thiết và có thể áp dụng

Trang 15

TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tiếng Việt

[1] Nguyễn Trung Hòa (2011), Kết cấu bê tông cốt thép theo quy phạm Hoa

Kỳ, Nhà xuất bản Xây dựng, Hà Nội

[2] Phạm Duy Hữu, Nguyễn Long (2011) Giáo trình Bê tông cường độ cao Nhà xuất bản xây dựng

[3] Phạm Duy Hữu, Phạm Duy Anh, Nguyễn Thanh Sang, Nguyễn Lộc Kha Nghiên cứu vật liệu chế tạo bê tông cường độ rất cao Tạp chí Giao thông vận tải 7/2011

[4] Phạm Duy Hữu, Nguyễn Ngọc Long, Đào Văn Đông , Phạm Duy Anh

Bê tông cường độ cao và bê tông chất lượng cao” Nhà xuất bản Giao Thông Vận Tải năm 2009

[7] Trần Mạnh Tuân Tính toán kết cấu bê tông cốt thép theo tiêu chuẩn ACI

318 – 2002 Nhà xuất bản xây dựng

Tiếng Anh

[8] BS 8110 - 1997 Structural use of concrete

[9] Building Code Requirements for Structural Concrete (ACI 318 – 11) and Commentary

[10] Eurocode 2: Design of concrete structures (EN1992-1-1:2004)

[11] High perfomance concrete structural designers’ guide by the High Perfomance Concrete Technology Delivery Team

[12] State of the Report on high - Strength concrete (Báo cáo trình độ phát triển khoa học kỹ thuật về bê tông cường độ cao ) - ACI - 363 - 92 – 1988 [13] Ultra High Performance Fibre-Reinforced Concretes - AFGC Groupe de travail BFUP

Định dạng
Số trang	15
Dung lượng	436,13 KB