Đánh giá khả năng chịu uốn của dầm bê tông cốt thép có số liệu đầu vào dạng khoảng

26 181 0
Đánh giá khả năng chịu uốn của dầm bê tông cốt thép có số liệu đầu vào dạng khoảng

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

Thông tin tài liệu

1 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TRẦN MINH ĐỨC ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG CHỊU UỐN CỦA DẦM BÊ TƠNG CỐT THÉP CĨ SỐ LIỆU ĐẦU VÀO DẠNG KHOẢNG Chun ngành: Kỹ thuật Xây dựng cơng trình Dân dụng Cơng nghiệp Mã số: 60.58.02.08 TĨM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Đà Nẵng - Năm 2018 Cơng trình hồn thành TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Người hướng dẫn khoa học: TS NGUYỄN QUANG TÙNG Phản biện 1: PGS.TS PHẠM THANH TÙNG Phản biện 2: PGS.TS ĐẶNG CÔNG THUẬT Luận văn bảo vệ trước Hội đồng chấm Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ chun ngành Kỹ thuật xây dựng Cơng trình dân dụng Công nghiệp họp Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng vào ngày 07 tháng 07 năm 2018 * Có thể tìm hiểu luận văn tại: - Trung tâm Học liệu, Đại học Đà Nẵng Trường Đại học Bách khoa - Thư viện Khoa Xây dựng dân dụng Công nghiệp, Trường Đại học Bách khoa - Đại học Đà Nẵng MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Trong thực tiễn nay, nhiều công trình cũ, xuống cấp nghiêm trọng cần thẩm định Bên cạnh đó, có khơng cơng trình cần chuyển đổi mục đích sử dụng cần đánh giá lại khả chịu lực phương pháp đo đạc trường Đối với tốn chẩn đốn kỹ thuật cơng trình hữu, hay nói cách khác đánh giá cơng trình xây dựng, cơng trình khai thác vấn đề không chắn số liệu đo đạc thực địa quan trọng Các yếu tố đầu vào cho toán chẩn đoán khả chịu lực cho cơng trình nhiều mang yếu tố ngẫu nhiên (cường độ bê tơng, diện tích bố trí cốt thép kết cấu), sai số lớn dẫn đến kết thu có độ xác chưa cao Đề tài: Đánh giá khả chịu uốn dầm bê tơng cốt thép có số liệu đầu vào dạng khoảng có ý nghĩa thực tiễn cao đáp ứng yêu cầu thực tế nay, đồng thời tài liệu quan trọng giúp cho đơn vị quản lý kỹ sư ứng dụng cơng tác thẩm định chất lượng cơng trình hữu Mục tiêu nghiên cứu đề tài a) Mục tiêu tổng quát: Đánh giá lại khả chịu uốn dầm bê tông cốt thép cơng trình hữu b) Mục tiêu cụ thể: Ứng dụng lý thuyết khoảng việc đánh giá độ tin cậy chịu uốn dầm bê tông cốt thép số liệu đo đạc có dạng khoảng; Thực phép đo trường để cung cấp liệu đầu vào cho toán chẩn đoán; Đưa kết luận xác khả chịu uốn dầm bê tông cốt thép Đối tƣợng nghiên cứu: Dầm liên tục khung bê tông cốt thép cơng trình xây dựng Phạm vi nghiên cứu: Các cơng trình xây dựng xuống cấp khơng có hồ sơ thiết kế trên địa bàn thành phố Nha Trang Phƣơng pháp nghiên cứu Nghiên cứu ứng dụng biến số khoảng việc chẩn đoán khả chịu uốn dầm bê tông cốt thép; Nghiên cứu ứng dụng quy trình đánh giá chất lượng cơng trình bê tơng cốt thép hữu; Nghiên cứu ứng dụng quy trình thí nghiệm đo cường độ bê tơng cho cơng trình hữu; Nghiên cứu ứng dụng quy trình thí nghiệm xác định diện tích cốt thép bố trí cốt thép kết cấu; Thí nghiệm trường, xử lý kết thí nghiệm đánh giá sai số q trình thí nghiệm Đánh giá khả chịu uốn dầm bê tông cốt thép với thông số đầu vào không chắn đưa kiến nghị Bố cục đề tài: Chƣơng 1: Tổng quan bàı toán chẩn đoán khả chịu lực cơng trình Chƣơng 2: Đánh giá độ tin cậy chịu uốn kết cấu với biến ngẫu nhiên dạng khoảng Chƣơng 3: Đánh giá khả chịu uốn dầm bê tông cốt thép cho khu khám bệnh Bệnh viện đa khoa tỉnh Khánh Hòa Kết luận kiến nghị CHƢƠNG TỔNG QUAN VỀ BÀI TỐN CHẨN ĐỐN KHẢ NĂNG CHỊU LỰC CỦA CƠNG TRÌNH Đặt vấn đề: Nhiều cơng trình cũ, xuống cấp nghiêm trọng cần thẩm định; Khơng cơng trình cần chuyển đổi mục đích sử dụng Đánh giá lại khả chịu lực phƣơng pháp đo đạc trƣờng - Đặc trưng vật liệu thường có tính ngẫu nhiên - Phép đo thường có sai số Tính tốn độ tin cậy kết cấu với sai số có Khi chấp nhận sai số biến đầu vào Biến đầu vào có dạng khoảng với cận cận xác định Đánh giá khả chịu uốn dầm bê tông cốt thép có số liệu đầu vào dạng khoảng 1.1 Các tốn kỹ thuật cơng trình 1.1.1 Bài tốn phân tích kết cấu 1.1.2 Bài tốn kiểm tra kết cấu 1.1.3 Bài toán chẩn đoán khả chịu lực cơng trình 1.2 Phân biệt tốn thiết kế cà tốn chẩn đốn kỹ thuật cơng trình 1.2.1 Bài tốn thiết kế cơng trình 1.2.2 Bài tốn chẩn đốn kỹ thuật cơng trình 1.2.3 Ví dụ minh họa 1.3 Bài tốn phân tích chẩn đốn kỹ thuật cơng trình với số liệu đầu vào không chắn 1.4 Cơ sở đánh giá khả chịu uốn dầm bê tông cốt thép trƣờng 1.4.1 Đại lượng ngẫu nhiên tính chất chúng 1.4.2 Lý thuyết tổng quát tính độ tin cậy theo xác suất - thống kê 1.4.3 Ứng dụng tính tốn độ tin cậy 1.5 Kết luận chƣơng CHƢƠNG ĐÁNH GIÁ ĐỘ TIN CẬY CHỊU UỐN CỦA KẾT CẤU VỚI BIẾN NGẪU NHIÊN DẠNG KHOẢNG 2.1 Lý thuyết số khoảng 2.1.1 Số học khoảng 2.1.2 Các phép toán số học khoảng 2.1.3 Hàm số khoảng 2.1.4 Véc tơ khoảng, ma trận khoảng 2.1.5 Đặc trưng lý thuyết phân tích khoảng 2.2 Áp dụng đại số khoảng vào toán đánh giá độ tin cậy kết cấu 2.2.1 Mơ hình độ tin cậy bậc (Zhiping Qiu – 2008) 2.2.2 Mơ hình phân tích độ tin cậy theo biến số khoảng 2.2.3 Mơ hình số khoảng phân bố (C.D Le – 2017) 2.3 Kết luận CHƢƠNG ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG CHỊU UỐN CỦA DẦM BÊ TÔNG CỐT THÉP CHO KHU KHÁM BỆNH CỦA BỆNH VIỆN ĐA ĐA KHOA TỈNH KHÁNH HÕA 3.1.1 Địa điểm thực Công tác đo đạc trường thực phòng khám 307 tầng khu khám bệnh (khối nhà tầng) bệnh viên Đa Khoa tỉnh Khánh Hòa, số 19 Yersin, phường Lộc Thọ, thành Nha Trang, tỉnh Khánh Hòa Ở vị trí này, có phòng chức sử dụng để làm phòng khám đa khoa, kế hoạch dự kiến, phòng đánh giá lại khả chịu lực kết cấu để xem xét thay đổi chức thành phòng chụp X-Quang Dự kiến tải trọng tăng nhiều so với ban đầu nên cần đánh giá độ tin cậy khả chịu lực kết cấu đề xuất phương án thực Hình 3.1 Tổng quan Bệnh viện Đa khoa tỉnh Khánh Hòa 3.1.2 Mục tiêu: Nghiên cứu chuyển đổi cơng sử dụng cho phòng chức  Chức cũ: - Phòng khám bệnh - Hoạt tải p= 200kG/m2  Chức mới: - Phòng chụp XQuang - Hoạt tải p= 750kG/m2 Cần đánh giá khả chịu lực dầm D1 sau chuyển đổi công 3.1.3 Đo cường độ bê tông súng bật nẩy Cường độ bê tông dầm D1 tiến hành đo đạc 02 lần, kết 02 lần đo đo tổng hợp bảng bên Bảng 3.1 Kết đo đạc xác định cường độ bê tông dầm D1 –14/4/2018 STT Vùng thử Cƣờng độ bê tông sau hiệu chuẩn (N/mm2) MẶT CẮT 1/ VÙNG 10.6197 MẶT CẮT 1/ VÙNG 10.8920 MẶT CẮT 1/ VÙNG 10.7830 MẶT CẮT 2/ VÙNG 11.4366 MẶT CẮT 2/ VÙNG 10.6741 MẶT CẮT 2/ VÙNG 10.6197 MẶT CẮT 2/ VÙNG 10.7286 MẶT CẮT 3/ VÙNG 10.2384 MẶT CẮT 3/ VÙNG 10.8375 10 MẶT CẮT 3/ VÙNG 11.0009 Ghi Kết phân tích hàm mật độ xác suất cường độ bê tơng - 14/4/2018 Hình 3.2 Kết phân tích thống kê cường độ bê tơng theo mơ hình phân phối chuẩn-14/4/2018 Bảng 3.2 Kết đo đạc xác định cường độ bê tông dầm D1 – 10/5/2018 Cƣờng độ bê Ghi tông sau hiệu STT Vùng thử chuẩn (N/mm2) 01 MẶT CẮT 1/ VÙNG 10.9464 02 MẶT CẮT 1/ VÙNG 10.7286 03 MẶT CẮT 1/ VÙNG 11.4910 04 MẶT CẮT 2/ VÙNG 10.3474 05 MẶT CẮT 2/ VÙNG 11.5455 06 MẶT CẮT 2/ VÙNG 10.4018 07 MẶT CẮT 2/ VÙNG 11.2187 08 MẶT CẮT 3/ VÙNG 11.5999 09 MẶT CẮT 3/ VÙNG 10.4563 10 MẶT CẮT 3/ VÙNG 10.2929 Kết phân tích hàm mật độ xác suất cường độ bê tông - 10/5/2018 Hình 3.3 Kết phân tích thống kê cường độ bê tơng theo mơ hình phân phối chuẩn- 15/5/2018 Như vậy, sau lần đo đạc, giá trị cường độ bê tơng có thay đổi, ta chấp nhận giá trị cường độ bê tơng biến ngẫu nhiên có dạng phân phối chuẩn, với kỳ vọng Rb độ lệch chuẩn Rb giá trị biên thiên khoảng định: Rb Rb Rb 10,824 10,859 ( MPa) Rb Rb Rb 0,38447 0,44779 (MPa) 3.1.4 Siêu âm cốt thép Hình 3.4 Chuẩn bị cơng tác siêu âm đường kính vị trí cốt thép Đường kính cốt thép dầm D1 tiến hành đo đạc 02 lần, kết 02 lần đo phân tích theo mơ hình phân phối chuẩn tổng hợp bảng bên đây: Bảng 3.3 Kết đo đường kính cốt thép dầm D1 - Gối – 14/4/2018 ST Đƣờng kính Chi tiết/ Tiết diện Ghi T trung bình (mm) 24.6 VỊ TRÍ / TIẾT DIỆN VỊ TRÍ / TIẾT DIỆN 24.5 Cốt thép VỊ TRÍ / TIẾT DIỆN 23.7 VỊ TRÍ / TIẾT DIỆN 23.5 1 TRÍ / TIẾT DIỆN 24.6 VỊ TRÍ / TIẾT DIỆN VỊ 13.8 Cốt thép TRÍ / TIẾT DIỆN giá VỊ 14.3 TRÍ / TIẾT DIỆN 24.7 VỊ TRÍ / TIẾT DIỆN 24.0 VỊ Cốt thép TRÍ / TIẾT DIỆN 24.2 10 VỊ TRÍ / TIẾT DIỆN 25.2 11 VỊ TRÍ / TIẾT DIỆN 25.0 12 VỊ TRÍ / TIẾT DIỆN 13 VỊ 14.9 Cốt thép TRÍ / TIẾT DIỆN giá 14 VỊ 15.4 phân tích hàm mật độ xác suất diện tích cốt Kết thép – 14/4/2018 Hình 3.5 Kết phân tích thống kê diện tích cốt thép theo mơ hình phân phối chuẩn – 14/4/2018 10 As1 As1 As1 0,64638 0,65997 (mm) Sau đo đạc ta có Kết phân tích hàm mật độ xác suất diện tích cốt thép dầm D1- Nhịp lớn – 14/4/2018 Hình 3.7 Kết phân tích thống kê diện tích cốt thép theo mơ hình phân phối chuẩn-14/4/2014 Sau đo đạc ta có Kết phân tích hàm mật độ xác suất diện tích cốt thép dầm D1- Nhịp lớn – 15/5/2018 Hình 3.8 Kết phân tích thống kê diện tích cốt thép theo mơ hình phân phối chuẩn sau -10/5/2018 Như vậy, sau lần đo đạc, giá trị đường kính cốt thép có thay đổi, ta chấp nhận giá trị đường kính cốt thép biến ngẫu nhiên có dạng phân phối chuẩn, với kỳ vọng As1 độ lệch chuẩn As As As As As As As1 giá trị biên thiên khoảng định: 20,72 20,843 (mm) 0,79635 0,8916 (mm) 3.1.4 Kết đo đạc trường Các kết đo đạc trường tổng kết trình bày bên 11  Cường độ bê tông: Giá trị cường độ bê tơng xem biến ngẫu nhiên có phân phối chuẩn Kỳ vọng độ lệch chuẩn biến thiên khoảng sau: Rb Rb Rb 10,824 10,859 ( MPa) Rb Rb Rb 0,38447 0,44779 (MPa) Biểu đồ mật độ phân phối theo dạng khoảng Rb 1.2 f(x) 0.8 0.6 0.4 0.2 8.5 9.5 10.5 11.5 12.5 13.5 Rb (MPa) Hình 3.9 Biểu đồ mật độ phân phối cường độ bê tơng Rb  Diện tích cốt thép: Từ kết siêu âm cốt thép, nhận thấy cốt thép bố trí có đường kính giống tiết diện, từ đường kính cốt thép đo được, suy đốn tổng diện tích cốt thép tiết diện xét Tại gối giữa: Bố trí thép dọc chịu lực, đường kính cốt thép xem biến ngẫu nhiên có phân phối chuẩn, kỳ vọng độ lệch chuẩn sau: As1 As1 As1 As1 As1 As1 24, 293 24,384 (mm) 0,64638 0,65997 (mm) Biểu đồ mật độ phân phối theo dạng khoảng AS 12 0.7 0.6 0.5 f(x) 0.4 0.3 0.2 0.1 22 23 24 25 26 27 Đường kính (mm) Hình 3.10 Biểu đồ mật độ phân phối đường kính cốt thép As1 Tại Nhịp lớn: Bố trí thép dọc chịu lực, đường kính cốt thép xem biến ngẫu nhiên có phân phối chuẩn, kỳ vọng độ lệch chuẩn sau: As As As As As As 20,72 20,843 (mm) 0,79635 0,8916 (mm) Biểu đồ mật độ phân phối theo dạng khoảng AS 0.6 0.5 f(x) 0.4 0.3 0.2 0.1 16 18 20 22 24 Đường kính (mm) Hình 3.11 Biểu đồ mật độ phân phối đường kính cốt thép As2 3.2 Độ tin cậy chịu uốn dầm bê tơng cốt thép 3.2.1 Quy trình tính tốn Trong giới hạn luận văn, để xác định độ tin cậy chịu uốn dầm bê tông cốt thép hữu, tác giả giả định số liệu đo đạc trường có quy luật phân bố chuẩn (Normal Distribution) Do số liệu thu thập trường khơng đủ nhiều nên tồn sai số phép đo Do đó, tác giả để xuất sử dụng 13 mơ hình tính tốn độ tin cậy theo dạng số khoảng Quy trình tính tốn thực sau Kích thước tiết diện dầm nhịp dầm đại lượng đo đạc dễ dàng, sai số bé chấp nhận nên đại lượng xem tất định: Nhịp dầm m Kích thước tiết diện dầm b h m Dầm tính tốn có sơ đồ tính dầm liên tục kê lên cột chịu trọng lượng thân kết cấu hoạt tải sử dụng Do tải trọng tác dụng lên dầm bao gồm trọng lượng thân kết cấu hoạt tải sử dụng Đây yếu tố xác định thông qua phép đo đạc thông thường Vậy nên phạm vi nghiên cứu luận văn, tải trọng tác dụng lên dầm xem tất định biết trước q kN / m Với sơ đồ tính dầm tải trọng tác dụng lên dầm giá trị tất định, xác định giá trị mơ men vị trí bất lợi Các giá trị mơ men giá trị tất định M kNm Cốt thép thường sử dụng làm cốt thép dọc cơng trình xây dựng cốt thép có gờ CII Cường độ cốt thép xem tất định có giá trị với cường độ cốt thép RS 280 MPa Để kể đến hao hụt khả chịu lực cốt thép, luận văn xét đến hao hụt diện tích cốt thép Giá trị cường độ bê tơng Rb diện tích cốt thép dọc chịu lực As đo đạc trường Do sai số trình đo đạc, chấp nhận biến ngẫu nhiên có quy luật phân phối chuẩn với các giá trị kỳ vọng độ lệch chuẩn biến thiên khoảng định: + Rb Rb Rb , Rb Rb Rb + As As As , As As As Sự bố trí cốt thép dầm đo máy siêu âm cốt thép, nhiên chất lượng máy không đảm bảo nên giới hạn luận văn, chấp nhận tính tốn khoảng cách từ trọng tâm cốt thép đến mép bê tông chịu kéo từ cấu tạo cốt thép đo Do đường kính cốt thép đo biến ngẫu nhiên có quy luật phân phối chuẩn (có sai số) nên khoảng cách từ tâm cốt thép đến mép bê tơng chịu kéo số khoảng có quy luật phân bố tương tự h0 h0 h0 , h0 h0 h0 Việc tính tốn khả chịu lực dầm thực theo sơ đồ khối bên dưới: 14 Hình 3.12 Sơ đồ khối tính toán khả chịu lực dầm Theo lý thuyết độ tin cậy khoảng, R M gh M gh , M gh , S M ta tính đô tin cậy kết cấu 3.2.2 Kết phân tích  Tải trọng tác dụng lên sàn Từ số liệu đo đạc trường, trọng lượng thân lớp cấu tạo sàn thể bảng bên dưới: Bảng 3.5 Trọng lượng lớp cấu tạo sàn Các lớp cấu tạo Lớp gạch nem Lớp vữa lót Bản BTCT Lớp vữa trát (mm) γ (kN/m3) 0.01 0.03 0.13 0.01 Tổng cộng 20 18 25 18 Hệ số tin cậy 1.1 1.3 1.1 1.3 gtc (kN/m2) gtt (kN/m2) 0.2 0.54 3.25 0.18 4.17 0.22 0.702 3.575 0.234 4.731 Phòng khám chuyển đổi thành phòng chức X-Quang nên hoạt tải 7,8m Sau thay đổi ảnh hưởng đến tải trọng tác dụng lên nhịp lớn dầm đưa vào sử dụng, hoạt tải sàn vị trí pS1 7,5(kN / m2 ) , hệ số độ tin cậy n 1,05 Tổng tải trọng tác dụng lên sàn nhịp Taị nhịp 7,8m qS1 12,606 (kN / m2 ) 2,4m , hoạt tải không đổi pS 2(kN / m2 ) , hệ số độ tin cậy n 1, Tổng tải trọng tác dụng lên sàn nhịp qS 7,131(kN / m2 ) 15 qS2 qS1  Tải trọng tác dụng lên dầm Xem gần tải trọng sàn truyền vào dầm phân bố theo diện chịu tải Từ góc bản, vẽ đường phân giác, đường chia sàn thành phần 1,2,3,4 Hình 3.13 Sơ đồ phân tải lên dầm Tải trọng tác dụng lên dầm xét có dạng tam giác hay hình thang phụ thuộc vào kích thước vị trí dầm Quy luật phân bố tải trọng hình bên dưới: a) Tải trọng phân bố hình thang b) Tải trọng phân bố tam giác Hình 3.14 Quy luật phân phối tải trọng q1=41,6 (kN/m) q2=17,12 (kN/m) L1=7.8m L2=2.4m Hình 3.15 Sơ đồ tính dầm D1 h=700 b=250 16  Nội lực dầm Từ sơ đồ tính tải trọng tác dụng lên dầm, ta xác định giá trị mô men nguy hiểm dầm Biểu đồ mô men thể hình bên Mmin=223,29 (kNm) Mmax=196,36 (kNm) Hình 3.16 Biểu đồ mơ men dầm D1  Độ tin cậy chịu uốn Gối Tại vị trí gối giữa, mơ men tải trọng ngồi làm dầm bị căng trên, cánh nằm vùng kéo nên bê tông bị nứt không tham gia chịu lực Tiết diện tính tốn b h 250 700 mm2 Sự bố trí cốt thép Tại vị trí gối giữa, cốt thép chịu lực bố trí có đường kính giống Đường kính thép dọc đo đạt giả thiết tuân theo quy luật phân phối chuẩn Từ bố trí cốt thép, ta suy quy luật phân phối d2 mm2 diện tích cốt thép chịu lực AS AS hàm biến theo đường kính cốt thép, nên quy luật phân phối diện tích cốt thép tính sau: Kỳ vọng: As d 2317.51 2334.9 mm2 ; dAs d 123.33 126.39 mm2 d d dd Chiều cao làm việc tiết diện h0 Giả thiết lớp bê tơng bảo vệ cốt thép có chiều dày a0 30 mm Khoảng cách Độ lệch chuẩn: As hai lớp cốt thép t0 30 mm Theo kết siêu âm cốt thép, lớp ngồi có lớp có Qua kết tính tốn, nhận thấy giá trị h0 khơng thay đổi nhiều, xem tất định để đơn giản tính tốn: h0 636 mm 17 0.0035 0.003 0.0025 f(x) 0.002 0.0015 0.001 0.0005 1700 1900 2100 2300 2500 2700 2900 Diện tích (mm2) Hình 3.17 Biểu đồ mật độ phân phối diện tích cốt thép gối RS AS Rbbh0 Hệ số chiều cao vùng nén Hệ số chiều cao vùng nén hàm phi tuyến hai biến xét AS Rb Quy luật phân phối tham số tính tốn sau: RS Kỳ vọng: AS Rbbh0 Độ lệch chuẩn 0.376 0.38 / AS / Rb 0.024 0.0258 Trong đó: + / AS + / Rb AS AS Rb Rb RS Rbbh0 RS Rb AS As bh0 Rb Kiểm tra hệ số chiều cao vùng nén 0.02 0.0206 0.0133 ( 0.0156) RS AS Rbbh0 R Trong nghiên cứu này, nhận thấy cốt thép loại có gờ CII, cường độ bê tông vào khoảng Rb 10.8 MPa , gần xấp xỉ với cường độ tính tốn bê tơng B20 Vậy nên tác giả chọn giá trị R 0.623 Cần kiểm tra điều kiện hạn chế phá hoại dẻo Biểu đồ phân phối biến giới hạn hệ số chiều cao vùng nén R thể hình bên Kết so sánh cho thấy, tồn diện tích vùng nằm bên trái R Vậy tiết diện thỏa mãn điều kiện phá hoại dẻo 18 18 R 16 14 f(x) 12 10 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 Hình 3.18 Kiểm tra điều kiện phá hoại dẻo Khả chịu lực tiết diện R Trong công thức trên, Thay R m M gh m R Rbbh RS AS R A 0.5 S S Rbbh0 Rbbh0 0.5 m 0.7 vào cơng thức tính toán khả chịu lực tiết diện ta được: M gh 0.5 Rbbh R A 0.5 S S Rbb RS AS h0 Nhận thấy khả chịu uốn tiết diện hàm phi tuyến hai biến xét AS Rb Quy luật phân phối tham số tính tốn sau: Kỳ vọng: R Độ lệch chuẩn M gh RS h 0.5R AS R / AS R S R / Rb As Rb b 335.15 336.82 kNm 13.98 14.33 kNm Trong đó: + + R / AS R / Rb R AS R Rb AS RS2 RS h0 Rb Rb 0.5 RS2 Rb AS b As b Rb AS 13.7 13.95 kNm 2.746 3.267 kNm Đánh giá khả chịu uốn tiết diện Để đánh giá khả chịu uốn tiết diện, ta cần so sánh giá trị với mơ men lớn tải trọng ngồi gây S M 223.9 kNm giá trị tất định Phép so sánh minh họa hình bên dưới: 19 0.03 S=M 0.025 0.02 f(x) 0.015 0.01 0.005 200 250 300 350 400 450 -0.005 Mô men (kNm) Hình 3.19 Kiểm tra khả chịu uốn tiết diện Kết so sánh cho thấy, toàn diện tích vùng R M gh nằm bên phải S M Vậy tiết diện đảm bảo khả chịu lực Độ tin cậy khả chịu uốn tiết diện R S 7.76 7.88 Chỉ số độ tin cậy: R S Xác suất an toàn: PS 0.9999999 tra từ bảng tài liệu [1]  Độ tin cậy chịu uốn Nhịp lớn Tại tiết diện này, mô men tải trọng gây căng thớ dưới, cánh nằm vùng nén nên tham gia chịu lực với dầm Dầm lúc có tiết diện chữ T Bề rộng cánh chịu nén tính tốn theo lý thuyết bê tơng cốt thép cổ điển b 'f 1810 mm , bề dày cánh h 'f 130 mm Kiểm tra vị trí trục trung hòa, nhận thấy trục trung hòa qua cánh, tiết diện tính tốn b'f h 1810 700 mm2 Sự bố trí cốt thép Tại vị trí nhịp lớn, cốt thép chịu lực bố trí có đường kính giống Đường kính thép dọc đo đạt giả thiết tuân theo quy luật phân phối chuẩn Từ bố trí cốt thép, ta suy quy luật phân phối d2 mm2 diện tích cốt thép chịu lực AS 4 AS hàm biến theo đường kính cốt thép, nên quy luật phân phối diện tích cốt thép tính sau: Kỳ vọng: As Độ lệch chuẩn: d As dAs dd 1348.74 1364.8 mm2 ; d d d 103.67 116.76 mm2 20 0.0045 0.004 0.0035 0.003 f(x) 0.0025 0.002 0.0015 0.001 0.0005 500 1000 1500 2000 2500 Diện tích (mm2) Hình 3.20 Biểu đồ mật độ phân phối diện tích cốt thép gối Chiều cao làm việc tiết diện h0 Giả thiết lớp bê tông bảo vệ cốt thép có chiều dày a0 30 mm Khoảng cách hai lớp cốt thép t0 30 mm Theo kết siêu âm cốt thép, lớp có lớp có Qua kết tính tốn, nhận thấy giá trị h0 khơng thay đổi nhiều, xem tất định để đơn giản tính tốn: h0 644 mm RS AS Rbbh0 Hệ số chiều cao vùng nén Hệ số chiều cao vùng nén hàm phi tuyến hai biến xét AS Rb Quy luật phân phối tham số tính tốn sau: RS Kỳ vọng: Rb AS bh0 Độ lệch chuẩn 0.0298 0.0303 / AS / Rb RS Rbbh0 AS 0.00252 0.00287 Trong đó: + / AS + / Rb AS AS Rb Rb RS Rb As bh0 Rb Kiểm tra hệ số chiều cao vùng nén 0.0023 0.0026 0.001 ( 0.0012) RS AS Rbbh0 R Trong nghiên cứu này, nhận thấy cốt thép loại có gờ CII, cường độ bê tông vào khoảng Rb 10.8 MPa , gần xấp xỉ với cường độ tính tốn bê tông B20 Vậy 21 nên tác giả chọn giá trị R 0.623 Cần kiểm tra điều kiện hạn chế phá hoại dẻo Biểu đồ phân phối biến giới hạn hệ số chiều cao vùng nén R thể hình bên Kết so sánh cho thấy, tồn diện tích vùng nằm bên trái R Vậy tiết diện thỏa mãn điều kiện phá hoại dẻo 140 120 100 f(x) 80 60 40 20 0.02 0.03 0.04 0.05 Hình 3.21 Kiểm tra điều kiện phá hoại dẻo Khả chịu lực tiết diện R M gh m Rb bh0 Trong công thức trên, Thay R m R RS AS R A 0.5 S S Rbbh0 Rbbh0 0.5 m 0.06 vào cơng thức tính tốn khả chịu lực tiết diện ta được: M gh 0.5 Rbbh R A 0.5 S S Rbb RS AS h0 Nhận thấy khả chịu uốn tiết diện hàm phi tuyến hai biến xét AS Rb Quy luật phân phối tham số tính tốn sau: Kỳ vọng: R M gh RS S h 0.5R AS As Rb Độ lệch chuẩn R R / AS R / Rb b 18.137 239.58 242.37 kNm 20.417 kNm Trong đó: + R / AS R AS AS RS h0 RS2 AS Rbb AS 18.136 20.417 kNm 22 + R / Rb R Rb Rb 0.5 RS2 As Rb Rb b 0.128 0.154 kNm Đánh giá khả chịu uốn tiết diện Để đánh giá khả chịu uốn tiết diện, ta cần so sánh giá trị với mơ men lớn tải trọng ngồi gây S M 196.36 kNm giá trị tất định Phép so sánh minh họa hình bên dưới: 0.025 S=M 0.02 f(x) 0.015 0.01 0.005 150 200 250 300 350 -0.005 Mơ men (kNm) Hình 3.22 Kiểm tra khả chịu uốn tiết diện Kết so sánh cho thấy, tồn diện tích vùng R M gh nằm bên phải S M Tuy nhiên có khoảng mà khả chịu lực tiết diện bé mô men tải trọng gây R S Cần phải xét đến độ tin cậy khả chịu uốn tiết diện Độ tin cậy khả chịu uốn tiết diện R S 2.12 2.25 Chỉ số độ tin cậy: R Xác suất an toàn: PS  S 0.97 0.98 tra từ bảng tài liệu [1] Độ tin cậy chịu uốn tồn dầm Vì dầm xét dầm liên tục, dầm bị phá hoại vị trí dầm bị phá hoại Do độ tin cậy chịu uốn dầm tích độ tin cậy tiết diện nguy hiểm xét Vây, độ tin cậy chịu uốn toàn dầm thay đổi chức làm việc PSi 0.97 0.98 phòng khám bệnh: PS i 23 3.3 Kết luận Trong chương này, số liệu đo đạc thực địa phòng khám 307 tầng khu khám bệnh Đa khoa Tỉnh Khánh Hòa Do số liệu thu thập có số lượng hạn chế, giới hạn luận văn, tác giả giả thiết biến đầu vào có phân phối chuẩn với giá trị kỳ vọng độ lệch chuẩn biến thiên liên tục khoảng định Qua phân tích số liệu trường, trường hợp thay đổi chức phòng khám thành phòng X-Quang, nhận thấy độ tin cậy khả chịu uốn kết cấu lớn nên thay đổi chức phòng khám mà khơng cần gia cường kết cấu 24 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận chung Trong thực tiễn nay, nhiều cơng trình cũ, xuống cấp nghiêm trọng cần thẩm định Bên cạnh đó, có khơng cơng trình cần chuyển đổi mục đích sử dụng cần đánh giá lại khả chịu lực phương pháp đo đạc trường Các phương pháp đo đạc tồn yếu tố ngẫu nhiên không chắc, sai số lớn dẫn đến kết thu có độ xác khơng cao Do cần phương pháp đánh giá khả chịu lực kết cấu để kiến nghị phương án xử lý cho kết cấu Trong luận văn này, tốn chẩn đốn cơng trình giới thiệu Việc đánh giá khả chịu lực cơng trình hữu phải thực việc phân tích độ tin cậy kết cấu Do tồn nhiều sai số phép đo đạc trường, cần phải có phương pháp xử lý để đánh giá xác tình trạng kết cấu Chấp nhận sai số phép đo trường, giá trị đo được quan niệm biến số khoảng Việc đánh giá đô tin cậy kết cấu biến số có dạng khoảng thực theo phương pháp độ tin cậy bậc Zhipping Qiu, theo quan niệm biến ngẫu nhiên có quy luật phân phối chuẩn, có kỳ vọng phương sai biến thiên khoảng định Phương pháp giúp đánh giá độ tin cậy kết cấu, tất nhiên giá trị độ tin cậy nằm khoảng định Cơ sở lý thuyết áp dụng cho việc đánh giá thực địa khả chịu lực dầm liên tục khu khám bệnh Bệnh viện Đa khoa tỉnh Khánh Hòa đưa kiến nghị cho việc thay đổi cơng phòng khám Kiến ghị Đề tài Đánh giá khả chịu uốn dầm bê tơng cốt thép có số liệu đầu vào dạng khoảng có ý nghĩa thực tiễn cao đáp ứng yêu cầu thực tế nay, tác giả kiến nghị đơn vị quản lý kỹ sư ứng dụng đề tài công tác thẩm định đánh giá chất lượng cho cơng trình hữu ... quát: Đánh giá lại khả chịu uốn dầm bê tông cốt thép công trình hữu b) Mục tiêu cụ thể: Ứng dụng lý thuyết khoảng việc đánh giá độ tin cậy chịu uốn dầm bê tông cốt thép số liệu đo đạc có dạng khoảng; ... định diện tích cốt thép bố trí cốt thép kết cấu; Thí nghiệm trường, xử lý kết thí nghiệm đánh giá sai số q trình thí nghiệm Đánh giá khả chịu uốn dầm bê tông cốt thép với thông số đầu vào không chắn... độ xác chưa cao Đề tài: Đánh giá khả chịu uốn dầm bê tơng cốt thép có số liệu đầu vào dạng khoảng có ý nghĩa thực tiễn cao đáp ứng yêu cầu thực tế nay, đồng thời tài liệu quan trọng giúp cho

Ngày đăng: 16/02/2019, 19:15

Từ khóa liên quan

Tài liệu cùng người dùng

  • Đang cập nhật ...

Tài liệu liên quan