Dầm liên hợp thép – bê tông ứng suất trước – Phạm Anh Tuấn (KCT0018)

Luận án tiến sĩ kỹ thuật: nghiên cứu tính toán kết cấu dầm liên hợp thép – bê tông ứng suất trước trong xây dựng dân dụng và công nghiệp

Nội dung tài liệu:

1. Lý do chọn đề tài
2. Mục đích, đối tượng, phạm vi và phương pháp nghiên cứu của luận án.
3. ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài nghiên cứu

Chương 1: Tổng quan về kết cấu liên hợp thép – bê tông và hướng sử dụng ứng suất trước trong loại kết cấu này

1.1. Tổng quan về kết cấu liên hợp thép – bê tông

1.1.1.  Tình hình nghiên cứu ứng dụng kết cấu liên hợp thép – bê tông

1.1.2.  Kết cấu liên hợp thép – bê tông tại Việt Nam

1.2. Ứng suất trước trong kết cấu công trình bằng thép hoặc BTCT

1.2.1.  Nguyên lý ứng suất trước

1.2.2.  Các phương pháp tạo ứng suất trước

1.2.3.  Hiệu quả của việc sử dụng phương pháp ứng suất trước

1.3.    Phương pháp ứng suất trước trong kết cấu liên hợp thép – bê tông

1.3.1.  Một số nghiên cứu ở nước ngoài và trong nước

1.3.1.1. Nghiên cứu thực nghiệm

1.3.1.2. Nghiên cứu lý thuyết

1.3.2.  Các khả năng sử dụng phương pháp ứng suất trước trong kết cấu liên hợp thép -bê tông tại Việt Nam

1.3.3.  Nội dung nghiên cứu lý thuyết và thực nghiệm của luận án

1.4. Vật liệu sử dụng trong dầm liên hợp thép – bê tông ứng suất trước

1.4.1.  Bê tông

1.4.1.1. Quy định của Eurocode 2 và Eurocode 4

1.4.1.2. Quy định theo TCXDVN 356:2005

1.4.1.3. So sánh các đặc trưng cơ học của bê tông giữa hai tiêu chuẩn Eurocode 4 và TCXDVN 356:2005

1.4.2.  Cốt thép thanh

1.4.2.1. Quy định của Eurocode 4

1.4.2.2. Quy định theo TCXDVN 356:2005

1.4.3.  Thép kết cấu

1.4.3.1. Quy định theo Eurocode 4

1.4.3.2. Quy định theo TCVN 5709 – 1993

1.4.4.  Tôn định hình của sàn liên hợp

1.4.5.  Dây (thanh) căng

1.4.6.  Chốt liên kết

Chương 2: Tính toán dầm liên hợp thép – bê tông ứng suất truớc

2.1. Nguyên tắc tính toán dầm liên hợp thép – bê tông ƯST

2.1.1.  Đặc điểm làm việc của dầm liên hợp thép -bê tông ƯST

2.1.2.  Phương pháp thi công dầm liên hợp thép – bê tông ƯST

2.1.3.  Đặc điểm tính toán theo phương pháp thi công

2.1.3.1. Phương pháp thi công không chống đỡ

2.1.3.2. Phương pháp thi công có chống đỡ

2.1.4.  Kiểm tra dầm liên hợp thép – bê tông ƯST theo từng giai đoạn

2.1.4.1. Giai đoạn thi công

2.1.4.2. Giai đoạn sử dụng

2.2. Tính toán dầm liên hợp thép – bê tông ƯST trong giai đoạn thi công

2.2.1.  Trạng thái ứng suất của dầm thép ƯST

2.2.2.  Chiều dài dây căng hợp lý và lực căng trước

2.2.2.1. Xác định chiều dài hợp lý của dây căng trong dầm liên tục

2.2.2.2. Xác định lực căng trước

2.2.3.  Xác định tự ứng lực

2.2.4.  Kiểm tra dầm thép ƯST theo trạng thái giới hạn 1

2.2.5.  Kiểm tra dầm thép ƯST theo trạng thái giới hạn 2

2.3.    Tính toán dầm LHT-BT ƯST trong giai đoạn sử dụng

2.3.1.  Các thông số cơ bản

2.3.1.1. Hệ số mô đun đàn hồi chung

2.3.1.2. Chiều dày của sàn bê tông

2.3.1.3. Chọn kích thước tôn hình

2.3.1.4. Chiều rộng tham gia làm việc của tấm sàn

2.3.1.5. Phân loại tiết diện ngang

2.3.2.  Mô men quán tính của tiết diện dầm liên hợp thép – bê tông

2.3.2.1. Tiết diện chịu mô men dương

2.3.2.2. Tiết diện chịu mô men âm

2.3.3.  Xác định tự ứng lực

2.3.4.  Kiểm tra theo trạng thái giới hạn sử dụng

2.3.4.1. Kiểm tra ứng suất trong dầm khi thi công theo phương pháp không chống đỡ

2.3.4.2. Kiểm tra ứng suất trong dầm khi khi thi công theo phương pháp có chống đỡ

2.3.4.3. Kiểm tra độ võng của dầm

2.3.5.  Kiểm tra theo trạng thái giới hạn phá hoại

2.3.5.1. Các giả thiết khi phân tích cứng dẻo và phạm vi ứng dụng

2.3.5.2. Mô men dẻo giới hạn của dầm liên hợp thép – bê tông ƯST.

2.3.5.3. Xác định mô men dẻo dương giới hạn

2.3.5.4. Xác định mô men dẻo âm giới hạn

2.3.6.  Trình tự tính toán dầm liên hợp thép – bê tông ƯST

Chương 3: Chương trình máy tính và ứng dụng tính toán dầm LHT-BT ƯST         

3.1. Chương trình tính dầm liên hợp thép – bê tông ƯST – PCB 1.0

3.2. Ứng dụng chương trình PCB 1.0 vào tính toán thiết kế

3.3. Ứng dụng chương trình PCB 1.0 để khảo sát thiết kế, tính hiệu quả

3.3.1. Khảo sát bài toán thiết kế, kiểm tra dầm LHT-BT ƯST

3.3.2. Khảo sát bài toán tính hiệu quả dầm LHT-BT ƯST

Chương 4: Nghiên cứu thực nghiệm kiểm chứng

4.1.    Mục đích, địa điểm, thời gian thí nghiệm:

4.1.1.  Mục đích thí nghiệm

4.1.2.  Đơn vị thí nghiệm, địa điểm, thời gian

4.2.    Chuẩn bị mẫu thí nghiệm

4.2.1.  Thiết kế thí nghiệm

4.2.1.1. Thiết kế mẫu thí nghiệm

4.2.1.2. Bố trí tải trọng cho thí nghiệm

4.2.1.3. Bố trí thiết bị đo của dầm liên hợp thép – bê tông ƯST (D1)

4.2.1.4. Bố trí thiết bị đo của dầm liên hợp thép – bê tông (D2)

4.2.2.  Thiết kế bệ thí nghiệm, hệ gia tải, các liên kết

4.2.3.  Vật liệu chế tạo mẫu thí nghiệm

4.2.3.1. Dầm thép

4.2.3.2. Bê tông

4.2.3.3. Thanh căng

4.2.3.4. Liên kết neo

4.3. Quy trình thí nghiệm, thiết bị thí nghiệm và dụng cụ đo

4.3.1.  Hệ kích thủy lực gia tải

4.3.2.  Dụng cụ thí nghiệm

4.3.2.1. Biến dạng kế điện trở

4.3.2.2. Biến dạng kế cơ học

4.3.2.3. Chuyển vị kế

4.3.3. Quy trình gia tải

4.3.3.1. Dầm liên hợp thép – bê tông ƯST (D1)

4.3.3.2. Dầm liên hợp thép – bê tông (D2)

4.4. Các thông số được nghiên cứu

4.5. Kết quả tổng quát thí nghiệm

4.5.1. Kết quả tổng quát

4.5.2. Ghi chép hiện lượng

4.5.2.1. Dầm liên hợp thép – bê tông ƯST (D1)

4.5.2.2. Dầm liên hợp thép – bê tông (D2)

4.5.3. Nhận xét chung về quá trình thí nghiệm

4.6. Kiểm chứng lý thuyết với thực nghiệm – giai đoạn chịu tải thi công…

4.6.1.  Dầm thép ƯST (D1)

4.6.1.1. Ứng suất trong dầm thép

4.6.1.2. Ứng suất trong thanh căng

4.6.1.3. Độ võng tại vị trí giữa dầm D1

4.6.2.  Dầm thép (D2)

4.6.2.1. Ứng suất trong dầm thép

4.6.2.2. Độ võng tại vị trí giữa dầm thép (D2)

4.7. Kiểm chứng lý thuyết với thực nghiệm – giai đoạn chịu tải sử dụng

4.7.1. Dầm liên hợp thép – bê tông ƯST (D1)

4.7.1.1. Ứng suất trong bản bê tông

4.7.1.2. Ứng suất trong thép hình

4.7.1.3. Ứng suất trong thanh căng

4.7.1.4. Độ võng của dầm liên hợp thép – bê tông ƯST

4.7.2.  Dầm liên hợp thép – bê tông (Dầm D2)

4.7.2.1. Ứng suất trong bê tông

4.7.2.2. Ứng suất trong thép hình

4.7.2.3. Độ võng của dầm liên hợp thép – bê tông

4.9. So sánh Mô men dẻo giới hạn [M]dh giữa lý thuyết và thực nghiệm.

4.10. Phân tích nguyên nhân phá hoại

4.10.1 Dầm liên hợp thép – bê tông ƯST (D1)

4.10.2. Dầm liên hợp thép – bê tông (D2). Dầm liên hợp ứng suất trước