Đề cương môn thí nghiệm sức bền vật liệu- Trường Đại học bách khoa - Đại học đà nẵng.

KIỂM TRA #1: THÍ NGHIỆM SỨC BỀN - VẬT LIỆU XÂY DỰNG
LỚP: CHIỀU THỨ BA & CHIỀU THỨ SÁU Nhóm: 02
SV trưởng nhóm: Trần Lê Hoàn - 22520100118
Danh sách thành viên tham gia làm bài tập và tự đánh giá hệ số đóng góp: STT
Họ và tên
Hệ số đóng góp (0-1) Ký tên 1
Trần Lê Hoàn - 22520100118 1 2 Đặng Duy Hoàng - 22520100119 1 3
Hồ Hoàng Hiếu - 22520100107 1 4 Hồ Vinh Hiển - 22520100114 1 5
Trần Thanh Hiền - 22520100105 1 6 Lê Văn Hòa - 22520100124 1 7
Huỳnh Trung Hậu - 22520100101 1 8
Phan Minh Hiền - 22520100104 1 9
Huỳnh Quang Huy - 22520100133 1 10
Võ Tấn Đạt - 22520100080 1 11
Tạ Phước Huy - 22520100144 1 12 Trần Quốc Huy - 22520100147 1 13
Hoàng Ngọc Huy - 22520100132 1 14 Trịnh Vũ Đạt - 22520100144 1 15
Thái Nhật Huy Hoàng - 22520100122 1 Câu 1: 1 NHÓM1 XI MĂNG BÊ TÔNG ĐỘ SỤT 2 PCB40 M250 9 CM Phân tích:
+ Xác định các thông số vật lý γ , γ ,r , W của a o
các nguyên vật liệu. (tra bảng)
- Xi măng: γax=3,1 T / m3 , γox=1,1 T / m3
- Cát: γac=2,65 T / m3 , γ oc=1,45T / m3, W c=3 %
- Đá dăm: γađ =2,7 T / m3 , γod=1,42 T / m3 , Wđ=3 % , Dmax=20mm - Phụ gia: Không
- Chất lượng cốt liệu: Trung bình
- Nước: Dùng nước máy trong phòng thí nghiệm
+ Sử dụng phương pháp Bolomey – Skramtaev: V +V + V +V =1000 lí t ax an ac ad X + Xác định tỉ lệ : N X R X b - =
+0,5 Khi 1,4∈ ≤ 2,5 hoặc R ≤ 500 kG / c m2 N A . R b x N X R X b - =
−0,5 Khi >2,5 hoặc R >500 kG / c m2 N A b 1. Rx N
Tra bảng 5.1 tìm ra Rb
Tra bảng 5.18 tìm ra A và A1
Tra bảng 5.18: Hệ số A = 0,5
Mà R ≤500 kG / cm2↔ 250≤ 500 kG / cm2 b R → X
= b + 0,5= 250 + 0,5= 7 N A . Rx 0,5.400 4 + Xác định N:
- Tra bảng 5.2, căn cứ vào SN (hoặc ĐC) yêu cầu của hỗn hợp, D của cốt liệu, loại max cốt liệu.
→Chọn Ntt=205 (lít ) + Xác định X: X 7 X -
= ∗N = ∗205=358,75 (kg) N tt 4
+ Xác định phụ gia: Không
+ Xác định lượng đá dăm:
Dựa trên phương pháp Bolomey – Kramtaev: V +V + V +V =1000 lí t ax an ac ad
- Hệ số α : Tra bảng 5.21 Tra bảng 5.21: Vì: 350 → α = 1,42 400−350 1,47−1,42
358,75 → α = 1,429 → = →α= 1,429 400−358,75 1,47−α 400 →α = 1,47 ρ oĐ 1,42 64 Ta có: rĐ = 1 −¿ = ρ = 1 −¿ 2,7 135 aĐ 1000 64 → Đ = . 1,429 = 1180,012 kg 135 + 1 1,42 2,7 + Xác định C: D 1180,012
- C=[1000−( X + + N ) γ
]∗γaC=[1000−(358,75 + +205)]∗2,65 γ aX aD 3,1 2,7 ¿ 641,917( kg)
Kết luận liều lượng nguyên vật liệu ở trạng thái khô dùng cho 1 m3 bê tông: + X = 358,75 (kg) + N = 205 (lít) + D = 1180,012 (kg) + C= 641,917 (kg)
+ Tính liều lượng nguyên vật liệu ở trạng thái ẩm cho 1 m3 bê tông
- X1=X=358,75 (kg)
- N =N −(C . W + Đ . W )=205−(641,917∗3 % +1180,012∗3 %)=150,342(lít ) 1 C đ
- C =Cw=C .(1+W )=641,917∗(1+3 %)=661,175( kg) 1 C
- Đ =Đ =Đ .(1−W )=1180,012∗(1+3 %)=1215,412(kg) 1 w đ
- Quy đổi lượng xi măng, nước, cát, đá cho 1m3 bê tông về thể tích cho 3 khối hộp 15x15x15cm
- Thể tích 3 khối hộp kích thước 15x15x15cm: V = 10125 cm3 = 0,010125 m3.
Cốt liệu khô 0,010125 m3 bê tông cần:
+ Xi măng: 358,75. 0,010125=3,632 (kg)
+ Nước : 205. 0,010125=2,076 (lít)
+ Đá dăm: 1180,012. 0,010125=11,948 (kg)
+ Cát vàng: 641,917. 0,010125=6,499 (kg)
Cốt liệu ẩm 0,010125 m3 bê tông cần:
+ X = 358,75. 0,010125=3,632 (kg)
+ N = 150,342. 0,010125=1,522 (lít)
+ D = 1215,412. 0,010125=12,306 (kg)
+ C= 661,175. 0,010125=6,694 (kg)
*Trong quá trình thi công đôi khi sẽ có sự hao hụt do những nguyên nhân khác nhau. Để
đảm bảo đủ cốt liệu trong quá trình thi công cần dự trù lượng cốt liệu nhiều hơn 15% so với
lượng cốt liệu tính toán: -Vlt=0,010125 m3 - Nước: 150,342 lít. - Xi măng: 358,75 kg. - Đá dăm:1215,412 kg. - Cát vàng:661,175 kg.
-Vtc=0,010125x1,15=0.01164375 m3
- Nước: 150,342x1,15=172,893 lít.
- Xi măng: 358,75x1,15=412,563 kg.
- Đá dăm:1215,412x1,15=1397,724 kg.
- Cát vàng:661,175x1,15=760,351 kg. Câu 2: Khối Lực Tuổi nén Ký hiệu Kích thước mẫu (mm) lượng phá hoại mẫu (ngày) mẫu (g) (kN) b h l G t N #1 149.6 150.0 149.7 7884 25 442.4 #2 150.0 149.3 150.1 7850 25 453.2 #3 150.3 150.6 149.2 7935 25 446.9 KHỐI KHỐI THỂ LẦN TÍCH THỬ LƯỢNG LƯỢNG Ghi chú STT MẪU, MẪU V 0 ( MẪU, G THỂ TÍCH, cm3) (gam) γ0 (g/cm3) 1 1 3359,268 7884 2,347 2 2 3361,4895 7850 2,335 3 3 3377,168856 7935 2,35
* Chọn 1 kG=10 N =0,01 kN
+ Tính thể tích mẫu: V =b. h. l
- V =b .h . l=14,96∗15,0∗14,97=3359,268( cm3) 1
- V =b.h. l=15,0∗14,93∗15,01=3361,4895(cm3) 2
- V =b.h. l=15,03∗15,06∗14,92=3377,168856(cm3) 3 G
+ Tính khối lượng thể tích: γ = 0 V G g - γ = = 7884 =2,347 ( ) 01 V 3359,268 cm3 G - γ = = 7850 =2,335 ( g ) 02 V 3361,4895 cm3 G g - γ = = 7935 =2,35( ) 03 V 3377,168856 cm3
+ Kiểm tra bền M200 (chịu nén)
+ Diệntích: F=b. h -
F =b. h=14,96∗15,0=224,4( cm2) 1
- F =b. h=15,0∗14,93=223,95( cm2) 2
- F =b. h=15,03∗15,06=226,3518(c m2) 3
→Chọn k =1,00 Kí Kích thước mẫu (mm) Khối Ngày Diện Lực Cường độ Mác bê hiệu
lượng tuổi, a tích chịu nén chịu nén (tuổi tông mẫu mẫu, nén phá phá a ngày), Rn G hoại, F hoại, N b h l (g) (Ngày cm2 kG (kG/cm2 ¿ ) M1 149.6 150.0 149.7 7884 25 224,4 442.4 204,089 200 M2 150.0 149.3 150.1 7850 25 223,95 453.2 209,491 200 M3 150.3 150.6 149.2 7935 25 226,3518 446.9 204,387 200 Rtb=205,989 n
+ Tính cường độ chịu nén N kG
- R =k 1 = 442.4∗100 =197,148( ) 1 F1 224,4 c m2 N kG
- R =k 2 = 453,2∗100 =202,367( ) F 2 2 223,95 cm2 N kG
- R =k 3 = 446,9∗100 =197,436( ) 3 F3 226,3518 c m2 Rn lgn - =
(với n: là số ngày tuổi) R28 lg 28
R ∗lg 28 197,148 lg 28 kG 1 ∗ - R = = =204,089 ( ) 28 lg 25 lg 25 c m2 R ∗lg 28 kG 2 202,367∗lg 28 - R = = =209,491 28 R ∗lg 28 ( ) lg 25 lg 25 c m2 3 - R =
= 197,436∗lg 28 =204,387 kG ( ) 28 lg 25 lg 25 c m2
+ Cường độ chịu nén trung bình kG
Rtb = 204,089+209,491+204,387 =205,989( ) 28 3 c m2 + So sánh thỏa bền = kG - R 209,491 max ( c m ) 2 = kG - R 204,089 min ( c m ) 2 0,85 R ≤ R ≤ 1.15 R tb max tb
→ 175,1≤ 209,491≤ 236,9(thỏa) 0,85 R ≤ R ≤ 1.15 R tb min tb
→ 175,1≤ 204,089≤ 236,9(thỏa ) →Cường kG
độ chịunéntrung bình của bê tông=205,989( ) c m2
→So vớimác thiết kế M 200 thì bêtông đạt yêucầu Câu 3: STT Kích thước mẫu (mm) Khối Lực uốn lượng phá hoại mẫu (g) (kN) l l b h D G N 0 1 180.6 139.5 80.7 41.7 17.8 904 1.20 2 179.9 140.3 79.2 40.8 18.2 879 0.99 3 180.9 140.1 79.4 40.2 17.4 882 1.04 4 182.4 139.3 80.4 40.0 18.2 859 0.75 5 182.4 140.5 80.0 41.5 18.6 918 0.87 Phân tích đề: KHỐI KHỐI THỂ LẦN TÍCH THỬ LƯỢNG LƯỢNG Ghi chú STT MẪU, MẪU V 0 ( MẪU, G THỂ TÍCH, c m3) (gam) γ0 (g/cm3) 1 1 517,87 904 1,746 2 2 487,718 879 1,802 3 3 491,38 882 1,795 4 4 491,693 859 1,747 5 5 506,446 918 1,813
* Chọn 1 kG=10 N =0,01 kN D2
+ Tính thể tích mẫu: V =(b. h−2 π )∗l 4 π∗1,782 - V ) 1=(8,07∗4,17−2 4
∗18,06=517,87 (c m3) π∗1,822 - V ) 2=(7,92∗4,08−2 4
∗17,99=487,718 ( cm3) π∗1,742 ( - V ) cm3) 3=(7,94∗4,02−2 ∗18,09=491,38 4 π∗1,822 ( 3 ) - V ) 4=(8,04∗4,0−2
∗18,24=491,693 c m π 4 ∗1,862 ( 3 ) - V ) 5=(8,0∗4,15−2
∗18,24=506,446 c m 4 G
+ Tính khối lượng thể tích: γ = 0 V g = 904 =1,746 - γ ( ) 01 517,87 c m3 g = 879 =1,802 - γ ( ) 02 487,718 c m3
- γ = 882 =1,795 g ( ) 03 491,38 cm3 g = 859 = - γ 1,747 ( ) 04 491,693 c m3 g = 918 =1,813 - γ ( ) 05 506,446 c m3 + Kiểm tra độ bền: b . h3 D4
+ Tính momen quán tính: I − x= 2 π 12 64 8,07∗4,173 2 π∗1,784 4 - I − x 1= =47,779(c m ) 12 64 7,92∗4,083 2 π∗1,824 4 - I − x 2= =43,748( cm ) 12 64 7,94∗4,023 2 π∗1,744 4 - I − x 3= =42,085(c m ) 12 64 8,04∗4,03 2 π∗1,824 4 - I − x 4= =41,803( cm ) 12 64 8,0∗4,153 2 π∗1,864 4 - I − x 5= =46,474( cm ) 12 64 I x
+ Tính momen chống uốn: W = x ym ax
W = 47,779 =22,916 (c m3) - x 1 4,17 2 W = 43,748 = - x 2 21,445 (c m3) 4,08 2
W = 42,085 =20,938 (c m3) 4,02 - x 3 2
W = 41,803 =20,902 (c m3) - x 4 4,0 2 W -
x 5 = 46,474 =22,397 ( cm3) 4,15 2 STT Kích thước mẫu (mm)
Đường Khối Moomen Lực Momen Cường độ kính D lượng kháng
uốn uốn lớn chịu uốn Ru (mm) mẫu uốn W x phá nhất (kG/cm2 ¿ l l b h G hoại M 0 max (kg) N (kG.cm) (kG) 1 180.6 139.5 80.7 41.7 17.8 904 22,916 1.20 18,666 2 179.9 140.3 79.2 40.8 18.2 879 21,445 0.99 16,524 3 180.9 140.1 79.4 40.2 17.4 882 20,938 1.04 17,748 4 182.4 139.3 80.4 40.0 18.2 859 20,902 0.75 12,75 5 182.4 140.5 80.0 41.5 18.6 918 22,397 0.87 13,872 Rtb=15,912 u
+ Tính cường độ chịu uốn M 1,2 13,95 100 kG x ∗ ∗ - R = = =18,666( ) u 1 W x 4∗22,916 cm2 Mx 0,99∗14,03∗100 kG - R = = =16,524( ) u 2 W x 4∗21,445 c m2 M 1,04 14,01 100 kG x ∗ ∗ - R = = =17,748( ) u 3 W x 4∗20,938 c m2
M x 0,75∗13,93∗100 kG - R = = =12,75( ) u 4 W x 4∗20,902 cm2 Mx 0,87∗14,05∗100 kG - R = = =13,872 u 5 ( ) W x 4∗22,397 c m2
+ Cường độ chịu nén trung bình kG
R = 18,666+16,524+17,748+12,75+ 13,872=15,912( ) tb 5 c m2