Tư vấn xây dựng Bốn IBST
Hoạt động trong lĩnh vực Thí nghiệm và Tư vấn thiết kế
Bản sàn thí nghiệm là sàn BTCT sử dụng bóng nhựa SBL dầy 300mm với hai loại kích thước là 2.4mx8m và 3.2mx8m.
5.1 Sơ đồ thí nghiệm
Hai sơ đồ thí nghiệm được sử dụng để thí nghiệm cho hai loại sàn bóng như sau:
a) Sơ đồ thí nghiệm 1 (Hình 1): sàn bóng kích thước 2.4mx8m không có dầm tăng cứng ở giữa.

Hình 1: Sơ đồ thí nghiệm 1
b) Sơ đồ thí nghiệm 2 (Hình 2): sàn bóng kích thước 3.2mx8m có dầm tăng cứng ở giữa

Hình 1: Sơ đồ thí nghiệm 2
Thiết bị đo
Đầu đo chuyển vị điện tử CDP (Nhật Bản) được bố trí để đo chuyển vị ở giữa và các vị trí gần 2 gối đỡ của sàn trong mỗi thí nghiệm.
Máy đo ghi số liệu nhiều kênh TDS – 530 được sử dụng để ghi nhận các kết quả đo chuyển vị.
Bố trí đầu đo chuyển vị : Tổng cộng có 06 đầu đo chuyển vị điện tử được sử dụng cho Sơ đồ thí nghiệm 1 và 2. Bố trí đầu đo chuyển vị được cho trong Hình 1 và 2. Các đầu đo chuyển vị được kết nối với máy đo ghi số liệu nhiều kênh TDS – 530.
5.2 Tải trọng thí nghiệm
a) Sơ đồ thí nghiệm 1:
Tải trọng dùng trong thiết kế sàn:
Tĩnh tải bản thân sàn: BT = 600 kg/m2.
Hoạt tải tối đa thiết kế: HT = 400 kg/m2
Tổ hợp tính toán độ bền:
ptt = BT*1.05+HT*1.2=600*1.05+400*1.2=1110 kg/m2
Tổ hợp tải trọng tiêu chuẩn:
ptc = BT+HT=600+400=1000 kg/m2
Tải trọng tác dụng lên kết cấu khi thí nghiệm @ 90% tổ hợp tải trọng tính toán độ bền nhưng không ít hơn tổ hợp tải trọng tiêu chuẩn:
Psum = max(90%ptt, ptc) = max(0.9*1110,1000)= 1000 kg/m2
Tải trọng thí nghiệm = Tổng tải trọng tác dụng lên kết cấu khi thí nghiệm – tĩnh tải bản thân của sàn:
Ptn = Psum – BT = 1000 – 600 = 400 kg/m2
Tổng tải trọng thí nghiệm:
Qtn = 400*2.4*8=7680 kg
b) Sơ đồ thí nghiệm 2:
Tải trọng dùng trong thiết kế sàn:
Tĩnh tải bản thân sàn: BT = 618 kg/m2.
Hoạt tải tối đa thiết kế: HT = 400 kg/m2
Tổ hợp tính toán độ bền lớn nhất:
ptt = BT*1.05+HT*1.2=618*1.05+400*1.2=1129 kg/m2
Tổ hợp tải trọng tiêu chuẩn:
ptc = BT+HT=618+400=1018 kg/m2
Tải trọng tác dụng lên kết cấu khi thí nghiệm @ 90% tổ hợp tải trọng tính toán độ bền nhưng không ít hơn tổ hợp tải trọng tiêu chuẩn:
Psum = max(90%ptt, ptc) = max(0.9*1129,1018)= 1018 kg/m2
Tải trọng thí nghiệm = Tổng tải trọng tác dụng lên kết cấu khi thí nghiệm – tĩnh tải bản thân của sàn:
Ptn = Psum – BT = 1018 – 618 = 400 kg/m2
Tổng tải trọng thí nghiệm:
Qtn = 400*3.2*8=10240 kg
5.3 Các bước gia tải
Quá trình thí nghiệm bao gồm các bước sau:
Tải trọng thí nghiệm được chất theo từng cấp tải, mỗi cấp tải có giá trị xác định trước như trong Bảng 1.
Bảng 1: Trình tự chất tải và thời gian theo dõi trong các cấp tải
| TT | Cấp tải thí nghiệm | Tải trọng thí nghiệm
PTN (kg/m2) |
Thời gian giữ tải (phút) | Các chỉ tiêu theo dõi |
| 0 | (0% PTN) | 0 | 0 | Chuyển vị, nứt, dạng phá hoại |
| 1 | (25 % PTN) | 100 | 5 | Chuyển vị, nứt, dạng phá hoại |
| 2 | (37.5 % PTN) | 150 | 5 | Chuyển vị, nứt, dạng phá hoại |
| 3 | (50 % PTN)
|
200 | 5 | Chuyển vị, nứt, dạng phá hoại |
| 4 | (75 % PTN)
|
300 | 5 | Chuyển vị, nứt, dạng phá hoại |
| 5 | (100% PTN) | 400 | 30 | Chuyển vị, nứt, dạng phá hoại |
| 6 | (50 % PTN)
|
200 | 5 | Chuyển vị, nứt, dạng phá hoại |
| 7 | (0% PTN) | 0 | – | Chuyển vị, nứt, dạng phá hoại |
Trong quá trình gia tải, nếu xuất hiện các hiện tượng sau thì dừng thí nghiệm:
Phân tích sự làm việc chịu lực của sàn (biểu đồ quan hệ tải trọng – độ võng) và các giai đoạn làm việc của sàn.
Phân tích sự phát triển vết nứt và cơ chế phá hủy của bản sàn.
Danh sách cán bộ tham gia được trình bày trong Bảng 3.
Bảng 3 – Danh sách cán bộ tham gia công tác khảo sát, đánh giá, thí nghiệm thử tải
| STT | Họ và tên | Vị trí |
| 1 | ThS. Đỗ Duy Bốn | Cán bộ tham gia |
…………………………………..
PHẦN 2: ĐỀ CƯƠNG THỬ TẢI KẾT CẤU CÔNG TRÌNH XÂY DỰNG
1. GIỚI THIỆU CHUNG
Tòa N03 có địa chỉ tại tỉnh Lào Cai . Các hạng mục này đang trong quá trình xây dựng phần thô trong đó tòa N03 đã thi công xong tầng mái. Tuy nhiên trong quá trình thi công dỡ cây chống và cốp pha sàn đã phát hiện độ võng và độ lệch cao độ tại một số ô sàn vượt quá giới hạn cho phép theo quy định của tiêu chuẩn.
Kiểm định độc lập để đánh giá an toàn chịu lực của kết cấu, đề xuất phương hướng khắc phục (nếu cần thiết) để đảm bảo an toàn chịu lực lâu dài cho công trình.
+ Tiến hành thử tải đối kết cấu sàn ULT (sàn L2 tòa N03) để kiểm chứng khả năng chịu lực.
+ Đánh giá và đề xuất phương án sửa chữa hoặc gia cường các kết cấu để đảm bảo an toàn (nếu cần thiết).
+ Ô sàn trục (X5-X6), (Y2-Y3), sàn L2, tòa N03
2. GIỚI THIỆU CHUNG
2.1 Cơ sở pháp lý
Các tài liệu do Chủ đầu tư cung cấp bao gồm các nội dung sau:
2.2 Tài liệu và tiêu chuẩn, quy chuẩn áp dụng
3.1 Thử tải sàn ULT (sàn L2 tòa N03)
Việc thử tải ô sàn điển hình được thực hiện tuân theo TCVN 9344-2012 (tham khảo PD 6687-1:2010 và BS 8110).
Dựa vào hồ sơ kết cấu, kết quả kiểm định kết cấu công trình, điều kiện tải tại hiện trường, vị trí dự kiến của ô sàn được thử tải được thể hiện ở Hình 1.

Sàn L2 tòa N03 tại thời điểm thí nghiệm, tĩnh tải của hệ sàn đã có trọng lượng bản thân kết cấu và sàn chưa chịu thêm tải trọng do các lớp hoàn thiện sàn, tải trọng ME, hoạt tải sử dụng và phần tường ngăn chưa thi công. Do vị trí ô sàn thử tải không bị võng (dựa trên kết quả quan trắc cao độ sàn do chủ đầu tư cung cấp) nên tải trọng phụ thêm do đổ bù lớp tạo phẳng không kể đến trong tính toán tải trọng thí nghiệm. Vì vậy, tải trọng thí nghiệm sẽ bao gồm các tải trọng như sau:
Tải trọng thí nghiệm thử tải được xác định theo Bảng A.1, TCVN 9344-2012 (tham khảo PD 6687-1:2010 và BS 8110) như sau:
Tổng tải trọng tác dụng lên kết cấu khi thử tải = MAX [(D+1.25L);1.125(D+L)], có kể đến tĩnh tải phụ thêm chưa thi công.
Tải trọng thí nghiệm = Tổng tải trọng tác dụng lên kết cấu thử – phần tĩnh tải đã thi công.
Các loại tải trọng tác dụng bao gồm:
DL: trọng lượng bản thân kết cấu;
SDL: Tĩnh tải sàn (các lớp hoàn thiện sàn, trần treo và hệ thống kỹ thuật chưa thi công, tường ngăn)
L : hoạt tải sử dụng = 1.5 kN/m2 (cho phòng ở, bếp) và = 2.0 kN/m2 (cho khu vệ sinh).
Vậy tải trọng thí nghiệm sẽ tương ứng với:
qtn = MAX [(DL+SDL+1.25L); 1.125(DL+SDL+L)] – DL =
MAX[(SDL+1.25L); (0.125DL+1.125SDL+1.125L)]
Ô sàn thử tải (trục (Y2-Y3) ´ (X5-X6)) sàn L2, tòa N03:
Tổng tĩnh tải đã có (DL) : 5.5 kN/m2
Tĩnh tải chưa thi công (SDL) :1.21+2.17=3.38 kN/m2
Hoạt tải 1(L) : 1.5 kN/m2
Hoạt tải 2 (L) : 2.0 kN/m2
Tải trọng thí nghiệm đối với ô sàn có hoạt tải 1:
Ptn = MAX((3.38 +1.25´1.5), (0.125´5.5+1.125´3.38+1.125´1.5)) =
MAX(5.25; 6.18) kN/m2= 6.18 kN/m2
Q1 = Ptn.A1= 6.18´62.0 = 383.16 kN ~ 38.3 tấn.
Tải trọng thí nghiệm đối với ô sàn có hoạt tải 2:
Ptn = MAX((3.38 +1.25´2.0), (0.125´5.5+1.125´3.38+1.125´2.0)) =
MAX(5.88; 6.74) kN/m2= 6.74 kN/m2
Q2 = Ptn.A2= 6.74´10.0 = 67.4 kN ~ 6.7 tấn.
Tổng tải trọng thí nghiệm : Q= Q1 + Q2= 38.3 + 6.7 = 45.0 Tấn
Diện tích ô sàn thí nghiệm : A= 8.0´9.0= 72.0 m2
Vậy tổng tải trọng thí nghiệm qui về m2: Q/A= 45/72= 0.625 (T/ m2) = 6.25 kN/m2
Ghi chú: Tải trọng thí nghiệm cần được Tư vấn thiết kế chấp thuận trước khi tiến hành chất tải.
Trọng lượng bản thân của kết cấu thí nghiệm được quy ước là cấp tải 0.
Tải trọng thí nghiệm được chất theo từng cấp tải, mỗi cấp tải có giá trị xác định trước tương đương 25% tổng tải trọng thí nghiệm.
Phương án tạo tải có thể sử dụng một trong các hình thức sau:
Tùy theo điều kiện thực tế tại hiện trường, phương án tạo tải phù hợp sẽ được lựa chọn trên cơ sở khả năng cung ứng và điều kiện tổ chức thi công của Chủ đầu tư. Việc lựa chọn phương án phải đảm bảo yêu cầu phân bố tải đồng đều, kiểm soát chính xác giá trị tải trọng và đáp ứng đầy đủ các yêu cầu về an toàn trong quá trình thử tải.
Trong quá trình chất tải, tải trọng phải được phân bố đồng đều trên toàn bộ diện tích ô sàn thử tải, tránh gây lệch tâm hoặc tập trung tải cục bộ. Khối lượng thực tế của từng cấp tải phải được kiểm tra và ghi chép đầy đủ vào nhật ký thí nghiệm trước khi tiến hành đo đạc.
Sau mỗi cấp tải tiến hành thu thập số liệu thí nghiệm ngay sau khi chất tải xong và sau khi chất tải xong 5 phút. Nếu sau 5 phút kết cấu chưa có biểu hiện ổn định thì cần tiếp tục theo dõi và đọc số liệu thí nghiệm tại các thời điểm cách nhau 5 phút cho đến khi kết cấu ổn định hoặc dừng thí nghiệm và hạ tải nếu có dấu hiệu kết cấu có nguy cơ bị phá huỷ.
Sau mỗi cấp tải tiến hành kiểm tra kỹ lưỡng kết cấu thử để phát hiện những hiện tượng bất thường như vết nứt lớn hơn quy định của thiết kế hay tiêu chuẩn áp dụng, vết nứt do cắt, vết nứt do nén (nén vỡ), độ võng lớn, v.v.
Sau khi đã chất tải toàn bộ, dự kiến thời gian giữ tải trong 24 giờ. Trong quá trình giữ tải tiến hành quan trắc kết cấu, theo dõi, đo độ võng, nứt.
Trong thời gian giữ tải cần theo dõi kết cấu định kỳ đề phòng các trường hợp phá huỷ có thể xảy ra, ghi số liệu thí nghiệm định kỳ nhưng thời gian giữa các lần ghi không vượt quá 2 giờ.
Sau khi kết thúc thời gian giữ tải thì tiến hành dỡ tải thí nghiệm thành từng cấp, tiến hành ghi số liệu thí nghiệm theo trình tự như khi chất tải.
Sau khi tải trọng thí nghiệm đã được dỡ bỏ về cấp ban đầu (cấp 0%), tiến hành ghi số liệu thí nghiệm để xác định độ võng dư trong thời gian dự kiến là 24 giờ. Sau 24 giờ dỡ tải, nếu số liệu chuyển vị không thay đổi có thể dừng thí nghiệm. Nếu kết cấu thí nghiệm tại cấp tải 100% thỏa mãn điều kiện trong công thức (1), mục 3.1.5 thì có thể bỏ qua bước xác định độ võng dư sau 24h kể từ thời điểm hạ tải.
Bảng 2: Trình tự chất tải và thời gian theo dõi trong các cấp tải
| TT | Cấp tải thí nghiệm | Thời gian giữ tải (phút) | Các chỉ tiêu theo dõi, kiểm tra |
| 0 | (0% PTN) | 0 | Chuyển vị+nứt |
| 1 | (25 % PTN) | 5÷30 | Chuyển vị+nứt |
| 2 | (50 % PTN)
|
5÷30 | Chuyển vị+nứt |
| 3 | (75 % PTN)
|
5÷30 | Chuyển vị+nứt |
| 4 | (100% PTN) | 1440 (24 giờ) | Chuyển vị+nứt |
| 5 | (75 % PTN)
|
5÷30 | Chuyển vị+nứt |
| 6 | (50 % PTN)
|
5÷30 | Chuyển vị+nứt |
| 7 | (25 % PTN)
|
5÷30 | Chuyển vị+nứt |
| 8 | (0% PTN) | 1440 (24 giờ) | Chuyển vị+nứt |
Bố trí số lượng đầu đo chuyển vị cho công tác thử tải sàn:

Trong quá trình gia tải, nếu xuất hiện các hiện tượng sau thì dừng thí nghiệm:
Bộ phận kết cấu thử được coi là đạt yêu cầu về khả năng chịu lực khi thoả mãn một trong hai tiêu chí sau (Bảng A.1, TCVN 9344-2012):

trong đó:
Dàn giáo chống đỡ: Sử dụng dàn giáo chống để đỡ ô sàn thí nghiệm. Sử dụng giáo chịu lực, bố trí sao cho điểm cao nhất của hệ giáo chống cách mặt dưới dầm/sàn trong khoảng 10÷15cm.

3.2 Kết quả thí nghiệm, đề xuất sửa chữa:
4. THIẾT BỊ SỬ DỤNG
Danh mục các thiết bị sử dụng trong quá trình khảo sát tại hiện trường và trong phòng thí nghiệm:
Và các thiết bị phụ trợ khác.
6. DỰ KIẾN TIẾN ĐỘ THỰC HIỆN
7. MỘT SỐ HÌNH ẢNH HIỆN TRƯỜNG

Tư vấn Xây dựng – Bốn IBST với đội ngũ Cán bộ gần 15 năm kinh nghiệm trong lĩnh vực xây dựng, được nhiều nhà thầu và khách hàng tin tưởng hợp tác:
Hoạt động trong lĩnh vực Thí nghiệm và Tư vấn thiết kế