Luận văn thạc sĩ Chuyên ngành Kỹ thuật xây dựng: Nghiên cứu thiết kế kết cấu dầm bê tông lắp ghép theo tiêu chuẩn châu Âu

LỜI CÁM ON

“Tác giả xin trân trọng cảm ơn các thầy cô Trường Đại học Thủy lợi: đặc biệt là các cần

bộ, giảng viên; các thiy cô Bộ môn Xây dung dân dụng và Công nghiệp, Khoa Công trình, Ban Đào tạo trường Đại học Thủy lợi đã giúp đỡ và tạo diều kiện cho tác giả"hoàn thành bản luận văn này,

“ác giả xin cảm ơn sâu sắc đến thấy PGS.TS Nguyễn Anh Dũng đã trực tiếp hưởng dẫn, giúp 46 tận tình cho tác giả hoàn thành luận văn.

“Tác gid cũng xin trân trọng cảm ơn các Lãnh đạo và đồng nghiệp nơi tác giả đang côngtie đã quan tâm tạo điềuthuận lợi hỗ tra, giúp đỡ tác giả trong việc thu thậpthông tín,bu trong quá tình thực hiện luận văn.

Xin cảm ơn gia đình, bạn bè lớp cao học 28XD11 đã giúp đỡ và động viên tác giảtrong quá trình học tập và nghiên cứu để có thể hoàn thành luận văn này,

Do điều kiện thời gian và chuyên môn còn hạn chế nên luận văn không tránh khỏi những thiểu sót Tác giả rit mong nhận được sự chỉ dẫn và đóng góp ý kiến của các thầy giáo cô giáo, các nhà khoa học vàic đồng nghiệp đluận văn được hoàn thiệnhơn,

Ha Nội, ngày thẳng nấm 2022"Tác gid luận văn

Bùi Ngọc Sơn

LỜI CAM DOAN

Tác giả xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của bản thân tác giả Các kết quảnghiên cứu và các kết luận trong luận văn là trung thực, không sao chép từ bắt kỳ một nguồn nào và dưới bắt ky hình thức nào Việc tham khảo các nguồn ti liệu (nếu có) đã

được thực hiện trích dẫn và ghi nguồn tà liệu tham khảo đúng quy định

Tácluận văn

Bùi Ngọc Sơn

7 Kếtcấu nội dung luận văn

CHUONG 1 TONG QUAN VỀ DAM LAP GHÉP VÀ TIÊU CHUAN CHAU ÂU kết qua đạt được

VỀ THIẾT KE KET CAU BE TONG 5

1.1 Phan loại dằm lắp ghép 51.2 Tiêu chuẩn thiết kế châu âu và định hướng áp dung is 1.2.1 Tinh hình áp dung các tiêu chuẩn thết kế kết cấu tại Việt Nam và định hướng hội nhập 1s 1.2.2 Tông quan về hệ thống tiêu chuẩn Châu Âu 0

1.2.3 Định hướng áp dụng tiêu chuẩn Châu Âu ti Việt Nam 20

1.3 Tình hình áp dụng kết cấu bê tông lắp ghếp tại Việt Nam 21

Kết luận chương 1

'CHƯƠNG 2 CƠ SỞ LÝ THUYET THIẾT KE KET CAU DAM BTCT LAP GHÉI

‘THEO TIÊU CHUAN CHAU ÂU 24

2.1 Lý thuyếttính toán dim bê tng cốt thép hip ghép 24

3.1.5 Tinh các đặc trưng tiết diện tại iết điện nứt và không nứt 39402.2 Lý thuyết tính toán dim bê tông cốt thép bán lip ghép “2.2.1 Thiết kế win cho dầm bê tông cốt thép bán lắp ghép 49

2.2.2 Kiểm tra biển dang trong dầm bê ông cốt thép bán lắp ghép, si Kết luận chương 2

CHƯƠNG 3 TÍNH TOÁN THIET KE DA ÔNG LAP GHÉP THEO TIÊU

CHUAN CHAU Al 38

3.1, Tin tin thiết kế dầm bê ông cốt thép lắp ghép sẽ 3.21 Tính toán sức kháng mômen giới han và sức kháng cất giới hạn s

3.1.2 Tính các đặc trưng tiết diện tại tiết điện nứt và không nứt 60

DANH MỤC HÌNH ANH.

Hình 1.1 Loại dằm: 8Hình 1.2 Dim,én cao tường lửng đỡ sàn chữ T ghép, ° Hình L Dim dạng tưởng lng biên (dim cao chữ L) đỡ các cắu kiện sàn rỗng: (a Sử cdụng chốt với đầu cột bằng gỡ đỡ; (b) Các 15 chốt ở cuối dim; (c) Sử dụng liên kết tắm hẹp với mặt cột "Hình 1.4 Dim biên tiết diện chữ L: (a) liên hop (di) và (b) không liên hợp "2

Hình 1.5, Liên kết dim liên tục và nữa cứng (Thí nghiệm bi Elliot và Ferrera tại Đại học Nottingham, Vương quốc Anh), 1B"Hình L6 Thanh thép chịu kéo cao với fy = 600 Nim 15

Hin 2.1 (a) Chi tết thép gia cường cho dim lắp ghép chữ L; (b) Chi tiết mặt cắt thục cia dim biên (Courtesy of Creagh Concrete, Bắc Irelad) 25 Hình 3.2 Phương pháp thiết kế cho sức kháng mômen giới hạn của dim chữL 6

Hình 2.3 Thép (dai) chịu cắt giữa dim chữ L và bản sàn 30

Hình 2.4 Ứng suất cắt trên tiết diện dim chữ L: (a) khi X < họ (b) khi X > hợ (©) khi

X > by nlhumg ứng suất cắt lớn nhất nằm ở chân của phan phía trên của đầm 31

Hình 25 Thi trong dim: (a) Khả năng chịu cit eta cốt dai Vass (b) Khả năng chịu nến của thanh giẳng Vins a Hình 2.6 Thiết kế cốt thép phần để trong dim chữ L 4 Hình 2.7 Cốt thép chịu un và cắt trong mặt cắt chữ nhật căng ứng suất trước Š

Hình 2.8 Dim bán lắp ghép với kha năng chịu mô men âm đọc theo dng ngoài cột 45

Hình 2.9 Cốt thép chịu cắt b& mặttiếp xúc trong dm bán lắp ghép: (a) chốt đơn và 18

rãnh trong cấu kiện sàn lõi rổng (heu); (b) móc đai trong các lỗ rãnh trong mặt vat của

heu: (c) móc dai ở trong phần đỉnh ca nứa trên của sàn 41 Hình 2.10 Làm dốc phần cubi các edu kiện lõi rỗng để tạo chỗ đổ bê tông toàn khối shịu cắt cho dim 48 Hình 2.11 Thiết ế trang thái gid hạn trong dim bá

“quanh các mỗi n

lip ghép (a) giai đoạn 1 khi be

ông đổ tại chỗ côn ướt, (b) giai đoạn 2 khi phần định đã cứng 50

Hình 2.12 Các đặc tính tiết điện ở các giai đoạn biến dang trong bê tông bán lắp ghép.(a) Giai đoạn 1: chưa nứt Ka, (b) Giai đoạn 1: đã nứt Kea, (e) Giai đoạn 2: chưa nứt.

Kz (có 1 phần nứt từ giai đoạn 1), (4) Giai đoạn 2: nứt Kea, 33

Hình 2.13 Các đặc tính tiết điện ở các giai đoạn biến dang trong bê tông bán lắp ghép.

(©) Momen và biến dang (cho Mu > Ma và Mộ > Mea) “ Hình 2.14 Định nghĩa các thuật ngữ để kiểm tra biển dạng trong dim bán lắp ghép %6Hình 3.1 Dim BTCT lắp ghép ết diện chữ L 38 Hình 3.2 (a) Chi tết thép gia cường cho dim lắp ghép chữ L ú

DANH MỤC BANG

Bảng 1.1, Danh mục hệ thông tiêu chuan xây đụng EurocodesBảng 2.1 Giá trị của +'ð/ tại phía trên của chân

Bi1e 2.2, Giá trị của #/%" tai trục trung hòa.

Bảng 2.3 Khoảng cách các thanh tối da để kiểm soát vết nức

3237

PHAN MO DAU

1ý do chon đề tài

Hiện nay kết cầu bé tông cốt thép (BTCT) vẫn là kết cấu được sử dụng rộng rã tại

nước ta, Tại Việt Nam, theo các thống kế sơ bộ, các công trình xây dụng từ kết cầu be tông cốt thép chiếm 70% tổng số công trình xây dựng,

Kết cấu bê tông cốt thép được sử dụng rộng rãi nhờ những wu điểm sau: Giá thành thấp: bé tông được chế tạo chủ yếu tir các vật liệu sẵn có như đá, sỏi, cát Các vật liệu khác như xi mang, thép đắt tiền hơn nhưng chỉ chiếm tỷ trong khoảng 1/6 đến 1/5 tổng khối lượng: Khả năng chịu lực lớn: khả năng chịu lực của bê tông cốt thép lớn hơn rất nhiều so với các dang vật liệu khác như gạch, đá, gỗ Hơn nữa, khác với các loại vật liệu xây đựng có nguồn cốc tự nhiên, bê tông cốt thép à vật iệu nhân tạo nên thông qua việc chế tạo có thể hựa chọn các tinh năng mong muỗn: Độ ben cao: bê tổng

là một loại đả do đó có khả năng chịu ăn mỏn, xâm thực tử môi trường cao hơn các vật

liệu như thép, gỗ Chỉ phí bảo dưỡng do đó cũng thấp hơn; Khả năng tạo hình khối làng: trước khi đông cứng thi bê tông ở dang hỗn hợp lỏng và déo nên có Khả năng

trúc nhờ.

tạo các hình khối phù hợp y hệ thống vấn khuôn: Khả năng chống cháy tố: trong ngưỡng dưới 400°C thi cường độ của bê tông không bi suy giảm

đáng ké, hệ số dẫn nhiệt của bê tông cũng thấp nên giúp bảo vệ cốt thép ở nhiệt độ

cao: Khả năng hấp thụ năng lượng tố: các kết cấu làm bằng bê tông cốt thép thường 66 khối lượng lớn nên có khả năng hap thụ lực xung kích tốt

BTCT được chia thành BTCT Hiện nay theo công nghệ sản xuất và thi công,

toàn khối truyền thống và BTCT lấp ghép Trong đó BTCT toàn khối vẫn được sửBTCT nói chung Tuydung phổ biến hơn do tận dụng được nhiều ưu điểm của kết

nhiên nó cũng còn nhiều hạn chế như: Nang nề: các kết cấu xây dựng làm từ bê tông

cốt thép thường có nhịp tương đổi nhỏ, chỉ phí xây dựng nền mỏng cao Nhược điểm

này hiện được khắc phục đáng kể bằng việc sử dụng kết cấu bê tông dự ứng lực hoặc. ết cầu bé tông cường độ cao kết hợp với các giải pháp xây dựng hợp lý; Thời gian thi công lâu bể tông cin thỏi gian để đông cứng, trong thôi gian này chất lượng bê tông

chịu nhiễu ảnh hưởng của thời tết, môi trường Nhược điểm này có thể khắc phục

thấp: việc tháo dỡ vận chuyển và ti sử dụng bê tông sau khi sử dung nit tổn kếm và ông đúc sẵn lắp ghép hoặc bán lắp ghép: Khả năng ti sử dung ách sử dụng bê

tiêu bao nhiều công sức; Chỉ phí cho hệ thống ván khuôn.

Thể giới nổi chung và Việt Nam nói ring đang ngày một phát triển vì thể như cầu về xây dựng ngày cảng được chủ trong tiến độ thự tế phải nhanh hơn, chỉ phí xây dựng thấp hơn Vì thé việc nghiên cứu các biện pháp cũng như những vật iệu mới sẽ cúp ý do đó đẫy nhanh tiến độ xây dụng cũng như giảm được nhiễu chỉ phí xây lấp Vì

cấu kiện bê tông cốt thép lắp ghép được phát triển và ứng dụng ngày càng phổ biển. Khắc phục những nhược điểm còn tồn tại của BTCT truyền thống Bê tông lắp ghép nói chung và dầm bê tông lắp ghép nói riêng hiện nay đang được sử dụng rất rộng rãi trên khắp thể giới và cả ở Việt Nam đặc biệt là trong các công trình dân dụng và cầu đường, Với những ưu điểm nỗi bật so với BTCT truyền thống như sau: Tiêu hao điện năng cho các chế phẩm bê tông cốtthép đối với Im2 nhà ở ft hơn 3 lin so với các công nghệ sản xuất bê tông cốt thép hiện nay;êu hao nguyên vật liệu cơ bản (xi măng, cát sỏi, đã dim ) ít hơn 1.5 lần so với xây dựng liền khối và sử dụng panel: Gia tăng 15 ~ 204% diện tích hữu dụng so với xây gạch: Giảm giá thành của các kết cầu chịu lực trong nhà, có tính tới chỉ phí được boi hoàn từ việc gia tăng điện tích; Yêu cầu về tay nghề của công nhân xây đựng không khit khe do khối lượng công việc không

nhiều tại địa điểm thi công cũng nhữ tại đây chuyỂn công nạiNgoài ra, uu diém công nghệ xây dựng lắp ghép giúp rút ngắn thời hạn thi công 1,5 lẫn so với xây gach

và xây liền khối; Các kết cấu đều được sản xuất trên đây chuyển trong nhà máy, do đó

đảm bảo kiểm soát được chất lượng; Giảm khỏi lượng các kết cấu chịu lực; Khéi lượng kết cấu không lớn, do dé trên công trường thi công không cần các thấp cầu có sức nâng lớn; Giảm chi phí vận chuyển; Tính đa dạng của các chỉ tiết cho phép ứng

dạng chúng vào bất ci giải pháp kiến trúc nào trong U

‘Vi thể việc “Nghiên cứu thiết kế kết cấu dam bê tông lắp ghép theo tiêu chuẩn châu

Aw” là góp phần vào việc phát trién ngành kết cầu BTCT và có tính cấp thế, phù hợp với tình hình phát triển xã hội trong tương lại của đất nước ta nói chung và phát triển ngành xây dựng nói riêng.

2 Mục đích nghiên cứu

~ Nghiên cứu công nghệ lắp ghép và ứng dụng vào thiết kế kết cầu dim bê tông lắp

ghép theo tiêu chuẩn Châu Âu.

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 3.1.Dbi tượng nghiên cửu

~ Đối tượng nghiên cứu: Kết cầu dằm tong lấp ghép trong công tình xây dựng 4.2 Phạm vỉ nghiền cứu

Pham vi nghiên cứu: Các giải pháp lắp ghép và hướng dẫn tính toán kết cầu dam bê

tông theo tiêu châu Châu Âu 4 Cách tiếp cận đề tài

Ding các thi liệu của nước ngoài về kết cấu dằm bê tông lip ghép như tiêu chuẩn Eurocode 2;ich Precast Concrete Structures của tác giả Kim S.Elliott; các tà liệukhác đã nêu ra ở mục tài liệu tham khảo, để nghiên cứu và đúc rút ra phương pháp bd ‘tri và tính toán kết câu dim bê tông lắp ghép.

5 Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu tài liệu của nước ngoài và các bai toán đưa ra, tinh toán kiểm chứng vàphát tiễn để tải để áp dung cho các công trinh trong nước, Từ đó rt ra được phươngpháp bốvà tinh toán kết cấu dim bê tông lắp ghép để áp dụng tính toán cho các,công trình thực tế trong tương lai

6 Dự kiến kết quả đạt được

Hệ thống được lý thuyết tính toán kết cấu dim bê tông lắp ghép và đưa ra các vi dụ

tính toán theo tiêu chuẩn Châu Âu.

7 Kết cấu nội dung luận văn

Ngoài những nội dung quy định của một bản luận văn thạc sĩ như: Phần mở đâu, kếtnghị, danh mục tài liệu tham khảo, luận văn gồm có 3 chương nội dung

“Chương 1 : Tổng quan về dim lắp ghép và tiêu chuẩn Châu Âu về thiết kể kết cầu bê tông.

Chương 2 : Cơ sở lý thuyết thiết kế kết cấu dim bê tông cốt thép lắp ghép theo tiêu chuin Châu Âu,

“Chương 3: Tính toán thiết kế dim bê tông lắp ghép theo tiêu chuẩn Châu Âu.

¡ liệu tham khảo.

CHƯƠNG 1 TONG QUAN VE DAM LAP GHÉP VÀ TIÊU CHUAN CHAU AU VE THIET KE KET CAU BÊ TONG

1.1 Phân loại dim lắp ghépDam là cắt

tiết điện dang lãng trụ với khả năng chịu tốn (300.800kNm) và chị cắt (100-500 kN)

kiện chủ yếu nằm ngang khi chịu lực trong hệ kết cấu khung Chúng cólớn, Trong các tiêu chuẩn sản phẩm của Châu Âu, chúng tạo thành một phin của các

‘edu kiện kết cấu tuyển tinh” theo BS EN 13225 (2013) nhưng chú ý rằng tiêu chuẩn này là chỉ cho bản thân dim đơn và không mở rộng ra thiết kế cho các dim trong hệ khung Trong một kết cau bê tông lắp ghép, im phải đỡ được trọng lượng bản thân

của các tắm sin và cổ đủ khả năng chịu ác tổ hợp tải trọng có thể xuất hiện, ví dụ lực

xoắn sẽ xuất hiện trong giai đoạn xây dựng khi các edu kiện sin đặt về một phía củadầm Những yêu cầu này cần phải xem xét trong cả việc thiết kế dim và t

nối giữa dim và cột

Dim được phan làm hai loại: bên trong và bên ngoài (biên) Các dim bên trong thường, chị tôi trong đội ứng vì các tắm sin đặ ở cả di phía của dim, vàvì vay tt điện của

im bên trong là đối xứng như Hình 1.1a Tiêu chuẩn thiết kế giới hạn thường là tối

thiểu hóa chiễu cao dim dé tối đa hóa khoảng tring của ting và giảm chia cao phía dưới (đownstand)-như định nghĩa trong hình mày Vì lý do này, các dằm phía trongthường được thiết kế rước để tối đa hỏa tính năng cia kết cầu Để tố thể chiều caophía dưới (he downstand), một phần của dầm có thé bị lõm vào trong chiều dày của tắm san, dang dầm này gọi là dim chữ T ngược Dim bên trong có thé được thiết kế kết hợp với tắm sin với vai trò như là cảnh chịu nén - xem phần 2.3.

Dim bên ngoài (dầm biên) là dầm chịu tải không đối xứng LẤy ví dụ như dim cao

phía ngoài rong Hình 1.2, lực xoắn sẽ sinh ra khi các tắm sàn đặt lên chốt đỡ vi đường tác động của tải trọng không trùng với trong tâm của dằm Lực xoắn vi vậy phải xemxét trong quá trình thiết kế.

"Để các dim biên không bị mắt ôn định bên do mảnh, các giới hạn về chiều cao h và bé tông bạ của dim được quy định trong EN 1992-1-1, mục 5.9 Các quy định này xét trong trường hợp dim không có đủ giing bên trong kết cấu hoàn thiện, Một lượng biển

dạng bên bằng I/300 phái được giả thiết như là biến dạng hình học ban đầu trong quátình kể im dưới điều kiện không gig, trong đỏ Ila tổng chiều đài của dim "Trong kết cấu hoàn thiện, các giảng từ các cầu kiện được lên kết có thể được đưa vào tính toán, í dụ ging do các tắm sàn liên kết vào dim, Các ảnh hướng thứ cấp tong liên kết với mắt én định bên có thể bỏ qua trong tiêu chun nếu khoảng cách giữa các

hạn chế xoắn lạ là

“Trường hợp lâu dài: lye = 50b„/(h/b„) và W/by $2.5 an

“Trường hợp tạm thời: lọ, = 70b„,/(h/b„)* và ñ/b„< 3.5 ay

Trong trường hợp điỄn hình, h=500 mm và b„=175 mm, thi dim sẽ được liên kết bởi(0x175/(500/175)!2)xI03=8.63 m, giá trị này có thể làcác tắm sàn một khoảng

giới hạn cho một số dim.

‘Mat sắt ngang ễt diện có thé Tà ình chữ nhật, nhưng để tránh phải đặt vin khuôn ti biên bên ngoài dim, tết điện thường có hình L như tong Hình 1.1b Các dim với

phan phía trên cao được biết tới là dim “tường lửng” (spandrel) như Hình 1.3, trong

đồ các iên kết để ngăn lật dim cung cắp bởi các thanh thép nhô ra từ cột Những dim „ ví dụ chúng sẽ hình thành mộtnày thường được sử dụng theo chu vi

hàng rio cho bãi đỗ xe khi sử dụng làm *Tưởng lửng” thường được sử dụngđể tạo thành một lớp bao khô xung quanh chu vi của tòa nhà bằng cách làm một tắmchắn thời lạm thời giữa các ting co liên tiếp, Cúc dim biên không cần có yêu cầu trước ~ hình dang không đối xứng của chúng la lý do chính, nhưng chiều cao của dằmbiên không bị giới hạn cũng là lý do cho việc này Các dim biên có thể được thiết kế

liên hợp với tắm sin, nhưng vì một số lý do được đề cập ở trên thường không cin

thiết phải làm việc này

ae eee Chiu cao phía dưới tit 150.em thưởng chia bất cho PTLương "hết cho 50 hoặc 75

“Chiếu rộng phá trên tối

¬Chiếu cao bụng dưới từ

ad 150 đến 800 mm, Pin du co the Kéo đài

= cong\250 din thingy chia et cho

40mm thường chin 7 HOHE 100

‘Dim biên hình L chịu tai trọng sản không đối xứng Phần của dim đỡ sản được gọi là “phần phía đưới", và phần thân chính được gọi là "phần phía trên” Có hai loi dim biên được thể biện trong Hình L4:

Loại I, là loại có phần phía trên rộng và được sử dụng như một phần của tiết điện chịu.

lye (Hình L4b).

Loại II, là loại có phần phía trên hep và được sử dụng như ván khuôn cổ định cho các tim sản và được coi là toàn khối với phần bê tông đổ tai chỗ tại cụ

các tắm sàn (Hình

"Hình L2 Dim biên cao tường ling đỡ sin chữ T ghép

“Trong các dim loại I b rộng ti thiểu của phần phía trên phải rong khoảng 150 — 175 mm BE rộng biên là tổng của chiều dài tắm đỡ sin đã chuẳn hóa (75 mm), một khoảng

dung sai (10mm) và một khoảng dé dé bê tông tại chỗ (50mm), đưa đến là tổng kích thước sẽ bằng 135mm Vì vậy, bé rong tối thiểu của dim loại I sẽ là khoảng 300 mm BE rộng phía trên của dim loại II là 75 ~ 100 mm, và b rộng tối thiểu là khoảng 250 ‘mm, Chiều cao bé nhất thường được xác định thông qua kích thước của mỗi nỗi ở cuối dầm Chiều cao tối thiêu sẽ bằng chiều cao của sin hs công với chiều cao tối thiểu phía dưới của dim là 150 mm,

“Thiết kế dim là dựa trên các quy tắc thiết kế kết cầu bê tông cốt thép

suất trước cho các điều kiện biên và điều kiện tải trọng cụ thẻ Digu kiện biên có thể là dầm đơn giãn hoặc dim liên tục.

ô lông ứng

10

Hình 1.3 Dam dang ting lửng biên (dam cao chữ L) đỡ các cầu kiện san rong

(a) Sử dụng chất với đầu cột bằng gỡ đồ; (b) Các lỗ chất ở cuối dam; (c) Sử dụng liên

Kết tắm hep tới mặt cột.

“Hình 14 Dim biên tds điện chữ L: (a) liên hop (ái) và (b) không liên hợp Nghiên cứu gin đây (Elliott và es, 2005) đã chỉ ra rằng các gối đỡ nữa cứng đủ hiệu

quả như gối đỡ cứng hoàn toàn khi có thể cung cắp hệ số cổ định lê tới 0.7 (gồi =0

và ngàm =1) như được thể hiện trong Hình 1.5 Mô men tới hạn tại thời điểm phá

hoại My = -I77 và -184 kNm, hệ số uốn tung bình Moffabd?

180.5x10°/27.2x300x454? = 0.108, khoảng 0.65 mô men cân bằng của sức kháng sirdụng x/d = 0.45 tại vị tí góc xoay giới hạn theo quy định của EN 1992-1-1, mục

5.6.4(2) Thựcthi nghiệm đã vượt quá giá trì Ma được dự đoán dựa trên cường độ chấy của thép (f-520 N/mm”) thanh phía trên số 3 H16 quá 33%, điều này thể hiện rằng gối đỡ dim nữa cứng có thể dang được thiết kế quá an toàn

2

Hin L5, Liên kế dẫn lên tục và nữa cứng (Thí nghiệm bởi Eliot và Ferrera tei Đạihọc Nottingham, Vương quốc Anh)

Không giống như thiết kế bê tông cốt thép toàn khối, mật cắt iết diện và thép (hanhđược thiết kế để thỏa man các yêu cầu cho trước, thiết kế bê tông lắp g

lại Một bộ các tết diện dim đã được chun hóa và quyết định từ trước sẽ được chọn để sin xuất ại nhà mấy theo các yêu cẫu của đa số kết cầu công tình, Các thanh thp, chịu uốn và cắt được tính toán tối ưu về số lượng tương ứng với kịch thước mỗi dim,

“Các thiết kế được chun hóa và chuẩn bị từ trước cho các dim và có thé chỉ thay đổivề chicao, bé rộng và số lượng thanh thép Các chương trình tính đơn giản hoặc cácbảng tính được sử dụng để lam việc này Các phan tiếp theo sẽ minh họa phương pháp

Mae dù người thế kế có thé chọn bất kỳ loại bể tông nào, nhưng trong thực hành nhà sản xuất sẽ mong mudn hạn chế chỉ còn hai loại, một là cho b tông cốt thép thông thường, vi loại còn lại cho bê tông ứng suất trước Cho lý do thực hành của việc tháo đỡ, loại bê tông C32/40 được sử dụng cho dim bê tông cốt thép thông thường và loại bê tang C40/50 đến CS0/60 được sử ung cho dằm bê tông ứng suất trước Tương tụ.

loại thép được sử dụng là thép thanh có độ do cao với [a=500 Nimm, Các thấp thanh,

100 Nimm? có ở một số nước như trong Hình 1.6 thì có gờ

có fy au có thể cải thiện khả năng bám dính Mặc dù thép cac bon thấp là hoàn toàn phù hợp, nhưng giá thành.

và về mặt nhẫn của nó làm cho việc sử dụng loại thép này kém hắp dẫn hon, Thép các

bon thấp được sử dụng làm các chỗtiên kết vì có thé tốn cong bằng tay vào vỉ

cầu Một loa thép thanh căng trước ~ loại ao cáp (b sợi son) bện từ 7 đây có cườngđộ trong khoảng fix = 1750 và 1860 N/mm” Soi thép căng trước sẽ không được sử.dụng vì yêu cầu độ lớn của lực trong dim,

Lớp bè tông bao vệ thép thanh phải đảm chống chay và các yêu cầu về độ bền lâu, Phương phip thong thường dé cổ định được lớp bê tông bảo vệ là quy định nó như một

ï dẫn khi thiết kế dim Các bề mặt ngoài có tiếp xúc XC3 thường phải có lớp bảo vệkhoảng 30 hoặc 40 mm, trong khi các bé mặt trong ( loại XC1) có lớp bảo vệ là 25mm, Khoảng thông thủy giữa thép thanh chịu kéo phải thỏa mãn EN 1992-1-1, mục

7.33 và Bảng 7.3, Ví dụ nếu ứng suất thép khi chịu tổ hợp tả trọng giả tĩnh là 310'NmnẺ (tức là 0.876/1.4) và bề rộng nứt giới han dưới 0.3 mm, khoảng hở giữa thanhthép sẽ là < 110 mm, Số lượng thanh thép ti thiểu theo mye 9.2.1.1(1) và thỏa mãncông thức sau

Aomn = 0-26fermbed/fyx nhưng > 0.0013b,d d3)

Trong đó by = bề rộng trung bình của vùng kéo Với dim chữ T với cánh chịu nén, bể rng của dầm sẽ được kế thêm trong tính toán giá tị của by, Ví dụ nếu fa = 32 N/mm

fan = 3/02 Nim? thì As nis/bel = 0.26x3.02/500 = 0.00157 > 0.0013.

Các tiết điện mà có diện tích cốt thép nhỏ hơn Aco thì phải xem như là tiết diện không cốt thép (xem EN 1992-1-1, mục 12) Diện tích lớp nhất của thép chịu kéo và chịu nén thì đựa theo mặt cắt nguyên của bể tông như sau Asnx <0.0A.

Hình 1.6 Thanh thép chịu kéo cao với fyk = 600 Nimm2,

1.2 Tiêu chuẩn thiết kế châu âu và định hướng áp dụng.

1.2.1 Tình hình áp dụng các tiêu chuẩn thiét kế kắt cấu tại Việt Nam và định hướng

hội nhập

Hệ thống tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam trước đây được hình thành qua nhiều năm, chủ yếu dựa trên sự chuyển dich từ các tiêu chuẩn của Liên Xô, Anh Quốc, Hoa Kỷ, 1SO, Trung Quốc Sự hình thành các tiêu chuẩn xuất phát từ nhu cầu thực tế đòi hỏi qua các thời ky mã chưa có sự đồng bộ và hệ thống ngay tir đầu Trong bối cảnh nước ta đang trong quá trình hội nhập đầy đủ vào nền kinh tế thể giới, một trong những nhiệm vụ rit quan trong của ngành Xây dựng và cũng là đòi hỏi của quá tình hội nhập Tà đỡ bô rào cân kỹ thuật, soát xét và xây dựng hệ thống tiêu chuẩn xây dựng đồng bộ, hiện đại, hài hoà và tiệm cận với tiêu chuẩn quốc tế, tạo điều kiện cho quá trình hội nhập của ngành Xây dựng với các nước trong khu vực và thể giới

“Trong những năm qua đã diễn ra một số sự kiện và những nội dung cam kết quan

trong của Việt Nam trong quá trình hội nhập:

+ Khu vực mậu dich tự do ASEAN AFTA - Free Trade Area đề ra các chương tình,

trong đó có việc dỡ bỏ các rào cán kỹ thuật Theo đó, tiêu chuẩn quốc gia của các nước

thành viên ASEAN Việt Nam là thành viên từ 28/7/1995 phải hải hoà trên cơ sở soở 3 mức khá

sánh và chấp thuận các chuẩn quốcc nhau: đồng nhất, tương đươngvà không tương đương,

+ Ngày 26/01/1999, Thủ tướng Ct inh phủ đã ra Quyết định 06/1999/QĐ-TTg phê

duyệt Nghị định thư để thực hiện cam kết đợt đầu trong khuôn khổ Hiệp định khung

VỀ hợp tác dich vụ ASEAN, Theo đó, nước ta cam kết thực hiện xoá bỏ rào cần như

giấy phép xây dưng, chứng nhận, đồng thi tiên hành xây dưng các tiêu chuln quy chuẩn hai hoà để thực hiện ARTA, ngoài việc phá bỏ hàng rào thuế quan, trong đó có tiêu chun kỹ thuật

+ Hội nghị Bộ trưởng Kinh tế các nước ASEAN vào thắng 11/1992 ở Mania đã thành tip Uy ban tr vấn về tiêu chuẩn và chất lượng của ASEAN ACCSQ - ASEAN Consultative Commitee on Standards and Quality Hiện nay ACCQS có 4 nhóm công

tác Working Group từ tháng 3/1998: 1 Nhóm WGI - nhóm.y dựng các Hiệp định

thừa nhận lẫn nhau MRA; 2 Nhóm WG2 - nhóm quan lý và công nhận, theo đồ cácnước tham gia vào các Hiệp định thừa nhận lẫn nhau của các tổ chức khu vực và quốc

16, hợp lý hoá các văn bản pháp quy, quy định kỹ (huật, nguyên tắc thủ tục các nước thành viên liên quan đến 20 nhóm sản phẩm wu tiên hoà nhập tiêu chun; 3 Nhóm

'WG3 - nhóm tiêu chuẩn và sự đánh giá phủ hợp, xem xét việc hài hoà các tiêu chuẩn,

cộng tác trong hoạt động tiêu chun hoá quốc i chứng nhận sản phim, thử nghiệm vàchứng nhận hệ thống chất lượng; 4 Nhóm W4 - nhóm thông tin tiêu chuẩn và sự phù hop cùng thống nhất xuất ban tập chí Tiêu chusn và Chit lượng ASEAN

+ Tổ chức Thương mại thể giới WTO thành lập 1995 và cho đến nay đã có 150 nude thành viên, WTO có 3 công cụ pháp lý: 1 Hiệp định chung về thuế quan GATT -General Agreement on Tariffs and Trade cho mua bán hàng hoá; 2 Hiệp định chung về

thương mại dịch vụ GATS -General Agreement on Trade in Services cho mua bán

dịch vụ 3 Hiệp định các vấn đỀ sử hữu tr tuệ có liên quan đến thương mại TRIPS -Agreement on Trade - Related Aspects of Intellectual Property Right Gia nhập WTO,

Nam phải đồ bồ các rào cản bares gém rầo cân thuế qua fio cân kỹ thuậtchuẩn kỹ thuật, rào cán v thể chế kinh doanh Trong Hiệp định về rào cản kỹ thuậttrong thương mại TBT - Agreement on Technical Barries to Trade của WTO còn có

16

{Quy trình biên soạn, chấp thuận và áp dụng tiêu chun" được áp dụng cho tit cả cácnước thành vig t cả các nước thành viên là“Thông điệp mà WTO gửi đến

mại toàn cầu cần tới những tiêu chuẩn toàn cầu" Thông điệp của ISO, IEC, ITU vàWTO gửi các nước thành viên nhân ngày Tiêu chuẩn quốc tế 14/10/1997,

1.2.2 Tang quan về hệ thẳng tiêu chuẩn Châu Âu

Eurocode là hệ thống tiêu chuẳn về thiết kể kết cấu công tình áp dụng cho các nước nước trên thể giới đưa vào sử dụng.thuộc Liên minh Châu Âu va dang được nhiễ

“Trong quá tình hội nhập hiện nay, vi soạn hệ thống iêu chủ

yng đồng bộ, hiện đại, hài hoà, tiệm cận vớ tiêu chuẫn quốc tế à một trong những nhiệm vụ quan trọng đối với ngành xây dựng.

Hệ thống tiêu chuẩn Eurocodes là một bộ tiêu chuẩn vé kếtcông trình do Tiểu ban kỳ thuật CEN/TC250 soạn thảo và được Uỷ ban Tiêu chuẩn hoá Châu Âu (CEN) ban âu từ năm hình để áp dụng chung cho các nước thuộc Liên minh châu Âu EU Bắt

1975, Uy ban của Liên minh châu Âu đã quyết định một chương trình hành động trTinh vực xây dựng trong đó đối tượng của chương trình là loại bỏ rào cản kỹ thuậttrong thương mại và tiến tối hai hoà các quy định kỹ thuật Trong khuôn khổ của chương trình, một loạt các quy tắc kỹ thuật bài hoà trong thiết kế xây dựng đã được bình thành 48 thay thé cho các quy tắc trong tiêu chuẩn quốc gia các nước thành viên Đến giữa năm 1980, những tiêu chuẩn đầu tiên về kết cấu công trình thuộc hệ thông tiêu chuẩn Eurocodes đã ra đời Cho đến nay các tiêu chuẩn này phát triển thành hệthống bao gdm 10 téu chuẳn chính, chia thành 4 nhóm

~ Nhóm 1 - Cơ sở thiết ké kết cầu: EN 1990 (Euroeode 0);

Bang 1.1 Danh mục hệ thẳng tiêu chuẩn xây dựng EurocodesMã hiệu tiêu chuânNội dung Tiêu chuân

Eurocode 0; Cơ sở thiết kế kết cầu

EN T900: 2002Eurocode = Cơ sở thất xế kết cầu,

'EN1990:2002/AT 2005.Etrocode = Cơ sở thết xế kết cầu,

Eurecode 1: Các tac động tên kết câu công tình

Be the động chung - Trong lượng rêng cba vặt Neu, Wong lượng

passers Asana bn than của kết câu và oat ti ten công trình)

'ENT901-12: 2002 -Các tác động chung - Tac động lên kết câu do tệp xúc với 10a,

LÊN 1901-13: 2003, "Các tác động chung - Tả trọng tuyết

TEN 1681-1.2- 2005, "Các tác động chung - Tả rong gidTÊN 1861-15: 2003 (ac tác động chung = Tac động nhiệt

TEN 1901-16: 2008, “Các tác động chung - Tae động trong qua Winh Ti sông,

TEN 1901-17: 2008, “Các tác động chung - Tác động do va đập vàEN 1991-2 2003,Tả trọng lưu thông tên câu.

"EN 1981-3- 2008Tae động của câu trục và may móc,

EN 1861-1-2006Tae động tên sid và bề chứa.

'Eurocode 2: Thiết kế kết cầu bộ tông

'ENTS821.1: 200,“Quy tắc chung và quy tắc cho nhà

TÊN 1902-12: 2008‘Quy tie chung - Thiết kê kết câu chu Ta.

"EN 19822: 2005'Câu bê lòng cối thep - Thiết RE và các quy tắc thế Xế eh tết

"EN 1982:3-2008Kt cầu tưởng chân và bễ chữa chất tổngEurocode 3: Thiết kế kết cầu thep.

'ENTSBET.T: 2005‘Quy tắc chung va quy tắc cho nhà

LÊN 1983-12: 2008,‘Quy te chung - Thệt kế kết câu chịu T02,

TÊN 1999-13: 2006‘uy tắc chung = Các quy tắc BB sung đôi với cầu kiện tâm tạo hình.nguội

TEN T9551 2008.‘Guy tie chung = Cae quy We bố sung đỗ với hếp không gr

TEN 1685-15 2008.‘uy tắc chung - Cầu Ken tâm,"Bo Bên vàn dinh của kết câu võ

TEN 1803-17: 2007-Độ bên va On định cua kết câu ty Thop tâm cht rọng ngang,

EN 1893:1.6- 20077

LÊN 1903-18: 2005Thiết kệ mội nội

EN 1393-19: 2005.Đo bên mô.

LÊN 1995-1 10 2005.Lựa chọn vat lêu 66 tinh bên đai

TÊN 1903-111 2008Thất kề kết câu cd bộ phận chu xe,

TEN 1883-1.12- 2007Những vẫn 48 chung - Thép cường đồ ao

LÊN 1993.2 = 2008Câu thép,

TEN 190331: 2008“Thi, Gg RR Tap và tụ,

EN 1995-5.2 2006.Tháp wy 6ng khó -ông khói

LÊN 1993-4.1- 2007 316

LÊN 1603-42: 2007 Bộ chia

"EN 1003-4.3: 2007 "Đường ông,TEN 1999.5: 2007 Ci

LÊN 1999.6 2007Ket cầu đỡ cầu trụ,

le 4: Thiết kệ kết cầu iện hợp thép và bê tông.

EN 7900-11200‘Quy te chung va quy tắc cho nhà

TEN 1604-12: 2005.‘Quy tae chung - Thiết kề kết câu chịu ia

LÊN 1994.2 = 2005‘Quy the chung và quy tắc cho cầu‘Eurocode 6: Thiết kệ kết câu gỗ,

TEN 185-1 2006Những vận đề chung ~ Guy tắc chung và quy tbe che nhà.

LÊN 1905-12 2004.Những vận đề chung = Thit kế kế câu chu

LÊN 18952 -2004Cầu

Euroeode 6: Thiết kẽ kết cầu khỏi xây

'ENT98E1.1: 2005‘Quy the chung cho kết cu xây có cội indp và không có cội thỏ

LÊN 1990-12: 2005‘Quy the chung - Thiết kệ chụ lửa cho kết câu

LÊN 1096.2 2006(Can nhậc thật kệ, la chọn vật lệu và thị công khối xâ

18

EN 1998-7205 TPivgni pháp nh Gon in đổi vớ RE cấu xây Không có cối nạo,

‘Eurocode 7: Thiết kẻ địa ky thuật

EN T857-1-2007 Guy tác chung

EN 1997-22007 Khảo sal va thrnghigm đặt nên,

Eurocode 8: Thiết kẽ kết câu chịu động đất

EN T998-T- 2002 “Quy tic chung táo động địa chân và quy tấc cho nhã

TÊN 1908.2-2005 Câu

EN 1998-3-2005 ‘anh Si và sữa chữa nhà

EN 1096-4 2008 Si, bản bê và đường ông

EN 1998-5 2004 ‘Mong, kết câu tưởng chân vã văn đã đa kỹ ThuậtEN 1096-6 2005 Tháp, tụ và ông thói

Eurocode 9: Thiết KE kết câu nhôm.

EN T998.1.1:2007 Quy tắc chung

EN 1908-1-2- 2007 Thi sổ kết sâu chu lờ.

EN 19091-32007 Kết câu nhạy căm với meTÊN 1608.1.4- 2007 Kết cậu tạo hình nguội dạng Tả

EN 1998.1.5- 2007 Kết cầu dang võ

- Nhóm 2 - Các tác động lên kết cầu công trình: EN 1991 (Burocode 1);

= Nhóm 3 - Các yêu cầu thiết kế cụ thể cho từng loại kết cấu: EN 1992 ữ EN 1996 vàEN 1999 (Burocode 2 ữ Burocode 6 và Eurocode 9);

~ Nhóm 4 - Thiết kế dia kỹ thuật và kháng chấn cho công tình: EN 1997 va EN 1998(Eurocode 7 và Eurocode 8)

CCác tiêu chuin Eurocodes đều được chia thành các phẫn: các quy định chung yêu cầu cụ thể đối với từng dạng kết cấu Danh mục các phần của hệ thống tiêu chuẩn Eurocodes được đưa ra trong bảng 1.1 [*|

“Trong hệ thông tiêu chun Eurocodes còn có các tiêu chuẳn trích dẫn được áp dụng

đồng thời Các tiêu chuin tích dẫn này quy định việc đánh gid chất lượng sản phẩm xây dựng, phương pháp thir và quy tinh thí công, quản l chất lượng xây dựng Các tiêu chuân này hiện nay đang được Bộ Xây dựng chỉ đạo thực hiện chuyên dịch thành.tiêu chuẩn Việt Nam.

‘Tir năm 1990 đến nay hệ thống tiêu chuẩn Eurocodes đã được đưa vào áp dụng tại các nước thành viên dé ly ý kiến về những vướng mắc trong quá tình sử dụng Đến nấm

2015 hệ thống này sẽ được hoàn chỉnh và bắt đầu chính thúc bắt buộc áp dụngrong,

‘qué trình áp dung CEN đã đưa ra nguyên tắc chuyển đổi [1, 2]

uyên the chung của hệ thống tiêu chuẫn được chấp nhận và chuyển dich nguyên văn toàn bộ nội dung;

- Các thông số chính của hệ thống tiêu chuẩn được nghiên cứu lựa chọn phù hợp với

điều kiện từng nước và đưa vào các Phụ lục Quốc gia;

= Số hiệu a chuẩn Eurocode được gitt nguyên và bé sung mã hiệu Quốc gia của các nước thành viên lên trước ví dụ như BS EN 1990; NF EN 1991

1.2.3 Định hướng áp dụng tiêu chuẩn Châu Âu tại Việt Nam

Cuối năm 2010, tại Vương quốc Anh, đoàn đi hiểu Bộ Xây dụng do ông Nguyễn Trang Hòa - Vụ trưởng Vụ Khoa học Công nghệ Moi trưởng lim trưởng đoàn đã tới

thăm Viện Tiêu chuẩn Anh và được giới thiệu về nội dung cũng như định hướng phát

tri của hệ thing tiêu chuẩn Eurocodes tai Châu Âu Nội dung thông tn bao gằm: ~ Nội dung cơ bản của hệ thông tiêu chuẩn Eurocodes;

- Nguyên tắc chuyển đổi, áp dụng hệ thống tiêu chuẩn Eurocodes tại các nước thành

chuẩn Eurocodes Định hướng phát tiễn của hệ thing

Hệ thống tiêu chuẳn Eurocodes được áp dụng sẽ mang lại những uu thể sau đây:

(1) Đưa ra những tiêu chí và phương pháp thiết kế chung nhằm đáp ứng các yêu cầu xà đồ bền, dn định, khả ng chịu lữa và tabi thọ công tình;

(2) Đưa ra cách hiểu thông nhất về thiết kế giữa chủ đầu tư, người thiết kể, nhà thầu,nhà quản lý ;

(3) Tạo điều kiện thuận lợi cho việc trao đổi dich vụ xây dựng giữa các quốc giathương mại các sản phẩm xây đựng:

(4) La eơ sở thẳng nhất cho việc nghiên cứu và phát iễn công nghiệp xây dựng: (5) Cho phép tạo ra những công cụ hỗ trợ thiết kế và phẳn mềm thiết kế chung;

20

(6) tăng cường sự hợp tác chặt chẽ giữa các tổ hức, cá nhân trong và ngoài nước tronghoạt động xây dựng

(Quyết định số 198/QĐ-TTy ngày 09/02/2018 của Thủ tướng Chính phủ về việc Phê duyệt Để án Hoàn thiện hệ thống tiêu chuẩn, quy chuẩn kỹ thuật xây dựng với nye tiêu tổng quát là hoàn thiện hệ thống tiêu chui1 quy chuẩn kỹ thuật xây dựng trên lãnh thổViệt Nam:

+ Đồng bộ, đ

đủ, đáp ứng yêu cầu quản lý nhà nước và các hoạt động trong xâ

+ Đảm bảo an toàn trong xây dựng; chống that thoát ling phi;

iên tiến, nông cao năng uất lao động; + Khuyến khích áp dụng các công

+ Hướng tới các tiêu chí xanh, tiết kiệm tài nguyên, năng lượng;

++ Bảo vệ mỗi trường, phat iển bin vững, bảo vỆ an ninh quốc gia

“Quyết định số 900/QĐ-R"ĐĐTQ ngày 29/06/2018 của Trưởng Ban chỉ đạo ĐỀ án Hoàn thiện hệ thống tiêu chuẩn, quy chuẩn kỹ thuật xây dựng (thuộc Bộ Xây dựng) về việc triển khai quyết định số 198/QĐ-TTg.

Bộ Xây dụng: ĐỀ xuất quy hoạch định hướng, danh mục và ộ tình biên soạn TOVN sắt li về các vẫn để chung sin phẩm, hàng hóa vật iệu và cơ khí xây đựng, nhà ,công sở, công trình công cộng, công nghiệp nhẹ, công trình hạ ting kỹ thuật, quy. hoạch xây dựng và các TCVN còn lại đến nã 202L.

1.3 Tình hình áp dụng kết cấu bê tông lắp ghép tại Việt Nam

“Công nghệ xây dụng từ các edu kiện tắm lớn lắp ghép đã được Việt Nam nghiên cứuvà áp dụng tử cuối 1960 và phát tiển mạnh tong thập niên 70 của thể kỹ trước Ban đầu cũng là hệ kết cấu khung dim gác các tim sản đúc sin nhưng sau đó các khu

chung cư lớn như Giảng V6, Thành Công, Kim Liên, Thanh Xuân, Nghĩa Đô (Hà

Nội) và một số khu nhà ở tai TP Hải Phòng, Việt Tủ, Thanh Hóa, Nghệ An được ình thành từ công nghệ lắp ghép tắm lớn

Giai đoạn 1970 - 1980 là giai đoạn phát triển mạnh của công nghệ xây dựng theo phương pháp lắp shép thể nhưng còn nhiễu mặt tổn tại của các công nh giai đoạn này như sự áp dụng ào at theo kiểu "phong trào" cùng với việc kiểm soát chất lượng xây dựng bị buông lỏng, công tác bảo trì công trình gin như không tồn tại khiển tình trang xuống cấp nghiêm trọng của hầu hết các khu nhà lắp phép mặc đù mới qua được một phần tư tudi thọ mong muốn, tạo lên hình ảnh *xấu xí" trong cư dân về loại nha này

Kết cấu bê ông lip ghép da đã được sử dụng khá lâu từ những năm 60-70 (nhà chung cu lắp ghép) ở Việt Nam Các công tình sử dụng bê tông hip ghép đã chở lên phd biển ở nước ta, cùng với đồ là nhiễu công ty sản xuất các cầu kiện lắp ghép 1a dồi như Công ty bê tông Xuân Mai; Công ty Bảo Quân; Công ty Amacao để chứng minhcho sự hữu ích và phát triển của bê tông lắp ghép Mặc dã đã được sử dụng tử khá lâuvà hiện nay đã trở lên phd biến nhưng hiện nay ở Việt Nam vẫn chưa có một Tiêu

chuin về thiết kế bê tông lip ghép Vi vậy việc nghiên cứu các tiêu chuẩn các nước tiên tiến như Châu Âu hay Vương quốc Anh là thực sự cần thiết

Kết luận chương 1

Bê tông lắp ghép đúc sẵn nói chung và Dâm bê tông lắp ghép nói riêng không phải

vật liệu xây dựng mới xuất hiện, mà từ lâu trên thể giới, cấu kiện bê tông đúc sẵn đã

được nghiên cứu nhằm giả bài toán thời gian xây dựng, cũng như giảm chị lục hệ “khung dim trong các tòa nhà cao tang.

Không có lý do gì mà sự tu việt của công nghệ xây dựng theo phương pháp lip ghép không được khá thác trong chương tinh phát tiễn nhà ở cho nhân dân trong thi gian tới Tuy nhiên, muốn phát tiễn loại nhà này, phải đầu tr nghiên cửu một cách khoa học, nghiêm túc về mọi vấn để làm cơ sở cho sự triển khai đại trà công nghệ này.

biệt đ Trong đó, muốn phát tiga công nghệ này nhiều hơn, đa dạng hơn,

tấm lớn,

công nghệ lắp ghéi ì cn nghiên cứu để tìm được các lới giải cho giải pháp về tiêu chuẩn tính toán, kiến trúc, giải pháp kết cấu mà nhất là mối nổi, công nghệ thi công, mức độ hoàn thiện của cấu kiện và hệ thống trang thiết bị kỹ thuật trong nhàcăng vấn 48 bảo tr thuận tiện trong suốt tui thọ công tinh, Vì vậy việc nghiên cứu

các tiêu chuẩn các nước tiên tiến như Ch Âu hay Vương quốc Anh là thực sự cả

ấy, chấ

rất tốt Sự kết hợp giữa nhà đầu tư, nhà sản xuất và nhà khoa học tạo điểm tựa quan đảm bảo được các đề chin sin phẩm này có triển vọng phát tiễnkiện

trọng cho sự phát triển công nghệ này trong tương lai

CHƯƠNG 2 CƠ SỞ LÝ THUYET THIẾT KE KET CẤU DAM BTCT

LAP GHÉP THEO TIÊU CHUAN CHAU ÂU

2.1 Lý thuyết tính toán dm bê tông cắt thép lắp ghép (Không bao gồm dầm bê

tng ứng suất trước)

“Xây dung lắp ghép sử dung các đặc tính của dim đơn cơ bản Với các tiết diện cụ thể và các mẫu gia cường chịu tốn và chịu cắt, cấc yêu cẫu sau sẽ được tính toán:

1 Sức kháng mômen giới hạn

Sức Kháng cắt giới hạn 3 Sức kháng xoắn

4 Sức kháng go đỡ.

5 Độ cứng uốn ( giới hạn biển dạng)

Số lượng thanh thép được cắt theo sự phân bổ của mô men và lực cắt thiết kế Hình 2.la&b thể hiện các mẫu gia cường điễn hình cho dim chữ L Dim này sẽ được sử dụng để mô tả quy trình thiết kế trong các phần tiếp theo.

Hinh 2.1 (a) Chỉ it thép gia cường cho dằm lắp ghep chữ L;(b) Chỉ iễ mặt cắt thực của đầm biên (Courtesy of Creagh Concrete, Bắc Irlad)

2.11 Sức kháng momen giới han2111 Dâm logit

Loại dim này được thiết kế sử dụng với ắt cả các loại cấu kiện sim như loại sin lõi ring, sin chit, sàn bing vấn Thép thanh ở định của để dim được bổ qua trong tính toán Như trong Hình 22 giả thiết la chiều cao tới trục trung hòa (NA) là X > hạ thì

E,=087/A, en

tạ = Pea

Tiếp theo, kiểm tra điều kiện của X là X < 0.6d cho các mặt cất tết điện được gia cường đơn lẻ, Giới hạn 0 6đ thực tế à hông rõ rằng rong EN 1992-1-1 (và thường bị nhằm lẫn trong một số sách Iéy là 0.45 cho tết diện không bị giới hạn góc xoay) “Theo mục |55(4) EN 1992-1-1], nếu mức độ tái phân bổ mô men = ö và x = chiềucao trục trung hoa tại trạng thái giới hạn sau khi ti phân bổ,

ð=k,+k,xu/d - cho fox S50 (N/mm?) 44Trong đó từ phụ lục quốc gia (NAD): ki

đó hệ số tái phân bổ môn men 1 và vì vậy xwid < 0.6 Chú ý rằng đối với bê tông > 50 tới 90 Nimm, số hạng 0.8X được thay thể bởi [0 8 (E :50/400JX

‘Quay lại với phân tích tiết điện:

Mpa = Fan + Fosse 26)

Nếu Fe) < E, thì X < hụ tiết diện là chữ nhật là

mắn {d-0.4X;0.5d) @7)

Chi ÿ rằng giới hạn 0.95d không dược cho trong các tiêu chuẫn Châu Âu nhưng được sử dụng trong [BS 8110] để đảm bảo ring chiều cao vùng nén không vượt quá giá trị

(d~ 0954)/0.5 = 0.1d — kích thước thô của hạt cốt liệu lớn.

Nếu X > 064, thi dim phải được gia cường gắp đôi, hoặc giá trị As giảm tới mức gia cường đơn

Fey = 0567/2,b,h, G9)

Fea = 0.567 fixb(0.6 x 0.84 ~ hạ) @.10) 2; = d 08h, và 2, = 0.76d ~ 05h, eu

0.87 fyyAs—Fer—Fea 2.12)

81 fypAy—0.567 fey 048d ~ (b~ By is)

Sau đó

Mpa = Fess + Eaz¿+ F’o(d ~ d9) G14)

Tuy nhiên việc cho thêm thép vùng nén A’, ở đỉnh của phần phía trên của dim thì thường không có ý nghĩa thực hành vì giới hạn khoảng cách giữa các thanh thép Tốt hơn hết là gia ting sức kháng vùng nén của bê tông bằng cách đồ bê tông tại chỗ ở cuối các tim sàn Việc này sẽ đưa đến lại dim thứ I

2.1.2 Đầm loại

Đầm loại này được thiết kế chỉ sử dụng được với các loại sàn cho phép liên kết toàn ỗ, như sản lồi Sng và sin bằng ván Sàn chữ I thì không phù hợp với loại dim này, Để cho kinh et và thu được momen Me lớn nhất, cường độ của bê tông tại chỗ phải tương tự cường độ của bê tông sử dụng cho dầm, tuy nhiên có thể nhỏ hơn nr f= 30 Nimm? công có thể phù hop Nhu trong Hình 5, bề rộng hiệu dụng bay

của vùng nén là bằng bể rộng của dim trừ di chiều dài đỡ sàn, thường lay bằng 75 mm.nhưng cũng có th lớn hơn Việc tinh toán đã được tình bày ở phân trước trong công thức 55, bạ được thay thể bởi bar và fu là cường độ của bê tông tại chỗ fas (không phải của dim lắp ghép)

2.1.2 Tinh As và A's từ mô men thiét kế MEd

Đây là việc tính toán ngược lại với các phần trước và đôi Khí được sử dung cho thiết kế các dim lắp ghép trong trường hep đặc biệt, không được dự tính trước Quy trình tiếp theo không được thể hiện rong EN 1992-1-1 nhưng được dn trong mục 3.17)

và tiêu chuẩn Hình 3.5 cho Ea < 50 Nimm?

Đặt K = Mesfabd<0.26* cho các mặt cit gia cường don 2s) afd = min ((05 + VOZ5-K/1.134)0.95) G16)

28

X=(42)/04 G1)

Nếu 0.8X<hs, mặt cắt chữ nhật thì

MeO 87x 2.18)

Mặt khác dim chữ L hoặc chữ T ngược thi sẽ có thêm mômen hiệu dụng của sức.

kháng thu được từ phần điện ích thụt vào (®-b.)h, là Mey như sa, công thie 5.18

được điêu chỉnh lại thành.

K = [Meg + 0.567//x(b — bụ)h,(d — 0.5h,)]/f2bd> G19)

‘Theo sau đó các công thức 5.19 tới 5.21 cũng điều chỉnh theo Nếu K>0.206, z sẽ được giới hạn tới giá trị (1-04x0.6)d=0.76d

“Thép ở vùng nén A’, được công thêm vào khả năng chịu mô men của tiết điện, và tiết

bê tông cốt thép là đi xác định sức kháng cắt tới hạn bằng tổng sức khá cài nhau cña các hạt cốt liệu + tác động chốt liên kế cộng với khả năng tối hạn (= ứng suất tới hạn) của các sốt đại chịu cắc Sự khác biệt lớn theo phương pháp tiếp cận trong [EN 1992-1-1] khi đến là so sánh với [BS 8110] là ba biển số được kết hợp tong một hàm đơn được bi

phương pháp độ nghiềng thanh ching thay đổi (VSD, Trong [BS $110}, mặt ct nghiên được lấy bing @=45° đối với phương nằm ngang bỏ qua sự làm việc của bêtông và bl rộng thân dầm, cả be tông và b& rộng thân dầm đều ảnh hưởng tới mỗi quan1] cho hệ giữa ứng suất uốn và cắt và làm cho vết nứt do cắt là bị nghiên, [EN

1992-phép lấy 6ˆ 225 tới 45, hoặc cơ = N 1992-1-1] Hình 6.5 Chú.

0.94, giả thiết này là hợp lý khi mô men uốn bế tại vị tí

0 tới 2.5 Điều này được thể hiện trong mô. hình dan trong [ cách tay đòn giữa phi đỉnh

din và diy đân là

cất, nhưng sẽ không ding cho trường hợp cả mồ men và lực cất đỀu lồn trong dim côn là giả thi

có lực

Trong dim chữ L, bề rộng hữu dụng của thin dim by được sử dụng trong tinh toán

chịu cắt phụ thuộc vào vị tr của trục trung hòa của tiết diện nằm ở phần phía trên hay

phần để (boot) của dầm như Hình 2.3 Nếu trục trung hòa nằm ở phía tên (Hình 2.44),

thi b,= bề rng phần phía trên của dim? Tuy nhiên nễ trụ trung hòa nằm ở phần để «hi tết điện tới hạn có thể nằm ở cả phía trên và phần để, hai trường hợp này đều phải xem xót trong tinh toán và được thể hiện trong Hình 2.4b và c

Í Ô Ì Chiến dita sin H ~~ Phin chịu nên

phú trên của bungdưới

Hinh 2.3, Thép (đai) chiu cắt giữa dim chữ L và bản san

Chi ý là bề rộng phía tên by được sử dụng rong các tính toán chịu cắ, trong khi đó bby được sử dụng cho tham số tương tự trong tính toán chịu uốn.

Ham phân bố ứng suất cắt đàn hồi s=VesS/Ib được sử dụng để xác định ứng suất cắt tại hai mật cắt tới han, Theo Hình 2.4, hai mặt cắt tới hạn nằm ở: (1) định của phần để dầm, và (2) ở trục trung hòa Trong tính toán này, S là mô men thứ nhất của diện tíchtrên mặt cắt 161 han, là mô men thứ bai của diện tích toàn bộ dim, b là bể rộng hiệu

dụng tại mặt et tới hạn và V là lục cất Chúng ta không quan tâm tới giá tị thực của +

30

và chỉ quan tâm tới giá trị lớn nhất Vì Vụ và [hing số, ta cần giá tr lớn nhất của

Hình 2.4 Ứng suất cắt trên tiết diện dầm chữ L: (a) khi X < hf; (b) khi X > hf; (c) khi

XX > henhumg ứng suất cắt lồn nhất nằm ở chân của phần phí trên của dim.

“Tại vị trí trục trung hòa,

BE (aby)

D 623)

Khi lấy X=0 6d là giới hạn, ĩ công thúc 221 sẽ iếtại cho vị tí tực rùng hòa à

Se 0.18d* =(= 520,064 -05h,) (2.24) Bảng 2.1, Giá trị của »!6#" tại phía trên của chân dam

x/a=01 %I2=D3 | hid=M4 | Rrd=0s | híd=06

005 l9pt | 0085 | 008 | 0125 | 018

Bang 2.2 Giá trị của *'BÊ` tại trực trừng hòa

Bie] W/Ð=01[ hid=02 | Wid | lands | ®/ácD5 | s2á=96

Véi ác giá tị ia, Bhs và d, thì giá lớn nht cũa SM sẽ tính được Công thúc

3:29 và 3.38 có thé được đơn giản hóa bằng cách xem xé tỷ số h/l và bựb, Các gi tịtới hạn đưc in đậm trong bảng tính Từ các số liệu này, ta có thể xác định được vị trí tiết diện cắt tới hạn cần xem xéc Nhìn chung có thể thấy rằng tiết điện cắt tối hạn

tủa thân dầm khi hy > 0.3d thường nằm ở phi định của phi

Chú ý rằng với it iện chữ nhật ta có b/b>0 và hid=0,S/oe?=0.18 Vì vậy,

loại dim chữ L điển hình nhất th b/b=0,5 và h/d20.3,8/5d:°0.113, tương ứng với độ giảm 37% của ứng suất cất lớn nhất

Sẽ là rất không bình thường nếu không có thép gia cường chịu cắt trong dim, tuy

nhiên một số cấu kiện nhỏ thì không có khả năng hỏng do cit hoặc mức độ hỏng ít

32

nghiêm trọng như thanh cốt thép chính neo ở sối, và một số tắm sàn thì sẽ không cótra Vege nut cốt thép gia cường chịu cit Tuy nhiên, các tết diện đó phải được

(622.0) Kim § Elion, 2017 “Precast conerete structures” 2nd ed., New York, USA Hình 6.3] Cốt thép Au được tính tại vi tí vượt quá la + d it điện dang xem xéc, Nếu cốt thép vượt quá chiều dài liền kết ba ra ngoài mặt phẳng gối đỡ, th lự cắt được tính tại dinh từ mặt phẳng gối đỡ

62.21) Vay, =0/12kỢ/,.1004,/04) bd (2.25)

Nhưng Vj,,, min > 0.035k°" Jf.bd 2.26)Voi k=l+ 2mm) 226A)

Nếu Vpe>Vaa., cốt thép gia cường chịu cất phải được đặt vào tiết diện phù hợp Céc cốt đai chịu cắt sẽ được đặt ở phan phía trên của dam như trong Hình 2.1 Các cốt dai cũng phải được cung cắp ở phần để của dim dé chịu các lực gối đỡ biên, như giải

thích ở phần 2.1.4 Sau đó thì cốt dai chịu cắt sẽ được cung cấp ở phần trên hoặc phầnkế Cốt dai chịu cắt được thị dim tay theo vị ur bé rộng hiệu dụng được tinh

phải được tinh thêm yêu cầu chịu xoắn của phản lực gối đờ biên

‘Theo Hình 2.5 và theo [EN 1992-I-1, mục 6.2.3], số lượng cốt đai dọc trên mặt phẳng cots Lực ti hạn trong mỗi cốt dai (điện tch) (img st) = AsO 87, sáu

6 sức kháng tới hạn của các cốt đại là