bộ GIáO DụC Và ĐàO TạO xây dựng viện khoa học công nghệ xây dựng Nguyễn Chí Hiếu ảnh h−ëng cđa tỉn HAO øng st ®Õn ®é tin cËy sàn bÊ TÔNG CốT THéP ứng lực trớc căng sau Có bám dính TóM TắT LUậN áN TIếN Sĩ Kỹ THUậT Chuyên ngành: Kỹ THUậT Xây dựng CÔNG TRìNH Dân dụng Công nghiệp Mà số: 62.58.02.08 Cán h−íng dÉn khoa häc PGS.TS Ngun Xu©n ChÝnh TS Lê Minh Long Hà Nội, 2014 Lun ỏn Tin sĩ kỹ thuật - Tóm tắt Luận án hồn thành Viện Khoa học Công nghệ Xây dựng - Bộ Xây dựng Cán hướng dẫn: PGS TS Nguyễn Xuân Chính TS Lê Minh Long Phản biện: Phản biện 1: GS TS Hoàng Xuân Lượng Phản biện 2: PGS TS Nguyễn Tiến Chương Phản biện 3: TS Hoàng Quang Nhu Luận án bảo vệ trước Hội đồng chấm luận án cấp Viện phòng họp Viện Khoa học Công nghệ Xây dựng - Bộ Xây dựng, 81 Trần Cung, Nghĩa Tân, Cầu Giấy, Hà Nội vào hồi phút, ngày tháng năm 2014 Có thể tìm hiểu luận án tại: Thư viện Quốc gia Việt Nam; Thư viện Viện Khoa học Công nghệ Xây dựng - Bộ Xây dựng NCS Nguyễn Chí Hiếu - Viện Khoa học Cơng nghệ Xây dựng Trang ii Luận án Tiến sĩ kỹ thuật - Tóm tắt MỞ ĐẦU Ở nước ta, nhiều cơng trình cao tầng xây dựng có áp dụng cơng nghệ ứng lực trước (ƯLT) Một số cơng trình, sau thời gian 5-6 năm đưa vào sử dụng xuất vết nứt Một số cơng trình q trình thi cơng xuất vết nứt sau tạo ƯLT Xác định nguyên nhân gây nứt sàn bê tông cốt thép (BTCT) ƯLT góp phần hạn chế hư hỏng từ khâu thiết kế, q trình thi cơng hay giúp đề nguyên tắc khai thác sử dụng, bảo trì cơng trình thiết kế ban đầu Vì vậy, cần rà sốt khâu quy trình thiết kế thi cơng sàn BTCT ƯLT để tìm ngun nhân gây nứt sàn BTCT ƯLT Tính tốn sai tổn hao ứng suất tao cáp từ khâu thiết kế sai số thi công lắp đặt quỹ đạo cáp, sai số việc tạo lực kéo cáp hay sử dụng vật liệu có tính chất lý khác với số liệu thiết kế tiền định, có tác động trực tiếp đến nguyên nhân gây vết nứt sàn Các sai số bao gồm: hệ số ma sát cáp ống lồng; hệ số biến đổi đường cong cáp; độ tụt neo; cường độ, mô đun đàn hồi thực tế vật liệu; thông số điều kiện khí hậu; nhiệt độ mơi trường; chùng ứng suất cáp; lực kéo cáp, v.v… Do cần có nghiên cứu nhằm đánh giá ảnh hưởng tổn hao ứng suất đến vết nứt sàn BTCT ƯLT Ảnh hưởng tổn hao ứng suất xảy q trình thi cơng sử dụng diễn phức tạp Để đánh giá ảnh hưởng loại tổn hao đến khả chịu nứt sàn BTCT ƯLT việc sử dụng lý thuyết độ tin cậy (ĐTC) phương pháp hiệu tiên tiến nhằm giải toán nêu CHƯƠNG I: TỔNG QUAN I.1 MỘT SỐ NGHIÊN CỨU TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC LIÊN QUAN ĐẾN ĐỘ TIN CẬY CƠNG TRÌNH BÊ TƠNG CỐT THÉP ỨNG LỰC TRƯỚC I.1.1 Nghiên cứu nước Trong phần này, luận án trình bày số kết công bố tác giả giới nghiên cứu về: tổn hao ứng suất, đánh giá tác động ăn mòn cốt thép ƯLT đến ĐTC kết cấu, đánh giá tác động hoả hoạn đến ĐTC kết cấu, đánh giá ĐTC dầm cầu BTCT ƯLT, đánh giá ĐTC kết cấu lò phản ứng hạt nhân, thiết kế tối ưu gắn với toán ĐTC, ĐTC kết cấu sàn BTCT ƯLT, v.v… Về nghiên cứu đánh giá ĐTC dầm cầu BTCT ƯLT, kể đến công bố Fabio Biondini cộng vào năm 2004 với nội dung: ĐTC kết cấu cầu BTCT ƯLT đúc hẫng Các biến ngẫu nhiên xem xét bao gồm đặc trưng vật liệu cường độ bê tơng, cường độ, diện tích ngang thép cáp ƯLT; kích thước hình học tải trọng Nghiên cứu đánh giá ĐTC kết cấu xem xét toán vết nứt trạng thái giới hạn sử dụng Về đánh giá ĐTC kết cấu lò phản ứng hạt nhân, năm 1997, M.D Pandey công bố kết nghiên cứu: Ảnh hưởng tổn hao ứng suất cáp bám dính đến ĐTC lò phản ứng hạt nhân Biến ngẫu nhiên bao gồm cường độ chịu nén, kéo, mô đun đàn hồi bê tông, mô đun đàn hồi cáp ƯLT, tải trọng áp lực có cố lị Về thiết kế tối ưu gắn với toán ĐTC, Năm 1997, A S Al-Harthy D M Frangopolt nghiên cứu: Kết hợp tối ưu hoá thiết kế ĐTC kết cấu dầm bê tông ƯLT Các thông số tải trọng, cường độ chịu kéo, chịu nén bê tông, mức độ ƯLT, v.v xem xét biến ngẫu nhiên Về nghiên cứu đánh giá ĐTC kết cấu sàn BTCT ƯLT, có số nghiên cứu đóng góp Năm 2011, luận án tiến sĩ Thamarie Jayasinghe có nội dung: Dự báo biến dạng theo thời gian dầm sàn ƯLT căng sau nhà cao NCS Nguyễn Chí Hiếu - Viện Khoa học Công nghệ Xây dựng Trang Luận án Tiến sĩ kỹ thuật - Tóm tắt tầng theo tiêu chuẩn AS 3600-2009 Các biến ngẫu nhiên bao gồm: cường độ chịu kéo bê tông, tổn hao ứng suất theo thời gian, v.v… I.1.2 Nghiên cứu nước Trong phần này, luận án trình bày số kết nghiên cứu tác giả nước về: ĐTC cơng trình xây dựng; ĐTC cơng trình giao thơng, cơng trình thuỷ, cơng trình biển tối ưu hố thiết kế gắn với tốn ĐTC Trong lĩnh vực cơng trình xây dựng, tác giả Phạm Khắc Hùng, Nguyễn Văn Phó, Lê Xn Huỳnh, Lê Ngọc Thạch, Nguyễn Xn Chính nhiều tác giả khác có đóng góp thơng qua cơng trình nghiên cứu tài liệu ĐTC: năm 2003, tác giả Nguyễn Xn Chính cơng bố nghiên cứu: Xác định xác suất hư hỏng số tin cậy số cơng trình xây dựng, nghiên cứu trình bày phương pháp đánh giá độ tin cậy cơng trình xây dựng theo số độ tin cậy β , thông số ngẫu nhiên xem xét cường độ bê tông thu thập thơng qua thí nghiệm tính chất lý vật liệu Năm 2006, tác giả Nguyễn Văn Phó, Nguyễn Xuân Chính, Tạ Thanh Vân cơng bố nghiên cứu về: Một phương pháp đánh giá độ tin cậy cơng trình Trong lĩnh vực cơng trình giao thơng, cơng trình thuỷ, cơng trình biển, tác giả Phan Văn Khơi, Đỗ Văn Đệ, Nguyễn Vi nhiều tác giả khác có đóng góp thơng qua cơng trình nghiên cứu tài liệu ĐTC: năm 2007, tác giả Đỗ Văn Đệ công bố nghiên cứu về: Xác định độ tin cậy tải trọng sóng tác dụng lên cơng trình thuỷ kích thước lớn dạng khối trịn xoay phương pháp phần tử biên Năm 2009, tác giả Nguyễn Vi với nghiên cứu: Mô phân bố độ bền nội lực cấu kiện chịu tải để xác định độ tin cậy cơng trình cảng Trong lĩnh vực tối ưu hoá thiết kế ĐTC có số đóng góp số tác giả như: Lê Xuân Huỳnh, Đỗ Văn Đệ, v.v… Đến thời điểm nay, nghiên cứu ĐTC cơng trình ƯLT cịn hạn chế I.2 CƠNG NGHỆ THIẾT KẾ, THI CÔNG KẾT CẤU SÀN BÊ TÔNG CỐT THÉP ỨNG LỰC TRƯỚC VÀ TÌNH HÌNH ỨNG DỤNG TẠI VIỆT NAM Trong phần này, luận án trình bày phân loại, ưu, nhược điểm kết cấu BTCT ƯLT tình hình ứng dụng Việt Nam; so sánh kết cấu sàn BTCT ƯLT căng sau có bám dính (CSBD) căng sau khơng bám dính qui trình thiết kế, thi cơng kết cấu BTCT ƯLT Trên sở đó, phần tiếp theo, luận án trình bày số vấn đề tồn việc ứng dụng kết cấu BTCT ƯLT Việt Nam I.3 MỘT SỐ VẤN ĐỀ CÒN TỒN TẠI TRONG THIẾT KẾ, THI CÔNG VÀ KHAI THÁC SỬ DỤNG SÀN BÊ TÔNG CỐT THÉP ỨNG LỰC TRƯỚC TẠI VIỆT NAM I.3.1 Về thiết kế Các thiết kế sàn BTCT ƯLT chủ yếu thực phần mềm chuyên dụng SAFE, Adapt floor Pro, v.v… Tuy nhiên phần mềm thường cho phép khai báo thông số đầu vào để tính tốn tổn hao ứng suất tức thời mà không cho phép khai báo thông số đầu vào để tính tổn hao ứng suất dài hạn Người thiết kế thường ước tính phần trăm tổn hao ứng suất dài hạn so với lực kéo cáp khai báo trực tiếp vào phần mềm nên không xem xét hết tác động độ ẩm, nhiệt độ mơi trường xung quanh cơng trình, chùng ứng suất cáp, v.v thường gây sai số lớn tổn hao ứng suất dài hạn gây ảnh hưởng đến ứng suất bê tơng q trình sử dụng Các thơng số đầu vào khác thiết kế tính chất lý vật liệu, lực kéo cáp, v.v thường người thiết kế lựa chọn tiền định mà không xem xét đến ngẫu nhiên chúng dẫn đến sai khác tổn hao ứng suất, thực tế thi cơng, thơng số mang tính biến động khác giá trị tiền định Người thiết kế thường quan tâm đến việc lựa chọn đáp án tối ưu số lượng cáp chiều dày sàn nhằm đảm bảo yếu tố kỹ thuật tốt giá thành hợp lý NCS Nguyễn Chí Hiếu - Viện Khoa học Công nghệ Xây dựng Trang Luận án Tiến sĩ kỹ thuật - Tóm tắt I.3.2 Về thi cơng khai thác sử dụng - Q trình tạo quỹ đạo cáp kê có nhiều sai sót kỹ thuật dẫn đến độ võng lớn cáp bị khống chế sai khác với thiết kế qui định Các sai sót gây ảnh hưởng đến tổn hao ứng suất ma sát gây ảnh hưởng trực tiếp đến ứng suất bê tông mô men lệch tâm cáp gây - Lực kéo cáp lựa chọn giá trị cố định, nhiên thực công trường phụ thuộc vào thiết bị thi công, tay nghề cơng nhân vận hành thiết bị nên có sai khác với thiết kế đề ra, gây ảnh hưởng lớn đến lực kéo lại cáp ứng suất bê tông sai khác so với thiết kế ban đầu - Khai thác sử dụng khơng mục đích ban đầu: cơng trình thường thiết kế với yếu tố môi trường địa phương, nhiên thay đổi công khai thác hay cơng trình ln sử dụng điều hồ độ ẩm nhiệt độ sai khác lớn với số liệu thiết kế làm thay đổi tổn hao ứng suất dài hạn cáp Vì vậy, nghiên cứu ảnh hưởng tổn hao ứng suất đến ĐTC sàn BTCT ƯLT cần thiết Ngoài ra, việc nghiên cứu thiết kế sàn BTCT ƯLT nhằm đảm bảo yếu tố kỹ thuật kinh tế hợp lý vấn đề cần quan tâm giải I.4 NHIỆM VỤ ĐẶT RA CHO LUẬN ÁN Đối tượng phạm vi nghiên cứu: Nghiên cứu số thông số tác động đến tổn hao ứng suất tao cáp hệ số ma sát cáp ống lồng, hệ số biến đổi đường cong cáp, độ tụt neo, cường độ mô đun đàn hồi thực tế vật liệu, thơng số điều kiện khí hậu nhiệt độ môi trường, chùng ứng suất cáp, yếu tố thi công, v.v gây ảnh hưởng đến ĐTC sàn BTCT ƯLT CSBD thiết kế, thi công Việt Nam theo tiêu chí kiểm sốt vết nứt Phương pháp nghiên cứu: 1) Kết hợp nghiên cứu lý thuyết thực tế Trên sở lý thuyết kết cấu BTCT ƯLT tiêu chuẩn số nước, nghiên cứu ảnh hưởng số loại gây tổn hao ứng suất Xây dựng chương trình tính toán để khảo sát đánh giá tổn hao ứng suất 2) Khảo sát, đánh giá thông số ngẫu nhiên tác động đến tổn hao ứng suất gây ảnh hưởng đến ĐTC sàn BTCT ƯLT thông qua số liệu thu thập thực tế từ phịng thí nghiệm công trường thi công nghiên cứu sinh đồng nghiệp trực tiếp thực Mục đích nghiên cứu: 1) Đánh giá ảnh hưởng số tổn hao ứng suất đến ĐTC sàn BTCT ƯLT CSBD 2) Đánh giá yếu tố tác động đến tổn hao ứng suất gây ảnh hưởng đến ĐTC sàn BTCT ƯLT CSBD, gắn với toán kinh tế 3) Kiến nghị việc lựa chọn thiết kế hiệu gắn với toán ĐTC cho trước Nhiệm vụ cần thực hiện: 1) Trên sở tiêu chuẩn áp dụng Việt Nam, tiến hành phân tích đánh giá để lựa chọn tiêu chuẩn phục vụ cho nghiên cứu 2) Cần phải xây dựng hàm công bao gồm thông số vật liệu, điều kiện thi công môi trường để đánh giá ảnh hưởng tổn hao ứng suất đến sàn BTCT ƯLT CSBD theo tiêu chí yêu cầu tiêu chuẩn 3) Nghiên cứu lựa chọn phương pháp xử lý số liệu thống kê thu thập từ thực tế phục vụ cho việc tính tốn ĐTC 4) Xây dựng thuật tốn chương trình để tính tốn khảo sát đánh giá ảnh hưởng tổn hao ứng suất đến ĐTC sàn BTCT ƯLT CSBD 5) Đề xuất số kiến nghị giải pháp nhằm nâng cao ĐTC công tác thiết kế thi công sàn BTCT ƯLT Việt Nam CHƯƠNG II: NGHIÊN CỨU LỰA CHỌN TIÊU CHUẨN TÍNH TỐN VÀ TÍNH ỨNG SUẤT TRONG BÊ TÔNG CHO TRƯỜNG HỢP THIẾT KẾ TỔNG QUÁT II.1 LÝ THUYẾT TÍNH TỐN TỔN HAO ỨNG SUẤT THEO MỘT SỐ TIÊU CHUẨN ĐANG ĐƯỢC ỨNG DỤNG TẠI VIỆT NAM Trong phần này, luận án trình bày lý thuyết tính tốn tổn hao ứng suất theo số Tiêu chuẩn áp dụng Việt Nam NCS Nguyễn Chí Hiếu - Viện Khoa học Cơng nghệ Xây dựng Trang Luận án Tiến sĩ kỹ thuật - Tóm tắt II.1.1 Theo tiêu chuẩn AS 3600-2009 II.1.1.1 Tổn hao ứng suất ma sát dọc theo tao cáp ∆σpa = σpj (1 − e ( −µ α tot +βp Lpa ) ); ∆Ppa = Ppj (1 − e ( −µ α tot +βp Lpa ) ); Ppa = Ppje ( −µ α tot +βp Lpa ) (II.1.1a,b,c) II.1.1.2 Tổn hao ứng suất tụt neo ∆σan = 2Ztgω / A p ; ∆Pan = 2Ztgω (II.1.2a,b) II.1.1.3 Tổn hao ứng suất co ngắn đàn hồi bê tông ∆σcm = σci E p / E cj ; ∆pcm = A p σci E p / E cj ; ∆Pcm = ∆p cm ( n c − 1) / 2n c (II.1.3a,b,c) II.1.1.4 Tổn hao ứng suất co ngót bê tơng ∆σcs = E p ε cs / (1 + 15A s / A g ) ; ∆Pcs = A p E p ε cs / (1 + 15As / A g ) II.1.1.5 Tổn hao ứng suất từ biến bê tông ∆σcc = E p ε cc ; ∆Pcc = A p E p ε cc II.1.1.6 Tổn hao ứng suất chùng ứng suất cáp ∆σre = R 1 − ( ∆σcs + ∆σcc ) / σpj σ pj ; ∆Pre = R 1 − ( ∆Pcs + ∆Pcc ) / Ppj Ppj (II.1.4a,b) (II.1.5a,b) (II.1.6a,b) II.1.2 Theo tiêu chuẩn BS EN 1992-1-1:2004 II.1.2.1 Tổn hao ứng suất ma sát ∆Pµ (x) = Pmax (1 − e −µ ( θ+ kx ) ) (II.1.7) II.1.2.2 Tổn hao ứng suất tụt neo ∆PA = 2px A (II.1.8) II.1.2.3 Tổn hao ứng suất co ngắn đàn hồi bê tông ∆Pel = A p E p Σ ( j∆σc (t) ) / ( E cm (t) ) (II.1.9) II.1.2.4 Tổn hao ứng suất co ngót, từ biến bê tông, chùng ứng suất cáp ∆Pc +s + r = A p ε cs E p + 0,8∆σpr + ( E p / E cm ) ϕ(t, t )σc'QP + ( E p A p ) / ( E cm A c ) 1 + ( A c / Ic ) z 2cp [1 + 0,8ϕ(t, t )] II.1.3 Theo tiêu chuẩn ACI 318-08 II.1.3.1 Tổn hao ứng suất ma sát − (Kl +µ α ) Ppx = Ppje (Kl px + µ p α px ) > 0, px p px Ppx = Ppj (1 + Kl px + µ p α px ) −1 (Kl px + µ p α px ) ≤ 0, II.1.3.2 Tổn hao ứng suất tụt neo ANC = ∆f s = 2E s ∆ a / Ls II.1.3.3 Tổn hao ứng suất co ngắn đàn hồi bê tông ES = ( K es E s / E ci ) f cir , với cáp bám dính II.1.3.4 Tổn hao ứng suất co ngót bê tơng theo thời gian SH = 8, 2x10−6 K sh Es (1 − 0, 06V / S) (100 − RH) II.1.3.5 Tổn hao ứng suất từ biến bê tông CR = K cr ( E s / E c )( f cir − f cds ) , với cáp bám dính II.1.3.6 Tổn hao ứng suất chùng ứng suất cáp (thép) RE = [K re − J(SH + CR + ES)]C (II.1.10) (II.1.11) (II.1.12) (II.1.13) (II.1.14) (II.1.15) (II.1.16) (II.1.17) II.1.4 Theo tiêu chuẩn TCVN 5574:2012 II.1.4.1 Tổn hao ứng suất ma sát ∆σms = σsp 1 − (1/ eωx +δθ ) (II.1.18) II.1.4.2 Tổn hao ứng suất biến dạng neo đặt thiết bị kéo căng ∆σneo = ( ∆l1 + ∆l ) / L E sp NCS Nguyễn Chí Hiếu - Viện Khoa học Công nghệ Xây dựng (II.1.19) Trang Luận án Tiến sĩ kỹ thuật - Tóm tắt II.1.4.3 Tổn hao ứng suất co ngót bê tơng ∆σco (tra theo bảng) II.1.4.4 Tổn hao ứng suất từ biến bê tông ∆σ tb = (150ασbp ) / R bp σbp / R bp ≤ 0, 75 ; ∆σ tb = 300α ( σ bp / R bp ) − 0,375 σbp / R bp > 0, 75 (II.1.20) II.1.4.5 Tổn hao ứng suất chùng ứng suất cốt thép ∆σch = 0, 22 ( σsp / R s,ser ) − 0,1 σsp (II.1.21) II.2 LỰA CHỌN TIÊU CHUẨN TÍNH TỐN Trên sở ví dụ tính tốn tổn hao ứng suất theo tiêu chuẩn, có nhận xét: AS 3600-2009 có cơng thức rõ ràng, thơng số tính tốn tường minh Phần tính tốn tổn hao ứng suất dài hạn dễ áp dụng số liệu khí hậu đặc trưng Việt Nam có đề cập tiêu chuẩn Ngồi ra, phần tính tốn tổn hao ứng suất chùng ứng suất cáp có đề cập đến yếu tố: nhiệt độ môi trường, thời gian tính tốn, chùng ứng suất tỷ số ứng suất ban đầu với ứng suất bền cáp Vì vậy, luận án lựa chọn AS 3600-2009 tiêu chuẩn tính tốn II.3 TRÌNH TỰ THIẾT KẾ, KIỂM TRA KẾT CẤU SÀN BÊ TÔNG CỐT THÉP ỨNG LỰC TRƯỚC THEO AS 3600-2009 Trong phần này, luận án trình bày bước thiết kế, kiểm tra kết cấu sàn BTCT ƯLT theo AS 3600-2009, có bước kiểm tra theo điều kiện kiểm soát vết nứt sàn: a) Ứng suất nén sàn σn không vượt 0,5f cp : σn ≤ 0,5f cp , với f cp cường độ chịu nén bê tông thời điểm kéo căng; b) Ứng suất kéo uốn sàn σk tác dụng tải trọng tiêu chuẩn không vượt 0, f c' : σk ≤ 0, f c' , với điều kiện khoảng cách từ tâm đến tâm cáp bám dính khơng lớn 300mm 2, 0D s II.4 VÍ DỤ TÍNH TỐN THIẾT KẾ SÀN BÊ TƠNG CỐT THÉP ỨNG LỰC TRƯỚC CĂNG SAU CĨ BÁM DÍNH VÀ KIỂM TRA ĐIỀU KIỆN KIỂM SOÁT VẾT NỨT SÀN THEO TIÊU CHUẨN AS 3600-2009 Trong phần này, luận án trình bày ví dụ tính tốn thiết kế kiểm tra sàn BTCT ƯLT theo tiêu chí kiểm sốt vết nứt Trên sở thiết lập cơng thức tính ứng suất bê tông đồng thời thông số ảnh hưởng đến ứng suất bê tông ảnh hưởng đến tổn hao ứng suất II.4.1 Ứng suất bê tông a) Ngay sau kéo căng: σ*(TT),(TD) = − NP* / bDs ± 3NP* h / ( bDs2 ) ± 6M q / ( bDs2 ) b) Giai đoạn sử dụng dài lâu: σ(TT),(TD) = − NP ( bDs ) ± 3NPh / ( bDs2 ) ± 6M g / ( bDs2 ) Ứng suất bê tơng, ngồi phụ thuộc vào thơng số N Ds , cịn phụ thuộc vào lực kéo lại cáp P* P sau kéo căng giai đoạn dài lâu II.4.2 Các thông số ảnh hưởng đến P* E p , A p : mô đun đàn hồi tiết diện ngang cáp; δ L : độ tụt neo trình kéo căng; Ppj : lực kéo cáp đầu neo; h : độ võng cáp; µ, βp : hệ số ma sát, độ lệch góc ngẫu nhiên cáp II.4.3 Các thông số ảnh hưởng đến P E p , A p : mô đun đàn hồi tiết diện ngang cáp; k , k : thông số phụ thuộc độ ẩm, nhiệt độ mơi trường xung quanh cơng trình; Ppj : lực kéo cáp đầu neo; R b : chùng ứng suất cáp NCS Nguyễn Chí Hiếu - Viện Khoa học Công nghệ Xây dựng Trang Luận án Tiến sĩ kỹ thuật - Tóm tắt II.5 TÍNH TỐN ỨNG SUẤT TRONG BÊ TƠNG CHO BÀI TỐN TỔNG QUÁT THIẾT KẾ SÀN ỨNG LỰC TRƯỚC n NHỊP THEO TIÊU CHUẨN AS 3600-2009 Trong phần này, luận án trình bày bước tính tốn ứng suất bê tơng với tốn thiết kế tổng qt sàn ƯLT n nhịp II.5.1 Ứng suất bê tông sau kéo căng σ*(TT) = σ* + σ*(TT) + σq(TT) - thớ mặt cắt bê tông σ*(TD) = σ* + σ*(TD) + σq(TD) - thớ mặt cắt bê tơng Trong đó, ứng suất nén bê tơng gây bởi: Lực kéo cáp: σ* = − NP* / ( bDs ) ; Mô men lệch tâm cáp: σ*(TT,TD) = ± ( 3NP*h ) / ( bDs2 ) ; Tải trọng thân: σq(TT,TD) = ± ( 6M q ) / ( bDs2 ) Hình II.5-1: Mặt kết cấu sàn ƯLT n nhịp Bảng II.5-3: Bảng tính tốn ứng suất bê tơng sau kéo căng Tại gối trục Tại nhịp trục 1,2 Tại gối trái trục Tại gối phải trục σ1*(TT) , σ1*(TD) = =− *(TT) *(TD) σ12 , σ12 = NP1* 3NP1* h ∓ ± bDs bDs2 0, 45qbL2o,12 ±6 =− ∓6 8bDs2 σ*(TT) (T), σ*(TD) (T) = 2 NP12* 3NP12* h ± ∓ bDs bDs2 0, 6qbL2o,12 =− ±6 8bDs2 NP2* 3NP2*h ∓ ± bDs bDs2 1, 05qbL2o,12 8bDs2 Tại gối trái trục i Tại gối phải trục i Tại nhịp trục i-1i σ σ *(TD) σ*(TT) = i −1i , σi −1i *(TT) i =− ±6 (T), σ *(TD) i (T) = NPi* 3NPi*h ∓ ± bDs bDs2 0,975qbL2o,i−1i 8bDs2 *(TT) i =− ±6 (P), σ *(TD) i (P) = NPi* 3NPi*h ∓ ± bDs bDs2 0,975qbL2o,ii+1 8bDs2 =− ∓6 σ*(TT) (P), σ*(TD) (P) = 2 =− ±6 NP2* 3NP2*h ∓ ± bDs bDs2 0, 975qbL2o,23 8bDs2 NPi*−1i 3NPi*−1i h ± ∓ bDs bDs2 0, 42qbL2o,i −1i 8bDs2 Tại gối trái trục n-1 Tại gối phải trục n-1 Tại nhịp trục n-1,n Tại gối trục n σ σ σ*(TT) , σ*(TD) = n n *(TT) n−1 =− ±6 (T), σ *(TD) n−1 (T) = NPn*−1 3NPn*−1h ∓ ± bDs bDs2 0,975qbL2o,n−2n−1 8bDs2 *(TT) n−1 =− ±6 (P), σ *(TD) n −1 (P) = NPn*−1 3NPn*−1h ∓ ± bDs bDs2 1,05qbL2o,n−1n 8bDs2 σ *(TT) n −1n =− ∓6 ,σ *(TD) n −1n = NPn*−1n 3NPn*−1n h ± ∓ bDs bDs2 0, 6qbL2o,n −1n 8bDs2 =− ±6 NPn* 3NPn* h ∓ ± bDs bDs2 0, 45qbL2o,n −1n bDs2 Trong bảng II.5-3, ứng suất thớ lấy dấu bên ứng suất thớ lấy dấu bên dấu ± dấu ∓ công thức II.5.2 Ứng suất bê tông giai đoạn sử dụng dài lâu σ(TT) = σ + σ(TT) + σg(TT) , (thớ mặt cắt bê tông) σ(TD) = σ + σ(TD) + σg(TD) , (thớ mặt cắt bê tơng) Trong đó: q tải trọng thân q tổng tải trọng tác dụng lên sàn II.6 KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC CỦA CHƯƠNG Đã trình bày lý thuyết tính tốn số tổn hao ứng suất theo số tiêu chuẩn ứng dụng Việt Nam, bao gồm tiêu chuẩn AS 3600-2009 Úc; tiêu chuẩn BS EN 1992-1-1:2004 Anh; tiêu chuẩn ACI 318-08 Mỹ; tiêu chuẩn TCVN 5574:2012 Việt Nam, đồng thời, kiến nghị lựa chọn tiêu chuẩn AS 3600-2009 Úc để tiến hành tính tốn NCS Nguyễn Chí Hiếu - Viện Khoa học Công nghệ Xây dựng Trang Luận án Tiến sĩ kỹ thuật - Tóm tắt Đã trình bày trình tự thiết kế theo phương pháp phân phối mô men bước kiểm tra kết cấu sàn BTCT ƯLT theo tiêu chuẩn AS 3600-2009, đồng thời rằng, điều kiện ứng suất cho phép kiểm soát vết nứt sàn điều kiện quan trọng phải thoả mãn trước tiến hành bước kiểm tra cần kiểm soát từ khâu chọn lựa số lượng cáp, chiều dày sàn Nội dung luận án giới hạn xem xét ảnh hưởng tổn hao ứng suất tới ĐTC sàn BTCT ƯLT CSBD theo tiêu chí kiểm sốt vết nứt sàn Thơng qua ví dụ tính tốn thiết kế sàn BTCT ƯLT CSBD kiểm tra điều kiện kiểm soát vết nứt sàn theo ứng suất cho phép sử dụng tiêu chuẩn AS 36002009 thông số ảnh hưởng đến tổn hao ứng suất hay ứng suất bê tông Các thông số biến động đề xuất nghiên cứu bao gồm: - E p , A p : mô đun đàn hồi tiết diện ngang cáp; h : độ võng cáp; - δ L : độ tụt neo trình kéo căng; Ppj : lực kéo cáp đầu neo; - k , k : thông số phụ thuộc độ ẩm, nhiệt độ môi trường xung quanh cơng trình; Đã trình bày phương pháp xác định ứng suất bê tông toán tổng quát thiết kế sàn BTCT ƯLT n nhịp CHƯƠNG III: XÂY DỰNG HÀM CÔNG NĂNG THEO TIÊU CHÍ KIỂM SỐT VẾT NỨT SÀN BÊ TƠNG CỐT THÉP ỨNG LỰC TRƯỚC VÀ NHẬN DẠNG CÁC BIẾN NGẪU NHIÊN QUA CÁC SỐ LIỆU THỰC NGHIỆM III.1 XÂY DỰNG HÀM CƠNG NĂNG THEO TIÊU CHÍ KIỂM SỐT VẾT NỨT SÀN TRONG THIẾT KẾ SÀN BÊ TÔNG CỐT THÉP ỨNG LỰC TRƯỚC NHỊP SỬ DỤNG AS 3600-2009 III.1.1 Hàm công theo tiêu chí kiểm sốt vết nứt sàn Theo tiêu chuẩn, để kiểm soát vết nứt sàn BTCT ƯLT ứng suất bê tơng sàn khơng vượt q ứng suất cho phép Vì vậy, hàm cơng theo tiêu chí kiểm sốt vết nứt sàn có dạng: M = [ σ] − σ (III.1.1) Trong hiệu ứng tải trọng xác định ứng suất σ sàn bê tông, khả chịu lực xác định ứng suất cho phép [ σ] Trên sở hàm cơng tổng qt theo tiêu chí kiểm sốt vết nứt, tiến hành xây dựng hàm cơng cho giai đoạn sàn BTCT ƯLT III.1.1.1 Hàm công giai đoạn sau kéo căng ( ) M = [ σ]n − ABS ( σ ) ⇒ M = 0,5f cp − ABS σ*(TT) , σ*(TD) (III.1.2) M = [ σ]k − max ( σ ) ⇒ M = 0, f cp − max σ*(TT) , σ*(TD) (III.1.3) III.1.1.2 ( Hàm công giai đoạn sử dụng dài lâu ( ) ) M = [ σ]n − ABS ( σ ) ⇒ M = 0,5f c' − ABS σ(TT) , σ(TD) (III.1.4) M = [ σ]k − max ( σ ) ⇒ M = 0, f c' − max σ(TT) , σ(TD) (III.1.5) ( ) Các ký hiệu hiệu ứng tải trọng σ giai đoạn sau khéo căng: σ , σ*(TD) giai đoạn sử dụng dài lâu: σ(TT) , σ(TD) trình bày mục II.5, ứng với tốn sàn BTCT ƯLT nhịp có dạng trình bày mục III.1.2 III.1.2 Ứng suất bê tông sau kéo căng Trong bảng III.1-2, ứng suất thớ lấy dấu bên ứng suất thớ lấy dấu bên dấu ± dấu ∓ công thức *(TT) NCS Nguyễn Chí Hiếu - Viện Khoa học Cơng nghệ Xây dựng Trang Luận án Tiến sĩ kỹ thuật - Tóm tắt Bảng III.1-2: Bảng tính tốn ứng suất bê tông sau kéo căng Tại gối trục Tại nhịp trục 1,2 Tại gối trái trục σ1*(TT) , σ1*(TD) = − NP1* ∓ bDs *(TT) *(TD) σ12 , σ12 =− 2 0, 45qbLo,12 3NP1*h ±6 ∓ bDs 8bDs2 Tại gối phải trục σ *(TT) (P), σ *(TD) * NP (P) = − ∓ bDs 0,975qbLo,23 3NP2*h ±6 bDs 8bDs2 σ*(TT) (P), σ*(TD) (P) = − 3 * NP ∓ bDs 3NP3*h 1,05qbLo,34 ∓ ±6 bDs2 8bDs2 NP2* ∓ bDs 1, 05qbLo,12 3NP2*h ∓ ±6 bDs 8bDs2 Tại nhịp trục 23 Tại gối trái trục σ *(TT) 23 ,σ *(TD) 23 * 23 NP =− ± bDs σ *(TT) ± 0, 42qbL o,23 3NP23* h ∓6 bDs 8bDs2 Tại nhịp trục 34 Tại gối phải trục (T), σ*(TD) (T) = − σ*(TT) 2 0, 6qbLo,12 3NP12* h ± ∓6 bDs 8bDs2 ∓ NP12* ± bDs , σ*(TD) σ*(TT) =− 34 34 (T), σ *(TD) NP3* (T) = − ∓ bDs ∓ 3NP3*h 0,975qbLo,23 ±6 bDs2 8bDs2 Tại gối trục * 34 NP ± bDs 0, 6qbLo,34 3NP34* h ± ∓ bDs2 8bDs2 σ*(TT) , σ*(TD) =− 4 NP4* ∓ bDs 0, 45qbLo,34 3NP4*h ∓ ± bDs2 bDs2 III.1.3 Ứng suất bê tông giai đoạn sử dụng dài lâu Được thiết lập tương tự ứng suất bê tông sau kéo căng trình bày chi tiết luận án III.1.4 Thu thập số liệu thống kê từ thực tế thiết lập thông số đặc trưng cho thi công a) Thu thập số liệu thông số E p , A p : từ kết thí nghiệm tiêu lý cáp; b) Thu thập số liệu thông số δ L : từ kết đo trường kéo căng cáp; c) Thu thập số liệu thông số lực kéo cáp thực tế đầu neo Ppj (ký hiệu PpjTT ): mục này, luận án trình bày cách thu thập số liệu lực kéo cáp đầu neo PpjTT thông qua thu thập số liệu đặc trưng cho thi công εL = ∆LTT / ∆L LT , ∆L LT số đo độ dãn dài lý thuyết sợi cáp theo thiết kế, ∆LTT số đo độ dãn dài thực tế sợi cáp thu trường thi công kéo căng cáp d) Thu thập số liệu mơi trường xung quanh cơng trình theo Quy chuẩn Xây dựng e) Thu thập số liệu chùng ứng suất R b , độ võng h cáp: luận án xem xét thông số thông số biến động phạm vi giả định cho trước III.2 MỘT SỐ BIẾN NGẪU NHIÊN THƯỜNG GẶP VÀ GIEO BIẾN GIẢ NGẪU NHIÊN III.2.1 Một số biến ngẫu nhiên liên tục thường gặp Trong mục này, luận án trình bày số biến ngẫu nhiên liên tục thường gặp Biến ngẫu nhiên có phân bố chuẩn đặc trưng kỳ vọng µ phương sai σ2 sử dụng phổ biến, có hàm mật độ xác suất hàm phân phối xác suất sau: f X (x) = x (x − µ) (u − µ) 1 exp − ; F (x) = exp X ∫ − 2σ2 du 2σ2 σ 2π σ 2π −∞ (III.2.1) III.2.2 Gieo biến giả ngẫu nhiên Mục đích việc gieo biến giả ngẫu nhiên tạo chuỗi thể {X1 ,…, X n } biến ngẫu nhiên X phân bố theo luật FX (x) biết Việc gieo biến giả ngẫu nhiên với hàm phân bố thực thông qua việc gieo biến giả ngẫu nhiên phân bố theo luật Uniform U [ 0,1] NCS Nguyễn Chí Hiếu - Viện Khoa học Cơng nghệ Xây dựng Trang Luận án Tiến sĩ kỹ thuật - Tóm tắt Trong đó: I M( X) >0 = M( X) > 0; I M( X )>0 = M( X) ≤ (III.4.15) Nếu có N thực véc tơ ngẫu nhiên X , tính mẫu gồm N giá trị hàm I M( X )>0 Khi E I M( X )> tính xấp xỉ trung bình cộng mẫu N i ɶ s = E I P = M( X )> N ∑ I M( Xi )> i =1 (III.4.16) Với phương pháp này, biến ngẫu nhiên đầu vào không thiết biến có phân bố chuẩn; áp dụng hàm cơng khơng có dạng biểu thức giải tích cụ thể hay khơng có dạng tuyến tính Hình III.4-5 biểu diễn sơ đồ thuật tốn phương pháp mô Monte Carlo Việc ghi nhận kết thực chất đếm số lần kết rơi vào miền an toàn tổng số N lần mô Trong thực tế, việc chọn số lần mô N để đảm bảo ĐTC kết khó Thơng thường dùng điều kiện hội tụ giá trị ước lượng Pɶ s ( ) ɶ sN − P ɶ N −1 ɶ N − ɶ N −k max P s , Ps , , P s ≤ ε (III.4.19) Biểu thức (III.4.19) rằng, vịng lặp mơ dừng lại sai số lớn giá trị ước lượng cuối so với k giá trị liền trước nhỏ tiêu chuẩn ε III.4.6 Ví dụ tính tốn số kiểm tra độ tin cậy phần mềm tính tốn theo Monte Carlo Trong phần này, luận án trình bày hai ví dụ tính tốn số xác định ĐTC theo ba phương pháp trình bày để kiểm tra độ tin cậy phần mềm tính tốn theo Monte Carlo, cho thấy kết tính theo phương pháp mơ Monte Carlo có độ tin cậy áp dụng hàm cơng khơng có biểu thức giải tích cụ thể khơng có dạng tuyến tính Do đó, luận án dùng phương pháp mô Monte Carlo để xác định ĐTC toán thiết kế sàn BTCT ƯLT CSBD với tiêu chí kiểm sốt vết Hình III.4-5: Sơ đồ thuật tốn phương pháp mơ nứt sàn theo ứng suất Monte Carlo cho phép NCS Nguyễn Chí Hiếu - Viện Khoa học Công nghệ Xây dựng Trang 11 Luận án Tiến sĩ kỹ thuật - Tóm tắt III.5 NHẬN DẠNG CÁC BIẾN NGẪU NHIÊN QUA SỐ LIỆU THỰC NGHIỆM THU THẬP TẠI VIỆT NAM III.5.1 Nguồn số liệu thu thập cho mô biến ngẫu nhiên Các thông số biến động bao gồm: tiết diện ngang cáp A p ; mô đun đàn hồi cáp E p ; độ tụt neo cáp trình kéo căng δ L yếu tố thi công, đặc trưng đại lượng ε L thu thập từ nguồn số liệu số phịng thí nghiệm uy tín số dự án thi công phần kết cấu sàn BTCT ƯLT, nhận dạng mô biến ngẫu nhiên Chương trình nhận dạng biến ngẫu nhiên viết ngơn ngữ lập trình Python III.5.2 Nhận dạng biến ngẫu nhiên tiết diện ngang cáp A p Số liệu thống kê tiết diện ngang cáp thể bảng III.5-3 Bảng III.5-3: Bảng thống kê số liệu thông số tiết diện ngang cáp Số liệu thống kê tiết diện ngang cáp đường kính 12,7mm Đơn vị: mm2 101.1 99.6 100.2 100.1 99.9 99.5 98.2 100.8 100.2 99.4 100.4 99.2 100.4 100.1 99.3 98.6 99.7 99.4 100.5 98.9 98.5 100.7 99.7 98.5 100.2 98.5 99.6 99.9 98.5 101.1 99.5 99.0 98.0 99.6 99.0 99.9 99.4 99.7 99.4 99.8 100.5 99.9 99.0 99.4 99.5 99.1 100.3 100.3 99.9 99.0 100.5 99.6 100.7 101.1 99.0 98.6 99.6 99.3 101.0 100.8 99.6 100.0 100.4 100.5 101.2 98.9 99.0 100.1 100.0 99.5 100.5 98.6 99.3 99.8 98.2 100.5 100.0 100.3 100.0 99.8 99.9 100.8 99.4 99.7 99.6 100.6 99.1 101.4 98.9 99.0 99.9 101.4 97.8 98.1 99.8 99.2 97.6 99.9 100.0 99.4 99.6 99.7 99.4 99.5 100.0 99.9 99.0 99.6 99.0 98.2 99.7 100.5 100.6 99.7 99.7 99.4 99.4 99.2 99.0 100.6 Từ bảng số liệu trên, dùng phương pháp tổ chức đồ tần suất phương pháp làm trơn kernel để tính hàm mật độ xác suất hàm phân bố xác suất thực nghiệm biến ngẫu nhiên tiết diện ngang cáp Hình III.5-1 thể hàm mật độ xác suất hàm phân bố xác suất thực nghiệm tính theo hai phương pháp Giá trị kỳ vọng độ lệch chuẩn thực nghiệm tính trực tiếp từ mẫu µ = 0,9967cm , υ = 0, 0078cm Hình III.5-1: Hàm mật độ xác suất (trái) hàm phân bố xác suất thực nghiệm (phải) biến ngẫu nhiên tiết diện ngang cáp Nhận thấy rằng, hàm mật độ xác suất thực nghiệm tính theo hai phương pháp phù hợp với có dạng phân bố chuẩn Điều nói lên việc sử dụng phương pháp làm trơn kernel phù hợp trường hợp Sự phù hợp thể hình vẽ hàm phân bố xác suất NCS Nguyễn Chí Hiếu - Viện Khoa học Công nghệ Xây dựng Trang 12 Luận án Tiến sĩ kỹ thuật - Tóm tắt Trên sở nhận dạng hàm mật độ xác suất phân bố chuẩn, gần hàm thực nghiệm mơ hình phân bố chuẩn xác định thông số đặc trưng biến phân bố chuẩn kỳ vọng µ độ lệch chuẩn υ Hình III.5-2 thể hàm mật độ xác suất thực nghiệm Kernel (nét đứt) hàm mật độ xác suất gần mơ hình phân bố chuẩn (nét liền) Nhận thấy, hai đường cong gần nhau, giá trị tham số kỳ vọng độ lệch chuẩn đạt Hình III.5-2: Hàm mật độ xác suất thực 2 µ = 0, 9969cm , υ = 0, 0082cm nghiệm (nét đứt) hàm mật độ xác suất phù hợp với giá trị tính trực tiếp gần (nét liền) biến ngẫu nhiên tiết diện ngang cáp từ mẫu III.5.3 Nhận dạng biến ngẫu nhiên mô đun đàn hồi cáp E p III.5.4 Nhận dạng biến ngẫu nhiên độ tụt neo δ L III.5.5 Nhận dạng biến ngẫu nhiên đặc trưng thi công ε L Trong phần từ III.5.3 đến III.5.5, luận án tiến hành bước tương tự nhận dạng biến ngẫu nhiên tiết diện ngang cáp để nhận dạng biến ngẫu nhiên mô đun đàn hồi cáp, độ tụt neo biến ngẫu nhiên đặc trưng thi công III.6 KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC CỦA CHƯƠNG Trên sở nhận định ban đầu biến ngẫu nhiên tham gia vào q trình tính tốn có ảnh hưởng đến tổn hao ứng suất cáp có dạng phân bố chuẩn gần với phân bố chuẩn nên luận án sử dụng phương pháp Kernel để nhận dạng biến ngẫu nhiên dựa số liệu thống kê thu thập từ thực tế công tác thiết kế thi công sàn BTCT ƯLT Việt Nam Đã xây dựng hàm cơng theo tiêu chí kiểm soát vết nứt sàn cho thiết kế sàn ƯLT nhịp sử dụng tiêu chuẩn AS 3600-2009 Khi có mẫu giá trị thực biến ngẫu nhiên đó, hồn tồn nhận dạng biến ngẫu nhiên thơng qua việc nhận dạng luật phân bố xác suất Mục III.3 trình bày phương pháp nhận dạng biến ngẫu nhiên: phương pháp tổ chức đồ tần suất phương pháp Kernel ước lượng hàm mật độ Mục III.3 trình bày phương pháp xấp xỉ hàm mật độ xác suất thực nghiệm theo phương pháp bình phương tối thiểu sau nhận dạng chúng mơ hình phân phối xác suất biết có dạng tương tự Để đánh giá ĐTC cơng trình, mơ hình hóa yếu tố tác động lên cơng trình biến ngẫu nhiên Mục III.4 trình bày phương pháp xác định ĐTC tồn ví dụ số: phương pháp số ĐTC β , phương pháp Hasofer-Lind phương pháp Monte Carlo Các phương pháp cho kết xấp xỉ khi biến ngẫu nhiên có phân bố chuẩn Khi hàm cơng khơng có biểu thức giải tích cụ thể khơng có dạng tuyến tính phương pháp số ĐTC β Hasofer-Lind gặp khó khăn thực toán đánh giá ĐTC Do kiến nghị, dùng phương pháp mơ Monte Carlo để đánh giá ĐTC toán thiết kế sàn BTCT ƯLT CSBD theo tiêu chí kiểm sốt vết nứt sàn NCS Nguyễn Chí Hiếu - Viện Khoa học Cơng nghệ Xây dựng Trang 13 Luận án Tiến sĩ kỹ thuật - Tóm tắt Đã thu thập số liệu thông số biến động mô đun đàn hồi, tiết diện ngang cáp, độ tụt neo thông số đặc trưng cho thi cơng từ phịng thí nghiệm, cơng trình BTCT ƯLT thực tế thi cơng Việt Nam Mục III.5 trình bày kết nhận dạng biến ngẫu nhiên Chương trình tính tốn viết ngơn ngữ lập trình Python CHƯƠNG IV: XÂY DỰNG CHƯƠNG TRÌNH TÍNH ĐỘ TIN VÀ KHẢO SÁT ẢNH HƯỞNG CỦA TỔN HAO ỨNG SUẤT ĐẾN ĐỘ TIN CẬY CỦA SÀN BÊ TÔNG CỐT THÉP ỨNG LỰC TRƯỚC CĂNG SAU CĨ BÁM DÍNH Từ kết nhận dạng biến ngẫu nhiên mục III.5, mục IV.1 chương này, luận án giới thiệu việc mơ hình hóa tốn ĐTC Tiếp theo, mục IV.2, áp dụng phương pháp Monte Carlo để đánh giá ĐTC sàn BTCT ƯLT CSBD theo tiêu chí kiểm sốt vết nứt sàn Mục IV.3 giới thiệu phân tích kinh tế, kỹ thuật ảnh hưởng đến ĐTC Trên sở rút kết luận phần kết đạt cuối chương IV.1 SƠ ĐỒ KHỐI TÍNH TỐN ỨNG SUẤT TRONG SÀN BÊ TƠNG CỐT THÉP ỨNG LỰC TRƯỚC VÀ ỨNG DỤNG MONTE CARLO ĐỂ XÁC ĐỊNH ĐỘ TIN CẬY IV.1.1 Sơ đồ khối tính ứng suất , hàm công Hàm công xây dựng trình bày mục III.1 Phương pháp số tính tốn ứng suất bê tơng xây dựng hàm công mô tả theo sơ đồ khối (Hình IV.1-1): Các thơng số đầu vào A p , E p , δ L , Pij , v.v M(X) = [ σ] − CHƯƠNG TRÌNH TÍNH Ứng suất bê tông max σmax k , σn Hình IV.1-1 : Sơ đồ khối xây dựng hàm cơng đánh giá ĐTC sàn BTCT ƯLT • Ngay sau kéo căng, hàm cơng có dạng: ( ) Điều kiện ứng suất cho phép chịu nén: M = 0,5f cp − ABS σ*(TT) , σ*(TD) ; ( ) Điều kiện ứng suất cho phép chịu kéo: M = 0, f cp − max σ*(TT) , σ*(TD) • Trong q trình sử dụng dài lâu, hàm cơng có dạng: ( ) Điều kiện ứng suất cho phép chịu nén: M = 0, 5f c' − ABS σ(TT) , σ(TD) ; ( ) Điều kiện ứng suất cho phép chịu kéo: M = 0, f c' − max σ(TT) , σ(TD) “CHƯƠNG TRÌNH TÍNH” (Hình IV.1-1) quy trình tính tốn tổn hao ứng suất, lựa chọn bố trí cáp tính tốn ứng suất bê tơng tiết diện tính tốn Từ ứng suất kéo, nén lớn xuất tiết diện chọn mục tiêu hàm công Sơ đồ khối cụ thể “CHƯƠNG TRÌNH TÍNH” thể Hình IV.1-2 NCS Nguyễn Chí Hiếu - Viện Khoa học Cơng nghệ Xây dựng Trang 14 Luận án Tiến sĩ kỹ thuật - Tóm tắt Lực kéo cáp thiết kế Ppj Tổn hao lực kéo tức thời ∆P1 = ∆Ppa + ∆Pan + ∆Pcm Do ma sát Do tụt neo ∆Ppa ∆Pan Do co ngắn đàn hồi BT ∆Pcm Lực kéo cáp lại sau tổn hao tức thời P* = Ppj − ∆Ppa − ∆Pan − ∆Pcm Tổn hao lực kéo dài hạn ∆P2 = ∆Pre + ∆Pcc + ∆Pcs Do chùng ứng suất ∆Pre Do từ biến bê tơng ∆Pcc Do co ngót bê tơng ∆Pcs Lực kéo cáp lại sau tổn hao dài hạn P = P* − ∆Pre − ∆Pcc − ∆Pcs Chọn số lượng cáp bố trí cáp Tính ƯS bê tơng thời điểm ngắn dài hạn Hình IV.1-2: CHƯƠNG TRÌNH TÍNH (Hình IV.1-1): Quy trình tính tốn tổn hao ứng suất, lựa chọn, bố trí cáp kiểm tra ứng suất kéo, nén sàn BTCT ƯLT IV.1.2 Sơ đồ khối tính tốn độ tin cậy sàn bê tông cốt thép ứng lực trước Luận án giới hạn đánh giá ảnh hưởng thông số: tiết diện ngang cáp mô đun đàn hồi cáp, độ tụt neo thông số đặc trưng cho thi công Các thông số thể chất ngẫu nhiên đại lượng xét mô biến ngẫu nhiên (mục III.5) Trên sở xác định véc tơ ngẫu nhiên đầu vào: X = {A p , E p , δ L , ε L } hàm công M(X) , xây dựng mơ hình ngẫu nhiên mơ Monte Carlo thể Hình IV.1-3 Điều kiện an toàn kết cấu sàn BTCT ƯLT CSBD theo tiêu chí kiểm sốt vết nứt sàn, có dạng: • Ngay sau kéo căng ( ) Điều kiện ứng suất cho phép chịu nén: M = 0,5f cp − ABS σ*(TT) , σ*(TD) ≥ ; ( ) Điều kiện ứng suất cho phép chịu kéo: M = 0, f cp − max σ*(TT) , σ*(TD) ≥ • Trong q trình sử dụng dài lâu: ( ) Điều kiện ứng suất cho phép chịu nén: M = 0, 5f c' − ABS σ(TT) , σ(TD) ≥ ; ( ) Điều kiện ứng suất cho phép chịu kéo: M = 0, f c' − max σ(TT) , σ(TD) ≥ NCS Nguyễn Chí Hiếu - Viện Khoa học Công nghệ Xây dựng Trang 15 Luận án Tiến sĩ kỹ thuật - Tóm tắt Điều kiện hội tụ giá trị xác suất khơng an tồn Pf : sau 5000 lần mơ phỏng, chương trình lại xác định giá trị Pf lần Khi số giá trị xác định lớn 20, chương trình tính số hội tụ ζ giá trị lớn hiệu giá trị Pf xác định cuối trừ 20 giá trị trước đó, chia cho Pf xác định cuối Điều kiện hội tụ chọn ζ ≤ 1,5% Chương trình tính ĐTC theo sơ đồ khối Hình IV.1-3 gọi chương trình RPS Số liệu thống kê thực biến ngẫu nhiên Ước lượng hàm mật độ xác suất biến phương pháp Kernel Gần hàm mật độ xác suất thực nghiệm mơ hình lý thuyết Bắt đầu N = 1, N f = 0, i = Gieo biến ngẫu nhiên: X N = {A pN , E pN , δLN , ε LN } Hàm công M(X N ) = Kiểm tra điều kiện M(X N ) ≥ Kiểm tra mod(N,5000) = Nf = Nf + i = i +1 Pfi = Nf N Kiểm ta i > 20 ζ = max ( Pfi − Pfi −1 , Pfi − Pfi− , , Pfi − Pfi− 20 ) N = N +1 KT: ζ ≤ 1,5% Kết thúc Hình IV.1-3: Sơ đồ khối mơ hình ngẫu nhiên mơ Monte Carlo NCS Nguyễn Chí Hiếu - Viện Khoa học Cơng nghệ Xây dựng Trang 16 Luận án Tiến sĩ kỹ thuật - Tóm tắt IV.2 XÁC ĐỊNH ĐỘ TIN CẬY CỦA SÀN BÊ TÔNG CỐT THÉP ỨNG LỰC TRƯỚC CĂNG SAU CĨ BÁM DÍNH IV.2.1 Bài tốn thiết kế với thông số tiền định Trong phần này, luận án trình bày sáu (06) thiết kế sàn BTCT ƯLT CSBD cho 02 dạng cơng trình nhà văn phịng chung cư trình bày Bảng IV.2-1 (trong dạng cơng trình, thực ba (03) thiết kế sàn với chiều dài nhịp khác 7,5m; 9,0m 12,0m): Bảng IV.2-1: Thông số đầu vào tiền định cho thiết kế 06 sàn BTCT ƯLT CSBD N0 Thơng số Cơng trình văn phịng Cơng trình chung cư Loại 1 Sàn nhịp (m) Loại Loại Loại Loại Loại 7,5 9,0 12,0 7,5 9,0 12,0 Bề rộng dải sàn (m) 3,75 4,5 6,0 3,75 4,5 6,0 Chiều dày sàn Ds (mm) 200 230 330 210 240 340 Tải trọng thân (daN/m2) 500 575 825 525 600 850 Hoạt tải (daN/m2) 200 200 200 150 150 150 Tổng tải trọng tiêu chuẩn (daN/m2) 831 906 1156 1056 1131 1381 Độ võng lớn cáp h (mm) 108 138 238 118 148 248 Kết thiết kế thể trình bày luận án cho toán ứng suất bê tông tiết diện nguy hiểm ứng với chiều dày sàn Ds số lượng cáp N lựa chọn IV.2.2 Xác định xác suất an toàn thiết kế theo tiêu chí kiểm sốt vết nứt sàn Trên sở sáu (06) thiết kế ban đầu trình bày mục IV.2.1, tiến hành xác định xác suất an tồn thiết kế theo tiêu chí kiểm soát vết nứt sàn Việc xác định xác suất thực thông qua mô Monte Carlo thể Hình IV.1-3 sở gieo thực biến ngẫu nhiên nhận dạng mục trước Hình IV.2-1 thể hội tụ xác suất an tồn mơ Monte Carlo sàn văn phòng nhịp 7,5m Giá trị xác suất xác định hội tụ sau khoảng 550000 vòng lặp, ứng với Ps = 0,99984 Kết nhận xét: Kết xác định xác suất an tồn khơng an tồn 06 ví dụ thiết kế tổng hợp thành bảng Hình IV.2-1: Sự hội tụ xác suất an toàn, sàn nhịp (xem bảng IV.2-14) 7,5m - Cơng trình văn phịng sau đây: NCS Nguyễn Chí Hiếu - Viện Khoa học Công nghệ Xây dựng Trang 17 Luận án Tiến sĩ kỹ thuật - Tóm tắt Bảng IV.2-14: Tổng hợp kết đánh giá xác suất an toàn cho thiết kế cụ thể Dạng sàn kích thước nhịp Sàn văn phòng nhịp Sàn chung cư nhịp 7,5m 9,0m 12,0m 7,5m 9,0m 12,0m Ứng suất thiết kế σ 3,0773 3,2192 3,0673 3,1027 3,1504 3,1206 nguy hiểm nhất, MPa ứng suất cho phép [ σ] , 3,3941 3,3941 3,3941 3,3941 3,3941 3,3941 MPa Tỷ số σ / [σ] , % 90,67 94,85 90,37 91,41 92,82 91,94 Xác suất an toàn Ps 0,99984 0,99174 0,99867 0,99880 0,99457 0,99491 Xác suất khơng an 0,00016 0,00826 0,00133 0,00120 0,00543 0,00509 tồn Pf Số vòng lặp hội tụ 550000 280000 370000 340000 190000 235000 Kết xác định ĐTC tổng hợp bảng IV.2-14 cho thấy, với lựa chọn ứng suất thiết kế tiền định ban đầu khác nhau, xác suất an toàn (ĐTC) cho kết khác Ứng với ví dụ khảo sát, lựa chọn ứng suất thiết kế nguy hiểm nằm phạm vi từ khoảng 90% đến 95% ứng suất cho phép xác suất khơng an tồn nằm phạm vi từ khoảng 0,012% đến 0,826% Vấn đề đặt là, với toán cụ thể, cần lựa chọn ứng suất thiết kế để đảm bảo thoả mãn xác suất an toàn cho trước Mục IV.2.3 trình bày kết xác định xác suất an tồn cho tốn thiết kế ứng suất thiết kế lựa chọn có thay đổi IV.2.3 Ảnh hưởng việc thay đổi ứng suất thiết kế ĐTC kết cấu sàn BTCT ƯLT Với toán thiết kế nêu mục IV.2.1, tiến hành lựa chọn ứng suất thiết kế khác cách thay đổi chiều dày sàn giữ nguyên lượng cáp thiết kế Với ứng suất thiết kế thu vậy, tiến hành xác định xác suất an toàn để đánh giá biến động ĐTC ứng suất thiết kế có thay đổi Hình IV.2-7 thể mối liên hệ ứng suất với xác suất an tồn sàn văn phịng nhịp 7,5m Ta thấy rằng, ứng với việc lựa chọn ứng suất thiết kế 90, 67% , 97, 26% , 121, 09% ứng suất cho phép xác suất khơng an tồn tương ứng 0, 00% , 2, 06% 99,88% Kết nhận xét: Từ kết mục IV.2.3 cho thấy, với tốn cụ thể, dễ dàng lựa chọn ứng suất thiết kế xác suất an toàn cho trước Tuy nhiên kết rằng, lựa chọn ứng suất thiết kế gần sát với ứng suất cho phép, xác suất khơng an tồn cao, xấp xỉ khoảng 5% Hình IV.2-7: Mối liên hệ ứng suất xác suất đến 8% an tồn, sàn nhịp 7,5m - Cơng trình văn phịng NCS Nguyễn Chí Hiếu - Viện Khoa học Công nghệ Xây dựng Trang 18 Luận án Tiến sĩ kỹ thuật - Tóm tắt Trong thực tế, thiết kế thường lựa chọn ứng suất thiết kế gần sát với ứng suất cho phép Vì vậy, tốn đặt là, cần có biện pháp để giảm xác suất khơng an tồn, ứng suất thiết kế lựa chọn gần sát với ứng suất cho phép Một phương pháp thực tăng lực kéo cáp Mục IV.2.4 tiến hành trình bày kết xác định xác suất an tồn, khơng an toàn thay đổi lực kéo cáp IV.2.4 Ảnh hưởng lực kéo cáp Ppj đến ĐTC kết cấu sàn BTCT ƯLT Với 06 toán thiết kế nêu mục IV.2.1, tiến hành 03 lựa chọn ứng suất thiết kế khác tương ứng khoảng 95%, 100% 105% ứng suất cho phép, cách thay đổi chiều dày sàn giữ nguyên lượng cáp thiết kế Với 03 giá trị ứng suất thiết kế thu vậy, tiến hành thực 05 thay đổi lực kéo cáp tương ứng 1, 01Ppj , 1, 02Ppj , 1, 03Ppj , 1, 04Ppj 1, 05Ppj Tiến hành đánh giá xác suất an toàn với giá trị ƯLT để đánh giá biến động ĐTC thay đổi lực kéo cáp Hình IV.2-13 thể mối liên hệ độ lớn lực kéo cáp với xác Hình IV.2-13: Mối liên hệ lực kéo cáp xác suất an toàn sàn suất an toàn, sàn nhịp 7,5m - Cơng trình văn phịng văn phịng nhịp 7,5m Kết nhận xét: Kết xác định xác suất an tồn cho 06 tốn nêu cho thấy, ứng suất thiết kế lựa chọn sát với ứng suất cho phép vượt ứng suất cho phép xác suất khơng an tồn Pf cao Việc thay đổi lực kéo cáp Ppj làm giảm đáng kể xác suất khơng an toàn Pf Cụ thể, chọn ứng suất thiết kế 105% ứng suất cho phép, với lực kéo cáp Ppj xác suất khơng an tồn sàn văn phòng BTCT ƯLT nhịp 9m Pf = 31,320% , lực kéo cáp 1, 05Ppj Pf = 3,596% Do kiến nghị thiết kế có ứng suất sát với ứng suất cho phép cần xem xét việc điều chỉnh lực kéo cáp q trình thi cơng để đảm bảo xác suất khơng an tồn đủ nhỏ IV.2.5 Ảnh hưởng nhiệt độ môi trường đến ĐTC kết cấu sàn BTCT ƯLT Xét thiết kế sàn văn phòng BTCT ƯLT nhịp 7,5m Thiết kế lấy nhiệt độ xung quanh cơng trình T = 250 C Thực thay đổi thông số nhiệt độ từ T = 200 C đến T = 300 C xác định xác suất an tồn, khơng an tồn tương ứng với chọn nhiệt độ khác (Hình IV.2-19 Bảng IV.2-19) Từ kết đánh giá xác suất Hình IV.2-19 Bảng IV.2-19, nhận thấy, yếu tố nhiệt độ có tác động lớn đến xác suất khơng an tồn cơng trình Với nhiệt độ lựa chọn ban đầu T = 250 C , có Pf = 0, 000162 Khi nhiệt độ giảm 10 C , ứng với T = 240 C , xác suất khơng an tồn giảm khoảng nửa: Pf = 0, 00008 nhiệt độ tăng lên 10 C , ứng với T = 260 C , xác suất khơng an tồn tăng lên gấp đơi: Pf = 0, 000317 Kiến nghị: Cần thiết phải xem xét yếu tố nhiệt độ mơi trường xung quanh cơng trình đảm bảo thực tế thiết kế trình sử dụng NCS Nguyễn Chí Hiếu - Viện Khoa học Công nghệ Xây dựng Trang 19 Luận án Tiến sĩ kỹ thuật - Tóm tắt Hình IV.2-19: Mối liên hệ nhiệt độ môi trường xác suất an tồn, sàn nhịp 7,5m - Cơng trình văn phịng Bảng IV.2-19: Tổng hợp kết đánh giá xác suất an tồn khơng an tồn nhiệt độ mơi trường thay đổi, sàn văn phòng BTCT ƯLT nhịp 7,5m Xác suất Ps Pf Nhiệt độ môi trường xung quanh cơng trình thay đổi từ T = 200 C đến T = 300 C 20 22 24 25 26 28 30 0,99998 0,99992 0,99984 0,99968 0,99887 0,99683 0,00002 0,00008 0,00016 0,00032 0,00113 0,00317 IV.2.6 Ảnh hưởng độ ẩm môi trường đến ĐTC kết cấu sàn BTCT ƯLT Yếu tố độ ẩm xung quanh cơng trình cần xem xét Theo Quy chuẩn xây dựng Việt Nam, hầu khắp địa phương lãnh thổ Việt Nam có độ ẩm mơi trường trung bình hàng năm 70%, tương ứng với hệ số k = 0,5 Tuy nhiên, nhiều cơng trình dạng văn phịng hay trung tâm thương mại có sử dụng điều hồ hàng ngày, kéo dài nhiều năm, độ ẩm mơi trường phịng thấp nhiều so với độ ẩm ngồi trời có tác động trực tiếp đến tổn hao ứng suất co ngót từ biến bê tông Xét thiết kế sàn văn phòng BTCT ƯLT nhịp 7,5m Thiết kế lấy độ ẩm xung quanh cơng trình 70% , ứng với k = 0,5 Thực thay đổi độ ẩm từ 70% xuống 40% , tương ứng tăng k = 0,5 lên k = 0, xác định xác suất an tồn, khơng an tồn tương ứng với lựa chọn k khác (Hình IV.2-20 Bảng Hình IV.2-20: Mối liên hệ độ ẩm môi trường xác IV.2-20) suất an tồn, sàn nhịp 7,5m - Cơng trình văn phịng NCS Nguyễn Chí Hiếu - Viện Khoa học Cơng nghệ Xây dựng Trang 20 Luận án Tiến sĩ kỹ thuật - Tóm tắt Bảng IV.2-20: Tổng hợp kết đánh giá xác suất an tồn khơng an tồn độ ẩm mơi trường thay đổi, sàn văn phịng BTCT ƯLT nhịp 7,5m Độ ẩm môi trường xung quanh công trình thay đổi từ 70% 40%, tương ứng tăng hệ số k = 0,5 lên k = 0, Xác suất k = 0,5 k = 0,55 k = 0, k = 0, 65 k = 0, Ps 0,999858 0,999404 0,997758 0,993371 0,981795 Pf 0,000142 0,000596 0,002242 0,006629 0,018205 Từ kết đánh giá xác suất Hình IV.2- Bảng IV.2-, nhận thấy yếu tố độ ẩm môi trường có tác động lớn đến xác suất khơng an tồn cơng trình Nếu thiết kế ban đầu lựa chọn độ ẩm môi trường 70% ( k = 0,5 ) xác suất khơng an tồn chấp nhận được: Pf = 0, 000142 , nhiên cơng trình có sử dụng điều hồ liên tục ngày kéo dài thời gian nhiều năm, độ ẩm phịng liên tục 50% thấp ( k = 0, 65 ), xác suất khơng an tồn tăng lên đáng kể: Pf = 0, 006629 Kiến nghị: Cần thiết phải xem xét yếu tố độ ẩm môi trường xung quanh cơng trình đảm bảo thực tế thiết kế trình sử dụng, đặc biệt lưu ý cơng trình có sử dụng điều hồ liên tục ngày kéo dài nhiều năm IV.2.7 Ảnh hưởng chùng ứng suất đến ĐTC kết cấu sàn BTCT ƯLT IV.2.8 Ảnh hưởng sai số độ võng cáp thi công đến ĐTC kết cấu sàn BTCT ƯLT Trong phần IV.2.7 IV.2.8, luận án tiến hành xác định xác suất an toàn tốn thiết kế sàn văn phịng BTCT ƯLT nhịp 7,5m chùng ứng suất độ võng cáp thay đổi, thấy ĐTC có ảnh hưởng lớn yếu tố Vì kiến nghị cần thu thập thêm số liệu chùng ứng suất để phục vụ nghiên cứu cần có quy định chặt chẽ thi công nghiệm thu sàn BTCT ƯLT, đặc biệt công tác lắp đặt cốt thép IV.2.9 Đánh giá độ tin cậy kết theo chương trình lập Trong phần này, luận án tiến hành đánh giá độ tin cậy kết theo chương trình lập, cụ thể: - Đã so sánh việc tính tổn hao ứng suất tính ứng suất bê tơng với chương trình tính thơng dụng khác Microsoft Office Exel cho kết tương đồng - Đã kiểm tra độ xác phương pháp nhận dạng thông số từ hàm mật độ xác suất lựa chọn với số liệu thống kê thực tế cho kết phù hợp - Đã so sánh kết tính theo phương pháp Monte Carlo với phương pháp tính khác số độ tin cậy β Hasofer - Lind cho thấy kết gần Như kết tính tốn ĐTC theo chương trình lập tin cậy IV.3 PHÂN TÍCH KINH TẾ - KỸ THUẬT Các kết nghiên cứu tính tốn ĐTC kết cấu sàn BTCT ƯLT vấn đề mặt kỹ thuật cần xem xét thiết kế, thi công sàn BTCT ƯLT Tuy nhiên, vấn đề cần quan tâm thiết kế nào, vấn đề kinh tế Việc tối ưu hoá thiết kế sở xem xét ĐTC đề cập nghĩa xem xét thiết kế cho đảm bảo ĐTC cho trước với giá thành hợp lý Mục IV.3 luận án đề cập đến phân tích kinh tế kỹ thuật thiết kế trình bày mục IV.2.1 Trong mục này, luận án phân tích ảnh hưởng lựa chọn thiết ĐTC giá thành cơng trình cho thiết kế sàn cơng trình văn phịng chung cư nhịp 12m NCS Nguyễn Chí Hiếu - Viện Khoa học Cơng nghệ Xây dựng Trang 21 Luận án Tiến sĩ kỹ thuật - Tóm tắt IV.3.1 Độ tin cậy giá thành phụ thuộc vào lựa chọn N Ds khác Hình IV.3-1a thể phụ thuộc ĐTC vào Ds N thiết kế sàn nhà văn phòng nhịp 12,0m Hình IV.3-1a: Độ tin cậy nhà văn phòng nhịp 12,0m với lựa chọn khác chiều dày sàn Ds số lượng cáp N Hình IV.3-1b thể phụ thuộc giá thành cơng trình vào Ds N thiết kế sàn nhà văn phịng nhịp 12,0m Hình IV.3-2b: Giá thành m2 sàn nhà văn phòng nhịp 12,0m với lựa chọn khác chiều dày sàn Ds số lượng cáp N IV.3.2 Bảng tra độ tin cậy giá thành phụ thuộc vào lựa chọn N Ds khác Trong mục này, luận án trình bày kết bảng tra ĐTC giá thành phụ thuộc vào lựa chọn khác N Ds cơng trình nhà văn phòng nhà chung cư nhịp 12,0m IV.3.3 Nhận xét Qua phân tích kinh tế kỹ thuật cho thấy, với thiết kế cụ thể, cho phép người thiết kế lựa chọn phương án khác chiều dày sàn Ds số lượng cáp N Khi toán đặt vấn đề kinh tế ĐTC người thiết kế dễ dàng lựa chọn phương án thiết kế hợp lý NCS Nguyễn Chí Hiếu - Viện Khoa học Cơng nghệ Xây dựng Trang 22 Luận án Tiến sĩ kỹ thuật - Tóm tắt Việc xây dựng thành cơng chương trình phân tích kinh tế kỹ thuật thiết kế sàn BTCT ƯLT trình bày mục IV.3.1 giúp người thiết kế sử dụng chương trình có bảng tra mối liên hệ ĐTC thiết kế theo tiêu chí kiểm sốt vết nứt sàn với giá thành cơng trình phần sàn, chiều dày sàn số lượng cáp lựa chọn Tuy nhiên, luận án dừng lại việc đánh giá mối liên hệ ĐTC giá thành sở xem xét giá bê tông sàn cáp ƯLT chưa xem xét đến thay đổi giá thành phần thép sàn việc tăng giảm chiều dày sàn tác động đến giá thành kết cấu theo phương đứng phần móng Vì vậy, nghiên cứu sinh kiến nghị cần có nghiên cứu ĐTC sàn BTCT ƯLT theo điều kiện khác nhau, không hạn chế điều kiện kiểm soát vết nứt sàn theo ứng suất cho phép, điều kiện độ võng giới hạn, điều kiện chịu cắt hay chọc thủng sàn, điều kiện bền, v.v để có thơng tin tổng hợp đánh giá mối liên hệ ĐTC giá thành IV.4 KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC CỦA CHƯƠNG Đã xây dựng chương trình tính tổn hao ứng suất, chương trình tính ứng suất kết cấu sàn BTCT ƯLT (xem phụ lục 6) chương trình tính độ tin cậy sàn BTCT ƯLT (RPS) ngôn ngữ lập trình Python Sử dụng chương trình xây dựng để đánh giá ĐTC thiết kế sàn BTCT ƯLT CSBD theo tiêu chí kiểm sốt vết nứt sàn Việc xác định số vịng lặp cần thiết mơ Monte Carlo xét đến sở hội tụ giá trị xác suất xác định theo tiêu chuẩn định Đã tiến hành khảo sát ảnh hưởng tổn hao ứng suất đến ĐTC kết cấu sàn BTCT ƯLT CSBD từ mục IV.2.2 đến mục IV.2.8, có nhận xét kiến nghị sau: + Với lựa chọn ứng suất thiết kế tiền định ban đầu khác nhau, đánh giá xác suất an toàn (ĐTC) cho kết khác Ứng với ví dụ khảo sát, lựa chọn ứng suất thiết kế nguy hiểm nằm phạm vi từ khoảng 90% đến 95% ứng suất cho phép xác suất khơng an tồn đạt nằm phạm vi từ khoảng 0,012% đến 0,826% + Với tốn cụ thể, dễ dàng lựa chọn ứng suất thiết kế xác suất an tồn cho trước Các kết tính toán rằng, lựa chọn ứng suất thiết kế gần sát với ứng suất cho phép, xác suất khơng an tồn cao, xấp xỉ khoảng 5% đến 10% Việc thay đổi lực kéo cáp Ppj làm giảm đáng kể xác suất khơng an tồn Pf Đối với thiết kế có ứng suất sát với ứng suất cho phép cần xem xét việc điều chỉnh lực kéo cáp trình thi cơng để đảm bảo xác suất khơng an toàn đủ nhỏ Việc điều chỉnh lực kéo cáp thực nhỏ ƯLT giới hạn Khi người thiết kế lựa chọn lực kéo cáp sát ƯLT giới hạn cần thận trọng việc lựa chọn ứng suất thiết kế nhỏ ứng suất cho phép lượng đủ đảm bảo để xác suất khơng an tồn chấp nhận Ngược lại lực kéo cáp lựa chọn nhỏ ƯLT giới hạn lượng vừa đủ để điều chỉnh tăng q trình thi cơng lựa chọn ứng suất thiết kế tương đối sát với ứng suất cho phép + Yếu tố nhiệt độ độ ẩm có ảnh hưởng đáng kể đến ĐTC cơng trình Vì cần thiết phải xem xét yếu tố nhiệt độ độ ẩm môi trường trình sử dụng từ khâu thiết kế Đặc biệt lưu ý cơng trình có sử dụng điều hoà liên tục ngày kéo dài nhiều năm + Chùng ứng suất sai số độ võng cáp thi công lắp đặt có ảnh hưởng đến ĐTC cơng trình Tuy nhiên hạn chế số liệu thu thập nên vấn đề cần tiếp tục nghiên cứu NCS Nguyễn Chí Hiếu - Viện Khoa học Công nghệ Xây dựng Trang 23