Nghiên cứu ứng suất nhiệt trong tấm bê tông xi măng

Abstract

Tấm bê tông xi măng chịu tác động của nhiệt độ không khí và nhiệt độ do bức xạ mặt trời sinh ra ứng suất nhiệt. Hai nguồn nhiệt đó có thể quy đổi về nhiệt độ bề mặt tấm. Trong suốt chu kỳ biến đổi theo ngày đêm, tháng, năm, nhiệt độ bề mặt là hàm bất kỳ có thể ở dạng bảng theo giờ. Khi nhiệt độ biến đổi thì ứng suất trong tấm bê tông cũng biến đổi liên tục, tuy theo điều kiện biên, và kích thước của tấm. Khi ứng suất trong tấm do biến thiên nhiệt độ vượt quá ứng suất cho phép, đặc biệt là ứng suất kéo uốn, các tấm sẽ bị phá hoại như nứt, gãy. Bài báo này mô tả sự biến đổi ứng suất theo chiều sâu tại 5 điểm cách đều của hệ 2 tấm bê tông xi măng bằng phương pháp phần tử hữu hạn có xét đến phân bố nhiệt theo chiều sâu. Kết quả nghiên cứu sẽ giúp người kỹ sư thực hành thiết kế, thi công có tầm nhìn sâu sắc hơn bản chất ứng suất nhiệt tác dụng lên tấm. Với mỗi khu vực có biên độ nhiệt khác nhau thì chiều dầy hoặc đặc tính bê tông cần phải thiết kế cho phù hợp để đảm bảo an toàn cho tấm dưới tác dụng của biến đối nhiệt độ.