Phân tích kết cấu sàn sườn toàn khối

Cấu trúc của sách được trình bày:1. Nguyên lý tính toán sàn sườn toàn khối bê tông cốt thép;2. Những bài tập chú trọng kỹ năng thực hành khi vận dụng tiêu chuẩn TCVN 5574: 2012;3. Thực hành tính toán thiết kế sàn sườn toàn khối bản làm việc một phương, hai phương → tính nội lực, cốt thép, thống kê cốt thép từng cấu kiện ...;4. Sử dụng phần mềm SAFE 12.3.0 trong công tác thiết kế sàn bê tông cốt thép.Phương pháp Step by Step được áp dụng triệt để trong toàn bộ cấu trúc của sách, giúp người sử dụng tự học một cách nhanh nhất, hiệu quả nhất.

1 Chương 1 KHÁI QUÁT VỀ KẾT CẤU SÀN SƯỜN TOÀN KHỐI BÊ TÔNG CỐT THÉP 1. Khái niệm chung Sàn trực tiếp nhận tải trọng thẳng đứng để truyền xuống dầm (tường) và cột, sau đó truyền xuống móng công trình. Sàn còn có vai trò quan trọng, làm việc như vách cứng nằm ngang tiếp nhận tải trọng ngang (gió, động đất) để truyền vào kết cấu thẳng đứng (khung, vách, lỏi…) qua đó truyền xuống móng. Trong tài liệu này chỉ xét đến khả năng chịu tải trọng thẳng đứng của sàn. Hình 1: Mô hình cấu kiện công trình bê tông cốt thép Xét sự làm việc của bản đơn chịu tải trọng đến giai đoạn bị phá hoại: Trước khi nứt, bản sàn là một tấm đàn hồi, chịu tải trọng ngắn hạn, các ứng suất và biến dạng được phân tích là bản đàn hồi; Sau khi nứt và trước khi thép bị chảy dẻo, bản không còn độ cứng cố định nữa. Các vùng bị nứt có độ cứng, EI, thấp hơn các vùng không bị nứt lúc này bản không còn làm việc đẳng hướng nữa bởi vì các kiểu nứt có thể sẽ khác nhau theo hai phương; 2 Thép bắt đầu chảy dẻo ở một hoặc nhiều vị trí có mô men lớn, lúc này mô men sẽ được phân bố lại từ những vị trí chảy dẻo đến các vị trí còn làm việc đàn hồi. Trong trường hợp này xuất hiện vùng chảy dẻo và hình thành khớp dẻo tại vị trí trung điểm rồi phát triển dọc theo phương cạnh dài (hình b) và sau đó phát triển theo phương cạnh ngắn (hình c). Mô men dương bắt đầu tăng tại vị trí giữa bản và xuất hiện chảy dẻo (hình c). Các vùng chảy dẻo này phát triển và chia bản thành các bản đàn hồi hình thang và tam giác. (hình d) a. Biểu đồ tải trọng và độ võng bản b. Giai đoạn xuất hiện khớp dẻo mô men âm c. Giai đoạn xuất hiện khớp dẻo mô men dương d. Cơ chế phát triển vùng chảy dẻo Hình 2: Cơ chế làm việc của bản đơn 2. Phân loại theo sơ đồ làm việc Khi  2 1 2 l l : bản làm việc một phương được tính toán bằng cách cắt một dải bản (b = 1m) theo phương cạnh ngắn để tính toán. Sàn sườn toàn khối bản kê bốn cạnh hay còn gọi sàn làm việc hai phương khi  2 1 2 L L 3 Hình 3: Sàn làm việc một phương Bản đơn (hình 4a) và bản liên tục (hình 4b). Điều kiện biên của bản được xem là khớp khi gối vào tường hoặc kê tự do trên dầm, giả thiết độ võng của bản ở gối tựa bằng không (ngàm hoặc khớp) chỉ mang tính chất tương đối. Điều kiện biên phải là độ võng ở biên của bản bằng độ võng của dầm. Điều kiện biên của bản có thể được xem là ngàm khi mép biên của bản đó nằm trên gối của một bản liên tục, vị trí đó chuyển vị xoay khá bé. a. Bản đơn 4 b. Bản liên tục Hình 4: Sàn làm việc hai phương Khi bản được đổ bê tông liền khối với dầm ở mép biên tự do và có cốt thép liên kết với dầm, sẽ xuất hiện mô men âm ở vùng gần dầm biên (hình 4.1). Độ lớn của M b phụ thuộc vào độ cứng chống xoắn của dầm biên. Trong tính toán có thể coi là khớp nhưng phải đặt một lượng cốt thép nào đó để chịu mô men âm M b. 5 3. Cách thức chọn tiết diện sơ bộ 3.1. Dùng cho bản min b D h L h m   Trong đó: b h : chiều dày bản m: hệ số phụ thuộc vào loại bản m = (30  35) bản loại dầm m = (40  50) bản kê bốn cạnh m = (10  18) bản loại công xôn D: hệ số phụ thuộc vào tải trọng; D = (0,8  1,4) L: chiều dài cạnh ngắn của ô bản h min : chiều dài tối thiểu cạnh bản (h min = 5cm đối với sàn mái, h min = 6cm sàn nhà dân dụng, h min = 7cm sàn nhà công nghiệp). 3.2. Dùng cho dầm 3.2.1. Chiều cao dầm 1 d d h l m  Trong đó: d l : nhịp dầm cần tính d m : hệ số phụ thuộc, dầm chính 8 12 d m   ; dầm phụ 12 20 d m   ; dầm công xôn 5 7 d m   . 3.2.2. Bề rộng dầm 1 1 2 4 b h         6 Chương 2 TÍNH TOÁN BẢN SÀN 1. Tính toán bản Khi bản làm việc một phương tải trọng chỉ truyền theo phương cạnh ngắn (phương L 1 – hình 3) người sử dụng xem như cắt một dải bản có bề rộng một mét theo phương cạnh ngắn để tính toán như dầm, khi tìm nội lực và tính toán cốt thép. Cốt thép chịu lực chính được đặt theo phương (L 1 ); cốt thép theo phương (L 2 ) chỉ là thép phân bố được đặt theo cấu tạo. Với bản làm việc hai phương thì tải trọng sẽ truyền theo hai phương. Người sử dụng vẫn tiến hành cắt một mét bề rộng để tính toán cho cốt thép. Thép được bố trí theo phương cạnh ngắn và cạnh dài. Hình 5: Sơ đồ tính sàn bản kê bốn cạnh 1.1. Tải trọng tác dụng 1.1.1. Tĩnh tải Tải trọng tác dụng lên bản gồm có trọng lượng bản thân và các lớp cấu tạo bản được gọi là tĩnh tải. Kí hiệu: b g (tĩnh tải tính toán) b i i i g n     Trong đó: i n : hệ số vượt tải của lớp thứ i, 1,1 1,2 i n   i  : bề dày của lớp thứ i i  : trọng lượng riêng lớp thứ i 1.1.2. Hoạt tải Hoạt tải tiêu chuẩn tác dụng lên bản được lấy theo tiêu chuẩn 2737-1995. Ký hiệu P c . Xét trong trường hợp bình thường hoạt tải được phân bố đều lên bản. c b P n P  Trong đó: 7 n: hệ số vượt tải 1,2 1,4 n   P c : hoạt tải tiêu chuẩn 1.1.3. Tổng tải trọng 1.1.3.1. Đối với bản một phương Tổng tải trọng tác dụng lên bản tương ứng với 1m bề rộng bản theo phương cạnh ngắn (b =1m) ' ' ( ) 1 b b b q g P m   a. Tính theo sơ đồ đàn hồi Nhằm xét đến khả năng chống xoắn của dầm làm giảm mô men trong bản, trong tính toán nội lực, tăng tải trọng tĩnh và giảm hoạt tải. Hoạt tải: ' 2 b b P P  Tĩnh tải: ' 2 b b b P g g   b. Tính toán theo sơ đồ khớp dẻo Hoạt tải: ' b b P P Tĩnh tải: ' b b g g 1.1.3.2. Đối với bản hai phương a. Bản đơn q = g b + P b b. Bản liên tục ' 2 b P q  '' 2 b b P q g   1.2. Sơ đồ tính 1.2.1. Đối với bản một phương 1.2.1.1. Sơ đồ đàn hồi Khi tính toán theo sơ đồ đàn hồi, nhịp giữa được lấy bằng khoảng cách giữa hai trục dầm phụ (L 1 ), nhịp biên được lấy bằng khoảng cách từ tâm gối tựa trên tường đến trục dầm phụ đầu tiên (L b ). 8 Hình 6: Nhịp tính toán của bản 1.2.1.2. Sơ đồ khớp dẻo Sơ đồ tính có kể đến sự xuất hiện của khớp dẻo dùng trong trường hợp các nhịp của bản đều nhau hoặc chiều dài các nhịp không khác nhau quá 10% Hình 7: Sơ đồ nhịp tính toán của bản  Nhịp biên: 1 0,5 2 2 dp b b b b t L L h     Trong đó: L b : nhịp tính toán của nhịp biên b dp: bề rộng dầm phụ t: bề rộng tường, t = 340mm Bản thường gối vào tường không nhỏ hơn 12cm và không nhỏ hơn bề dày của bản. Phản lực tại vị trí gối tựa được lấy cách mép trong của tường một đoạn bằng 2 b h ( b h : bề dày của bản). Tại vị trí này bản được xem là tựa khớp lên tường. Người sử dụng cần lưu ý rằng tại vị trí này sẽ xuất hiện một giá trị mômen âm nhưng giá trị bé nên bản thân thép cấu tạo cũng đủ khả năng chịu lực.  Nhịp giữa: 1 dp L L b  Nhịp tính toán L được lấy bằng khoảng cách giữa 2 mép dầm phụ. Vì khi đó khớp dẻo hình thành ở sát mép tiết diện dầm (hình 8). 9 Hình 8: Sơ đồ tính nội lực của bản theo sơ đồ khớp dẻo 1.2.2. Đối với bản hai phương 1.2.2.1. Sơ đồ đàn hồi Khi tính toán theo sơ đồ đàn hồi, nhịp giữa được lấy bằng khoảng cách giữa hai tim trục (L g ), nhịp biên được lấy bằng khoảng cách từ tâm gối tựa trên tường đến tim trục (L b ). Hình 9: Sơ đồ nhịp tính toán bản kê bốn cạnh C = min (0,5h b và 0,5S d ) Trong đó: S d : đoạn bản kê lên gối tựa (thường được lấy không nhỏ hơn 12cm và không nhỏ hơn bề dày của bản) t: bề rộng tường h b : bề dày bản 1.2.2.2. Sơ đồ khớp dẻo Sơ đồ tính có kể đến sự xuất hiện của khớp dẻo dùng trong trường hợp các nhịp của bản đều nhau hoặc chiều dài các nhịp không khác nhau quá 10% Khi tính toán theo sơ đồ khớp dẻo, nhịp giữa được lấy bằng khoảng cách giữa mép trong của liên kết (L 0 ), nhịp biên được lấy bằng khoảng cách từ tâm gối tựa trên tường đến mép trong của liên kết (L 0b ). Xem hình 9 1.3. Xác định nội lực 10 1.3.1. Đối với bản một phương Được tính toán theo sơ đồ khớp dẻo  Mô men giữa nhịp và gối giữa 2 16 qL M    Mô men nhịp biên và gối thứ 2 2 11 b qL M   1.3.2. Đối với bản hai phương 1.3.2.1. Tính toán theo sơ đồ đàn hồi 1 2 P q L L   Trong đó: P: tổng tải trọng tác dụng lên ô bản a. Tính mô men cho ô bản đơn Hình 10: Sơ đồ nhịp tính toán bản đơn 1 1i M m P  ; 2 2i M m P  ' 1I I i M M k P   ; ' 2II II i M M k P   Các giá trị m i1 , m i2 , k i1 , k i2 tra bảng 12. b. Tính mô men cho ô bản liên tục [...]... trong bao gồm: nhiệt phân, nhũ hóa, pha loãng và ester hóa Pha loãng và nhũ hóa không phải là phương pháp sản xuất do đó không được đề cập đến trong nội dung này 1.5.1 Nhiệt phân hoặc cracking xúc tác Nhiệt phân là quá trình phân hủy nhiệt của hợp chất hữu cơ trong điều kiện vắng mặt không khí, chất lỏng và chất rắn khác Sử dụng nhiệt hoặc kết hợp nhiệt và chất xúc tác để phá vỡ cấu trúc dầu thực vật... + XOH → ROX + H2O ROX RO- + X+ ROH RO- + H+ (R: ankyl; X: Na hoặc K) 27 Anion RO- tấn công vào trung tâm mang điện tích dương của liên kết C+O-, tiếp theo là sự tách phân tử este ra khỏi phân tử triglyceride và sự tạo thành phân tử diglyceride: Cơ chế này lặp lại cho đến khi tạo thành phân tử glycerol Có thể thấy rằng, phản ứng chuyển vị este xảy ra phức tạp, với sự tạo thành sản phẩm trung gian là... lưu trong ống 3.2 Cấu tạo thiết bị phản ứng dao động dòng liên tục dạng vách ngăn Thiết bị COBR được cấu tạo bởi một ống hoặc nhiều ống có chiều dài z, trong mỗi ống có các vách ngăn được bố trí cách đều nhau một khoảng L Mỗi vách ngăn có một lỗ thoát với đường kính do nhỏ hơn đường kính của ống Chiều dài Z của thiết bị bao gồm chiều dài của toàn bộ cấu tạo thiết bị Hình 3-1: Sơ đồ cấu tạo thiết bị... chảy chính dẫn đến hình thành các khối dao động khuấy trộn liên tục Chu kỳ hoạt động của các khối chất lỏng này có thể mô tả bằng một đường hình sin Ở nửa chu kỳ đầu, các khối dao động hình thành ở phía hạ lưu của các vách ngăn, đạt tốc độ dao động tối đa, sau đó tốc độ giảm dần ở nửa chu kỳ sau Vận tốc hướng tâm phát sinh từ các chu kỳ hoạt động lặp đi lặp lại của các khối dao động tạo ra sự khuấy trộn... có lợi là hòa tan với CH3OH dễ dàng hơn NaOH và muối K2SO4 thu được trong quá trình làm sạch sản phẩm không tan, có thể được dùng làm phân bón Khác với NaOH và KOH, CH3ONa hoàn toàn không sinh ra nước CH3ONa thường dùng ở dạng hòa tan (25-30%) trong CH3OH do đó đã “sẵn sàng” cho phản ứng, không mất thêm chi phí cho việc chuẩn bị chất xúc tác Khi sử dụng xúc tác này, hiệu suất thu được biodiesel là cao... dù sản phẩm từ nhiệt phân có trị số cetan cao hơn so với các phương pháp khác nhưng vẫn thấp hơn hơn so với dầu diesel Ngoài việc giảm độ nhớt của dầu nguyên liệu, phương pháp nhiệt phân có thể thực hiện trong điều kiện thiết bị tách rời khâu trong thời gian ngắn, dễ dàng về vị trí và quy mô, tạo ra sản phẩm sạch mà không cần các quá trình làm sạch, sấy khô hoặc lọc Sản phẩm nhiệt phân bao gồm các thành... Flow Reactor-PFR), cấu tạo bởi một hoặc nhiều ống, trong mỗi ống được bố trí các vách ngăn với khoảng cách đều nhau, mỗi vách ngăn có một lỗ thoát với đường kính nhỏ hơn đường kính của ống cho chất lưu chảy qua dao động với tần số từ 1,5-10 Hz.[1] Sự kết hợp của các vách ngăn cùng với dòng chảy của chất lưu tạo ra dòng chảy dao động trong ống có lợi cho quá trình truyền nhiệt và truyền khối, đồng thời... xúc tác, từ đó sắp xếp lại cấu trúc hóa học của nó Quá trình này còn làm giảm độ nhớt của dầu và chất béo Để este hóa phân tử triglyceride (TG), cần có 3 phản ứng liên tục Trong các phản ứng này, các axit béo tự do được trung hoà bởi các TG từ ancol 1 mol glycerol và 3 mol alkyl este được tạo ra (đối với mỗi mol của TG chuyển đổi) khi hoàn thành các giai đoạn phản ứng Sản phẩm phân thành ba lớp: glycerol... đơn giản 29 Ở quy mô công nghiệp, thiết bị COBR có thể cấu tạo bao gồm nhiều dãy ống, nhiều ngăn như trên hình 3.2 Nhờ có dao động khuấy trộn hiệu quả giúp tăng cường quá trình truyền khối và truyền nhiệt trong thiết bị nên yêu cầu về chiều dài của ống giảm đi đáng kể so với thiết bị PFR trong khi vẫn đáp ứng được công suất yêu cầu Hình 3-2 Cấu tạo thiết bị COBR trong thực tế [3] 3.3 Lịch sử ra đời... ngăn có lỗ bố trí cách đều nhau đã quan sát được được sự hình thành của các khối chất lỏng dao động ở phía hạ lưu của các vách ngăn (phía sau của vách ngăn theo chiều của dòng chảy) Trên mỗi khối này, các dòng chảy dao động có xu hướng chuyển động hướng tâm (hướng vào tâm ống); chu kỳ hình thành, phát triển và biến mất của các khối chất lỏng này này gây ra trạng thái hỗn loạn trong mỗi vùng không gian . QUÁT VỀ KẾT CẤU SÀN SƯỜN TOÀN KHỐI BÊ TÔNG CỐT THÉP 1. Khái niệm chung Sàn trực tiếp nhận tải trọng thẳng đứng để truyền xuống dầm (tường) và cột, sau đó truyền xuống móng công trình. Sàn còn. đơn 2. Phân loại theo sơ đồ làm việc Khi  2 1 2 l l : bản làm việc một phương được tính toán bằng cách cắt một dải bản (b = 1m) theo phương cạnh ngắn để tính toán. Sàn sườn toàn khối bản. đất) để truyền vào kết cấu thẳng đứng (khung, vách, lỏi…) qua đó truyền xuống móng. Trong tài liệu này chỉ xét đến khả năng chịu tải trọng thẳng đứng của sàn. Hình 1: Mô hình cấu kiện công trình