Nghiên cứu thí nghiệm xác định độ dẻo và các yếu tố ảnh hưởng tới độ dẻo của dầm bê tông cốt thép - Lê Trung Phong

Nội dung text: Nghiên cứu thí nghiệm xác định độ dẻo và các yếu tố ảnh hưởng tới độ dẻo của dầm bê tông cốt thép - Lê Trung Phong

1. NGHIÊN CỨU THÍ NGHIỆM XÁC ĐỊNH ĐỘ DẺO VÀ CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG TỚI ĐỘ DẺO CỦA DẦM BÊ TÔNG CỐT THÉP ThS. Lê Trung Phong Tóm tắt: Bài báo giới thiệu các kết quả nghiên cứu thí nghiệm về sự làm việc các mô hình dầm BTCT chịu tác động giả tĩnh đổi chiều theo chu kỳ. Các mô hình mô phỏng sự làm việc của các dầm khung chịu tải trọng ngang, được chia thành 3 nhóm cấu tạo theo các quy định của tiêu chuẩn thiết kế không kháng chấn (TCXDVN 356:2005[9]) và tiêu chuẩn thiết kế kháng chấn (TCXDVN 375:2006[8]). Các kết quả thí nghiệm cho thấy khả năng biến dạng dẻo và phân tán năng lượng của các mô hình, cũng như các yếu tố ảnh hưởng tới độ dẻo, đặc biệt là lực cắt, hàm lượng cốt thép dọc và bước cốt thép đai. Các thí nghiệm cũng cho thấy dầm được thiết kế theo TCXDVN 356:2005[9] có khả năng biến dạng dẻo lớn và có thể kết hợp với TCXDVN 375:2006[8] để thiết kế các công trình khung BTCT chịu động đất. 1. Đặt vấn đề. hệ kết cấu và là một chỉ số biểu thị khả năng Theo quan niệm thiết kế mới, một hệ kết hấp thụ năng lượng chỉ khi nào nó giữ được cấu có thể chịu tác động động đất theo một gần như toàn bộ khả năng chịu tải và không bị trong hai cách sau [5]: suy giảm đáng kể độ cứng trong miền không - Cách thứ nhất: bằng khả năng chịu một đàn hồi dưới tác động của tải trọng lặp lại đổi lực tác động lớn nhưng phải làm việc trong chiều [1][7]. giới hạn đàn hồi, hoặc: Độ dẻo của các cấu kiện và kết cấu bê tông - Cách thứ hai: bằng khả năng chịu một cốt thép chịu ảnh hưởng của nhiều yếu tố khác lực tác động bé hơn nhưng phải có khả năng nhau như các tính năng cơ lý của vật liệu biến dạng dẻo kèm theo. thành phần (bê tông, cốt thép), cách thức cấu Hiện nay tiêu chuẩn thiết kế các công trình tạo cốt thép (dọc và ngang), lực dọc [1][2]. chịu động đất của nhiều nước trên thế giới Nhằm đánh giá được độ dẻo và khả năng phân trong đó có tiêu chuẩn TCXDVN 375:2006[8] tán năng lượng của các cấu kiện dầm bê tông của Việt nam đều chọn cách thứ hai cho các cốt thép (BTCT) được thiết kế theo các tiêu vùng động đất trung bình trở lên (gia tốc nền chuẩn khác nhau ở Việt Nam, một loạt các thí nghiệm đã được thực hiện tại Viện khoa học thiết kế ag 0,08g) [8]. Cách thứ nhất chỉ thích hợp cho việc thiết kế các công trình xây công nghệ xây dựng (IBST) - Viện chuyên dựng trong các vùng động đất rất yếu hoặc ngành kết cấu công trình xây dựng - Phòng không có động đất. động đất. Việc thí nghiệm này còn nhằm mục Khả năng biến dạng dẻo của hệ kết cấu đích làm sáng tỏ thêm một số vấn đề sau ở được biểu thị qua độ dẻo của nó. Về mặt giải dầm BTCT trong quá trình chịu tác động lực tích, độ dẻo được định nghĩa là tỷ số giữa đổi chiều theo chu kỳ: - Quá trình biến dạng dẻo và cách thức chuyển vị ngay trước khi phá hoại ( u) và phá hoại; chuyển vị lúc chảy dẻo ( y): - Khả năng phân tán năng lượng; u  1,0 (1) - Sự suy giảm độ cứng; y - ảnh hưởng của cốt thép đai, hàm lượng Các chuyển vị có thể được thay bằng độ cốt thép dọc và lực cắt tới độ dẻo, độ cứng, cong (của cấu kiện), chuyển vị xoay hoặc bất khả năng phân tán năng lượng, kỳ đại lượng biến dạng nào. Độ dẻo là một Việc nghiên cứu thí nghiệm còn có mục đặc tính quan trọng của vật liệu, cấu kiện hoặc tiêu hướng tới trả lời một số các câu hỏi sau: 166
2. - Các công trình BTCT được thiết kế theo hồi có kích thước 25x20x70cm. TCXDVN 356:2005[9] có độ dẻo thực tế bằng Để đạt được các mục đích thí nghiệm dự bao nhiêu? kiến, các mô hình thí nghiệm được chia làm 3 - Có thể dùng tiêu chuẩn TCXDVN nhóm, mỗi nhóm có 3 mô hình cấu tạo cốt 356:2005[9] kết hợp với TCXDVN thép giống nhau. 375:2006[8] để thiết kế các công trình chịu a) Nhóm mô hình thứ nhất ký hiệu MH1 động đất ở Việt Nam được không? gồm 3 mô hình MH1-M1, MH1-M2 và MH1- Tình hình động đất trên lãnh thổ Việt nam M3 có cấu tạo cốt thép như trong hình 1. Cốt có thể xếp vào mức trung bình yếu. Việc thiết thép dọc của dầm gồm 612-AII, đặt đối kế công trình chịu động đất theo TCXDVN xứng ở mặt trên và dưới dầm. Cốt thép đai kín 375:2006[8] khá phức tạp, đòi hỏi những kiến 6-AII với bước s =100mm đặt theo yêu cầu thức và trình độ chuyên môn nhất định. Sự kết cấu tạo qui định trong TCXDVN 356:2005[9] hợp hai tiêu chuẩn thiết kế này lại sẽ cho phép s ≤ (h/2;150)mm [9]. đơn giản hoá được quá trình thiết kế mà vẫn b) Nhóm mô hình thứ 2 ký hiệu MH2 cũng bảo đảm các yêu cầu an toàn và kinh tế. gồm 3 mô hình MH2-M1, MH2-M2 và MH2- 2. Các mô hình thí nghiệm và vật liệu sử M3 có cấu tạo cốt thép như trong hình 2. Cốt dụng thép dọc của các mô hình thuộc nhóm này Mô hình thí nghiệm mô phỏng các dầm giống các mô hình ở nhóm thứ nhất MH1. Cốt ngang của khung nhiều tầng bằng BTCT chịu thép đai kín có đường kính tương tự như các tải trọng ngang có điểm uốn nằm ở giữa nhịp. mô hình nhóm MH1 nhưng cấu tạo theo qui Do đó các mô hình thí nghiệm sẽ có dạng dầm định của TCXDVN 375:2006[8], cụ thể trong công xôn với các kích thước cơ bản sau: chiều vùng tới hạn có chiều dài 200mm kể từ mặt dài 1,35m, tiết diện ngang bxh = 15cm x gối tựa s=50mm và ngoài vùng tới hạn 20cm. Phần chân công xôn mô phỏng cột s=100mm [8]. khung là bộ phận được giữ lại để làm việc đàn 200 25 50 50 50 200 25 50 50 50 100 100 1350 1350 250 1300 1350 250 1350 1300 1550 1550 250 25 25 25 250 25 200 25 250 200 250 250 250 200 250 50 50 25 25 25 700 25 150 25 50 250 25 50 700 25 150 25 25 200 150 150 150 200 50 100100 200 100100 50 150 50 100100 200 100100 50 50 50 50 50 650 650 Hình 1. Nhóm mô hình thí nghiệm MH1 Hình 2. Nhóm mô hình thí nghiệm MH2 167
3. 200 25 50 50 50 50 25 150 25 100 150 1050 1350 250 1350 1300 25 1550 200 250 150 250 25 27° 300 50 100100 200 100100 50 300 25 50 50 250 200 250 200 25 650 25 250 250 150 50 50 700 Hình 3. Nhóm mô hình thí nghiệm MH3 c) Nhóm mô hình thứ 3 ký hiệu MH3, gồm nhóm mô hình thứ nhất MH1 và thứ hai MH2, 3 mô hình MH3-M1, MH3-M2 và MH3-M3 riêng thanh cốt thép dọc nằm giữa mặt trên và có cấu tạo cốt thép như trong hình 3. ở nhóm mặt dưới dầm được uốn xiên cạnh mép gối mô hình này cốt thép đai được cấu tạo giống một góc =270 so với trục dọc của dầm. nhóm mô hình thứ nhất MH1, nhưng cốt thép Tại thời điểm thí nghiệm, các đặc trưng cơ dọc có sự thay đổi như sau: 4 thanh cốt thép lý của bê tông và cốt thép được cho trong các dọc đặt ở 4 góc tiết diện dầm giống như ở bảng 1 và 2. Bảng 1. Các đặc trưng cơ lý của bê tông Mô hình thí nghiệm Đặc trưng cơ lý MH1 MH2 MH3 của bê tông M1 M2 M3 M1 M2 M3 M1 M2 M3 Rbn,cub (MPa) 26.2 26.1 26.1 26.2 26.1 26.2 26.2 26.1 26.2 3 Eb .10 (MPa) 27 27 27 27 27 27 27 27 27 Bảng 2. Các đặc trưng cơ lý của cốt thép Cốt thép đường kính 6mm Cốt thép đường kính 12mm Modul đàn Giới hạn Giới hạn Modul đàn Giới hạn Giới hạn Mô hình thí nghiệm hồi (Es) chảy (s) bền (u) hồi (Es) chảy (s) bền (u) (Mpa) (MPa) (MPa) (MPa) (MPa) (MPa) MH1-M1 210101 343.5 480.2 210101 442.1 617.7 MH1 MH1-M2 210013 343.1 480.1 210013 442.2 617.6 MH1-M3 209989 342.7 479.7 209989 441.7 617.5 MH2-M1 210102 336.2 475.3 210102 459.2 621.5 MH2 MH2-M2 210019 336.5 475.3 210019 459.3 621.6 MH2-M3 209911 336.8 475.3 209911 458.5 621.7 MH3-M1 210105 322.2 464.9 210105 413.5 594.5 MH3 MH3-M2 210015 321.7 464.9 210015 413.2 594.3 MH3-M3 210008 322.1 464.9 210008 412.9 594.1 168
4. 3. Sơ đồ chất tải và quy trình chất tải các mô hình thí nghiệm. 200 50 2 200 5 100 4 6 1350 1550 1 B B B B A 1350 A A 25 B B 7 300 200 1500 250 250 200 700 250 3 250 A1 A1 A2 A2 8 8 B B 200 1500 1. Mẫu thí nghiệm; 2. Tường phản lực 2 3. Sàn bê tông dày 1,5m; 4. Kích thủy lực 7 5. Sensor đo chuyển vị chuyên dùng 7 5 6. Đầu đo chuyển vị LVDT; 7. Dầm thép hộp 8. Bulon neo; A - Phiến đo trên cốt thép 500 200 B - Phiến đo trên bê tông 6 1 Hình 4. Sơ đồ chất tải, vị trí gá lắp các thiết bị đo 500 chuyển vị và biến dạng trên mô hình 700 Ở vị trí thí nghiệm, mô hình làm việc Cấp tải 13 14 như công xôn thẳng đứng chịu tác động lực 15 11 12 13 9 10 11 7 8 ngang đổi chiều tại đầu mút tự do thông 9 5 6 7 3 4 qua kích thủy lực (Hình 4). Các mô hình thí 5 1 2 3 Chu kỳ nghiệm được chất tải theo cùng một qui 0 trình và cấp độ lớn giống nhau (hình 5). -3 -5 Các cấp tải trọng qui định là 1000N cho cả -7 -9 chiều âm và chiều dương trong mỗi chu kỳ -11 -13 chất - dỡ tải. Sau mỗi cấp chất - dỡ tải đều -15 thực hiện việc lấy số liệu đo. Chu kỳ chất tải đầu tiên được thực hiện ở mức tải trọng ngang lớn nhất là 3000N. Hình 5. Qui trình chất tải lên mô hình thí nghiệm 4. Các số liệu thí nghiệm và sơ đồ bố trí vùng tới hạn (khớp dẻo). thiết bị đo biến dạng. - Quá trình hình thành và mở rộng khe nứt Để đạt được mục tiêu thí nghiệm dự kiến, trong bê tông. các số liệu sau đã được thu thập trong quá Sơ đồ bố trí các thiết bị đo trên mô hình thí trình thí nghiệm ở mỗi cấp tăng và dỡ tải nghiệm được cho trong hình 4. trong mỗi chiều âm và chiều dương. 5. Biểu diễn và đánh giá các kết quả - Lực tác động ngang. thí nghiệm. - Chuyển vị ngang ở đầu mút công xôn, 5.1. Quan hệ lực - chuyển vị ngang của các ngang cao trình tác động lực. mô hình thí nghiệm. - Biến dạng của bê tông và cốt thép tại 169
5. Lực F(N) 15000 13000 Hình 6. Quan hệ 11000 9000 lực – chuyển vị 7000 ngang của các 5000 3000 50 45 40 35 30 25 20 mô hình nhóm 15 10 5 20 10 15 một MH1 3000 5000 Chuyển vị (mm) 7000 9000 11000 13000 15000 Lực F(N) 15000 Hình 7. Quan 13000 11000 hệ lực – 9000 7000 chuyển vị 5000 3000 Chuyển vị (mm) ngang của các 30 25 20 15 10 5 20 10 15 mô hình nhóm 3000 5000 hai MH2 7000 9000 11000 13000 15000 Lực F (N) 15000 13000 11000 9000 7000 5000 3000 45 40 55 50 35 30 25 20 15 10 5 20 10 15 3000 5000 Chuyển vị (mm) 7000 9000 11000 13000 15000 Hình 8. Quan hệ lực - chuyển vị ngang của các mô hình nhóm ba MH3 Hình 6, 7 và 8 là các đường cong trễ biểu ở các mô hình MH2. ở các bán chu kỳ âm, khi diễn mối quan hệ giữa lực tác động (F) và tải trọng ngang F lớn việc phục hồi của các chuyển vị ngang ( ) ở đầu mút công xôn của mô hình lúc dỡ tải chậm hơn so với ở các bán các mô hình thuộc nhóm một MH1, nhóm hai chu kỳ dương, đặc biệt là ở các mô hình MH3. MH2 và nhóm ba MH3. 5.2. Độ dẻo chuyển vị của các mô hình thí Ta nhận thấy rằng các đường cong trễ của nghiệm. các mô hình MH1 có các vòng trễ hẹp và Độ dẻo chuyển vị của các mô hình thí nhọn hơn so với các vòng trễ của các mô hình nghiệm ở mỗi chiều chất tải (dương hoặc âm) MH2 và MH3. Điều này cho thấy khả năng được xác định theo biểu thức (1) trong đó u phân tán năng lượng của các mô hình MH1 được thay bằng max là chuyển vị lớn nhất tại kém hơn so với các mô hình thuộc các nhóm điểm tác động lực ở mỗi bán chu kỳ chất tải còn khác. Tuy vậy các vòng trễ của các mô hình y - chuyển vị ở tại điểm tác động lực ứng với thuộc cả 3 nhóm đều tương đối đầy đặn và ổn thời điểm khi cốt thép dọc bắt đầu chảy dẻo. định trong các chu kỳ chất và dỡ tải đặc biệt là Theo kết quả thí nghiệm, cốt thép dọc được xem 170
6. là bắt đầu chảy dẻo khi biến dạng tương đối của chuyển vị và chu kỳ chất tải theo chiều tác nó đạt tới giá trị bằng 0,15%. động tải trọng của các mô hình thí nghiệm Đồ thị biểu diễn mối quan hệ giữa độ dẻo được cho trong hình 9. Độ dẻo  Độ dẻo  8 7 7 MH3 6 6 MH2 5 MH3 a) MH1 MH2 5 b) 4 MH1 4 3 3 2 2 1 Chu kỳ 1 Chu kỳ 0 0 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 Hình 9. Biến thiên độ dẻo chuyển vị theo bán chu kỳ dương(a) và âm (b) của các mô hình Trong quá trình lực tác động đổi chiều, max max  (2) chuyển vị không đàn hồi của các mô hình thí y y nghiệm chịu nhiều ảnh hưởng của các biến trong đó: và tương ứng là chuyển vị dạng dẻo và sự suy giảm độ bền lẫn độ cứng max max theo chu kỳ. Để xét tới các yếu tố này, hệ số lớn nhất dương và âm trong một chu kỳ chất dỡ độ dẻo chuyển vị của các mô hình thí nghiệm tải; y và y tương ứng là chuyển vị dương và được xác định theo biểu thức sau [1]: âm lúc cốt thép dọc bắt đầu chảy dẻo. Độ dẻo  7 Hình 10. Biến thiên 6 MH3 độ dẻo chuyển vị 5 của các mô hình thí MH2 nghiệm theo chu kỳ 4 MH1 3 2 1 Chu kỳ 0 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 Các mô hình MH3 có độ dẻo chuyển vị ổn chủ yếu được phân tán qua biến dạng không định và lớn hơn các mô hình MH1 trong suốt quá đàn hồi của bê tông và cốt thép tại vùng tới trình chất tải. Tuy các mô hình MH3 có độ dẻo hạn. Lượng năng lượng phân tán được biểu thị chuyển vị lớn ở các chu kỳ chất tải lớn, nhưng qua diện tích nằm trong vòng trễ ở mỗi chu kỳ không có ý nghĩa do độ cứng và độ bền của chúng chất - dỡ tải đầy đủ trong đồ thị lực - chuyển đã bị suy giảm nghiêm trọng (xem hình 12). vị. Hình 11 biểu diễn lượng năng lượng được 5.3. Sự phân tán năng lượng phân tán ở các mô hình thí nghiệm theo số chu Năng lượng do kích thủy lực truyền vào kỳ chất - dỡ tải đầy đủ và theo độ dẻo chuyển đầu mút công xôn ở các mô hình thí nghiệm vị  . 171
7. Năng lượng phân tán 4500 (1000 N.mm) 5,89 7,20 5,11 4000 6,29 MH3 3500 MH2 4,73 3000 MH1 4,47 2500 5,83 3,38 2000 3,83 3,95 1500 3,19 2,43 3,2 2,06 1000 2,13 1,20 2,50 1,42 1,80 2,04 1,93 1,41 1,70 Số chu kỳ 1,60 500 1,64 1,22 1,03 1,43 1,17 0 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 Hình 11. Quan hệ giữa năng lượng được phân tán và số chu kỳ chất tải Hình 11 cho thấy, ở các chu kỳ chất tải thấp, 5.4. Sự suy giảm độ cứng. khả năng phân tán năng lượng của các mô hình Độ cứng là khả năng của cấu kiện chống lại đều bé và gần giống nhau. ở các chu kỳ chất tải biến dạng khi chịu các tác động. Nó được biểu lớn, khả năng phân tán năng lượng của các mô thị dưới dạng tỷ số giữa lực tác động F và hình MH2 lớn hơn các mô hình của các nhóm chuyển vị tương đối [5]: còn lại. Cụ thể ở chu kỳ chất tải thứ 12, khả F K (3) năng phân tán năng lượng của các mô hình MH2 lớn hơn các mô hình MH1: 1,48 lần và Hình 12 cho các đường cong biểu diễn sự lớn hơn các mô hình MH3: 1,13 lần. biến thiên độ cứng cát tuyến trung bình của Sau chu kỳ chất tải 13, khả năng phân tán các mô hình thí nghiệm theo độ dẻo  . năng lượng của các mô hình nhóm ba MH3 Theo hình 12 ta thấy các mô hình MH2 có tuy vẫn còn lớn nhưng không có ý nghĩa do độ độ cứng cát tuyến lớn hơn các mô hình MH1 cứng và độ bền của chúng đã suy giảm khoảng 10% và lớn hơn các mô hình MH3 nghiêm trọng. khoảng 36%. Độ cứng cát tuyến (N/mm) 1400 Độ cứng cát tuyến (N/mm) 1400 1200 b) 1200 1000 a) 1000 800 800 600 MH3 600 400 MH3 MH2 400 MH2 200 MH1 MH1 Độ dẻo  200 Độ dẻo  0 0 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 7 8 Hình 12. Quan hệ giữa độ cứng cát tuyến và độ dẻo chuyển vị của các nhóm mô hình thí nghiệm theo chiều dương (a) và chiều âm (b) của tác động. Khi độ dẻo nhỏ, sự suy giảm độ cứng của MH3 suy giảm 2,48 lần. ở chu kỳ chất tải 14, các mô hình MH2 chậm hơn so với các mô độ cứng ngang của các mô hình MH3 suy hình MH1 và MH3. Khi độ dẻo tăng, tốc độ giảm gần 2,7 lần trong khi các mô hình MH2 suy giảm độ cứng của các mô hình MH3 suy giảm gần 2,1 lần. Với cùng một độ dẻo nhanh hơn các mô hình MH2 và MH1. ở chu chuyển vị  = 5 độ cứng của của các mô hình kỳ chất tải thứ 12, độ cứng của các mô hình MH1, MH2 và MH3 giảm tương ứng là 2,2; suy giảm như sau: nhóm MH1 suy giảm 2,25 1,9 và 3 lần. lần, nhóm MH2 suy giảm 1,8 lần, còn nhóm 172
8. Kết luận dạng dẻo; - Ảnh hưởng của lực cắt và hàm lượng cốt ii) Làm gia tăng khả năng phân tán năng thép dọc tới biến dạng dẻo của các cấu kiện lượng, trung bình khoảng gần 1,4 lần; bê tông cốt thép iii) Làm gia tăng độ cứng ngang trung bình Độ lớn lực cắt và hàm lượng cốt thép dọc ở khoảng 1,25 lần và làm cho tốc độ suy giảm tại vùng tới hạn của dầm có ảnh hưởng lớn tới độ cứng chậm hơn khi gia tăng các chu kỳ biến dạng dẻo của chúng. Hàm lượng cốt thép chất dỡ tải; dọc thấp sẽ làm giảm lực cắt phát sinh, và iv) Làm tăng khả năng chống cắt của cấu đồng thời với nó là việc giảm ứng suất nén kiện, giảm nguy cơ bị phá hoại dòn. trong bê tông. Hệ quả của sự kết hợp này sẽ Như vậy cốt đai trong vùng tới hạn có ảnh làm giảm tốc độ suy giảm khả năng phân tán hưởng rất lớn tới biến dạng dẻo của cấu kiện. năng lượng của dầm. Như vậy, việc gia tăng Việc giảm bước cốt thép đai làm tăng hiệu quả cốt thép dọc bố trí ở sát các mặt dầm cạnh các của việc bó bê tông (cản trở biến dạng ngang) gối tựa không những không có lợi mà còn gây do các vùng cấu kiện không bị bó giữa các cốt ra tác hại trong việc làm phát sinh lực cắt lớn đai kề nhau nhỏ hơn. Việc giảm bước cốt thép tại các vùng tới hạn. đai đồng thời cũng làm tăng độ ổn định của - Ảnh hưởng của cốt thép đai tới biến dạng cốt thép dọc, góp phần quan trọng vào việc dẻo của cấu kiện. gia tăng hiệu quả bó bê tông Sự gia tăng hàm lượng cốt thép đai trong - Độ dẻo của các cấu kiện được cấu tạo vùng tới hạn của dầm đã dẫn tới các hệ quả theo TCXDVN 356:2005[9] sau: Kết quả cho thấy độ dẻo chuyển vị của các i) Làm gia tăng độ dẻo chuyển vị, trung mô hình MH1 bằng khoảng 0,9 độ dẻo chuyển bình khoảng 1,1 lần và kéo dài thời gian biến vị của các mô hình MH2. Bảng 3. Độ dẻo chuyển vị của các mô hình MH1 và MH2 Chu kỳ 5 6 7 8 9 10 11 12 13 MH1 1,03 1,22 1,41 1,64 1,93 2,13 3,19 3,95 4,73 MH2 1,20 1,42 1,60 1,80 2,06 2,43 3,38 4,47 5,11 MH1/ MH2 0,86 0,86 0,88 0,91 0,94 0,88 0,94 0,88 0,93 Như vậy, kết quả thí nghiệm cho thấy các kết trình thiết kế cũng như kiểm tra được khả năng cấu BTCT được cấu tạo theo tiêu chuẩn thiết kế chống động đất của các công trình đã được thiết TCXDVN 356 : 2005[9] (và rộng hơn TCVN kế trước đây theo quan niệm cũ. 5574:1991[10]) có độ dẻo chuyển vị lớn hơn so Do hệ số ứng xử q nằm trong giới hạn với giá trị quy định trong tiêu chuẩn thiết kế 2 1 q  và chịu nhiều ảnh hưởng của TCXDVN 375:2006[8] cho loại công trình các yếu tố khác nhau [5], nên đối với các công được thiết kế theo các tiêu chuẩn không kháng trình khung BTCT được tính toán và cấu tạo chấn lâu nay vẫn áp dụng ở Việt Nam. Điều này theo các quy định của TCXDVN 356:2005[9] cho phép các kỹ sư thiết kế có thể sử dụng tiêu hoặc TCVN 5574:1991[10] có thể dùng hệ số chuẩn TCXDVN 356:2005[9] kết hợp với ứng xử q khi thiết kế chịu động đất cho trường TCXDVN 375:2006[8] trong thiết kế các công hợp cấp dẻo trung bình (DCM) bằng khoảng trình chịu động đất theo quan niệm mới. Sự kết 80% hệ số ưng xử q quy định trong TCXDVN hợp này sẽ cho phép đơn giản hoá được quy 375:2006[8] (bảng 4) Bảng 4. Hệ số ứng xử q dùng trong thiết kế khung BTCT có cấp dẻo trung bình Loại hệ kết cấu Thiết kế theo Thiết kế theo TCXDVN 375:2006[8] TCXDVN 356:2005[9] Hệ khung, hệ hỗn hợp 3,0 u/ 1 2,4 u/ 1 173
9. Do số mẫu thử và quy mô thí nghiệm còn vật chất của lãnh đạo Viện khoa học công hạn chế nên để có các kết luận có độ tin cậy nghệ xây dựng. Các tác giả xin cám ơn các cao hơn và mở rộng sang các hệ kết cấu khác cán bộ và kỹ thuật viên Viện chuyên ngành cần phải tiếp tục thực hiện thêm một số các thí Kết cấu công trình xây dựng - Phòng động đất nghiệm trong tương lai. đã giúp đỡ và tham gia trong quá trình chế Lời cám ơn. Công trình nghiên cứu này đã tạo các mô hình và thực nghiệm thí nghiệm. được thực hiện nhờ sự giúp đỡ tinh thần và Tài liệu tham khảo 1. Amr S. Elnashai; Luigi Di Sarno., Fundamentals of Earthquake Engineering., A John Wiley & Son Ltd, Publication – 2008 2. George G. Penelis, Andreas J. Kappos., Earthquake - resistant Concrete Structures E&FN SPON 1997 3. Hiroyuki Aoyama (Editor)., Design of modern highrise reinforced concrete structures Imperial College Press 2001 4. Nguyễn Lê Ninh., Động đất và thiết kế công trình chịu động đất, Nhà xuất bản Xây Dựng - Hà Nội - 2007 5. Nguyễn Lê Ninh., Cơ sở lý thuyết tính toán công trình chịu động đất Nhà xuất bản Khoa học Kỹ thuật - Hà Nội 2010. 6. Park R. ; Paulay T. Reinforced Concrete Structures., A Wiley interscience publication 1975 7. Paulay T. ; Priestley M. J. N. Seismic design of reinforced concrete and masonry A Wiley interscience publication 1992 8. TCXDVN - 375:2006. Thiết kế công trình chịu động đất. 9. TCXDVN 356:2005. Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép - Tiêu chuẩn thiết kế 10. TCVN 5574:1991. Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép - Tiêu chuẩn thiết kế Abstract: EXPERIMENTAL STUDY OF THE DUCTILITY AND FACTORS INFLUENCING DUCTILITY OF REINFORCED CONCRETE BEAMS This article show the experiment result of reinforced concrete beam model works under the pseudo-static load of which changing the direction. The model reproduce the working condition of beam in frame under horizontal load which are devided into 3 cataloges follow the non- seismic design code of Vietnam – TCXDVN 356:2005[9] and seismic design code TCXDVN 375:2006[8]. The result shown the ductile deformation and energy dispersion of the model and also the factors affect the ductile, expecially the shear force, the content of longitudinal reinforce and the distance of stirrup. The experiment results also show that, the beam which is designed and follow TCXDVN 356:2005[9] have a high ductile deformation and can be combined with TCXDVN 375:2006[8] to design the reinforce concrete frame to resist the seismic load. 174