The American Association of State Highway and Transportation Officials (AASHTO) plays a crucial role in enhancing transportation infrastructure across the United States This organization focuses on improving highway systems and promoting effective transportation policies By collaborating with state officials, AASHTO aims to ensure safe and efficient travel for all citizens while addressing the evolving needs of transportation networks.
: American Concrete Institute (Viện bê tông Mỹ)
: Americal Sociaty of Civil Engineers : Bê tông cốt thép
: Bê tông cốt sợi thép : Bê tông cường độ cao BTCĐC CST : Bê tông cường độ cao cốt sợi thép
: Crack Mouth Opening Displacement : Chất kết dính
: Comité Européen du Béton (Ủy ban Bê tông Châu Âu) : Deutsches Institut fỹr Normung (Viện Tiêu chuẩn Đức) : đá/cát
: Fédération Internationale de la Précontraninte (Hiệp hội Quốc tế về Dự ứng lực)
Fly ash, also known as tro bay, is a key component in the transportation sector, particularly in the formulation of high-performance concrete (HPC) and high-strength concrete (HSC) The use of high-range water reducers enhances the workability and durability of these concrete types Organizations such as the Japan Society of Civil Engineers and the International Union of Laboratories and Experts in Construction Materials, Systems, and Structures emphasize the importance of incorporating materials like silica fume (muội silic) to improve the overall performance of concrete in construction applications.
: Nước/Chất kết dính : Chỉ số sợi thép : Phụ gia siêu dẻo : Steel Fiber Reinforeced Concrete (bê tông cốt sợi thép) : Tiêu chuẩn ngành
: Tiêu chuẩn Việt Nam : Tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam : Chỉ số độ dẻo BTCST
: Ultra High Performance Concrete (bê tông siêu tính năng) : Vật liệu xây dựng
: Water reducing admixture (Phụ gia giảm nước) : Chiều dài sợi thép/đường kính sợi thép
: Chiều dài sợi tiêu chuẩn : Đường kính sợi
Cường độ dính bám bề mặt giữa sợi thép và bê tông là yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến hiệu suất của vật liệu Khoảng cách sợi tiêu chuẩn cần được xác định để tối ưu hóa cường độ chịu kéo sau nứt BTCST Hệ số ảnh hưởng do chiều dài sợi và hướng của sợi cũng đóng vai trò quyết định trong việc cải thiện tính năng của bê tông Ngoài ra, hệ số xét tới số sợi cắt qua một đơn vị diện tích cần được xem xét để đảm bảo sự liên kết chặt chẽ giữa các thành phần Tất cả những yếu tố này kết hợp lại sẽ tăng cường lực dính bám giữa sợi thép và bê tông, từ đó nâng cao độ bền và hiệu quả sử dụng của vật liệu trong xây dựng.
: Hàm lượng sợi : Bề rộng tiết diện dầm bê tông cốt sợi : Chiều cao tiết diện dầm bê tông cốt sợi : Hệ số sợi
Hệ số tính đổi cường độ chịu kéo gián tiếp sang trực tiếp đóng vai trò quan trọng trong việc xác định cường độ chịu cắt trung bình của bê tông cốt sợi thép Hệ số này xem xét khả năng truyền lực kéo và cắt của bê tông đã nứt, giúp tối ưu hóa tính năng của vật liệu Cường độ chịu kéo của bê tông cốt sợi được tính toán dựa trên các yếu tố như fsp, a, d, ρ, ρv, ν, b, và fcùf bw.
: Cường độ chịu ép chẻ của bê tông cốt sợi : Chiều dài nhịp cắt
Chiều cao hữu hiệu và bề rộng hữu hiệu là những yếu tố quan trọng trong thiết kế kết cấu Hàm lượng cốt dọc chủ và hàm lượng cốt đai ảnh hưởng đến khả năng chịu lực của bê tông Ứng suất cắt do cốt sợi thép chịu kéo đóng góp vào tính ổn định của kết cấu Cường độ chịu nén của mẫu bê tông cốt sợi khối lập phương cũng là chỉ số đáng lưu ý để đảm bảo độ bền và hiệu quả sử dụng.
Mô men do tải trọng tính toán gây ra ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng chịu lực của cấu trúc Lực cắt từ tải trọng tính toán cũng là yếu tố quan trọng cần xem xét để đảm bảo an toàn cho công trình Sức kháng cắt của miền bê tông chịu nén đóng vai trò quyết định trong việc phân phối lực, trong khi sức kháng cắt của cốt đai giúp gia tăng độ bền và ổn định cho kết cấu.
: Sức kháng cắt do sự cài cốt liệu : Sức kháng cắt của do cốt sợi thép : Diện tích cốt thép dọc
: Diện tích cốt đai trong phạm vi bước cốt đai : Cường độ chịu kéo chảy của cốt dọc
: Cường độ chịu kéo chảy của cốt đai : Ứng suất kéo trung bình của BTCST : Góc nghiêng của ứng suất nén chéo : Ứng suất cắt trung bình
: Ứng suất kéo trung bình của bê tông trên tiết diện nghiêng : Ứng suất nén trung bình của bê tông trên tiết diện nghiêng : Bề rộng vết nứt nghiêng
Hệ số ma sát giữa bê tông và sợi thép đóng vai trò quan trọng trong việc xác định độ bền của cấu trúc Kích thước lớn nhất của cốt liệu thô ảnh hưởng đến tính chất cơ học của bê tông Thông số khoảng cách vết nứt cần được kiểm soát để đảm bảo độ bền và tính toàn vẹn của vật liệu Biến dạng do ứng suất kéo chính và biến dạng do ứng suất nén chính Ɛx Ɛs νci fci là các yếu tố quyết định đến khả năng chịu lực của bê tông trong các điều kiện khác nhau.
: Biến dạng theo phương dọc trục dầm tại giữa chiều cao hữu hiệu : Biến dạng trong cốt thép dọc chủ
: Ứng suất cắt trên bề mặt vết nứt của bê tông: Ứng suất nén trung bình trên bê mặt vết nứt
Bê tông là vật liệu phổ biến trong xây dựng, đặc biệt trong lĩnh vực giao thông Với yêu cầu ngày càng cao về quy mô và chất lượng công trình, nhu cầu sử dụng bê tông cường độ cao (BTCĐC) ngày càng tăng Sự phát triển của khoa học đã dẫn đến việc nghiên cứu và ứng dụng nhiều loại bê tông có tính năng cao và siêu cao, đáp ứng tốt hơn các tiêu chuẩn hiện đại.
Bê tông cường độ cao (HSC) là một loại bê tông tiên tiến được ứng dụng rộng rãi trên toàn cầu và tại Việt Nam, nổi bật với cường độ chịu nén lớn Tuy nhiên, cường độ chịu kéo của loại bê tông này vẫn còn hạn chế Để cải thiện khả năng chịu lực cho các cấu kiện bê tông và bê tông cốt thép, việc nâng cao cường độ chịu kéo là rất cần thiết Một trong những giải pháp hiệu quả là sử dụng cốt sợi phân tán, đặc biệt là cốt sợi thép (CST), như một thành phần trong hỗn hợp bê tông Bê tông cốt sợi thép (BT CST) đã trở thành một trong những loại bê tông cốt sợi được nghiên cứu và áp dụng phổ biến trên thế giới nhờ vào những lợi ích vượt trội mà nó mang lại.
[6], [7], [8], [22], [26], [32], [42] Nghiên cứu về thành phần và tính chất cơ học của
BT CST đã được các nhà khoa học công bố rất nhiều trên thế giới và ở Việt Nam
Để cải thiện khả năng chịu cắt cho dầm bê tông cốt thép (BTCT), các phương pháp truyền thống như sử dụng cốt thép đai và cốt thép xiên đã được áp dụng, bên cạnh đó, các loại cốt làm từ vật liệu mới như cốt đai composite và cốt sợi carbon cũng đang được nghiên cứu Cốt thép, đặc biệt là cốt sợi thép, không chỉ tăng cường sức kháng cắt mà còn có khả năng hàn gắn các vết nứt nhờ vào việc bắc cầu qua chúng, ngăn chặn sự phát triển của vết nứt Nghiên cứu cho thấy cốt sợi thép làm tăng khả năng chịu kéo của bê tông, đồng thời ngăn ngừa sự nứt chéo do ứng suất kéo, từ đó cải thiện ứng xử dẻo và khả năng chống lại sự phá hoại do cắt trong dầm BTCT.
Cốt sợi thép trong bê tông cốt đúc (BTCĐC) có khả năng phát huy hiệu quả tốt hơn nhờ vào lực dính bám mạnh mẽ giữa sợi thép và bê tông Nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng cốt sợi thép đóng vai trò quan trọng trong việc cải thiện khả năng chịu cắt của dầm bê tông.
Nghiên cứu cho thấy việc sử dụng cốt sợi thép trong kết cấu bê tông cốt thép có thể giảm giá thành công trình, nhờ vào việc giảm kích thước kết cấu, rút ngắn thời gian thi công và tăng độ bền cũng như khả năng chịu tác động môi trường tốt hơn Chi phí thi công có thể giảm đến 30%.
Trên thế giới, nhiều nghiên cứu đã chỉ ra ứng xử cắt của dầm bê tông cường độ trung bình và bê tông cường độ cao cốt sợi thép (BTCĐC CST) Hầu hết các nghiên cứu tập trung vào dầm không có cốt đai truyền thống để làm rõ vai trò của cốt sợi thép Tuy nhiên, cốt thép đai rất quan trọng trong việc định vị cốt dọc, tạo khung cốt thép và chống xoắn Do đó, dầm bê tông sử dụng cả cốt sợi thép và cốt đai truyền thống đang thu hút sự quan tâm nghiên cứu Việc tìm hiểu sâu hơn về dầm BTCST có sử dụng cốt đai vẫn còn hạn chế Với bê tông cường độ cao, sự dính bám giữa cốt sợi thép và bê tông rất tốt, dẫn đến ứng xử cắt khác biệt so với bê tông thường Do đó, nghiên cứu về dầm bê tông cường độ cao sử dụng cốt sợi thép và cốt thép đai đồng thời là một chủ đề cần được khai thác thêm.
Ứng xử cắt của dầm bê tông cốt thép (BTCT) là một vấn đề phức tạp, với sự phá hoại do cắt thường xuất phát từ các vết nứt nghiêng, không chỉ do lực cắt mà còn do sự kết hợp của lực cắt với mô men uốn, mô men xoắn và lực dọc trục Sự phá hoại này phụ thuộc vào nhiều yếu tố như kích thước, đặc trưng hình học, tải trọng và các đặc trưng cấu tạo của vật liệu Các vết nứt do cắt nằm nghiêng cho thấy rằng thiết kế dầm bê tông cốt thép chịu cắt cần phải xem xét sự đáp ứng của kết cấu trong một chiều dài nhất định, thay vì chỉ tập trung vào các mặt cắt riêng lẻ.
Những rủi ro liên quan đến sự phá hoại do cắt trong các cấu kiện chịu uốn bằng bê tông cốt thép (BTCT) đã thu hút sự chú ý của các nhà nghiên cứu Các sự cố phá hoại cắt ở các kết cấu BTCT trên thế giới đã chỉ ra sự cần thiết phải nghiên cứu sâu hơn về ứng xử cắt của dầm BTCT và bê tông cốt thép (BTCST) Việc nghiên cứu toàn diện về ứng xử cắt của dầm BTCT sẽ giúp các nhà khoa học phát triển các mô hình tính toán chính xác hơn Đặc biệt, nghiên cứu ứng xử cắt của dầm bê tông cốt thép dự ứng lực (BTCĐC CST) với cốt đai là một chủ đề phức tạp và hiện có rất ít nghiên cứu Do đó, cần tăng cường sự quan tâm đến các vấn đề liên quan đến ứng xử cắt của dầm BTCĐC CST.