THÍ NGHIỆM THỬ TẢI CÁC TẤM TƯỜNG VÀ TẤM SÀN
EVG 3D
.jpg)
Thực hiện hợp đồng kinh tế số 483/2003-VKH
ký ngày 31 tháng 12 năm 2003 giữa Chi nhánh Công ty Cổ Phần Thế Kỷ Mới (Bên A)
và Viện Khoa học Công nghệ Xây dựng (Bên B) về việc thí nghiệm thử tải nén tấm
tường uốn tấm sàn EVG 3D, Viện KHCN Xây dựng đã tiến hành công tác thí nghiệm từ
ngày 04/02 đến ngày 16/02/2004.
I.
Mục đích thí nghiệm
+ Xác định khả năng chịu uốn của các tấm
sàn EVG 3D.
+ Xác định khả năng chịu nén của các tấm
tường EVG 3D.
II.
Mô tả thí nghiệm
Các mẫu thí nghiệm do bên A chế tạo từ trước
và vận chuyển đến Viện KHCN Xây dựng để thí nghiệm, gồm có 8 tấm tường và 4 tấm
sàn EVG – 3D. Các thông số hình học của mẫu thí nghiệm được cho trong bảng 1. Cấu
tạo chung của các tấm tường và tấm sàn do bên A cung cấp có các đặc điểm như
sau:
Các tấm đều có cấu tạo mặt cắt ngang gồm
3 lớp. Ở giữa là lớp xốp (polystyrene) dày 40÷100mm tùy lọai tấm. Hai bên là
hai lớp bêtông phun dày 50mm đối với tấm tường, 40÷60mm đối với tấm sàn (mặt trên
là 60mm và mặt dưới là 40mm). Cốt thép của hai lớp bêtông này là lưới thép hàn ô
vuông có đường kính sợi thép Ø3mm với khoảng cách lưới a=50mm. Hai lưới thép hàn
này được liên kết với nhau bằng các thanh thép chéo theo hai phương mạ kẽm Ø3,2mm
hoặc Ø3,8mm, khoảng cách các thanh thép chéo từ 100mm đến 200mm, tùy lọai tấm
(chi tiết được cho trong bảng 2 và hình TN-01)
BẢNG
1: CÁC THÔNG SỐ HÌNH HỌC CỦA MẪU THÍ NGHIỆM
|
TT
|
Mã hiệu
|
Kí hiệu
|
Kích thước
|
Loại mẫu
|
Số lượng
|
||
|
Dài
|
Rộng
|
Cao
|
|||||
|
1
|
EVG-PN
100/3,8 – ZZ100
|
1A
|
3100
|
1300
|
190
|
Uốn
|
1
|
|
2
|
EVG-PN
100/3,8 – ZZ200
|
2A
|
3100
|
1300
|
210
|
Uốn
|
1
|
|
3
|
EVG-PN
60/3,8 – ZZ100
|
3A
|
3100
|
1300
|
160
|
Uốn
|
1
|
|
4
|
EVG-PN
100/3,2 – ZZ200
|
4A
|
3100
|
1300
|
190
|
Uốn
|
1
|
|
5
|
EVG-PN
100/3,8 – ZZ100
|
1B
|
3090
|
1300
|
200
|
Nén
|
1
|
|
6
|
EVG-PN
100/3,8 – ZZ200
|
2B
|
3100
|
1300
|
205
|
Nén
|
1
|
|
7
|
EVG-PN
60/3,8 – ZZ100
|
3B
|
3100
|
1300
|
170
|
Nén
|
1
|
|
8
|
EVG-PN
100/3,2 – ZZ200
|
4B
|
3110
|
1305
|
200
|
Nén
|
1
|
|
9
|
EVG-PN
60/3,2 – ZZ100
|
5B
|
3110
|
1300
|
160
|
Nén
|
1
|
|
10
|
EVG-PN
60/3,2 – ZZ200
|
6B
|
3100
|
1300
|
170
|
Nén
|
1
|
|
11
|
EVG-PN
50/3,2 – ZZ200
|
7B
|
3110
|
1300
|
160
|
Nén
|
1
|
|
12
|
EVG-PN
40/3,2 – ZZ200
|
8B
|
3120
|
1300
|
135
|
Nén
|
1
|
BẢNG
2: CHIỀU DÀY LỚP XỐP VÀ CẤU TẠO THÉP CHÉO.
|
TT
|
Mã hiệu
|
Kí hiệu
|
Bề dày xốp
|
Đường kính thép
|
Bước thép chéo
|
|
(mm)
|
(mm)
|
(mm)
|
|||
|
1
|
EVG-PN
100/3,8 – ZZ100
|
1A
|
100
|
3,8
|
100
|
|
2
|
EVG-PN
100/3,8 – ZZ200
|
2A
|
100
|
3,8
|
200
|
|
3
|
EVG-PN
60/3,8 – ZZ100
|
3A
|
60
|
3,8
|
100
|
|
4
|
EVG-PN
100/3,2 – ZZ200
|
4A
|
100
|
3,2
|
200
|
|
5
|
EVG-PN
100/3,8 – ZZ100
|
1B
|
100
|
3,8
|
100
|
|
6
|
EVG-PN
100/3,8 – ZZ200
|
2B
|
100
|
3,8
|
200
|
|
7
|
EVG-PN
60/3,8 – ZZ100
|
3B
|
60
|
3,8
|
100
|
|
8
|
EVG-PN
100/3,2 – ZZ200
|
4B
|
100
|
3,2
|
200
|
|
9
|
EVG-PN
60/3,2 – ZZ100
|
5B
|
60
|
3,2
|
100
|
|
10
|
EVG-PN
60/3,2 – ZZ200
|
6B
|
60
|
3,2
|
200
|
|
11
|
EVG-PN
50/3,2 – ZZ200
|
7B
|
50
|
3,2
|
200
|
|
12
|
EVG-PN
40/3,2 – ZZ200
|
8B
|
40
|
3,2
|
200
|
III.
Các thiết bị thí nghiệm được sử dụng:
-
Hệ thống gia tải thủy lực ENERPAC (Mỹ), (dùng trong thí nghiệm tấm tường), các
quả nạng (dùng trong thí nghiệm tấm sàn).
-
Thiết bị đo biến dạng cầm tay (comparator) MATEST (Italy ).
-
Đồng hồ đo chuyển vị độ chính xác 10-2mm (Nga).
-
Hệ khung thép gia tải.
-
Kính soi bề rộng vết nứt, độ phóng đại 40x (Nga).
IV.
Quá trình thí nghiệm:
1.
Thí nghiệm tấm sàn:
Tấm
sàn được quét vôi hai bên thành và đáy để dễ dàng quan sát vết nứt, các gối đỡ được
trải một lớp vữa tạo phẳng, sau đó tấm sàn được đưa vào vị trí thí nghiệm. Tải
trọng dùng để gia tải là các quả gang, mỗi quả nặng 25 KG. Vị trí đặt các viên
tải được vạch rõ trên bề mặt tấm sàn thí nghiệm theo sơ đồ trong hình TN-02. Các
đồng hồ đo chuyển vị được lắp đặt vào các vị trí như trong hình TN-03. Tiến hành
lấy số liệu chuyển vị ban đầu ở cấp tải 0. Sau đó, tải trọng được đưa vào theo
từng cấp, mỗi cấp 375 KG, tương đương 15 quả gang. Giữ tải mỗi cấp trong 10 phút
và ghi số liệu chuyển vị, vị trí và số lượng và bề rộng vết nứt xuất hiện ở cấp
tải đó.
2.
Thí nghiệm tấm tường.
Tấm
tường được quét vôi hai mặt bên để dễ dàng quan sát vết nứt và đưa vào vị trí
thí nghiệm. Sơ đồ thí nghiệm và bố trí thiết bị đo cho trong hình TN-04. Tải trọng
thí nghiệm được tạo bởi các kích thủy lực và được truyền vào tấm bằng một dầm
thép phân tải để tạo tải trọng phân bố đều theo chiều dài tấm. Để tạo độ lệch tâm
ngẫu nhiên của tải trọng, mặt phẳng tác dụng của tải trọng được đặt cách mặt
trung bình của tấm một khoảng 30mm. Tiến hành lấy số liệu chuyển vị, biến dạng
ban đầu ở cấp số 0. Sau đó, tăng tải trọng theo từng cấp, mỗi cấp 5000KG (tương
đương 3846 KG/m) cho tới khi mẫu bị phá họai. Giữ tải tại mỗi cấp trong 10 phút
và ghi số liệu chuyển vị, biến dạng, vị trí và số lượng vết nứt xuất hiện ở cấp
tải đó.
V. Kết qủa thí nghiệm
V. Kết qủa thí nghiệm
-
Kết qủa thí nghiệm tổng hợp của các tấm sàn được cho trong bảng 3
BẢNG
3: KẾT QỦA THÍ NGHIỆM CÁC TẤM SÀN
|
TT
|
Kí hiệu
|
Tải trọng phá hoại
|
Độ võng lớn nhất
(mm)
|
Nhận xét
|
|
|
(KG)
|
(KG/m2)
|
||||
|
1
|
1A
|
7875
|
1954
|
16.85
|
Bắt đầu xuất
hiện vết nứt ở cấp tải 3000 KG, bề rộng vết nứt là a=0,24mm, sau đó mở rộng đến
a=0,47mm ở cấp tải 6000KG
|
|
2
|
2A
|
6750
|
1675
|
18.03
|
Bắt đầu xuất
hiện vết nứt ở cấp tải 2250 KG, bề rộng vết nứt là a=0,2mm, sau đó mở rộng đến
a=0,78mm ở cấp tải 5625KG
|
|
3
|
3A
|
4875
|
1210
|
20.62
|
Bắt đầu xuất
hiện vết nứt ở cấp tải 2650 KG, bề rộng vết nứt là a=0,2mm, sau đó mở rộng đến
a=0,65mm ở cấp tải 3750KG
|
|
4
|
4A
|
7500
|
1861
|
14.18
|
Bắt đầu xuất
hiện vết nứt ở cấp tải 3375 KG, bề rộng vết nứt là a=0,3mm, sau đó mở rộng đến
a=0,8mm ở cấp tải 5250KG
|
-
Kết qủa thí nghiệm tổng hợp của các tấm tường được cho trong bảng 4
BẢNG
4: KẾT QỦA THÍ NGHIỆM CÁC TẤM TƯỜNG
|
TT
|
Kí hiệu
|
Tải trọng phá hoại
|
Nhận xét
|
|
|
(KG)
|
(KG/m)
|
|||
|
1
|
1B
|
106400
|
81846
|
Vết nứt đầu tiên
xuất hiện tại chân tấm tường tại cấp tải 50400 KG, tấm bị phá họai tại phần đáy.
|
|
2
|
2B
|
90000
|
69231
|
Vết nứt đầu tiên
xuất hiện tại cấp tải 67200 KG, tấm bị phá họai tại phần đỉnh.
|
|
3
|
3B
|
156800
|
120615
|
Tấm bị phá họai
tại phần đỉnh tấm, không có vết nứt xuất hiện trước khi tấm bị phá họai.
|
|
4
|
4B
|
78400
|
60308
|
Vết nứt đầu tiên
xuất hiện tại cấp tải 39200 KG, tấm bị phá họai tại phần đáy.
|
|
5
|
5B
|
134000
|
103080
|
Vết nứt đầu tiên
xuất hiện tại cấp tải 44800 KG, tấm bị phá họai tại phần đỉnh.
|
|
6
|
6B
|
81200
|
62462
|
Vết nứt đầu tiên
xuất hiện tại cấp tải 50400 KG, tấm bị phá họai tại phần đỉnh tấm, bêtông rơi
xuống để lộ dây thép phía trong.
|
|
7
|
7B
|
168000
|
129231
|
Vết nứt đầu tiên
xuất hiện tại cấp tải 72800 KG, tấm bị phá họai tại cả phần đỉnh và chân.
|
|
8
|
8B
|
126000
|
96923
|
Tấm tường đã có
1 vết nứt chạy ngang trước khi thí nghiệm. Vết nứt đầu tiên xuất hiện tại cấp
tải 61600 KG, tấm bị phá họai tại phần đỉnh, lộ dây thép và lớp polystyrene bên
trong.
|
-
Sơ đồ
vết nứt của các tấm sàn và tấm tường được cho trong các hình từ TN-05 đến TN-13
-
Biểu
đồ thể hiện quan hệ tải trọng - chuyển vị của các tấm sàn được cho trong các hình
từ hình 1 đến hình 8.
-
Biểu
đồ thể hiện quan hệ tải trọng - chuyển vị và tải trọng - biến dạng của các tấm
tường được cho trong các hình từ hình 9 đến hình 32.
VI.
Kết luận
Từ
kết quả thí nghiệm của các mẫu tấm sàn và tấm tường, có thể đưa ra một số nhận
xét như sau:
1 Đối với các tấm sàn:
Tải trọng phá họai của các tấm sàn dao động
từ 4875 KG (tấm sàn 3A) đến 7875 KG (tấm sàn 1A), (tương ứng với tải trọng phân
bố từ 1210 KG/m2 đến 1954 KG/m2).
Độ võng lớn nhất tương ứng với cấp tải phá
họai là 20,62mm (tấm sàn 3A), độ võng nhỏ nhất là 14,18mm (tấm sàn 4A).
Bề rộng lớn nhất của vết nứt khi bắt đầu
xuất hiện khoảng 0,2mm và tăng lên từ 0,5 đến 0,8mm tại các cấp tải bằng 70% đến
85% tải trọng phá họai.
Các tấm sàn đều bị phá họai do mô men, (sự
mở rộng của các vết nứt vuông góc trong khoảng một phần ba giữa nhịp), không có
trường hợp nào bị phá hoại do lực cắt hoặc phá hoại cục bộ tại gối đỡ.
2. Đối với các tấm tường:
Tải trọng phá hoại của các tấm tường dao động
từ 78400 KG (tấm tường 4B) đến 168000 KG (tấm tường 7B), (tương ứng với tải trọng
phân bố từ 60308 KG/m đến 129231 KG/m). Các tấm tường đều bị phá hoại cục bộ tại
đỉnh hoặc đáy tấm, không có trường hợp nào tấm bị phá hoại do gãy ngang tấm.
PHỤ LỤC
BẢNG CẤP TẢI THÍ NGHIỆM TẤM SÀN EVG 3D
|
Cấp tải
|
Tải trọng
(KG)
|
Thời gian giữ tải
(Phút)
|
|
0
|
0
|
10
|
|
1
|
375
|
10
|
|
2
|
750
|
10
|
|
3
|
1125
|
10
|
|
4
|
1500
|
10
|
|
5
|
1875
|
10
|
|
6
|
2250
|
10
|
|
7
|
2625
|
10
|
|
8
|
3000
|
10
|
|
9
|
3375
|
10
|
|
10
|
3750
|
10
|
|
11
|
4125
|
10
|
|
12
|
4500
|
10
|
|
13
|
4875
|
10
|
|
14
|
5250
|
10
|
|
15
|
5625
|
10
|
|
16
|
6000
|
10
|
|
17
|
6375
|
10
|
|
18
|
6750
|
10
|
BẢNG CẤP TẢI THÍ NGHIỆM TẤM TƯỜNG EVG 3D
|
Cấp tải
|
Tải trọng
(Tấn)
|
Thời gian giữ tải
(Phút)
|
|
0
|
0
|
10
|
|
1
|
5
|
10
|
|
2
|
10
|
10
|
|
3
|
15
|
10
|
|
4
|
20
|
10
|
|
5
|
25
|
10
|
|
6
|
30
|
10
|
|
7
|
35
|
10
|
|
8
|
40
|
10
|
|
9
|
45
|
10
|
|
10
|
50
|
10
|
|
11
|
55
|
10
|
|
12
|
60
|
10
|
|
13
|
65
|
10
|
|
14
|
70
|
10
|
|
15
|
75
|
10
|
|
16
|
80
|
10
|
|
17
|
85
|
10
|
|
18
|
90
|
10
|
|
19
|
95
|
10
|
|
20
|
100
|
10
|
|
21
|
105
|
10
|
|
22
|
110
|
10
|
|
23
|
115
|
10
|
|
24
|
120
|
10
|
|
25
|
125
|
10
|
|
26
|
130
|
10
|
|
27
|
135
|
10
|
|
28
|
140
|
10
|
|
29
|
145
|
10
|
|
30
|
150
|
10
|
Không có nhận xét nào:
Đăng nhận xét