Nghiên cứu xây dựng quy trình thi công sàn chuyển ứng suất trước căng sau trong nhà cao tầng theo tiến độ thi công

LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan: Luận văn cơng trình nghiên cứu thực cá nhân, thực hướng dẫn khoa học GS.TS Nguyễn Tiến Chương Các số liệu trình bày luận văn trung thực chưa cơng bố hình thức Hà Nội, ngày .tháng năm 2018 Tác giả luận văn Mai Sỹ Sơn i LỜI CẢM ƠN Tôi xin chân thành cảm ơn hướng dẫn tận tình Thầy giáo GS.TS Nguyễn Tiến Chương, người trực tiếp hướng dẫn q trình thực luận văn Tơi xin bày tỏ lòng biết ơn đến Khoa đại học sau đại học, thầy cô giáo tham gia giảng dạy khóa học, tồn thể thầy môn Xây Dựng Dân Dụng Và Công Nghiệp - Trường Đại Học Thủy Lợi có nhận xét, góp ý thiết thực để luận văn hồn chỉnh Tôi xin chân thành cảm ơn thầy giáo chấm phản biện, thầy hội đồng bảo vệ đồng nghiệp cho nhận xét quý báu để luận văn phát triển tương lai Cuối xin chân thành cảm ơn bạn bè gia đình động viên, giúp đỡ tơi suốt trình học tập làm luận văn tốt nghiệp Hà Nội, ngày tháng Học viên Mai Sỹ Sơn ii năm 2018 MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN i LỜI CAM ĐOAN i MỤC LỤC iii DANH MỤC HÌNH VẼ v DANH MỤC CÁC THUẬT NGỮ, KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT viii MỞ ĐẦU CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Lịch sử phát triển kết cấu bê tông ứng suất trước 1.2 Nghiên cứu ứng dụng kết cấu BTƯST Việt Nam 1.3 Một số khái niệm kết cấu BTƯST 1.3.1 Kết cấu BTƯST căng trước kết cấu BTƯST căng sau 1.3.2 Kết cấu BTƯST căng tiết diện căng tiết diện 1.3.3 Kết cấu BTƯST toàn phần kết cấu BTƯST khơng tồn phần 1.3.4 Kết cấu BTƯST có bám dính khơng bám dính 1.3.5 Kết cấu BTƯST kết cấu tổ hợp 10 1.4 Sơ lược kết cấu nhà cao tầng 10 1.4.1 Mở đầu 10 1.4.2 Phân loại kết cấu nhà cao tầng 13 1.5 Kết luận chương nhiệm vụ luận văn 29 CHƯƠNG 2: XÂY DỰNG QUY TRÌNH THI CƠNG CÁP DỰ ỨNG SUẤT TRƯỚC CĂNG SAU CHO KẾT CẤU SÀN CHUYỂN TRONG NHÀ CAO TẦNG THEO TIẾN ĐỘ THI CÔNG 31 2.1 Tính tốn thiết kế sàn chuyển BTƯST 31 2.2 Nghiên cứu quy trình thi cơng cáp sàn chuyển BTƯST căng sau nhà cao tầng theo tiêu chuẩn ACI 318M - 2011 33 2.2.1 Các giả thiết tính tốn 33 2.2.2 Vật liệu 34 2.2.4 Ứng suất trước hiệu tổn hao ứng suất 37 2.2.5 Quy trình thiết kế sàn chuyển BTƯST căng sau 41 iii 2.2.6 Cấu tạo kết cấu bê tông ứng suất trước 47 2.2.7 Các bước thiết kế sàn chuyển BTƯST 51 2.3 Kết luận 63 CHƯƠNG 3: ÁP DỤNG CƠNG TRÌNH THỰC TẾ ESTELLA HEIGHTS 64 3.1 Giới thiệu cơng trình 64 3.2 Xác định tải trọng 65 3.2.1 Tĩnh tải 65 3.2.2 Hoạt tải 66 3.3 Thiết kế sàn chuyển 66 3.3.1 Sơ đồ kết cấu 66 3.3.2 Thiết kế sàn chuyển ứng suất trước theo lý thuyết sàn nhiều nhịp: 68 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 80 CÁC TÀI LIỆU THAM KHẢO: 82 iv DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1 Một số mặt kết cấu khung nhà cao tầng điển hình 14 Hình 1.2 Một số mặt kết cấu tường chịu lực nhà cao tầng điển hình 16 Hình 1.3 Cơng trình “The Miglin-Beiler Tower” Chicago (Hoa Kỳ) sử dụng hệ lõi chịu lực 18 Hình 1.4 Sơ đồ kết cấu ống nhà cao tầng 19 Hình 1.5 Phân bố ứng suất cột hệ kết cấu ống tác dụng tải ngang 19 Hình 1.6 Sơ đồ kết cấu khung giằng 21 Hình 1.7 Sơ đồ kết cấu khung giằng 21 Hình 1.8 Sơ đồ kết cấu khung - giằng 22 Hình 1.9 Sơ đồ kết cấu ống - lõi 23 Hình 1.10 Sơ đồ kết cấu ống tổ hợp 24 Hình 1.11 Sơ đồ phân bố ứng suất cột kết cấu ống tổ hợp chịu tải trọng ngang 24 Hình 1.12 Sơ đồ kết cấu nhà cao tầng có tầng cứng 26 Hình 1.13 Biểu đồ mơ men tầng cứng có khơng có tầng cứng 26 Hình 1.14 Sơ đồ kết cấu sàn chuyển nhà cao tầng 29 Hình 2.1: Sơ đồ minh họa sàn chuyển 31 Hình 2.2 Quan hệ thời gian - chất tải sàn chuyển 32 Hình 2.3 Hình ảnh đầu neo cáp 35 Hình 2.4 Kích căng kéo cáp 35 Hình 2.5 Sơ đồ tính tốn mơmen uốn giới hạn kết cấu BTƯST 43 Hình 2.6 Sơ đồ tính tốn vùng neo 46 Hình 2.7 Miền ứng suất trước thời điểm 61 Hình 3.1 Cơng trình Estella Heights cao 34 tầng 64 Hình 3.2 Mô đường truyền tải sàn phương 67 Hình 3.3 Mặt kết cấu sàn chuyển 67 Hình 3.4 Sơ đồ kết cấu loại tải trọng tác dụng lên sàn chuyển 68 Hình 3.5 Sơ đồ kết cấu biểu đồ mô men tải trọng thân gây 69 Hình 3.6 Sơ đồ kết cấu biểu đồ mô men tải trọng thân tĩnh tải gây 69 v Hình 3.7 Sơ đồ kết cấu biểu đồ mơ men tải trọng thân, tĩnh tải hoạt tải gây 70 Hình 3.8 Sơ đồ kết cấu biểu đồ mô men 1,2 x (tải trọng thân, tĩnh tải) 1,6 x hoạt tải gây 70 Hình 3.9 Miền bố trí cáp ứng suất trước 72 Hình 3.10 Sơ đồ bố trí cáp theo phương dọc sàn 72 Hình 3.11 Mặt cắt ngang dải sàn theo phương bố trí trải cáp 73 Hình 3.12 Biều đồ momen thứ cấp tải trọng ƯST P=1 gây 74 Hình 3.13 Biểu đồ xác định lực kéo căng, thời điểm kéo căng theo miền ứng suất trước theo trình thi công 79 vi DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 2.1 Hệ số tổ hợp tải trọng (theo Code 9.2 tiêu chuẩn ACI -318M-11) 36 Bảng 2.2 Giá trị hệ số ma sát 38 Bảng 2.3 Giá trị Ksh cho kết cấu bê tông ứng suất trước căng sau 39 Bảng 2.4 Các giá trị Kre J 40 Bảng 2.5 Các giá trị C 40 Bảng 2.6 hệ số an toàn ø 42 Bảng 2.7 Ứng suất cho phép [f] 45 Bảng 2.8 Độ dày lớp bêtông bảo vệ cốt thép theo yêu cầu chịu lực (Tiêu chuẩn ACI-318M-11) 50 Bảng 2.9 Trình tự thiết kế sàn chuyển nhịp 51 Bảng 2.10 Trình tự thiết kế sàn chuyển nhiều nhịp 53 Bảng 2.11 Bảng nội lực - ƯST theo q trình thi cơng 60 Bảng 2.12 Thời điểm căng cáp, số bó cáp kéo căng ƯST tương ứng theo q trình thi cơng 62 Bảng 3.1 Tĩnh tải sàn mái 65 Bảng 3.2 Hoạt tải sử dụng loại sàn 66 Bảng 3.3 Kết kiểm tra ứng suất 74 Bảng 3.4 Kết kiểm tra cường độ tiết diện ngang 75 Bảng 3.5 Bảng nội lực - ứng suất trước theo q trình thi cơng 76 Bảng 3.6 Thời điểm căng cáp, số bó cáp kéo căng ứng suất trước tương ứng theo q trình thi cơng sàn chuyển 78 vii DANH MỤC CÁC THUẬT NGỮ, KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT Thuật ngữ ký hiệu a Thuật ngữ Bó cáp căng bao gồm số sợi cáp cường độ cao đặt thành bó kéo căng tạo ứng suất trước Bộ nối thiết bị dùng để nối cốt thép kéo căng kết cấu bêtông ứng suất trước Căng sau công nghệ kéo căng tạo ứng suất trước thực sau việc đổ bêtông phần kết cấu tạo ứng suất trước Căng trước công nghệ kéo căng tạo ứng suất trước thực trước đổ bêtông phần kết cấu tạo ứng suất trước Cốt thép căng cốt thép cường độ cao kéo căng tạo ứng suất trước Cốt thép kéo căng cốt thép cường độ cao dùng để kéo căng tạo ứng suất trước Cốt thép thường cốt thép không kéo căng Kết cấu bêtông ứng suất trước kết cấu bêtơng mà trước đưa vào sử dụng người ta tạo ứng suất nén cho bêtơng nhằm mục đích triệt tiêu tồn phần ứng suất kéo tải trọng tác động sau gây Nội lực tính tốn tổ hợp bất lợi xảy nội lực tác động lên kết cấu xác định theo dẫn ACI Nội lực giới hạn khả chịu lực tiết diện xem xét làm việc tiết diện đạt đến trạng thái giới hạn Neo thiết bị dùng để neo giữ cốt thép kéo căng sau tạo ứng suất trước kết cấu bêtông tạo ứng suất trước Sợi thép cốt thép có đường kính < 6mm Thanh thép cốt thép có đường kính ≥ 6mm viii Thép xoắn cốt thép dạng xoắn tạo nên số sợi thép Vùng neo phần kết cấu bố trí neo nối b Kí hiệu: A Diện tích tiết diện, m2 Ap Diện tích tiết diện cốt thép căng vùng kéo tiết diện kết cấu, m2 As Diện tích tiết diện cốt thép thường vùng kéo tiết diện kết cấu, m2 A’s Diện tích tiết diện cốt thép thường vùng nén tiết diện kết cấu, m2 Av Diện tích tiết diện cốt thép đai tối thiểu kết cấu bêtông ứng suất trước, m2 b Bề rộng phần chịu nén kết cấu, m bw Bề rộng phần chịu cắt kết cấu, m c1 Khoảng cách từ trọng tâm tiết diện đến mép trên, m c2 Khoảng cách từ trọng tâm tiết diện đến mép dưới, m d Khoảng cách từ mép chịu nén đến trọng tâm cốt thép thường vùng chịu kéo, m d’ Khoảng cách từ mép chịu nén đến trọng tâm cốt thép thường vùng chịu nén, m dp Khoảng cách từ mép chịu nén đến trọng tâm thép kéo căng vùng chịu nén, m d’p Khoảng cách từ mép chịu nén đến trọng tâm thép kéo căng vùng chịu nén, m D Tĩnh tải ix e Cơ số Log tự nhiên Ec Môđun đàn hồi bêtông, MPa Ep Môđun đàn hồi thép kéo căng, MPa Eci Môđun đàn hồi bêtông bắt đầu truyền ứng suất trước, MPa f’c Cường độ nén tiêu chuẩn bêtông, Mpa f’ci Cường độ nén bêtông thời điểm ứng lực ban đầu, Mpa fpc Ứng suất trung bình bê tơng ứng suất trước hiệu gây (sau kể đến tổn hao ứng suất), Mpa fps Ứng suất cốt thép căng vùng chịu kéo dùng để tính tốn khả chịu lực kết cấu, Mpa fpu Cường độ tiêu chuẩn cốt thép căng, Mpa fpy Giới hạn chảy cốt thép kéo căng, Mpa fr Môđun phá hoại kết cấu, Mpa fse Ứng suất trước hiệu cốt thép căng, Mpa fy Giới hạn chảy Giới hạn chảy cốt thép thường, Mpa f1 Ứng suất bêtông mép tiết diện, Mpa f2 Ứng suất bêtông mép tiết diện, Mpa ft Cường độ kéo tiêu chuẩn bêtông, Mpa fti Cường độ kéo bêtông thời điểm xem xét, Mpa h Chiều cao tiết diện kết cấu, m I Mơmen qn tính tiết diện kết cấu, m4 k Hệ số ma sát theo chiều dài cốt thép căng x Hình 3.4 Sơ đồ kết cấu loại tải trọng tác dụng lên sàn chuyển 3.3.2 Thiết kế sàn chuyển ứng suất trước theo lý thuyết sàn nhiều nhịp Bước 1: Giả thiết tiết diện ban đầu cho sàn, sàn để xác định nội lực (xem hình 3.1) Bê tơng có: f’c = 34MPa = 3400T/m2 f’ci = 24MPa = 2400T/m2 fci = 0,6.24 = 14,4MPa = 1440T/m2 fcs = 0,45.34 = 15,3MPa = 1530T/m2 fti = 0,25.√24 = 1,225MPa = 122,5T/m2 68 fts = 0,5 .√34 = 2,915MPa = 291,5T/m2 Thép ứng suất trước loại Grade 250 có đường kính cáp 12,7 gồm tao cáp, diện tích tiết diện 92,9.10-6 m2 fpu = 1724MPa = 172400T/m2, fpy = 1462MPa = 146200T/m2 EP = 1860MPa = 186000T/m2 Cốt thép thường: fpy = 460MPa = 46000T/m2, cốt đai: fpy = 276MPa = 27600T/m2 Hình 3.5 Sơ đồ kết cấu biểu đồ mô men tải trọng thân gây Hình 3.6 Sơ đồ kết cấu biểu đồ mô men tải trọng thân tĩnh tải gây 69 Hình 3.7 Sơ đồ kết cấu biểu đồ mô men tải trọng thân, tĩnh tải hoạt tải gây Hình 3.8 Sơ đồ kết cấu biểu đồ mô men 1,2 x (tải trọng thân, tĩnh tải) 1,6 x hoạt tải gây Bước 2: Xác định sơ kích thước tiết diện: Gỉa thiết hao tổn ứng suất trước 20%: R = 0.8 Xác định mô men tĩnh tiết diện (R=Pc/Pi) theo công thức (2.23) (2.24) ta có: 70 S1 ≥ (1−𝑅).𝑀𝑜 +𝑀𝐷 +𝑀𝐿 S2 ≥ (1−𝑅).𝑀𝑜 +𝑀𝐷 +𝑀𝐿 𝑅.𝑓𝑡𝑖 −𝑓𝑐𝑠 𝑓𝑡𝑠 −𝑅.𝑓𝑐𝑖 = = (1−0.8)𝑥232.29+3161.55 0.8𝑥122.5+1530 (1−0.8)𝑥232.29+3161.55 291.5+0.8𝑥1440 = 2.20 𝑚3 = 2.22 𝑚3 Bề rộng dải sàn 7.75m, từ công thức b = 6.S1/h2 => h = 1.5m chọn chiều dày sơ sàn chuyển hs = 1,5m Bước 3: So sánh với tiết diện giả thiết ban đầu vào phù hợp, ta xác định đặc trưng hình học tiết diện thiết kế sơ bộ: Ac = b.h = 11.625m2 Ic = b.h3/12 = 2.18m4 r2 = Ic/Ac = 0.187m2 c = c1 = c2 = 0.75m S1 = S2 = Ic/c = 2.9m3 Bước 4: Xác định ứng suất trước: Xét cho vị trí nhịp 7-9, giả thiết từ mép tiết diện đến tâm diện tích cốt thép kéo căng là: a = 0.2m ; ymax = 1.5-2x0.2 = 1.1m Ứng suất trước sau kể đến tổn hao: Pc = max(M0 + M1 + M2)/(0.8.ymax) = 8219.88T Ứng suất trước ban đầu xác định sơ bộ: Pi = Pc/R = 8219.88/0.8 = 10274.84T Ứng suất cáp không vượt quá: Min(0.82x146200; 0.74x172400) = 11988T/m2 Diện tích cốt thép kéo căng: Ap = Pi/fps = 10274.84/119884 = 0.0849 m2 Số lượng cáp sơ bộ: n = 0.085/92.9x10-6 = 914.96 cáp, chọn n = 915 cáp 71 Diện tích cáp thực thép ứng suất trước: Ap = 915x92.9x10-6 = 0.085m2 Sử dụng loại cáp tròn với 19 cáp/ bó => cần dùng 48 bó cáp Bước 6: Xác định miền bố trí cáp cách bố trí cáp: a Miền bố trí cáp: (xem hình vẽ 3.9) Hình 3.9 Miền bố trí cáp ứng suất trước b, Bố trí cáp trình tự căng kéo Theo phương dọc sàn, bố trí cáp theo đường parabol với đoạn sau (xem hình 3.10): Hình 3.10 Sơ đồ bố trí cáp theo phương dọc sàn 72 Việc bố trí cáp cần đảm bảo khoảng cách bó cáp theo phương Có nhiều cách bố trí cáp sàn bê tơng ứng suất trước căng sau để thuận tiện cho việc căng kéo cáp tác giả bố trí cáp trải theo phương tính tốn, phương cịn lại bố trí 70% cáp dải cột 30% lượng cáp dải sàn Hình 3.11 Mặt cắt ngang dải sàn theo phương bố trí trải cáp Ngồi cách bố trí cáp ta cần lưu ý đến trình tự căng kéo cáp sàn chuyển Số lượng cáp căng kéo phụ thuộc vào mức độ gia tải lên sàn chuyển tùy thuộc vào tiến độ thi cơng Kéo đối xứng từ ngồi vào tránh gây xoắn sàn Khi tiến hành căng kéo cáp ta nên kéo cho nội lực cáp tạo sàn, độ vồng nhau, điều thường đặc biệt ý hệ kết cấu sàn dầm ứng suất trước Độ vồng sàn dầm phải nhau, lệch nhiều gây nứt liên kết dầm sàn dẫn đến kết cấu bị hư hỏng Bước 7: Kiểm tra tiết diện sàn theo trạng thái giới hạn thứ II (giới hạn ứng suất) Khi tính với trạng thái giới hạn thứ II ta cần kiểm tra ứng suất để khống chế độ võng nứt Trong tính tốn với trạng thái ta cần xét đến thành phần sau: - Lực nén dọc trục căng kéo cáp tạo 73 - Momen độ lệch tâm cáp gây - Momen thứ cấp cản trở độ vồng kết cấu sau căng kéo - Momen ngoại lực tác dụng gây a Kiểm tra ứng suất tiết diện nguy hiểm Hình 3.12 Biều đồ momen thứ cấp tải trọng ƯST P=1 gây Bảng 3.3 Kết kiểm tra ứng suất Gối nhịp Nhịp biên A (m2) 11.625 11.625 11.625 11.625 S (m3) 2.9 2.9 2.9 2.9 ̅̅̅̅̅̅̅ 𝑀𝑝=1 -0.29 -0.58 -0.58 -0.58 M1 (T.m) 3370.99 -2746.25 5796.18 -3920.26 MT (T.m) 4177.88 -3393.84 7233.49 -4881.38 f1 925.71 4169.79 1116.92 4467.41 f2 -2415.19 -6053.61 -2389.01 -6566.55 Kết Đạt Đạt Đạt Đạt f1 720.21 3651.59 705.92 4056.42 f2 -1591.03 -8456.88 -1127.69 -6155.56 Kết Đạt Đạt Đạt Đạt Pi=10274.84(T) Pe=8219.88(T) 74 biên Nhịp Gối nhịp Tên đại lượng b Kiểm tra độ võng cho sàn chuyển Kiểm tra độ võng tác dụng tổng tải trọng (giai đoạn sử dụng), sử dụng mơ hình ETAPS tính độ võng: ∆ = 0.0012 < [∆] = 0.0475 (Đạt) Bước 8: Kiểm tra tiết diện theo trang thái giới hạn thứ I (giới hạn độ bền) Khi tính tốn kiểm tra theo trạng thái giới hạn độ bền ta cần xét đến thành phần sau: - Momen ngoại lực tác dụng lên kết cấu - Momen thứ cấp cản trở độ vồng kết cấu sau căng kéo cáp ρp = 𝐴𝑃 𝑏.𝑑𝑝 = 0.00125 fps = fpu (1 - 𝛾𝑝 𝛽1 𝜌𝑝 𝑓𝑝𝑢 𝑓𝑐 ) = 167257.83 T/m2 Trong đó: 𝛾𝑝 = 0.4 ; 𝛽1 = 0.85 𝑎 Mu = AP.fps.(dp - ) = 9454,25 T.m => Ø.Mu = 8508,825 T.m Trong đó: a = AP.fps/0,85.fc’.b = 0.635m Bảng 3.4 Kết kiểm tra cường độ tiết diện ngang Nội Lực (T.m) Nhịp biên Gối Nhịp sát Gối Nhịp biên 1,2.(M0+MD)+1,6.L 6090.09 -4945.66 9412.79 -7121.83 9558.08 ̅̅̅̅̅̅̅ 𝑀𝑝=1 Pe -2383.76 -4767.53 -4767.53 -4767.53 -4767.53 Tổng 2794.76 -9713.19 4645.26 -11889.36 4790.55 Ø.Mu 8508,825 -8508,825 8508,825 -8508,825 8508,825 Kết Đạt Đạt 75 Đạt Đạt Đạt Bước 9: Tính tốn cốt thép thường Việc tính toán cốt thép thường cho sàn chuyển ứng suất trước căng sau tiến hành cấu kiện sàn thông thường có kể đến ứng suất trước có sẵn cấu kiện Ngồi ra, ta cịn phải tính tốn kiểm tra chọc thủng cho sàn chuyển (cho trường hợp cột phía phía sàn chuyển) Khi tính tốn chọc thủng cần lưu ý lực nén trước sàn bó cáp căng chạy qua chu vi chọc thủng tạo góp phần vào khả chống chọc thủng kết cấu Do giới hạn luận văn nghiên cứu quy trình căng cáp theo tiến độ thi cơng nên phần tính tốn cốt thép thường tác giải không đề cập 3.3.3 Thiết kế quy trình thi cơng cáp ứng suất trước căng sau theo q trình thi cơng a Xác định miền giá trị Pmin ≤ P ≤ Pmax theo điều kiện ứng suất cho phép thời điểm truyền ứng suất trước Ti Gỉa thiết tiến độ thi công tầng ngày/tầng tầng tiến hành căng cáp lần Như ta có 14 thời điểm căng cáp Bảng 3.5 Bảng nội lực - ứng suất trước theo q trình thi cơng Nhịp biên Gối Nhịp sát nhịp biên Gối Nhịp Giá trị lớn Pmin Pmax 232.29 -232.29 159.69 -159.69 159.69 232.29 1662.88 23726.16 M0 + MD +MCP 181.92 4.59 234.84 10.53 268.17 268.17 2082.54 24145.8 MT=M0+MD+MCP+ML 238.61 -40.75 325.53 -57.49 370.20 370.20 M0 + MD +MCP 193.25 136.23 364.43 75.51 431.09 431.09 2626.78 24690.06 MT=M0+MD+MCP+ML 306.62 45.53 545.82 -60.53 635.15 635.15 M0 + MD +MCP 204.58 267.86 494.02 140.48 594.01 594.01 3171.02 25234.30 MT=M0+MD+MCP+ML 374.63 131.82 766.10 -63.58 900.10 900.10 M0 + MD +MCP 215.91 399.49 623.61 205.46 756.93 756.93 MT=M0+MD+MCP+ML 442.65 218.11 986.39 -66.62 1165.05 1165.05 M0 + MD +MCP 227.24 531.12 753.20 270.43 919.85 919.85 Thời điểm T0 Tổ hợp nội lực M0 MT=M0+ML T1 T2 T3 T4 T5 76 3715.25 25778.53 4259.49 26322.77 Thời điểm T6 T7 T8 T9 T10 T11 T12 T13 T14 Gối Nhịp sát nhịp biên Gối Nhịp Giá trị lớn 510.66 304.39 1206.67 -69.67 1430.00 1430.00 M0 + MD +MCP 238.57 662.76 882.79 335.41 1082.77 1082.77 MT=M0+MD+MCP+ML 578.67 390.68 1426.95 -72.71 1694.95 1694.95 M0 + MD +MCP 249.91 794.39 1012.38 400.38 1245.69 1245.69 MT=M0+MD+MCP+ML 646.69 476.96 1647.24 -75.76 1959.90 1959.90 M0 + MD +MCP 261.24 926.02 1141.97 465.36 1408.61 1408.61 MT=M0+MD+MCP+ML 714.70 563.25 1867.52 -78.80 2224.85 2224.85 M0 + MD +MCP 272.57 1057.66 1271.56 530.33 1571.53 1571.53 MT=M0+MD+MCP+ML 782.72 649.54 2087.80 -81.85 2489.80 2489.80 M0 + MD +MCP 283.90 1189.29 1401.15 595.31 1734.45 1734.45 MT=M0+MD+MCP+ML 850.73 735.82 2308.09 -84.89 2754.75 2754.75 M0 + MD +MCP 295.23 1320.92 1530.75 660.28 1897.37 1897.37 MT=M0+MD+MCP+ML 918.74 822.11 2528.37 -87.94 3019.70 3019.70 M0 + MD +MCP 306.56 1452.56 1660.34 725.26 2060.29 2060.29 MT=M0+MD+MCP+ML 986.76 908.40 2748.66 -90.98 3284.65 3284.65 M0 + MD +MCP 317.89 1584.19 1789.93 790.23 2223.21 2223.21 MT=M0+MD+MCP+ML 1054.77 994.68 2968.94 -94.03 3549.60 3549.60 M0 + MD +MCP 329.22 1715.82 1919.52 855.20 2386.12 2386.12 MT=M0+MD+MCP+ML 1122.79 1080.97 3189.22 -97.08 3814.54 3814.54 Tổ hợp nội lực Nhịp biên MT=M0+MD+MCP+ML Pmin Pmax 4803.72 26867.00 5347.96 27411.24 5892.19 27955.48 6436.43 28499.71 6980.67 29043.9 7524.90 29588.18 8069.14 30132.42 8613.37 30676.65 9157.61 31220.89 b Xác định thời điểm căng cáp, lực kéo căng quy cách cáp căng: Số lượng cáp, vị trí cáp Từ biểu đồ xác định miền ứng suất trước cho phép giá trị lực kéo căng sàn thời điểm (xem hình 3.8), tiến hành xác định thời điểm căng cáp, lực kéo căng quy cách cáp theo lý thuyết chương 77 Bảng 3.6 Thời điểm căng cáp, số bó cáp kéo căng ứng suất trước tương ứng theo q trình thi cơng sàn chuyển Thời điểm (ngày) 14 28 42 56 70 84 98 112 126 140 154 168 182 196 Pmin (T) 1662.880 2082.545 2626.780 3171.016 3715.252 4259.488 4803.723 5347.959 5892.195 6436.431 6980.666 7524.902 8069.138 8613.374 9157.609 Pmax (T) 33413.660 33833.326 34377.562 34921.797 35466.033 36010.269 36554.505 37098.740 37642.976 38187.212 38731.448 39275.683 39819.919 40364.155 40908.391 Pi (T) 5779.60 6849.89 8134.25 9204.54 10274.84 Số bó cáp 27 32 38 43 48 Pi/PTi 0.563 0.667 0.792 0.896 1.000 78 Hình 3.13 Biểu đồ xác định lực kéo căng, thời điểm kéo căng theo miền ứng suất trước theo q trình thi cơng 3.4 Kết luận Trên sở lý thuyết xây dựng chương 2, tác giả xây dựng quy trình thiết kế thi công ứng suất trước cho sàn chuyển bê tông ứng suất trước căng sau công trình thực tế Điều cho thấy thành cơng bước đầu luận văn tính khả thi việc áp dụng thực tế cơng trình xây dựng 79 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ KẾT LUẬN Trong xu Việt Nam, nhà cao tầng đa chức năng: tầng phía làm siêu thị, trung tâm thương mại … Đòi hỏi không gian rộng lớn nên cần bước cột thưa, tầng có bước cột dày dùng làm văn phòng, nhà ở… ưa dùng Để đáp ứng hiệu nhu cầu sử dụng sàn chuyển Tuy nhiên, việc thiết kế thi công loại kết cấu nảy sinh nhiều vấn đề cần nghiên cứu việc thay đổi đột ngột độ cứng tầng Có giải pháp để khắc phục điều sử dụng kết cấu lõi chịu toàn tải trọng ngang phần tải trọng đứng, hệ kết cấu khung chịu phần tải trọng đứng cịn lại tầng cứng chịu tải trọng đứng Những yêu cầu đặt cho việc thiết kế sàn chuyển chiều dày sàn không lớn, có độ cứng chịu tải trọng lớn Điều có phương án ứng dụng bê tông ứng suất trước vào sàn chuyển hợp lý Quy trình thiết kế thi cơng sàn chuyển ứng suất trước căng sau quy trình vơ đặc biệt có xét đến gia tải từ từ lên sàn theo tiến độ thi công Tùy thuộc vào tiến độ thi công, số tầng đặt lên sàn chuyển mà ta đưa miền ứng suất trước cho phép để căng kéo Vì vậy, nhiệm vụ luận văn “Nghiên cứu xây dựng quy trình thiết kế thi cơng sàn chuyển ứng suất trước căng sau nhà cao tầng theo tiến độ thi công” Với sàn ứng suất trước căng sau căng toàn cáp vào thời điểm gây độ vồng lớn cho kết cấu, gây vượt ứng suất kéo cho phép làm nứt kết cấu điều bắt buộc phải chia thành giai đoạn căng cáp theo tiến độ thi cơng cơng trình Kết nghiên cứu luận văn là: xây dựng lên quy trình thiết kế thi cơng sàn chuyển bê tông ứng suất trước căng sau bao gồm: - Thiết kế sàn chuyển bê tông ứng suất trước căng sau theo lý thuyết sàn liên tục (hoặc sàn nhịp) 80 - Thiết kế quy trình thi cơng sàn chuyển bê tông ứng suất trước căng sau theo trình thi cơng cơng trình, xác định miền ứng suất trước cho phép, thời điểm căng cáp, số lượng cáp kéo căng ứng suất trước tương ứng - Trên sở lý thuyết chương 2, tác giả xây dựng quy trình thiết kế thi công ứng suất trước cho sàn chuyển bê tông ứng suất trước căng sau cho cơng trình thực tế Điều cho thấy thành công bước đầu luận văn tính khả thi việc áp dụng thực tế cơng trình xây dựng KIẾN NGHỊ Kết nghiên cứu luận văn bước đầu giải vấn đề ứng dụng bê tông ứng suất trước căng sau cho sàn chuyển nhà cao tầng Cho phép nhà thiết kế thực không gian lớn, đáp ứng yêu cầu công Đây đề tài hoàn toàn mới, chưa nghiên cứu Việt Nam, để đề tài hoàn thiện mang tính khả thi cao, có khả áp dụng rộng rãi cần nghiên cứu sâu đề cập tới nhiều yếu tố Vì tác giả có kiến nghị việc nghiên cứu phát triển đề tài sau: - Nghiên cứu sàn chuyển bê tơng ứng suất trước căng sau có xét đến ảnh hưởng tải trọng ngang - Nghiên cứu liên kết sàn chuyển với kết cấu khác tịa nhà - Nghiên cứu sàn chuyển có chiều dày lớn, cần thiết phải chia thành đợt đổ khác - Nghiên cứu sàn chuyển ứng suất trước căng sau có sử dụng mũ cột 81 CÁC TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Technical Report 43 –PT Concrete Floors – published by the concrete society, 2005 [2] Reinforced Concrete Mechanics and Design 6th Edition by Wight MacGregor 2012 [3] Building code requirements for structural concrete (ACI – 318M-2011) and commentary, reported by ACI committee [4] Kết cấu bê tông ứng suất trước căng sau – GS Nguyễn Tiến Chương, xuất 4/2010 Nhà xuất Xây Dựng [5] Sàn phẳng bê tông ứng suất trước căng sau – PGS Phan Quang Minh, xuất 2007 nhà xuất Xây Dựng [6] Phân tích kết cấu nhà nhiều tầng – GS Nguyễn Tiến Chương, xuất 5/2015 nhà xuất Xây Dựng [7] Kết cấu bê tông ứng suất trước căng sau nhà nhiều tầng - PGS Lê Thanh Huấn, xuất năm 2010 nhà xuất Xây Dựng 82 ... sàn chuyển ứng suất trước căng sau nhà cao tầng theo tiến độ thi công? ?? 30 CHƯƠNG 2: XÂY DỰNG QUY TRÌNH THI CƠNG CÁP DỰ ỨNG SUẤT TRƯỚC CĂNG SAU CHO KẾT CẤU SÀN CHUYỂN TRONG NHÀ CAO TẦNG THEO TIẾN... thi công sàn chuyển bê tông ứng suất trước nhà cao tầng theo tiến độ thi công 4.2 Phạm vi nghiên cứu Phạm vi nghiên cứu cơng trình nhà cao tầng có sử dụng kết cấu sàn chuyển bê tông ứng suất trước. .. văn xây dựng quy trình thi? ??t kế thi công cáp ứng suất trước căng sau sàn chuyển BTƯST nhà cao tầng theo tiến độ thi công Cách tiếp cận phương pháp nghiên cứu 3.1 Cách tiếp cận Nghiên cứu hồ sơ thi? ??t