Nghiên cứu ứng xử của dầm bê tông cốt thép có vỏ thép liên hợp

• Tác giả: Nguyễn Đức Hòa
• Người hướng dẫn: TS. Nguyễn Duy Liêm
• Trường học: Không có thông tin
• Chuyên ngành: Xây dựng
• Đề tài: Nghiên cứu ứng xử của dầm có vỏ thép liên hợp
• Loại tài liệu: Luận văn
• Năm xuất bản: 2018
• Địa điểm: Hồ Chí Minh

• LỜI CAM ĐOAN
• CẢM TẠ
• TÓM TẮT ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU ỨNG XỬ CỦA DẦM CÓ VỎ THÉP LIÊN HỢP
• ABSTRACT RESEARCH TOPIC: STUDY ON FLEXURAL BEHAVIOR OF BEAM USING STEEL COVER COMPOSITED
• MỤC LỤC
• DANH SÁCH CÁC HÌNH
• DANH SÁCH CÁC BẢNG
• DANH SÁCH CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
• 1.1. Đặt vấn đề
• 1.2. Sự cần thiết của đề tài
• 1.3. Tình hình nghiên cứu trong ngoài nước
• 1.3.1. Tình hình nghiên cứu ngoài nước
• 1.3.2. Tình hình nghiên cứu trong nước
• 1.4. Mục tiêu và phạm vi nghiên cứu
• 1.4.1. Mục tiêu nghiên cứu
• 1.4.2. Phạm vi nghiên cứu
• 1.5. Phương pháp nghiên cứu
• 1.6. Tính mới của đề tài
• 1.7. Nội dung nghiên cứu
• 1.7.1. Thực nghiệm
• 2. CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT
• 2.1. Dầm có 3 điểm uốn theo cơ học vật rắn biến dạng
• 2.2. Ứng xử của dầm bê tông cốt thép
• 2.3. Ứng xử của dầm liên hợp
• 2.3.1. Dầm thép bản bê tông cốt thép
• 2.4. Về phương pháp mô phỏng
• 3. CHƯƠNG 3: NGUYÊN VẬT LIỆU, TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM, KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
• 3.1. Chế tạo mẫu thí nghiệm
• 3.1.1. Vật liệu bê tông
• 3.1.2. Vật liệu thép thanh
• 3.1.3. Vật liệu thép tấm
• 3.2. Thiết lập và tiến hành thí nghiệm
• 3.3. Ứng xử uốn của các dầm thí nghiệm
• 3.4. Ảnh hưởng của bề dày vỏ đến sức kháng uốn tại MOR
• 3.5. Ảnh hưởng của mác bê tông đến độ nhạy kháng uốn tại MOR
• 3.6. Ứng xử nứt khi dầm bị phá hoại mẫu
• 4. CHƯƠNG 4: PHÂN TÍCH GIẢI TÍCH, SO SÁNH THỰC NGHIỆM VÀ PHÂN TÍCH MÔ PHỎNG, SO SÁNH THỰC NGHIỆM
• 4.1. Phân tích lý thuyết
• 4.1.1. Mô hình đề xuất vật liệu
• 4.1.2. Cơ sở phân tích
• 4.1.3. Kết quả phân tích
• 4.2. So sánh kết quả phân tích lý thuyết và thực nghiệm
• 4.3. Dự báo sức kháng uốn của dầm vỏ thép kích thước lớn
• 4.4. Thiết lập mô phỏng trên cơ sở phần mềm ABAQUS
• 4.4.1. Giới thiệu tổng quan về phần mềm Abaqus
• 4.4.2. Mục đích của việc mô phỏng
• 4.4.3. Các bước xây dựng cấu kiện
• 4.4.4. Định nghĩa vật liệu và thuộc tính mặt cắt
• 4.4.5. Định nghĩa lắp ghép cấu kiện
• 4.4.6. Thiết lập bước phân tích
• 4.4.7. Định nghĩa ràng buộc
• 4.4.8. Định nghĩa tải trọng và điều kiện biên
• 4.4.9. Phân chia lưới cho cấu kiện
• 4.4.10. Công tác phân tích cấu kiện
• 4.5. So sánh kết quả phân tích mô phỏng và thực nghiệm
• 5. CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ HƯỚNG NGHIÊN CỨU
• 5.1. Kết luận và kiến nghị
• 5.2. Hướng nghiên cứu tiếp theo
• Tài liệu kham khảo

I. Tổng quan về nghiên cứu ứng xử của dầm bê tông cốt thép có vỏ thép

Nghiên cứu ứng xử của dầm bê tông cốt thép có vỏ thép là một lĩnh vực quan trọng trong ngành xây dựng. Dầm bê tông cốt thép có vỏ thép không chỉ mang lại tính thẩm mỹ mà còn nâng cao khả năng chịu lực của kết cấu. Việc nghiên cứu này giúp tối ưu hóa thiết kế và thi công các công trình xây dựng hiện đại.

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

Dầm bê tông cốt thép có vỏ thép được ứng dụng rộng rãi trong các công trình cầu, nhà cao tầng và các kết cấu chịu lực khác. Việc sử dụng vỏ thép giúp tăng cường khả năng chịu tải và độ bền cho dầm, đồng thời giảm thiểu trọng lượng tổng thể của kết cấu.

1.2. Lợi ích của việc sử dụng vỏ thép trong dầm bê tông

Việc sử dụng vỏ thép trong dầm bê tông cốt thép mang lại nhiều lợi ích như tăng cường sức kháng uốn, giảm thiểu nứt và tăng độ bền cho kết cấu. Các nghiên cứu cho thấy rằng dầm có vỏ thép có thể chịu tải tốt hơn so với dầm bê tông truyền thống.

II. Vấn đề và thách thức trong nghiên cứu dầm bê tông cốt thép có vỏ thép

Mặc dù có nhiều lợi ích, nhưng việc nghiên cứu và ứng dụng dầm bê tông cốt thép có vỏ thép cũng gặp phải một số thách thức. Các vấn đề như độ bền của liên kết giữa bê tông và thép, cũng như khả năng chịu tải của dầm cần được xem xét kỹ lưỡng.

2.1. Độ bền của liên kết giữa bê tông và thép

Độ bền của liên kết giữa bê tông và thép là yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến ứng xử của dầm. Các nghiên cứu cho thấy rằng việc thiết kế và thi công liên kết này cần được thực hiện cẩn thận để đảm bảo tính ổn định và độ bền của kết cấu.

2.2. Khả năng chịu tải của dầm bê tông cốt thép có vỏ thép

Khả năng chịu tải của dầm bê tông cốt thép có vỏ thép phụ thuộc vào nhiều yếu tố như kích thước, độ dày của vỏ thép và mác bê tông. Việc nghiên cứu và phân tích các yếu tố này là cần thiết để tối ưu hóa thiết kế.

III. Phương pháp nghiên cứu ứng xử của dầm bê tông cốt thép có vỏ thép

Nghiên cứu ứng xử của dầm bê tông cốt thép có vỏ thép được thực hiện thông qua nhiều phương pháp khác nhau, bao gồm phương pháp thực nghiệm, giải tích và mô phỏng phần tử hữu hạn. Mỗi phương pháp đều có những ưu điểm và hạn chế riêng.

3.1. Phương pháp thực nghiệm trong nghiên cứu

Phương pháp thực nghiệm được sử dụng để kiểm tra sức kháng uốn của dầm bê tông cốt thép có vỏ thép. Các mẫu dầm được chế tạo và thử nghiệm dưới tải trọng uốn để thu thập dữ liệu thực tế về ứng xử của chúng.

3.2. Phương pháp giải tích và mô phỏng

Phương pháp giải tích và mô phỏng phần tử hữu hạn được áp dụng để dự đoán ứng xử của dầm. Sử dụng phần mềm Abaqus giúp mô phỏng chính xác các điều kiện tải trọng và ứng suất trong dầm, từ đó so sánh với kết quả thực nghiệm.

IV. Kết quả nghiên cứu ứng xử của dầm bê tông cốt thép có vỏ thép

Kết quả nghiên cứu cho thấy rằng dầm bê tông cốt thép có vỏ thép có khả năng chịu tải tốt hơn so với dầm bê tông truyền thống. Các thí nghiệm cho thấy sức kháng uốn của dầm có vỏ thép tăng đáng kể, đặc biệt là với các mác bê tông cao.

4.1. So sánh sức kháng uốn giữa dầm có vỏ thép và không có vỏ

Kết quả thí nghiệm cho thấy sức kháng uốn của dầm có vỏ thép tăng từ 2,18 đến 3,89 lần so với dầm không có vỏ. Điều này chứng tỏ hiệu quả rõ rệt của việc sử dụng vỏ thép trong thiết kế dầm.

4.2. Ảnh hưởng của độ dày vỏ thép đến sức kháng uốn

Độ dày của vỏ thép có ảnh hưởng lớn đến sức kháng uốn của dầm. Các thí nghiệm cho thấy rằng dầm có vỏ thép dày 2mm có sức kháng uốn cao hơn so với dầm có vỏ dày 1,2mm, cho thấy tầm quan trọng của việc lựa chọn độ dày vỏ thép.

V. Kết luận và hướng nghiên cứu tương lai về dầm bê tông cốt thép có vỏ thép

Nghiên cứu ứng xử của dầm bê tông cốt thép có vỏ thép đã chỉ ra nhiều tiềm năng trong việc cải thiện khả năng chịu lực của kết cấu. Hướng nghiên cứu tương lai có thể tập trung vào việc tối ưu hóa thiết kế và ứng dụng thực tiễn của loại dầm này.

5.1. Tóm tắt kết quả nghiên cứu

Kết quả nghiên cứu cho thấy dầm bê tông cốt thép có vỏ thép có khả năng chịu tải tốt hơn và độ bền cao hơn so với dầm truyền thống. Điều này mở ra hướng đi mới cho ngành xây dựng trong việc thiết kế kết cấu.

5.2. Đề xuất hướng nghiên cứu tiếp theo

Hướng nghiên cứu tiếp theo có thể tập trung vào việc phát triển các loại vỏ thép mới, cải thiện tính liên kết giữa bê tông và thép, cũng như nghiên cứu ứng xử của dầm trong các điều kiện tải trọng khác nhau.