TÓM tắt LUẬN văn đánh giá hiệu quả chịu lực của sàn bê tông ứng lực trước khi sử dụng các phương án bố trí cáp khác nhau

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG LÊ QUANG VŨ ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ CHỊU LỰC CỦA SÀN BÊ TÔNG ỨNG LỰC TRƯỚC KHI SỬ DỤNG CÁC PHƯƠNG ÁN BỐ TRÍ CÁP KHÁC NHAU Chuyên ngành: Kỹ thuật xây dựng cơng trình dân dụng cơng nghiệp Mã số: 60.58.02.08 TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Đà Nẵng - Năm 2015 N CHAT LUONG download : add luanvanchat@a Cơng trình hồn thành ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS Trương Hồi Chính Phản biện 1: GS.TS Phan Quang Minh Phản biện 2: TS Lê Khánh Toàn Luận văn bảo vệ trước Hội đồng chấm Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ Kỹ thuật xây dựng cơng trình dân dụng công nghiệp họp Đại học Đà Nẵng vào ngày 22 tháng năm 2015 Có thể tìm hiểu luận văn tại: - Trung tâm Thông tin-Học liệu, Đại học Đà Nẵng - Thư viện trường Đại học Bách Khoa, Đại học Đà Nẵng N CHAT LUONG download : add luanvanchat@a MỞ ĐẦU Sự cần thiết đề tài nghiên cứu - Hiện nay, sàn bê tông ứng lực trước căng sau giải pháp ứng dụng ngày phổ biến cơng trình xây dựng Trong q trình thiết kế người kỹ sư bỏ qua giai đoạn chọn phương án bố trí cáp mặt kết cấu Việc lựa chọn ln hướng đến mục đích đạt khả chịu lực lớn cáp hệ kết cấu ổn định - Cáp ứng lực trước sàn bê tơng bố trí theo nhiều phương án khác nhau, bố trí tập trung theo dải bố trí theo kiểu phân bố - Với mục đích cần đánh giá khả chịu lực sàn bê tông ứng lực trước sử dụng phương án bố trí cáp khác thiết kế kết cấu sàn bê tông ứng lực trước Để từ chọn phương án bố trí cáp cho đảm bảo độ võng khả chịu cắt sàn, mang lại hiệu cho cơng trình có ý nghĩa cần thiết Mục tiêu nghiên cứu đề tài - Trong luận văn tác giả tập trung nghiên cứu hiệu chịu lực (khả chịu cắt cục độ võng) sàn phẳng kê cạnh bê tông ứng lực trước sử dụng phương án bố trí cáp khác nhau: cáp bố trí tập trung dải cột theo phương cáp phân bố - Đưa nhận xét, so sánh phương án bố trí cáp, từ đưa việc chọn phương án bố trí cáp hợp lý ứng với phương án mặt kết cấu N CHAT LUONG download : add luanvanchat@a Đối tượng phạm vi nghiên cứu đề tài - Đối tượng nghiên cứu: Phương án bố trí cáp sàn phẳng bê tông ứng lực trước căng sau - Phạm vi nghiên cứu : Nghiên cứu thay đổi phương án bố trí cáp cho loại sàn phương có nhịp lớn, nhỏ khác với dải cáp tập trung cột cáp phân bố ảnh hướng đến độ võng khả chịu cắt So sánh phương án bố trí cáp cho sàn phẳng bê tơng ứng lực trước Phương pháp nghiên cứu - Phương pháp lí thuyết: Tìm hiểu lý thuyết tính tốn sàn bê tơng ứng lực trước căng sau theo tiêu chuẩn Mỹ ACI 318 – 2008 - Phương pháp tính tốn: sử dụng phần mềm Safe để phân tích sàn phẳng bê tơng ứng lực trước, tìm nội lực, số lượng bó cáp tương ứng bố trí cáp theo phương án khác Với phương án bố trí khác kiểm tra lại kiện chuyển vị phần mềm Safe - Tổng hợp số liệu, nhận xét, rút kết luận kiến nghị Bố cục luận văn - Chương 1: Tổng quan sàn bê tông ứng lực trước - Chương 2: Các phương pháp tính tốn sàn bê tơng ứng lực trước - Chương 3: Ví dụ tính tốn N CHAT LUONG download : add luanvanchat@a CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ SÀN BÊ TƠNG ỨNG LỰC TRƯỚC 1.1 LỊCH SỬ HÌNH THÀNH VÀ PHÁT TRIỂN BÊ TÔNG ỨNG LỰC TRƯỚC TRÊN THẾ GIỚI Trong năm 1928-1929, kỹ sư tiếng người Pháp E Freyssinet lần chứng minh cần sử dụng loại thép có cường độ cao để nâng cao lực gây ứng lực trước bê tơng lên tới 4000 kG/cm2 triệt tiêu toàn tổn hao ứng suất nguyên nhân xảy trình thi công sử dụng kết cấu Đến năm 1939, E Freyssinet sáng chế công cụ căng thép loại kích rỗng hai neo hình có độ tin cậy cao việc giữ hai đầu cốt thép căng không bị tuột đảm bảo cho truyền lực căng vào kết cấu q trình thi cơng sử dụng Năm 1940, giáo sư người Bỉ G Magnel sáng chế hệ thống mang tên ơng, hai sợi dây thép kéo căng đồng thời neo nêm kim loại hai đầu Tại Nga, nhà khoa học A.A Gvodiep, B.B Mikhailôp, P.L Pasternăc… từ năm 1930 cơng bố cơng trình giới kết cấu bê tông ƯLT Ở Châu Âu, kết cấu bê tông ƯLT phát triển nhanh chóng Pháp, Bỉ đến Anh, Đức, Thụy Sỹ, Hà Lan Trong gần 500 cầu xây dựng Đức từ năm 1949 đến 1953 có 350 cầu bê tông ứng lực trước N CHAT LUONG download : add luanvanchat@a Ở Châu Á, nước khu vực, kết cấu BT ƯLT ứng dụng phổ biến phần nhờ sản xuất loại thép cường độ cao, loại cáp ƯLT, loại neo phụ kiện kèm theo phù hợp với tiêu chuẩn tiên tiến Hiện nay, lĩnh vực xây dựng nhà cao tầng, sử dụng bê tơng ƯLT cho phép tăng kích thước lưới cột giảm chiều dày sàn, khối lượng thép giảm đáng kể 1.2 TÌNH HÌNH SỬ DỤNG BÊ TƠNG ỨNG LỰC TRƯỚC Ở VIỆT NAM Kết cấu bê tông ứng lực trước nghiên cứu ứng dụng Việt Nam từ năm 60 kỷ XX Cầu Phủ Lỗ kết cấu chịu lực nhà máy đóng tàu Bạch Đằng cơng trình ứng dụng cơng nghệ bê tông ứng lực trước đơn vị thiết kế nước thực Từ năm 80 kỷ trước đến nay, công nghệ bê tông ứng lực trước phát triển Việt Nam nhanh chóng với trình độ tiên tiến giới Trong xây dựng cầu, trước năm 1990 thực việc chế tạo dầm độ lớn phục vụ cho cơng trình cầu lớn mà điển hình cầu Thăng Long Trong giai đoạn gần (sau 1990) xây dựng cầu việc chế tạo hệ dầm đúc sẵn nhịp lớn, công nghệ bê tông ứng lực trước căng sau áp dụng cho kết cấu cầu nhịp lớn Trong xây dựng cơng trình dân dụng công nghiệp, hàng loạt silô, tháp chứa nhà máy xi măng Hoàng Thạch, Hà Tiên… có đường kính lớn từ 24 đến 30m cao tới 63m, N CHAT LUONG download : add luanvanchat@a thiết kế dùng bê tông ƯLT căng sau Nhờ vậy, chiều dày thành silô giảm đáng kể từ 30cm xuống 20-25cm so với silô dùng bê tông thường (từ 40cm đến 50cm) Trước đây, công tác thiết kế gây ứng lực trước cơng ty nước ngồi đảm nhận Nhưng từ khi, cơng trình Nhà Điều Hành Đại học Quốc Gia Hà Nội đơn vị thiết kế, thi công giám sát nước thực vào năm 1995 đánh dấu bước phát triển lĩnh vực xây dựng nhà cao tầng Việt Nam Cho đến nhiều nhà cao tầng, cơng trình cơng nghiệp, cơng trình cơng cộng đơn vị thiết kế, xây dựng nước ứng dụng công nghệ bê tơng ứng lực trước ngày có hiệu quả: + Trung tâm Thông tin Thương mại Hàng Hải Quốc tế 21 tầng, có tầng hầm với tổng diện tích 10000m2 + Hệ khung cơngxon có độ vươn tới 8m 12m đỡ khán đài Cung thể thao tổng hợp Quần Ngựa Hà Nội, chung cư cao tầng 27 Huỳnh Thúc Kháng… Qua đó, nói cơng nghệ bê tơng ƯLT trở nên phổ biến xây dựng nhà cao tầng đô thị lớn thành phố nước 1.3 NHỮNG ƯU ĐIỂM CỦA SÀN BÊ TÔNG ỨNG LỰC TRƯỚC Giải pháp sàn bê tông ƯLT nhà cao tầng có ưu điểm so với sàn bê tông cốt thép thông thường sau:  Cung cấp giải pháp cho không gian kết cấu nhịp lớn Với công nghệ bê tông ƯLT, lưới cột kết cấu cao tầng N CHAT LUONG download : add luanvanchat@a ngày khơng cịn bị giới hạn mà lên đến 10m Nhờ vậy, kiến trúc sư dễ dàng việc xây dựng phương án mặt theo hướng cơng linh hoạt, thống đãng mà khơng làm tăng giá thành cơng trình  Giảm giá thành xây dựng Theo số liệu hãng xây dựng nước ngồi số cơng trình xây dựng nước gần cho thấy giá thành xây dựng cơng trình giảm từ đến 12% (so với kết cấu bê tông thường) tùy thuộc vào tổng diện tích sàn sử dụng bê tông ƯLT Hiệu kinh tế việc sử dụng sàn bê tơng ƯLT nhà cao tầng thấy rõ đồ thị so sánh với kết cấu dầm sàn thông thường không gây ứng lực trước  Giảm thời gian thi công Thời gian thi công kết cấu sàn bê tông ƯLT giảm đáng kể so với kết cấu bê tông thường do: + Giảm công tác ván khn ván khn đóng phẳng đơn giản + Giảm công tác cốt thép lượng thép kết cấu ứng lực trước cấu tạo đơn giản + Tiến độ thi công sàn tăng nhanh sử dụng bê tông mác cao kết hợp với phụ gia Một số cơng trình xây dựng cho thấy tiến độ thi cơng trung bình 7-10 ngày/ tầng cho diện tích xây dựng 400-500m2/sàn  Giảm chiều cao tầng, nâng số tầng cho cao ốc N CHAT LUONG download : add luanvanchat@a Thường cơng trình cao tầng bị khống chế chiều cao đỉnh cơng trình, với phương án dùng sàn bê tông ƯLT cho phép giảm chiều cao tầng nên ta nâng thêm số tầng cho cơng trình 1.4 KẾT LUẬN CHƯƠNG Thơng qua nội dung nghiên cứu Chương 1, thấy bê tông ứng lực trước ứng dụng rộng rải toàn giới Việt Nam.Chương nghiên cứu phương pháp thiết kế sàn phẳng bê tông ứng lực trước N CHAT LUONG download : add luanvanchat@a CHƯƠNG CÁC PHƯƠNG PHÁP TÍNH TỐN SÀN BÊ TƠNG ỨNG LỰC TRƯỚC 2.1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ SÀN BÊ TÔNG ỨNG LỰC TRƯỚC Ngày nay, sàn bê tông ƯLT giải pháp tối ưu cho kết cấu nhà cao tầng sàn nhà công nghiệp chịu tải trọng động lớn So với phương pháp căng trước thường chế tạo nhà máy thi cơng sàn bê tông ƯLT theo phương pháp căng sau sử dụng phổ biến thực tế Bên cạnh đó, vật liệu dùng cho sàn bê tông ƯLT phải đáp ứng tiêu chuẩn cao so với bê tông cốt thép thông thường 2.1.1 Về bê tông: Bê tơng ƯLT u cầu bê tơng có cường độ chịu nén cao vào độ tuổi sớm hợp lý với cường độ chịu kéo cao so với bê tông thường, co ngót nhỏ, đặc tính từ biến nhỏ giá trị môđun đàn hồi cao, đảm bảo cường độ biến dạng 2.1.2 Về cốt thép Trong thép cường độ cao, có hàm lượng cacbon cao so với thép cán nên có cường độ cao Thép cường độ cao sử dụng cho cấu kiện bê tơng ƯLT nói chung bao gồm dạng sợi, cáp dạng 2.1.3 Các vật liệu khác + Ống gen: Đối với bê tơng ƯLT căng sau dính kết cần đặt sẵn ống gen bê tông N CHAT LUONG download : add luanvanchat@a 10 2.3.3 Phương pháp phần tử hữu hạn Phương pháp PTHH công cụ có hiệu lực để giải tốn từ đơn giản đến phức tạp nhiều lĩnh vực Thực chất phương pháp chia vật thể biến dạng thành nhiều phần tử có kích thước hữu hạn gọi phần tử hữu hạn Các phần tử liên kết với điểm gọi nút Các phần tử phần tử liên tục phạm vi nó, có hình dạng đơn giản nên cho phép nghiên cứu dễ dàng dựa sở số quy luật phân bố chuyển vị nội lực Kết cấu liên tục chia thành số hữu hạn miền kết cấu có kích thước nhỏ tốt phải hữu hạn Các miền kết cấu gọi PTHH, chúng có dạng hình học kích thước khác nhau, tính chất vật liệu giả thiết khơng thay đổi phần tử thay đổi từ phần tử sang phần tử khác Kích thước hình học số lượng phần tử khơng phụ thuộc vào hình dáng hình học tính chất chịu lực kết cấu (bài toán phẳng hay tốn khơng gian, hệ hay hệ vỏ ) mà phụ thuộc vào yêu cầu mức độ xác tốn đặt Lưới PTHH mau, nghĩa số lượng phần tử nhiều hay kích thước phần tử nhỏ mức độ xác kết tính tốn tăng, tỷ lệ thuận với số phương trình phải giải Các đặc trưng PTHH phối hợp với để đưa đến lời giải tổng thể cho toàn hệ Phương trình cân tồn N CHAT LUONG download : add luanvanchat@a 11 hệ kết cấu suy cách phối hợp phương trình cân PTHH riêng rẽ cho đảm bảo tính liên tục tồn kết cấu Cuối cùng, vào điều kiện biên, giải hệ phương trình cân tổng thể để xác định giá trị thành phần chuyển vị nút Các thành phần dùng để tính ứng suất biến dạng phần tử 2.4 MƠ HÌNH CÁP ỨNG LỰC TRƯỚC 2.4.1 Quỹ đạo cáp ứng lực trước tải trọng cân Quỹ đạo cáp thường lựa chọn tuân theo dạng biểu đồ mômen tác dụng tải trọng tiêu chuẩn nhằm đạt hiệu tốt hạn chế độ võng 2.4.2 Mơ hình cáp ƯLT phương pháp PTHH Trong phương pháp PTHH, cáp ƯLT kết cấu bê tơng mơ hình theo: mơ hình phân bố, mơ hình bao mơ hình rời rạc 2.5 KIỂM TRA KHẢ NĂNG CHỐNG CẮT CỦA SÀN Sau tính tốn nội lực kết cấu phải tiến hành kiểm tra khả chống cắt sàn vị trí đầu cột 2.6 KIỂM TRA ĐỘ VÕNG SÀN BAO GỒM ĐỘ VÕNG NGẮN HẠN VÀ ĐỘ VÕNG DÀI HẠN 2.7 QUY TRÌNH TÍNH TỐN SÀN BÊ TƠNG ỨNG LỰC TRƯỚC Bước 1: Tính toán sơ chiều dày sàn Bước 2: Xác định tải trọng cân Bước 3: Cơ sở chọn hình dạng cáp Bước 4: Xác định độ lệch lớn N CHAT LUONG download : add luanvanchat@a 12 Bước 5: Xác định hình dạng cáp lực ƯLT Bước 6: Tính tổn hao ứng suất Bước 7: Xác định số lượng phân bố cáp Bước 8: Phân tích sàn phương pháp PTHH (sử dụng phần mềm SAFE) Bước 9: Kiểm tra ứng suất trường hợp tải trọng Bước 10: Kiểm tra khả chịu cắt Bước 11: Kiểm tra độ võng 2.8 KẾT LUẬN CHƯƠNG Để tính tốn nội lực sàn bê tơng ứng lực trước phương pháp tính tốn phương pháp trực tiếp, phương pháp khung tương đương phương pháp phần tử hữu hạn Trong đó, với phát triển khoa học máy tính phương pháp phần tử hữu hạn ứng dụng rộng rãi cho kết xác Phương pháp phần tử hữu hạn mơ hình hóa làm việc kết cấu thực tế, đặc biệt kết cấu siêu tĩnh phức tạp Thiết kế sàn theo phương pháp PTHH giúp cho người kỹ sư dễ dàng tính tốn khả chịu cắt độ võng sàn hay thay đổi giá trị ta thay đổi thông số đầu vào Phương pháp PTHH kết hợp với phương pháp tính tốn theo cân tải trọng giúp cho việc thiết kế sàn trở nên đơn giản đạt kết tin cậy N CHAT LUONG download : add luanvanchat@a 13 CHƯƠNG VÍ DỤ TÍNH TỐN 3.1 SỐ LIỆU TÍNH TỐN 3.2 CÁC THƠNG SỐ ĐẦU VÀO Vật liệu: Bê tông C30, cáp T15 (ASTM 416M-Grade 186) Tải trọng: Tải ULT cân bằng: w=0,8 x 6,25 = 5,0 (KN/m2) 3.3 CHỌN HÌNH DẠNG ĐƯỜNG CÁP ỨNG LỰC TRƯỚC THEO HÌNH DẠNG BIỂU ĐỒ MƠMEN (ĐỘ TREO CÁP) Để xác định mơmen tồn sàn, ta sử dụng phần mềm Safe.v12 với tải trọng cân = 0,8 trọng lượng thân 3.4 XÁC ĐỊNH CÁC TỔN HAO ỨNG SUẤT 3.4.1 Do tính chùng ứng suất cốt thép: 1 Khi căng phương pháp học, ứng suất hao tính cơng thức sau (đối với thép sợi cường độ cao):   sp  Rs ,ser    0,22   0,1. sp  Trong sp trị số ứng suất trước giới hạn thép kéo căng, trị số chọn theo quy phạm, sợi thép cường độ cao căng phương pháp học ta có 1.05 sp  1680  sp  1600( MPa )  sp  p  Rs ,ser     sp  p  0.3Rs ,ser 0.95 sp  1680  0.3  sp  530.5( MPa ) với p  0.05 sp Chọn  sp  1460(MPa) N CHAT LUONG download : add luanvanchat@a 14 Ta có: 1460   1   0, 22  0,1 1460  133,14( MPa) 1680   3.4.2 Do chênh lệch nhiệt độ cốt thép thiết bị căng: 2 Ứng suất hao 2 xảy bê tông đông cứng điều kiện dưỡng hộ nhiệt Do cơng trình thi cơng điều kiện bình thường nên 2 = 3.4.3 Do biến dạng neo đặt thiết bị căng: 3 Khi đóng neo xuất lực trượt nhẹ, đệm ép sát vào kết cấu trước neo chốt chặt, trượt làm giảm ứng suất cáp căng 3  l1  l2 Es ( MPa) l Trong đó: - l: chiều dài cốt thép căng, mm Trong phương pháp căng sau l chiều dài đoạn thép cấu kiện Để thiên an tồn ta tính hao tổn 3 lớn đoạn thép cách chọn l = lmin; lmin đoạn thép ngắn đoạn thép ứng suất trước Dựa mặt sàn, ta lấy l = 17000 (mm) - l1 biến dạng êcu hay đệm neo bêtông, lấy (mm) - l2 biến dạng neo hình cốc, êcu neo, lấy (mm) Ta có:   11 2.106  235,3( MPa) 17000 N CHAT LUONG download : add luanvanchat@a 15 3.4.4 Do ma sát cốt thép với thành ống: 4 Trong phương pháp căng sau, ms tính theo công thức:      sp 1    e    Trong đó: e = 2.7183 số logarit tự nhiên  ,  : hệ số, tra bảng TCVN356:2005 có   0.003,   0.35  : chiều dài tính từ thiết bị căng đến tiết diện tính tốn, m;  : Tổng góc chuyển hướng trục cốt thép, radian;  sp : lấy không kể đến hao tổn ứng suất; - Do ứng suất hao tổn tính toàn sợi cáp nên để thiên an toàn ta tính cho sợi dài có lmax = 34m (m) > 25 (m), cáp căng hai đầu nên hao tổn tính đến nhịp, ta có  = 34/2 = 17 (m) -  (rad): tổng số góc quay trục cốt thép từ đầu đến quỹ đạo Có thể đo trực tiếp thước tỷ lệ tính gần cách sau: Coi đoạn cáp uốn cong cạnh huyền tam giác tương ứng Ta có: =21+10.2 Dựa vào sơ đồ ta có giá trị góc xoay sau: 1 = tg1 = 60 =0.0143 (rad) 4200 2 = tg2 = 60  80 =0.0333 (rad) 4200 N CHAT LUONG download : add luanvanchat@a 16 Vậy có:  =2x0.0143 + 10x0.0333 = 0.3616 (rad) Ta có:     1460 1  0,003140.350.3616   226.47( MPa) e   3.4.5 Do từ biến nhanh bê tông: 5 = 3.4.6 Do co ngót bê tơng: 6   30(MPa) 3.4.7 Do từ biến bê tơng: 7 Xảy sau q trình chịu nén lâu dài; bêtông nặng:   150  bp  bp  0.75 Rbp Rbp   300  bp Rbp  bp  0.75 Rbp Trong đó:   1: hệ số với bêtơng đóng rắn tự nhiên  bp : ứng suất nén bêtơng q trình nén trước, có kể đến tổn hao ứng suất cốt thép ứng với giai đoạn làm việc cấu kiện Rbp : Cường độ bêtông bắt đầu chịu ứng lực trước Ta : 7 = 300x1x0.8 = 240 (MPa) 3.4.8 Tổng tổn hao ứng suất - Tổng hao tổn ứng suất :  h   i 1 i 865( MPa) - Ứng suất hiệu thép là: N CHAT LUONG download : add luanvanchat@a 17  hq   sp   h  1460  865  595( MPa) 3.5 TÍNH TỐN SỐ LƯỢNG CÁP TRONG CÁC DẢI - Lực ứng lực trước yêu cầu cho dải: Pyc  M (kN) s Trong đó: M mơmen tải cân gây ra, tính toán phần mềm safe - Lực ứng lực trước cho cáp: P1   hq  140 140  595   83,3(kN ) 1000 1000 - Số lượng cáp cần thiết: n  Pyc P1 3.6 VÍ DỤ TÍNH TỐN KHẢ NĂNG CHỊU LỰC CỦA SÀN KHI SỬ DỤNG PHƯƠNG ÁN BỐ TRÍ CÁP TẬP TRUNG DẢI TRÊN CỘT TRÊN PHƯƠNG (THAY ĐỔI NHỊP KHÁC NHAU) 3.6.1 Phương pháp tính tốn - Bố trí lại cáp: Từ số lượng cáp ban đầu tính tốn được, bố trí cáp tập trung dải cột với số lượng 70% số cáp tính được, bố trí cáp phân bố nhịp 30% số cáp tính - Phân tích lại mơ hình: Bố trí (mơ hình hóa) số cáp tính tốn vào Safe với tải trọng vật liệu ban đầu Phân tích mơ hình để lấy nội lực dải tính tốn - Lấy kết nội lực: Độ võng, khả chống cắt sàn 3.6.2 Kiểm tra ứng suất cho sàn: Khi sử dụng, sàn chịu tải trọng: Lực ứng lực trước, hoạt tải, tĩnh tải N CHAT LUONG download : add luanvanchat@a 18 - Lực ứng lực trước: P  nAc hq Trong đó: n: Số lượng cáp Ac=140 (mm2): Diện tích cáp Tùy thuộc vào hình dạng cáp, lực ứng lực trước gây tải trọng cân tác dụng lên sàn hướng xuống hướng lên, tải cân có giá trị: w Tại nhịp, lực hướng lên: 8 P  s ( MPa) l  bd w Tại đầu cột, lực hướng xuống:  P  e2 ( MPa) l  bd Trong đó: - bd : Bề rộng dải - l: khoảng cách điểm uốn cáp 3.6.3 Khả chịu lực a Kiểm tra khả chịu cắt Kiểm tra cắt (chọc thủng) B2 [Theo tiêu chuẩn ACI 318-08] Điều kiện chịu cắt: vc  vc  VuA   M ue  c   vu  Ac  Jc 207,1 206  0,   0, 77( MPa) 0, 75 1,12 0, 75  0,368 vu  0, 29  30  0,3 1,066  1,908(MPa) N CHAT LUONG download : add luanvanchat@a 19 Có vc  vu ; thỏa điều kiện chịu cắt Vậy sàn đủ khả chịu cắt b Kiểm tra độ võng Độ võng lớn với tổ hợp DCONN2 (1,0DEAD+1,0LIVE+1,0LPAT1) : 27,87 mm Không đảm bảo độ võng giới hạn theo ACI 318-08 3.7 VÍ DỤ TÍNH TOÁN KHẢ NĂNG CHỊU LỰC CỦA SÀN KHI SỬ DỤNG PHƯƠNG ÁN BỐ TRÍ CÁP PHÂN BỐ ĐỀU (THAY ĐỔI NHỊP KHÁC NHAU) 3.7.1 Phương pháp tính tốn - Mơ hình hóa mặt kết cấu: Mơ hình cột, sàn, vách… Tạo dải tính tốn vào mơ hình safe N CHAT LUONG download : add luanvanchat@a 20 - Xác định số lượng cáp ban đầu: Theo số lượng cáp chọn toán 3.3 Lấy số cáp phân bố (gần đều) nhịp - Bố trí lại cáp: Bố trí cáp phân bố mặt kết cấu - Phân tích lại mơ hình: Bố trí (mơ hình hóa) số cáp tính tốn vào Safe với tải trọng vật liệu ban đầu Phân tích mơ hình để lấy nội lực dải tính tốn - Lấy kết nội lực: Độ võng, khả chống cắt sàn 3.7.2 Bố trí cáp mặt kết cấu - Theo tiêu chuẩn ACI số lượng tối thiểu bó cáp qua gối tựa 02 bó khơng phụ thuộc vào số lượng cáp bó - Khoảng cách bó cáp: khoảng cách lớn bó cáp lần chiều dày sàn (8*300=2400mm) 1,5m trừ trường hợp bố trí cáp hỗn hợp (vừa tập trung vừa phân bố theo phương) - Việc bố trí cáp phải đảm bảo kiện ứng suất nén trước trung bình hiệu ứng 0,9Mpa Để hạn chế ứng suất gây co ngót, nhiệt độ,…khi khoảng cách bó cáp lớn 1,4m cần bổ sung cốt thép thường - Khoảng cách nhỏ cáp không lấy nhỏ 45mm sử dụng cáp có đường kính danh nghĩa đến 12,7mm 50mm cho cáp có đường kính lớn - Tại đầu cấu kiện, khoảng cách tim cáp khơng nhỏ ds (đường kính cáp) - Theo phương X: 95 cáp chia thành 31 bó N CHAT LUONG download : add luanvanchat@a 21 - Theo phương Y: 87 cáp chia thành 29 bó - Cáp đơn (strand) đặt ống gen chứa cáp 3.7.3 Khả chịu lực a Kiểm tra khả chịu cắt Kiểm tra cắt (chọc thủng) B2 [Theo tiêu chuẩn ACI 318-08] Điều kiện chịu cắt: vc  VuA   M ue  c   vu  Ac  Jc Trong đó: vc  223,3 229,8  0,   0,85( MPa) 0, 75 1,12 0, 75  0,368 vu  0, 29  30  0,3  0,893  1,856( MPa) Có vc  vu ; thỏa điều kiện chịu cắt Vậy sàn đủ khả chịu cắt b Kiểm tra độ võng Độ võng lớn với tổ hợp DCONN2 (1,0DEAD+1,0LIVE+1,0LPAT1) : 24,72 mm Đảm bảo độ võng giới hạn theo ACI 318 : 08 N CHAT LUONG download : add luanvanchat@a 22 3.8 SO SÁNH, ĐÁNH GIÁ VÀ ĐƯA RA NHẬN XÉT Bảng 3.6 Bảng so sánh giá trị nội lực chuyển vị phương án bố trí cáp mặt Phương án bố Nội lực Ứng suất Qmax Mtu cắt (KN) (KN.m) (KN/m2) trí cáp Tập trung dải cột Phân bố Chuyển vị TC TT (mm) 207 390,3 0,77×103 25,00 27,87 223 440,6 0,85×103 25,00 24,72 3.9 KẾT LUẬN CHƯƠNG - Về độ võng: Độ võng sàn theo phương án bố trí cáp tập trung dải cột, có phân bố phần cáp nhịp (theo tỷ lệ cáp N CHAT LUONG download : add luanvanchat@a 23 tập trung dải nhịp 70% cáp tính tốn ban đầu, cáp phân bố nhịp 30%) có độ võng lớn phương án bố trí cáp phân bố với lượng cáp - Về nội lực: Nội lực (bao gồm lực cắt đầu cột mô men tương đương) lực cắt theo phương án bố trí cáp tập trung dải cột nhỏ so với phương án bố trí cáp phân bố với lượng cáp giống N CHAT LUONG download : add luanvanchat@a 24 KẾT LUẬN Đối với sàn phẳng bê tông ứng lực trước căng sau, tính tốn với tải trọng cân hợp lý sử dụng phương án bố trí cáp phân bố thỏa mãn độ võng nhịp ứng suất cắt gối, phương án bố trí tập trung dải cột lại khơng đảm bảo độ võng Điều chứng tỏ phương án bố trí cáp phân bố hiệu khả chịu lực so với phương án bố trí cáp tập trung dải cột N CHAT LUONG download : add luanvanchat@a ... chịu lực sàn bê tông ứng lực trước sử dụng phương án bố trí cáp khác thiết kế kết cấu sàn bê tơng ứng lực trước Để từ chọn phương án bố trí cáp cho đảm bảo độ võng khả chịu cắt sàn, mang lại hiệu. .. chịu lực lớn cáp hệ kết cấu ổn định - Cáp ứng lực trước sàn bê tơng bố trí theo nhiều phương án khác nhau, bố trí tập trung theo dải bố trí theo kiểu phân bố - Với mục đích cần đánh giá khả chịu. .. tài - Trong luận văn tác giả tập trung nghiên cứu hiệu chịu lực (khả chịu cắt cục độ võng) sàn phẳng kê cạnh bê tông ứng lực trước sử dụng phương án bố trí cáp khác nhau: cáp bố trí tập trung