BÁO CÁO KẾT QỦA

THÍ NGHIỆM THỬ TẢI CÁC TẤM TƯỜNG VÀ TẤM SÀN EVG 3D

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

- 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