Luận văn thạc sĩ về ứng xử của dầm bê tông cốt thép chịu lửa

• Tác giả: Võ Đức Thịnh
• Người hướng dẫn: PGS. Đào Đình Nhân
• Trường học: Trường Đại Học Kiến Trúc TP.Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Kỹ thuật xây dựng
• Đề tài: Ứng Xử Của Dầm Bê Tông Cốt Thép Chịu Lửa
• Loại tài liệu: luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2020
• Địa điểm: Hồ Chí Minh

• LỜI CAM ĐOAN
• 1. CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU
• 1.1. Mục tiêu nghiên cứu
• 1.2. Đối tượng, phạm vi nghiên cứu
• 1.3. Phương pháp nghiên cứu
• 1.4. Nội dung nghiên cứu
• 2. CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU TRONG NƯỚC VÀ TRÊN THẾ GIỚI
• 2.1. Nghiên cứu trên thế giới
• 2.2. Nghiên cứu trong nước
• 3. CHƯƠNG 3: CƠ SỞ LÝ THUYẾT
• 3.1. Phương pháp tính toán kết cấu BTCT chịu lửa theo tiêu chuẩn EN 1992
• 3.2. Quy trình tính toán kết cấu BTCT chịu lửa theo tiêu chuẩn EN 1992
• 3.3. Tổng quan về OpenSees
• 4. CHƯƠNG 4: NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
• 4.1. Mô phỏng quá trình truyền nhiệt trong tiết diện dầm BTCT bằng phần mềm COMSOL
• 4.2. Xây dựng mô hình số của tiết diện và dầm BTCT bằng OpenSees
• 4.3. Phân tích cấu kiện dầm BTCT bằng OpenSees và đưa ra kết quả mô phỏng
• 4.4. Nhận xét kết quả
• 5. CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Tổng quan về nghiên cứu ứng xử của dầm bê tông cốt thép chịu lửa

Nghiên cứu ứng xử của dầm bê tông cốt thép (BTCT) chịu lửa là một lĩnh vực quan trọng trong kỹ thuật xây dựng. Bê tông cốt thép là vật liệu chính trong nhiều công trình xây dựng, và khả năng chịu lửa của nó ảnh hưởng lớn đến độ an toàn của công trình. Việc hiểu rõ về ứng xử của dầm bê tông cốt thép trong điều kiện cháy giúp các kỹ sư thiết kế các cấu kiện an toàn hơn. Nghiên cứu này sẽ tập trung vào việc phân tích khả năng chịu tải của dầm BTCT trong điều kiện cháy, sử dụng các tiêu chuẩn quốc tế như EN 1992-1-2.

1.1. Ứng dụng của dầm bê tông cốt thép trong xây dựng

Dầm BTCT được sử dụng rộng rãi trong các công trình xây dựng dân dụng và công nghiệp. Chúng đóng vai trò quan trọng trong việc chịu lực và phân phối tải trọng. Việc nghiên cứu ứng xử của dầm bê tông cốt thép trong điều kiện cháy giúp đảm bảo an toàn cho người sử dụng và bảo vệ tài sản.

1.2. Tầm quan trọng của nghiên cứu ứng xử dầm chịu lửa

Nghiên cứu ứng xử của dầm bê tông cốt thép chịu lửa không chỉ giúp cải thiện thiết kế mà còn nâng cao độ bền và tuổi thọ của công trình. Các kết quả nghiên cứu sẽ cung cấp thông tin quý giá cho các kỹ sư trong việc lựa chọn vật liệu và thiết kế cấu kiện chịu lửa hiệu quả.

II. Vấn đề và thách thức trong nghiên cứu dầm bê tông cốt thép chịu lửa

Một trong những thách thức lớn trong nghiên cứu ứng xử của dầm bê tông cốt thép là sự thay đổi tính chất vật liệu khi nhiệt độ tăng cao. Bê tông và cốt thép có các đặc tính cơ lý khác nhau khi chịu nhiệt, điều này làm cho việc tính toán khả năng chịu lực trở nên phức tạp. Ngoài ra, việc xác định các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng chịu lửa của dầm cũng là một vấn đề cần được giải quyết.

2.1. Sự thay đổi tính chất vật liệu ở nhiệt độ cao

Khi nhiệt độ tăng, bê tông và cốt thép sẽ có sự suy giảm đáng kể về cường độ và độ bền. Điều này ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng chịu tải của dầm BTCT. Việc nghiên cứu sự thay đổi này là cần thiết để đưa ra các giải pháp thiết kế hiệu quả.

2.2. Các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng chịu lửa

Nhiều yếu tố như độ dày lớp bảo vệ, loại bê tông sử dụng và cấu trúc của dầm có thể ảnh hưởng đến khả năng chịu lửa. Việc phân tích các yếu tố này sẽ giúp tối ưu hóa thiết kế và nâng cao độ an toàn cho công trình.

III. Phương pháp nghiên cứu ứng xử của dầm bê tông cốt thép chịu lửa

Nghiên cứu này sử dụng phương pháp mô phỏng số để phân tích ứng xử của dầm bê tông cốt thép trong điều kiện cháy. Phần mềm COMSOL và OpenSees sẽ được sử dụng để mô phỏng quá trình truyền nhiệt và phân tích khả năng chịu lực của dầm. Các tiêu chuẩn EN 1992-1-2 sẽ được áp dụng để đảm bảo tính chính xác của kết quả.

3.1. Mô phỏng quá trình truyền nhiệt trong dầm

Phần mềm COMSOL sẽ được sử dụng để mô phỏng quá trình truyền nhiệt trong dầm BTCT. Mô hình sẽ chia mặt cắt dầm thành các lớp có nhiệt độ khác nhau, từ đó xác định được tính chất cơ lý của vật liệu theo tiêu chuẩn EN 1992.

3.2. Phân tích khả năng chịu lực của dầm

Sử dụng phần mềm OpenSees, nghiên cứu sẽ thực hiện phân tích khả năng chịu lực của dầm BTCT trong các điều kiện khác nhau. Kết quả sẽ giúp đánh giá sự ảnh hưởng của lớp chống cháy đến khả năng chịu lực của dầm.

IV. Kết quả nghiên cứu và ứng dụng thực tiễn của dầm bê tông cốt thép chịu lửa

Kết quả nghiên cứu cho thấy rằng lớp chống cháy có ảnh hưởng lớn đến khả năng chịu lực của dầm bê tông cốt thép. Các biểu đồ tải trọng cực hạn theo thời gian sẽ được lập để minh họa sự khác biệt giữa dầm có và không có lớp chống cháy. Những kết quả này có thể được áp dụng trong thiết kế và thi công các công trình xây dựng.

4.1. Biểu đồ tải trọng cực hạn của dầm

Biểu đồ tải trọng cực hạn sẽ được lập dựa trên các kết quả mô phỏng. Điều này giúp các kỹ sư có cái nhìn rõ hơn về khả năng chịu lực của dầm BTCT trong điều kiện cháy.

4.2. Ứng dụng kết quả nghiên cứu vào thực tiễn

Kết quả nghiên cứu có thể được áp dụng trong thiết kế các công trình xây dựng, giúp nâng cao độ an toàn và hiệu quả sử dụng của dầm bê tông cốt thép trong điều kiện cháy.

V. Kết luận và triển vọng tương lai của nghiên cứu dầm bê tông cốt thép chịu lửa

Nghiên cứu về ứng xử của dầm bê tông cốt thép chịu lửa đã chỉ ra tầm quan trọng của lớp chống cháy trong việc nâng cao khả năng chịu lực của dầm. Các kết quả thu được sẽ là cơ sở cho các nghiên cứu tiếp theo trong lĩnh vực này. Tương lai, cần tiếp tục nghiên cứu để phát triển các vật liệu và phương pháp mới nhằm cải thiện khả năng chịu lửa của dầm BTCT.

5.1. Tầm quan trọng của nghiên cứu tiếp theo

Nghiên cứu tiếp theo cần tập trung vào việc phát triển các vật liệu mới có khả năng chịu lửa tốt hơn. Điều này sẽ giúp nâng cao độ an toàn cho các công trình xây dựng.

5.2. Định hướng phát triển trong lĩnh vực dầm bê tông cốt thép

Cần có các nghiên cứu sâu hơn về ứng xử của dầm bê tông cốt thép trong các điều kiện khác nhau, từ đó đưa ra các giải pháp thiết kế tối ưu hơn cho các công trình xây dựng.