Nghiên cứu hình dạng kích thước mũ cột đến sự làm việc và khả năng chịu lực của sàn bê tông ứng lực trước

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG ¾¾¾¾¾¾¾¾¾ NGUYỄN CƠNG ANH MINH NGHIÊN CỨU HÌNH DẠNG - KÍCH THƯỚC MŨ CỘT ĐẾN SỰ LÀM VIỆC VÀ KHẢ NĂNG CHỊU LỰC CỦA SÀN BÊ TÔNG ỨNG LỰC TRƯỚC Chun ngành: Kỹ thuật xây dựng cơng trình dân dụng cơng nghiệp Mã số: 60.58.02.08 TĨM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Đà Nẵng – Năm 2015 Công trình hồn thành ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Người hướng dẫn khoa học: PGS TS Trương Hồi Chính Phản biện 1: TS Đào Ngọc Thế Lực Phản biện 2: GS.TS Phan Quang Minh Luận văn bảo vệ trước Hội đồng chấm Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ Kỹ thuật Xây dựng Cơng trình dân dụng cơng nghiệp Đại học Đà Nẵng vào ngày 22 tháng 08 năm 2015 Có thể tìm hiểu luận văn tại: - Trung tâm Thông tin - Học liệu, Đại học Đà Nẵng - Trung tâm Học liệu, Đại học Đà Nẵng MỞ ĐẦU Sự cần thiết đề tài nghiên cứu Hiện nay, sàn bê tông ứng lực trước căng sau giải pháp ứng dụng ngày phổ biến cơng trình xây dựng Để đảm bảo yêu cầu mỹ thuật, khơng gian kiến trúc u cầu cấu tạo kết cấu phải quan tâm Tại vị trí liên kết cột sàn, kích thước nhỏ dẫn đến sàn dể bị phá hoại cắt theo kiểu cột chọc thủng Để tăng cường khả chịu cắt chống lại lực chọc thủng đó, tạo mũ cột tạo mũ cột có chiều dày lớn vị trí đầu cột Mỗi cách cấu tạo có ưu nhược khác nhau, dẫn đến tiết diện tính tốn tháp chọc thủng khác nhau, từ ảnh hưởng đến độ võng khả chịu lực sàn Do đó, vấn đề cần đặt nghiên cứu chọn hình dạng kích thước mũ cột cho đảm bảo độ võng khả chống cắt kết cấu, mang lại hiệu sử dụng cao cho cơng trình Mục tiêu nghiên cứu đề tài Trong luận văn tác giả tập trung nghiên cứu kích thước hình dạng mũ cột ảnh hưởng đến độ võng khả chịu lực sàn bê tông ứng lực trước Đối tượng phạm vi nghiên cứu đề tài Đối tượng nghiên cứu: Hình dạng kích thước loại mũ cột Phạm vi nghiên cứu: Nghiên cứu thay đổi kích thước hình dạng hai loại mũ cột: mũ cột dạng chóp cụt dạng đầu cột So sánh loại hình dạng mũ cột đưa giải pháp chọn hình dạng kích thước mũ cột cho đảm bảo độ võng khả chịu lực sàn BT ƯLT Phương pháp nghiên cứu Phương pháp lí thuyết: Nghiên cứu lý thuyết tính tốn chọc thủng sàn bê tơng ứng lực trước theo Tiêu chuẩn Mỹ ACI 318 - 2008 Sử dụng ví dụ tính tốn số: Chọn kích thước hình dạng mũ cột, kiểm tra độ võng khả chịu lực sàn với hình dạng kích thước mũ cột theo Tiêu chuẩn ACI 318 - 2008 Tổng hợp số liệu, nhận xét, rút kết luận kiến nghị Cấu trúc luận văn Chương 1: TỔNG QUAN VỀ BÊ TÔNG ỨNG LỰC TRƯỚC Chương 2: CƠ SỞ TÍNH TỐN KHẢ NĂNG CHỐNG CHỌC THỦNG BẢN SÀN BÊ TÔNG ỨNG LỰC TRƯỚC Chương 3: VÍ DỤ TÍNH TỐN Kết luận kiến nghị CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ BÊ TÔNG ỨNG LỰC TRƯỚC 1.1 KHÁI NIỆM CHUNG 1.1.1 Bản chất bê tông ứng lực trước Kết cấu bê tông cốt thép ứng lực trước, gọi kết cấu bê tông cốt thép ứng lực trước, hay bê tông tiền áp, bê tông dự ứng lực kết cấu bê tông cốt thép sử dụng kết hợp ứng lực căng cao cốt thép ứng lực trước sức chịu nén bê tông để tạo kết cấu biến dạng ngược với chịu tải, trước chịu tải Nhờ kết cấu bê tơng có khả chịu tải trọng lớn kết cấu bê tơng thơng thường Hình 1.1 Sơ đồ gây ứng lực trước cấu kiện bê tông chịu nén cốt thép cường độ cao 1.1.2 Lịch sử đời bê tông cốt thép ƯLT 1.1.3 Tình hình sử dụng bê tơng ƯLT Việt Nam 1.2 NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC Bê tông thường có cường độ chịu kéo nhỏ so với cường độ chịu nén Đó nhân tố dẫn đến việc xuất loại vật liệu hỗn hợp bê tông cốt thép 1- Kết cấu chịu lực phân bố đều; 2- Biến dạng kết cấu bê tông cốt thép thường 3- Kéo căng cốt thép cường độ cao; - Buông cốt thép ứng lực trước 5- Biến dạng bê tông cốt thép ứng lực trước; 6- Tải trọng tác dụng vào bê tông cốt thép ứng lực trước Hình 1.4 Bê tơng cốt thép ứng lực trước 1.3 PHÂN LOẠI KẾT CẤU BÊ TÔNG ỨNG LỰC TRƯỚC 1.4 CÁC HỆ THỐNG TẠO ỨNG LỰC TRƯỚC 1.5 ƯU – NHƯỢC, ỨNG DỤNG CỦA BÊ TÔNG ỨNG LỰC TRƯỚC 1.5.1 Ưu điểm sàn bê tông ứng lực trước Giải pháp sàn bê tông ƯLT nhà cao tầng có ưu điểm so với sàn bê tơng cốt thép thơng thường sau: § Cung cấp giải pháp cho không gian kết cấu nhịp lớn § Giảm giá thành xây dựng § Giảm thời gian thi cơng § Giảm chiều cao tầng, nâng số tầng cho cao ốc 1.5.2 Nhược điểm sản bê tông ứng lực trước § Ứng suất trước khơng gây ứng suất nén mà gây ứng suất kéo phía đối diện làm cho bê tơng bị nứt § Việc chế tạo bê tơng cốt thép ứng lực trước cần phải có thiết bị đặc biệt, có cơng nhân lành nghề có kiểm soát chặt chẽ kỹ thuật 1.5.3 Ứng dụng sàn bê tông ứng lực trước giới Việt Nam Đối với khoảng cách nhịp từ 8m - 10m, sàn bê tơng ứng lực trước có tính kinh tế cao Nhưng với khoảng nhịp lớn trọng lượng sàn tăng lên, dẫn đến trọng lượng thân cơng trình truyền xuống móng lớn khơng kinh tế Bên cạnh đó, yếu tố kỹ thuật độ võng, chống chọc thủng đầu cột cần phải tính tốn kỹ lưỡng để đảm bảo khả chịu lực cho kết cấu Do đó, phương án thiết kế sàn bê tông ứng lực trước không dầm (sàn nấm) tính đến áp dụng rộng rãi thực tế để khắc phục khuyết điểm 1.6 KẾT LUẬN CHƯƠNG Thông qua nội dung nghiên cứu Chương 1, thấy bê tơng ứng lực trước nói chung sàn bê tơng ứng lực trước có mũ cột nói riêng ứng dụng rộng rải toàn giới Việt Nam Sàn bê tơng ứng lực trước có mũ cột giải pháp thích hợp cho kết cấu nhà cao tầng CHƯƠNG CƠ SỞ TÍNH TỐN KHẢ NĂNG CHỐNG CHỌC THỦNG BẢN SÀN BÊ TÔNG ỨNG LỰC TRƯỚC 2.1 VẬT LIỆU CHO BÊ TÔNG ỨNG LỰC TRƯỚC Ngày nay, sàn bê tông ƯLT giải pháp tối ưu cho kết cấu nhà cao tầng sàn nhà công nghiệp chịu tải trọng động lớn So với phương pháp căng trước thường chế tạo nhà máy thi cơng sàn bê tơng ƯLT theo phương pháp căng sau sử dụng phổ biến thực tế Tùy theo giải pháp kiến trúc, sơ đồ kết cấu, kích thước lưới cột tải trọng, sàn bê tông ƯLT thiết kế theo dạng khác 2.1.1 Bê tông 2.1.2 Cốt thép 2.1.3 Các vật liệu khác 2.2 CHỌN CÁCH BỐ TRÍ VÀ DẠNG SÀN BÊ TÔNG ỨNG LỰC TRƯỚC 2.2.1 Các quan niệm phân tích kết cấu bê tơng ứng lực trước a Quan niệm thứ Quan niệm coi bê tơng ƯLT vật liệu đàn hồi, tính tốn theo ứng suất cho phép b Quan niệm thứ hai Quan niệm coi bê tông ƯLT làm việc BTCT thường với kết hợp bê tông thép cường độ cao, bê tông chịu nén thép chịu kéo gây cặp ngẫu lực kháng lại mơ men tải trọng ngồi gây c Quan niệm thứ ba Quan niệm coi ƯLT thành phần cân với phần tải trọng tác dụng lên cấu kiện trình sử dụng, tính tốn theo phương pháp cân tải trọng 2.2.2 Quan niệm tính tốn thiết kế dạng sàn bê tông ƯLT a Quan niệm sàn phương b Sàn hai phương sàn phẳng đơn giản a Sàn phẳng liên tục 2.3 CHỌN CHIỀU DÀY BẢN SÀN Chiều dày sàn phẳng ứng lực trước lấy khoảng 1/10 nhịp tính sơ theo cơng thức 2.3 sàn có đầu cột: Trong đó: éỉ l ù l2 Ê 65 ờỗ ữ ỳ hb ởố l1 ứ qk1 û (2.3) - l 1,1 2: nhịp nội (khoảng cách hai mép cột) theo phương dài phương ngắn; - q: tải trọng toàn phần (kPa) bao gồm hoạt tải trọng lượng thân; - h b: chiều dày sàn 2.4 QUỸ ĐẠO CÁP VÀ CÁC HAO ỨNG SUẤT TRONG SÀN BT ƯLT CĂNG SAU 2.4.1 Quỹ đạo cáp ứng lực trước Hình 2.5 Sơ đồ quỹ đạo cáp 2.4.2 Các hao ứng suất tính tốn sàn phẳng BT ƯLT căng sau 2.5 XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG CÂN BẰNG 2.6 CÁC PHƯƠNG PHÁP THIẾT KẾ CỦA SÀN BÊ TÔNG ỨNG LỰC TRƯỚC 2.6.1 Phương pháp trực tiếp 2.6.2 Phương pháp khung tương đương Phương pháp khung tương đương dùng để xác định nội lực cho sàn với số nhịp bất kỳ, nhịp khơng Theo phương pháp này, tưởng tượng cắt toàn sàn dọc theo đường tim sàn, tạo thành khung theo phương, gọi khung tương đương 10 hạn kéo dài mặt phẳng ngang qua toàn bề rộng sàn cách bề mặt gối tựa đoạn d, với d chiều cao hiệu dụng sàn (ii) Trong sàn phẳng “two-way shear” (lực cắt chọc thủng) nói chung nguy hiểm “wide-beam action” Tùy thuộc vào vị trí cột, tải trọng tập trung, phản lực mà phá hoại xảy theo 2, phía hình nón cụt tháp cụt Mặt phá hoại kéo dài từ phía sàn chỗ biên gối tựa cột đến mặt với góc nghiêng so với phương mặt phẳng sàn q, q phụ thuộc vào chất số lượng cốt thép sàn nằm khoảng q = 20° ÷ 45° Hình 2.10 Tháp chọc thủng theo Tiêu chuẩn ACI 318-2008 2.8.2 Cường độ chịu cắt u cầu tính tốn chọc thủng (two-way action) Theo Tiêu chuẩn ACI 318-2008 sàn phẳng cần tính tốn chống nén thủng theo điều kiện: fVc ≥Vu (2.10) Trong đó: - V u: lực cắt nhân hệ số tiết diện xét tải trọng tác dụng 11 - f: hệ số giảm cường độ f =0,75; giá trị quy định mục 9.3.2.3 Tiêu chuẩn ACI 318-2008 2.9 KIỂM TRA ĐỘ VÕNG SÀN 2.9.1 Độ võng ngắn hạn Theo phương pháp khung tương đương độ võng ngắn hạn tính sau: Y Y cx cy my mx XEM NHƯ KHÔNG cx Ly cy CO CHUYEN Vị ĐUNG Ly Lx Lx XEM NHƯ KHÔNG CO CHUYEN Vị ĐUNG x x Y = cx + my = cy + mx cx cy cy Ly Lx cx x Hình 2.15 Tính độ võng theo phương pháp khung tương đương 2.9.2 Độ võng dài hạn Độ võng tải trọng dài hạn gây tính tốn cách nhân độ võng ngắn hạn tải trọng gây với hệ số từ biến Cc Cc = x (1 + 50 r ) (2.27) 12 Trong đó: - x hệ số phụ thuộc vào thời gian tác dụng tải trọng cho bảng 2.7 - ρ hàm lượng cốt thép chịu nén 2.9.3 Độ võng tổng cộng D t = D e + cc D e , sus (2.28) Trong đó: D e độ võng ngắn hạn toàn tải trọng dài hạn gây D e,sus độ võng ngắn hạn tải trọng dài hạn gây 2.10 KẾT LUẬN CHƯƠNG Quy trình tính tốn khả chống chọc thủng kiểm tra độ võng sàn phẳng bê tông ứng lực trước có mũ cột tương tự quy trình tính tốn sàn phẳng BT ƯLT khơng có mũ cột Trong đó, việc tính tốn chống chọc thủng kiểm tra độ võng tính theo Tiêu chuẩn Mỹ ACI 318-2008, Tiêu chuẩn Mỹ ACI 3182008 đưa nhiều yêu tố nguy hiểm xét đến nhiều tiết diện cần kiểm tra tính tốn thiết kế sàn phẳng BT ƯLT có mũ cột TCVN 5574-2012 (trong luận văn giới hạn xét đến tiết diện chịu nén tâm) 13 CHƯƠNG VÍ DỤ TÍNH TỐN 3.1 SỐ LIỆU TÍNH TỐN ĐẦU VÀO Xét mặt sàn hình 3.1 Theo phương X gồm nhịp nhịp 11 m Phương Y gồm nhịp nhịp 11 m Chiều cao tầng hc = 3,3 m Tiêu chuẩn áp dụng để tính tốn: 11000 11000 33000 11000 Tiêu chuẩn Mỹ ACI 318-2008 11000 11000 33000 Hình 3.1 Sơ đồ mặt 3.1.1 Các thơng số đầu vào - Bê tơng có f’c = 26 MPa 11000 14 - Cường độ bê tông thời điểm căng cáp tạo ứng lực trước: f’ci = 0,75f’ c = 19,5 MPa - Cáp T15 khơng dính kết có đặc trưng sau: + Diện tích danh định Aps = 140 mm2 = 1,4 cm2 + Giới hạn bền thép fpu = 1860 MPa + Giới hạn chảy f py = 1690 MPa + Mô đun đàn hồi thép: E ps = 2,0.10 MPa - Thiết bị tạo ứng lực trước với độ chuyển dịch neo cho phép mm - Chọn ứng suất căng trước f pi = 0,75f pu = 1395 MPa Thỏa mãn theo yêu cầu Tiêu chuẩn ACI không lớn 0,94fpy 0,8fpu - Thép thường có cường độ: f y = 400 MPa 3.1.2 Chọn bề dày Ø hb ³ , 23 m Chọn h b = 0,24 m 3.1.3 Tải trọng tính tốn - Trọng lượng thân bản: 2500 KG/m3 x 0,24 = 600 KG/m2 =6 KN/m2 - Tĩnh tải phụ thêm (gạch lát + vữa lát + trần + vách ngăn nhẹ) lấy 2,5 KN/m2 - Tải trọng tĩnh tiêu chuẩn: W D = + 2,5 = 8,5 KN/m2 - Hoạt tải tiêu chuẩn: W L = KN/m2 - Tổng tải trọng tiêu chuẩn toàn phần: 15 W W = WD + W L = 8,5 + = 10,5 KN/m2 - Tổng tải trọng tính tốn tồn phần: W U = 1,2WD + 1,6W L = 1,2x8,5 + 1,6x2 = 13,4 KN/m2 3.1.4 Quỹ đạo cáp ứng lực trước hao ứng suất Quỹ đạo cáp ứng lực trước theo phương A-B-C-D: a2 30 a1 240 120 120 30 11000 0,1L0,1L 30 11000 0,1L0,1L 45 11000 Hình 3.2 Quỹ đạo cáp ứng lực trước phương A-B-C-D 3.1.5 Tải trọng cân 3.1.6 Đặc trưng khung tương đương theo phương A-B-C-D 3.1.7 Mô men uốn kiểm tra ứng suất giai đoạn sử dụng 3.1.8 Tính tốn theo cường độ chịu uốn 3.1.9 Phân bố thép ứng lực trước Với bước khung 11 m, ta chọn 20 cáp đơn Giả thiết 70% cáp tập trung vào dải cột với số cáp 0,7.20 = 14 Vậy ta bố trí 14 cáp dải cột Số cáp lại cáp đặt nhịp 16 3.2 KIỂM TRA KHẢ NĂNG CHỊU CẮT VÀ ĐỘ VÕNG THEO TIÊU CHUẨN MỸ ACI 318-2008 ĐỐI VỚI MŨ CỘT DẠNG BẢN ĐẦU CỘT Vì lực cắt lớn, nên cấu tạo mũ cột để tăng khả chịu cắt - Bề dày đầu cột d có bề dày tăng thêm ¼ chiều dài ô xác định theo công thức: d 24 = 24 + = 30cm 4 Chọn d = 30cm d2 ³ d + Ø - Kích thước đầu cột theo Tiêu chuẩn không nhỏ 1/3 cạnh nhỏ ô bản, sơ chọn: 11 b1 = b2 ³ L = = 3,7 m 3 Ø Chọn b x b2 = 3,7 x 3,7m 3.2.1 Kiểm tra khả chịu cắt cột B,C d d d 20-4 Hình 3.8 Mặt cắt đáy tháp chọc thủng theo Tiêu chuẩn ACI 318-2008 17 Đặc trưng hình học tháp chọc thủng: - Kích thước mũ cột tính tốn: b = b = 3,7m - Chiều cao làm viêc tiết diện: d = d – 10%.d = 0,24 – 0,1.0,24 = 0,216m Theo Tiêu chuẩn ACI 318-2008 sàn phẳng cần tính tốn chống nén thủng theo điều kiện: Trong đó: Vu £ FVc - V u: Lực cắt nhân hệ số tiết diện xét tải trọng tác dụng V u = P – qAđt Ø V u = 1621,4 – 13,4.7,832 = 1516,45 KN =1516450 N - Vc: Cường độ chịu cắt bê tông Theo Tiêu chuẩn ACI 318-2008 giá trị Vc =min (Vc1 ,Vc2,Vc3) Ø Vc = (Vc1 ,Vc2,Vc3) =3668357 N Ø V u =1516450 N < ϕVc = 0,75.3668357 = 2751267 N Vậy điều kiện chống chọc thủng đảm bảo 3.2.2 Tính tốn độ võng sàn Độ võng tổng cộng tính theo cơng thức: D t = D e + cc D e,sus Trong đó: § Δ e: Tổng tải trọng ngắn hạn sàn theo phương § CcΔ e,sus: độ võng ngắn hạn tải trọng tác dụng dài hạn gây Ø Độ võng tổng cộng ô là: D t = D e + cc D e ,sus = (2,91 + 4,66).10-3 = 7,57.10 -3 m 18 D t 4,47.10 -4 éDù = = 4,06.10 -5 < ê ú = L 11 ë L û 480 Ø Thỏa mãn yêu cầu độ võng Vậy : 3.3 KIỂM TRA KHẢ NĂNG CHỊU CẮT VÀ ĐỘ VÕNG THEO TIÊU CHUẨN ACI 318-2008 ĐỐI VỚI MŨ CỘT DẠNG CHÓP CỤT Ø Chọn d = 30 cm - Kích thước mũ cột sơ chọn dựa góc nghiêng 45 so với phương ngang (hình 3.10): o b1 = b2 = 600 + 2.300 = 1200 mm = 1, m Ø Chọn b x b2 =1,2 x 1,2 m 3.3.1 Kiểm tra khả chịu cắt cột B,C dd d -45 20 Hình 3.10 Mặt cắt đáy tháp chọc thủng theo Tiêu chuẩn ACI 318-2008 Đặc trưng hình học tháp chọc thủng: - Kích thước mũ cột tính tốn:b = b = 1,2 m - Chiều cao làm viêc tiết diện: 19 d = d – 10%.d = 0,24 – 0,1.0,24 = 0,216 m Theo Tiêu chuẩn ACI 318-2008 sàn phẳng cần tính tốn chống nén thủng theo điều kiện: Vu £ FVc - V u: Lực cắt nhân hệ số tiết diện xét tải trọng tác dụng V u = P – qAđt Ø V u = 1621,4 – 13,4.2,832 = 1583,45 KN =1583450 N - Vc: Cường độ chịu cắt bê tông Theo Tiêu chuẩn ACI 318-2008 giá trị Vc =min (Vc1 ,Vc2,Vc3) Ø Vc =min (Vc1,V c2 ,Vc3) =1832710 N Ø V u =1583450 N > ϕVc = 0,75.1832710 = 1374532 N Vậy điều kiện chống chọc thủng không đảm bảo 3.3.2 Tính tốn độ võng sàn Ø Độ võng tổng cộng ô là: D t = D e + cc D e ,sus = (9,46 + 15,1).10-3 = 2,46.10-2 m Vậy : D t 2,46.10 -2 éD ù = = 2,23.10 -3 > ê ú = L 11 ë L û 480 Ø Điều kiện độ võng không thỏa mãn 3.4 SO SÁNH KẾT QUẢ TÍNH TỐN VÀ NHẬN XÉT Trong luận văn này, tác giả tập trung nghiên cứu ảnh hưởng hình dáng, kích thước mũ cột đến khả chịu lực làm việc sàn phẳng bê tông ứng lực trước, qua kết ví dụ tính tốn xây dựng biểu đồ quan hệ đại lượng bề dày mũ cột, kích thước mũ cột với độ võng lực cắt tới hạn nhằm đảm bảo làm việc khả chịu lực sàn phẳng bê tơng ứng lực trước có mũ cột Ví dụ xét đến thay đổi kích thước đầu cột mũ cột 20 - Với mũ cột dạng đầu cột, theo Tiêu chuẩn ACI, với kích thước tính tốn 3,7x3,7m hoàn toàn đảm bảo khả chống chọc thủng yêu cầu độ võng, nhiên để vừa đảm bảo làm việc khả chịu lực vừa đảm bảo yêu cầu kiến trúc hợp lý kinh tế, tác giả giảm dần kích thước mũ cột 0,1m/(lần giảm) đến giá trị đủ để đảm bảo điều kiện làm việc khả chịu lực Xây dựng biểu đồ quan hệ hình 3.11; 3.12: 180 1760 175 170 ) 165 N (K t ?c 0 c ?L 155 150 9 5 7 1 7 145 1,56 140 K íc h th u ? c b ? n d ? u c ? t (m ) L? c c ? t d o t? i t r? n g n go i L? c c ? t t ? i h? n Hình 3.11 Biểu đồ quan hệ lực cắt với kích thước mũ cột dạng đầu cột Vùng an tồn độ võng [Δ]=22,8 mm Hình 3.12 Biểu đồ quan hệ độ võng với kích thước mũ cột dạng đầu cột 21 - Với mũ cột dạng chóp cụt, tác giả tăng kích thước mũ rộng thêm 0,1m/(lần tăng) xây dựng biểu đồ quan hệ Hình 3.13;3.14: 1650 Lực cắt ( KN) 1600 1583.4 1580.8 1578.1 1594.8 1575.4 1550 1484.7 1450 1400 1350 1300 1572.7 1539.9 1500 1429.6 1374.5 1250 1.2 1.3 1.4 Kích thước mũ cột (m) 1.5 1,56 1.6 Lực cắ t tả i trọng Lực cắ t tới hạ n Hình 3.13 Biểu đồ quan hệ lực cắt với kích thước mũ cột dạng chóp cụt Vùng an tồn độ võng [Δ]=22,8 mm Hình 3.14 Biểu đồ quan hệ độ võng với kích thước mũ cột dạng chóp cụt 22 3.5 KẾT LUẬN CHƯƠNG Dựa vào nghiên cứu trên, kết luận sau: - Cùng mặt sàn với số nhịp giống nhau, sử dụng dạng mũ cột khác ảnh hưởng đến khả chọc thủng khác nhau, tiết diện tính toán tháp chọc thủng khác nhau, dẫn đến làm việc khả chịu lực dạng khác - Căn vào giá trị biểu đồ, với bề dày sàn tải trọng tác dụng, mũ cột dạng đầu cột đảm bảo khả chống chọc thủng có độ võng nhỏ so với mũ cột dạng chóp cụt - Khi tăng kích thước mũ cột dạng chóp cụt (tính theo tiêu chuẩn) từ 1,2x1,2m đến 1,6x1,6m khả chống chọc thủng yêu cầu độ võng đảm bảo, giảm kích thước dạng đầu cột (tính theo tiêu chuẩn) từ 3,7x3,7m đến giá trị 1,6x1,6m, khả chống chọc thủng độ võng thỏa mãn Như kết luận phạm vi toán xét (cùng hệ lưới cột, bề dày sàn tải trọng tác dụng), với khảo sát biểu đồ tìm giá trị kích thước mũ cột hợp lý để đảm bảo khả chống chọc thủng thỏa mãn yêu cầu độ võng, dễ dàng nhận thấy kích thước mũ cột b ≥ 1,56 m (Hình 3.15), khả chịu lực đảm bảo Từ tìm quan hệ kích thước b đầu cột mũ cột với nhịp sàn L cho đảm bảo khả chống chọc thủng thỏa mãn yêu cầu độ võng: d d d 23 Bản đầu cột mũ cột Hình 3.15 Kích thước mũ cột dạng đầu cột chóp cụt - Từ giá trị vừa tìm được, mũ cột dạng chóp cụt trường hợp toán để đảm bảo khả chống cắt thỏa mãn yêu cầu độ võng, cạnh nhỏ mũ cột phải không nhỏ 1/5 lần cạnh lớn ô 24 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Trong sàn phẳng BT ƯLT có sử dụng mũ cột, mũ cột dạng đầu cột đảm bảo khả chống chọc thủng độ võng bé so với mũ cột dạng chóp cụt có bề dày sàn tải trọng tác dụng Kiến nghị Trong q trình tính tốn thiết kế cơng trình, mặt kiến trúc có số nhịp giống nhau, tùy thuộc vào điều kiện sử dụng khả chịu lực cơng trình, người thiết kế lựa chọn loại, hình dáng kích thước loại mũ cột cho thỏa mãn công năng, khả chịu lực yêu cầu kinh tế ... mũ cột, kích thước mũ cột với độ võng lực cắt tới hạn nhằm đảm bảo làm việc khả chịu lực sàn phẳng bê tông ứng lực trước có mũ cột Ví dụ xét đến thay đổi kích thước đầu cột mũ cột 20 - Với mũ. .. ứng lực trước 5- Biến dạng bê tông cốt thép ứng lực trước; 6- Tải trọng tác dụng vào bê tông cốt thép ứng lực trước Hình 1.4 Bê tơng cốt thép ứng lực trước 1.3 PHÂN LOẠI KẾT CẤU BÊ TÔNG ỨNG LỰC... tượng nghiên cứu: Hình dạng kích thước loại mũ cột 2 Phạm vi nghiên cứu: Nghiên cứu thay đổi kích thước hình dạng hai loại mũ cột: mũ cột dạng chóp cụt dạng đầu cột So sánh loại hình dạng mũ cột