TCVN11243:2016

Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 11243:2016 về Thép thanh dự ứng lực - Phương pháp thử kéo đồng bộ TIÊU CHUẨN QUỐC GIA TCVN 11243:2016 THÉP THANH DỰ ỨNG LỰC - PHƯƠNG PHÁP THỬ KÉO ĐỒNG BỘ Prestressed s teel bars - Test method for pull of synchronic system Lời nói đầu TCVN 11243: 2016 do Viện Khoa học và Công nghệ Giao thông vận tải biên soạn, Bộ Giao thông vận tải đề nghị, Tổng cục Tiêu chu ẩ n đo lường chất lượng thẩm định, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố. THÉP THANH DỰ ỨNG LỰC - PHƯƠNG PHÁP THỬ KÉO ĐỒNG BỘ Prestressed s teel bars - Test method for pull of synchronic system 1. Phạm vi áp dụng Tiêu chu ẩ n này quy định phương pháp thử kéo đồng bộ để đánh giá khả năng làm việc của thép thanh dự ứng lực với các đai ốc sử dụng trong kết cấu dự ứng lực. 2. Tài liệu viện dẫn Các tài liệu viện dẫn sau đây là cần thiết để biên soạn tiêu chu ẩ n này. Đối với các tài liệu viện dẫn ghi năm công bố thì áp dụng bản được nêu. Đối với các tài liệu viện dẫn không ghi n ă m công bố thì áp dụng phiên bản mới nhất, bao gồm cả các sửa đổi, bổ sung (nếu có). ASTM A370-14, Standard Test Methods and De f initions for Mechanical Testing of Steel Products (Định nghĩa và phương pháp thử tính chất cơ lý của sản ph ẩ m thép). 3. Thuật ngữ và định nghĩa Tiêu chu ẩ n này áp dụng các thuật ngữ và định nghĩa sau: 3.1. Thép thanh dự ứng lực là thanh thép cường độ cao có giới hạn bền kéo tối thiểu là 1035 MPa (150000 Psi) và có bề mặt dạng ren. 3.2. Đai ốc nối là đai ốc có ren trong để liên kết ren hai thanh thép dự ứng lực với nhau. 3.3. Đai ốc hãm là đai ốc có ren trong để liên kết ren đai ốc với thanh thép dự ứng lực. 4. Ký hiệu B ả ng 1 - ký hiệu và tên gọi Ký hiệu Tên gọi Đơn vị P k Lực c ă ng kéo tại cấp lực thiết kế kN P b Lực kéo đứt danh nghĩa c ủ a thanh thép kN L o Khoảng cách hai đầu đai ốc hãm (hv) mm L 1 Chuyển v ị của mẫu thử với đai ốc hãm 1 mm L 2 Chuyển vị của mẫu thử với đai ốc hãm 2 mm L 3 Chuyển vị của mẫu thử với đai ốc nối mm L 4 Độ d ã n dài của mẫu thử mm 5. Thiết bị, dụng cụ thử nghiệm 5.1. Thành phần thiết b ị thử nghiệm: Khung thử t ả i, k í ch c ă ng kéo c ó ch ỉ thị lực, bộ nguồn th ủ y lực, đồng hồ áp suất, dụng cụ đo chuyển vị. 5.2. Đối với thiết b ị thử nghiệm 5.2.1. Thiết bị, dụng cụ thử nghiệm đồng bộ, hoạt động tốt, c ó thang đo phù hợp. 5.2.2. Khung thử tải làm b ằ ng thép cường độ cao phải đảm bảo độ cứng vững, độ ổn định và mức độ biến dạng cho phép của khung thử tải duy trì không vượt quá 1.5% biến dạng của kết quả thử nghiệm. 5.2.3. Kích căng kéo phải có lực làm việc không nhỏ hơn 1,25 lần lực kéo yêu cầu lớn nhất của mẫu thử. Đường kính lỗ thông tâm không nhỏ h ơ n 1,1 lần đường k í nh danh nghĩa của mẫu thử. Hành trình làm việc kh ô ng nhỏ hơn 1,15 l ầ n hành trình kéo c ủ a thử nghiệm. Trước khi đưa k í ch vào th ử nghiệm thì kích phải được kiểm định, có chứng ch ỉ ma sát. Loại kích th ử nghiệm căn cứ theo loại và đường kính mẫu thí nghiệm. 5.2.4. Bộ nguồn th ủy lực phải có áp suất làm việc phù hợp với kích căng kéo, có khả năng điều ch ỉ nh v ô cấp lưu lượng. Bộ nguồn thủy lực phải hoạt động tốt.(Thông thường sử dụng bơm piitong ). 5.2.5. Đồng hồ áp su ấ t có thang đo phù hợp, cấp chính xác nhỏ hơn 1,5 MPa hoặc tương đương và có chứng chỉ hiệu chu ẩ n hợp lệ. 5.2.6. Dụng cụ đo chuyển vị có thể dùng đồng hồ so có thang đo (0 ÷ 10) mm và (0 ÷ 100) mm độ phân giải 0,01 mm hoặc dụng cụ đo khác có thang đo phù hợp, có cấp chính xác tương đương hoặc tốt hơn và có chứng chỉ hiệu chu ẩ n hợp lệ. 5.2.7. Các phụ kiện khác. Đĩa truyền tải hai đầu kích phải có đường kính lỗ phù hợp đường kính danh nghĩa của thanh thép và có đường kính ngoài phù hợp với kích căng kéo. Đĩa truyền tải phải có độ cứng và chiều dày phù hợp, không ảnh hưởng đến kết quả thử nghiệm. 6. Lấy mẫu 6.1. Đối với thanh thép dự ứng lực Thanh thép dự ứng lực phải được thử nghiệm tính chất cơ lý theo tiêu chu ẩ n ASTM A370. Giới hạn chảy phải đạt 80% giới hạn bền kéo của thanh. Độ giãn dài tối thiểu sau khi đứt phải lớn hơn 4% với chiều dài đo bằng 20 lần đường kính danh định của thanh (hoặc lớn hơn 7% với chiều dài đo bằng 10 lần đường kính danh đ ị nh c ủ a thanh). 6.2. Đối với đai ốc dự ứng lực Đai ốc nối các thanh thép phải có ứng suất bền kéo lớn hơn ứng su ấ t bền kéo c ủ a thanh thép. Đai ốc hãm các thanh thép phải có ứng suất bền kéo lớn hơn ứng suất bền kéo của thanh thép. 7. Phương pháp thử nghiệm 7.1. Sơ đồ thử nghiệm đồng bộ Hình 7.1. Sơ đồ th ử nghiệm đồng bộ thép thanh dự ứng lực với các đai ốc 1- Đồng hồ đo chuyển vị của đai ốc hãm với thanh thép 13- Đai ốc hãm 2 2- Đai ốc hãm 14- Đồng hồ đo chuyển vị c ủ a đai ốc h ã m 2 với thanh thép 3- Đế từ 15- Van một chiều 4- Đĩa truyền tải 16- Lọc đường dầu hồi 5- Khung thử nghiệm 17- Van an toàn của đường lọc d ầ u hồi 6- Thanh thép dự ứng lực 18- Lọc đường dầu c ấ p 7- Đồng hồ đo chuyển v ị của đai ốc nối với thanh thép 19- Thùng dầu 8- Đai ốc nối 20- Bơm thủy lực 9- Đế từ 21- Van tiết lưu 10- Đồng hồ đo giãn dài của các đai ốc với thanh thép 22- Van an toàn tổng 11- K í ch thủy lực 23- Van phân phối thủy lực 12- Đĩa truyền tải 24- Đồng hồ đo áp su ấ t. 7.2. Tiến hành thử nghiệm 7.2.1. Chuẩn bị thử Mẫu thử được cắt bằng máy mài có tưới nước để không làm ảnh hưởng tới tính chất c ủ a mẫu thử. Mẫu th ử được cắt ra từ một thép thanh bất kỳ trong lô sản phẩm sử dụng cho công tr ì nh. Trên suốt phần chiều dài của thép thanh không có bất kỳ biến dạng cơ học hay xử lý gì khác. Chiều dài mẫu thí nghiệm một đoạn dài 4.5 m. Hai đai ốc hãm lắp ở hai đầu ngoài của mẫu thử. Đối với mẫu thử dùng đai ốc nối phải nối hai thép thanh với nhau trước khi lắp vào khung thử tải . Khi nối hai thép thanh với nhau, phải đảm bảo chiều dài ren làm việc trên mỗi thép thanh b ằ ng một nửa chiều dài đai ốc nối. Sau khi lắp đặt xong: kích, mẫu th ử , các đai ốc hãm, đai ốc nối và đĩa truyền tải phải đảm bảo đồng trục. 7.2.2. Tần su ấ t l ấ y mẫu thử nghiệm Số lần thử nghiệm c ủ a sản phẩm trong cùng một lô sản ph ẩ m cùng loại đường kính th ì cứ 39 t ấ n thử nghiệm lại một lần bao gồm thanh thép và các đai ốc. Nếu mẫu thử không đạt yêu cầu thì lấy thêm 02 mẫu th ử tiếp theo. Nếu 1 trong 2 mẫu thử này không đạt yêu cầu thì loại bỏ . Chú thích: Tần suất thử nghiệm lại là một năm hoặc 200 l ầ n căng kéo tùy điều kiện nào đến trước. 7.2.3. Yêu cầu th ử nghiệm Tiến hành gia tải theo từng cấp lực với giá trị: 0, 10P k ; 0, 20P k ; 0, 40P k ; 0, 60P k ; 0, 80P k ; 1,00 P k ; 1 , 05P k ; 1 , 10P k thời gian giữ tải tác dụng lên hệ thống thử ở mỗi c ấ p lực là 2min ghi lại độ dịch chuyển của mẫu thử so với đai ốc hãm, đai ốc nối, và dãn dài tổng của mẫu thử. Duy trì và ổn định lực t á c dụng lên hệ thống thử ở c ấ p lực 1,10P k trong khoảng 15min, ghi lại các giá trị dịch chuyển c ủ a đai ốc h ã m, đai ốc nối , độ d ã n dài t ổ ng. Sau khi tiến hành thử nghiệm xong ở cấp lực 1,10P k tiến hành xả tải về 0. Thanh thép được tháo ra khỏi các đai ốc hãm, đai ốc nối. Quan sát, đo đạc ghi lại tình trạng c ủ a thanh thép và các đai ốc ở cấ p lực thiết kế 1,10P k . Sau đó tiếp tục lắp ghép thanh thép và các đai ốc như ban đầu thử nghiệm, gia t ả i đến khi nào có một chi tiết c ủ a mẫu thử nghiệm b ị phá hủy. Ghi lại kết qu ả thu được ở lực phá hủy và phá hủy tại vị trí và chi tiết nào của mẫu thử nghiệm. 7.3. Th ử chuyển vị đai ốc hãm Chuyển vị của mẫu th ử so với đai ốc hãm được đo theo từng c ấ p lực căng kéo y ê u cầu. Ở cấp lực 0,10 P k đặt giá trị đo ban đầu L 01 và L ­ 02 c ủ a đồng hồ so. Đồng hồ so phải gá lắp để cho số đo chính xác. Các c ấ p lực 0,20 P k , 0,40 P k , 0,60 P k , 0,80 P k , 1,00 P k , 1,05 P k , 1,10 P k lần lượt ghi lại giá trị chuyển vị của mẫu th ử so với đai ốc hãm. 7.4. Thử chuyển vị đai ốc nối Chuyển vị của mẫu th ử so với đai ốc nối được tiến hành đo theo từng c ấ p lực căng kéo yêu cầu. Tại cấp lực 0,10 P k đặt giá trị đo ban đầu L 03 . Đồng hồ so phải gá lắp để cho số đo chính xác. Tại các c ấ p lực 0,20 P k , 0,40 P k , 0,60 P k , 0,80 P k , 1,00 P k , 1,05 P k , 1 , 10 P k lần lượt ghi lại giá trị chuyển vị của mẫu thử so với đai ốc nối. 7.5. Thử độ dãn dài của mẫu thử Xác định giá trị lực căng kéo P k theo c ấ p lực thiết kế. P k = P b x k (kN) Trong đó: k: Hệ số lấy bằng 0,7 ÷ 0,8 (tùy theo quy định của hồ sơ thiết kế công tr ì nh). P b : Giá trị lực kéo đứt danh định của mẫu th ử nghiệm. Gia tải lực kéo đến 0,1 0 P k , bắt đầu đặt giá trị đo độ d ị ch chuyển. Trước khi gia tải c ấ p lực tiếp theo tiến hành đo chiều dài mẫu thử L o . Chiều dài mẫu th ử ban đầu L o được t í nh bằng khoảng cách giữa hai đầu đai ốc hãm. Độ dịch chuyển c ủ a thép thanh được tiến hành đo theo từng c ấ p lực căng kéo yêu cầu. Đồng hồ so phải gá lắp để cho s ố đo chính xác. Tại các cấp lực 0,20 P k , 0,40 P k , 0,60 P k , 0,80 P k , 1,00 P k , 1,05 P k , 1,10 P k lần lượt ghi lại giá trị độ dịch chuyển của thép thanh. 8. Tính toán 8.1. Đo chuyển v ị c ủ a các đai ố c đối với mẫu thử 8.1.1. Đai ốc hãm 1 L 1 = L i1 - L o 1 (mm) Trong đó: L i1 là chuyển vị ở c ấ p lực thứ i của đai ốc hãm 1 và thanh thép L o 1 là chỉ số ban đầu c ủ a đồng hồ so đo chuyển vị đai ốc hãm 1 8.1.2. Đai ốc hãm 2. L 2 = L i2 - L o 2 (mm) Trong đó: L i2 là chuyển vị ở c ấ p lực thứ i c ủ a đai ốc hãm 2 và thanh thép L o2 là chỉ số ban đầu của đồng hồ so đo chuyển vị đai ốc hãm 2 8.1.3. Đai ốc nối L 3 = L i3 - L o 3 (mm) Trong đó: L i3 là chuyển vị của thanh thép với đai ốc nối ở cấp lực thứ i. L 03 là ch ỉ s ố ban đầu của đồng hồ so đo chuyển v ị đai ốc nối 8.2. Độ dãn dài của mẫu thử L 4 = L i - L o (mm) Trong đó L i là độ dãn dài của thép thanh ở cấp lực thứ i. L 0 là khoảng cách 2 đầu đai ốc hãm. 8.3. Kết quả thử nghiệm Sau khi thử nghiệm xong, mẫu thử phải được tháo ra khỏi các đai ốc hãm và đai ốc nối dễ dàng; các đai ốc không bị biến dạng, nứt, vỡ, cong vênh; ren của mẫu thử không bị biến dạng nứt, vỡ. Trong trường hợp kéo phá hủy mẫu thử phải ghi lại lực phá hủy mẫu thử và mô tả vị trí mẫu thử bị phá hủy, chi tiết phá hủy. 8.4. Báo cáo kết quả thử nghiệm Báo cáo kết quả thử nghiệm bao gồm các thông tin và nội dung cơ bản sau: 1) Tên cơ sở quản lý phòng thí nghiệm; 2) Tên và địa chỉ phòng thí nghiệm, mã số phòng thí nghiệm; 3) Tên dự án/công trình/hạng mục công trình được khảo sát, lấy mẫu thí nghiệm; 4) Tên cán bộ giám sát của chủ đầu tư trong quá trình lấy mẫu, thí nghiệm; 5) Loại mẫu thí nghiệm; 6) Tiêu chuẩn và thiết bị thí nghiệm; 7) Kết quả thí nghiệm; 8) Thời gian lập phiếu kết quả thí nghiệm; 9) Chữ ký của nhân viên thí nghiệm, trưởng phòng thí nghiệm; PHỤ LỤC A: KẾT QUẢ KIỂM TRA ĐAI ỐC HÃM (tham khảo) TÊN ĐƠN VỊ QUẢN L Ý PHÒNG THÍ NGHIỆM TÊN PHÒNG THÍ NGHIỆM - MÃ SỐ PHÒNG THÍ NGHIỆM Địa chỉ: T ỉnh/ TP, ngày KẾT QUẢ KIỂM TRA KHẢ NĂNG LÀM VIỆC CỦA ĐAI ỐC HÃM FERFORMANCE I NSPECTION RESULTS O F STOP NUT Cơ quan yêu cầu / Client Yêu cầu kiểm tra/ Requirement Công trình sử dụng/ Construction site Kiểm tra khả năng làm việc của đai ốc hãm / Inspect working performance of stop nut Loại kích/ Jack model Số kích/ Jack s/n Bơm/ Pump Đồng hồ/ Gauge s/n Thanh thép/ PC bar Đai ốc hãm/ Stop nut Đai ốc nối/ Connecting nut Ngày nhận/ Received date Ngày kiểm tra/ Date of test 1. SƠ ĐỒ KIỂM TRA/ INSPECTION DIAGRAM 2.KẾT QUẢ THỬ NGHIỆM / MEASUREMENT RESULT Phương tiện đo / Means of measure Phương pháp th ử / Calibra ti on of method S tt No. Cấp lực/ Grade of tension force Lực c ă ng yêu c ầ u/ Required t ension force (kN) Áp su ấ t c ă ng thực tế/ Ac tu al pressure (MPa) Độ dịch chuy ể n của đai ốc h ã m / Slip of stop nut (m m ) Đai ốc hãm 1/ S t op nut 1 Đai ốc hãm 2 / S t op nut 2 1 0,1P k 2 0,2P k 3 0,4P k 4 0,6P k 5 0,8P k 6 1,0P k 7 1,05P k 8 1,10P k 9 Phá hủy Kết luận (Conclusion): TVGS Consultant Chủ đầu tư Owner Nhà thầu Contractor Người kiểm tra Test by Phòng thí nghiệm Laboratory Đơn vị quản lý PTN Company PHỤ LỤC B: KẾT QUẢ KIỂM TRA ĐAI ỐC NỐI (tham khảo) TÊN ĐƠN VỊ QUẢN LÝ PHÒNG THÍ NGHIỆM TÊN PHÒNG THÍ NGHIỆM - MÃ SỐ PHÒNG THÍ NGHIỆM Địa chỉ: Tỉnh/TP, ngày KẾT QUẢ KIỂM TRA KHẢ NĂNG LÀM VIỆC CỦA ĐAI ỐC NỐI FERFORMANCE I NSPECTION RESULTS O F CONNECTING N U T Cơ quan yêu cầu / Client Yêu cầu kiểm tra/ Requirement Công trình sử dụng/ Construction site Kiểm tra khả năng làm việc của đai ốc nối / Inspect working performance of connecting nut Loại kích/ Jack model Số kích/ Jack s/n Bơm/ Pump Đồng hồ/ Gauge s/n Thanh thép/ PC bar Đai ốc hãm/ Stop nut Đai ốc nối/ Connecting nut Ngày nhận/ Received date Ngày kiểm tra/ Date of test 1 . SƠ ĐỒ KIỂM TRA/ INSPECT I ON DIAGRAM 2.KẾT QUẢ THỬ NGHIỆM / MEASUREMENT RESULT Phương tiện đo / Means of measure Phương pháp th ử / Calibra ti on of method S tt No. Cấp lực/ Grade of tension force Lực c ă ng yêu c ầ u/ Required t ension force (kN) Áp su ấ t c ă ng thực tế/ Ac tu al pressure (MPa) Độ dịch chuy ể n của đai ốc nối / Slip of connecting nut (m m ) Đai ốc nối / connecting nut Ghi chú / Remarks 1 0,1P k 2 0,2P k 3 0,4P k 4 0,6P k 5 0,8P k 6 1,0P k 7 1,05P k 8 1,10P k 9 Phá hủy Kết luận (Conclusion): TVGS Consultant Chủ đầu tư Owner Nhà thầu Contractor Người kiểm tra Test by Phòng thí nghiệm Laboratory Đơn vị quản lý PTN Company PHỤ LỤC C: KẾT QUẢ KIỂM TRA ĐỒNG BỘ HỆ THỐNG (tham khảo) TÊN ĐƠN VỊ QU Ả N LÝ PHÒNG THÍ NGHIỆM TÊN PHÒNG THÍ NGHIỆM - MÃ SỐ PHÒNG THÍ NGHIỆM Địa ch ỉ : T ỉ nh / TP, ngày KẾT QUẢ KIỂM TRA KHẢ N Ă NG LÀM VIỆC Đ Ồ NG BỘ CỦA HỆ THỐNG THIẾT BỊ ĐAI ỐC H Ã M, ĐAI ỐC NỐI VÀ THÉP THANH TEST RESULTS THE ABI LI TY TO SYNCHRONIZAT I ON WORK O F THE SYSTEM Cơ quan yêu cầu / Client Yêu cầu kiểm tra/ Requirement Công trình sử dụng/ Construction site Xác định khả năng làm việc của thanh thép / Determine the working performance PC bar Loại kích/ Jack model Số kích/ Jack s/n Bơm/ Pump Đồng hồ/ Gauge s/n Thanh thép/ PC bar Đai ốc hãm/ Stop nut Đai ốc nối/ Connecting nut Ngày nhận/ Received date Ngày kiểm tra/ Date of test 1 . SƠ ĐỒ KIỂM TRA/ INSPECT I ON DIAGRAM 2.KẾT QUẢ THỬ NGHIỆM / MEASUREMENT RESULT ( Chiều dài thanh thép / Length of PC bar: Phương tiện đo / Means of measure Phương pháp th ử / Calibra ti on of method S tt No. Cấp lực/ Grade of tension force Lực c ă ng yêu c ầ u/ Required force (kN) Áp su ấ t c ă ng kéo thực tế/ Ac tu al pressure (MPa) Độ dãn dài tổng / Actual elongation (mm) Ghi chú / Remarks Kích/ Jack 1 0,1P k Bắt đầu đo dãn dài 2 0,2P k 3 0,4P k 4 0,6P k 5 0,8P k 6 1,0P k 7 1,05P k 8 1,10P k 9 Phá hủy Kết luận (Conclusion): TVGS Consultant Chủ đầu tư Owner Nhà thầu Contractor Người kiểm tra Test by Phòng thí nghiệm Laboratory Đơn vị quản lý PTN Company MỤC LỤC 1. Phạm vi áp dụng 2. Tài liệu viện dẫn 3. Thuật ngữ và định nghĩa 4. Ký hiệu 5. Thiết bị, dụng cụ th ử nghiệm 6. L ấ y mẫu 7 . Phương pháp thử nghiệm 8. Tính toán