ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

PHAN ĐẶNG TẤN HƢNG

NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ CƢỜNG ĐỘ CHỊU NÉN
CỦA BÊ TÔNG CÁC CÔNG TRÌNH CAO TẦNG
Ở THÀNH PHỐ NHA TRANG

Chuyên ngành: Kỹ thuật Xây dựng công trình
Dân dụng và Công nghiệp
Mã số:
60.58.02.08

TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

Đà Nẵng - Năm 2018


Công trình được hoàn thành tại
TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS. TRƢƠNG HOÀI CHÍNH

Phản biện 1: PGS.TS. NGUYỄN NGỌC PHƢƠNG

Phản biện 2: PGS.TS. ĐẶNG CÔNG THUẬT

Luận văn được bảo vệ trước Hội đồng chấm Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ
chuyên ngành Kỹ thuật Xây dựng công trình dân dụng và Công nghiệp
họp tại Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng vào ngày 07 tháng 07 năm

dụng thực tế, vấn đề “Nghiên cứu đánh giá cường độ chịu nén của bê tông các công
trình cao tầng ở thành phố Nha Trang” là một đề xuất cần thiết.
2. Mục đích nghiên cứu:
Đánh giá cường độ chịu nén của bê tông trong cột bê tông cốt thép của các
công trình cao tầng ở thành phố Nha Trang theo thiết kế và thực tế thi công.
3. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu:
- Đối tượng nghiên cứu: Nghiên cứu cường độ chịu nén của bê tông trong cột
(vách) bê tông cốt thép của các công trình cao tầng ở thành phố Nha Trang theo thiết
kế và thực tế thi công.
- Phạm vi nghiên cứu: Cột (vách) bê tông chịu nén trong nhà cao tầng bằng bê
tông cốt thép.
4. Phƣơng pháp và nội dung nghiên cứu:
+ Nghiên cứu lý thuyết tính toán kết hợp với số liệu thực nghiệm (trên công
trình và mẫu lưu tại phòng LAS- XD) để so sánh kết quả cường độ chịu nén của bê
tông trong cột bê tông cốt thép theo thiết kế và thực tế thi công.
+ Dựa vào các tiêu chuẩn hiện hành và các chỉ dẫn trong tính toán xác định
cường độ chịu nén của bê tông hiện trường.


2

5. Kết quả:
Tổng hợp số liệu thu thập cường độ chịu nén của bê tông trong cột bê tông cốt
thép theo thiết kế và thực tế thi công; tiến hành phân tích khoa học để xây dựng biểu
đồ thể hiện quan hệ cường độ chịu nén của bê tông. Từ đó, đánh giá về cường độ chịu
nén của bê tông trong cột (vách) bê tông cốt thép của các công trình cao tầng ở thành
phố Nha Trang theo thiết kế và thực tế thi công.
6. Kết cấu luận văn:
Mở đầu
Chƣơng 1. Tổng quan về việc sử dụng vật liệu bê tông, bê tông cốt thép cho

bật nẩy.
1.2.2. Các yếu tố ảnh hưởng đến cường độ bê tông
Cường độ bê tông không những phụ thuộc vào chất lượng và cấp phối vật liệu
sử dụng mà còn phụ thuộc vào quá trình thi công bê tông và các yếu tố khác. Trong
thiết kế công trình, người ta thường dự kiến cường độ cần thiết của bê tông để tính
toán, do đó khi thi công cần chọn thành phần, cấp phối vật liệu và công nghệ chế tạo
để bê tông đảm bảo đạt cường độ yêu cầu.
1.3. Sử dụng vật liệu bê tông cho các công trình ở thành phố Nha Trang, tỉnh
Khánh Hòa
Cùng với sự phát triển vượt bậc của thành phố Nha Trang là sự hình thành
nhanh chóng các công trình cao tầng như khách sạn, trụ sở văn phòng cho thuê, căn
hộ cao cấp hoặc tổ hợp công trình thương mại – dịch vụ – căn hộ cao cấp nhằm phục
vụ cho các nhu cầu của xã hội. Các công trình cao tầng đã góp phần làm thay đổi diện
mạo của thành phố Nha Trang, thúc đẩy sự phát triển của kiến trúc đô thị Nha Trang,
góp phần đáp ứng các nhu cầu xã hội như chổ ở, nơi làm việc, nơi vui chơi, giải trí
…, cũng như đáp ứng được các chỉ tiêu về quy hoạch đô thị như mật độ xây dựng, hệ
số sử dụng đất…. Như hầu hết các đô thị lớn trên cả nước, các công trình cao tầng
này tập trung ở khu vực trung tâm thành phố Nha Trang và chủ yếu sử dụng vật liệu
bê tông, bê tông cốt thép với nhiều cấp độ bền khác nhau.


4

1.4. Kết luận Chƣơng 1
Bê tông là vật liệu phổ biến, được sử dụng rộng rãi và không thể thiếu trong
xây dựng hiện nay. Bê tông được sử dụng trong các điều kiện khai thác khác nhau,
cùng kết hợp hài hòa về kiến trúc và môi trường xung quanh.
Cường độ bê tông không những phụ thuộc vào chất lượng và cấp phối vật liệu
sử dụng mà còn phụ thuộc vào quá trình thi công bê tông và chịu sự ảnh hưởng của
nhiều yếu tố khác. Do đó để chất lượng, cường độ của bê tông đảm bảo đạt yêu cầu

các phương pháp phá hủy và phương pháp không phá hủy.
a. Phương pháp khoan lấy mẫu
b. Phương pháp sử dụng súng bật nẩy
c. Phương pháp đo vận tốc xung siêu âm
d. Phương pháp sử dụng kết hợp máy đo siêu âm và súng bật nẩy
e. Lựa chọn phương pháp thí nghiệm
f. Quy trình thí nghiệm xác định cường độ bê tông trên kết cấu công trình
2.2. Đánh giá cƣờng độ của bê tông theo các mẫu ở hiện trƣờng theoTCXDVN
239:2006, TCVN 4453:1995, TCVN 5574:2012, TCVN 9334:2012
2.2.1. Tính toán cường độ bê tông hiện trường
Trên cơ sở thực hiện các chỉ dẫn về thí nghiệm, xử lý số liệu, xác định giá trị
bật nẩy trung bình của vùng kiểm tra ntbi.
Sử dụng các biểu đồ có sẵn trên súng bật nẩy để đánh giá định tính cường độ
bê tông trong trường hợp không có điều kiện xây dựng được biểu đồ quan hệ R – n.
Xác định cường độ bê tông tính toán của vùng kiểm tra Rtti theo công thức:
Rtti = Rci x Ca x Ct
Xác định cường độ bê tông hiện trường của vùng kiểm tra Rhti theo công thức:
Rhti = Rtti (1- tα x υht)


6

Trên cơ sở cường độ bê tông hiện trường của vùng kiểm tra Rhti, xác định
cường độ bê tông bê tông hiện trường của cấu kiện, kết cấu theo công thức:
∑
Cường độ hiện trường của cấu kiện là số liệu thống kê, do vậy cần xác định
thêm phương sai S2 và độ lệch chuẩn S theo công thức:
∑
∑
√

Từ vận tốc siêu âm trung bình Vtbi và trị số bật nảy trung bình ntbi, tra và nội
suy Bảng 2.4, xác định được cường độ chịu nén của bê tông vùng kiểm tra R0i.
Xác định cường độ bê tông tính toán của vùng kiểm tra Rtti theo công thức:
Rtti = C0 x R0i


7

Xác định cường độ bê tông hiện trường của vùng kiểm tra Rhti theo công
thức:Rhti = Rtti (1- tα x υht)
Trên cơ sở cường độ bê tông hiện trường của vùng kiểm tra Rhti, xác định
cường độ bê tông bê tông hiện trường của cấu kiện, kết cấu theo công thức:
∑
Cường độ hiện trường của cấu kiện là số liệu thống kê, do vậy cần xác định
thêm phương sai S2 và độ lệch chuẩn S theo công thức:
∑
∑
√
Với n là số cấu kiện kiểm tra trên 01 tầng của công trình
2.3.2. Xác định cường độ bê tông yêu cầu
Nếu bê tông được chỉ định bằng cấp bê tông theo cườngđộ chịu n n thì cường
độ bê tông yêu cầu (Ryc) chính là cấp bê tông B (MPa, N/mm2).
Nếu bê tông được chỉ định bằng mác bê tông theo cường độ chịu nén M thì
cường độ bê tông yêu cầu (Ryc) xác định theo công thức: Ryc = M(1-1,64υ).
Với υ: hệ số biến động cường độ bê tông của vùng kiểm tra trên cấu kiện, kết
cấu; xác định dựa vào mẫu lưu tại phòng thí nghiệm theo các tiêu chuẩn thử nghiệm
TCVN 9334:2012 và TCVN 9357:2012.
2.3.3. Đánh giá cường độ bê tông hiện trường
Trên cơ sở kết quả tính toán cường độ bê tông hiện trường, cường độ bê tông
yêu cầu, tiến hành đánh giá cường độ bê tông hiện trường của cấu kiện, kết cấu.

5574:2012
a. Vị trí cột tầng 1:
Bê tông thiết kế mác M = 300kG/cm2 = 30MPa, thí nghiệm bằng phương pháp
súng bật nẩy; kết quả tính toán cường độ bê tông của các cột, các tầng được trình bày
trong Phần 1 Phụ lục 1.
Theo kết quả thí nghiệm, tính toán tại Phần 1 Phụ lục 1, ta có:
Cường độ bê tông
Cường độ bê tông
Phương Độ lệch
Cấu kiện hiện trường cấu kiện hiện trường trung bình
sai
chuẩn
Rht (MPa)
Rhttb (MPa)
Cột 1A
29,1
Cột 2C
27,6
28,3
0,58
0,76
Cột 4E
28,1
Rhttb = 28,3MPa.
Xác định cường độ yêu cầu
Ta có: Ryc = M(1-1,64υ) = 30x(1-1,64 x 0,095) = 25,3MPa.
Với υ là hệ số biến động cường độ bê tông; υ = 0,095, xác định dựa vào số liệu
thí nghiệm tại phòng thí nghiệm.
0,9Ryc = 0,9 x 25,3MPa = 22,8MPa.
So sánh theo TCXDVN 239:2006, ta có:

10
5
0
R28m Cột 1A Cột 2C Cột 4E
Cường độ chịu n n của bê tông cột tầng 1

Hình 3.4 Biểu đồ cường độ chịu nén của bê tông cột tầng 1.
b. Vị trí cột tầng 2:
Bê tông thiết kế mác M = 300kG/cm2 = 30MPa, thí nghiệm bằng phương pháp
súng bật nẩy; kết quả tính toán cường độ bê tông của các cột, các tầng được trình bày
trong Phần 1 Phụ lục 1.
Theo kết quả thí nghiệm, tính toán tại Phần 1 Phụ lục 1, ta có:
Cường độ bê tông
Cường độ bê tông
Phương Độ lệch
Cấu kiện hiện trường cấu kiện hiện trường trung bình
sai
chuẩn
Rht (MPa)
Rhttb (MPa)
Cột 5D
28,9
Cột 3E
27,4
27,9
0,80
0,90
Cột 1B
27,3
Rhttb = 27,9MPa.

25

0,9Ryc = 22,9

20
15

10
5
0
R28m Cột 5D Cột 3E Cột 1B
Cường độ chịu n n của bê tông cột tầng 2

Cường độ chịu n n của bê
tông (MPa)

Hình 3.5 Biểu đồ cường độ chịu nén của bê tông cột tầng 2.
c. Vị trí cột tầng 4:
Tương tự cách tính như vị trí cột tầng 1, vị trí cột tầng 2, ta có giá trị cường độ chịu
nén của bê tông cột tầng 4 được thể hiện trên Hình 3.6
35

32,3

30

27,1

26,6


0,9Ryc = 22,8

25
20
15
10
5
0
R28m Cột 3C Cột 5D Cột 6E

Cường độ chịu n n của bê tông cột tầng 6

Hình 3.7 Biểu đồ cường độ chịu nén của bê tông cột tầng 6.


11

Cường độ chịu n n của bê
tông (MPa)

e. Vị trí cột tầng 8:
Giá trị cường độ chịu nén của bê tông cột tầng 8 được thể hiện trên Hình 3.8
35

32,5
28,0

30

27,6

27,0

27,5

25

0,9Ryc = 22,8

20
15
10
5
0
R28m

Cột 1E Cột 2C Cột 5B

Cường độ chịu n n của bê tông cột tầng 10

Cường độ chịu n n của bê
tông (MPa)

Hình 3.9 Biểu đồ cường độ chịu nén của bê tông cột tầng 10.
g. Vị trí cột tầng 12:
Giá trị cường độ chịu nén của bê tông cột tầng 12 được thể hiện trên Hình 3.10
35
30

32,8
28,3


27,9

27,2

26,7

27,4

26,9

25

27,7
0,9Ryc = 22,8 ÷ 22,9

20
15
10
5
0
Tầng 1 Tầng 2 Tầng 4 Tầng 6 Tầng 8 Tầng 10 Tầng 12
Cường độ chịu n n của bê tông cột các tầng

Hình 3.11 Biểu đồ cường độ chịu nén của bê tông cột các tầng.
3.1.1.2. Đánh giá cường độ của bê tông tại hiện trường bằng súng bật nẩy kết hợp
siêu âm
a. Vị trí cột tầng 1:
Bê tông thiết kế mác M = 300kG/cm2 = 30MPa, thí nghiệm bằng phương pháp
súng bật nẩy kết hợp siêu âm; kết quả tính toán cường độ bê tông của các cột, các

Kết quả thí nghiệm mẫu lập phương lưu tại phòng thí nghiệm LAS có giá trị
R28m = 33,1MPa (R28m: cường độ chịu nén của mẫu bê tông lưu tại phòng thí nghiệm).


13

Giá trị cường độ chịu nén của bê tông cột tầng 1 được thể hiện trên Hình 3.12
Cường độ chịu n n của bê tông
(MPa)

35

33,1

30

26,6

25,4

26,2
0,9Ryc = 22,8

25
20
15
10
5
0
R28m

Ta có: Ryc = M(1-1,64υ) = 30x(1-1,64 x 0,094) = 25,4MPa.
Với υ là hệ số biến động cường độ bê tông; υ = 0,094, xác định dựa vào số liệu
thí nghiệm tại phòng thí nghiệm.
0,9Ryc = 0,9 x 25,4MPa = 22,9MPa.
So sánh theo TCXDVN 239:2006, ta có:
Rhttb = 25,9MPa > 0,9Ryc và các Rht > 0,9Ryc
Vậy cường độ nén của bê tông cấu kiện được kiểm tra đạt yêu cầu so với mác
bê tông thiết kế 30MPa.
Kết luận: Kết cấu đảm bảo khả năng chịu lực theo thiết kế.
Kết quả thí nghiệm mẫu lập phương lưu tại phòng thí nghiệm LAS có giá trị
R28m = 32,7MPa.
Giá trị cường độ chịu nén của bê tông cột tầng 2 được thể hiện trên Hình 3.13


14

Cường độ chịu n n của bê tông
(MPa)

35

32,7

30

26,2

26,1

25,3


24,9

26,0
0,9Ryc = 22,8

20
15

10
5
0
R28m

Cột 2A Cột 6C Cột 4E

Cường độ chịu n n của bê tông cột tầng 4

Cường độ chịu n n của bê
tông (MPa)

Hình 3.14 Biểu đồ cường độ chịu nén của bê tông cột tầng 4.
d. Vị trí cột tầng 6:
Giá trị cường độ chịu nén của bê tông cột tầng 6 được thể hiện trên Hình 3.15
35

32,1

30


e. Vị trí cột tầng 8:
Giá trị cường độ chịu nén của bê tông cột tầng 8 được thể hiện trên Hình 3.16
35

32,5

30

26,2

25,6

25,1

25

0,9Ryc = 22,9

20
15
10
5
0
R28m

Cột 1C

Cột 4E

Cột 6B


Cột 1E Cột 2C Cột 5B

Cường độ chịu n n của bê tông cột tầng 10

Cường độ chịu n n của bê
tông (MPa)

Hình 3.17 Biểu đồ cường độ chịu nén của bê tông cột tầng 10.
g. Vị trí cột tầng 12:
Giá trị cường độ chịu nén của bê tông cột tầng 12 được thể hiện trên Hình 3.18
35

32,8

30

26,3

25,2

25,8
0,9Ryc = 22,8

25
20
15
10
5
0

25,6

25,3

25,8
0,9Ryc = 22,8÷22,9

25
20
15
10
5
0
Tầng 1 Tầng 2 Tầng 4 Tầng 6 Tầng 8 Tầng 10 Tầng 12
Cường độ chịu n n của bê tông cột các tầng

Hình 3.19 Biểu đồ cường độ chịu nén của bê tông cột các tầng.
3.1.2. Công trình Khách sạn Bông Sen, số 06 Nguyễn Chánh, thành phố Nha
Trang
Quy mô của công trình, định vị các cột của công trình được thể hiện trên các
hình 3.20, 3.21, 3.22
3.1.2.1. Đánh giá cường độ của bê tông tại hiện trường bằng phương pháp súng
bật nẩy
Tương tự cách tính như Mục 3.1.1.1, ta có giá trị cường độ chịu nén của bê
tông cột (vách) các tầng được thể hiện trên Hình 3.30
Cường độ chịu n n của bê tông
(MPa)

35
30



17
Cường độ chịu n n của
bê tông (MPa)

30

26,7

26,4

25,9

26,2

25,9

25,6

25,3

0,9Ryc = 22,8÷23,0

25
20
15
10
5
0


27,6

27,9

27,3

27,0
0,9Ryc = 22,5 ÷ 22,7

Tầng 1 Tầng 3 Tầng 5 Tầng 7 Tầng 9 Tầng 11 Tầng 13
Cường độ chịu n n của bê tông vách các tầng

Cường độ chịu n n của
bê tông (MPa)

Hình 3.49 Biểu đồ cường độ chịu nén của bê tông vách các tầng.
3.1.3.2. Đánh giá cường độ của bê tông tại hiện trường bằng súng bật nẩy kết hợp
siêu âm
Tương tự cách tính như Mục 3.1.1.2, ta có giá trị cường độ chịu nén của bê
tông vách các tầng được thể hiện trên Hình 3.57
30

26,2

25,9

25,4

25,7

Cường độ chịu n n của bê
tông (MPa)

30

28,4

28,1

27,7

27,1

27,8

0,9Ryc = 22,6 ÷ 22,8

25
20
15
10
5
0
Tầng 1

Tầng 2

Tầng 3

Tầng 4

15
10
5
0
Tầng 1 Tầng 2 Tầng 3 Tầng 4 Tầng 5

Cường độ chịu n n của bê tông cột các tầng

Hình 3.72 Biểu đồ cường độ chịu nén của bê tông cột các tầng.
3.2. So sánh cƣờng độ chịu nén của bê tông theo 02 phƣơng pháp thí nghiệm
3.2.1. Công trình Trụ sở Bảo hiểm xã hội tỉnh Khánh Hòa, số 05 Huỳnh Thúc
Kháng, thành phố Nha Trang
Theo kết quả thí nghiệm, tính toán tại Phụ lục 1, ta có cường độ chịu nén của
bê tông cột theo 02 phương pháp:


19

Tầng

Tầng 1
Tầng 2
Tầng 4
Tầng 6
Tầng 8
Tầng 10
Tầng 12

Cường độ chịu
nén của bê tông

6,37
25,6
7,03
25,3
6,32
25,8
7,36

Giá trị cường độ chịu nén của bê tông cột các tầng trong công trình được thể
hiện trên Hình 3.73

Hình 3.73. Biểu đồ cường độ chịu nén của bê tông cột các tầng theo 02 phương pháp
thí nghiệm.

3.2.2. Công trình Khách sạn Bông Sen, số 06 Nguyễn Chánh, thành phố Nha Trang
Theo kết quả thí nghiệm, tính toán tại Phụ lục 2, ta có cường độ chịu nén của
bê tông cột theo 02 phương pháp:


20

Tầng

Tầng 1
Tầng 2
Tầng 4
Tầng 6
Tầng 8
Tầng 10
Tầng 12

25,9
7,34
26,2
6,87
25,9
6,95
25,6
7,42
25,3
6,72

Giá trị cường độ chịu nén của bê tông cột các tầng trong công trình được thể
hiện trên Hình 3.74

Hình 3.74. Biểu đồ cường độ chịu nén của bê tông cột các tầng theo 02 phương pháp
thí nghiệm.

3.2.3. Công trình Khách sạn Thụy Ký, số 19 Mai Xuân Thưởng, thành phố Nha Trang
Theo kết quả thí nghiệm, tính toán tại Phụ lục 3, ta có cường độ chịu nén của
bê tông cột theo 02 phương pháp:


21

Tầng

Tầng 1
Tầng 3
Tầng 5
Tầng 7


Chênh lệch (tăng) cường
độ của phương pháp súng
bật nẩy so với phương
pháp súng bật nẩy kết
hợp siêu âm
%
8,78
8,11
7,09
7,39
7,31
6,64
8,00

Giá trị cường độ chịu nén của bê tông cột các tầng trong công trình được thể
hiện trên Hình 3.75

Hình 3.75. Biểu đồ cường độ chịu nén của bê tông cột các tầng theo 02 phương pháp
thí nghiệm.
3.2.4 Công trình Khách sạn Olimpus, số 12 Lý Thường Kiệt, thành phố Nha Trang
Theo kết quả thí nghiệm, tính toán tại Phụ lục 4, ta có cường độ chịu nén của
bê tông cột theo 02 phương pháp:


22

Tầng

Tầng 1

bật nẩy so với phương
pháp súng bật nẩy kết
hợp siêu âm
%
7,98
7,66
7,36
6,69
7,34

Giá trị cường độ chịu nén của bê tông cột các tầng trong công trình được thể
hiện trên Hình 3.76

Hình 3.76. Biểu đồ cường độ chịu nén của bê tông cột các tầng theo 02 phương pháp
thí nghiệm.
3.3. Nhận xét Chƣơng 3
Trên cơ sở nghiên cứu, so sánh kết quả thí nghiệm cường độ chịu nén của bê
tông cột (vách) thực tế với cường độ tính toán của thiết kế của 04 công trình ở thành
phố Nha Trang, tác giả có một số kết luận, nhận x t, đánh giá chất lượng bê tông như
sau:


23

- Về cường độ, cường độ nén của bê tông của tất cả các cấu kiện kiểm tra đều
đạt yêu cầu thiết kế, đảm bảo khả năng chịu lực theo TCVN 9334:2012, TCVN
9335:2012, TCXDVN 239:2006, TCVN 4453:1995, TCVN 5574:2012.
- Tuy có chung vật liệu đầu vào (đều là bê tông thương phẩm) nhưng cường độ
nén của bê tông trong từng vùng kiểm tra, trong từng cấu kiện kiểm tra là khác nhau.
Điều này là vì cường độ nén của bê tông phụ thuộc vào chất lượng của công tác đổ và

pháp súng bật nẩy là hơn 5%. Do vậy, mức độ chênh lệch giữa cường độ nén của bê
tông xác định theo phương pháp súng bật nẩy so với cường độ nén của bê tông xác
định theo phương pháp súng bật nẩy kết hợp với siêu âm theo kết quả thí nghiệm từ
6% đến 9% là phù hợp.