Tính toán sàn, dầm bê tông cốt thép ứng lực trước căng sau theo tiêu chuẩn TCVN 55742012 và tiêu chuẩn châu âu eurocode2 1 1

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP HẢI PHÒNG ISO 9001-2008 NGUYỄN ĐÌNH QUẢNG TÍNH TOÁN SÀN, DẦM BTCT ỨNG LỰC TRƢỚC CĂNG SAU THEO TIÊU CHUẨN TCVN 5574: 2012 VÀ TIÊU CHUẨN CHÂU ÂU EUROCODE2 1992-1-1 LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT CHUYÊN NGÀNH: XÂY DỰNG DÂN DỰNG & CÔNG NGHIỆP MÃ SỐ: 60.58.02.08 NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC PGS.TS LÊ THANH HUẤN HẢI PHÒNG: NĂM 2015 LỜI CẢM ƠN Sau thời gian học tập nghiên cứu trƣờng Đại học dân lập Hải Phòng, dƣới giảng dạy giúp đỡ tận tình thầy cô giao, cán khoa đào tạo sau đại học, cố vấn hƣớng dẫn nhiệt tình thầy giao hƣớng dẫn khoa học với nỗ lực thân hoàn thành luận văn tốt nghiệp cao học “ Tính toán sàn, dầm bê tông cốt thép ứng lực trƣớc căng sau theo tiêu chuẩn TCVN 5574:2012 tiêu chuẩn Châu Âu Eurocode2-1-1” Xin chân thành cảm ơn thầy giáo hƣớng dẫn PGT.TS Lê Thanh Huân tận tình, chu đáo hƣớng dẫn thực luận văn Mặc dù có nhiều cố gắng để thực đề tài cách hoàn chỉnh nhƣng khả thời gian hạn chế nên luận văn không tránh khỏi thiếu sót Kính mong nhận đƣợc góp ý chân thành Giáo sƣ – Tiến sĩ bạn đồng nghiệp để luận văn đƣợc hoàn chỉnh Tôi xin chân thành cảm ơn Tác giả luận văn Nguyễn Đình Quảng LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu hoàn toàn thực hiện, số liệu, kết luận văn trung thực chƣa có công bố công trình khoa học khác Tác giả luận văn Nguyễn Đình Quảng MỤC LỤC Danh mục …………………………………………………… Trang Bảng ký hiệu chữ viết tắt sử dụng luận văn ………… PHẦN MỞ ĐẦU * Lý chọn đề tài……………………………………………… 10 * Mục đích nghiên cứu………………………………………… 10 * Phƣơng pháp nghiên cứu………………………………………11 * Phạm vi nghiên cứu…………………………………………… 11 * Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài…………………… 11 CHƢƠNG I: TỔNG QUAN VỀ TÔNG CỐT THÉP ỨNG LỰC TRƢỚC VÀ CÁC QUY ĐỊNH CHUNG: 1.1 Tổng quan bê tông cốt thép ứng lực trƣớc ……………………… 12 1.1.1 Công nghệ thiết kế bê tông ứng lực trƣớc: ………………… 13 1.1.2 Bê tông ứng lực căng trƣớc………………………………… 13 1.1.3 Bê tông ứng lực căng sau…………………………………… 14 1.2 Ứng dụng bê tông ứng lực trƣớc nƣớc…………… 14 1.2.1 Ứng dụng kết cấu bê tông ứng lực trƣớc nƣớc …… 14 1.2.2 Ứng dụng kết cấu bê tông ứng lực trƣớc Việt Nam……… 15 1.2.3 Hiệu kinh tế kỹ thuật …………………………………… 15 1.3 Các quy định chung: ………………………………………………… 16 1.3.1 Tải trọng …………………………………………………… 16 1.3.2 Tổ hợp tải trọng …………………………………………… 17 1.3.3 Bê tông ……………………………………………………… 19 1.3.4 Cốt thép cƣờng độ cao ……………………………………… 20 1.3.5 Các vật liệu khác …………………………………………… 23 1.4 Yêu cầu cấu tạo dầm, sàn bê tông ứng lực trƣớc …………………… 23 1.4.1 Khoảng cách, lớp bảo vệ cốt thép …………………………… 28 1.4.2 Neo ………………………………………………………… 29 1.4.3 Nối chồng …………………………………………………… 30 1.4.4 Cơ cấu dẫn hƣớng …………………………………………… 31 1.4.5 Cơ cấu ứng suất trƣớc ……………………………………… 31 1.5 Nhận xét ………………………………………………………………32 CHƢƠNG II: QUY TRÌNH TÍNH TOÁN THEO CÁC TIÊU CHUẨN 2.1 Quy trình tính toán Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 5574: 2012 ……… 33 2.1.1 Các phƣơng pháp xác định nội lực chuyển vị kết cấu dầm, sàn phẳng …………………………………………………………………… 33 2.1.1.1 Phƣơng pháp trực tiếp ……………………………………… 34 2.1.1.2 Phƣơng pháp khung tƣơng đƣơng ………………………… 36 2.1.1.3 Phƣơng pháp cân tải trọng …………………………… 37 2.1.1.4 Phƣơng pháp phần tử hữu hạn …………………………… 38 2.1.2 Xác định chiều dày sàn …………………………………………… 39 2.1.2.1 Hệ dầm sàn phẳng ………………………………………… 39 2.1.2.2 Hệ sàn không dầm có mũ cột ……………………………… 40 2.1.2.3.Hệ sàn phẳng không dầm …………………………………… 40 2.1.3 Lực ứng suất trƣớc………………………………………………… 41 2.1.3.1 Lực ứng suất trƣớc ………………………………………… 41 2.1.3.2 Lực ứng suất trƣớc tối đa ………………………………… 42 2.1.3.3 Giới hạn ứng suất bê tông …………………………… 42 2.1.3.4 Tải trọng cân ………………………………………… 43 2.1.4 Xác định tổng hao ứng suất bê tông ứng lực trƣớc …… 43 2.1.4.1 Giá trị giới hạn ứng suất trƣớc ………………………… 43 2.1.4.2 Các tổn hao ứng suất cốt thép căng ………………… 43 2.1.4.2.1 Tổn hao chùng ứng suất cốt thép ……………… 43 2.1.4.2.2 Tổn hao chênh lệch nhiệt độ ………………………… 44 2.1.4.2.3 Tổn hao biến dạng neo đặt thiết bị căng ……… 45 2.1.4.2.4 Tổn hao ứng suất ma sát cốt thép với thành ống … 45 2.1.4.2.5 Tổn hao ứng suất cốt căng sau …………………… 45 2.1.4.2.6 Tổn hao từ biến bê tông ………………………… 45 2.1.4.2.7 Tổn hao ép cục bề mặt bê tông …………………… 45 2.1.4.2.8 Tổn hao ứng suất co ngót bê tông …………………… 46 2.1.4.3 Tổng tổn hao ứng suất …………………………………… 46 2.1.5 Kiểm tra tiết diện theo TTGH TTGH ……………………… 47 2.1.5.1 Kiểm tra tiết diện theo TTGH …………………………… 47 2.1.5.2 Kiểm tra tiết diện theo TTGH …………………………… 52 2.2 Quy trình tính toán Tiêu chuẩn Châu Âu Eurocode 1992-1-1 ……….56 2.2.1 Xác định chiều dày sàn …………………………………………… 56 2.2.1.1 Xác định chiều dày sàn theo điều kiện chọc thủng ………… 56 2.2.1.2 Xác định chiều dày sàn theo điều kiện chọc thủng ………… 63 2.2.2 Xác định tổng hao ứng suất bê tông ứng lực trƣớc …… 65 2.2.2.1 Tổn hao ứng suất biến dạng tức thời bê tông ……… 65 2.2.2.2 Tổn hao ứng suất co ngót bê tông ……………………… 66 2.2.2.3 Tổn hao ứng suất chùng cốt thép ……………………… 66 2.2.2.4 Tổn hao ứng suất ma sát ……………………………… 67 2.2.2.5 Tổn hao ứng suất neo …………………………………… 67 2.2.3 Kiểm tra tiết diện theo TTGH TTGH2 ……………………… 67 2.2.3.1 Kiểm tra tiết diện theo TTGH …………………………… 67 2.2.3.2 Kiểm tra tiết diện theo TTGH …………………………… 69 2.3 Nhận xét …………………………………………………………… 70 CHƢƠNG III: VÍ DỤ TÍNH TOÁN ………………………………… 72 3.1 Tính toán sàn không dầm theo TCVN 5574 – 2012 ………………… 72 3.1.1 Số liệu ban đầu ……………………………………………… 72 3.1.2 Chọn chiều dày sàn ……………………………………… 73 3.1.3 Xác định nội lực Sơ đồ dải tính ………………………… 74 3.1.4 Tính toán cốt thép …………………………………………… 74 3.1.5 Xác định tổn hao ứng suất ……………………………… 75 3.1.6 Tính toán cấu kiện theo TTGH …………………………… 78 3.1.7 Tính toán cấu kiện theo TTGH …………………………… 81 3.2 Tính toán sàn không dầm theo Châu Âu Eurocode 1992-1-1 ……… 90 3.2.1 Số liệu ban đầu ……………………………………………… 90 3.2.2 Chọn chiều dày sàn ………………………………………… 90 3.2.3 Xác định quỹ đạo cáp tổn hao ứng suất ……………… 92 3.2.4 Xác định số lƣợng cáp ……………………………………… 96 3.2.5 Kiểm tra tiết diện theo TTGH ……………………………… 96 3.2.6 Kiểm tra tiết diện theo TTGH ……………………………… 99 3.3 Tính toán dầm theo TCVN 5574 – 2012 …………………………… 101 3.3.1 Số liệu ban đầu ……………………………………………… 101 3.3.2 Chọn kích thƣớc tiết diện dầm, sàn ………………………… 101 3.3.3 Xác định tải trọng, nội lực …………………………………… 102 3.3.4 Xác định sơ số lƣợng cốt thép căng thép thƣờng ……… 103 3.3.5 Xác định tổn hao ứng suất ……………………………… 105 3.3.6 Kiểm tra theo TTGH ……………………………………… 108 3.3.7 Kiểm tra theo TTGH ……………………………………… 108 3.4 Tính toán dầm theo Châu Âu Eurocode 1992-1-1 ………………… 116 3.4.1 Số liệu ban đầu ……………………………………………… 116 3.4.2 Chọn kích thƣớc tiết diện dầm, sàn, tải trọng ……………… 116 3.4.3 Xác định quỹ đạo cáp tổn hao ứng suất ……………… 118 3.4.4 Xác định số lƣợng cáp ……………………………………… 122 3.4.5 Kiểm tra theo TTGH ……………………………………… 123 3.4.6 Kiểm tra theo TTGH ……………………………………… 124 3.5 Thống kê, so sánh nhận xét kết tính toán dầm, sàn ………… 127 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ …………………………………………… 128 TÀI LIỆU THAM KHẢO ……………………………………………… 130 BẢNG KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT TRONG 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 trƣớc As Diện tiết tiết diện cốt thép thƣờng As, Diện tích tiết diện tối thiểu cốt thép Asw Diện tích tiết diện cốt thép chịu cắt D Đƣờng kính trục uốn cốt thép ( để 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 trƣớc Es Môđun đàn hồi tính toán thép EI Độ cứng uốn F Tác đô Fd Giá trị tính toán tác động Fk Giá trị đặc trƣng tác động Gk Tác động thƣờng xuyên đặc trƣng 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 trƣớc P0 Lực căng ban đầu đầu neo cáp Qk Tác động thay đổi đặc trƣng R Độ bền SLS Trạng thái giới hạn sử dụng ULS Trạng thái giới hạn độ bền ULT Ứng lực trƣớc 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 Cƣờng độ chịu nén đặc trƣng bê tông fcd Cƣờng độ chịu nén tính toán bê tông fp Cƣờng độ chịu kéo cáp ứng lực trƣớc fpk Cƣờng độ chịu kéo đặc trƣng cáp ứng lực trƣớc ft Cƣờng độ chịu kéo cốt thép ftk Cƣờng độ chịu kéo đặc trƣng cốt thép fy Cƣờng độ chảy dỏe cốt thép fyk Cƣờng độ chảy dẻo đặc trƣng cốt thép fywd Cƣờng độ chảy dẻo tính toán cốt thép chịu cắt h Chiều cao i Bán kính quán tính k Hệ số l (l L ) chiều dài nhịp m Khối lƣợng r Bán kính 1/r Độ cong đoạn cấu kiện t Chiều dày t0 Tuổi bê tông thời điểm chất tải u Chu vi tiết diện ngang bê tông có diện tích Ac x Chiều cao trục trung hòa z Tay đòn nội lực x, y, z Các tọa độ Chữ Hy Lạp thường  Góc; tỷ số  Góc; tỷ số; hệ số  Hệ số riêng A Hệ số riêng cho tác động đặc biệt A Y Hệ số riêng cho bê tông F Hệ số riêng cho tác động F  F,fat Hệ số riêng cho tác động gây mỏi  F,fat Hệ số riêng cho mỏi bê tông G Hệ số riêng cho tác động thƣờng xuyên G M Hệ số riêng cho đặc trƣng vật liệu để tính đến tính chất không xác thân đặc trƣng vật liệu, sai số hình học mô hình thiết kế P Hệ số riêng cho tác động phối hợp với ứng suất trƣớc p Q Hệ số riêng cho tác động thay đổi S Hệ số riêng cho cốt thép thép ứng suất trƣớc  S,fat Hệ số riêng cho cốt thép  cp  N Ed  0,2f cd  1,78( N / mm ) Ac Vậy: VRd,c  0,12.x 2(100x0,19x 25)1 /  0,15x1,78  0,65( N / mm ) Chiều dài chu tuyến kiểm tra bản: U = (0,7 + x 0,45 ) x = 10,00 (m) Ứng suất tính toán: VEd  VEd 856000   0,31( N / mm ) ud 10000x 450 Vậy VRdc = 0,65 N/mm2 > VEd = 0,31 N/mm2 Vậy chiều cao dầm chọn đảm bảo điều kiện cắt thủng 3.4.3 Xác đinh quỹ đạo cáp tổn hao ứng suất: - Sơ đồ quỹ đạo cáp 800 400 400 02 01 4500 e 2250 f 2250 9000 g 2250 4500 Hình 3.8 Sơ đồ quỹ đạo cáp dầm - Xác định tổn hao ứng suất * Xác định tổn hao ứng suất biến dạng tức thời bê tông Xác định theo công thức:  J. c ( t )  Pel  E p     E cm ( t )  Trong đó: Ep = 2x105 N/mm2 J = ½ ( lấy gần ½) 119 50 d 225 c 400 02 2250 03 b 50 02 a 225 01 01 50 400 800 Cƣờng độ bê tông tuổi 21 ngày ( thời điểm dự kiến bê tông đạt 75% cƣờng độ tiến hành căng cáp): f cd (t 21)  cc (t ).f cd 1/     28 1 /      28       cc  exps 1       exp0,251       0,962     21       t       ( Chọn s = 0,25 bê tông có cấp độ bền CEM 32,5 R) fcd (t 21)  cc (t ).fcd  0,9621x16,7  16,06( N / mm2 ) c (t )  fcd (t 21) Vậy: E cm (t 21)  16,06 / 16,7 3,1.104  3,06.104 ( N / mm2 ) 0, Tổn hao biến dạng tức thời bê tông:  J.c ( t )   0,5x16,06  Pel  E p    2x105.  53( N / mm2 )    3,06x10   E cm ( t )   Xác định tổn hao co ngót bê tông Xác định theo công thức sau:  cs E p   p, c  s  r Trong đó: Ep ( t , t ).c, QP E cm  Ep Ap A 1 (1  c z cp )1  0,8( t , t ) E cm A c Ic Ep = 2x105 N/mm2 cs  5x104 (mm) biến dạng co ngót dự tính Ecm = 3,1x104 (N/mm2) c,Qp  2,78( N / mm2 ) ( t, t ) Hệ số từ biến đƣợc xác định theo biểu đồ hình (3.5) 120 Hình 3.5 Biểu đồ xác định hệ số từ biến ( t, t ) Vậy: ( t, t )  3,5 Z cp  450 15,2  40   177(mm) s 2 Ac = 1000 x 450 = 450000 mm2 bh 1000x 450 Ic    7594.x10 (mm ) 12 12 Giá trị tổn hao ứng suất bê tông:  p,cs  r  206( N / mm )  Xác định tổn hao ứng suất chùng cốt thép: Xác định theo công thức sau: t 0,75(1) 5  pr  5,39.1000.e 6,7 ( ) 10  pi 1000 Trong đó: 1000  0,7 ( Lấy 70% tỷ lệ ứng suất ban đầu căng, giá trị t =500000 giờ, tính cho giá trị dài hạn cuối tổn thất ứng suất trƣớc chùng cốt thép 121  pi  0,7.f p  0,7x1456  1020( N / mm )   pi f pk  1020  0,56 1820 Giá trị tổn hao ứng suất chùng cốt thép:  pr  5,39x 0,7.x 2,7813,752 ( 500000 0,33 ) x10 x1020  13,88( N / mm2 ) 1000  Xác định tổn thất ma sát: Xác định theo công thức sau: (x)  max (1  e (  kx) ) Trong đó: Pmax 217   1550 Ap 0,14 Xác định theo công thức sau:  p max  (x)  max (1  e (  kx) ) Trong đó: Pmax 217   1550 Ap 0,14 Xác định theo công thức sau:  p max  (x)  max (1  e (  kx) ) Trong đó:  p max  Pmax 217   1550 Ap 0,14  : Hệ số ma sát căng ống lồng   0,19  : chiều dài đoạn ống từ điểm đặt ứng lực trƣớc tới điểm tính toán xét Ta có   27,8M Ta có:   1  4.  4.3 Khoảng cách lớn từ trục cáp đến trục trung hòa dải sản là:  Đối với cáp nằm dƣới ( song song trục A-E): + Tại gối tựa: e1  450  14  25  20  176mm  17,6cm 2 122 e1  + Tại nhịp: 450  14  25  20  176mm  17,6cm 2 Dựa vào sơ đồ ta có giá trị góc xoay sau: 1  tg1  17,6  0,0782rad 225   tg1  17,6  0,0782rad 225 3  22  2.0,0782  0,1564rad Vậy có:   1x.0,0782  4x.0,0782  4x.0,1564  1,406rad Giá trị tổn hao ứng suất ma sát là: (x)  1550(1  2,7810,19(1, 4060,005.27,8) )  284,5( N / mm ) *tổn hao ứng suất biến dạng neo: Giá trị tổn hao ứng suất neo xác định theo công thức sau:  P  E p   pn     A  L  p Trong đó: Ep = 2x105 kN/mm2   2mm - tính cho đầu neo L = 27800  pn  P0  E p  2x10 x     14,38( N / mm ) A  L 27800  p 3.4.4 Xác đinh số lƣợng cáp: Xác định tải trọng cân bằng: Wbl = 0,8Gk = 08 x 14,34 = 11,472kN/m2 Lực căng thực tế đơn vị chiều rộng Wbl L2 11,472x 78,2 Pbl    1138(kN) 8.e 8x 0,077 Lực căng hiệu dụng cáp: Pe  f p A p   pl A p  123(kN) 123 Với  pl - tổng tổn hao ứng suất: Số lƣợng cáp tính cho đơn vị chiều rộng bản: n Ppl Pe  1138  9,3 chọn 10 cáp 123 3.4.5 Kiểm tra tiết diện theo TTGH * Kiểm tra khả chịu cắt: - Lực cắt tính toán lớn nhất: VEd  175,6(kN)  Khả chịu cắt bê tông:   VRd,c  0,12k(1001f ck )1/  k1cp b w d Với:s 1/ VRd,c  (0,035k / f ck  k1cp )b w d 200 200 2  1,44 d 450 k  1 1  0,19% k1  0,15 s fck = 25 N/mm2 bw = 3000 mm, d = 450mm cp  2,78  0,2f cd  0,2x16,7  3,34( N / mm2 ) Thay vào công thức ta có:   VRd,c  0,12x 2(100x0,19%x 25)1/  0,15x 2,78 3000x 450  562(kN) Vậy: VRd,c = 562 kN > VEd = 175,6 kN Đủ khả chịu cắt  Kiểm tra khả chịu uốn: Khả chịu uốn đƣợc kiểm tra với trƣờng hợp tiết diện có cốt thép vùng nén: Công thức kiểm tra: 124 M Ed  M Rd  0,567.f ck bzx  f sc.AS (d  a ' ) Trong đó: Mômen tính toán lớn nhất: MEd = fck = 25 N/mm2; fsc = 280 N/mm2; d = 2450 mm; a‟‟ = 20 +6 = 26mm x f p,eff A p 0,567.f ck b  As = 1810 mm2 10x885x140  29mm  0,45d  0,45x 450  180mm 0,567 x 25x3000 Trong đó: fp,eff – ứng suất hiệu cáp, trừ toàn tổn hao ứng suất.l1 f p, eff  f p  (el  p, c  s  r pr  (x)  pn ) f p,eff  1456  571  885( N / mm ) zd x 29  450   435,5(mm) 2 M Ed  0,567x 25x3000x 435,5x 29  280.1810(450  26' )  764(kNm) MRd =764 kNm > MEd =756kNm Đủ khả chịu uốn: 3.4.5 Kiểm tra tiết diện theo TTGH * Kiểm tra chống nứt dầm: M Ed,s  M cr Với MEd,s = 73,5 kNm, mômen lớn tải trọng tiêu chuẩn gây h bh  M cr  P e    f ctm - mômen kháng nứt tiết diện 6  f ctm 0,3.f ck2 /  0,3x 252 /  2,56 450 e  14  25  20  176mm 2 P = 885 kN Giá trị Mcr = 222 kNm > MEd,s = 73,5 kNm Đảm bảo 125 Kết luận chung: Dầm đảm bảo cƣờng độ khả chống nứt * Kiểm tra độ võng - Độ võng ngắn hạn: Xác định theo công thức sau: Với: y1  5(q  w )L4 384.E cm I q = 10,455 kN/m2 – tổng tải trọng tiêu chuẩn w = 0,8 x Gk = 0,8 x 8,955 = 7,164 kN/m2 – tải trọng cân Ec = 3,1x 104 N/mm2 bh 3000 * 450 I   227 x108 (mm ) 12 12 Giá trị độ võng ngắn hạn: y1 = 3,99 mm 5(q  w )L4 y2  384.E c,eff I - Độ võng dài hạn: Với: f cd (t 21)  cc (t ).f cd 1/     28 1 /      28       cc  exps 1       exp0,251       0,962     21       t       ( Chọn s = 0,25 bê tông có cấp độ bền CEM 32,5 R) fcd (t 21)  cc (t ).fcd  0,9621x16,7  16,06( N / mm2 ) c (t )  fcd (t 21) E cm (t 21)  f cd (t 21) / f c  E c 16,06 /16,7 3,1.10  3,06.10 N / mm2 0, 0, (, t 21)  3,5 ( tra theo biểu đồ thực nghiệm) E c,eff  E c ( t 21 ) 3,06x10   0,68x10 N / mm  (, t 21 )  3,5 Giá trị độ võng dài hạn: y2 = 18,2mm Độ võng toàn phần: Y = y1 + y2 = 22,19 mm Độ võng giới hạn: y  L  37,5(mm) 240 Nhƣ sàn đảm bảo giới hạn độ 126 3.5 Thống kê, so sánh nhận xét kết tính toán dầm, sàn BẢNG SO SÁNH KẾT QUẢ TÍNH TOÁN SÀN TCVN TC EN-2 Lấy TCVN 5574:2012 làm chuẩn (%) Cốt thép Tƣơng tự - 12a300 - 12a300 - 14 bó cáp T15 - 14 bó cáp T15 Tổn hao chùng cốt 79,61 13,88 -82,56 thép Tổn hao biến dạng 21,91 21,91 Tƣơng tự neo Tổn hao ma sát 27,33 87,80 +325,18 Tổn hao từ biến bê 140 53 -62,14 tông Tổn hao co ngót bê 40 154 +285 tông Độ võng 0,827 cm 1,736cm -209 Tổn tổn hao ứng suất 339,19 357,73 BẢNG SO SÁNH KẾT QUẢ TÍNH TOÁN DẦM „ TCVN 5574:2012 Cốt thép TC EN-2 Lấy TCVN làm chuẩn (%) - 3214 - 3214 -10 sợi cáp -10 sợi cáp Tƣơng tự 79,61 13,88 -82,56 10,95 14,39 Tƣơng tự 132,55 284,5 +114,6 140 53 -62,14 40 177 +415 Độ võng 1,16 cm 2,219 191 Tổn tổn hao ứng suất 406,55 571,77 Momen kháng nứt 55,37 222 Tổn hao chùng cốt 13,88thép Tổn hao biến dạng neo Tổn hao ma sát Tổn hao từ biến bê tông Tổn hao co ngót bê tông 127 +400 Nhận xét: - Về cốt thép theo tính toán hai tiêu chuẩn khác biệt, nhƣ - Về tổn hao ứng suất: Các tổn hao ứng suất hai tiêu chuẩn có nhiều khác biệt kết tính toán Nhƣng tổng tổn hao ứng suất hai tiêu chuẩn chênh nhiều 128 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ * Kết luận Từ kết nghiên cứu đƣợc trình bày luận văn rút kết luận sau khác biệt hai tiêu chuẩn thiết kế bê tông cốt thép nói chung kết cấu bê tông ứng lực nói riêng Trong phạm vi đề tài xét tới nội dung bê tông ứng lực trƣớc hai tiêu chuẩn TCVN 5574:2012 tiêu chuẩn Châu âu code EN 1992-1-1 có khác biệt: a) Nguyên lý phƣơng pháp tính toán kết cấu bê tông ứng lực trƣớc hai tiêu chuẩn đƣợc tiến hành theo lý thuyết hai trạng thái giới hạn: trạng thái giới hạn thứ cƣờng độ (bền) ổn định; trạng thái giới hạn thứ nứt Về giống b) Đối với bê tông ứng lực trƣớc việc xác định tổn hao ứng suất theo ứng suất theo công nghệ căng trƣớc hay công nghệ căng sau có ý nghĩa quan trọng cho việc xác định khả chịu lực kết cấu sau gây ứng suất sử dụng kết cấu Tính tổn hao ứng suất từ biến tiêu chuẩn Châu Âu Eurocode2 tính toán chi tiết cho nhiều trƣờng hợp cụ thể, theo thời gian sử dụng mà tiêu chuẩn Việt Nam 5574:2012 chƣa đề cập c) Khi tính toán biến dạng kết khác biệt nhiều hai tiêu chuẩn, dùng mô hình khác Tiêu chuẩn Việt Nam xét đến làm việc bê tông vết nứt, tiêu chuẩn Châu Âu chủ yếu xét giai đoạn đàn hồi bê tông d) Về tính toán kết cấu theo tiêu chuẩn Châu âu nói chung việc lấy hệ số vƣợt tải lớn nhiều so với tiêu chuẩn Việt Nam ( Tiêu chuẩn Châu âu lấy hệ số vƣợt tải cho tĩnh tải 1,5 hoạt tải 1,35 Tiêu chuẩn Việt Nam hệ ố vƣợt tải cho tĩnh tải 1,2 hoạt tải 1,1) kết tính toán cuối có giá trị khác e) Ở Việt Nam xây dựng chƣa ban hành thức tiêu chuẩn riêng tiêu chuẩn thiết kế riêng cho kết cấu bê tông ứng lực trƣớc Nhƣng việc sử dụng tiêu chuẩn TCVN 5574:2012 với tƣ liệu khác ( ) qua thực tế tính toán sử dụng công trình bê tông ứng lực trƣớc cho 129 thấy độ an toàn, độ tin cậy kết cấu bê tông nói chung bê tông ứng lực trƣớc nói riêng đảm bảo yêu cầu trạng thái giới hạn, phù hợp với điều kiện xây dựng Việt Nam * Kiến nghị: a) Kết cấu bê tông ứng lực trƣớc thực đƣợc sử dụng rộng rãi xây dựng nhà công trình Việt Nam mang lại hiệu kinh tế rõ rệt Tuy nhiên chƣa có tiêu chuẩn thiết kế riêng biệt cho kết cấu bê tông ứng lực trƣớc nên nhà thiết kế xây dựng ngần ngại ngành xây dựng dân dụng công nghiệp so với ngành giao thông Bởi đến lúc cần có tiêu chuẩn riêng cho toàn ngành b) Cần có thêm nhiều nghiên cứu lý thuyết nhƣ thực nghiệm tác động môi trƣờng xâm thực kết cấu bê tông thƣờng nhƣ bê tông ứng lực trƣớc, công trình đƣợc xây dựng vùng ven biển nƣớc ta 130 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 5574:2012 – Kết cấu bê tông bê tông cốt thép – Tiêu chuẩn thiết kế, nhà xuất xây dựng, Hà Nội Tiêu chuẩn Châu Âu Eurocode EN 1992-1-1 – thiết kế kết cấu bê tông bê tông cốt thép, nhà xuất xây dựng, Hà Nội PGS.TS Lê Thanh HUấn, TS Nguyễn Hữu Việt, THS Nguyễn Tất Tâm, kết cấu bê tông ứng lực trƣớc căng sau nhà nhiều tầng, nhà xuất xây dựng, Hà Nội PGS.TS Phan Quang Minh, sàn phẳng bê tông ứng lực trƣớc căng sau Nhà xuất Khoa học kỹ thuật, Hà Nội PGS.TS Phan Quang Minh, GS.TS Ngô Thế Phong, kết cấu bê tông cốt thép thiết kế theo tiêu chuẩn Châu Âu, nhà xuất xây dựng, Hà Nội Tiêu chuẩn Xây dựng Việt Nam ( TCXDVN 356:2005), kết cấu bê tông bê tông cốt thep – tiêu chuẩn thiết kế, nhà xuất xây dựng, Hà Nội Lê Thanh Huấn – Võ Văn Thảo – Vƣơng Ngọc Lƣu – Đỗ Trƣờng Gian, Đề tài nghiên cứu khoa học cấp Bộ mã số RD-14: Hướng dẫn thiết kế sàn phẳng bê tông ứng lực trước lưới cột mở rộng nhà cao tầng Bộ xây dựng.2005 ( Vụ khoa học công nghệ xây dựng – Bộ Xây dựng) Bài giảng học phần bê tông cốt thép ứng lực trƣớc trƣờng đại học mỏ địa chất biên soạn Tiêu chuẩn Việt Nam ( TCVN 2737-1995) Tải trọng tác động tiêu chuẩn thiết kế, NXB Xây dựng, Hà Nội 131 TRÍCH DẪN TÀI LIỆU SỬ DỤNG TRONG LUẬN VĂN ( theo ý kiến phản biện hội đồng ) Chƣơng I Chƣơng I: Tác giả sử dụng tài liệu “PGS.TS Lê Thanh Huấn, TS Nguyễn Hữu Việt, THS Nguyễn Tất Tâm, kết cấu bê tông ứng lực trước căng sau nhà nhiều tầng, nhà xuất xây dựng, Hà Nội” Ngoài phần cấu tạo dầm sàn bê tông ứng lực trƣớc có tham khảo thêm tài liệu “Bài giảng học phần bê tông cốt thép ứng lực trước trường đại học mỏ địa chất biên soạn” “ Luận án thạc sỹ thiết kế sàn không dầm bê tông cốt thép ứng lực trước căng sau theo tiêu chuẩn Eurocode2 – tác giả Vũ Mạnh Linh – trường đại học kiến trúc” Chƣơng II a) Phần tính toán theo tiêu chuẩn Việt Nam Toàn công thức phƣơng pháp tính toán đƣợc lấy theo tài liệu sau: (theo ý kiến phản biện 2) Tác giả sử dụng tài liệu: Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 5574:2012 – Kết cấu bê tông bê tông cốt thép – Tiêu chuẩn thiết kế, nhà xuất xây dựng, Hà Nội tài liệu “PGS.TS Lê Thanh Huấn, TS Nguyễn Hữu Việt, THS Nguyễn Tất Tâm, kết cấu bê tông ứng lực trước căng sau nhà nhiều tầng, nhà xuất xây dựng, Hà Nội” b) Phần tính toán theo tiêu chuẩn châu âu Eurocode EN 1992-1-1 Tác giả sử dụng tài liệu “ Tiêu chuẩn Châu Âu Eurocode EN 1992-1-1 – thiết kế kết cấu bê tông bê tông cốt thép, nhà xuất xây dựng, Hà Nội” Trong phần tính toán sàn không dầm theo tiêu chuẩn châu âu – tác giả có tham khảo thêm“ Luận án thạc sỹ thiết kế sàn không dầm bê tông cốt thép ứng lực trước căng sau theo tiêu chuẩn Eurocode2 – tác giả Vũ Mạnh Linh – trường đại học kiến trúc” c) Ngoài tác giả sử dụng thêm số tài liệu theo danh mục “ Tài liệu tham khảo” 132 133 [...]... (SUP) D (mm ) 15 ,2 12 ,5 15 ,7 12 ,9 Cng cao 18 ,0 (DYF) 15 ,2 12 ,7 Cỏc gi thit tớnh toỏn Fpk (N/mm2) Fp0,1k (N/mm2) P0 kN Pmax kN 16 70 17 70 17 70 2860 17 00 18 20 18 60 14 20 15 00 15 00 15 80 14 50 15 45 15 80 17 7 12 5 202 14 2 2 91 229 15 9 16 7 11 8 19 1 13 4 275 217 15 0 Phõn tớch kt cu c thc hin trờn c s din tớch danh ngha ca tit din ngang thanh ng sut trc v cỏc giỏ tr c trng fp0,1k, fpk, uk Giỏ tr tớnh toỏn ca mụun n... khụng phc hi: Ed Gk j Qk 1 2.1Qk i j 1 (1- 5) i 1 T hp ngn hn, s dng cho cỏc trng thỏi gii hn phc hi: Ed Gk j 1. 1Qk 1 2.1Qk i j 1 (1- 6) i 1 T hp di hn, s dng tớnh hiu ng di hn v biu hin b ngoi ca kt cu nh nt, vừng: Ed Gk j 2.1Qk i j 1 (1- 7) i 1 TCVN 2737 19 95 quy nh t hp ti trng 1. 3.3 Bờ tụng: - Cng ca bờ tụng c xỏc nh theo mu tiờu chun hỡnh tr D = 15 0mm, h = 300mm - Cng ca mu... ti trng tm thi ( chớnh ) + giú 1, 35 d) Ti trng thng xuyờn + mt ti trng tm thi + giú ( chớnh ) 1, 35 1, 00 1, 5 0 vi 1, 00 0 T hp bt thng, dựng cho trng hp thit k bt thng: 18 1, 5 Ed Gk , j Ad 1, 1 hoc 2 ,1 Qk , i 2, i Qk , i (1- 3) i 1 j 1 T hp ng t, tng ng vi trng hp thit k ng t: Ed Gk , j Ad 1, 1 hoc 2 ,1 Qk , i 2, i Qk , i (1- 4) i 1 j 1 - Cỏc t hp khi tớnh theo trng thỏi gii hn s dng: T... trng H s riờng f 16 Bng 1. 1 H s riờng i vi ti trng khi tớnh toỏn theo TTGH nh nht Ti trng thng Ti trng tm Ti trng tm xuyờn Gk thi chớnh Gk,l thi chớnh Gk,i Dựng khi Bt li Cú li Bt li Cú li Bt li Cú li a) Kim tra n nh tnh hc ca 1, 1 0,9 1, 5 0 1, 5 0 1, 35 1, 00 1, 5 0 1, 5 0 1, 35 1, 15 1, 5 0 1, 5 0 kt cu b) Thit k cỏc cu kin ( khụng k tỏc ng ca t) c) Tớnh toỏn cựng mt lỳc c hai trng hp a v b Bng 1. 2 H s riờng... f s f ck f thỡ lb, rad ck 1, 15 4,6 f bd (1- 10) Chiu di neo thit k lbl cũn phi tuõn theo cỏc yờu cu sau: lbd lb min (1- 11) Trong ú: lb.min Chiu di ti thiu; lb.min = max { 0,6lb,rad; 10 10 0mm} i vi thanh chu nộn lb.min = max { 0,3lb,rad; 10 10 0mm} i vi thanh chu kộo Cỏc yờu cu i vi vựng neo ca cu kin cng sau: 29 Cú th gi thit ng sut trc phõn tỏn theo gúc 2xem hỡnh sau, bt u ti c cu neo, trong ú... thc sau: fbd = 1, 5 fctk (1- 10) Bng 1. 8 H s cng bỏm dớnh ca bờ tụng Fck(N/mm2) 12 16 20 25 30 35 40 45 50 55 60 32 mm 1, 2 2,0 2,3 2,7 3,0 3,4 3,7 4,0 4,3 4,5 4,7 32 mm 1, 1 1, 4 1, 6 1, 9 2 ,1 2,4 2,6 2,8 3,0 3 ,1 3,3 Nu trong giai on neo, thanh ct thộp khụng thng thỡ chiu di neo c bn cú th gim bt lp bo v ct thộp v khong cỏch gia hai thanh thộp c neo ln Thụng thng vn cú th xỏc nh theo cụng thc trờn khi:... quỏ ( 0 ,15 -0,25)Asp ( 1. 9a,b) a's = (0 ,15 - 0,25)a sp a) a sp b) f s' f 's p p f f s c) a sp Hỡnh 1. 9 B trớ ct cng trong dm n 25 s Hỡnh 1. 10 a) Dm liờn tc chiu cao thay i b) Dm liờn tc chiu cao khụng thay i; c) Dm khung nhiu nhp Hỡnh 1. 11 Dm mt nhp cú u tha cụngxon i vi cỏc dm mt nhp cú u cụngxon, chiu cao thay i cú th b trớ thộp v neo cỏp theo s hỡnh 1. 10 Trong kt cu bờ tụng ng lc trc cng sau dựng... ln nht theo qui nh ó nờu trong EN 10 138 Cú th gi thit thanh cng ng sut trc cú tớnh do thụng qua kộo thanh cng nu fp/fp0,1k>=k Giỏ tr k kin ngh ly bng 1 Trong ú: fpk Cng chu nộn c trng ca cỏp fp0,1k Cng chu kộo c trng ca cỏp ti bin dng d 0 ,1% 20 P0 Lc cng trc ti neo Pmax Lc cng trc ti a Bng 1. 6 Cỏc thụng s chớnh ca cỏp ng lc trc Loi cỏp Thụng thng (STD) c bit (SUP) D (mm ) 15 ,2 12 ,5 15 ,7 12 ,9 Cng... 0,2 0 Ti trng Ti trng trong nh, theo loi Loi F: Din tớch giao thụng, trng lng phng tin < 30kN Loi G: Din tớch giao thụng, 30kN< trng lng phng tin