Bài viết này tổng hợp và giới thiệu hệ thống tiêu chuẩn châu Âu gồm tiêu chuẩn thiết kế, tiêu chuẩn về kiểm định sản phẩm, chứng chỉ sản phẩm, nguyên lý tính toán dựa trên các dạng phá hoại cần phải tránh được quy định trong tiêu chuẩn và một số ví dụ thực tế để minh họa cho quy trình thiết kế hệ thống liên kết khoan neo cấy.
Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Xây dựng NUCE 2019 13 (4V): 103–114 TÍNH TỐN CHỊU LỰC CHO GIẢI PHÁP KHOAN VÀ NEO CẤY BU LONG VÀO BÊ TÔNG THEO TIÊU CHUẨN CHÂU ÂU Vũ Ngọc Tâma , Hoàng Khánh Sơna , Amol Singha , Nguyễn Trường Thắngb,∗ a Công ty TNHH Hilti Việt Nam, Tầng Tòa nhà Ford Thăng Long, 105 Láng Hạ, Hà Nội, Việt Nam b Khoa Xây dựng dân dụng công nghiệp, Trường Đại học Xây dựng, số 55 đường Giải Phóng, quận Hai Bà Trưng, Hà Nội, Việt Nam Nhận ngày 14/08/2019, Sửa xong 10/09/2019, Chấp nhận đăng 10/09/2019 Tóm tắt Khoan neo cấy bu long vào bê tông để liên kết vật thể kiến trúc, phận kết cấu thiết bị điện với kết cấu chịu lực cơng trình giải pháp thường gặp thực tế Hiện Việt Nam chưa có tiêu chuẩn thức quy trình cơng nghệ có thơng tin nước tiên tiến giới cho việc tính tốn loại liên kết Bài báo tổng hợp giới thiệu hệ thống tiêu chuẩn châu Âu gồm tiêu chuẩn thiết kế, tiêu chuẩn kiểm định sản phẩm, chứng sản phẩm, ngun lý tính tốn dựa dạng phá hoại cần phải tránh quy định tiêu chuẩn số ví dụ thực tế để minh họa cho quy trình thiết kế hệ thống liên kết khoan neo cấy Kết cho thấy với cường độ bu long, tồn vẹn bê tơng tác động cụm bu long yếu tố quan trọng kiểm tra khả chịu lực hệ thống khoan cấy Bên cạnh đó, chiều sâu neo bu long vào bê tơng cần tính tốn cho vừa đảm bảo an toàn chịu lực, vừa hợp lý kinh tế mà không nên chọn cố định theo thông số kinh nghiệm Từ khoá: chịu lực; khoan cấy; bu long; bê tông; tiêu chuẩn châu Âu LOAD BEARING CALCULATION FOR POST-INSTALLED ANCHOR SOLUTION OF BOLTS INTO CONCRETE TO THE EUROCODES Abstract Post-installed anchor of bolts into concrete is a sufficient load bearing solution in practice to connect architectural objects, sub-structures and MEP equipments to main building structures So far, there have been limited official design standard and specification as well as information of modern international ones for this solution in Vietnam This article summarizes and introduces the Eurocodes system including design standard, product specification, product certificates, calculation pricinples based on failure criterion specified in the code, and a number of case studies to illustrate the design procedure for this combined system It is shown that together with each bolt’s strength, the concrete integrity under the actions of the whole group of bolts also plays an important role in the load bearing capacity of the connection Besides, the anchorage length into concrete of the bolts shall be determined based on both safety and economical requirements instead of using an experiential parameter Keywords: load bearing; post-installed anchor; bolt; concrete; Eurocodes https://doi.org/10.31814/stce.nuce2019-13(4V)-10 c 2019 Trường Đại học Xây dựng (NUCE) Giới thiệu Hiện có hai giải pháp để liên kết vật thể kiến trúc (các biển báo, tay vịn lan can, mặt dựng nhơm kính nhà cao tầng ), hệ kết cấu (cấu kiện dầm, dàn thép, mái che khu vực ∗ Tác giả Địa e-mail: thangnt2@nuce.edu.vn (Thắng, N T.) 103 Tâm, V N., cs / Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Xây dựng sảnh ), đặt treo thiết bị điện (thang tời, thang máy, máng cáp ) vào kết cấu bê tông chịu lực công trình Giải pháp thứ đặt chờ bu long neo sẵn trước đổ bê tông Phương án phụ thuộc nhiều vào điều kiện trường trình độ thi cơng thường dẫn tới sai sót phải chỉnh sửa công trường bu long không định vị gá lắp cách xác Giải pháp thứ hai khoan neo cấy bu long (gọi tắt khoan cấy) sau bê tông đơng cứng nên khắc phục nhược điểm nêu cách hiệu Đây quy trình cơng nghệ phát triển lâu năm số nước tiên tiến giới áp dụng ngày rộng rãi Việt Nam Do hạng mục kiến trúc, kết cấu điện liên kết có trọng lượng lớn chịu tác động thường xuyên môi trường suốt vòng đời cơng trình, nên việc thiết kế đảm bảo an toàn chịu lực cho liên kết khoan cấy bu long vào bê tông cần thiết Trên thực tế nay, Việt Nam thường áp dụng quy trình đơn giản, là: (i) Tính toán lực tác dụng lên bu long; (ii) Tra cứu catalogue sổ tay nhà sản xuất để lựa chọn bu long loại keo; (iii) Kiểm chứng thiết kế thí nghiệm kéo thử tải trực tiếp trường để xác nhận giá trị chịu lực giới hạn bu long Như vậy, số yếu tố quan trọng điều kiện hình học, tải trọng điều kiện đặc biệt làm việc dài hạn khơng kể tới Trong số trường hợp, tiêu chuẩn quốc gia hành thiết kế bê tông cốt thép TCVN 5774:2018 [1] thiết kế hệ thống kết cấu thép TCVN 5575:2012 [2] chưa đề cập đến thiết kế tính tốn cho trường hợp neo bu long khoan cấy sau, nên chiều sâu neo cho bu long lựa chọn cố định theo giá trị kinh nghiệm, dẫn tới rủi ro khơng an tồn chịu lực, khơng hợp lý kinh tế điều kiện thi công Hiện nay, Việt Nam có số giải pháp liên kết khoan cấy nước tiên tiến giới (như châu Âu Hoa Kỳ), kèm với hệ thống thiết kế đầy đủ theo tiêu chuẩn quốc tế Tuy nhiên, tiêu chuẩn cần hiểu áp dụng cách đắn Bài báo giới thiệu hệ thống tiêu chuẩn đầy đủ cho việc thiết kế sản phẩm khoan cấy theo tiêu chuẩn châu Âu EN 1992-4 [3–5] thơng qua số ví dụ thực tế để giới thiệu số trường hợp phá hoại cần dự báo nhằm làm rõ hệ thống cấu trúc nguyên lý tính tốn thiết kế tiêu chuẩn châu Âu Việc phân tích hệ thống tiêu chuẩn hồn chỉnh sử dụng rộng rãi tiêu chuẩn thiết kế châu Âu tham khảo cho công tác soạn thảo tiêu chuẩn thiết kế tương ứng Việt Nam phù hợp với hệ thống tiêu chuẩn quốc tế Hệ thống tiêu chuẩn châu Âu cho liên kết khoan neo cấy 2.1 Các tiêu chuẩn thiết kế, chứng tài liệu đánh giá tiêu kỹ thuật Tại châu Âu, tiêu chuẩn thiết kế khoan cấy bu long xây dựng 30 năm phát triển với hệ thống tiêu chuẩn chung thống nhất, từ hướng dẫn địa phương trở thành tiêu chuẩn bắt buộc cho quốc gia Liên minh châu Âu Năm 1989, tài liệu CPD (Construction Products Directive) [6] thiết đặt khung cho hệ thống quy định sản phẩm xây dựng liên minh châu Âu Năm 2011, tài liệu thay định chế sản phẩm xây dựng CPR (Construction Products Regulation) [7] (Hình 1) Năm 2018, tiêu chuẩn cho khoan cấy bu long vào bê tông nằm phần EC2 [3–5] hoàn thiện, đánh dấu thay đổi quan trọng Trước đó, tất tài liệu hướng dẫn thiết kế kiểm định khoan cấy Tổ chức kiểm định kỹ thuật châu Âu (EOTA) xuất coi tài liệu mang tính định hướng, hướng dẫn khơng có tính chất bắt buộc áp dụng nước thành viên tiêu chuẩn EC2 Bộ tiêu chuẩn EC2-4 chia thành năm phần: Phần đề cập yêu cầu chung cho loại thiết kế neo cấy bê tông; Phần đề cập đến thiết kế 104 châu Âu Năm 1989, tài liệu CPD (Construction Products Directive) [7] thiết đặt hướng dẫn địa phương trở thành tiêu chuẩn bắt buộc cho quốc gia Liên minh khung cho châu hệ thống quy định xây dựng liên minh[7]châu Âu.bộNăm 2011, Âu Năm 1989, tài liệusản CPDphẩm (Construction Products Directive) thiết đặt hệ thống quy định sản phẩm xây dựng liên minh châu(Construction Âu Năm 2011, Products tài liệu nàykhung đượccho thay địnhvềchế sản phẩm xây dựng CPR tài liệu thay định chế sản phẩm xây dựng CPR (Construction Products Regulation) [8] (Hình 1) N., cs / Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Xây dựng Regulation) [8]Tâm, (HìnhV.1) Hình1.1.Lịch Lịchsử sửphát pháttriển triển chung chung của tiêu tiêu chuẩn Hình chuẩn châu châu Âu Âu [9] [8] Năm 2018, tiêu chuẩn cho khoan cấy bu long vào bê tông nằm phần EC2 [4,5,6] hoàn hướng thay đổidẫn quanthiết trọng đó, tất bu cáclong học loại bu long đặt chờ thiện, Phầnđánh vàdấu đưa kếTrước cho loại Hình Lịch sửkếphát triển chung củađều tiêu chuẩn châu Âukỹ[9] tài liệu hướng dẫn thiết kiểm định khoan cấy Tổ chức kiểm định thuật bu long hóa chất khoan cấy sau [4, 5] Cùng với đó, tài liệu phương pháp thiết kế, chứng châu Âu (EOTA) coi cáccác tài liệu tiêu mangđánh tính giá địnhđược hướng, thể đặc tính kỹ tiêu thuật vậtxuất liệubản tàichỉ liệu hướng dẫn tổphần chức thành Năm 2018, chuẩn cho khoan cấy bu long vào bê tông nằm khơng có tính chất bắt buộc áp dụng nước thành viên tiêu hệ thốnghướng thốngdẫn bao gồm: (i) EAD (European Assessment Document): cung cấp tiêu chí EC2 [4,5,6]chuẩn hồn thiện, đánh dấu thay đổi đó, tất Bộ tiêu chia thành phần:quan Phần 1trọng cập Trước yêu cầu cần phải đánh giá EC2 vật liệuchuẩn thiết EC2-4 kế đưa phươngnăm pháp kiểm địnhđềcác sản phẩm nhà chung cho loại thiết kế neo cấy bê tông; Phần đề cập đến thiết kế tài liệu dẫntheo thiết kiểm định(ii) khoan doTechnical Tổ chứcAssessment): kiểm định cung kỹ thuật sản xuất hướng khác mộtkếthước đo chung; ETA cấy (European cấp loại bu long đặt chờ Phần đưa hướng dẫn thiết kế cho loại bu thông tin số liệu đặc tính sản phẩm có từ phương pháp thí nghiệm EDA; (iii) EN châu Âu (EOTA) xuất coi tài liệu mang tính định hướng, long học bu long hóa chất khoan cấy sau [5,6] Cùng với đó, tài liệu phương 1992-4 (EC2-4) [3–5]: cung cấp phương pháp thiết kế cho khoan cấy truyền lực từ thép sang bê tông hướng dẫnpháp chứthiết khơng có tính chất dụng nước thành viên tiêu kế, chứng thể hiệnbắt đặc buộc tính kỹáp thuật vật liệu tài liệu hướng dẫn Khi hệ thống tài liệu sở tính toán thiết kế chuyển đổi sang hệ thống phù hợp với tiêutiêu đánh giá tổ chức thành mộtthành hệ thống thống Phần bao gồm: EADcác yêu cầu chuẩn EC2 chuẩn EC2-4 chia đề(i)cập áp dụng củaBộ EN 1992-4 [3–5], sản phẩm khoan cấynăm chịuphần: lực theo hệ thống cũ với chứng (European Assessment Document): cung cấp tiêu chí cần phải đánh giá vật liệu ETA đánhloại giá kiểm theotrong hệ thống EAD Tài liệu2ETA thay kế chocủa tất chung cho thiết thiết kếđịnh neolạicấy bê tông; Phần 3mới đề sẽcập đến thiết kế đưa phương pháp kiểm định sản phẩm nhà sản xuất khác loại vật liệu [9, 10] Có thể nói tiêu chuẩn châu Âu hệ thống hoàn chỉnh, cung cấp loại butheo long chờ và(ii)Phần đưa hướng dẫn thiết cho mộtđược thướcđặt đo chung; ETA (European Technical Assessment): cungkế cấp cáccác loại bu cách thống thông số kỹ thuật việc tính tốn thiết kế liên kết khoan neo cấy long học bu long hóa chất khoan cấy sau [5,6] Cùng với đó, tài liệu phương 2.2 lý thiết kế thể đặc tính kỹ3 thuật vật liệu tài liệu hướng dẫn phápNguyên thiết kế, chứng Thống tiêu đánh giá thành thống thống (i)hạn EAD chung với toàntổbộchức hệ thống EC2,một tiêu hệ chuẩn EC2-4 kiểm tra cácbao trạnggồm: thái giới bền sử dụng với nguyên tắc khống chế tác động không vượt sức kháng, đồng thời sử dụng (European Assessment Document): cung cấp tiêu chí cần phải đánh giá vật liệu nguyên lý tính tốn xét đến “hệ số an tồn riêng phần” Đối với tải trọng tác động, giá trị thiết thiết kế đưa phương pháp kiểm định sản phẩm nhà sản xuất khác kế tính tốn từ giá trị đặc trưng để đảm bảo xác suất 95% phù hợp với điều kiện kinh tế - kỹ theo (Hình thước chung; ETA Technical cấp gia thuật 2) Giá đo trị hệ(ii) số an toàn (European riêng phần quy địnhAssessment): theo Phụ lục củacung quốc sử dụng hệ thống tiêu chuẩn châu Âu tài liệu ETA loại vật liệu sử dụng Lý thuyết cơng thức tính tốn EC2-4 phát triển dựa nguyên tắc tránh xảy tất EC2-4 đưa hướng dẫn chi dạng phá hoại hệ thống liên kết Phần tiết thiết kế cho hệ thống liên kế khoan cấy bu long học bu long hóa chất Trong tính tốn thiết kế, sức kháng nhổ cắt tính tốn dựa giả thiết trường hợp phá hoại hệ thống liên kết (Hình 3) Hình cho thấy sức kháng nhổ sức kháng cắt liên kết tính tốn theo trường hợp phá hoại vật liệu thép bu long, tuột neo phá hoại bê tông Khi xét đến phá hoại vật liệu thép bu long tuột neo, giá trị nguy hiểm bu long xem khả chịu lực hệ thống Tuy nhiên, hệ thống bị phá hoại bê tơng chịu kéo nhổ (Hình 4(a) 4(b)) chịu cắt (Hình 5(a) 5(b)) Hình 4(a) cho thấy nguyên tắc, góc truyền lực bê tơng tạo nên mặt phá hoại hình với bán kính mở rộng theo tâm bu long cụm bu long bị vỡ nón Tuy nhiên, để đơn giản 105 với tải trọng tác động, giá trị thiết kế tính tốn từ giá trị đặc trưng để đảm bảo xác suất 95% phù hợp với điều kiện kinh tế - kỹ thuật (Hình 2) Giá trị hệ số an toàn riêng phần quy định theo Phụ lục quốc gia sử dụng hệ thống tiêu chuẩn châu Âu tài liệu ETA loại vật liệu sử dụng Tâm, V N., cs / Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Xây dựng Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Xây dựng NUCE 2019 đưa hướng dẫn chi tiết thiết kế cho hệ thống liên kế khoan cấy bu long học bu long hóa chất Trong tính tốn thiết kế, sức kháng nhổ cắt tính tốn Hình Ngun lý tính tốn xét đến “hệ số an toàn riêng phần” [11] dựa giả thiết trường hợp phá hoại hệ thống liên kết (Hình 3) Hình Ngun lý tính tốn xét đến “hệ số an tồn riêng phần” [12] Lý thuyết cơng thức tính tốn EC2-4 phát triển dựa nguyên tắc tránh xảy tất dạng phá hoại hệ thống liên kết Phần EC2-4 Hình liên kết kết khoan khoan cấy cấy Hình3.3.Các Cácđiều điềukiện kiện tính tính tốn tốn thiết thiết kế kế liên Hình cho thấy sức kháng nhổ sức kháng cắt liên kết tính tốn theo trường pháEC2-4 hoại vật liệunhận thépsử budụng long, diện tuột việc phá hoại bê tơng Khitới làm thực hành tínhhợp tốn, thừa tíchneo làm hình vng xét đến phácụm hoạibu vật thông liệu thép tuột neo, hiểm chồng lấn việc đồngxét thời long quabuhệlong số diện tích gâygiá ratrị bởinguy vùng ảnhnhất hưởng bu long xem khả chịu lực hệ thống Tuy nhiên, hệ thống bu long Đối với yêu tố phụ nhiễu loạn ứng suất, gia cường cốt thép phân có bố lệch tâm bị đến phá hoại docó bêtác tơng chịu kéolớn nhổđến (Hình chịu (Hình 5(a) đượcthểxét động không kết 4(a) tính(b)) tốn Khi cắt vị trí bu long khoan cấy vùng bê tông gần mép, phân bố không làm việc không đồng bê tông nên (b)) gây nhiễu loạn tập trung ứng suất cục bề mặt sát mép, gây trường hợp phá hoại nứt tách mép hệ liên kết (Hình 4(b)) Trường hợp phá hoại bê tơng bị đào bửa (Hình 5(a)) có liên quan tới phá hoại hình nón bị hạn chế khả làm việc chịu kéo bê tông thường xảy bu long neo cấy q nơng vật liệu Hình 5(b) cho thấy phá hoại bê tông vỡ mép thường xảy giới hạn hình học cấu kiện bê tông lực cắt lớn tác dụng trực tiếp lên cụm bu long theo hướng vuông góc song song với mép cấu kiện bê tông tiếp nhận liên kết Đối với chế phá hoại từ bê tông kể trên, ảnh hưởng nhóm bu long truyền 106 (a) Bê tơng bị vỡ nón (b) Bê tơng bị nứt tách cáccác trường hợphợp pháphá hoại vậtvật liệuliệu thép bu bu long, do tuộttuột neoneo và do pháphá hoại bê bê tông KhiKhi trường hoại thép long, hoại tông xétxét đếnđến phá hoại củacủa vậtvật liệuliệu thép bu bu long và tuộttuột neo, giágiá trị trị nguy hiểm củacủa phá hoại thép long neo, nguy hiểm bu bu long xem khả chịu lựclực củacủa cả hệ hệ thống Tuy nhiên, hệ hệ thống có có long xem khả chịu thống Tuy nhiên, thống thểthể bị phá hoại do bê bê tông khikhi chịu kéokéo nhổnhổ (Hình 4(a) và (b))(b)) và chịu cắtcắt (Hình 5(a) và bị phá hoại tơng chịu (Hình 4(a) chịu (Hình 5(a) Tâm, V N., cs / Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Xây dựng (b)) (b)) TạpTạp chí chí Khoa họchọc Cơng nghệ XâyXây dựng NUCE 2019 Khoa Công nghệ dựng NUCE 2019 nón TuyTuy nhiên, để để đơnđơn giản thực hành tínhtính tốn, EC2-4 thừa nhận sử sử dụng diện nón nhiên, giản thực hành toán, EC2-4 thừa nhận dụng diện tíchtích làmlàm việcviệc hình vng và xétxét tới tới sự làmlàm việc đồng thờithời củacủa cụm bu bu long thơng quaqua hình vng việc đồng cụm long thơng hệ hệ số số diện tíchtích gâygây vùng ảnhảnh hưởng chồng lấnlấn củacủa bu bu long ĐốiĐối vớivới cáccác yêuyêu tố tố diện vùng hưởng chồng long phụphụ về sự nhiễu loạn ứngứng suất, giagia cường cốtcốt thép và sự phân bố bố lệch tâmtâm nhiễu loạn suất, cường thép phân lệch xétxét đếnđến có có táctác động khơng lớnlớn đếnđến kếtkết quảquả tínhtính tốn KhiKhi vị trí bu bu long động khơng tốn vị trí long khoan cấycấy vùng bê bê tông gầngần mép, do sự phân bố bố không đềuđều và làmlàm việc không đồng khoan vùng tông mép, phân không việc không đồng (a)(a) BêBê tơng bị vỡ nón (b)Bê Bêtơng tơng bị nứt tách tơng bị vỡ nón (b) bị nứt tách (a) Bê tơng bị vỡ nón (b) Bê tơng bị nứt tách củacủa bê bê tông nênnên gâygây nhiễu loạn và tậptập trung ứngứng suấtsuất cụccục bộ tại bề bề mặtmặt sátsát tông nhiễu loạn trung Hình Phá hoại bê tơng chịu kéo nhổ [4-5-6] Hình Phá hoại bê tông chịu kéo nhổ [4-5-6] mép, gâygây trường hợphợp phá hoại nứthoại tách mép củacủa hệ hệ liênliên kếtkết (Hình 4(b)) mép, trường phá nứt tách mép (Hình 4(b)) Hình 4.hoại Phá bêtại tơng chịu kéo nhổ [3–5] Hình thấy ngun truyền tơng Hình 4(a)4(a) chocho thấy về ngun tắc,tắc, gócgóc truyền lựclực bê bê tông sẽ tạotạo nênnên mặtmặt hoại hình kính rộng theo long cụm long pháphá hoại hình cơncơn vớivới bánbán kính mởmở rộng theo tâmtâm bu bu long cụm bu bu long khikhi bị bị vỡvỡ 5 tông bị đào bửa rabửa (a) tông bị đào (a)(a) BêBêBê tông bị đào bửa ra Bê tông vỡ mép mép Bê tông bịbịmép vỡ (b) (b) Bê (b) tơng bị vỡ Hình Phá hoại tơng chịu [4-5-6] Hình Phá hoại bê bê tơng khikhi chịu lựclực cắtcắt [4-5-6] Hình Phá hoại bê tông chịu lực cắt [3–5] Trường hoại tơng bị đào (Hình 5(a)) quan Trường hợphợp pháphá hoại do bê bê tông bị đào bửabửa (Hình 5(a)) có có liênliên quan tới tới pháphá hình bị hạn làm việc chịu bê tơng hoại hình do bị định hạn chế bởibởi khảkhả làm việc chịu kéo bêsức tông và thường lựchoại vào hệnón bê nón tơng chủchế yếu đến đặc tính truyền lực Khi đó,kéo giácủa trị kháng thường tải trọng kiểm tra cho bu long nguy hiểm mà giá trị cho cụm bu long long nơng Hình 5(b) thấy hoại xảyxảy bu bu long neoneo cấycấy quáquá nông trêntrên vậtvật liệuliệu Hình 5(b) chocho thấy pháphá hoại làm việc Đây ý quan trọng để đánh giá đặc tính làm việc hệ thống khoan bê tơng mép thường hình kiện tông bê tông do vỡ vỡ mép thường xảyxảy giớigiới hạnhạn hình họchọc củacủa cấucấu kiện bê bê tông và do lựclực cấy, thường chưa xem xét thực hành lớn dụng cảđược cụm bu long theo hướng vng góc song cắtcắt lớn tác dụng trực tiếp lênlên cảcấy cụm buthiết long hướng vuông song song Một hệtác thống liêntrực kết tiếp khoan kếtheo với thơng tin vềgóc chủng loại busong long, vịvới trívới mép kiện tơng nhận kết mép cấucấu kiện bê tông tiếp nhận liên kết chúng liên kết vàbê chiều sâutiếp neo buliên long vào bê tông Từ giá trị thơng số hình học vật liệu, sức kháng thiết kế hệ thống tính tốn theo trường hợp phá hoại lực kéo Đối với hoại từ tông trên, hưởng ĐốiSau vớikhi chếchế phá hoại từvàbê tông kể trên, sự ảnhảnh hưởng củacủa cả nhóm lực cắt xác định sứcphá kháng tảibê trọng củakể trường hợp phá hủy, giánhóm trị bu nàybu long truyền lực bê tơng sẽnăng định tính long truyền vào hệ hệ bêtra tơng sẽkhả định chủchủ yếuyếu đặcđặc tính truyền lực.lực KhiKhi so sánh với lực đểvào kiểm xem làm việc cảđến hệđến thống Khi tấttruyền điều kiện kéo, cắtgiá trị tổ hợp thỏa mãn, hệ kiểm thống xem làphải anlàtồn Nếu khơng thỏa mãn đó, sức kháng tải trọng khơng cho long nguy hiểm đó, giá trị sức kháng và tải trọng kiểm tra tra cho mộtmột bu bu long nguy hiểm cácnhất điều kiện cầncho phải thay đổi lại thiết kế bu long đểlàm kiểm tra khả làm việc trình tính làtrên, giá trị cụm bu long việc Đây ýQuy quan trọng màmà giá trị cho mộtmột cụm bu long làm việc Đây lànăng chúchú ý quan trọng tốn nói minh hoạ thơng qua ví dụ thực tế trình bày mục sau để đánh việc thống khoan thường chưa xem để đánh giágiá đặcđặc tínhtính làmlàm việc củacủa mộtmột hệ hệ thống khoan cấy,cấy, thường chưa xem thực hành xétxét thực hành 107 thống khoan thiết thông chủng MộtMột hệ hệ thống liênliên kếtkết khoan cấycấy thiết kế kế vớivới cáccác thông tin tin về chủng loạiloại bu bu long, vị trí chúng chiều long tơng long, vị trí chúng liênliên kếtkết và chiều sâusâu neoneo củacủa bu bu long vàovào bê bê tông TừTừ trị thông số hình liệu, kháng thiết thống tốn giágiá trị thơng số hình họchọc và vậtvật liệu, sứcsức kháng thiết kế kế củacủa hệ hệ thống tínhtính tốn theo trường hợp phá hoại lực kéo lực cắt Sau xác định sức kháng mục sau Ví dụ tính tốn số 3.1 Số liệu đầu vào Tâm, V N., cs / Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Xây dựng VíXét dụ tính số 1đơn mộttốn ví dụ giản tính tốn liên kết khoan cấy khung mặt dựng nhơm kính nhà 3.1 Số liệu đầucao vàotầng với sàn bê tơng dày h=200 mm Bê tơng có cấp cường độ C30/37, không gia kết cường bên Bản mã chữcao nhật Xét ví dụxét đơnđến giảntác tínhđộng tốn liên khoan cấycốt giữathép khung mặt dựng nhơm kínhthép nhà với sàn 100×200 bê tơng dàymm, h = 200 mm tơngđược có cấpliên cường C30/37, xét đến cótầng kích thước dày 10Bêmm kếtđộvào bê khơng tơng qua haitácbuđộng long gia cường cốt thép bên Bản mã thép chữ nhật có kích thước 100×200 mm, dày 10 mm đường kính 12 mm với khoảng cách chúng s=100 mm khoảng cách từ liên kết vào bê tông qua hai bu long đường kính 12 mm với khoảng cách chúng s = 100 mm bu đến mép bảnbusàn bêđến tông c=100 6) mm (Hình 6) vàlong khoảng cách từ long méplàbản sàn bêmm tơng(Hình c = 100 Hình số 1số - Sơ liênđồ kết liên kết Hình 6.VíVídụdụ đồ - Sơ Kiểm lựchệcủa hệdưới thống tác động đồng tính tốn tải trọng Kiểm tratra khảkhả chịu chịu lực thống tác động đồng thời cácthời tải trọng kéo nhổ N = 10 kN cắt V = 10 kN Chỉ dẫn kỹ thuật đưa cho phương án khoan Ed cắt VEd=10 kN Chỉ dẫn kỹ thuật đưa tính tốn doEdkéo nhổ NEd=10 kN cấy sử dụng bu long loại Hilti HST3 M12 với chiều sâu neo hiệu dụng he f = 70,0 mm (khoảng 5,8 ralầncho phương ánlong) khoan làsử sửdụng dụng bu long loại điều Hiltikiện HST3 chiều neo đường kính bu Thicấy cơng khoan búa khơ.M12 Thơngvới số sảnsâu phẩm hiệu dụng đường kính sử dụng bu hlong mm tham (khoảng khảo từ tài5,8 liệu lần ETA-98/0001 [12].bu long) Thi công sử dụng khoan ef=70,0 búa điều kiện khô Thông số sản phẩm sử dụng bu long tham khảo từ 3.2 Kiểm tra điều kiện hình học liên kết tài liệu ETA-98/0001 [13] Đối với loại bu long sử dụng thiết kế, nhằm đảm bảo yêu cầu không bị phá hoại bê tôngKiểm tra điềuđiều kiện lắp tài liệu 3.2 kiệnđặt,hình họcETA củaquy liênđịnh kếtvề điều kiện hình học bao gồm: khoảng cách tối thiểu bu long (s ≥ smin = 50 mm); khoảng cách tối thiểu bu long mép bê Đối sử dụng thiếtkhoan kế, nhằm bảo yêumm) cầu không tông (c ≥ cvới = 55loại mm);buvàlong bề dày tối thiểu bêtrong tông cấy (hđảm ≥ hmin = 140 Như thông số hình học đạt u cầu Nếu thơng số không đảm bảo, bắt buộc phải bị phá hoại bê tông điều kiện lắp đặt, tài liệu ETA quy định điều kiệnđiều hình chỉnh thiết kế trước kiểm tra tiếp khả chịu lực học bao gồm: khoảng cách tối thiểu bu long (s≥smin=50 mm); khoảng cách tối 3.3 Kiểm tra điều kiện chịu lực - với tác động kéo nhổ Theo hướng dẫn EC2-4-4, bu long HST3 loại bu long học, bị tác động kéo nhổ cần tránh xảy bốn dạng phá hoại sau: (i) Phá hoại vật liệu thép bu long; (ii) Phá hoại tuột 108 Tâm, V N., cs / Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Xây dựng neo bu long; (iii) Phá hoại bê tông bị vỡ hình nón; (iv) Phá hoại bê tơng bị nứt tách Đối với hai trường hợp phá hoại đầu tiên, cần kiểm tra giá trị riêng bu long chịu lực lớn Đối với hai trường hợp sau, cần kiểm tra làm việc đồng thời bu long chịu lực nhổ hệ thống a Theo điều kiện không phá hoại vật liệu thép bu long Điều kiện kiểm tra tải trọng thiết kế lớn tác dụng lên bu long phải nhỏ sức kháng h bu long đó: NEd ≤ NRd,s = NRk,s /γ Ms,s NRk,s = 45,1 kN γ Ms,s = 1,4 lấy theo ETA Việc tính giá trị theo cường độ thép tiết diện thân ren không cấu tạo riêng h biệt loại bu long Như NEd = kN ≤ NRd,s = 32, kN: thỏa mãn điều kiện không bị phá hoại vật liệu bu long b Theo điều kiện không bị tuột neo bu long h Điều kiện kiểm tra tiến hành cho trường hợp bu long chịu tải lớn nhất: NEd ≤ NRd,p = NRk,p /γ M p Tuy nhiên giá trị sức kháng NRk,p phụ thuộc vào loại bê tông sử dụng tính tốn nhân với hệ số điều kiện làm việc bê tông Giá trị NRk,p ETA cung cấp cho loại bê tơng cấp cường độ tính nghệ tốn Xây cho dựng bê tơng C30/37 TạpC20/25, chí Khoagiá họctrịCông NUCE 2019được nhân với hệ số ψc = 1,22 Hệ số an toàn γ M,p = γc γinst = 1,5 × 1,0 = 1,5, γinst hệ số an toàn lắp đặt Như h = kN ≤ NRd,p = 16, 27 kN - Thỏa mãn điều kiện bu long khơng bị tuột NEd đơn giản tínhbịtốn, tiêu chuẩn dụng c TheoĐể điều kiện không phá hoại vỡ bêsử tơng theohình hìnhchiếu nón hình vng với chiều dài cạnh scr,N lấy giá bu long; hệ số ψtras,Ntheo =0,986 Sự phá hoại bê tơng theotrịhình nónETA gây tùy thuộc cụmloại bu long cần kiểm biểuxét thức Ntới ≤ NRk,c Nloạn khả suất nănggần chịumép; kéo vựcxét bê tới tông khoancủa cấysựNRk,c Ed hiệu c , Rk,c làứng ứng/γdo nhiễu ψre,Nkhu =1,0 tácbịdụng gia = 1,5 o o Ac,N Ncường ψ s,N ψre,Ntrong ψec,N ;bê vớitông; NRk,cvà = ψk1sc,N f=1,0 = 24, kNứng giá trị thểphân bố sứclệch chịu tâm kéo thép tới70 hiệu của bê ck he f xét Rk,c o cốt Ac,N tải trọng Đối với hệ thống EAD, cường độ đặc trưng fck bê tông 2lấy theo Ac,N = 63550 mm Aoc,N = tông; Ac,N /Aoc,N hệ số mức độhchồng lấn cụm bu long, với N = 10 kN £ N / g = 23 , 39 kN - Thỏa mãn điều kiện Rk , c c giá trị của2 mẫu trụ Như Ed 44100 mm hình chiếu cụm bu long hình chiếu bu long lên bề mặt bê tơng (Hìnhkhơng 7) bị phá hoại theo hình nón bê tơng Kiểm pháhoại hoại bê theo hìnhhình nón hình EC2-4-4 [4] HìnhHình Kiểm tratraphá bêtơng tơng theo nón ảnh hình ảnh EC2-4-4 [5] d Theo điều tơng hoại táchlà hình vng với chiều dài cạnh scr,N Để đơn giảnkiện tínhbê tốn, tiêukhơng chuẩnbịsửphá dụng hìnhnứt chiếu lấy giákhoảng trị trongcách ETA từ tùybu thuộc long; hệc=100 số ψ s,Nmm