Material properties according to TCVN-BS-ACI-EUROCODE

1. TIÊU CHUẨN VIỆT NAM
CƯỜNG ĐỘ BÊ TÔNG THEO TCVN 356-2005 (MPa)
Trạng thái B1 B1.5 B2 B2.5 B3.5 B5 B7.5 B10 B12.5 B15 B20 B25 B30 B35 B40 B45 B50 B55 B60
MÁC M50 M75 M100 M150 M150 M200 M250 M350 M400 M450 M500 M600 M700 M700 M800
Rb (TÍNH TOÁN) 2.1 2.8 4.5 6.0 7.5 8.5 11.5 14.5 17.0 19.5 22.0 25.0 27.5 30.0 33.0
Rbt (TIÊU CHUẨN) 2.7 3.6 5.5 7.5 9.5 11.0 15.0 18.5 22.0 25.5 29.0 32.0 36.0 39.5 43.0
E 9500 13000 16000 18000 21000 23000 27000 30000 32500 34500 36000 37500 39000 39500 40000
Giá trị cường độ của Cấp độ bền bê tông trong bảng này là Cường độ lăng trụ
THÔNG SỐ CỦA BÊ TÔNG
Giá trị cường độ của Mác bê tông trong bảng này là Cường độ lập phương
B10
B12.5
B22.5
B25 83.48
M500
M600
Cấp độ bền
chịu nén
Cường độ trung bình của mẫu
thử tiêu chuẩn MPa
Mác theo
cường độ chịu
nén
12.84
16.05
19.27
25.69
28.90
32.11
B40
B45
B50
B55
B60
M150
M150
M200
M250
M300
M350
51.37
57.80
64.22
70.64
M700
M700
M800
M900
Cấp độ bền
chịu nén
Cường độ trung bình của mẫu
thử tiêu chuẩn MPa
Mác theo
cường độ chịu
nén
B65
77.06
ν là hệ số biến động của cường độ các mẫu thử tiêu chuẩn,
phụ thuộc vào công nghệ sx bê tông, =0.135 cho BT chịu
nén, =0.165 cho BT chịu kéo (con số này làm tròn chính là
ố B ) Số 1 64 ứ ới á ất đả bả 95%
∑
∑
= n
i
n
i
i
m
n
B
n
B
1
1
( )
ν
64
.
1
1−
= m
B
B
B27.5
B30 ● Cường độ tiêu chuẩn về nén Rbn (TCXDVN 356:2005) Rnc (TCVN 5574:1991)
B35
Công thức chính xác để xác đinh Rbn (mẫu lăng trụ) từ B
● Cường độ tính toán về nén Rb (TCXDVN 356:2005) Rn (TCVN 5574:1991)
γbc là hệ số độ tin cậy của bê tông, =1.3
EUROCODE
CƯỜNG ĐỘ BÊ TÔNG THEO EUROCODE 4 (N/mm
2
~ MPa) CƯỜNG ĐỘ TIÊU CHUẨN CỦA BÊ TÔNG THEO THỜI GIAN CƯỜNG ĐỘ TÍNH TOÁN CỦA BÊ TÔNG
89.90
96.33
B70
B75
B80
44.95
M400
35.32
38.53
M350
M1000
M1000
M450
M900
102.75 An là hệ số chuyển đổi từ cường độ chịu nén của mẫu lập
phương sang mẫu lăng trụ , lấy từ 0.700 đến 0.765
con số sau B ) Số 1.64 ứng với xác suất đảm bảo 95%
B
A
R
R n
nc
bn =
≈
bc
b
n
b
R
R
R
γ
=
≈
( )
B
B
Rbn 001
.
0
77
.
0 −
=
f
ctm 2.2 2.6 2.9 3.2 3.5 3.8 4.1 trong đó: γc = 1.5
fcm 28.0 33.0 38.0 43.0 48.0 53.0 58.0 αcc = 1.0
fctk,0.05 1.5 1.8 2.0 2.2 2.5 2.7 2.9 ● Cường độ tính toán chịu kéo
Ecm 29.0 30.5 32.0 33.5 35.0 36.0 37.0 với s=0.2-0.38
● Cường độ chịu kéo khi uốn của bê tông trong đó: αct = 1.0
fck cường độ chịu nén đặc trưng của bê tông mẫu hình trụ ở tuổi 28 ngày ● Cường độ chịu kéo của bê tông ở tuổi thứ t
fctm cường độ chịu kéo trung bình ở tuổi 28 ngày
( ) ( )
t
cm
t
ck 8
−
=
( ) ck
t
ck f
f =
( ) ( ) cm
t
cc
t
cm f
f β
=
( )
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
−
=
t
s
t
cc e
28
1
β
( )
{ }
ctm
ctm
fl
ctm f
f
h
f ;
1000
/
6
.
1
max
, −
=
( ) ( )
[ ]α
β
f =
c
ck
cc
cd f
f γ
α /
=
c
ckt
ct
ctd f
f γ
α /
05
.
0
,
=
ctm g ộ ị g g y
fcm cường độ trung bình chịu nén của bê tông ở tuổi 28 ngày
α = 1 với t < 28 ngà
g y
y
α = 2/3 với t ≥ 28 ngày
fctk,0.05 cường độ trung bình khi kéo
Ecm mô đun đàn hổi cát tuyến có kể đến ảnh hưởng của các tác động ngắn hạn
( ) ( )
[ ]
β t
cc
t
ctm
f =
B15 ● Cấp độ bền chịu nén (giải thích con số sau B)
B20
(Giá trị này có thể xem là Mác bê
tông )
với ni là số lượng mẫu thử tiêu chuẩn có cường độ tương
ứng khi nén (kéo) là Bi
Tương quan giữa cấp độ bền chịu nén của bê tông và mác bê tông theo cường độ chịu nén Cách thiết lập các giá trị trong bảng của TCVN
● Cường độ trung bình của mẫu thử tiêu chuẩn
f f (MPa)
ck 20.0 25.0 30.0 35.0 40.0 45.0 50.0 với 3 < t < 28 ngày
với t > 28 ngày
f
Ộ ( ) Ộ Ộ
Lớp độ bền C20/25 C25/30 C30/37 C35/45 C40/50 C45/55 C50/60 ● Cường độ chịu nén đặc trưng của bê tông ở tuổi thứ t ● Cường độ tính toán chịu nén
ck=30 MPa (mẫu hình trụ)
Cách kí hiệu của EUROCODE 4: C30/37 có nghĩa là f
và fcuk=37 MPa (mẫu lập phương)

2. TƯƠNG QUAN GIỮA TCVN & EUROCODE
Tiêu chuẩn C20/25 C25/30 C30/37 C35/45 C40/50 C45/55 C50/60 Cách thiết lập các giá trị trong bảng
● Bước 1: Tính hệ số quy đổi =fcuk/fcu
B25 B30 B35 B45
M350 M400 M450 M600
69.6
● Bước 2: Tính cường độ trung bình của mẫu chịu nén (fcm) của bê tông ở tuổi 28 ngày cho mẫu lập phương fcm(cu)
=fcuk/fcu * fcm(c)
● Bước 3: So sánh các giá trị cường độ trung bình của cac mẫu thử theo TCVN và của EUROCODE 4 một cách gần
đúng ta có các con số của bảng bên.
Lớp độ bền
Mẫu
hình trụ
43
38
33
28
Mẫu
lập
phươn
fcm
(Mpa)
48 53 58
35.0 46.0 46.7 55.0
EUROCODE
TCVN
60.0 64.7
BS8110
Cách kí hiệu của BS8110: C30 có nghĩa là fcu=30 MPa
TƯƠNG QUAN GIỮA TCVN VÀ TIÊU CHUẨN ANH BS8110
Tiêu chuẩn B15 B20 B25 B30 B35 B40 B45
TCVN 8.5 11.5 14.5 17.0 19.5 22.0 25.0
BS8110 19.0 25.7 32.5 38.1 43.7 49.3 56.0
ACI
CƯỜNG ĐỘ VÀ MÔ ĐUN ĐÀN HỔI CỦA BÊ TÔNG
Cấp độ bền
Rb
fcu(quy đổi)
● Công thức gần đúng quy đổi từ cường độ tính toán chịu nén Rb (TCVN) sang giới hạn chảy f'c (ACI)
in-pound (psi) Xuất phát từ việc đồng bộ 2 công thức tính diện tích cốt dọc A s của cấu kiện chịu uốn (đặt cốt đơn)
3000 ở đây có:
3500
4000 và φ là hệ số giảm cường độ, lấy theo ACI, =0.9
4500
5000
Từ đây rút ra được 2 điều:
(1) Công thức gần đúng quy đổi từ cường độ tính toán chịu kéo Rs (TCVN) sang giới hạn chảy fy (ACI)
SI (MPa)
Cường độ f'c Mô đun E
in-pound (psi) SI (MPa)
27800
29600
21(20.7)
24(24.1)
28(28.1)
31(31.0)
35(34.5)
22900
24500
26500
3150000
3400000
3460000
3860000
4070000
( )
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
−
=
2
a
d
f
M
A
ACI
y
u
s
ϕ
( )
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
−
=
2
0
x
h
R
M
A
TCVN
s
gh
s
( )
b
f
M
d
d
a
ACI
c
u
ϕ
'
2
85
.
0
2
−
−
= ( )
b
R
M
h
h
x
TCVN
b
gh
2
2
0
0 −
−
=
0
h
d
M
M gh
u
=
=
y
y
s f
f
R 9
.
0
=
= ϕ
(2) Công thức gần đúng quy đổi từ cường độ tính toán chịu nén Rb (TCVN) sang giới hạn chảy f'c (ACI)
'
'
'
765
.
0
9
.
0
85
.
0
85
.
0 c
c
c
b f
f
f
R =
×
×
=
= ϕ

3. TIÊU CHUẨN VIỆT NAM
CƯỜNG ĐỘ CỐT THÉP THEO TCVN 356-2005 (MPa)
● Cường độ chịu kéo tiêu chuẩn của cốt thép Rsn
CI, AI 1.05 1.00
CII, AII 1.05 1.00
AIII 1.10 1.00
Cường độ chịu kéo
225
Kí hiệu Ghi chú
Trạng thái giới hạn 1 Trạng thái giới hạn 2
6-8mm
Nhóm thép thanh
175
225
185
Cốt thép dọc Rs Cốt thép ngang Rsw
225
280
355
280
355
THÔNG SỐ CỦA CỐT THÉP
Hệ số độ tin cậy
TTGH1 TTGH2
σy
m
là giá trị trung bình của giới hạn chảy khi thí
nghiệm, là ứng suất với biện dạng dư là 0.2%
ν là hệ số biến động (thể hiện độ đồng nhất của cốt thép)
=0.05-0.08 (Hệ số này khá lớn ở VN là do trên thị trường
tồn tại nhiều sản phẩm có độ đồng nhất thấp)
Giá trị Rsn và Rs,ser
Cường độ chịu nén Rsc
235
295
390
( )
ν
σ 64
.
1
1−
= m
y
sn
R
CIII, AIII 1.07 1.00 ● Cường độ chịu kéo tính toán của cốt thép Rs
CIV, AIV 1.15 1.00 γs là hệ số độ tin cậy
AV 1.15 1.00
AVI 1.15 1.00
ATVII 1.15 1.00
Có kiển soát độ
giãn dài và ứng
suất
10-40mm 290
405
545
650
785
365
510
680
815
980
490
450
390
360
200
200
500
500
365
450
500
540
540
1.10
1.20
1.00
1.00
390
590
788
980
1175
Chỉ kiểm soát
độ giãn dài
AIIIB
s
sn
s
R
R
γ
=
với φ là hệ số giảm cường độ, lấy theo ACI, =0.9
BS 4449:1997 gr 250
AS 1302-250R
AI
SR235
CI
Hình dáng tiết
diện
Giới hạn chảy
MPa
Nước SX và tiêu chuẩn SX
Ký hiệu thép
AS 1302-250S 250min
Giới hạn bền
MPa
250min
250min
250min
380min
380-520
287.5min
-
-
Việt Nam (TCVN 1651:1985)
Nga (GOST 5781-82)
Nhật (JIS G 3112-1991)
Anh (BS 4449:1997)
Úc (AS 1302-1991)
Úc (AS 1302-1991)
● Công thức gần đúng quy đổi từ cường độ tính toán chịu kéo Rs (TCVN) sang giới
hạn chảy fy (ACI)
Tròn trơn
235
250
235min
y
s f
R ϕ
=
s
y R
f 1
.
1
=
SD295B
SD295A 295min
295-390
295 SR295 295min
335
A615M gr 300
RL335
300min
335-460 510min
300
CII
AII
500min
Việt Nam (TCVN 1651:1985)
Nga (GOST 5781-82)
Mỹ (ASTM A615M-96a)
Trung Quốc (GB 1499-91)
CIII Việt Nam (TCVN 1651:1985)
390
SD345
SD390
345-440
390-510
490min
560min
Nhật (JIS G 3112-1991)
Nhật (JIS G 3112-1991)
345
380-520
440-600
440-600
500min
Nhật (JIS G 3112-1991)
Nhật (JIS G 3112-1991)
Nhật (JIS G 3112-1991)
295
300 300min
400
AIII
ệ ( )
Nga (GOST 5781-82)
600min
420
AS 1320-400Y
A615M gr 420
400min
420min
-
620min
Úc (AS 1302-1991)
Mỹ (ASTM A615M-96a)
Có gờ
390 600min
MỘT SỐ LOẠI THÉP THƯỜNG DÙNG-BẢNG NÀY ÁP DỤNG CHO THÉP THƯỜNG
Áp dụng việc quy đổi theo Giới hạn chảy thực tế , loại thép Thép cacbon cán nóng
Giới hạn chảy dùng để
quy đổi MPa

4. 540
590
BS 4449:1997 gr 460A
BS 4449:1997 gr 460B
SD490
A615M gr 520
AIIIB
RL540
RL590
490
520
540
460min
483min
497min
590
AIV Nga (GOST 5781-82)
Nhật (JIS G 3112-1991)
Mỹ (ASTM A615M-96a)
Nga (GOST 5781-82)
835min
885min
540min
590min
CIV
690min
-
520min
540min
490-625 620min
590min 900min
Trung Quốc (GB 1499-91)
Trung Quốc (GB 1499-91)
Việt Nam (TCVN 1651:1985)
460 Anh (BS 4449:1997)
ACI
BẢNG PHÂN LOẠI THÉP VÀ CƯỜNG ĐỘ THÉP THEO ACI
MPa MPa
276 483
414 621
276 483
Thép nhóm A617
Phân nhóm thép
Thép nhóm A615
Loại 40
Loại 60
Loại 40
Cường độ chảy fy
psi
Cường độ giới hạn fu
psi
40000
60000
70000
90000
70000
40000
414 621
414 552
517 586
483 552
531 552
448 517
386 483
Loại 56
Thép nhóm A706
Thép sợi có gờ
Thép sợi tròn trơn
Loại 60
Loại 60
Loại 75
Loại 70
Loại 77
Loại 65
77000
65000
56000
90000
80000
85000
80000
80000
75000
70000
60000
60000
75000
70000