Trong quá trình nghiên cứu và thực hiện đề tài, tác giả đã nhận được sự quan tâm, hướng dẫn tận tình của thầy giáo TS. Vì vậy, nghiên cứu ứng dụng rộng rãi tấm bê tông xi măng trong các công trình xây dựng ở nước ta là một vấn đề quan trọng và cấp bách. Khi mặt đường bê tông xi măng bị hư hỏng thì việc sửa chữa rất khó khăn và tốn kém, trong quá trình sửa chữa sẽ ảnh hưởng đến an toàn giao thông.
Việc sử dụng các mối nối khiến cho các vết nứt trên tấm bê tông trên mặt đất không phát triển hoặc phát triển một cách có kiểm soát. Sự tồn tại của mối nối có thể tạo ra một khu vực yếu hơn trong tấm bê tông. Vì vậy, việc nghiên cứu giải pháp kết cấu truyền lực lên tấm bê tông trên mặt đất cho các công trình giao thông cũng có thể áp dụng vào thi công các công trình như sàn công nghiệp, nhà xưởng, bến cảng... Bãi đỗ xe sân bay, khu soát vé, trạm cân.
Trong đề tài này, tác giả đã nghiên cứu tính năng của tấm thép truyền lực dạng kim cương. Nghiên cứu truyền lực liên kết qua tấm thép truyền lực hình kim cương.
GIỚI THIỆU CHUNG, NGHIÊN CỨU TỔNG QUAN
- GIỚI THIỆU CHUNG
- NGHIÊN CỨU TỔNG QUAN
- KẾT LUẬN NGHIÊN CỨU TỔNG QUAN
- MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI
- PHẠM VI NGHIÊN CỨU
- ĐỐI TƢỢNG NGHIÊN CỨU
Thanh truyền lực phải được đặt song song với hướng chuyển động của tấm. Nếu không, thanh giằng sẽ bị cong khi mối nối giãn nở và cản trở sự chuyển động của tấm bê tông (Hình 1.1). Biến dạng của thanh truyền lực trong bê tông được thể hiện trên Hình 1.
Khi đường kính thanh truyền lực không đổi, việc giảm chiều rộng khớp sẽ làm tăng phần trăm lực truyền qua khớp. Biến dạng phi tuyến của bê tông hoặc thanh nối không được tính đến. 13 Mối quan hệ giữa tải và chuyển vị trong các hệ thống truyền tải điện khác nhau [16].
Tuy nhiên, các nghiên cứu trên chủ yếu tập trung vào thanh truyền có tiết diện tròn. Vì những lý do trên, nhóm tác giả đề xuất nghiên cứu ứng xử của các mối nối tấm bê tông trên mặt đất bằng tấm thép truyền lực hình kim cương. Thí nghiệm nghiên cứu ứng xử của tấm thép truyền lực dạng kim cương trong mối nối tấm bê tông trên mặt đất dưới tác dụng của tải trọng tĩnh.
Ứng xử của các mối nối của tấm bê tông trên mặt đất và của tấm thép truyền lực dạng kim cương dưới tác dụng của tải trọng tĩnh.
MÔ HÌNH VÀ KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM
MÔ HÌNH THÍ NGHIỆM
- KẾT CẤU KHUNG THÍ NGHIỆM
- CÁC MẪU THÍ NGHIỆM
- ĐẶC TRƢNG VẬT LIỆU
- BỐ TRÍ CỐT THÉP
- THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM
- ĐỔ BÊ TÔNG MẪU THÍ NGHIỆM
- QUI TRÌNH GIA TẢI
Tương tự như phía bên trái, để tăng khả năng tiếp xúc giữa tấm bê tông và dầm thép hình chữ C, người ta đặt một miếng đệm cao su dày 3 mm giữa chúng. Mô hình thử nghiệm được chọn để mô phỏng trường hợp xấu nhất của tấm bê tông - các lớp nền được đùn ra khỏi các mối nối. Một nửa được đặt trong hộp nhựa hẹp, nửa còn lại đặt trong bê tông.
Bê tông: sử dụng bê tông thương phẩm có cỡ cốt liệu 10 mm. Chuyển vị tương đối của thép tấm truyền điện hình kim cương trong bê tông Để đo độ lớn và sự thay đổi của tải trọng tác dụng, cảm biến tải trọng và bộ điều khiển được kết nối với máy tính. Độ dịch chuyển của tấm bê tông và tấm thép truyền lực được đo bằng cảm biến dịch chuyển (LVDT - Bộ chuyển đổi vi sai biến thiên tuyến tính).
Một khung thép hộp độc lập với tấm bê tông thí nghiệm đã được chế tạo để treo và đặt 6 cảm biến này trong quá trình thí nghiệm. Một loại LVDT khác do Schaevitz sản xuất có phạm vi đo ±6,35 mm, được sử dụng để đo độ dịch chuyển của chính tấm thép truyền lực vào bê tông. Thân của các cảm biến này được kẹp và gắn bằng khung hình chữ Z được bắt vít trực tiếp vào bề mặt bê tông.
Lắp tấm nhôm bằng 3 thanh thép cường độ nhỏ đường kính 3 mm xuyên qua tấm thép để truyền lực và có chiều dài bằng chiều dày của tấm bê tông. Các ống đồng được bịt kín trong quá trình đổ bê tông nhằm tránh cốt liệu lọt vào ống trong quá trình đổ bê tông gây ra kết quả đo không chính xác. Hai bộ ván khuôn thép được chế tạo chính xác để đổ bê tông.
Tấm bê tông sau đó được bảo dưỡng trong bảy ngày bằng bao tải và vải ẩm. Sau bảy ngày, túi và màng nhựa được lấy ra khỏi mẫu bê tông. Khoảng hai tuần sau khi đổ bê tông, ván khuôn thép được tháo ra để chuẩn bị đổ tấm bê tông khác.
KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM
- SO SÁNH VỚI KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM TRƢỚC ĐÓ
- CHUYỂN VỊ TƢƠNG ĐỐI CỦA MỐI NỐI
- HIỆU QUẢ TRUYỀN LỰC – Load Transfer Efficency (LTE)
- CHUYỂN VỊ TƢƠNG ĐỐI CỦA THÉP BẢN TRUYỀN LỰC HÌNH
Walker và Holland [27] cho rằng với tải trọng bánh xe, độ dịch chuyển tương đối của khớp phải nhỏ hơn 0,5 mm. Điều này phù hợp với kết luận mà Wong và Willlams đề xuất trước đó [16], đồng thời cũng cho thấy thép tấm truyền lực hình kim cương giúp mối nối có chuyển vị tương đối rất nhỏ khi chịu tải trọng phá hủy. Ảnh hưởng của chiều rộng khe đến chuyển vị tương đối của khớp (Độ lệch tương đối – RD) được thể hiện trên đồ thị Hình 2.
Ảnh hưởng của khoảng cách của tấm thép truyền lực đến chuyển vị tương đối của mối nối được thể hiện trên Hình 2. Độ dịch chuyển tương đối của mối nối tại thời điểm tải trọng tác dụng đạt đến tải trọng phá hủy nằm trong khoảng từ 0,8 mm đến 1,2 mm. Đối với tải trọng lớn hơn 20 kN, mối quan hệ giữa tải trọng và chuyển vị tương đối của mối nối gần như tuyến tính.
Độ dày của tấm thép truyền lực ít ảnh hưởng đến chuyển vị tương đối của mối nối. Từ công thức trên có thể thấy hiệu suất truyền công suất cực đại 100% xảy ra khi cả hai phía của khớp có chuyển vị như nhau. Khi chuyển vị bị bẩn hoàn toàn, hiệu suất truyền lực tăng đều theo tải.
Khe hở khớp nhỏ hơn sẽ mang lại hiệu quả truyền lực cao hơn. 17 Vị trí cảm biến - LVDT đo độ dịch chuyển của tấm kim loại truyền lực. 2.2.4.1 Chuyển động của tấm kim loại truyền lực ở phía bên trái của mối nối. Sự dịch chuyển của tấm kim loại truyền lực hình kim cương ở phía bên trái của kết nối được thể hiện trong biểu đồ ở Hình 2.
Trên các đồ thị, tọa độ thể hiện độ dịch chuyển của tấm thép trong môi trường bê tông, tọa độ thể hiện khoảng cách từ đầu bên trái của tấm thép để truyền lực tới các điểm đo L1, 2, 3, 4. Tất cả các tấm thép đều được cong lên trên và đều có chuyển vị lớn hơn ở gần bề mặt khớp (L4). Trục tọa biểu thị độ dịch chuyển, trục tọa biểu thị khoảng cách (Distance) từ bề mặt khớp đến các điểm đo L7, 8, 9.
MÔ HÌNH HÓA MÁY TÍNH
- GIỚI THIỆU CHUNG
- XÂY DỰNG MÔ HÌNH
- KẾT QUẢ MÔ HÌNH PHẦN TỬ HỮU HẠN
- SO SÁNH KẾ QUẢ TỪ MÔ HÌNH HÓA VÀ THÍ NGHIỆM
- TẢI TRỌNG PHÁ HOẠI
- CHUYỂN VỊ TƢƠNG ĐỐI CỦA MỐI NỐI
- CHUYỂN VỊ TƢƠNG ĐỐI CỦA THÉP BẢN TRUYỀN LỰC
- SO SÁNH HIỆU QUẢ KINH TẾ CỦA CÁC LOẠI THANH TRUYỀN
3 Lưới phần tử bản bê tông và vị trí của thép truyền lực trong bản. 4 Lưới phần tử thép để chuyển các tấm thép hình kim cương 3.3 KẾT QUẢ CỦA MÔ HÌNH THÀNH PHẦN CUỐI CÙNG. 6 biểu đồ thể hiện kết quả thu được từ thí nghiệm và mô hình máy tính.
2 So sánh độ dịch chuyển tương đối giữa mô hình thí nghiệm và mô hình máy tính (mô hình 1). 3 So sánh độ dịch chuyển tương đối giữa thí nghiệm và mô hình máy tính (Mô hình 2). 4. Mối tương quan giữa độ lệch tương đối giữa thí nghiệm và mô hình máy tính (Mô hình 3).
5 Mối quan hệ dịch chuyển tương đối giữa thí nghiệm và mô hình máy tính (Mô hình 5). Kết quả thu được từ thí nghiệm và mô hình chạy trên máy tính tương đối phù hợp. 11 thể hiện sự so sánh điển hình giữa mô hình máy tính và thí nghiệm về biến dạng của thép tấm truyền lực trong bê tông đối với một giá trị tải trọng nhất định.
Các giá trị cũng cho thấy độ dịch chuyển của tấm thép truyền lực trong môi trường bê tông là rất nhỏ, nhỏ hơn 0,04 mm. Khoảng cách giữa các thanh chuyển (mm) Khoảng cách giữa các thanh chuyển (mm) Thép. So với thép dùng cho truyền động tròn, chi phí thấp hơn 9%.
Chiều rộng khớp nhỏ hơn có thể làm giảm chuyển vị tương đối của khớp và hiệu suất truyền lực (LTE) lớn hơn. Tấm thép truyền lực ở cả hai phía của mối nối vẫn ở trạng thái làm việc đàn hồi dưới tải trọng nghiền. Cấu trúc sập của mối nối có dạng hình chóp do lực đẩy từ tấm thép truyền lực.
Mô hình máy tính dự đoán kết quả tương đối tốt so với kết quả thực nghiệm. Ứng xử của tấm thép truyền lực dạng kim cương khi tấm bê tông có phản lực đất tại các mối nối.
