TÌM HIỂU CA DAO, TỤC NGỮ VÀ CÁC HIỆN TƯỢNG HÓA HC XẢY RA TRONG THỰC TẾ ĐỂ GIẢNG DẠY HÓA HC Ở TRƯỜNG PHỔ THÔNG TRUNG HỌC

107 1.3K 0
TÌM HIỂU CA DAO, TỤC NGỮ VÀ CÁC HIỆN TƯỢNG HÓA HC XẢY RA TRONG THỰC TẾ ĐỂ GIẢNG DẠY HÓA HC Ở TRƯỜNG PHỔ THÔNG TRUNG HỌC

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

Thông tin tài liệu

Hội nghị Sinh viên nghiên cứu khoa học BÁO CÁO ĐỀ DẪN HỘI NGHỊ SINH VIÊN NGHIÊN CỨU KHOA HỌC KHOA TỰ NHIÊN – KỸ THUẬT LẦN THỨ Trần Đức Sỹ Bí thư Đồn trường - Bí thư LCĐ khoa Tự nhiên – Kỹ thuật Liên tục những năm qua, phong trào sinh viên nghiên cứu khoa học của khoa Tự Nhiên – Kỹ Thuật có những bước phát triển mạnh mẽ Hội nghị khoa học sinh viên đã trở thành một hoạt động khoa học truyền thống hằng năm của Khoa Số lượng, chất lượng của các đề tài nghiên cứu không ngừng được tăng lên Có được sự phát triển mạnh mẽ phong trào nghiên cứu khoa học, bởi sinh viên đã hiểu được rằng: nghiên cứu khoa học không là hoạt động giúp chính sinh viên rèn luyện các kỹ năng, kỹ xảo, mà cịn là hoạt đợng thiết thực, bổ ích giúp sinh viên tổng hợp các kiến thức đã học để tạo các sản phẩm có khả ứng dụng thực tiễn Các báo cáo gửi về Hội nghị lần này đều tập trung vào những vấn đề mang tính thiết thực nhất về các chuyên ngành mà sinh viên theo học và nghiên cứu Đặc biệt, năm các đề tài tập trung vào các chuyên ngành Kỹ thuật Điện – Điện tử, ngành xây dựng … nhằm vạch hướng mới, phù hợp với đặc thù của khoa, và chính là sự định hướng phát triển của trường Đại học Quảng Bình những năm tới Tuy những ứng dụng của các đề tài nghiên cứu dạy học chưa được trọng để khai thác triệt để, ngoài các đề tài nghiên cứu về lý thuyết, có nhiều đề tài nghiên cứu về thực nghiệm rất công phu, tạo nên được những sản phẩm có giá trị cuộc sống dạy và học Nếu được sử dụng và khai thác hợp lý, có thể chúng sẽ góp phần nâng cao chất lượng giáo dục, đặc biệt là ứng dụng thực tiễn Như đề tài:“Tổng hợp chất màu cho gốm sứ khoáng Spinen Magie Ferit” thể sự dày công nghiên cứu, kết quả có thể sẽ mở một hướng mới việc ứng dụng tạo màu nền gốm sứ Hay đề tài: “ Khảo sát, đánh giá hệ thống cấp điện điện trở suất đất làm sở cho nghiên cứu thiết kế hệ thống điện chiếu sáng khuôn viên trường Đại học Quảng Bình” có thể sẻ là sự hỗ trợ tớt cho việc xây dựng cảnh quan khuôn viên Nhà trường từng ngày xây dựng Với những nội dung đó, Hội nghị khoa học sinh viên khoa Tự nhiên – Kỹ thuật hôm sẽ thành công tốt đẹp, khẳng định sự phát triển liên tục của phong trào sinh viên nghiên cứu khoa học, góp phần nâng cao chất lượng đào tạo của khoa, nhà trường, đáp ứng kịp thời những địi hỏi ngày càng cao của xã hợi Thay mặt cho tuổi trẻ khoa Tự nhiên – Kỹ tḥt, tuổi trẻ trường Đại học Quảng Bình, chúng tơi xin chân thành cảm ơn Đảng ủy – Ban Giám hiệu nhà trường, Đoàn trường Đại học Quảng Bình và các tổ chức, cá nhân và ngoài trường đã quan tâm Hội nghị Sinh viên nghiên cứu khoa học gúp đỡ, tạo mọi điều kiện để sinh viên sớm và thường xuyên được tham gia nghiên cứu khoa học Đặc biệt, xin trân trọng cám ơn các thầy, giáo đã tận tình hướng dẫn để sinh viên có được những thành công bước đầu ngày hôm Đại học Quảng Bình – tháng năm 2013 Hội nghị Sinh viên nghiên cứu khoa học TÌM HIỂU CA DAO, TỤC NGỮ VÀ CÁC HIỆN TƯỢNG HÓA HỌC XẢY RA TRONG THỰC TẾ ĐỂ GIẢNG DẠY HÓA HỌC Ở TRƯỜNG PHỔ THÔNG TRUNG HỌC Sinh viên thực hiện: Trần Thị Lan Anh Lê Thị Hồng Vân Lớp: ĐHSP Hóa K52 GVHD: Trần Thị Hồn Tóm tắt: Hóa học gắn liền với thực tế đời sống, sản xuất Đã từ lâu, cha ông ta đúc kết kinh nghiệm từ đời sống, lao động sản xuất thành câu tục ngữ, ca dao truyền từ đời sang đời khác, chúng giá trị quan trọng Để sinh viên hiểu thêm ý nghĩa hóa học câu tục ngữ, ca dao tượng hóa học xẩy thường xuyên quanh em nhằm làm tăng hứng thú học tập mơn hóa học trường THPT việc làm cần thiết I ĐẶT VẤN ĐỀ Hóa học là một bộ môn khoa học vừa lý thuyết vừa thực nghiệm Mục đích của môn học là giúp học sinh hiểu đắn và hoàn chỉnh, nâng cao những tri thức hiểu biết về giới, người thông các bài học, thực hành của hóa học Các tượng hóa học thường xuyên xảy thực tế đời sống, sản xuất và nhiều tượng đã được đúc kết thành các câu ca dao, tục ngữ nói lên kinh nghiệm sản xuất của ông cha truyền lại cho cháu Hóa học là khởi nguồn, là sở phát huy tính sáng tạo về những ứng dụng phục vụ đời sống của người, góp phần giải tỏa, xóa bỏ hiểu biết sai lệch làm ảnh hưởng đến đời sống của người Để đạt được mục đích của hóa học trường phổ thơng giáo viên dạy hóa học là nhân tố tham gia định chất lượng Do vậy ngoài những hiểu biết về hóa học người giáo viên dạy hóa học phải có phương pháp truyền đạt thu hút, gây hứng thú lĩnh hội kiến thức hóa học của học sinh, giúp học sinh hiểu biết các tương hóa học xảy xung quanh mình, góp phần làm tăng lịng u thích bợ mơn cho học sinh phổ thơng Vì vậy, chọn đề tài:" Tìm hiểu ca dao, tục ngữ các tượng hóa học xảy thực tế để giảng dạy hóa học trường phổ thông trung học" II GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ Vấn đề được giải bằng cách nêu các tượng thực tiễn xung quanh đời sống thường ngày sau đã kết thúc bài học Tạo cho học sinh cứ vào những kiến thức đã học tìm cách giải thích tượng ở nhà hay những lúc gặp tượng đó, học sinh sẽ suy nghĩ ấp ủ câu hỏi sao? Lại có tượng đó Trong sớ hàng nghìn, hàng vạn tượng, tình h́ng thực tiễn có thể áp dụng vào quan điểm từng vấn đề: Hội nghị Sinh viên nghiên cứu khoa học Vấn đề Giải thích câu ca dao: "Anh đừng bắc bậc làm cao Phèn chua em đánh nước trong" Giải thích: Phèn chua là ḿi sunfat kép của nhôm và kali Ở dạng tinh thể ngậm 24 phân tử H2O nên có công thức hoá học là K2SO4.Al2(SO4)3.24H2O Phèn chua cịn được gọi là phèn nhơm, người ta biết phèn nhơm cịn trước cả kim loại nhơm Phèn nhôm được điều chế từ các nguyên liệu là đất sét (có thành phần Al2O3), axit sunfuric K2SO4 Phèn chua không độc, có vị chát chua, ít tan nước lạnh tan rất nhiều nước nóng Khi tan nước, phèn chua sẽ bị thủy phân và tạo thành Al(OH) ở dạng kết tủa keo lơ lững nước Al2(SO4)3  Al3+ + SO42Al3+ + H2O ⇄ AlOH2+ + H+ AlOH2+ + H2O ⇄ Al(OH)2+ + H+ Al(OH)2+ + H2O ⇄ Al(OH)3 ↓ + H+ Al2(SO4)3 + 3H2O ⇄ 2Al(OH)3 ↓ + 3H2SO4 Chính những hạt Al(OH)3 kết tủa dạng keo lơ lững ở nước này đã kết dính các hạt bụi bẩn, các hạt đất nhỏ để trở thành hạt đất to hơn, nặng và lắng x́ng Vì vậy mà nước trở nên Áp dụng: - Đây là một ứng dụng quan trọng của phèn chua đời sống Phèn chua rất cần cho việc xử lí nước đục và nước ở các vùng lũ để có nước dùng cho ăn, uống, tắm, giặt - Giáo viên có thể nêu vấn đề này bài dạy về muối sunfat ở lớp 10, lớp 11 dạy về phản ứng thủy phân về các hợp chất quan trọng của nhơmNgồi ra: Vì cục phèn chua và sáng đơng y cịn gọi là minh phàn (minh là sáng, phàn phèn) Theo y học cổ truyền thì: Phèn chua, chua chát, lạnh lùng Giải độc, táo thấp, sát trùng da Dạ dày, viêm ruột, thấp tà Dùng liều thật ít, thuốc đà hay Phèn chua làm hết ngứa, sát trùng vậy sau cạo mặt xong, thợ cắt tóc thường lấy một miếng phèn chua to xoa vào da mặt cho khách Hội nghị Sinh viên nghiên cứu khoa học Phèn chua dùng để bào chế các thuốc chữa đau răng, đau mắt, cầm máu, ho máu (các loại xuất huyết) Vấn đề Tục ngữ Việt Nam có câu: “Lúa chiêm lấp ló đầu bờ, Hễ nghe tiếng sấm phất cờ mà lên” Câu mang hàm ý khoa học hoá học nào? Giải thích: Do khơng khí có xấp xỉ 80% khí N2 và xấp xỉ 20% khí O2, có chớp (tia lửa điện, kèm theo tiếng sấm) sẽ tạo điều kiện cho N2 O2 của không khí tác dụng với tạo NO, sau đó là NO2: C N2 + O2 3000   NO Sau đó: 2NO + O2 → NO2 Khí NO2 phản ứng với nước mưa tạo axit HNO3: NO2 + O2 + H2O → HNO3 HNO3 + CaCO3 → Ca(NO3)2 + CO2 + H2O HNO3 + MgCO3.CaCO3 → Ca(NO3)2 + Mg(NO3)2 + CO2 + H2O Ngoài axit HNO3 tạo liên kết với các phân tử khí NH3 (sinh sự phân hủy của nước tiểu, phân chuồng,…dưới tác dụng của vi khuẩn) tạo muối amoni Các ion NH4+ là nguồn phân đạm mà có thể đồng hóa được Áp dụng: Đây là một câu ca dao mang một ý nghĩa thực tiễn, thấy rõ đời sống Vấn đề này có thể xen vào bài dạy phân đạm ( lớp 11) Tạo cho học sinh khu vực làm nông nghiệp có thể kiểm nghiệm đời sớng, tự quan sát Vấn đề Tại có câu tục ngữ: "Nước mưa - cưa trời" Giải thích: Hiện tượng này có thể lý giải theo phương diện hóa học là HNO3, H2SO4 tạo thành Chúng vừa là axit mạnh, vừa là chất oxi hóa mạnh nên tác dụng với hầu hết các kim loại, phá hủy cầu cống nhà cửa được bảo vệ bởi lớp rắn CaCO3 Ngoài ra, nước mưa cịn có mợt sớ axit khác sinh sự hịa tan các khí thải của các quá trình tự nhiên, của đời sống và sản xuất HCl, H2S, SO2, Cl2,… các khí này tác dụng với oxi và nước không khí nhờ xúc tác oxit kim loại (có khói, bụi nhà máy) ozon tạo axit khác Áp dụng: Giáo viên có thể đặt câu hỏi này cho học sinh trả lời sau dạy xong phần " Sản xuất axit sunfuric" bài " Axit sunfuric, Muối sunfat" (ở lớp 10) hay áp dụng bài " Axit nitric" ( ở lớp 11) Vấn đề Người xưa có câu: "Cha truyền, nối Thợ nguội dạy Muốn lửa đỏ Ta nên rảy nước" Hội nghị Sinh viên nghiên cứu khoa học Câu mang hàm ý khoa học hóa học nào? Giải thích: Các ơng thợ rèn, theo kinh nghiệm, thường để một cái chổi bằng giẻ tẩm ướt bên cạnh có chậu nước rèn dao, rựa, cuốc, xẻng,… Đó là nguyên nhân người ta gọi ông là thợ nguội đấy bạn ạ! Thợ nguội đưa sắt vào bếp than hồng để nung nóng đỏ cho mềm mới rèn được Thỉnh thoảng lúc dao, rựa… thợ rèn nhấp chổi ướt lên bếp than hồng Nếu bạn ngồi cạnh sẽ thấy gì? Bạn sẽ thấy lửa đỏ đấy! Bác thợ rèn không hiểu được tượng hóa học xảy ra, biết tác dụng thực tế của nó Còn tác dụng hóa học là việc của chúng ta: - Rảy nước làm lửa đỏ là bếp than nhiệt độ khá cao, than hồng sẽ khử nước tạo hỗn hợp khí than ướt theo phương trình: C 1050   CO + H2 C + H2 O Hỗn hợp khí này cháy nhanh, tạo ngọn lửa màu xanh, tỏa nhiều nhiệt làm cho nhiệt độ bếp cao hơn, rèn nhanh - Mặt khác, CO sinh khử các oxit bám bề mặt sắt, làm sắt mềm và tăng lượng sắt nguyên chất vốn có! Áp dụng: Đây là một ứng dụng thực tế của cacbon đời sống Giáo viên nên đề cập vấn đề này vào bài " Hợp chất của cacbon" ở lớp 11 Vấn đề Hiện tượng tạo hang động, thạch nhũ với hình dạng phong phú đa dạng hình thành nào? Giải thích: Ở các vùng đá vôi, thành phần chủ yếu là CaCO3 Khi trời mưa khơng khí có CO2 tạo mơi trường axit nên làm tan được đá vôi Những giọt mưa rơi xuống vô vàn mũi dao nhọn, sắc khắc vào đá những đường nét khác CaCO3 + CO2 + H2O  Ca(HCO3)2 Và xuất quá trình điện li: Ca(HCO3)2  Ca2+ + HCO3CaCO3  Ca2+ + CO32Theo thời gian dần tạo các hang động nước có Ca(HCO3)2 ở đất đá áp suất và nhiệt độ đột nhiên thấp nên giọt nước nhỏ từ từ có cân bằng: Ca(HCO3)2 ⇄ CaCO3  + CO2  + H2O Như vậy, lớp CaCO3 lưu lại càng ngày càng nhiều, dày gọi đó là nhũ có màu, hình thù đa dạng Áp dụng: Hiện tượng này thường thấy các hang động núi đá Giáo viên có thể xen vấn đề này dạy phần " Muối cacbonat" ( ở lớp 11) hay hợp chất của Canxi ( ở lớp 12) Hội nghị Sinh viên nghiên cứu khoa học Vấn đề Theo đông y, hàn the có vị mặn, tính mát dùng hạ sốt, tiêu viêm, chữa bệnh viêm họng, viêm hạnh nhân hạch, sưng loét lợi Nên có câu cao dao sau: " Hàn the ngọt, mặn, mát thay Tiêu viêm, hạ sốt, lại hay đau đầu Viêm họng, viêm lợi lâu Viêm hạch, viêm mắt thuốc đâu sánh bằng" Vậy hàn the chất ? Giải thích: Hàn the là chất natri tetraborat (còn gọi là borac) đông y gọi là bàng sa nguyệt thạch, ở dạng tinh thể ngậm 10 phân tử H2O (Na2B4O7.10H2O) Tinh thể suốt, tan nhiều nước nóng, không tan cồn 900 Trước người ta thường dùng hàn the làm chất phụ gia cho vào giò lụa, bánh phở, bánh cuốn…để cho những thứ này ăn sẽ cảm thấy dai và giòn Ngay từ năm 1985 tổ chức giới đã cấm dùng hàn the làm chất phụ gia cho thực phẩm nó đợc, có thể gây sốc, trụy tim, co giật và hôn mê Natri tetraborat tạo thành hợp chất màu với nhiều oxit kim loại nóng chảy, gọi là ngọc borac Trong tự nhiên, borac có ở dạng khoáng vật tinkan, kenit chứa Na2B4O7.4H2O Borac dùng để sản xuất men màu cho gốm sứ, thuỷ tinh màu và thuỷ tinh quang học, chất làm sạch kim loại hàn, chất sát trùng và chất bảo quản, chất tẩy trắng vải sợi Hàn the được dùng để bào chế dược phẩm Theo đông y, hàn the có vị ngọt mặn, tính mát dùng hạ sốt, tiêu viêm, chữa bệnh viêm họng, viêm hạnh nhân hạch, sưng loét lợi Hàn the ngọt, mặn, mát thay Tiêu viêm, hạ sốt, lại hay đau đầu Viêm họng, viêm lợi lâu Viêm hạch, viêm mắt thuốc đâu sánh Áp dụng:Điều này đề cập bài một số hợp chất quan trọng của kim loai kiềm lớp12) Giúp học sinh hiểu được công dụng và tác hại của hàn the để biết cách sử dụng hợp lí Vấn đề Tại nấu nước giếng số vùng lại có lớp cặn đáy ấm đun lớp cặn đóng phích nước? Cách tẩy lớp cặn này? Giải thích Trong tự nhiên nước ở một số vùng là nước cứng tạm thời, là nước có chứa muối Ca(HCO3)2, Mg(HCO3)2 Khi nấu sôi sẽ xảy phản ứng hóa học: t Ca(HCO3)2  CaCO3  + CO2  + H2O t Mg(HCO3)2  MgCO3  + CO2  + H2O CaCO3, MgCO3 sinh đóng cặn Hội nghị Sinh viên nghiên cứu khoa học Cách tẩy cặn ở ấm: Cho vào ấm một lượng giấm ( CH3COOH 5%) và rượu, đun sôi để nguội qua đêm tạo thành mợt lớp cháo đặc hớt và lau mạnh là sạch Bạn có thể không cần phải mua giấm! Chỉ cần vườn lấy quả chanh khế chua, quả me,… vắt vào ấm, phích, lắc tráng qua độ vài sau, chùi nhẹ, ấm, phíc sẽ sạch trắng! Bạn cần ý là ấm đun bằng nhôm mà dùng nhiều chanh thủng đáy nhé! Áp dụng: Giáo viên có thể xen vào bài giảng về nước cứng (ở lớp 11) Mục đích cung cấp mẹo vặt đời sống góp phần cho học sinh hiểu bản chất của vấn đề có đời sống hằng ngày, và học sinh có thể ứng dụng đời sống gia đình mình, tạo sự hưng phấn học tập Đó là một thí nghiệm học sinh tự làm được Vấn đề Ở vùng đất bị nhiễm phèn, cày lên lại có váng màu vàng? Giải thích: Sự hình thành phèn là lưu huỳnh có nước biển theo thuỷ triều vào vùng nước lợ, cịn sắt, nhơm các sản phẩm phong hoá theo dịng chảy ở dạng phù sa Sự hình thành phèn xuất ở vùng nước lợ, có thuỷ triều xâm nhập và có sự tham gia của vi sinh vật với các giai đoạn sau: Ion bị khử điều kiện thiếu oxy Trong giai đoạn này phải có đầy đủ chất hữu để làm nguồn thức ăn cho vi sinh vật Sau đó, phản ứng giữa H2S với Fe có đất để tạo thành pyrite FeS2 (màu xám, sét) Giai đoạn này có CaCO3 khơng sinh phèn Nhưng thiếu Ca phản ứng tiếp tục ở giai đoạn FeS2 có oxy bị oxy hoá để tạo thành FeSO4 H2SO4 theo phản ứng 2FeS2 + 7O2 + H2O  2FeSO4 + H2SO4 Sau đã có axit H2SO4 FeSO4 điều kiện có đủ oxy và vi sinh vật sẽ: 2FeSO4 + H2SO4 +1/2 O2  Fe2(SO4)3 + H2O Màu vàng rơm chính là màu của Fe2(SO4)3 Fe2(SO4)3 + 2H2O ⇄ 2FeSO4(OH) + H2SO4 Áp dụng: Hiện tượng này có thể đưa vào bài dạy một số hợp của sắt (lớp 12) Lưu ý: Muối sắt (II) khó bảo quản, dễ bị oxi hóa để tạo sắt (III) nên phịng thí nghiệm khơng có ḿi sắt (II) nào khác ngoài muối Mohr Muối Mohr là hỗn hợp muối kép của sắt (II) và amoni sunfat có công thức FeSO44(NH4)SO4.6H2O, muối này bền với oxi không khí III KẾT LUẬN Trong đề tài này, đã sưu tầm giải thích được 20 câu tục ngữ, ca dao, 30 tượng hóa học gần gũi với đời sống, sản xuất, gắn liền với việc giảng dạy hóa học ở trường phổ thơng Hội nghị Sinh viên nghiên cứu khoa học Đã đưa các ví dụ phù hợp vào dạy, thuận tiện cho bạn tham khảo Việc liên hệ, giải thích câu ca dao, tục ngữ, tượng hóa học vào dạy học hóa học ở trường phổ thơng sẽ đem lại hiệu quả cao việc tiếp thu của học sinh, tạo hứng thú học tâp, ý thức thường xun tìm tịi, học hỏi liên hệ vận thực tế cho học sinh phổ thông Là giáo viên: Phải kiên trì, đầu tư nhiều tâm, sức để tìm hiểu vấn đề hoá học, vận dụng sáng tạo phương pháp dạy hóa học, để có giảng thu hút được học sinh Với thực trạng học hoá học yêu cầu đổi mới phương pháp dạy học, có thể coi là một quan điểm của đóng góp ý kiến vào việc nâng cao chất lượng học hoá học thời kỳ mới Mặc dù đã rất cớ gắng vẫn cịn nhiều câu ca dao tục ngữ chưa sưu tầm được Chúng mong bạn đóng góp để đề tài của chúng tơi hồn chỉnh IV TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Sách giáo khoa hoá học lớp 10-11-12 [2] Phân phối chương trình mơn hoá học phổ thơng [3] Sách giáo viên hoá học lớp 10-11- 12 (NXB GD) [4] Tài liệu giáo khoa chuyên hoá học 11-12 (Tập 1,2 NXB GD) [5] Tạp chí dạy và học hóa học Hội nghị Sinh viên nghiên cứu khoa học TRỰC QUAN HOÁ THÍ NGHIỆM VỚI SỰ HỖ TRỢ CỦA MÁY VI TÍNH TRONG DẠY HỌC PHẦN QUANG HỌC VẬT LÍ THCS Nhóm sinh viên: Võ Thị Thu Hằng; Hồng Thị Tâm Lớp: CĐSP Vật lí - KTCN GV hướng dẫn: Lê Thị Kiều Oanh MỞ ĐẦU Lí chọn đề tài Vật lí (VL) là môn khoa học thực nghiệm nên quá trình dạy học, giáo viên (GV) HS phải tiến hành các thí nghiệm (TN) nhằm tạo niềm tin, phát triển tư và góp phần giáo dục kỹ thuật tổng hợp cho HS Khi dạy phần Quang học ở trung học sở (THCS), với các đặc thù của nó nên đòi hỏi các TN phải được tiến hành phịng tới mới dễ quan sát điều kiện sở vật chất chưa đáp ứng được Một vài thiết bị TN có kích thước nhỏ nên HS khó quan sát rõ tượng Có những TN đòi hỏi mắt phải điều tiết mạnh và cần quan sát thời gian khá dài nên có thể gây tác hại cho mắt Bên cạnh đó, rất nhiều bài học phần này có các TN được mô tả bằng lời và minh họa bằng tranh vẽ chứ không thể tiến hành được TN không thể tiến hành hết thời lượng của một tiết tiết học sớ lượng TN nhiều Để khắc phục những hạn chế đó, ta có thể kết nối máy vi tính (MVT) với camera để ghi lại các TN thực, các tượng VL xảy tự nhiên khai thác các TN ảo, TN mô phỏng được thiết kế bằng các phần mềm khác Mục tiêu nghiên cứu - Cơ sở lí luận của việc sử dụng MVT nhằm trực quan hóa TN DH VL - Thư viện hình ảnh, video clip, TN phần Quang học với sự hỗ trợ của MVT để trực quan hóa các TN thực Nhiệm vụ nghiên cứu - Nghiên cứu đặc điểm, chức của TN dạy học VL - Nghiên cứu sở lí luận việc sử dụng MVT dạy học để trực quan hóa TN VL ở trường THCS Đối tượng, phạm vi nghiên cứu Các TN phần Quang học ở THCS Phương pháp nghiên cứu - Nghiên cứu các tài liệu về sử dụng MVT dạy học vật lí - Nghiên cứu một số khả hỗ trợ của MVT trực quan hóa TN phần Quang học VL THCS - Nghiên cứu nợi dung, chương trình sách giáo khoa vật lí và THCS phần Quang học 10 Hội nghị Sinh viên nghiên cứu khoa học SK -0,365 -0,352 -0,349 -0,321 -0,320 -0,317 -0,316 TPPO D1 0,139 0,128 0,107 0,094 0,085 0,077 0,069 HDEHP D2 0,417 0,345 0,291 0,252 0,217 0,203 0,194 Hỗn hợp D1,2 0,229 0,201 0,178 0,159 0,144 0,136 0,128 -0,350 -0,338 -0,321 -0,314 -0,313 3+ Y SK -0,385 -0,372 Qua bảng cho thấy tăng nồng đợ HCl hệ sớ phân bớ D của Nd, Gd và Y có xu hướng giảm và hệ không có hiệu ứng tăng cường chiết (SK < 0) 3.2 Ảnh hưởng nồng độ KSCN đến hệ số D SK Các thí nghiệm được tiến hành ở điều kiện: CLn3+ = 0,1M; CH+ = 1,0M; tác nhân chiết là TPPO 0,1M; HDEHP 0,1M và hỗn hợp (TPPO 0,1M + HDEHP 0,1M) toluen; nồng độ muối KSCN pha nước thay đổi từ 0,25M đến 2,00M Kết quả nghiên cứu về sự phụ thuộc giữa hệ số D và S K của Nd, Gd và Y vào nồng đợ ḿi đẩy được trình bày ở bảng Bảng 2: Ảnh hưởng nồng độ KSCN đến hệ số D SK Ln3+ Nd3+ Gd3+ 3+ Y CKSCN, M Tác nhân chiết 0,25 0,50 0,75 1,00 1,25 1,50 2,00 TPPO D1 0,087 0,098 0,143 0,204 0,224 0,301 0,802 HDEHP Hỗn hợp SK D2 0,946 D1,2 1,286 0,095 1,000 1,457 0,123 1,156 1,894 0,164 1,316 2,280 0,176 1,379 2,558 0,203 1,730 3,271 0,270 2,463 5,611 0,235 TPPO D1 0,099 0,176 0,221 0,282 0,302 0,391 0,880 HDEHP Hỗn hợp SK D2 1,102 D1,2 1,339 0,047 1,152 1,560 0,070 1,198 1,951 0,138 1,624 2,826 0,171 2,631 4,380 0,174 3,713 6,489 0,199 6,110 11,8 0,204 TPPO D1 0,110 0,180 0,232 0,293 0,324 0,405 0,912 HDEHP D2 1,276 1,594 1,953 2,488 3,087 4,110 Hỗn hợp D1,2 1,520 2,036 2,524 3,144 4,527 7,051 6,739 11,98 0,040 0,060 0,063 0,102 0,166 0,194 SK 93 0,195 Hội nghị Sinh viên nghiên cứu khoa học Qua bảng cho thấy, có muối KSCN hệ có hiệu ứng tăng cường chiết (SK > 0) Hệ số tăng cường chiết SK tăng nồng đợ ḿi tăng Ở nồng đợ KSCN bằng 1,5M hệ số SK là vừa đủ lớn và là điều kiện tối ưu được chọn thực các thí nghiệm 3.3 Ảnh hưởng tỉ lệ TPPO/HDEHP đến hệ số D SK Các thí nghiệm được tiến hành ở điều kiện: CLn3+ = 0,1M; CH+ = 1,0M; CKSCN = 1,5M; tác nhân chiết hỗn hợp (TPPO 0,1M + HDEHP 0,1M) – toluen có tỉ lệ TPPO/HDEHP thay đổi từ thấp đến cao là 1/6, 1/3, 1/1, 3/1, 6/1; tổng nồng độ hỗn hợp (TPPO + HDEHP) không thay đổi Các kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của tỉ lệ TPPO/HDEHP đến hệ số D và SK được biểu diễn hình cho thấy: ở tỉ lệ TPPO/HDEHP = 1/1 hệ số tăng cường chiết của hệ đạt giá trị lớn nhất, giống chiết bằng TBP và HDEHP[6], TBP và PC88A[7] Nd Gd Y SK 0.21 0.20 0.19 0.18 0.17 0.16 0.15 0.14 0.13 0.12 0.11 0.10 1:6 1:3 1:1 3:1 6:1 TPPO/HDEHP Hình Ảnh hưởng tỉ lệ TPPO/HDEHP đến D SK 3.4 Ảnh hưởng tổng nồng độ (TPPO + HDEHP) đến hệ số D SK Kết quả khảo sát ảnh hưởng của tổng nồng độ tác nhân chiết TPPO + HDEHP (tỉ lệ TPPO/HDEHP không đổi bằng 1/1) đến hệ sớ D và SK được trình bày ở bảng cho thấy: Ở tổng nồng độ các tác nhân chiết bằng 0,2M; các hệ số D của NTĐH vừa phải, hệ số tăng cường chiết đủ lớn, khả phân pha của hệ tốt, thuận lợi để phân chia sau này, đó chọn tổng nồng độ tác nhân chiết bằng 0,2M làm điều kiện cho các nghiên cứu Bảng 3: Ảnh hưởng tổng nồng độ tác nhân chiết đến hệ số D SK Ln3+ Nd3+ CTPPO + HDEHP, M Tác nhân chiết TPPO D1 0,10 0,15 0,20 0,25 0,30 0,256 0,273 0,301 0,315 0,332 94 Hội nghị Sinh viên nghiên cứu khoa học HDEHP D2 1,520 1,610 1,730 1,980 2,110 Hỗn hợp D1,2 2,463 2,863 3,271 3,826 4,373 0,142 0,182 0,207 0,222 0,253 SK Gd3+ TPPO D1 0,346 0,371 0,391 0,415 0,422 HDEHP D2 2,715 3,115 3,713 4,115 4,650 Hỗn hợp D1,2 4,076 5,195 6,489 7,350 8,705 0,124 0,173 0,199 0,210 0,235 SK TPPO D1 0,385 0,398 0,405 0,417 0,433 HDEHP D2 3,622 3,885 4,224 4,624 5,156 Hỗn hợp D1,2 5,157 6,104 7,051 7,816 9,152 0,110 0,154 0,183 0,190 0,214 3+ Y SK 3.5 Đường đẳng nhiệt chiết Nd, Gd, Y chiết (TPPO + HDEHP) Đường đẳng nhiệt chiết là đại lượng đánh giá dung lượng của hệ chiết, qua đó có thể xác định hiệu suất của quá trình chiết Dung lượng chiết phụ tḥc chủ yếu vào bản chất, nồng độ tác nhân chiết và bản chất của ion kim loại được chiết, môi trường chiết Đường đẳng nhiệt chiết của Nd, Gd, Y với điều kiện CH+ = 1,0M; CKSCN = 1,5M; 3+ [Ln ]hc M tổng nồng độ tác nhân chiết hỗn hợp (TPPO + HDEHP) – toluen là 0,2M với tỉ lệ không đổi TPPO/HDEHP = 1:1 được biểu diễn ở hình Kết quả cho thấy NTĐH nào chiết tớt có dung lượng chiết lớn (Nd > Gd > Y) Nd Gd Y 0.24 0.22 0.20 0.18 0.16 0.14 0.12 0.10 0.08 0.06 0.04 0.02 0.00 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35 3+ [Ln ]n M Hình 2: Đường đẳng nhiệt chiết Nd, Gd, Y chiết hỗn hợp (TPPO 0,1M, + HDEHP 0,1M) - toluen 95 Hội nghị Sinh viên nghiên cứu khoa học 3.6 Làm giàu Nd từ hỗn hợp chứa (Nd, Gd, Y) Từ các kết quả nghiên cứu trên, chọn điều kiện tối ưu nhất để phân chia các NTĐH khỏi là: hệ chiết LnCl3 0,2M – HCl 1,0M – KSCN 1,5M – (TPPO 0,1M + HDEHP 0,1M) – toluen Với sơ đồ chiết làm giàu Nd sau: Hỗn hợp Nd3+, Gd3+, Y3+ ( CH+ = 1,0M; CKSCN = 1,5M) Hỗn hợp (TPPO 0,1M + HDEHP 0,1M) – toluen Pha hữu Pha vô Hỗn hợp (TPPO 0,1M + HDEHP 0,1M) toluen (chiết nhiều lần) Nd đã được làm giàu pha nước Hình 3: Sơ đồ làm giàu Nd từ môi trường clorua thioxyanat Áp dụng sơ đồ làm giàu Nd ở hình từ hỗn hợp gồm Y, Gd và Nd ở điều kiện thích hợp đã chọn, kết quả được trình bày ở bảng Qua bảng cho thấy, với hỗn hợp ban đầu gồm (Nd 30,23%, Gd 34,33%, Y 35,44%) ở điều kiện thích hợp đã chọn, sau lần chiết hàm lượng Nd pha nước tăng lên 91,03% Bảng 4: Kết làm giàu Nd từ dung dịch hỗn hợp (Nd, Gd, Y) NTĐH Nd Gd Y Thành phần ban đầu (%) 30,23 34,33 35,44 Thành phần pha nước sau các lần chiết (%) Lần Lần Lần Lần Lần 47,96 62,71 75,46 84,84 91,03 27,55 20,59 14,41 9,05 5,55 24,49 16,70 10,44 6,11 3,42 KẾT LUẬN Qua nghiên cứu chiết một số NTĐH (Nd, Gd, Y) bằng TPPO và HDEHP từ môi trường clorua-thioxyanat thu được kết quả sau: Khi chiết NTĐH từ môi trường HCl hệ không có hiệu ứng tăng cường chiết (SK < 0), có mặt KSCN hệ số phân bố D tăng và có hiệu ứng tăng cường chiết (SK > 0) Tỉ lệ TPPO/HDEHP tổng nồng độ tác nhân chiết có ảnh hưởng đến D SK Ở tỉ lệ TPPO/HDEHP = 1/1 giá trị SK là cực đại, tổng nồng độ tác nhân chiết càng lớn SK càng lớn Tuy nhiên TPPO khó hịa tan dung môi toluen nên tổng nồng độ bằng 0.2M được chọn 96 Hội nghị Sinh viên nghiên cứu khoa học Đã xây dựng được đường đẳng nhiệt chiết của Nd, Gd, Y chiết bằng hỗn hợp (TPPO 0.1M + HDEHP 0.1M) từ môi trường clorua-thioxyanat Kết quả cho thấy NTĐH nào chiết tớt có dung lượng chiết lớn Đã đưa sơ đồ và ứng dụng làm giàu Nd từ hỗn hợp gồm (Nd, Gd, Y) Kết quả nhận được cho thấy sau lần chiết, Nd đã được làm giàu từ hàm lượng ban đầu 30,23% lên 91,03% pha nước TÀI LIỆU THAM KHẢO Lưu Minh Đại, Đào Ngọc Nhiệm (2006) Chiết Neodym Ytri triphenylphotphin oxit (TPPO) từ môi truờng axit nitric Tạp chí Hóa học, T.45(2), Tr 195 – 198 Nguyễn Đình Luyện, Phạm Quý, Võ Tiến Dũng (2009) Chiết nguyên tố đất triphenylphotphin oxit từ môi trường axit tricloaxetic Tạp chí Hóa học và ứng dụng, số 13 (97), Tr 32 – 35 Nguyễn Đức Vượng, Nguyễn Đình Luyện (2012) Chiết làm giàu La, Y hỗn hợp triphenylphotphin oxit axit di-(2- etylhexyl)photphoric từ môi trường axit nitric Tạp chí Hóa học, số (50), Tr 430 – 434 Nguyễn Đình Luyện, Lê Thị Hồng Nhạn, Phạm Quý, Võ Tiến Dũng (2010) Chiết số nguyên tố đất (Nd, Gd, Dy) triphenylphotphin oxit axit di-(2etylhexyl)photphoric từ môi trường axit nitric clohidric Tạp chí khoa học và giáo dục – Trường ĐHSP Huế, số 04(16), tr 50-55 Đỗ Kim Chung, Lưu Minh Đại, Nguyễn Quang H́n, Phạm Thu Nga (1985) Quy trình phaan tích nguyên tố đất hiếm, thori, uran Tuyển tập báo cáo khoa học, Hội nghị Khoa học và Kỹ thuật đo lường lần 1, Hà Nợi Nguyễn Đình Luyện (2005) Chiết số nguyên tố đất (Nd, Eu, Gd, Y) tributylphotphat, axit di- 2- etylhexylphotphoric từ dung dịch axit clohiđric, Tủn tập cơng trình khoa học Hợi nghị khoa học phân tích Hóa, Lý và Sinh học Việt nam lần thứ 2, tr 115118 Lưu Minh Đại, Đặng Vũ Minh, Võ Quang Mai (2003) Hiệu ứng tăng cường chiết nguyên tố đất nặng (Gd, Tb, Dy, Ho, Y, Er) hỗn hợp tributylphotphat axit 2etylhexyl-2-etylhexylphotphonic từ dung dịch axit nitric Tạp chí Hóa học, T 41, số 4, Tr 97 – 101 97 Hội nghị Sinh viên nghiên cứu khoa học TÍNH TOÁN KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THÉP DẦM ĐƠN GIẢN VÀ DẦM LIÊN TỤC HAI NHỊP THEO MƠ HÌNH GIÀN ẢO Sinh viên thực hiện: Nguyễn Văn Dựng; Lê Ngọc Thẳng Giáo viên hướng dẫn: Ths Ks Đoàn Cường Quốc Đặt vấn đề Đất nước ta bước vào thời kỳ phát triển mạnh mẽ Nhu cầu xây dựng các cơng trình: Xây dựng dân dụng và cơng nghiệp, Cầu đường, Cảng ngày càng nhiều, hầu hết các cơng trình này được làm bằng vật liệu bê tơng cớt thép Vì vậy việc tính toán và cấu tạo các cấu kiện bê tông cốt thép chính xác, phản ánh trạng thái làm việc thực tế của kết cấu là nhiệm vụ hết sức quan trọng của người thiết kế, nhằm thoả mãn yêu cầu về kinh tế và kỹ tḥt của kết cấu cơng trình Hiện nay, phần lớn các Tiêu chuẩn thiết kế kết cấu bê tông cốt thép ở Việt Nam mới đề cập đến các phương pháp tính toán cho những mặt cắt nằm các vùng liên tục, ở đó có sự phân bố ứng suất, biến dạng rõ ràng, đều đặn Nhiệm vụ của công việc thiết kế và cấu tạo không giải cho một số mặt cắt nhất định mà phải bao gồm toàn bộ kết cấu Như ta đã biết các hư hỏng thường xẩy ở những vùng không liên tục về tĩnh học và hình học, chẳng hạn nơi có tải trọng tập trung, nơi gần gối tựa, nơi có sự thay đổi đột ngợt về mặt hình học (các góc khung, chỗ lồi, lõm ) Trong các vùng này biến dạng có sự phân bố phi tuyến, trạng thái nội lực và các quỹ đạo ứng suất phân bố phức tạp nên không thể áp dụng các phương pháp thông thường, thường tính toán và cấu tạo những vùng này theo kinh nghiệm và các kết quả thực nghiệm cho mợt vài cấu kiện điển hình mà khơng đưa được các quy trình tính toán kiểm tra chung với các tiêu chuẩn về cường độ Để giải thích các kinh nghiệm cấu tạo và các kết quả thực nghiệm, đưa được quy trình tính toán kiểm tra và tránh các sai sót tính toán thiết kế đối với các vùng đã nói ở nên sử dụng mơ hình hệ (mơ hình giàn ảo) Tính toán kết cấu bê tông cốt thép theo mơ hình giàn ảo, áp dụng thích hợp việc tính toán thiết kế vùng không liên tục về mặt hình học tĩnh học, đó xẩy sự phân bố biến dạng phi tuyến, trạng thái nội lực và các quỹ đạo ứng suất phức tạp, phân bố không rõ ràng Tuy nhiên thời điểm này, việc áp dụng vẫn những bỡ ngỡ, những vướng mắc đối với các bài toán thực tế, các tài liệu tham khảo và hướng dẫn hạn chế, đặc biệt xây dựng dân dụng và công nghiệp Do vậy việc nghiên cứu tính toán các cấu kiện bê tơng cớt thép theo mơ hình giàn ảo là rất cần thiết Tính tốn kết cấu bê tơng cốt thép dầm đơn giản dầm liên tục hai nhịp theo mơ hình giàn ảo 2.1 Tính tốn dầm đơn giản theo mơ hình giàn ảo 98 Hội nghị Sinh viên nghiên cứu khoa học Một dầm đơn giản có các thơng sớ kích thước hình 2.1, chịu tải trọng phân bố đều q = 4,25 (T/m) Tải trọng phân bố đều xét đến hệ số giảm độ bền P = 4,25/0,85 = (T/m) Số liệu về vật liệu: Bê tông dầm M200 có fc’ = 120 kG/cm2, cớt thép chịu lực A-II có fy = 3000 kG/cm2, cớt thép đai A-I có fyw = 2100 kG/cm2 u cầu tính toán dầm theo mơ hình giàn ảo Hình 2.1 Sơ đồ tính dầm 2.1.1 Mơ hình giàn ảo: a Xác định cánh tay đòn nội ngẫu lực z : Giả định chiều cao hiệu dụng của tiết diện: ho = 45 (cm) Biến dạng cực đại của bê tông chịu nén: ecu = 0,003 Biến dạng của cớt thép chịu kéo: es = 0,005 Ta có: c h c  cu 0,003  o  c  ho  45  16,875 (cm)  cu s  cu   s 0,003  0,005 Chiều cao khối ứng suất chữ nhật tương đương: a = b1.c Với bê tông mác 200, nên b1 = 0,85, a = 0,85.16,875 = 14,34 (cm) Cánh tay địn nợi ngẫu lực: z = ho - a/2 = 45 – 14,34/2 = 37,83 (cm) b Xác định góc nghiêng chống xiên q: Vì dầm khơng có lực dọc trục nên góc nghiêng b của vết nứt và khả chống cắt của bê tông Vfd được tính theo công: cotgb = 1,20 (b = 40o) Vfd = 0,07.(b.z.fcwd) fcwd = v2.a.fc’/gc Đối với trạng thái cực hạn a = 0,85, gc = 1,5 fcwd = 0,6 0,85 120/1,5 = 40,8 (kG/cm2) Vfd = 0,07.(22 37,83 40,8) = 2376,9 (kG) Lực cắt lớn nhất tại gối: Q = VSdw = 15 (T) 99 Hội nghị Sinh viên nghiên cứu khoa học -> cot g  cot g 1,2   1,53 -> q = 33,2o V fd 2376,9 1 1 15000 VSdw Lựa chọn zcotgq = 60 (cm), cotgq = 1,586 -> q = 32,23o , sinq = 0,533, cosq = 0,846, tgq = 0,6305 Lực tập trung tác dụng vào các nút giàn: P = q.z.cotgq = 0,6 = (T) Mơ hình lựa chọn hình 2.2 Hình 2.2 Mơ hình giàn ảo 2.1.2 Xác định nội lực chịu nén kéo mơ hình giàn ảo: Đây là giàn tĩnh định, dùng phương pháp mặt cắt xác định được nội lực các giàn sau: - Các ngang chịu kéo: T0-1 T1-2 T2-3 T3-4 T4-5 11,90 (T) 31,86 (T) 45,90 (T) 55,19 (T) 59,48 (T) - Các thẳng đứng chịu kéo: T1-1’ T2-2’ T3-3’ T4-4’ 12 (T) (T) (T) (T) - Các ngang chịu nén: C1’-2’ C2’-3’ C3’-4’ C4’-5’ C5’-6’ 11,90 (T) 30,93 (T) 45,20 (T) 54,72 (T) 59,48 (T) - Các xiên chịu nén: C0-1’ C1-2’ C2-3’ C3-4’ C4-5’ 19,14 (T) 23,60 (T) 17,70 (T) 11,80 (T) 5,90 (T) 2.1.3 Tính cốt thép dọc chịu kéo: Nợi lực lớn nhất các chịu kéo nằm ngang là: Tmax = T4-5 = 59,48 (T) 100 Hội nghị Sinh viên nghiên cứu khoa học Diện tích cốt thép cần thiết: Ayc  T45 59,48.1000   19,82 (cm2 ) fy 3000 Chọn f 28 có Fa = 24,63 (cm2) > 19,82 (cm2) 2.1.4 Tính cốt thép đai: Chọn thép đai nhánh f 8, As = 0,503 cm2 (A-I có fyw = 2100 kG/cm2) - Khoảng cách giữa các cốt thép đai khoảng zcotgq đầu tiên: As f yw z cot g 2.0,503.2100.60 s   10,56 (cm) T11' 12.1000 Chọn s = 10 (cm) - Khoảng cách giữa các cốt thép đai khoảng zcotgq thứ hai: As f yw z cot g 2.0,503.2100.60 s   14,08 (cm) T22' 9.1000 Chọn s = 14 (cm) - Khoảng cách giữa các cốt thép đai khoảng zcotgq thứ ba: As f yw z cot g 2.0,503.2100.60 s   21,13 (cm) T33' 6.1000 Chọn s = 20 (cm) - Khoảng cách giữa các cốt thép đai khoảng zcotgq thứ tư: As f yw z cot g 2.0,503.2100.60 s   42,25 (cm) T44' 3.1000 Chọn s = 30 (cm) 2.1.5 Kiểm tra nút 0: a Kiểm tra neo cốt thép nút 0: Chiều dài triển khai cốt thép chịu kéo ldb: Với có đường kính d < 36: ldb  max( 0,02  d f y fc ' ; 0,06.d.fy) Trong đó: d - đường kính cốt thép (mm) fc’ - cường độ chịu nén quy định của bê tông ở tuổi 28 ngày (MPa) fy - cường độ chảy quy định của các cốt thép (MPa) ldb = 715,97 (mm) Chiều dài triển khai cốt thép chịu kéo được điều chỉnh bằng hệ số: lyc = 0,8.ldb = 572,78 (mm) Khoảng cách từ nút tới mép ngoài của dầm: 110(mm) Chiều dày lớp bảo vệ cốt thép: a = 30(mm) 101 Hội nghị Sinh viên nghiên cứu khoa học Vậy l = 110 - 30 = 90 (mm) < lyc = 572,78 (mm) nên cốt thép chịu kéo 0-1 không đủ chiều dài neo Để cốt thép chịu kéo 0-1 đủ chiều dài neo phải uốn cong cốt thép o 90 hình vẽ 2.3 b Kiểm tra áp lực gối (nút 0): Kích thước tấm kê đầu dầm là 22x22 (cm) Phản lực gối đầu dầm: VA = 15 (T) Áp lực gối đầu dầm: fc  15.1000  30,99 (kG/cm2) 22.22 Áp lực cho phép ở gối (dạng nút CCT): 0,75.f’c = 0,75.120 = 90 (kG/cm2) Vậy 0,75.f’c = 90 (kG/cm2) > fc = 30,99 (kG/cm2) nên ở gối đảm bảo khả chịu áp lực Hình 2.3 Bố trí cốt thép dầm theo mơ hình giàn ảo 2.2 Tính tốn dầm liên tục nhịp theo mơ hình giàn ảo Một dầm liên tục siêu tĩnh có các thơng sớ kích thước hình 2.5, chịu tải trọng phân bố đều q = 4,25 (T/m) Tải trọng phân bố đều xét đến hệ số giảm độ bền P = 4,25/0,85 = (T/m) Dầm có tiết diện hình chữ nhật bxh = 220x550mm Sớ liệu về vật liệu: Bê tông dầm M200 có fc’ = 120 kG/cm2, cớt thép chịu lực A-II có fy = 3000 kG/cm2, cớt thép đai A-I có fyw = 2100 kG/cm2 u cầu tính toán dầm theo mơ hình giàn ảo Hình 2.4 Sơ đồ tính dầm 2.2.1 Mơ hình giàn ảo: a Xác định cánh tay đòn nội ngẫu lực z : 102 Hội nghị Sinh viên nghiên cứu khoa học Giả định chiều cao hiệu dụng của tiết diện: ho = 50 (cm) Biến dạng cực đại của bê tông chịu nén: ecu = 0,003 Biến dạng của cốt thép chịu kéo: es = 0,005 Ta có: c h c  cu 0,003  o  c  ho  50  18,75 (cm)  cu s  cu   s 0,003  0,005 Chiều cao khối ứng suất chữ nhật tương đương: a = b1.c Với bê tông mác 200, nên b1 = 0,85, a = 0,85.18,75 = 15,94 (cm) Cánh tay địn nợi ngẫu lực: z = ho - a/2 = 50 – 15,94/2 = 42,03 (cm) b Xác định góc nghiêng chống xiên q: Vì dầm khơng có lực dọc trục nên góc nghiêng b của vết nứt và khả chống cắt của bê tông Vfd được tính theo công: cotgb = 1,20 (b = 40o) Vfd = 0,07.(b.z.fcwd) fcwd = v2.a.fc’/gc Đối với trạng thái cực hạn a = 0,85, gc = 1,5 fcwd = 0,6 0,85 120/1,5 = 40,8 (kG/cm2) Vfd = 0,07.(22 42,03 40,8) = 2640,8 (kG) Hình 2.5 Biểu đồ lực cắt Lực cắt lớn nhất ở vùng 1: Q1 = VSdw1 = 11,27 (T) cot g 1,2 -> cot g1    1,57 -> q1 = 32,5o 1 V fd VSdw1 1 2640,8 11270 Lực cắt lớn nhất ở vùng 2: Q2 = VSdw2 = 18,73 (T) 103 Hội nghị Sinh viên nghiên cứu khoa học cot g  -> cot g 1,2   1,4 -> q2 = 35,6o V fd 2640,8 1 1 18730 VSdw2 Lựa chọn zcotgq1 = 66 (cm), cotgq1 = 1,57 -> q1 = 32,52o , sinq1 = 0,537, cosq1 = 0,843, tgq1 = 0,637 Lựa chọn zcotgq2 = 59 (cm), cotgq2 = 1,4 -> q2 = 35,6o , sinq2 = 0,582, cosq2 = 0,813, tgq2 = 0,714 Mơ hình lựa chọn hình 2.6 Hình 2.6 Mơ hình giàn ảo Lực tập trung tác dụng vào các nút giàn: P1 = 0,66 = 3,3 (T) P2 = 0,55 = 2,75 (T) P3 = 0,515 = 2,575 (T) P4 = 0,59 = 2,95 (T) 2.2.2 Xác định nội lực chịu nén kéo mơ hình giàn ảo: Đây là giàn tĩnh định, dùng phương pháp mặt cắt xác định được nội lực các giàn sau: - Các ngang chịu kéo: T0-1 T1-2 T2-3 T3-4 T4-5 T5-6 T6-7 T8’-9’ T9’-10’ T10’-10’ 8,9 21,4 28,7 30,9 29,4 23,9 14,2 18,3 40,4 53,7 - Các thẳng đứng chịu kéo: T1-1’ T2-2’ T3-3’ T4-5’ T5-6’ T6-7’ T7-8’ T8-9’ T9-10’ 7,97 4,67 1,37 -1,38 3,96 6,91 9,86 12,8 15,76 - Các ngang chịu nén: C1’-2’ C2’-3’ C3’-4’ C4’-5’ C5’-6’ C6’-7’ C7’-8’ C7-8 C8-9 C9-10 8,9 21,4 28,7 29,4 23,9 14,2 0,45 0,45 18,3 40,4 - Các xiên chịu nén: C0-1’ C1-2’ C2-3’ C3-4’ C4-4’ C5-5’ C6-6’ C7-7’ C8-8’ C9-9’ C10-10’ 14,3 14,8 8,7 2,6 2,0 6,8 11,9 16,9 22,0 27,1 23,0 104 Hội nghị Sinh viên nghiên cứu khoa học 2.2.3 Tính cốt thép dọc chịu kéo: - Cốt thép dọc chịu kéo thớ trên: Tmax = T8’-8’ = 53,7 (T) Diện tích cốt thép cần thiết: Ayc  T1 53,7.1000   17,9 (cm2 ) fy 3000 Chọn f 25 có Fa = 19,63 (cm2) > 17,9 (cm2) - Cốt thép dọc chịu kéo thớ dưới: Tmax = T2-3 = 30,9 (T) Diện tích cốt thép cần thiết: Ayc  T1 30,9.1000   10,3 (cm2 ) fy 3000 Chọn f 25 có Fa = 14,73 (cm2) > 10,3 (cm2) 2.2.4 Tính cốt thép đai: Chọn thép đai nhánh f 8, As = 0,503 cm2 (A-I có fy = 2100 kG/cm2) - Khoảng cách giữa các cốt thép đai khoảng zcotgq1 đầu tiên (tính từ gối tựa): s As f yw z cot g1 T11'  2.0,503.2100.66  17,5 (cm) 7,97.1000 Chọn s = 16 (cm) Tính toán tương tự cho các khoảng ta được khoảng cách giữa các cớt thép đai hình 2.7 2.2.5 Kiểm tra nút 0: a Kiểm tra neo cốt thép nút 0: Chiều dài triển khai cốt thép chịu kéo ldb: Với có đường kính d < 36: ldb  max( 0,02  d f y fc ' ; 0,06.d.fy) Trong đó: d - đường kính cốt thép (mm) fc’ - cường độ chịu nén quy định của bê tông ở tuổi 28 ngày (MPa) fy - cường độ chảy quy định của các cốt thép (MPa) ldb = 614,67 (mm) Chiều dài triển khai cốt thép chịu kéo được điều chỉnh bằng hệ số: lyc = 0,8.ldb = 491,74 (mm) Khoảng cách từ nút tới mép ngoài của dầm: 110(mm) Chiều dày lớp bảo vệ cốt thép: a = 30(mm) Vậy l = 110 - 30 = 90 (mm) < lyc = 491,74 (mm) nên cốt thép chịu kéo 105 Hội nghị Sinh viên nghiên cứu khoa học 0-1 không đủ chiều dài neo Để cốt thép chịu kéo 0-1 đủ chiều dài neo phải uốn cong cốt thép o 90 hình vẽ 2.7 b Kiểm tra áp lực gối (nút 10): Kích thước tấm kê đầu dầm là 22x22 (cm) Phản lực gối đầu dầm: Vb = 37,46 (T) Áp lực gối đầu dầm: fc  37460  77,4 (kG/cm2) 22.22 Áp lực cho phép ở gối (dạng nút CCC): 0,85.f’c = 0,85.120 = 102 (kG/cm2) Vậy 0,85.f’c = 102 (kG/cm2) > fc = 77,4 (kG/cm2) nên ở gới đảm bảo khả chịu áp lực Hình 2.7 Bố trí cốt thép dầm theo mơ hình giàn ảo Kết luận: Phương pháp tính toán kết cấu bê tơng cớt thép mơ hình giàn ảo là phương pháp đơn giản đem lại kết quả tương đối thích hợp với trạng thái làm việc thực tế của cấu kiện bê tơng cớt thép Các mơ hình tính toán điển hình được thiết lập dựa quan sát thực tế làm việc và tình trạng xuất vết nứt của các cấu kiện bê tông cốt thép nên kết quả tính toán đảm bảo độ tin cậy cao Qua các thí nghiệm Viện bê tông Hoa Kỳ (ACI) thực so sánh các lực tính toán và đo được ở các thớ đỉnh và đáy của dầm là hoàn toàn chính xác với mơ hình giàn ảo đã dự đoán Tính toán kết cấu theo phương pháp mơ hình giàn ảo phản ảnh được quá trình chịu tải của kết cấu và giúp cho người thiết kế dễ dàng hình dung mợt cách trực quan sự làm việc của kết cấu Tính toán kết cấu theo phương pháp mơ hình giàn ảo phản ảnh được quá trình chịu tải của kết cấu và giúp cho người thiết kế dễ dàng hình dung mợt cách trực quan sự làm việc của kết cấu 106 Hội nghị Sinh viên nghiên cứu khoa học Tài liệu tham khảo PGS.TS Nguyễn Viết Trung, ThS Dương Tuấn Minh, KS Nguyễn Thị Tuyết Trinh Tính tốn kết cấu bê tơng cốt thép theo mơ hình giàn ảo Nhà x́t bản Xây dựng Hà nội 2005 PGS.TS Nguyễn Viết Trung Thiết kế kết cấu bê tông cốt thép đại theo tiêu chuẩn ACI Nhà xuất Giao Thông Vận Tải Hà nội 2000 Tiêu chuẩn thiết kế Cầu Việt Nam 22 TCN 272- 05 Bộ giao thông vận tải ban hành năm 2001 107 ... Sinh viên nghiên cứu khoa học TÌM HIỂU CA DAO, TỤC NGỮ VÀ CA? ?C HIỆN TƯỢNG HÓA HỌC XẢY RA TRONG THỰC TẾ ĐỂ GIẢNG DẠY HÓA HỌC Ở TRƯỜNG PHỔ THÔNG TRUNG HỌC Sinh viên thực hiện: Trần Thị Lan Anh... chúng giá trị quan trọng Để sinh viên hiểu thêm ý nghĩa hóa học câu tục ngữ, ca dao tượng hóa học xẩy thường xuyên quanh em nhằm làm tăng hứng thú học tập mơn hóa học trường THPT việc làm cần... As trung bình rau muống rau ca? ?i Kết quả so sánh hàm lượng Pb và As trung bình rau muống và rau ca? ?i được ghi ở bảng Qua bảng cho thấy hàm lượng Pb và As trung bình rau ḿng cao

Ngày đăng: 01/03/2016, 22:48

Từ khóa liên quan

Tài liệu cùng người dùng

  • Đang cập nhật ...

Tài liệu liên quan