1. Căn cứ tiêu chuẩn áp dụng
Tùy theo loại khung xương (trần treo, vách ngăn, kết cấu thép nhẹ…), thí nghiệm thử tải thường tham chiếu các tiêu chuẩn ASTM sau:
- ASTM E488/E488M – Thử khả năng chịu lực neo và liên kết.
- ASTM E72 – Thử tải trọng kết cấu tường, vách, khung.
- ASTM C635/C635M – Yêu cầu kỹ thuật hệ khung trần treo.
- ASTM C636/C636M – Lắp đặt và kiểm tra hệ treo trần.
- ASTM E330/E330M – Thử tải áp lực tĩnh (khi áp dụng cho hệ khung bao che).
(Việc lựa chọn tiêu chuẩn cụ thể phụ thuộc loại kết cấu và yêu cầu thiết kế.)
2. Mục đích thí nghiệm
- Xác định khả năng chịu tải của hệ khung xương.
- Đánh giá độ võng, biến dạng và độ ổn định của kết cấu.
- Kiểm tra sự làm việc của liên kết, bulông, neo treo.
- Làm căn cứ nghiệm thu chất lượng theo hồ sơ thiết kế.
3. Phạm vi áp dụng
Áp dụng cho:
- Khung xương trần treo kim loại.
- Khung vách thạch cao.
- Khung thép nhẹ.
- Hệ treo thiết bị kỹ thuật.
4. Thiết bị, dụng cụ thí nghiệm
- Hệ thống gia tải (bao tải cát, tải thép, kích thủy lực).
- Loadcell hoặc cân lực điện tử.
- Đồng hồ so hoặc thiết bị đo chuyển vị (LVDT).
- Thước thép, nivo, máy toàn đạc (nếu cần).
- Giá đỡ, khung phản lực.
- Thiết bị ghi nhận dữ liệu tự động (nếu có).
Tất cả thiết bị phải được hiệu chuẩn định kỳ theo hệ thống quản lý chất lượng ISO/IEC 17025.
5. Chuẩn bị thí nghiệm
5.1 Kiểm tra hiện trạng
- Kiểm tra lắp đặt đúng thiết kế.
- Ghi nhận kích thước nhịp, khoảng cách treo.
- Kiểm tra vị trí neo, bulông liên kết.
5.2 Xác định tải trọng thử
Tải trọng thử được xác định theo:
- Hồ sơ thiết kế;
- Hoặc theo yêu cầu tiêu chuẩn ASTM tương ứng;
- Hoặc bằng ≥ 1,2–2,0 lần tải trọng sử dụng tùy yêu cầu kỹ thuật.
6. Trình tự thực hiện thí nghiệm
Bước 1: Lắp đặt hệ thống đo
- Gắn đồng hồ đo chuyển vị tại giữa nhịp.
- Kiểm tra độ ổn định của hệ đo.
Bước 2: Gia tải từng cấp
- Gia tải theo từng cấp (thường 25%, 50%, 75%, 100% tải thiết kế).
- Giữ tải mỗi cấp từ 5–15 phút.
- Ghi nhận độ võng tại mỗi cấp.
Bước 3: Gia tải cực hạn (nếu yêu cầu)
- Tăng tải đến mức thử quy định.
- Quan sát biến dạng, nứt, tuột liên kết (nếu có).
Bước 4: Dỡ tải
- Dỡ tải từ từ.
- Ghi nhận độ võng dư.
7. Tính toán và đánh giá kết quả
7.1 Xác định độ võng
f=Chuyển vị đo được tại giữa nhịpf=Chuyển vị đo được tại giữa nhịp
7.2 So sánh giới hạn cho phép
Thông thường:
- f ≤ L/240 hoặc L/360 (theo thiết kế)
- Không xuất hiện phá hoại, tuột neo, biến dạng vĩnh viễn vượt mức cho phép.
7.3 Đánh giá đạt / không đạt
Hệ khung được coi là đạt yêu cầu khi:
- Không có hư hỏng kết cấu.
- Độ võng trong giới hạn cho phép.
- Liên kết vẫn đảm bảo an toàn.
8. Nội dung báo cáo thí nghiệm
Báo cáo bao gồm:
- Thông tin công trình.
- Chủng loại khung xương.
- Sơ đồ bố trí điểm gia tải.
- Biểu đồ tải trọng – chuyển vị.
- Hình ảnh hiện trường.
- Nhận xét và kết luận.
- Chữ ký kỹ sư thực hiện và kiểm soát.
9. Lưu ý kỹ thuật
- Không thử tải khi kết cấu chưa hoàn thiện lắp đặt.
- Đảm bảo an toàn lao động trong suốt quá trình gia tải.
- Nếu thử đến phá hoại, phải có phương án che chắn an toàn.