hệ sàn liên hợp thép bê tông có sử dụng tấm tôn hình dập nguội

Hệ sàn liên hợp thép - bê tơng có sử dụng tơn hình dập nguội Giới thiệu Trong xây dựng cơng trình, đặc biệt với nhà cao tầng, không thoả mãn yêu cầu kiến trúc, kỹ thuật, cơng mà phải có thời gian giá thành xây dựng nhỏ Hệ sàn bê tơng cốt thép đổ chỗ có khối lượng thời gian thi công ảnh hưởng nhiều tới tổng thời gian thi công giá thành cơng trình Vì vậy, việc chọn giải pháp kết cấu, biện pháp thi công hợp lý nhằm tiết kiệm thời gian, nhân lực, vật liệu mà đảm bảo yêu cầu vấn đề Nhà đầu tư quan tâm Ở nước Trung Quốc, Hàn Quốc, Singapore xây dựng nhà cao tầng, đặc biệt nhà cao tầng với hệ khung thép, người ta thường sử dụng hệ sàn liên hợp thép - bê tơng có sử dụng tơn hình dập nguội Việc sử dụng hệ sàn giúp đẩy nhanh thời gian thi cơng bớt số cơng đoạn q trình thi công so với giải pháp sử dụng dầm sàn truyền thống tháo lắp cốp pha cột chống, lắp đặt cốt thép cho sàn Trong nhiều trường hợp hình dạng hợp lý tiết diện nên giảm khối lượng vật liệu, giảm đáng kể trọng lượng thân sàn kết cấu phần trên, dẫn tới giảm tải cho móng Ở Việt Nam loại kết cấu sử dụng ít, nhiên ưu điểm kết cấu liên hợp với tốc độ phát triển nhà cao tầng ta, tương lai không xa, loại kết cấu chắn sử dụng rộng rãi Bài viết nhằm giới thiệu hệ sàn liên hợp thép - bê tơng có sử dụng tơn hình dập nguội; phân tích ưu nhược điểm hệ sàn so với hệ sàn bê tông cốt thép thông thường Hệ sàn liên hợp thép - bê tơng có sử dụng tơn hình dập nguội Hệ sàn liên hợp thép - bê tơng có sử dụng tơn hình dập nguội kết hợp tơn hình dập nguội sàn bê tơng cốt thép Tấm tơn hình dập nguội chức làm cốt thép chịu lực sàn có vai trò thay cốp pha q trình thi cơng Trong loaị sàn người ta sử dụng nhiều kiểu tiết diện tơn hình dập nguội Các dạng tơn hình có bề mặt nhám làm tăng khả liên kết với phần bê tông Liên kết tính quan trọng sàn liên hợp.Chiều dày tơn hình dập nguội từ 0,75 đến 1,5mm, thường dùng từ 0,75 đến 1mm Chiều cao thông thường sườn từ 40 đến 80mm Để chống ăn mòn, tơn mạ kẽm hai mặt, việc dập nguội trình tạo hình liên tục tạo biến cứng nguội thép, cường độ trung bình vật liệu tăng lên Giới hạn đàn hồi vật liệu tơn đạt tới 300N/mm2 Độ dày sàn liên hợp biến đổi từ 10 đến 40cm; nhịp từ đến 4m không sử dụng chống tạm q trình thi cơng đạt tới 7m sử dụng chống tạm Theo EC.4 chiều dày tổng cơng h sàn liên hợp không nhỏ 80mm Để đảm bảo lớp bảo vệ cho cốt thép tránh phá hoại dòn cho bê tơng chiều dày phần bê tông hc sườn tôn không nhỏ 40mm Nếu sàn làm việc liên hợp với dầm sử dụng vách cứng chiều dày tổng cộng h không nhỏ 90mm hc không nhỏ 50mm So sánh khả chịu uốn sàn liên hợp thép - bê tơng có sử dụng tơn hình dập nguội với hệ sàn bê tông cốt thép thông thường Xét tiết diện sàn liên hợp thép - bê tơng có sử dụng tơn hình dập nguội tiết diện sàn bê tông cốt thép thông thường có diện tích bê tơng So sánh khả chịu uốn hai tiết diện sàn số trường hợp Để đơn giản q trình tính toán đặt: + Ứng suất giới hạn chịu nén bê tông: 0.85fck/γc = Rn + Ứng suất giới hạn đàn hồi thép tôn:fyp/γap = Rap + Ứng suất giới hạn đàn hồi cốt thép chịu lực:fys/γs = Ras + Chiều rộng tiết diện sàn: b + Chiều rộng trung bình phần bê tơng sườn: bc + Chiều cao tổng cộng tiết diện sàn liên hợp: ht + Chiều cao sườn tơn hình dập nguội:hp + Khoảng cách từ mặt sàn tới trọng tâm tiết diện tơn hình:dp = hc + 0,5hp + Diện tích tiết diện ngang tơn hình dập nguội: Ap + Diện tích tiết diện ngang cốt thép AS, AS1 3.1 Khả chịu uốn tiết diện vùng mô men dương - trục trung hoà tiết diện nằm cao tiết diện tơn hình dập nguội a) Bản sàn liên hợp thép - bê tơng có sử dụng tơn hình dập nguội Từ phương trình tổng hình chiếu lực lên phương ngang khơng, ta có: f yp A p x= ap A p Rap  b(0.85 f ck bRn c Khoảng cách từ trọng tâm vùng nén đến trọng tâm vùng kéo là: z =dp- h p A p Rap x hc   2 2bRn Tổng mô men lực trục qua trọng tâm vùng nén tiết diện thẳng góc với mặt phẳng uốn phải banừg khơng, khả chịu uốn tiết diện là: M+p.Rd (a) = Ap f yp h A R  z ApRap  hc  p  p ap ap 2bRn  b) Bản sàn bê tông cốt thép thông thường    (3.1) Từ phương trình tổng hình chiếu lực lên phương ngang khơng, ta có: f ys As1 x= s R R  s1 as b(0.85 f ck ) bRn c Khoảng cách từ trọng tâm vùng nén đến trọng tâm vùng kéo là: z= h - h p As1 Ras x  - a o = hc + - ao 2bRn Vậy khả chịu uốn tiết diện là: h   A R  hc  p  s1 as  a  2bRn  M+p.Rd(b) = As1 s z = As1Ras  f ys (3.2) Từ (3.1) (3.2) rút ra, nếu: ApRap = As1Ras M+p.Rd(a) > M+p.Rd(b) 3.2 Khả chịu uốn tiết diện vùng mômen âm - trục trung hoà tiết diện nằm cao tiết diện lớn hình dập nguội a) Bản sàn liên hợp thép - bê tơng có sử dụng tơn hình dập nguội Từ phương trình tổng hình chiếu lực lên phương ngang khơng, ta có: Nc = Ns Trong Ns = f sk As = AsRas ; s Nc = xbc hp 0.85 f ck ( x  ) bRn c Vậy: x = As Ras h p  bRn Tổng mômen lực trục qua trọng tâm vùng nén tiết diện thẳng góc với mặt phẳng uốn phải khơng, khả chịu uốn tiết diện là:  h   hc  h p  As Ras  p  x   hc  h p     2bRn   Ns  M-p.Rd(a) = Ns  h p As R as h p      M-p.Rd(a) = Ns  hc  2bRn   b) Bản sàn bê tông cốt thép thơng thường (3.3) Từ phương trình tổng hình chiếu lực lên phương ngang khơng, ta có: Nc = Ns Trong đó: Ns = Vậy: x = f sk 0.85 f ck As = AsRas; Nc = xb = xbRn s c As Ras bRn Khoảng cách từ trọng tâm vùng nén đến trọng tâm vùng kéo là: z=h- h p As Ras x hc   2 2bRn Khả chịu uốn tiết diện là: h p As Ras   M-p.Rd(d) = Nsz = Ns  hc  2bRn    (3.4)  Từ (3.3) (3.4) ta thấy: M-p.Rd(a) > M-p.Rd(b) 3.3 Khả chịu uốn tiết diện trục trung hoà tiết diện nằm chiều cao tơn hình dập nguội Trong trường hợp này, tùy thuộc vào hình dạng, tương quan kích thước mặt cắt tơn hình dập nguội với thông số khác tiết diện mà khả chịu uốn sàn liên hợp thép - bê tông có sử dụng tơn hình dập nguội có lớn khả chịu uốn sàn bê tông cốt thép thơng thường có diện tích bê tơng hay không Kết luận So với hệ sàn bê tông cốt thép thông thường, hệ sàn liên hợp thép - bê tơng có sử dụng tơn hình dập nguội có nhiều ưu điểm q trình thi cơng chịu lực - Trong hệ sàn này, tôn hình dập nguội có tác dụng ván khn cố định sàn bê tông cốt thép đổ chỗ; không cần thiết phải lắp dựng tháo ván khuôn, nên tiết kiệm nhiều thời gian nhân lực thi cơng - Tấm tơn hình dập nguội, sau lắp dựng tạo sàn công tác với dầm thép đỡ tải trọng q trình thi cơng, khơng cần dùng cột chống Vì khơng cần thời gian gián đoạn đợi bê tông đủ cường độ tháo ván khuôn, cột chống nên thời điểm thi cơng nhiều tầng sàn khác - Tấm tôn dập nguội có vai trò chịu lực cốt thép chịu kéo, giảm thời gian thao tác lắp đặt cốt thép cho sàn - Hình dáng sóng tơn hình cho phép tạo dẫn sàn, đường ống kết hợp phân bố chiều sâu ô Điều làm tăng chiều cao hiệu dụng cho tầng giảm chiều cao toàn nhà - Các thép tơn hình nguội mỏng nhẹ, thuận tiện việc lắp đặt chuyên chở - Sử dụng hệ sàn liên hợp thép - bê tơng có sử dụng tơn hình dập nguội có khả tiết kiệm vật liệu, giảm đáng kể trọng lượng thân sàn, kết cấu phần trên, dẫn tới giảm tải cho móng ThS.Trần Nhật Minh (Nguồn tin: T/C Cơ khí Việt Nam, số 1/2007) ... tơn hình dập nguội có lớn khả chịu uốn sàn bê tơng cốt thép thơng thường có diện tích bê tông hay không Kết luận So với hệ sàn bê tông cốt thép thông thường, hệ sàn liên hợp thép - bê tơng có sử. .. thép thông thường Xét tiết diện sàn liên hợp thép - bê tơng có sử dụng tơn hình dập nguội tiết diện sàn bê tông cốt thép thơng thường có diện tích bê tơng So sánh khả chịu uốn hai tiết diện sàn. .. hiệu dụng cho tầng giảm chiều cao toàn nhà - Các thép tơn hình nguội mỏng nhẹ, thuận tiện việc lắp đặt chuyên chở - Sử dụng hệ sàn liên hợp thép - bê tơng có sử dụng tơn hình dập nguội có khả