Hội đồng nghiên cứu quốc gia (Italia)
Ủy ban cố vấn
Về các kiến nghị kỹ thuật thi công
Chỉ dẫn thiết kế và thi công
Kết cấu bê tông cốt sợi thép
CNR-DT 204/2006.
1
Tài liệu này có bản quyền
Không một phần nào của ấn phẩm này được phép cất giữ trong một hệ thống lưu trữ hoặc truyền bá
dưới bất kỳ hình thức nào hoặc bằng bất kỳ cách nào: điện từ, cơ học, ghi âm nếu như không được sự
cho phép bằng văn bản từ trước của Hội đồng Nghiên cứu Quốc gia Italia. Việc sao chép tài liệu này là
được phép cho mục đích cá nhân hoặc phi thương mại.
2
Mục lục
• Lời nói đầu
.1. Sự lắng nghe công chúng
.2. Nội dung và mục đích của chỉ dẫn này
.3. Các tiêu chuẩn tham chiếu
.4. Ký hiệu/biểu tượng
.5. Các tính chất kết cấu và sự ứng xử (làm việc) của các phần tử bê tông cốt sợi thép.
2.5.1.3. Sự co ngót dẻo
2.5.2. Các tính chất cơ học ở trạng thái đóng rắn (đông cứng)
2.5.2.1.Sự ứng xử (làm việc) khi chịu nén
2.5.2.2. Sự làm việc khi chịu kéo
2.5.2.3. Qui luật (đường cong) chủ yếu về ứng suất- biến dạng
2.5.2.4. Mo đun đàn hồi
2.5.3. Các tính chất vật lý ở trạng thái (đã) đóng rắn
2.5.3.1. Co ngót khi khô
2.5.3.2. Sức chịu (độ bền) đóng băng và tan băng
2.5.3.3 Sự xuyên thấm của ion tấn công.
3
2.5.3.4 Sự cacbonat hóa
2.5.3.5. Sự ăn mòn sợi thép
2.5.3.6. Sức chịu lửa
2.6. Thép
3.Những nhận thức thiết kế cơ bản và các vấn đề đặc biệt
3.1. Khái quát
3.2. Những yêu cầu cơ bản
3.3.Tuổi thọ phục vụ thiết kế
3.4. Những quy tắc thiết kế chính
3.4.1.Khái quát
3.4.2.Các giá trị thiết kế
3.4.3.Tính chất của vật liệu
3.4.4.Độ bền thiết kết
3.5. Các giá trị đặc trưng của cường độ vật liệu
3.6.Các hệ số an toàn cục bộ (hệ số an toàn riêng phần).
3.6.1.Các hệ số an toàn cục bộ đối với vật liệu.
4.3. Phần tử bản sàn (slab elements)
4.3.1. Phần tử bản sàn không có cốt thép truyền thống
4.3.2. Phần tử bản sàn có cốt thép truyền thống
5. Trạng thái giới hạn về khả năng phục vụ (SLS)
5.1. Thẩm định ứng suất
5.2. Chiều rộng vết nứt
5.3.Cốt thép tối thiểu để kiểm soát (khống chế) vết nứt
6. Thi công
6.1 Thành phần hỗn hợp
6.2. Chi tiết hóa cốt thép
6.3. Các kích thước tối thiểu
6.3.1.Độ dày tối thiểu của phần tử/bộ phận kết cấu
6.3.2.Giá trị tối thiểu của khoảng cách thanh cốt thép và lớp bê tông bảo vệ
6.4. Đổ/đúc bê tông
7. Sức chịu lửa
8. Thử nghiệm sơ bộ và việc kiểm soát (quá trình) sản xuất
8.1. Thử nghiệm sơ bộ
8.2. Kiểm soát sản xuất đối với các ứng dụng loại A
5
8.3. Kiểm soát sản xuất đối với các ứng dụng loại B.
9. Phụ lục A (về cường độ chịu kéo): nhận biết tham số cấu trúc: constitutitive
parameter)
9.1. Vật liệu ứng xử /làm việc (bị) mềm hóa chịu kéo được nhận biết qua thử nghiệm chịu uốn (câu này
chính là Những chỉ dẫn n.200 trong năm 2004. Những tài liệu đã được xuất bản, cho đến nay đã đề
cập/giải quyết những vấn đề sau đây: mạ phủ (bọc ngoài/plating) bê tông cốt thép và bê tông ứng suất
trước cũng như kết cấu/công trình thể xây thông qua việc sử dụng vật liệu composit gia cường (đặt cốt)
bằng sợi thép dài (FRP) (CNR-DT 200/2004), bọc phủ kết cấu gỗ (CNR-DT 201/2005), cũng như các kết
cấu bằng kim loại (CNR-DT 202/2005), và cuối cùng là, việc sử dụng các thanh (bars) FRP làm cốt cho kết
cấu bê tông (CNR-DT 203/2006).
Đối tượng của tài liệu này là việc sử dụng với mục đích chịu lực (structural use) của một vật liệu
composit có sự khác biệt hoàn toàn : Bê tông cốt sợi (Fiber Reinforced Concrete)/FRC. Nó không có một
chất gốc/matrix polime giống như Polime cốt sợi (Fiber Reinforced Polymer/FRP), nhưng lại là một chất
gốc kết dính để người ta đưa thêm những sợi ngắn vào đó. Những sợi này có thể bằng thép, vật liệu
polime, cũng như các vật liệu vô cơ khác như cacbon, thủy tinh và các vật liệu tự nhiên. Thêm vào đó
một loại thép cốt bình thường cũng như các thanh (thép) ứng suất trước dùng làm cốt cũng có thể có
mặt. Việc cho thêm sợi vào bê tông đem lại một cường độ còn dư có ý nghĩa sau khi (kết cấu) bị nứt.
Tính chất này phụ thuộc vào nhiều yếu tố, kể cả tỷ lệ co (tỷ lệ giữa chiều dài và đường kính tương
đương, của sợi được sử dụng), hàm lượng % theo thể tích của sợi cũng như các tính chất cơ lý của
chúng.
Kết cấu FRC đã dần dần trở nên được sử dụng rộng rãi trên toàn thế giới qua mấy năm vừa rồi. Điều này
đã dẫn tới việc cần thiết phải đưa ra các chỉ dẫn kỹ thuật liên quan.
Những tài liệu quốc tế có ý nghĩa nhất đề cập đến FRC là những tài liệu sau đây:
-RILIEM, 2000, “Phương pháp thử nghiệm và thiết kế cho bê tông cốt sợi thép: thử nghiệm dầm”,
Khuyến cáo RILIEM TC 162-TDF, Vật liệu và Kết cấu, 33: 3-5;
-RILIEM, 2000, “Phương pháp thử nghiệm và thiết kế cho bê tông cốt sợi thép: Phương pháp thiết kế
xichma-epxilon
”, Khuyến cáo RILIEM TC 162-TDF, Vật liệu và Kết cấu, 33: 75-81;
-RILIEM, 2001, “Phương pháp thử nghiệm và thiết kế cho bê tông cốt sợi thép: thử nghiệm kéo một trục
cho bê tông cốt sợi thép”, Khuyến cáo RILIEM TC 162-TDF, Vật liệu và Kết cấu, 34: 3-6;
-RILIEM, 2002, “Phương pháp thử nghiệm và thiết kế cho bê tông cốt sợi thép: thiết kế bê tông cốt sợi
thép sử dụng phương pháp xich ma-w: nguyên tắc và việc áp dụng”, Khuyến cáo RILIEM TC 162-TDF, Vật
-
Mối nối chịu lực (mối nối kết cấu)- nhằm giảm bớt lượng phần trăm cốt thép theo truyền thống.
-
Các bộ phận mái thành mỏng không có cốt thép rối rắm/lộn xộn theo truyền thống;
-
Kết cấu được thiết kế để chịu tác động của những tải trọng gây mỏi chẳng hạn như những bể chứa
(vessels) và đường ống chịu áp lực cao, ray đường sắt, cột, vv..
-
Kết cấu che chắn /trú ẩn.
Mục đích chính của bê tông cốt thép sợi là trong thi công kết cấu siêu tĩnh, nơi mà cường độ chịu kéo dư
thừa có thể tăng cường (cải thiện) khả năng chịu tải của kết cấu cũng như độ dẻo dai của nó.
Độ bền dai (toughness) được tăng cường nhờ việc đưa những sợi cốt ngắn vào hỗn hợp bê tông có có
thể dẫn tới việc sử dụng ngày càng tăng loại bê tông tính năng cao (high performance concrete), thậm
chí là cả với những ứng dụng ở mức đặc biệt tới hạn do độ giòn của kết cấu (không có sợi) là loại kết cấu
tiêu biểu cho những vật liệu không dùng đến sợi.
Mục đích của những chỉ dẫn này là thảo ra một hồ sơ/tài liệu cho việc thiết kế, thi công và kiểm tra kết
cấu FRC, theo các quy chuẩn xây dựng (building codes). Cách tiếp cận được đề xuất là dựa vào cách tiếp
cận đối với việc thiết kế theo trạng thái tới hạn, với việc lập dàn ý theo cách “những nguyên tắc” và
“những yêu cầu” như đã được vạch ra trong Eurocodes. Trong tài liệu này, những nguyên tắc đó được
biểu thị bằng biểu tượng/kí hiệu “P”.
Những chỉ dẫn này không có dự định dùng để ràng buộc với quy chuẩn (Codes) mà đúng hơn là muốn
đại diện cho một sự hỗ trợ đối với mọi kỹ thuật viên để chắt lọc (thông tin) qua một lượng lớn những tài
thuật cho thi công”, mà những thành viên của Ủy ban đó gồm:
----------(Phần này ko quan trọng, bỏ qua).
1.2.Nội dung và mục đích của chỉ dẫn này
9
(1) Đối tương của tài liệu này là Kết cấu bê tông cốt sợi (FRC);
(2) P bê tông cốt sợi là một loại vật liệu composite được đặc trưng bởi một chất kết dinh là ximang và
sợi phân tán (không liên tục). Chất kết dính cỏ thể làm bằng bê tông hoặc vữa, loại thông thường hoặc
loại có tính năng cao. Sợi có thể làm bằng thép, polime, cacbon, thủy tinh hoặc vật liệu tự nhiên.
(3) P Một hàm lượng sợi tối thiểu phải được bảo đảm cho mục đích sử dụng kết cấu (chịu lực) như đã
quy định (chỉ rõ) trong Chương 2.
(4) Các loại sợi kim loại, polime và cacbon đều được đề cập tới một cách riêng biệt trong tài liệu hiện
thời này. Tuy nhiên các quy tắc thiết kế (này) cũng có thể được làm theo đối với FRC được sản xuất với
các loại sợi khác như thủy tinh/vật liệu tự nhiên, cũng như sự ứng xử (làm việc) về mặt kết cấu của
chúng thì tương tự với các bộ phận bê tông tương tự được xem xét trong tài liệu này.
(5) Tính chất của (vật liệu) composite thì phụ thuộc vào các đặc trưng của những vật liệu thành phần
cũng như liều lượng của các vật liệu thành phần đó. Các yếu tố khác bao gồm kích thước hình học và các
tính chất cơ học của sợi, sự liên kết/bám dính giữa sợi và hỗn hợp (chất kết dinh) bê tông, và các tính
chất cơ học của hỗn hợp bê tông. Sợi trong FRC có thể làm giảm hiện tượng nứt và/hoặc làm tăng đáng
kể năng lượng được hấp thụ trong quá trình nứt bê tông.
(6) Một khi đã đúc, bê tông cốt sợi đạt được những thuộc tính mà chúng cũng phụ thuộc vào những yếu
tố gắn liền với công nghệ thi công cũng như các kích thước khuôn khổ kết cấu. Những yếu tố này bao
gồm sự phân tán của sợi trong hỗn hợp, hình dạng và kích thước của kết cấu, tính bất đẳng hướng có
thể có do sự định hướng sợi có liên quan tới hướng đổ bê tông cho kết cấu.
1.3. Các tiêu chuẩn tham chiếu
Việc tham khảo được thực hiện với các tài liệu sau đây:
CEN EN 1992-1-1, 2004: Eurocode 2 – Thiết kế kết cấu bê tông – Phần 1-1: những nguyên tắc chung và
nguyên tắc đối với Nhà;
CEN EN 14721 (2005): Sản phẩm bê tông đúc sẵn – Phương pháp thử cho bê tông sợi kim loại - đo bê
Diện tích của cốt thép dọc (trục)
Diện tích của cốt thép ngang
Sự suy giảm cường độ chịu nén do cháy (hỏa hoạn)
Sự suy giảm cường độ chịu uốn một trục do cháy (hỏa hoạn)
Tải trọng
Nhiệt độ
Tỷ lệ phần trăm thể tích (phần thể tích) của sợi
Giá trị thiết kế của khả năng chịu tải trọng cắt của bộ phận kết cấu
Sự đóng góp của sợi vào giá trị thiết kế về khả năng chịu tải trọng cắt
11
Sự đóng góp của thép đai vào giá trị thiết kế về khả năng chịu tải trọng cắt
Những chữ Roman in thường có chỉ số
Bề rộng của một sợi có tiết diện hình chữ nhật
Chiều sâu hiệu quả của tiết diện ngang
Kích thước cốt liệu tối đa
Đường kính sợi (tương đương)
Cường độ FRC khi chịu nén (viên mẫu hình trụ và lăng trụ)
Cường độ chịu kéo của FRC
Cường độ chịu kéo của FRC khi uốn
Cường độ dư khi chịu kéo (theo khả năng phục vụ) của FRC
Cường độ dư khi chịu kéo tới hạn của FRC
Cường độ của chất kết dính bê tông (matrix) khi chịu nén (viên mẫu hình trụ và lăng trụ)
Cường độ chịu kéo của chất kết dính bê tông
Cường độ chịu kéo của chất kết dính bê tông khi uốn
Cường độ chảy dẻo của cốt thép dọc
Cường độ chảy dẻo thiết kế của cốt thép dọc
Cường độ chảy dẻo thiết kế của thép đai
việc về chịu kéo sau khi nứt được cải thiện do sự lan truyền vết nứt đã khác hẳn (trái ngược với trước).
Một khi bê tông đã bị nứt, sợi tăng cường một cách đáng kể sức chịu đựng sau khi nứt mà việc này
không thể nào thấy được trong một loại bê tông không có sợi.
Sự ứng xử (làm việc) mềm hóa (softening behaviour), điển hình đối với một thử nghiệm một trục, có thể
được thay đổi một cách đáng kể bằng cách đưa (cho thêm) cốt sợi.
Đối với các tỷ lệ thể tích sợi mà nhỏ ( xấp xỉ dưới 2%), mối quan hệ cấu trúc tải trọng-chuyển vị của FRC
vẫn thể hiện một nhánh giảm xuống (sự làm việc mềm hóa), nhưng nó được đặc trưng bởi cả hai đường
cong, một là cường độ dư cũng như một độ dẻo đáng kể (Hình 1a). Với các tỷ lệ thể tích sợi cao hơn (xấp
xỉ trên 2%), thì sự làm việc sau khi nứt có thể trở nên cứng hóa, do sự xuất hiện của vết nứt nhiều
đường (multiple craking) (Hình 1b).
13
Hình 1-1. Tải trọng (P) – chuyển vị ( ) từ một thử nghiệm chịu kéo 1 trục trên bê tông cốt sợi được đặc
trưng bởi một tỷ lệ % thấp của sợi (a) và một tỷ lệ % cốt sợi cao (b).
(2) P Các tính chất của FRC, được sử dụng cho một mục đích kết cấu cụ thể, phải được xác định và thẩm
định một cách phù hợp. Có hai cách thức khác nhau đặc trưng hóa FRC: một cách là dựa vào các tính
chất danh định, trong khi đó, cách còn lại là dựa vào các tính chất về kết cấu.
(3)P Các tính chất danh định của FRC cần được thiết lập bằng cách thực hiện những thử nghiệm đã được
bình thường hóa dưới những điều kiện có kiểm soát theo các quy trình trong phòng thí nghiệm tiêu
chuẩn.
(4) P Các tính chất về kết cấu của FRC phải được tham khảo/đối chiếu với vật liệu đang được sử dụng
trong thực tế và cần được đánh giá thông qua các thử nghiệm ở cùng quy mô (tỷ lệ) tương tự của kết
cấu. Những thử nghiệm này cần được thực hiện trong cùng môi trường như của kết cấu thực và hướng
của các tải trọng được áp đặt vào có liên quan tới hướng đổ bê tông cũng nên tương tự như trên kết cấu
thực.
2. Vật liệu
2.1. Sợi
là tỷ trọng của sợi.
2.1.3. Tỷ lệ co (aspect ratio):
(1) P Tỷ lệ co thì được định nghĩa bằng tỷ lệ giữa chiều dài, lf, với đường kính tương đương của sợi đó,
gọi là df.
2.1.4. Cường đọ chịu kéo của sợi
(1) P Cường độ chịu kéo của sợi là ứng suất tương ứng với lực kéo tối đa mà sợi đó có thể mang (chịu
đựng).
(2) Cường độ chịu kéo phải được tính toán, theo quy chuẩn tham chiếu cụ thể, bằng cách chia lực tối đa
cho diện tích tương đương của tiết diện ngang, được xác định là diện tích của vòng tròn có đường kính
tương đương (bằng) df .
Giá trị tham chiếu của cường độ chịu kéo được cho trong bảng 2-1 và bảng 2-2 đối với một số dạng sợi
khác nhau.
15
2.1.5.Mô đun đàn hồi
(1) Mô đun đàn hồi của sợi phải được đánh giá theo quy chuẩn tham chiếu cụ thể.
Giá trị tham chiếu của đun đàn hồi được cho trong bảng 2-2 đối với một số dạng sợi khác nhau.
2.2. Sợi thép
(1) Những sợi thép là sợi có chiều dài, lf, biến thiên trong phạm vi 6mm tới 70mm, và một đường kính
tương đương, df, thay đổi trong phạm vi 0.15mm tới 1.20mm.
(2) Những sợi thép này có thể được phân loại trên cơ sở của quá trình sản xuất, hình dạng, cũng như vật
liệu.
1. Quá trình sản xuất:
-sợi kéo nguội (Type A)
- tấm cắt ra (Type B);
-quá trình khác (Type C)
2. Hình dạng:
- thẳng
17
18
2.4. Hỗn hợp chất gốc (matrix)
(1) P Hỗn hợp kết dinh FRC bao gồm các vật liệu kết dính (bê tông hoặc vữa)
(2) Để thu được một sự phân tán sợi tốt cũng như một độ công tác (workability) phù hợp, hỗn hợp chất
gốc (matrix) phải được thiết kế đúng, chẳng hạn như bằng cách tăng hàm lượng hạt cốt liệu nhỏ.
(3) Các tính chất vật lý và cơ học của chất gốc là bê tông hoặc vữa được định nghĩa theo tiêu chuẩn tham
chiếu cụ thể.
2.5. Bê tông cốt sợi
(1)P Các tính chất vật lý và cơ học của vật liệu composite phụ thuộc vào tỷ lệ thành phần của các thành
phần cũng như các tính chất của mỗi thành phần tham gia (chất gốc kết dính và sợi).
(2) Việc đưa thêm sợi vào có thể tăng cường (cải thiện) độ dẻo dai, độ bền lâu, sức chịu tác động (tính
đàn hồi/co giãn), sức chịu mỏi và mài mòn của chất gốc kết dính (bê tông hoặc vữa).
(3) Các tính chất cơ học của sợi được dùng làm cốt phải được xác định trực tiếp trên các viên mẫu thông
qua các thử nghiệm đã được tiêu chuẩn hóa.
(2) P Phần thể tích tối thiểu của sợi cho các ứng dụng kết cấu không được nhỏ thua 0.3%.
(4) Không có các thử nghiệm cụ thể, tất cả các tính chất cơ học, không được chỉ rõ, có thể được giả thiết
là tương tự như các tính chất đó của bê tông thông thường.
2.5.1. Các tính chất ở trạng thái tươi (mới trộn)
2.5.1.1 Tính chất từ biến
(1)P Các tính chất từ biến của bê tông cốt sợi phụ thuộc vào sự đồng nhất (đặc chặt) của chất gốc cũng
như bản chất của sợi, liều lượng và kích thước hình học.
(2) Việc sử dụng hàm lượng sợi điển hình cho các ứng dụng vào kết cấu làm giảm độ công tác của hỗn
hợp, đặc biệt là những loại sợi có hình dạng phức tạp và tỷ lệ độ co lớn (câu này hình như thứa dấu
phẩy). Việc điều chỉnh phù hợp tỷ lệ thành phần hỗn hợp có thể được thực hiện nơi nào cần thiết:
2.5.2.2. Sự làm việc khi chịu kéo
(1)P Sợi cải thiện sự làm việc khi chịu kéo của hỗn hợp khi đã bị nứt, như được chỉ ra dưới dạng sơ đồ
trong Hình 2-1.
HÌnh 2-1. Sự làm việc khi chịu kéo
20
(2) Với hàm lượng sợi thấp (có tỷ lệ thành phần thể tích xấp xỉ, thấp hơn 2%), sự làm việc là mềm hóa
(softening)
(3) Với hàm lượng sợi lớn (có tỷ lệ thành phần thể tích cao hơn 2%), cường độ có thể cao hơn so với
cường độ của riêng bê tông, vì một sự làm việc cứng hóa (hardening) gắn liền với hiện tượng nứt nhiều
đường (multi-cracking) có thể xẩy ra (Hình 2-1).
(4) Cường độ chịu uốn một trục ở vết nứt đầu tiên của bê tông cốt sợi, fFt, có thể được giả thiết tương
đương với cường độ đó của riêng bê tông, fct. Đối với vật liệu ứng xử mềm hóa, cường độ, , fFt , có thể
được giả thiết tương đương với ứng suất tối đa (Hình 2-1).
(5) Cường độ chịu kéo một trục dư của vật liệu, fFtu (Hình 2-1), chịu ảnh hưởng đáng kể bởi tỷ lệ thể tích
của sợi, Vf, bởi tỷ số co (chiều dài/đường kính), lf/df, cũng như sự dính kết giữa bê tông và cốt thép, đối
với cả hai trường hợp (sự làm việc mềm hóa và cứng hóa).
Lời tuyên bố này có thể được rút ra một cách dễ dàng từ sự cân bằng theo hướng ở góc vuông có bề
mặt đứt gãy, giả thiết rằng sợi song song với hướng này và đánh giá lực đặc trưng kéo giật (Q) theo công
thức:
…(2.1)
Trong đó:
-nf là số lượng sợi trên một đơn vị diện tích đứt gãy;
-df là đường kính tương đương của sợi;
-lb = lf/4 là độ dài liên kết truyền thống của từng sợi;
-
của viên mẫu (với sự tham khảo ở HÌnh 2-2:
).
HÌnh 2-2. Thử nghiệm uốn 4 điểm như được đề xuất trong UNI 11039.
(7) Quy luật
, rút ra được từ một thử nghiệm uốn và được thực hiện bằng cách sử dụng những
quy trình được báo cáo trong Phụ lục A, có thể được sử dụng một cách trực tiếp để phân tích bộ phận
kết cấu chịu uốn.
Với những bộ phận chịu kéo đơn giản, cường độ phải được giảm xuống thông qua một hệ số tương
đương với 0.7.
Khi một viên mẫu được cắt khấc/có khía (notched) có một sự ứng xử cứng hóa sinh ra từ một thử
nghiệm chịu uốn, thử nghiệm này phải được lặp lại trên một viên mẫu không cắt khấc (có khía) nhằm
thẩm định lại độ dẻo dai (ductility) thực tế.
Thử nghiệm uốn trên một viên mẫu không cắt khấc cũng cần được thực hiện trên các cấu kiện thành
mỏng (thin walled elements) chịu uốn nhằm đưa vào tính toán những biến số đáng kể chẳng hạn như
hướng đổ bê tông, kỹ thuật trộn hỗn hợp, và hiệu ứng thành tường/wall effect (Phụ lục A).
(8) Cường độ sau khi nứt có thể được định rõ trên cơ sở các giá trị điểm, fi, tương ứng với giá trị danh
nghĩa đã quy định của sự mở rộng vết nứt, hoặc dựa trên các giá trị trung bình, feqi, được tính toán cho
các khoảng cách mở vết nứt đã chỉ định (Hình 2-3). Khi một viên mẫu cắt khấc được xem xét, sự mở
22
rộng vết nứt có thể được giả thiết theo cách truyền thống là tương đương với sự chuyển vị giữa 2 điểm
ở đỉnh khía (notch tip), CTOD.
Hình 2-3. Định nghĩa điểm và cường độ dư trung bình.
lcs của bộ phận kết cấu. Vì thế, biến dạng có thể được giả thiết là tương đương với:
(2.2)
Chiều dài đặc trưng lcs có thể được đánh giá với sự có mặt của một (loại) cốt thép truyền thống thông
qua các phương trình (2.3) và (2.4) sau đây:
Trong đó:
-
srm là giá tri khoảng cách trung bình giữa các vết nứt;
-
y là khoảng cách giữa trục trung hòa và phía (mặt) chịu kéo cực hạn của tiết diện ngang, được đánh
giá trong giai đoạn bị nứt đàn hồi không có cường độ chịu kéo của sợi được dùng làm cốt;
-
là một hệ số kích thước tương đương với 1.0 khi lf/df 100;
-
df là đường kính sợi;
-
lf là chiều dài sợi;
-
các tham số cấu trúc. Giá trị biến dạng cực hạn được giả thiết tương đương với 1%.
(4) Cuối cùng, sự ứng xử ứng suất - biến dạng khi kéo có thể được giả thiết như đã chỉ ra ở HÌnh 2-5, sử
dụng các tham số được báo cáo trong Phụ lục A.
HÌnh 2-5. Quy luật ứng suất – biến dạng.
(5) Mô hình đơn giản hóa (Hình 2-6), tương ứng với quy luật mở rộng vết nứt khi chịu kéo được chỉ ra ở
Hình 2-4, có thể được sử dụng.
Hình thứ nhất là dựa vào cường độ dư tương đương theo (trạng thái giới hạn) khả năng phục vụ và (giới
hạn) cực hạn.
Hình thứ 2, mô hình dẻo cứng, là dựa vào một giá trị phù hợp của cường độ dư theo (trạng thái) cực
hạn.
Những quy luật này chỉ liên quan đến cường độ dư sau khi nứt (residual post-cracking strengths).
25