Bộ giáo dục đào tạo xây dựng Trường đại học kiến trúc hà nội - Vũ mạnh linh Thiết kế sàn không dầm bê tông cốt thép ứng lực trước căng sau theo tiêu chuẩn eurocode Luận văn thạc sỹ kỹ thuật Chuyên ngành: Xây dựng dân dụng & công nghiệp Hà nội 2011 Bộ giáo dục đào tạo xây dựng Trường đại học kiến trúc hà nội - Vũ mạnh linh Khoá: 2008 2011, lớp: CH2008x Thiết kế sàn không dầm bê tông cốt thép ứng lực trước căng sau theo tiêu chuẩn eurocode Luận văn thạc sỹ kỹ thuật Chuyên ngành: xây dựng dân dụng công nghiệp Mã số: 60.58.20 người hướng dẫn khoa học: gs Tskh Nguyễn trâm Hà nội 2011 Lời cảm ơn Sau thời gian học tập nghiên cứu lớp cao học xây dựng 2008X, Khoa đào tạo đại học, Trường Đại Học Kiến Trúc Hà Nội, giảng dạy thầy giáo khoa, giúp đỡ tận tình Ban chủ nhiệm Khoa cán công nhân viên Khoa, cố vấn hướng dẫn nhiệt tình thầy giáo hướng dẫn khoa học, cộng với nỗ lực thân, hoàn thành luận văn tốt nghiệp cao học với đề tài: Thiết kế sàn không dầm bê tông cốt thép ứng lực trước căng sau theo tiêu chuẩn Eurocode Tôi xin chân thành cảm ơn cấp lãnh đạo Trường Đại Học Kiến Trúc Hà Nội, khoa đào tạo đại học thầy giáo tập thể cán công nhân viên trường tạo điều kiện thuận lợi cho trình học tập, nghiên cứu trường Tôi đặc biệt cảm ơn thầy giáo GS TSKH Nguyễn Trâm Người có công lớn việc hướng dẫn khoa học, tận tình bảo giúp hoàn thành tốt luận văn Tác giả luận văn Vũ Mạnh Linh Lời cam đoan Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu riêng Các số liệu, kết luận văn trung thực chưa có công bố công trình khoa học khác Tác giả luận văn Vũ Mạnh Linh Lời cảm ơn lời cam đoan Mục lục .Trang Bảng ký hiệu chữ viết tắt sử dụng luận văn Mở đầu * Lý nghiên cứu .6 * Mục đích nghiên cứu * Phương pháp nghiên cứu * Phạm vi nghiên cứu Chương 1: tổng quan sàn bê tông cốt thép ứng lực trước Các quy định chung .7 1.1 Tổng quan sàn bê tông cốt thép ứng lực trước 1.2 Các quy định chung 11 1.2.1 Tải trọng 11 1.2.2 Tổ hợp tải trọng 13 1.2.3 Bê tông 15 1.2.4 Cốt thép cường độ cao 16 1.2.5 Các vật liệu khác 21 1.2.6 Khoảng cách, lớp bảo vệ cốt thép 22 1.2.7 Neo 23 1.2.8 Nối chồng 26 1.2.9 Cơ cấu dẫn hướng 27 1.2.10 Cơ cấu ứng suất trước 28 Chương 2: Quy trình thiết kế 30 2.1 Các phương pháp xác định nội lực sàn phẳng 30 2.1.1 Phương pháp trực tiếp 30 2.1.2 Phương pháp khung tương đương 31 2.1.3 Phương pháp đường chảy dẻo 32 2.1.4 Phương pháp phần tử hữu hạn .32 2.2 Xác định chiều dày sàn 33 2.2.1 Xác định theo điều kiện cắt thủng .33 2.2.2 Xác định theo điều kiện hạn chế độ võng 42 2.3 Lực ứng suất trước 46 2.3.1 Lực ứng suất trước .46 2.3.2 Lực ứng suất trước tối đa .47 2.3.3 Giới hạn ứng suất bê tông 47 2.3.4 Tải trọng cân .48 2.4 Xác định tổn hao ứng suất 50 2.4.1 Tổn hao ứng suất biến dạng tức thời bê tông 50 2.4.2 Tổn hao ứng suất co ngót bê tông 50 2.4.3 Tổn hao ứng suất chùng cốt thép 52 2.4.4 Tổn hao ứng suất ma sát 56 2.4.5 Tổn hao ứng suất neo 57 2.5 Kiểm tra tiết diện theo TTGH TTGH 58 2.5.1 Kiểm tra tiết diện theo TTGH 58 2.5.2 Kiểm tra tiết diện theo TTGH 65 Chương 3: ví dụ tính toán 69 3.1 Xây dựng sơ đồ khối quy trình thiết kế .69 3.2 Tính toán với số liệu cụ thể 70 3.2.1 Các thông số 70 3.2.2 Chọn chiều dày sàn xác định tải trọng 70 3.2.3 Xác đinh nội lực sàn 72 3.2.4 Xác định quỹ đạo cáp tổn hao ứng suất 73 3.2.5 Xác định số lượng cáp 77 3.2.6 Kiểm tra tiết diện theo TTGH 78 3.2.7 Kiểm tra tiết diện theo TTGH 80 3.3 Xây dựng chương trình tính tự động hóa 82 Kết luận kiến nghị 84 tài liệu tham khảo 86 Bảng ký hiệu chữ viết tắt sử dụng luận văn Chữ Latinh viết hoa A Diện tích tiết diện ngang Ac Diện tích tiết diện ngang bê tông Ap Diện tích tiết diện cáp ứng lực trước As Diện tích tiết diện cốt thép thường As, Diện tích tiết diện tối thiểu cốt thép Asw Diện tích tiết diện cốt thép chịu cắt D Đường kính độ cong uốn cốt thép E Hệ tác động Ec Môđun đàn hồi tiếp tuyến bê tông Ecd Môđun đàn hồi tính toán bê tông Ecm Môđun đàn hồi cát tuyến bê tông Ep Môđun đàn hồi tính toán cốt thép ứng lực trước Es Môđun đàn hồi tính toán cốt thép EI Độ cứng uốn F Tác động Fd Giá trị tính toán tác động Fk Giá trị đặc trưng tác động Gk Tác động thường xuyên đặc trưng I Mômen quán tính tiết diện bê tông L Chiều dài M Mômen uốn MEd Giá trị tính toán mômen uốn N Lực dọc trục NEd Giá trị tính toán lực dọc trục P ứng lực trước Po Lực căng ban đầu đầu neo cáp Qk Tác động thay đổi đặc trưng R Độ bền SLS Trạng thái giới hạn sử dụng ULS Trạng thái giới hạn độ bền ƯLT ứng lực trước V Lực cắt VEd Giá trị tính toán lực cắt TTGH Trạng thái giới hạn TTGH Trạng thái giới hạn Chữ Latinh thường d Chiều dày sàn fck Cường độ chịu nén đặc trưng bê tông fcd Cường độ chịu nén tính toán bê tông fp Cường độ chịu kéo cáp ứng lực trước fpk Cường độ chịu kéo đặc trưng cáp ứng lực trước ft Cường độ chịu kéo cốt thép ftk Cường độ chịu kéo đặc trưng cốt thép fy Cường độ chảy dẻo cốt thép fyk Cường độ chảy dẻo đặc trưng cốt thép Mở đầu * Lý nghiên cứu Trong tiến trình hội nhập phát triển nay, việc hiểu biết tiêu chuẩn thiết kế nước tiên tiến người làm công tác kỹ thuật cần thiết Tiêu chuẩn châu âu EN 1992 Thiết kế kết cấu bê tông nằm tiêu chuẩn thiết kế kết cấu nhà công trình tiểu ban kỹ thuật Châu Âu soạn thảo tiêu chuẩn hoá để áp dụng cho nước thuộc Liên minh Châu Âu Hiện nay, sàn bê tông ứng lực trước căng sau ứng dụng ngày phổ biến công trình xây dựng Trong tiêu chuẩn TCXDVN 356 : 2005 ban hành chủ yếu đề cập đến thiết kế cấu kiện dầm bêtông ứng lực trước Đề tài Thiết kế sàn không dầm bê tông cốt thép ứng lực trước căng sau theo tiêu chuẩn Eurocode đề cập tổng quan tiêu chuẩn Eurocode trình tự thiết kế cụ thể cho sàn không dầm bêtông cốt thép ứng lực trước * Mục đích nghiên cứu Nghiên cứu quy định vật liệu, tải trọng nguyên lý cấu tạo kết cấu bêtông cốt thép tiêu chuẩn Eurocode Nghiên cứu quy trình thiết kế sàn không dầm bê tông cốt thép ứng lực trước theo tiêu chuẩn Eurocode * Phương pháp nghiên cứu Nghiên cứu tiêu chuẩn Eurocode tài liệu liên quan * Phạm vi nghiên cứu Sàn không dầm bê tông cốt thép ứng lực trước căng sau nhà cao tầng 73 Kết tính toán nội lực sau: Mômen tính toán tổng cộng: Mo = S u l 1l22 13,46 ì 7,5 ì 6,82 = = 583,50 kNm 8 M-c = 70%Mo = 409 kNm M+c = 50%Mo = 292 kNm M-s = 30%Mo = 176 kNm M+s = 50%Mo = 292 kNm Mômen tiêu chuẩn tổng cộng: Mo = S s l 1l22 9,75 ì 7,5 ì 6,8 = = 422,70 kNm 8 M-c = 70%Mo = 296 kNm M+c = 50%Mo = 212 kNm M-s = 30%Mo = 127 kNm M+s = 50%Mo = 212 kNm Lực cắt tính toán lớn nhất: VEd = ql 13,46 ì 3,75 ì 6,8 = = 218 kN 2 3.2.4 Xác định quỹ đạo cáp tổn hao ứng suất 40 40 250 Qũy đạo cáp xác định sơ hình vẽ sau: 7,5m Hình 3.4 Sơ đồ quỹ đạo cáp [Nguồn tác giả] 74 - Xác định tổn hao ứng suất biến dạng tức thời bê tông j. (t ) el = Ep c Ecm (t ) với: Ep = 2x105 N/mm2 j = 1/2 Cường độ bê tông tuổi 21 ngày (là thời điểm dự kiến bê tông đạt 75% cường độ tiến hành căng cáp): fcd(t21) = cc (t) fcd đó: 28 / 28 / cc = exps = exp0,251 = 0,9621 t 21 (với: s = 0,2 - 0,38, chọn s = 0,25; t = 21 ngày) fcd(t21) = 0,9621 ì 20 = 19,24 N/mm2 c (t ) = fcd(t21) vậy: Ec(t21) = {fcd(t21)/fcd}0,3Ec = 3,16 ì 104 N/mm2 Tổn hao biến dạng tức thời bê tông: el = 61 N/mm2 - Tổn thất co ngót bê tông Xác định theo công thức sau: cs E p + Ep (t , t ). c ,Qp Ec p ,c+ s + r = E A A + p p (1 + c z cp) + 0,8 (t , t 0) Ec Ac Ic [ với: Ep = 2x105 N/mm2 ] 75 cs = x 10-4 mm (là biến dạng co ngót dự tính) Ec = 3,25 ì 104 N/mm2 c,Qp = 2,55 N/mm2 (t , t0 ) - Hệ số từ biến xác định theo biểu đồ sau: Hình 3.5 Biểu đồ xác định hệ số từ biến (t , t0 ) [13] vậy: (t , t0 ) = 3,5 zcp = 250/2-40-15,2/2 = 77 mm Ac = 312,5 x 250 =78125 mm2 Ic = bh3/12 = 312,5 x 2503/12 = 4069 x 105 mm4 Giá trị tổn hao ứng suất co ngót bê tông: c+s+r = 166 N/mm2 - Tổn hao ứng suất chùng cốt thép Xác định theo biểu thức sau: 76 pr = 5,39 1000 e 6,7 t 1000 , 75 (1 ) 10 ì pi với: 1000 = 0,7 (lấy 70% tỷ lệ ứng suất ban đầu căng) t = 500000 giờ, tính cho giá trị dài hạn cuối tổn thất ứng suất trước chùng cốt thép pi = 0,7 fp = 0,7 ì 1456 = 1020 N/mm2 = pi / f pk = 1020 / 1820 = 0,56 Giá trị tổn hao ứng suất chùng cốt thép: pr = 13 N/mm2 - Các tổn thất ma sát Xác định theo công thức sau: (x) = max(1-e ( +kx ) ) với: p max = Pmax = 1550 kN Ap hệ số ma sát căng ống lồng, = 0,19 x chiều dài đoạn ống từ điểm đặt ứng lực trước tới điểm tính toán xét Do ứng suất tổn hao toàn chiều dài sợi cáp nên để thiên an toàn ta tính cho sợi dài nhất, x = 7,5 ì = 22,5 m < 30m, cáp căng đầu, x = 22,5m k chuyển vị góc chủ định căng, k = 0,005 tổng chuyển vị góc qua khoảng cách x (không kể hướng dấu) Được xác định theo sơ đồ sau: 77 Hình 3.6 Sơ đồ quỹ đạo cáp [Nguồn tác giả] = 21 + + 63 phương pháp vẽ hình học: = 21 + + 63 = 0,1528 rad Giá trị tổn hao ứng suất ma sát: (x) = 77 N/mm2 - Các tổn hao ứng suất biến dạng neo Giá trị tổn hao ứng suất neo xác định theo công thức sau: P pn = o A p Ep = L với: Ep = 2x105 kN/mm2 = 2mm tính cho đầu neo L = 22,5 m chiều dài cáp Po A p = 18 N/mm2 3.2.5 Xác định số lượng cáp Xác định tải trọng cân bằng: wbl = 0,8Gk = 6,2 kN/m2 Lực căng thực tế đơn vị chiều rộng bản: Pbl = wbl L2 6,2 ì 6,8 = = 466 kN 8e ì 0,077 78 Lực căng hiệu dụng cáp: Pe = fpAp - pl Ap = 157 kN với pl - tổng tổn hao ứng suất Số lượng cáp tính cho đơn vị chiều rộng bản: n= Ppl Pe = 466 = chọn cáp / dải rộng 1m 157 Với kích thước dải cột là: b = 3,75m bố trí: 11 cáp Dải nhịp số cáp bố trí tương ứng với tỷ lệ phân phối mômen là: cáp 3.2.6 Kiểm tra tiết diện theo TTGH Kiểm tra khả chịu cắt Do chiều dày sàn tính toán đủ khả chống cắt thủng, nên tiến hành kiểm tra khả chịu cắt kiểu dầm cho dải sàn: Lực cắt tính toán lớn nhất: VEd = 173,28 kN Khả chịu cắt bê tông [ ] VRd ,c = 0,12k (100 f ck )1/ + k1 cp bw d với: VRd , c = (0,035k / f ck1 / + k1 cp )bw d k = 1+ 200 200 =1+ = 1,86 d 269 = 0,19% k1 = 0,15 fck = 30 N/mm2 bw = 3750 mm, d = 202 mm cp = 2,55 < 0,2 f cd = 0,2 ì 20 = N / mm Vậy VRd,c = 617 kN > VEd = 218 kN Đủ khả chịu cắt 79 Kiểm tra khả chịu uốn Khả chịu uốn kiểm tra với trường hợp tiết diện có cốt thép vùng nén: MEd MRd = 0,567 f ck bxz + f sc As' (d a ' ) với: Mômen tính toán lớn MEd = 409 kNm; fck = 30 N/mm2, fsd = 280 N/mm2, As = 1810 mm2; d = 202mm, a = 20+12/2 = 26mm x= f p ,eff Ap 0,567 f ck b = 11 ì 1121 ì 140 = 27 mm 0,45d = 91mm 0,567 ì 30 ì 3750 đó: fp,eff ứng suất hiệu cáp, trừ toàn tổn hao ứng suất, fp,eff = fp - ( el + p ,c+s+r + pr + (x) + pn ) = 1456 335 = 1121 N/mm2 x z = d = 202 27 = 188,5mm MRd = 416 kNm > MEd = 409 kNm Đủ khả chịu uốn Kiểm tra cường độ giai đoạn sau căng: Xét tiết diện b ì h = 3750 ì 250 mm Lực nén lêch tâm: Po = pl1 ì Ap = 1300 ì 11 ì 140 = 2000 kN đó: pl1 - ứng suất có hiệu sau căng; pl1 = fp - ( el + (x) + pn ) = 1300 N/mm2 Điều kiện hạn chế ứng suất bê tông: 80 fb = Po Po e z fcd(t) + Ac I với: Ac = 3750 ì 250 = 9375 ì 103 mm2 e= 250 15,2 40 = 77mm 2 I= bh = 488 ì 107 mm4 12 z = h/2 = 125mm, tương ứng với điểm mép tiết diện; fcd(t21) = cc (t) fcd = 0,9621 ì 20 = 19,24 N/mm2 ; Giá trị ứng suất là: f b = 6,11 N/mm2 fcd(t) = 19,24 N/mm2 Đảm bảo cường độ Khi bê tông đạt 75% cường độ tương ứng với fcd(t) = 12,3 N/mm2 tiến hành căng cáp 3.2.7 Kiểm tra tiết diện theo TTGH Kiểm tra khả chống nứt Công thức kiểm tra: MEd,s Mcr với: MEd,s = 296 kNm, mômen lớn tải trọng tiêu chuẩn gây ra; h bh M cr = P e + + f ctm mômen kháng nứt tiết diện; 6 fctm = 2,9 N/mm2; P = 11 ì 1121 ì 140 = 1726 kN; e= 250 15,2 40 = 77mm 2 Giá trị Mcr = 319,15 kNm > MEd,s = 296 kNm Đảm bảo 81 Kiểm tra độ võng - Độ võng ngắn hạn: y1 = 5(q w) L4 384 Ecm I với: q = 9,75 kN/m2 tổng tải trọng tiêu chuẩn w = 0,8 ì Gk = 0,8 ì 7,75 = 6,2 kN/m2 tải trọng cân Ec = 3,2 ì 104 N/mm2 I= bh 1000 ì 2503 = = 130 ì 10 mm4 12 12 Giá trị độ võng ngắn hạn y1 = 2,37 mm - Độ võng dài hạn: y2 = 5(q w) L4 384 Ec,eff I với: fcd(t21) = cc (t) fcd 28 / 28 / cc = exps = exp0,251 = 0,9621 t 21 (với: s = 0,2 - 0,38; t = 21 ngày thời gian bắt đầu kéo cáp) fcd(t21) = 0,9621 ì 20 = 19,24 N/mm2 Ec(t21) = {fcd(t21)/fc}0,3Ec = 3,16 ì 104 N/mm2 (, t 21 ) = 3,5 (tra theo biểu đồ thực nghiệm) Ec ,eff = Ec (t 21 ) 3,16 ì 10 = = 0,7 ì 10 N/mm2 + (, t 21 ) + 3,5 Giá trị độ võng dài hạn: y2 = 10,80 mm Độ võng toàn phần: y = y1 + y2 = 13,17 mm 82 Độ võng giới hạn: [ y ] = L = 28,3 mm 240 Như sàn đảm bảo điều kiện giới hạn độ võng 3.3 Xây dựng chương trình tính tự động hóa Bảng tính thiết lập chương trình Excel, công thức, hệ số tính toán nội suy tự đông, người dùng cần quan tâm đến số liệu đầu vào kết đầu toán Bảng tính phù hợp cho công tac thiết kế thực tế, mối lần thay đổi số liệu tương ứng phương án thiết kế khác có kết khác nhau, làm nhiều lần thu kết hiệu tìm giải pháp thiết kế theo ý muốn 83 Bảng 3.1 Bảng tính sàn phẳng ƯLT [Nguồn tác giả] Đầu vào Đầu Tên Ghi Giá trị Đơn vị Bê tông Mác C35/45 B40 Thép thờng Mác S220 AII Cáp Mác DYF2 15.2 fck fcd Ec 35 23 33500 fyp fp Ep Ap Po Pmax Tên Giá trị Đơn vị Kết luận Tổng tải trọng TC 9.75 kN/m2 G+Q Tổng Tải trọng TT 13.46 kN/m2 1.35G+1.5Q N/mm2 N/mm2 N/mm2 - Kiểm tra chiều dày sàn Lực cắt thủng Khả chịu BT 726.59 864.03 kN kN đạt đạt 1820 N/mm2 Chiều cao theo GH võng 283 mm Ktra võng 1456 N/mm2 200000 140 229 N/mm2 mm2 kN M(+) tt (dải cột) M(-) tt (dải cột) M(+) tc(dải cột) 291.80 408.52 211.33 kNm kNm kNm - Tải trọng - Nội lực 217 kN M(-) tc(dải cột) 295.86 kNm LX LY Lới cột X Lới cột Y 7.5 7.5 m m M(+) tc (dải nhịp) M(-) tc(dải nhịp) 211.33 126.80 kNm kNm hs Chiều dày sàn 250 mm V(max) tt 217.71 kN hc Chiều dài cột 700 mm bc Chiều rộng cột 700 mm Tải trọng cân 6.2 fctm Cđ kéo BT 3.2 N/mm2 Số cáp sơ 11 Gkp TT phụ thêm 1.5 kN/mm2 Chiều cao vùng nén x Qk Hoạt tải tc kN/mm2 M(+) Hệ số mômen + 50 % M(-) Hệ số mômen - 70 % as Lớp bv thép thờng 20 mm ap Lớp bv cáp 40 mm TH ƯS bd tức thời BT 67.79 N/mm2 d Chiều cao tt sàn 202.40 mm TH ƯS từ biến BT 177.03 N/mm2 Thép thờng 12 mm TH ƯS chùng cốt thép 12.80 N/mm2 a Khảng cách 250 mm TH ƯS ma sát 76.19 N/mm2 As Dt thép thờng 1810 mm2 TH ƯS neo 17.78 N/mm2 bw KT dải tính toán 3.75 m max Hl tối đa 0.04 % 12 @250 đạt Asmin Dt thép 1219 mm2 k Vmin Hệ số Lực cắt 1.99 442.54 đạt cp ƯS nén bt 2.55 kbl Hệ số tt cân 0.8 e Độ lệch cáp 77 n Số cáp chọn 11 cáp Mott Momen tổng tt 583.60 kNm ƯS nén cục Motc Momen tổng tc 422.66 kNm Khả chịu nén cục kc Hệ số vị trí cột Trong 1.15 u1 cc hpc Chu vi Hệ số Chiều rộng cáp 6038.4 0.9621 312.50 mm (t,to) Hệ số từ biến Góc nghiêng cáp Góc nghiêng cáp 3.5 0.0113 0.0105 T L Góc nghiêng cáp Thời điểm căng Chiều dài cáp Hệ số ma sát 0.0112 21 22.5 0.19 - Tải trọng cân kN/mm2 22.85 mm Số lượng cáp - dải cột 11 Cáp Số lượng cáp - dải nhịp Cáp đạt - Số lượng cáp chọn - Tổn hao ứng suất - Cốt thép thường Chọn - Kiểm tra theo TTGH1 kN Lực cắt thủng Khả chịu cắt thủng 726.59 864.03 kN kN N/mm2 Lực cắt lớn 217.71 kN Khả chịu cắt 633.21 kN Mômen uốn lớn 408.52 kNm Khả chịu uốn 414.18 đạt kNm đạt 6.08 N/mm2 27% 22 N/mm2 đạt 10 - Kiểm tra theo TTGH2 295.86 327.51 2.27 kNm kNm mm đạt mm Mômen gây nứt Mômen kháng nứt Độ võng ngắn hạn rad rad Độ võng dài hạn Tổng độ võng Độ võng giới hạn 10.32 12.58 28.33 mm mm mm đạt Tải trọng gây biến dạng (tính cho dải 1m) 3.55 kN/m rad Ngày m 84 Kết luận kiến nghị Kết luận - Đề tài xây dựng quy trình tính hoàn chỉnh cho cấu kiện sàn phẳng ƯLT căng sau theo tiêu chuẩn EC - - Về biến dạng sàn phẳng sử dụng kết cấu ƯLT: vết nứt sản hoàn toàn khống chế việc điều chỉnh hệ số tải trọng cân bằng, việc tính toán độ võng sàn trường hợp đơn giản cách sử dụng sơ đồ dầm đơn giản tính toán độ võng tải chưa cân gây - Về tải cân bằng: hệ số tải trọng cân (0,8-1) lần tĩnh tải, số lượng cáp bố trí lực căng cáp hợp lý Nếu chọn tải trọng cân lớn thí số lượng cáp nhiều, lực căng ban đầu lớn dẫn đến xảy tượng vồng trước phá hoại cục vùng neo Trường hợp chọn tải trọng cân nhỏ độ võng sàn lớn, khả chống nứt không đạt phải tăng chiều cao sàn nên không kinh tế - Về phương pháp xác định nội lực sàn phẳng: với ô sàn đơn giản có lưới cột chệnh lệch không 15% sử dụng phương pháp trực tiếp Với ô sàn phức tạp lưới cột không sử dụng phương pháp phần tử hữu hạn với trợ giúp máy tính phần mềm chuyên dụng - Số lượng cáp phân bố tập trung dải cột tương ứng với tỷ lệ phân phối mômen, thông thường chiếm 70% tổng số lượng cáp nhịp Kiến nghị - Với công trình cao tầng, phòng trưng bày, triển lãm cần giảm chiều cao tầng, tận dụng tối đa không gian nên sử dụng phương án sàn không dầm ƯLT đạt hiệu kinh tế sử dụng cao - Nội dung đề tài dùng cho công tác thiết kế thực tế Bảng tính tự động hóa thiết lập Excel phù hợp cho việc tính toán thiết kế, cho phép 85 người kỹ sư điều chỉnh thông số đầu vào, so sánh đánh giá kết quả, qua đưa phương án hiệu - Nghiên cứu cách xác định độ võng sàn ƯLT có xét đến ảnh hưởng vết nứt - Nghiên cứu phương pháp đường chảy dẻo để xác định nội lực sàn phẳng trường hợp lưới cột phức tạp, sàn giật bậc - Nghiên cứu tính toán độ cứng khả truyền tải trọng động đất theo phương ngang sàn phẳng ƯLT trường hợp thiết kế chịu động đất 86 Tài liệu tham khảo Tiếng Việt Nguyễn Trung Hòa (2006), Tiêu chuẩn Châu Âu - Eurocode EN 1992-1-1, Thiết kế kết cấu bê tông bê tông cốt thép, NXB Xây dựng, Hà Nội PGS TS Lê Thanh Huấn, TS Nguyễn Hữu Việt, THS Nguyễn Tất Tâm (2010), Kết cấu bê tông ứng lực trước căng sau nhà nhiều tầng, NXB Xây dựng, Hà Nội PGS TS Phan Quang Minh (2010), Sàn phẳng bê tông ứng lực trước căng sau NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội PGS TS Phan Quang Minh, GS TS Ngô Thế Phong (2010), Kết cấu bê tông cốt thép thiết kế theo tiêu chuẩn Châu Âu, NXB Xây dựng, Hà Nội Tiêu chuẩn Xây dựng Việt Nam (TCXDVN 375 : 2006), Thiết kế công trình chịu động đất, NXB Xây dựng, Hà Nội Tiêu chuẩn Xây dựng Việt Nam (TCXDVN 356 : 2005), Kết cấu bê tông bê tông cốt thép tiêu chuẩn thiết kế, NXB Xây dựng, Hà Nội PGS TS Phạm Văn Hội (2006), Kết cấu liên hợp thép bê tông dùng nhà cao tầng, NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội TS Nguyễn Trung Hòa (2003), Kết cấu bê tông cốt thép theo quy phạm Hoa Kỳ, NXB Xây dựng, Hà Nội Đinh Chính Đạo, Lý Trần Cường (2001), ứng dụng kết cấu bê tông cốt thép ứng lực trước kết cấu sàn nhịp lớn, Đề tài nghiên cứu khoa học cấp Bộ 10 Võ Bá Tầm (2006), Kết cấu bê tông cốt thép Phần cấu kiện bản, NXB Đại học Quốc Gia, Tp Hồ Chí Minh 11 Tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN 2737 1995), Tải trọng tác động tiêu chuẩn thiết kế, NXB Xây dựng, Hà Nội 87 Tiếng Anh 12 European standard, Eurocode (2001), Basic of structural design 13 European standard, Eurocode (2001), Design of concrete structures 14 European concrete platform (2007), How to design concrete structures flat slabs 15 M Anitha, B Q Rahman, JJ Vijay (2007), Analysis and design of flat slabs using various codes 16 The Intitution of structural Engineers (2000), Manual for design reinforced concrete building structures to EC2 [...]... sàn bê tông cốt thép ứng lực trước và Các quy định chung 1.1 Tổng quan về sàn bê tông cốt thép ứng lực trước Kết cấu bê tông ứng lực trước là một dạng kết cấu đặc biệt trong kết cấu bê tông cốt thép đã và đang được sử dụng rộng rãi trong xây dựng nhà và công trình Kết cấu bê tông ứng lực trước được thực hiện theo 2 công nghệ khác nhau tùy thuộc vào phương thức sản xuất và thi công Đó là công nghệ căng. .. của động đất theo phương ngang [5] 9 Phương pháp tạo ứng lực trước trong sàn: - Các sàn bê tông ứng lực trước ở Việt Nam hiện nay thường dùng phương pháp căng sau (post tension) có hoặc không dính kết - Sau khi ván khuôn sàn được lắp dựng và kiểm tra theo đúng vị trí thiết kế, tiến hành đặt cốt thép thường và cốt thép ứng lực trước cũng như các thiết bị neo Để đảm bảo cho các cáp ứng lực trước phát... độ cần thiết theo yêu cầu của thiết kế Việc căng cáp được tiến hành theo hai bước : bước một tạo lực căng xấp xỉ bằng 50% lực căng quy định, bước hai tạo đủ lực căng Bước hai chỉ được tiến hành sau khi đã kết thúc bước một cho toàn sàn - Công nghệ căng sau được thực hiện việc căng cốt thép gây ứng lực trước trong kết cấu chỉ sau khi bê tông đổ tại chỗ đạt cường độ ít nhất 80% cấp độ bền thiết kế Điểm... không dầm, được sử dụng chủ yếu trong nhà cao tầng có sàn ứng lực trước - Ngoài ra việc mở rộng lưới cột, giảm chiều cao tầng nhà và các thiết bị, phụ kiện phục vụ cho việc gây ứng lực trước ngày càng được hoàn thiện, gọn nhẹ và hiệu qua, cũng đóng góp nhiều phần quan trọng vào sự thành công của sàn bê bê tông ứng lực trước Tuy nhiên sử dụng kết cấu bê tông ứng lực trước nói chung và công nghệ căng sau. .. tải trọng đặc biệt 1 .2. 3 Bê tông [4] Cường độ chịu nén của bê tông đựơc xác định với mẫu tiêu chuẩn hình trụ: D = 150mm, h = 300mm Cường độ của mẫu bê tông là ứng suất ứng với lực nén N làm mẫu bị phá hoại: fc = N (N/mm2) Ac trong đó: Ac Diện tích ngang của mẫu; N Lực nén phá hoại (1-8) 16 Tiêu chuẩn EC -2 quy định cấp bền của bê tông không nhỏ hơn C30/37 Với cường độ như vậy, bê tông sẽ có biến dạng... nghệ căng trước và công nghệ căng sau [2] Từ đầu những năm 1990 trở lại đây, trước yêu cầu xây dựng nhà nhiều tầng, nhà nhịp lớn tăng mạnh và do công nghệ nước ngoài được đưa vào nhiều theo cùng với vốn đầu tư nước ngoài, công nghệ ứng lực trước đã bắt đầu được dùng trong kết cấu nhà cửa ở Việt Nam chủ yếu là trong kết cấu sàn, và có xu hướng trở nên phổ biến hơn [9] Kết cấu bê tông ứng lực trước được... cao 18,0 1700 1450 29 1 27 5 (DYF) 15 ,2 1 820 1545 22 9 21 7 12, 7 1860 1580 159 150 trong đó: fpk cường độ chịu kéo đặc trưng của cáp; fp0,1k cường độ chịu kéo đặc trưng của cáp tại biến dạng dư 0,1%; Po lực căng trước tại neo; Pmax lực căng trước tối đa Các giả thiết tính toán Phân tích kết cấu được thực hiện trên cơ sở diện tích danh nghĩa của tiết diện ngang thanh căng ứng suất trước và các giá trị... được việc đổ bê tông và phát huy đầy đủ khả năng bám dính giữa bê tông và các thanh căng Các yêu cầu đối với ống lồng theo phương pháp căng sau: - Có thể đổ bê tông một cách an toàn, không gây hư hỏng ống lồng; - Bê tông có thể chịu được các lực do các phần cong của ống lồng gây ra trong quá trình căng và sau khi căng; - Vữa nhồi không rò rỉ vào trong ống lồng khác trong quá trình bơm vữa; - Không bó các... mãn về: - Bê tông chịu nén tại neo; - Sự phá vỡ bê tông; - Neo của các thanh căng theo phương pháp căng trước; - Đổ bê tông giữa các thanh căng Vấn đề độ bền lâu và nguy cơ ăn mòn của thanh căng tại đầu các cấu kiện cũng cần phải được xem xét Hình 1.5 Khoảng cách thông thủy tối thiểu trong thanh căng trước [13] ( là đường kính thanh căng và d kích cỡ lớn nhất của cốt liệu) 21 Bó các thanh căng không được... phụ lục của chứng chỉ kèm theo Có thể giả thiết thanh căng ứng suất trước có đủ tính dẻo thông qua kéo thanh căng nếu fp / fp0,1k k Giá trị k kiến nghị lấy bằng 1 Bảng 1.6 Các thông số chính của cáp ƯLT [16] Loại cáp D fpk fp0,1k Po Pmax (mm) (N/mm2) (N/mm2) kN kN Thông thường 15 ,2 1670 1 420 177 167 (STD) 12, 5 1770 1500 125 118 Đặc biệt 15,7 1770 1500 20 2 191 (SUP) 12, 9 28 60 1580 1 42 134 Cường độ