TIÊU CHUẨN QUỐC GIA
TCVN 9344:2012
KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THÉP - ĐÁNH GIÁ ĐỘ BỀN CỦA CÁC BỘ PHẬN KẾT CẤU CHỊU UỐN TRÊN CÔNG TRÌNH BẰNG PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM CHẤT TẢI TĨNH
Reinforced concrete structures - Strength evaluation of flexural members in situ by static load test
Lời nói đầu
TCVN 9344:2012 được chuyển đổi từ TCXDVN 363:2006 thành Tiêu chuẩn Quốc gia theo quy định tại khoản 1 Điều 69 của Luật Tiêu chuẩn và Quy chuẩn kỹ thuật và điểm b khoản 2 Điều 7 Nghị định số 127/2007/NĐ-CP ngày 01/8/2007 của Chính phủ quy định chi tiết thi hành một số điều của Luật Tiêu chuẩn và Quy chuẩn kỹ thuật.
TCVN 9344:2011 do Viện Khoa học Công nghệ Xây dựng - Bộ Xây dựng biên soạn, Bộ Xây dựng đề nghị, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng thẩm định, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố.
KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THÉP - ĐÁNH GIÁ ĐỘ BỀN CỦA CÁC BỘ PHẬN KẾT CẤU CHỊU UỐN TRÊN CÔNG TRÌNH BẰNG PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM CHẤT TẢI TĨNH
Reinforced concrete structures - Strength evaluation of flexural members in situ by static load test
1. Phạm vi áp dụng
1.1. Tiêu chuẩn này đưa ra các quy định hướng dẫn cách kiểm tra đánh giá độ bền hoặc mức độ tải an toàn của các bộ phận kết cấu bê tông cốt thép chịu uốn trên công trình bằng phương pháp chất tải tĩnh tại hiện trường.
1.2. Đối tượng kiểm tra đánh giá là các kết cấu dầm, sàn bê tông cốt thép hoặc bê tông cốt thép ứng lực trước, thi công tại chỗ hoặc lắp ghép, được liên kết với hệ kết cấu tổng thể của công trình và chịu tác động của tải trọng thẳng đứng.
1.3. Tiêu chuẩn này áp dụng trong các trường hợp khi đối tượng kiểm tra:
- Có biểu hiện hư hỏng, xuống cấp;
- Bị nghi ngờ chất lượng kém do thiết kế, cung ứng vật liệu hoặc thi công gây ra;
- Không có thiết kế rõ ràng và khả năng mang tải chưa biết;
- Có sự thay đổi cấu tạo kết cấu làm cho các đặc trưng chịu lực thay đổi khác đi so với thiết kế;
- Cần được chứng minh khả năng chịu tải sau khi đã được sửa chữa, gia cường.
14. Tiêu chuẩn này không áp dụng cho các trường hợp sau:
- Nghiệm thu sản phẩm kết cấu được sản xuất hàng loạt;
- Đánh giá khả năng chịu tải của kết cấu bê tông ứng lực trước khi nghi ngờ cốt thép dự ứng lực bị ăn mòn;
- Đánh giá nền, móng công trình;
- Thử tải cầu và các công trình giao thông chịu tải trọng động.
- TCVN 197:2002, Kim loại - Phương pháp thử kéo.
- TCVN 2737:1995, Tải trọng và tác động - Tiêu chuẩn thiết kế.
- TCVN 9357:2012 Bê tông nặng. Đánh giá chất lượng bê tông. Phương pháp xác định vận tốc xung siêu âm.
- TCVN 9356:2012 Kết cấu bê tông cốt thép. Phương pháp điện từ xác định chiều dày bê tông bảo vệ, vị trí và đường kính cốt thép trong bê tông.
- TCVN 9347:2012 Cấu kiện bê tông và bê tông cốt thép đúc sẵn. Phương pháp thí nghiệm gia tải để đánh giá độ bền, độ cứng và khả năng chống nứt.
- TCVN 9343:2012 Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép. Hướng dẫn công tác bảo trì.
- TCVN 5574:2012 Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép. Tiêu chuẩn thiết kế.
3. Thuật ngữ và định nghĩa
3.1.
Dàn giáo an toàn (Scaffolding)
Hệ thống dàn giáo được bố trí bên dưới nhưng không tiếp xúc với bộ phận kết cấu được thí nghiệm, có tác dụng chống đỡ bộ phận kết cấu được thí nghiệm trong trường hợp kết cấu bị phá hoại.
3.2.
Số liệu thí nghiệm (Test Records)
Số liệu đọc được từ các thiết bị thí nghiệm như số liệu về độ võng, góc xoay, bề rộng vết nứt, tải trọng …
3.3
Số liệu thí nghiệm ban đầu (Initial Records)
Là số liệu thí nghiệm được lấy tại thời điểm ngay trước khi chất tải trọng thí nghiệm cho mỗi thí nghiệm chất tải hoặc thí nghiệm chất tải lại.
3.4
Độ võng (Deflection)
Dịch chuyển tương đối do tải trọng gây ra tại một điểm của bộ phận kết cấu (dầm, bản) so với dịch chuyển của gối tựa theo phương thẳng đứng.
3.5.
Độ võng dư (Residual Deflection)
Độ võng đo được sau khi hạ tải 24 h so với độ võng ban đầu khi chưa có tải thí nghiệm.
3.6.
Tải trọng tính toán (Design load)
Tải trọng dùng trong thiết kế, xác định bằng các tải trọng tiêu chuẩn nhân với hệ số vượt tải và các hệ số tổ hợp tải trọng.
4. Ký hiệu
D là tải trọng thường xuyên tiêu chuẩn, tính bằng đềca niutơn (daN);
L là tải trọng tạm thời tiêu chuẩn, tính bằng đềca niutơn (daN);
h là chiều cao tiết diện của bộ phận kết cấu thí nghiệm, tính bằng milimét (mm);
Δmax là độ võng lớn nhất đo được trong quá trình thí nghiệm, tính bằng milimét (mm);
Δr là độ võng dư đo được, tính bằng milimét (mm);
ln - Nhịp tính toán của bộ phận kết cấu thử, tính bằng milimét (mm) được xác định như sau:
- Đối với dầm có liên kết hai đầu (một nhịp hoặc nhiều nhịp), ln là trị số nhỏ hơn trong hai trị số:
+ Khoảng cách giữa tâm của các gối;
+ Khoảng cách thông thủy giữa các gối cộng với chiều cao tiết diện dầm.
- Đối với dầm liên kết một đầu (công xôn): ln được tính bằng 2 lần khoảng cách từ mép gối tựa đến đầu tự do của dầm.
- Đối với bản liên kết 4 cạnh lấy ln như với dầm nhưng theo nhịp ngắn hơn.
5. Quy định chung
5.1. Phương pháp thí nghiệm chất tải tĩnh chỉ nên áp dụng khi:
- Việc xác định khả năng chịu lực của kết cấu bằng tính toán theo lý thuyết hoặc theo tiêu chuẩn không đủ tin cậy, và
- Kết quả thí nghiệm có thể giải thích sự làm việc của kết cấu thử một cách hợp lý và có xét đến ảnh hưởng của các bộ phận kết cấu liền kề trong quá trình thí nghiệm.
5.2. Trước khi thí nghiệm cần phải lập đề cương thí nghiệm, đồng thời có sự thống nhất của chủ đầu tư và các bên liên quan về quy trình thí nghiệm, các phương án chất tải thí nghiệm và các tiêu chí đánh giá kết quả thí nghiệm.
5.3. Công tác thí nghiệm chất tải tĩnh phải được tiến hành bởi đơn vị có đủ năng lực theo quy định hiện hành đồng thời cán bộ lập đề cương thí nghiệm và điều hành quá trình thí nghiệm phải là kỹ sư có kinh nghiệm trong lĩnh vực này.
5.4. Số lượng và cách bố trí các ô nhịp chịu tải phải phản ánh được đặc điểm làm việc thực của kết cấu và phải được lựa chọn sao cho bất lợi nhất đối với bộ phận kết cấu thử (ứng suất, biến dạng... ở các vùng xung yếu là lớn nhất).
5.5. Bê tông của bộ phận kết cấu được chất tải cần có tuổi ít nhất là 56 ngày. Trường hợp chủ đầu tư, nhà thầu và các bên có liên quan đồng ý thì có thể tiến hành thí nghiệm chất tải ở tuổi bê tông sớm hơn nhưng không dưới 28 ngày.
5.6. Phải có biện pháp đảm bảo an toàn cho con người, thiết bị và các bộ phận kết cấu có liên quan với đối tượng thí nghiệm trong suốt quá trình thí nghiệm. Tuy nhiên tất cả các biện pháp an toàn không được gây ảnh hưởng đến sơ đồ làm việc của kết cấu, công tác chất tải, quá trình theo dõi và ghi số liệu thí nghiệm.
5.7. Hệ thống dàn giáo an toàn phải được tính toán đủ bền và ổn định để chống đỡ phần kết cấu thí nghiệm trong trường hợp kết cấu bị sụp đổ. Có thể tính tải trọng tác động lên hệ dàn giáo bằng tổng trọng lượng của phần kết cấu có khả năng sụp đổ, tải trọng thí nghiệm, trọng lượng của thiết bị thí nghiệm nhân với hệ số vượt tải bằng 2,5 để xét tới hiệu ứng động trong trường hợp kết cấu bị sụp đổ. Hệ thống dàn giáo an toàn phải được kê gần nhất tới kết cấu thí nghiệm nhưng phải tuân thủ 5.6.
5.8. Đối với thử tải sàn nhà nhiều tầng, khi thiết kế hệ thống dàn giáo an toàn phải tính đến tác động dây chuyền xuống phía dưới khi sàn thí nghiệm bị sụp đổ. Thông thường phải bố trí phân tải trọng chống đỡ xuống ít nhất hai sàn tầng bên dưới sàn thí nghiệm.
5.9. Thí nghiệm chất tải tĩnh phải được thực hiện ở thời điểm khi ảnh hưởng của sự thay đổi nhiệt độ, gió và ánh nắng mặt trời tới kết cấu và thiết bị thí nghiệm là nhỏ nhất. Các điều kiện môi trường có khả năng ảnh hưởng đến số liệu thí nghiệm phải được ghi chép lại. Nếu các ảnh hưởng này là đáng kể thì phải đưa vào nội dung xử lý số liệu và báo cáo kết quả thí nghiệm.
5.10. Trước khi thí nghiệm chất tải cần tiến hành tính toán phân tích ứng xử của kết cấu khi thí nghiệm. Việc phân tích này giúp dự báo hợp lý sự làm việc của kết cấu cũng như kịp thời phát hiện những ứng xử khác thường của kết cấu trong quá trình thí nghiệm.
5.11. Kiểm tra tải trọng tác động trên bộ phận kết cấu thử trước khi thí nghiệm, kể cả trọng lượng thiết bị thí nghiệm. Nếu tải trọng này nhỏ hơn tải trọng thường xuyên trong thiết kế, cần phải chất bù cho đủ tải trọng thường xuyên trước khi tiến hành thí nghiệm ít nhất 48 h và phải được duy trì trong suốt quá trình thí nghiệm.
6. Thu thập tài liệu và khảo sát hiện trạng kết cấu
6.1. Thu thập các tài liệu (nếu có) liên quan đến kết cấu cần thí nghiệm để phân tích dự đoán khả năng chịu tải của kết cấu trước khi thí nghiệm. Các tài liệu cần thu thập gồm:
- Các tài liệu liên quan đến thiết kế như kết quả khảo sát địa chất công trình, các bản vẽ thiết kế, thuyết minh tính toán, quy định về vật liệu...
- Các tài liệu thi công: Các tài liệu liên quan đến vật liệu đã được sử dụng trên công trình (quy định cấp phối bê tông, chứng chỉ thí nghiệm cốt thép, thí nghiệm cường độ bê tông), biện pháp tổ chức thi công, nhật ký công trình, bản vẽ hoàn công, các biên bản nghiệm thu, các hư hỏng và khuyết tật đã nảy sinh trong quá trình thi công, giải pháp xử lý đã áp dụng và dự báo ảnh hưởng đến chất lượng kết cấu về lâu dài, các báo cáo và tài liệu có liên quan khác như phim, ảnh chụp,...
- Các thông tin trong quá trình sử dụng: Thời gian sử dụng, các sự cố hoặc tác động bất thường, tình hình sửa chữa, gia cường kết cấu...
6.2. Khảo sát hiện trạng kết cấu: Xác định kích thước hình học, độ nghiêng lệch, các đặc trưng vật liệu và các khuyết tật của kết cấu hiện trạng. Tham khảo các tài liệu TCVN 9343:2012, TCVN 9357:2012, TCVN 9356:2012, TCVN 197:2002 và tài liệu [1],
6.3. Trong trường hợp khảo sát phát hiện nguy cơ mất an toàn, đơn vị khảo sát cần phải báo ngay cho chủ đầu tư để có biện pháp xử lý.
7. Thiết bị thí nghiệm
7.1. Thiết bị và vật liệu tạo tải trọng
7.1.1. Nếu sử dụng hệ kích gia tải phải đảm bảo hệ thống được liên kết chắc chắn. Toàn bộ hệ thống gia tải và truyền tải trọng xuống kết cấu phải đảm bảo sao cho khi kết cấu bị biến dạng trong quá trình thí nghiệm không ảnh hưởng đến quá trình gia tải.
7.1.2. Nếu sử dụng vật nặng (quả gang, khối bê tông, bao cát,...) để chất tải thì phải chất thành các hàng, cột riêng biệt và đảm bảo trong quá trình chất tải các hàng, cột này không được tựa vào nhau. Chiều rộng của các hàng, cột tải trọng không được nhỏ hơn một phần sáu nhịp của kết cấu thử. Khoảng cách giữa các hàng, cột này không nhỏ hơn 100 mm.
Đăng nhận xét