L?I NểI é?U Nhu cầu xây dựng các công trình nhà cao tầng phục vụ mục đích làm nhà ở, làm văn phòng cho thuê đang rất phát triển, có một xu hớng chung là các Kiến trúc s đều muốn tăng không gian sử dụng bằng cách kéo dãn khoảng cách các bớc cột lên đến mức 8m, 10m, 12m thậm chí 15m và sử dụng sàn phẳng để dễ dàng bố trí không gian sử dung đối với công trình BTCT. Để đáp ứng yêu cầu này các kết cấu s đã nghiên cứu và ứng dụng nhiều giải pháp, có thể phân loại các giải pháp nh sau: cặp giải pháp kết cấu BTCT toàn khối và kết cấu BTCT lắp ghép, cặp giải pháp kết cấu BTCT thờng và kết cấu BTCT ứng lực trớc. Bên cạnh các giải pháp mang tính điển hình, để khắc phục nhợc điểm của từng giải pháp có thêm xu hớng sử dụng kết hợp nh kết cấu BTCT bán lắp ghép, kết cấu BTCT toàn khối, lắp ghép, bán lắp ghép kết hợp có hoặc không thép ứng lực trớc. Giải pháp đợc nhiều ngời quan tâm sử dụng nhất là giải pháp BTCT bán lắp ghép và không cần sử dụng cáp ứng lực trớc. Bản thân em qua công việc thực tế đã có sử dụng giải pháp kết cấu sàn rỗng BubbleDeck, giải pháp này tận dụng u điểm của công nghệ lắp ghép và toàn khối, phần BTCT đổ toàn khối là rất lớn tạo tính đồng nhất của hệ kết cấu. Hệ sàn BubbleDeck sử dụng bóng rỗng tại vùng bê tông ít chịu lực nên giảm trọng lợng bản thân của sàn, điều này dẫn đến tăng khoảng cách lới cột, giảm kích thớc cột, móng cho công trình. Lý thuyết tính toán của kết cấu này sử dụng lý thuyết cơ bản của kết cấu BTCT kết hợp với tiêu chuẩn của Hà Lan và châu Âu áp dụng cho hệ sàn BubbleDeck. Việc tính toán độ võng của sàn này hiện nay cha có công thức tính toán theo tiêu chuẩn Việt Nam, bằng việc tiến hành thí nghiệm khả năng làm việc chịu uốn và quy đổi tiết diện tơng đơng của sàn BubbleDeck với sàn đặc tơng đơng, sử dụng công thức tính độ võng bản đặc đàn hồi để tính độ võng của của loại kết cấu này. Kết quả thí nghiệm sàn BubbleDeck kết hợp với lý thuyết tính quy đổi sẽ cho cách đánh giá về hệ kết cấu sàn này. Đợc sự đồng ý của Giáo viên hớng dẫn và của khoa sau Đại học, em đã chọn đề tài: “ Nghiên cứu độ cứng chống uốn của sàn BubbleDeck” làm đề tài luận văn thạc sỹ chuyên ngành xây dựng dân dụng và công nghiệp của mình. Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc của mình tới GS.TS.Nguyễn Đình Cống, ngời đã tận tình hớng dẫn và đóng góp những ý kiến quý báu trong quá trình thực hiện luận văn này. Cho phép em bày tỏ lòng biết ơn đến các giáo viên tham gia giảng dạy khoá học, chân thành cảm ơn những nhận xét, những ý kiến đóng góp thiết thực của 2 các giáo viên trong bộ môn Công trình bê tông cốt thép Trờng đại học Xây dựng và các giáo viên trong hội đồng để luận văn đợc hoàn chỉnh hơn. Hà nội, tháng 8 năm 2009. Học viên Phạm Trung DũngLuận văn thạc sỹ kỹ thuật Phạm Trung Dũng 3 Mục lục L?i núi d?u ………………………………………………………………….…….. 1 Chuong I: T?ng Quan……………………………………………………………………. 5 I.1. Gi?i thi?u v? sàn BubleDeck…………………………………………...............5 I.2. Tỡnh hỡnh s? d?ng sàn BubbleDeck trờn th? gi?i và Vi?t Nam…………… ….. 15 I.3. Lý thuy?t tớnh toỏn d? c?ng ch?ng u?n c?a d?m ………………… ……………18 I.3.1. Theo TCXDVN 3562005…………………………………………… ……... 18 I.3.1.1.é?i cuong v? tớnh toỏn d? vừng…………………………………………….. 18 I.3.1.2.é? cong và d? c?ng ch?ng u?n.……………………………………………..18 I.3.2. Theo TCXD 55741991……………………………………………… …….. 25 I.3.3. Theo Tiờu chu?n xõy d?ng Hoa k? ACI…………………………................. 27 I.3.3.1.é? c?ng ch?ng u?n và mụmen quỏn tớnh.…………………………… …….. 27 I.3.3.2.Mụmen quỏn tớnh hi?u d?ng…….………………………… ……………….. 29 I.3.4. K?t lu?n………………….…………………… ……………………… …….. 31 Chuong II: Nghiờn c?u th?c nghi?m d? c?ng ch?ng u?n c?a sàn BubbleDeck II.1. M?c tiờu nghiờn c?u th?c nghi?m ……………………………… … ………. 32 II.2. é?a di?m, th?i gian, thành ph?n tham gia th?c nghi?m……………… …….. 32 II.3. So d? th?c nghi?m, so d? ch?t t?i, bi?n phỏp gia t?i ………………………. 32 II.4. D?ng c? và thi?t b? do ti?n hành th?c nghi?m ……. ………………………. 35 II.5. Quy trỡnh th?c nghi?m……………………… ……. ………………………. 36 II.6. K?t qu? do chuy?n v? bi?n d?ng…………...…………………....................... 38 Chuong III: Thi?t l?p cụng th?c tớnh d? c?ng c?a sàn Bubbledeck …………… ……. 47 III.1. Lý thuy?t tớnh toỏn……………… ……………………………… ………… 47 III.1.1 Phuong phỏp gi?i tớch……………………………………………… ………. 47 III.1.2 Phuong phỏp g?n dỳng……………………………………………………… 48 III.1.3 Phuong phỏp ph?n t? h?u h?n……………………………………. ……….. 49Luận văn thạc sỹ kỹ thuật Phạm Trung Dũng 4 III.2. Thi?t l?p cụng th?c tớnh d? c?ng ch?ng u?n c?a sàn BubbleDeck ………. 50 III.2.1 Phuong phỏp:……………………………………………………. ………... 50 III.2.2 Khi chua n?t……………………………………………..…………………. 52 III.2.3 Khi cú xu?t h?ờn v?t n?t…………………………………………..… ……… 54 III.3. Tớnh toỏn d? vừng theo lý thuy?t v?i sàn BubbleDeck s? d?ng trong thớ nghi?m III.3.1 Khi sàn chua xu?t hi?n v?t n?t…………………………………. ………… 55 III.3.2 Khi sàn cú xu?t hi?n v?t n?t…………………………………. ... ………… 58 III.4 Tớnh toỏn sàn thớ nghi?m b?ng pp PTHH, so sỏnh v?i cỏch tớnh d? ngh? … 61 III.5 K?t lu?n ………………………………………………..………………… 68 K?t lu?n và ki?n ngh?……………………………….. ………………….. ……. 70 Tài li?u tham kh?o……………………………….. ……………………............. 71Luận văn thạc sỹ kỹ thuật Phạm Trung Dũng 5 Chơng I. Tổng quan I.1. Giới thiệu về sàn bubbledeck Giải pháp xây dựng cải thiện triệt để thiết kế công trình và hiệu quả đồng thời giảm giá thành công trình: Bubble Deck là một giải pháp mang tính cách mạng loại bỏ phần bê tông không tham gia chịu lực giữa tấm sàn, dẫn đến việc giảm đáng kể trọng lợng bản thân kết cấu. Bubble Deck dựa trên kỹ thuật sáng chế mới – kết hợp trực tiếp giữa không khí và thép. Phần khuôn rỗng bên trong quả bóng ở phần giữa tấm tiết kiệm đến 35% trọng lợng bản thân sàn. Sự tham gia của các quả bóng nhựa tái chế đóng vai trò nh những tấm khuôn rỗng, cho phép tăng 1,5 lần khoảng cách lới cột công trình. Sự tổ hợp hợp lý của những quả bóng này với tấm sàn phẳng đợc mở rộng theo cả hai hớng; tấm sàn liên kết trực tiếp với cột mà không cần dầm, dẫn đến giảm giá thành công trình và đem lại những lợi ích sau: + Sự linh hoạt trong thiết kế: dễ dàng đáp ứng đợc các yêu cầu phức tạp về không gian tổ hợp cho công trình (kể cả những ô bản cong). + Giảm tĩnh tải: 35% trọng lợng sàn đợc hạ thấp dẫn đến giảm đáng kể kích thớc móng. + Mở rộng bớc cột: tăng 50% khoảng vợt của cột so với hệ kết cấu thông thờng. + Xóa bỏ hệ dầm bên trong công trình: dẫn đến việc sản xuất, lắp dựng nhanh hơn và rẻ hơn. + Xóa bỏ hệ tờng chịu lực: có thể thay thế các lớp bao che bênLuận văn thạc sỹ kỹ thuật Phạm Trung Dũng 6 ngoài bằng các vật liệu nhẹ (kính). + Thân thiện với môi trờng: giảm thiểu các chất thải cacbon và năng lợng. Diện tích sàn tổng thể đợc chia thành các cấu kiện nhỏ có thể rộng 3m hoặc 2,4m phụ thuộc vào mặt bằng công trình, các cấu kiện đợc sản xuất hàng loạt với công nghệ riêng. Những cấu kiện này bao gồm các lới thép trên và dới, với kích thớc phụ thuộc vào dạng công trình cụ thể, hệ lới đợc liên kết với nhau và với hệ lới thép đứng, hệ bóng rỗng đặt giữa hệ lới thép trên và dới để cố định vị trí. Đối với sàn Bubble Deck loại B, ngời ta tiến hành đổ trớc một lớp bê tông mỏng phía dới (thờng dày 5 – 6 cm), đóng vai trò nh tấm ván khuôn cố định đỡ các lớp cốt thép và bóng rỗng ở trên. Trên công trờng, các cấu kiện đơn lẻ sẽ đợc nối với nhau bởi hệ cốt thép rời rạc đặt chính giữa nơi liên kết giữa các tấm sàn. Các tấm nối rời rạc đợc chèn trên lớp bóng rỗng mục đích tạo thành các tấm nối buộc chặt với lới thép trên để liên kết các cấu kiện với nhau. Sau khi bê tông đông cứng, sẽ tạo ra hệ kết cấu liên tục trên toàn bộ bản sàn; các tấm nối thừa sẽ đợc loại bỏ để tạo ra tấm sàn liền. Bubble Deck đã đợc áp dụng thành công rộng rãi ở châu Âu. ở Đan Mạch và Hà Lan trong vòng 7 năm trở lại đây trên 1 triệu mét vuông sàn Bubble Deck đợc thi công ở nhiều công trình cao tầng. Nguyên tắc cấu tạo cơ bản của sàn BubbleDeck Sàn Bubble Deck là loại kết cấu sàn rỗng làm việc theo hai phơng trong đó các quả bóng nhựa có vai trò giảm thiểu lợng bê tông ở vùng không cần thiết. Bằng cách phối hợp lỗ rỗng tạo ra do trái bóng và bố trí các lới thép, kết cấu bê tông có thể đợc tối u hóa việc sử dụng đồng thời các vùng chịu mô men uốn và vùng chịu cắt. + Lới thép trên. + Bóng rỗng bằng nhựa tái chế. + Lới thép dới (đổ lớp bê tông 60mm tùy chọn). Ưu điểm trong lắp dựng của Bubble Deck chính là kết quả của phối hợp đặc tính hình học của hai chi tiết cơ bản: lới thép và bóng nhựa rỗng.Luận văn thạc sỹ kỹ thuật Phạm Trung Dũng 7 Lới thép có nhiệm vụ phân bổ và định vị các trái bóng tại những vị trí chính xác, các trái bóng định hình thể tích lỗ rỗng và định dạng lới thép. Khi tiến hành đổ bê tông phủ kín lới thép và bóng nêu trên, ta có đợc tấm sàn rỗng “toàn khối” triệt để làm việc theo 2 phơng. Các tấm sàn tiêu chuẩn Tấm sàn tiêu chuẩn Chiều dày sàn (mm) Kích thớc bóng (mm) Bớc cột (nhiều nhịp) (m) Chiều dài công xôn lớn nhất (m) Bớc cột (một nhịp) (m) Khối lợng sàn hoàn thành (Kgm2) Trọng lợng BT đổ tại chỗ (m3m2) BD230 230 ??180 5 – 8.1 = 2.8 5 – 6.5 4.26 0.112 BD280 280 ??225 7 – 10.1 = 3.3 6 – 7.8 5.11 0.146 BD340 340 ??270 9 – 12.5 = 4.0 7 – 9.5 6.22 0.191 BD390 390 ??315 11 – 14.4 = 4.7 9 – 10.9 6.92 0.219 BD450 450 ??360 13 – 16.4 = 5.4 10 – 12.5 7.95 0.252 BD510 510 ??410 15 – 18.8 = 6.1 11 – 13.9 9.09 0.298 BD600 600 ??500 16 – 21.0 = 7.2 12 – 15.0 10.30 0.348 Chiều dày nhụa Chiều cao chân t=2mm v í d ụ Cấu t ạ o bó n g NHựA D=270mmLuận văn thạc sỹ kỹ thuật Phạm Trung Dũng 8 Các tấm Bubble Deck tiêu chuẩn đợc thiết kế sẵn để phù hợp các dạng công trình xây dựng, chiều dài bớc cột, tải trọng tác dụng và cách bố trí các cột. Bảng sau đây đợc tổng hợp trên cơ sở phân tích tính toán chi tiết với các thông số: chiều dày lớp bê tông bảo vệ cho lớp cốt thép dới cùng là 20mm (khả năng kháng lửa trong 1 giờ); tải trọng động 3+1 kNm2, tĩnh tải 1.5 kNm2 và giá trị lớn nhất tải trọng phân bố của tờng trọng lợng nhẹ bao ngoài là 6 kNm. Khối lợng sàn sau khi hoàn thành và trọng lợng bê tông đổ tại chỗ trên 1m2 sàn tổ hợp bởi các tấm lắp ghép có kích thớc 3 x 9 m với khối lợng cốt thép tổng cộng là 35kgm2. Hiệu quả sử dụng Bubble Deck Ưu thế chính của các quả bóng là giảm trọng lợng của tấm sàn. Trọng lợng bản thân của sàn Bubble Deck giảm 13 lần so với tấm sàn đặc có cùng độ dày và không ảnh hởng đến khả năng chịu uốn và độ cứng của tấm sàn. Giá trị gia tăng sử dụng bê tông: So với tấm sàn đặc, một tấm sàn Bubble Deck có khả năng chịu lực gấp đôi với 65% lợng bê tông và có cùng khả năng chịu lực với 50% lợng bê tông. Các dạng Bubble Deck a. Dạng A (sàn toàn khối): Tấm Bubble Deck đơn giản đợc cấu tạo bởi lới thép dới, quả bóng và lới thép trên sau đó sẽ đợc đổ bê tông tại công trờng trên hệ ván khuôn truyền thống. b. Dạng B (bán lắp ghép): Tấm Bubble Deck bán lắp ghép có phần dới của trái bóng và lới thép dới đợc đổ bê tông tại xởng, phần bê tông đúc sẵn này sẽ thay thế cho ván khuôn tại công trờng. c. Dạng C (tấm lắp ghép hoàn thiện): Tấm Bubble Deck dới dạng các tấm đúc sẵn toàn khối có thể đợc cung cấp để thực hiện lắp ghép tại công trờng.Luận văn thạc sỹ kỹ thuật Phạm Trung Dũng 9 Thiết kế bubble deck Cấu tạo cơ bản sàn Bubble Deck TT Chiều dày sàn (mm) Đờng kính bóng (mm) Số lợng bóng m2 Bê tông (m3 m2) Cốt thép (kg m2) Trọng lợng (kg m2) 1 230 ??180 25 0.148 22.9 370 2 280 ??225 16 0.184 23.4 460 3 340 ??270 11.1 0.220 27.1 550 4 390 ??315 8.16 0.256 28.2 640 5 450 ??360 6.25 0.292 36.4 730 Chỉ dẫn thiết kế. Bubble Deck là tấm sàn lõi rỗng làm việc theo 2 phơng, đợc thiết kế theo phơng pháp quy định cho tấm sàn đặc theo tiêu chuẩn thiết kế công trình bê tông cốt thép DIN 1045 (1988) hoặc DIN 1045 (2001). Quy trình thiết kế sàn Bubble Deck: Dựa trên tải trọng đã tính toán, căn cứ vào hồ sơ kiến trúc, lập sơ đồ tính hệ kết cấu nhsau: + Toàn bộ hệ kết cấu công trình đợc tính theo sơ đồ làm việc không gian, bao gồm cả dầm, sàn, cột. + Tất cả kết cấu sàn đổ toàn khối cùng với mũ cột, mũ vách để thép chờ nên coi tấm sàn liên kết cứng với các gối kê, tấm sàn có bóng quy về phần tử vỏ mỏng, tấm sàn rỗngLuận văn thạc sỹ kỹ thuật Phạm Trung Dũng 10 quy về vật liệu tơng đơng theo hớng dẫn đợc chuyển giao của Bubble Deck International Đan Mạch bằng phần mềm chuyên dụng. + Dùng chơng trình SAFE 8.08 để tính toán nội lực của hệ sàn nhà với độ cứng của sàn Bubble Deck quy đổi theo độ cứng của sàn BTCT thông thờng. . Các số liệu cho thiết kế Bubble Deck tuân theo bảng sau đây: Khoảng cách mắt lới chứa quả bóng có thể thay đổi. Sự giảm tải trọng phụ thuộc vào số lợng bóng trên mỗi mét vuông sàn. Số liệu Đvị Các chỉ tiêu Đờng kính bóng cm 18.00 22.50 27.00 31.50 36.00 40.50 45.00 K.cách mắt lới tối thiểu cm 20.00 25.00 30.00 35.00 40.00 45.00 50.00 Số lợng bóng tối đa 1m2 25.00 16.00 11.11 8.16 6.25 4.94 4.00 Chiều dày sàn tối thiểu cm 23.00 28.00 34.00 40.00 45.00 52.00 58.00 Giảm tải do mỗi quả bóng kN 0.08 0.15 0.26 0.41 0.61 0.87 1.19 Giảm tải tối đa trên 1m2 kNm 2 1.91 2.39 2.86 3.34 3.82 4.29 4.77 Hệ số độ cứng chống uốn 0.88 0.87 0.87 0.88 0.87 0.88 0.88 Hệ số chịu cắt 0.60 0.60 0.60 0.60 0.60 0.60 0.60 Điểm nổi bật sàn bubble deck 1. Thiết kếLuận văn thạc sỹ kỹ thuật Phạm Trung Dũng 11 I. Việc sử dụng Bubble Deck giúp cho thiết kế kiến trúc linh hoạt hơn – dễ dàng lựa chọn các hình dạng, phần mái đua và độ vợt nhịpdiện tích sàn lớn hơn với ít điểm gối tựa (cột, vách) hơn – không dầm, không tờng chịu tải và ít cột làm cho thiết kế nhà khả thi và dễ thay đổi. Cũng có thể dễ dàng thay đổi phần thiết kế nội thất trong suốt “ vòng đời” của công trình. Mặt cắt của Bubble Deck cũng tơng tự nh những tấm sàn rỗng theo một phơng thông thờng đã đợc sử dụng hơn 40 năm qua. Tuy nhiên kết cấu của những tấm sàn loại này có nhợc điểm là chỉ chịu lực theo một phơng nên cần có dầm hoặc tờng làm gối tựa suốt chiều dài ở cả hai đầu tấm sàn, vì thế khó thay đổi kết cấu của tòa nhà. Ưu điểm: + Giảm trọng lợng. + Tăng khả năng chịu lực. + Độ vợt nhịp lớn. + ít cột (lới cột có thể tha hơn). + Không cần dầm dới trần, không cần mũ cột. 2. Kỹ thuật a. Khả năng chịu lực. Một tấm sàn đặc gặp rất nhiều vấn đề khi phải vợt nhịp lớn do ảnh hởng của trọng lợng bản thân. Bubble Deck đã giải quyết vấn đề này khi giảm 35% lợng bê tông trong tấm sàn nhng vẫn đảm bảo khả năng chịu lực tơng ứng. Vì vậy, khi có cùng khả năng chịu lực, một tấm sàn Bubble Deck chỉ cần sử dụng 50% lợng bê tông so với một tấm sàn đặc, hoặc cùng độ dày tấm sàn Bubble Deck có khả năng chịu tải gấp đôi sàn đặc nhng chỉ tiêu thụ 65% lợng bê tông. Bubble Deck có khả năng chịu lực cắt xấp xỉ 65% khả năng sàn đặc với cùng chiều cao. Trong tính toán thờng sử dụng hệ số 0.6 để thể hiện mối tơng quan này. Trong những vùng chịu lực phức tạp (khu vực quanh cột, vách, lõi),Luận văn thạc sỹ kỹ thuật Phạm Trung Dũng 12 có thể bớt các quả bóng để tăng khả năng chịu lực cắt cho bản sàn. b. Khả năng chịu động đất. Lực động đất tác dụng lên công trình có giá trị tỉ lệ với khối lợng toàn công trình và khối lợng tơng ứng ở từng độ cao sàn. Bubble Deck, tấm sàn phẳng chịu lực theo hai phơng, với u điểm giảm nhẹ trọng lợng bản thân, khi kết hợp với hệ cột vách chịu lực sẽ trở thành một giải pháp hiệu quả chống động đất cho các công trình cao tầng. c. Khả năng vợt nhịp. Đồ thị mô tả mối quan hệ khả năng vợt nhịp – chiều dày sàn tơng ứng với khả năng chịu mô men cho từng loại tấm sàn. Qúa trình xác định nhịp lớn nhất mà tấm sàn Bubble Deck có thể vợt qua dựa trên tiêu chuẩn British Standard 8110 và Eurocode 2, có bổ sung hệ số 1.5 để kể đến việc giảm nhẹ bản thân sàn so với sàn đặc truyền thống. Tỉ số giữa nhịpchiều cao tính toán của tấm sàn Ld = 30 đối với sàn đơn, Ld = 39 đối với sàn liên tục, Ld = 10.5 đối với sàn ngàm một phơng. . d.Kết hợp với giải pháp căng sau. Khi cần vợt nhịp lớn (trên 15m) nên dùng giải pháp Bubble Deck ứng lực trớc, thực hiện căng sau (PT). Khi vợt nhịp lớn, tấm sàn Bubble Deck thông thờng sẽ không gặp khó khăn về khả năng chịu lực nhng cần hạn chế về độ võng lớn, vì vậy phải thực hiện giải pháp PT. Bubble Deck International vừa hoàn thành 32,000m2 sàn khu v
Bộ giáo dục đào tạo Tr-ờng đại học xây dùng - Phạm trung dũng NGHIÊN CứU Độ CứNG CHốNG UốN CủA SàN BUBBLEDECK Chuyên Ngành: xây dựng công trình dd & cn Mà số: 60.58.20 Luận văn thạc sỹ kỹ thuật Cán h-ớng dẫn: Gs.ts nguyễn đình cống Hà nội - 2009 LI NểI U Nhu cầu xây dựng công trình nhà cao tầng phục vụ mục đích làm nhà ở, làm văn phòng cho thuê phát triển, có xu h-ớng chung Kiến trúc s- muốn tăng không gian sử dụng cách kéo dÃn khoảng cách b-ớc cột lên đến møc 8m, 10m, 12m thËm chÝ 15m vµ sư dơng sàn phẳng để dễ dàng bố trí không gian sử dung công trình BTCT Để đáp ứng yêu cầu kết cấu sđà nghiên cứu ứng dụng nhiều giải pháp, phân loại giải pháp nh- sau: cặp giải pháp kết cấu BTCT toàn khối kết cấu BTCT lắp ghép, cặp giải pháp kÕt cÊu BTCT th-êng vµ kÕt cÊu BTCT øng lùc tr-ớc Bên cạnh giải pháp mang tính điển hình, để khắc phục nh-ợc điểm giải pháp có thêm xu h-ớng sử dụng kết hợp nh- kết cấu BTCT bán lắp ghép, kết cấu BTCT toàn khối, lắp ghép, bán lắp ghép kết hợp có không thép ứng lực tr-ớc Giải pháp đ-ợc nhiều ng-ời quan tâm sử dụng giải pháp BTCT bán lắp ghép không cần sử dụng cáp ứng lực tr-ớc Bản thân em qua công việc thực tế đà có sử dụng giải pháp kết cấu sàn rỗng BubbleDeck, giải pháp tận dụng -u điểm công nghệ lắp ghép toàn khối, phần BTCT đổ toàn khối lớn tạo tính đồng hệ kết cấu Hệ sàn BubbleDeck sử dụng bóng rỗng vùng bê tông chịu lực nên giảm trọng l-ợng thân sàn, điều dẫn đến tăng khoảng cách l-ới cột, giảm kích th-ớc cột, móng cho công trình Lý thuyết tính toán kết cấu sử dụng lý thuyết kết cấu BTCT kết hợp với tiêu chuẩn Hà Lan châu Âu áp dụng cho hệ sàn BubbleDeck Việc tính toán độ võng sàn ch-a có công thức tính toán theo tiêu chuẩn Việt Nam, việc tiến hành thí nghiệm khả làm việc chịu uốn quy đổi tiết diện t-ơng đ-ơng sàn BubbleDeck với sàn đặc t-ơng đ-ơng, sử dụng công thức tính độ võng đặc đàn hồi để tính độ võng của loại kết cấu Kết thí nghiệm sàn BubbleDeck kết hợp với lý thuyết tính quy đổi cho cách đánh giá hệ kết cấu sàn Đ-ợc đồng ý Giáo viên h-ớng dẫn khoa sau Đại học, em đà chọn đề tài: Nghiên cứu ®é cøng chèng n cđa sµn BubbleDeck” lµm ®Ị tµi luận văn thạc sỹ chuyên ngành xây dựng dân dụng công nghiệp Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới GS.TS.Nguyễn Đình Cống, ng-ời đà tận tình h-ớng dẫn đóng góp ý kiến quý báu trình thực luận văn Cho phép em bày tỏ lòng biết ơn đến giáo viên tham gia giảng dạy khoá học, chân thành cảm ơn nhận xét, ý kiến đóng góp thiết thực -1 - giáo viên môn Công trình bê tông cốt thép- Tr-ờng đại học Xây dựng giáo viên hội đồng để luận văn đ-ợc hoàn chỉnh Hà nội, tháng năm 2009 Học viên Phạm Trung Dũng -2 - Luận văn thạc sỹ kỹ thuật Phạm Trung Dũng Mơc lơc Lời nói đầu ………………………………………………………………… …… Chương I: Tổng Quan…………………………………………………………………… I.1 Giới thiệu sàn BubleDeck………………………………………… I.2 Tình hình sử dụng sàn BubbleDeck giới Việt Nam……………… 15 I.3 Lý thuyết tính toán độ cứng chống uốn dầm ………………………………18 I.3.1 Theo TCXDVN 356-2005………………………………………………… 18 I.3.1.1.Đại cương tính tốn độ võng…………………………………………… 18 I.3.1.2.Độ cong độ cứng chống uốn.…………………………………………… 18 I.3.2 Theo TCXD 5574-1991…………………………………………………… 25 I.3.3 Theo Tiêu chuẩn xây dựng Hoa kỳ ACI………………………… 27 I.3.3.1.Độ cứng chống uốn mơmen qn tính.………………………………… 27 I.3.3.2.Mơmen qn tính hiệu dụng…….………………………………………… 29 I.3.4 Kết luận………………….………………………………………………… 31 Chương II: Nghiên cứu thực nghiệm độ cứng chống uốn sàn BubbleDeck II.1 Mục tiêu nghiên cứu thực nghiệm ………………………………………… 32 II.2 Địa điểm, thời gian, thành phần tham gia thực nghiệm…………………… 32 II.3 Sơ đồ thực nghiệm, sơ đồ chất tải, biện pháp gia tải ……………………… 32 II.4 Dụng cụ thiết bị đo tiến hành thực nghiệm …… ……………………… 35 II.5 Quy trình thực nghiệm……………………… …… ……………………… 36 II.6 Kết đo chuyển vị biến dạng………… ………………… 38 Chương III: Thiết lập cơng thức tính độ cứng sàn Bubbledeck …………… …… 47 III.1 Lý thuyết tính tốn……………… ……………………………… ………… 47 III.1.1 Phương pháp giải tích……………………………………………………… 47 III.1.2 Phương pháp gần đúng……………………………………………………… 48 III.1.3 Phương pháp phần tử hu hn 49 -3- Luận văn thạc sỹ kỹ tht Ph¹m Trung Dịng III.2 Thiết lập cơng thức tính độ cứng chống uốn sàn BubbleDeck ……… 50 III.2.1 Phương pháp:…………………………………………………… ……… 50 III.2.2 Khi chưa nứt…………………………………………… ………………… 52 III.2.3 Khi có xuất hịên vết nứt………………………………………… … ……… 54 III.3 Tính tốn độ võng theo lý thuyết với sàn BubbleDeck sử dụng thí nghiệm III.3.1 Khi sàn chưa xuất vết nứt………………………………… ………… 55 III.3.2 Khi sàn có xuất vết nứt………………………………… ………… 58 III.4 Tính tốn sàn thí nghiệm pp PTHH, so sánh với cách tính đề nghị … 61 III.5 Kết luận ……………………………………………… ………………… 68 Kết luận kiến nghị……………………………… ………………… …… 70 Tài liệu tham khảo……………………………… …………………… 71 -4- LuËn văn thạc sỹ kỹ thuật Ch-ơng I Phạm Trung Dũng Tổng quan I.1 Giới thiệu sàn bubbledeck Giải pháp xây dựng cải thiện triệt để thiết kế công trình hiệu đồng thời giảm giá thành công trình: Bubble Deck giải pháp mang tính cách mạng loại bỏ phần bê tông không tham gia chịu lực sàn, dẫn đến việc giảm đáng kể trọng l-ợng thân kết cấu Bubble Deck dựa kỹ thuật sáng chế kết hợp trực tiếp không khí thép Phần khuôn rỗng bên bóng phần tiết kiệm đến 35% trọng l-ợng thân sàn Sự tham gia bóng nhựa tái chế đóng vai trò nh- khuôn rỗng, cho phép tăng 1,5 lần khoảng cách l-ới cột công trình Sự tổ hợp hợp lý bóng với sàn phẳng đ-ợc mở rộng theo hai h-ớng; sàn liên kết trực tiếp với cột mà không cần dầm, dẫn đến giảm giá thành công trình đem lại lợi ích sau: + Sự linh hoạt thiết kế: dễ dàng đáp ứng đ-ợc yêu cầu phức tạp không gian tổ hợp cho công trình (kể ô cong) + Giảm tĩnh tải: 35% trọng l-ợng sàn đ-ợc hạ thấp dẫn đến giảm đáng kể kích th-ớc móng + Mở rộng b-ớc cột: tăng 50% khoảng v-ợt cét so víi hƯ kÕt cÊu th«ng th-êng + Xãa bỏ hệ dầm bên công trình: dẫn đến việc sản xuất, lắp dựng nhanh rẻ + Xãa bá hƯ t-êng chÞu lùc: cã thĨ thay thÕ lớp bao che bên -5 - Luận văn thạc sỹ kỹ thuật Phạm Trung Dũng vật liệu nhẹ (kính) + Thân thiện với môi tr-ờng: giảm thiểu chất thải cacbon l-ợng Diện tích sàn tổng thể đ-ợc chia thành cấu kiện nhỏ rộng 3m 2,4m phụ thuộc vào mặt công trình, cấu kiện đ-ợc sản xuất hàng loạt với công nghệ riêng Những cấu kiện bao gồm l-ới thép d-ới, với kích th-ớc phụ thuộc vào dạng công trình cụ thể, hệ l-ới đ-ợc liên kết với với hệ l-ới thép đứng, hệ bóng rỗng đặt hệ l-ới thép d-ới để cố định vị trí Đối với sàn Bubble Deck loại B, ng-ời ta tiến hành đổ tr-ớc lớp bê tông mỏng phía d-ới (th-ờng dày cm), đóng vai trò nh- ván khuôn cố định đỡ lớp cốt thép bóng rỗng Trên công tr-ờng, cấu kiện đơn lẻ đ-ợc nối với hệ cốt thép rời rạc đặt nơi liên kết sàn Các nối rời rạc đ-ợc chèn lớp bóng rỗng mục đích tạo thành nối buộc chặt với l-ới thép để liên kết cấu kiện với Sau bê tông đông cứng, tạo hệ kết cấu liên tục toàn sàn; nối thừa đ-ợc loại bỏ để tạo sàn liền Bubble Deck đà đ-ợc áp dụng thành công rộng rÃi châu Âu Đan Mạch Hà Lan vòng năm trở lại triệu mét vuông sàn Bubble Deck đ-ợc thi công nhiều công trình cao tầng Nguyên tắc cấu tạo sàn BubbleDeck Sàn Bubble Deck loại kết cấu sàn rỗng làm việc theo hai ph-ơng bóng nhựa có vai trò giảm thiểu l-ợng bê tông vùng không cần thiết Bằng cách phối hợp lỗ rỗng tạo trái bóng bố trí l-ới thép, kết cấu bê tông đ-ợc tối -u hóa việc sử dụng đồng thời vùng chịu mô men uốn vùng chịu cắt + L-ới thép + Bóng rỗng nhựa tái chế + L-ới thép d-ới (đổ lớp bê tông 60mm tùy chọn) Ưu điểm lắp dựng Bubble Deck kết phối hợp đặc tính hình học hai chi tiết bản: l-ới thép bóng nhựa rỗng -6 - Luận văn th¹c sü kü tht Ph¹m Trung Dịng L-íi thÐp cã nhiệm vụ phân bổ định vị trái bóng vị trí xác, trái bóng định hình thể tích lỗ rỗng định dạng l-ới thép Khi tiến hành đổ bê tông phủ kín l-ới thép bóng nêu trên, ta có đ-ợc sàn rỗng toàn khối triệt để làm việc theo ph-ơng Các sàn tiêu chuẩn Tấm sàn Chiều Kích B-ớc cột Chiều dài B-ớc cột Khối tiêu th-ớc (nhiều l-ợng sàn l-ợng BT bóng nhịp) công xôn (một lớn nhịp) hoàn đổ chỗ (mm) (m) thành (m) (m3/m2) dµy sµn chuÈn (mm) (m) Träng (Kg/m2) BD230 230 180 – 8.1 ≤ 2.8 – 6.5 4.26 0.112 BD280 280 225 – 10.1 ≤ 3.3 – 7.8 5.11 0.146 BD340 340 270 – 12.5 ≤ 4.0 – 9.5 6.22 0.191 BD390 390 315 11 – ≤ 4.7 – 10.9 6.92 0.219 – ≤ 5.4 10 – 7.95 0.252 – 9.09 0.298 – 10.30 0.348 14.4 BD450 450 360 13 16.4 BD510 510 410 12.5 – 15 ≤ 6.1 18.8 BD600 600 500 13.9 – 16 11 ≤ 7.2 21.0 12 15.0 v Ýd ô CÊu t ¹ o bã n g NHùA D=270mm Chiều dày nhụa t=2mm Chiều cao chân -7 - Luận văn thạc sỹ kỹ thuật Phạm Trung Dũng Các Bubble Deck tiêu chuẩn đ-ợc thiết kế sẵn để phù hợp dạng công trình xây dựng, chiều dài b-ớc cột, tải trọng tác dụng cách bố trí cột Bảng sau đ-ợc tổng hợp sở phân tích tính toán chi tiết với thông số: chiều dày lớp bê tông bảo vệ cho lớp cốt thép d-ới 20mm (khả kháng lửa giờ); tải trọng động 3+1 kN/m2, tĩnh tải 1.5 kN/m2 giá trị lớn tải trọng phân bố t-ờng trọng l-ợng nhẹ bao kN/m Khối l-ợng sàn sau hoàn thành trọng l-ợng bê tông đổ chỗ 1m2 sàn tổ hợp lắp ghép có kích th-ớc x m với khối l-ợng cốt thép tổng cộng 35kg/m2 Hiệu sử dụng Bubble Deck Ưu bóng giảm trọng l-ợng sàn Trọng l-ợng thân sàn Bubble Deck giảm 1/3 lần so với sàn đặc có độ dày không ảnh h-ởng đến khả chịu uốn độ cứng sàn Giá trị gia tăng sử dụng bê tông: So với sàn đặc, sàn Bubble Deck có khả chịu lực gấp đôi với 65% l-ợng bê tông có khả chịu lực với 50% l-ợng bê tông * Các dạng Bubble Deck a Dạng A (sàn toàn khối): Tấm Bubble Deck đơn giản đ-ợc cấu tạo l-ới thép d-ới, bóng l-ới thép sau đ-ợc đổ bê tông công tr-ờng hệ ván khuôn truyền thống b Dạng B (bán lắp ghép): Tấm Bubble Deck bán lắp ghép có phần d-ới trái bóng l-ới thép d-ới đ-ợc đổ bê tông x-ởng, phần bê tông đúc sẵn thay cho ván khuôn công tr-ờng c Dạng C (tấm lắp ghép hoàn thiện): Tấm Bubble Deck d-ới dạng đúc sẵn toàn khối đ-ợc cung cấp để thực lắp ghép công tr-ờng -8 - Luận văn thạc sỹ kỹ thuật Phạm Trung Dũng *Thiết kế bubble deck Cấu tạo sàn Bubble Deck Chiều dày Đ-ờng kính sàn bóng (mm) (mm) 230 TT Số l-ợng Bê tông Cốt thép Trọng l-ợng bãng / m2 (m3 / m2) (kg / m2) 180 25 0.148 22.9 370 280 225 16 0.184 23.4 460 340 270 11.1 0.220 27.1 550 390 315 8.16 0.256 28.2 640 450 360 6.25 0.292 36.4 730 (kg / m2) ChØ dÉn thiÕt kÕ Bubble Deck sàn lõi rỗng làm việc theo ph-ơng, đ-ợc thiết kế theo ph-ơng pháp quy định cho sàn đặc theo tiêu chuẩn thiết kế công trình bê tông cốt thép DIN 1045 (1988) DIN 1045 (2001) * Quy trình thiết kế sàn Bubble Deck: Dựa tải trọng đà tính toán, vào hồ sơ kiến trúc, lập sơ đồ tính hệ kết cấu nhsau: + Toàn hệ kết cấu công trình đ-ợc tính theo sơ đồ làm việc không gian, bao gồm dầm, sàn, cột + Tất kết cấu sàn đổ toàn khối với mũ cột, mũ vách để thép chờ nên coi sàn liên kết cứng với gối kê, sàn có bóng quy phần tử vỏ mỏng, sàn rỗng -9 - Luận văn thạc sü kü tht Ph¹m Trung Dịng Với Ks : hệ số độ võng với điều kiện biên lý tưởng tra theo bảng Timoshenko ( Bảng số 2-1 Hệ số độ võng Ks với điều kiện biên lý tưởng, trang 33 luận văn thạc sỹ năm 2004 mã số 2.15.14 KS Lại Thị Dung) Với L/S = 8,4/7,2=1,1667 Tra bảng nội suy ta có: Ks= 0,0199 Tính trường hợp sàn chưa nứt: Mức tải trọng 1: q1=142,7 kG/m2 1 K s q.L4 0, 0199.142, 7.(8, 4) 0, 00345m 3, 45mm D 4114000 Mức tải trọng 2: q2=285,4 kG/m2 K s q.L4 0, 0199.285, 4.(8, 4) 0, 00687 m 6,87 mm D 4114000 Theo thí nghiệm với mức tải trọng q=428,1 kG/m2, sàn bắt đầu xuất vết nứt => q=q3=428,1=428,1 kG/m2 K s q.L4 0, 0199.428,1.(8, 4) 0, 01031m 10,31mm D 4114000 So sánh với độ võng lớn sàn thí nghiệm tải thí nghiệm q=428,1 kG/m2, max=10,02mm, tính độ võng theo lý thuyết lớn thực tế thí nghiệm, điều phản ánh không kể đến yếu tố quy đổi bước bóng sàn Bubbledeck sang chữ I, tiết diện nhỏ b= 30mm, bóng Bubbledeck trịn nên xa b lớn ảnh hưởng đến độ cứng tổng thể III.3.2 Khi sàn bị nứt: Giả thiết sàn Bubble Deck bi nứt, vết nứt phát triển đến cốt thép lớp trên, chiều cao vùng nén tiết diện nứt x có giá trị là: => x = 72 mm x 7 72 0, 238 h0 1 302 Đối với bêtông nặng - 58 - LuËn văn thạc sỹ kỹ thuật Phạm Trung Dũng b 0,9 Tính Zb sàn chịu tải trọng xuất vết nứt: h'f f 2 h h Zb 1 0 2( f ) Trong đó: f (b'f b)h'f ' As 2 bh Khi tác dụng ngắn hạn tải trọng hệ số đàn hồi dẻo vùng nén: 0, 45 Với h0 = 302/340 h = 0,888 h Theo cấu tạo sàn Bubble deck thí nghiệm lớp thép cấu tạo D8 a 150, tính diện tích bước bóng b=300mm As' 1000 300 50,3 100, 6mm2 150 1000 ' f ( 3 1) 5 1 100, 0, 01 30.340 6,333 ' 0, 01.0,888 1 (5 1) 5 2.0, 45 2 0, 692 0,888 7 5 0,138 2 f ( ) 0,888 0, 692 (0, 238) 1 1 0,888 0,81 7 2(0, 692 0, 238) 2( f ) 1 hay Zb 0,81h Tính: 2 121 ( ) s b 1 ( f ) 1 Xác định hệ số s : hệ số xét đến biến dạng không cốt thép chịu kéo tham gia chịu lực bêtông chịu kéo khe nứt - 59 - Luận văn thạc sỹ kỹ thuật Phạm Trung Dòng s 1, 25 lm N “Lập cơng thức l thuyết để tính s việc làm phức tạp.Mặc dù người ta đưa số công thức thực nghiệm vẽ biểu đồ để xác định s , phải tính tốn nhiều phép tính trung gian s phụ thuộc số lớn yếu tố Do tính tốn thực hành dùng cơng thức gần sau: s S a a với a Rs Rbt (Theo giáo trình Kết cấu bêtơng cốt thép - Bộ xây dựng– trang 145 – GS.TS Nguyễn Đình Cống chủ biên) Với Bêtông cấp độ bền B25, Rbt = 1,05 Mpa Với cốt thép lưới thép hàn RB500 tương đương thép CIII, Rs = 365 Mpa a 0, 0041.365 1, 425 1, 05 Tra bảng ( trang 145 giáo trình Kết cấu bêtơng cốt thép - Bộ xây dựng) S 0, ; 0,85 s 2 k2 S a 0, 0,85.1, 425 =0,718 a 1, 425 12.0,888.0,81 0, 718 0,9 0, 036.0,888.6,333 (0, 692 0, 238).0,888.0, 45 (2 ) ' 3, 497 0, 705 10 htd k2 h 0, 705.340 239, 7mm Tính độ võng max sàn theo công thức gần K s q.L4 D Với D độ cứng chống uốn tấm: Ec h3 3.1000000000.(0, 2397)3 D 3586000kGm2 2 12 1 12 1 0, - 60 - 3, 497 Luận văn thạc sỹ kü tht Ph¹m Trung Dịng Với Ks : hệ số độ võng với điều kiện biên lý tưởng tra theo bảng Timoshenko ( Bảng số 2-1 Hệ số độ võng Ks với điều kiện biên lý tưởng, trang 33 luận văn thạc sỹ năm 2004 mã số 2.15.14 KS Lại Thị Dung) Với L/S = 8,4/7,2=1,1667 nội suy ta có: Ks= 0,0199 Theo thí nghiệm với mức tải trọng q4=570,8 kG/m2, sàn bị nứt => p=p4=570,8kG/m2 K s q.L4 0, 0199.570,8.(8, 4) 0, 0158m 15,8mm D 3586000 So sánh với độ võng lớn sàn thí nghiệm =15,16mm, tính độ võng theo lý thuyết lớn thực tế thí nghiệm, điều phản ánh không kể đến yu t quy i dm III.4.Tính toán sàn thí nghiệm bắng PTHH, so sánh với cách tính đề nghị III.4.1 Khi sµn ch-a xt hiƯn vÕt nøt Sử dụng phương pháp PTHH ( safe ) để tính tốn độ võng sàn với chiều dầy khác để biểu đồ võng sàn, tính sàn giai đoạn làm việc đàn hồ Các đặt tính vật liệu: BTCT cấp độ bền B25 Môdun đàn hồi bêtơng: Eb = 30 x 10-3 Mpa Tính tốn với chiều dày khác Tính độ võng im - 61 - Luận văn thạc sỹ kỹ thuật Phạm Trung Dũng v ịt r ín h t o ¸ n Tải tính tốn : p = 428,1 kG/m2 Xây dựng biểu đồ với độ võng vị trí tương ng trờn - 62 - Luận văn thạc sỹ kỹ thuật Phạm Trung Dũng 1.Ti im 1: kết tính toán điểm số ( point 615) Cấp Chiều dầy §é tÝnh to¸n Ghi chó mm (mm) 150 21,55 Tăng h ( 200 10,63 220 8,46 250 6,25 270 5,22 300 4,09 350 2,89 TT Trong kết thí nghiệm điểm với tải trọng p= 428,1 kG/m2 độ võng đo 7,12 mm với chiều dầy sàn hb = 340mm Theo lý thuyết tính tốn độ võng gần K s q.L4 11,5.Ks q.L4 hay = ( 0, 2) D Ec h3 Dựa vào biểu đồ độ võng tính tốn xác định chiều dầy sàn có độ võng với kết qu thớ nghim - 63 - Luận văn thạc sỹ kü tht h1 220 Ph¹m Trung Dịng 250 220 (8, 46 7,12) =238,19mm 8, 46 6, 25 2.Ti im 2: kết tính toán điểm số ( point 163) Cấp Chiều dầy Độ võng tÝnh to¸n Ghi chó mm TT (mm) 150 15,27 Tăng h ( 200 7,55 220 6,01 250 4,44 270 3,71 300 2,92 350 2,06 Trong kết thí nghiệm điểm với tải trọng p= 428,1 kG/m2 độ võng đo 4,08 mm với chiều dầy sàn hb = 340mm Theo lý thuyết tính tốn độ võng gần K s q.L4 11.5.Ks q.L4 ( 0, 2) hay = D Ec h3 - 64 - Luận văn thạc sỹ kỹ thuật Phạm Trung Dịng Dựa vào biểu đồ độ võng tính tốn xác định chiều dầy sàn có độ võng với kết thí nghiệm h2 250 270 250 (4, 44 4, 08) =259,86 mm 4, 44 3, 71 3.Ti im kết tính toán điểm số (point 611) Cấp Chiều dầy Độ võng tính to¸n Ghi chó mm TT (mm) 150 31,67 Tăng h ( 200 15,60 220 12,40 250 9,15 270 7,64 300 5,98 350 4,21 Trong kết thí nghiệm điểm với tải trọng p= 428,1 kG/m2 độ võng đo 10,02 mm với chiều dầy sàn hb = 340mm Theo lý thuyết tính tốn độ võng gần ca bn l - 65 - Luận văn thạc sỹ kü tht Ph¹m Trung Dịng K s q.L4 11,5.Ks q.L4 hay = ( 0, 2) D Ec h3 Dựa vào biểu đồ độ võng tính tốn xác định chiều dầy sàn có độ võng với kết thí nghiệm h3 220 250 220 (15, 40 10, 02) = 248,97 mm 12, 40 9,15 4.Ti im 4: kết tính toán điểm số ( point 163) Cấp Chiều dầy Độ võng tính toán Ghi mm (mm) 150 15,27 Tăng h ( 200 7,55 220 6,01 250 4,44 270 3,71 300 2,92 350 2,06 TT Trong kết thí nghiệm điểm với tải trọng p= 428,1 kG/m2 độ võng đo 3,74 mm với chiều dầy sàn hb = 340mm - 66 - Luận văn thạc sỹ kỹ thuật Ph¹m Trung Dịng Theo lý thuyết tính tốn độ võng gần K s q.L4 11,5.Ks q.L4 ( 0, 2) hay = D Ec h3 Dựa vào biểu đồ độ võng tính tốn xác định chiều dầy sàn có độ võng với kết thí nghiệm h3 250 270 250 (4, 44 3, 74) =269,18 mm 4, 44 3, 71 5.Ti im 5: kết tính toán điểm số ( point 615) Cấp Chiều dầy Độ võng tính toán mm TT (mm) 150 21,55 Tăng h ( 200 10,63 220 8,46 250 6,25 270 5,22 300 4,09 350 2,89 - 67 - Ghi Luận văn thạc sỹ kỹ tht Ph¹m Trung Dịng Trong kết thí nghiệm điểm với tải trọng p= 428,1 kG/m2 độ võng đo 5,54 mm với chiều dầy sàn hb = 340mm Theo lý thuyết tính tốn độ võng gần K s q.L4 11,5.Ks q.L4 ( 0, 2) hay = D Ec h3 Dựa vào biểu đồ độ võng tính tốn xác định chiều dầy sàn có độ võng với kết thí nghiệm h1 250 270 250 (6, 25 5,54) =283,79mm 6, 25 5, 22 III.5 Kết luận: So sánh kết tính lý thuyết với thc nghờm kết thí nghiệm lý thuyết Cấp tải i q kG/m2 Độ võng lý thuyết TT (mm) §é thÝ nghiƯm TT (mm) 0 0,00 0,00 142,7 3,45 2,05 285,4 6,87 5,16 428,1 10,31 10,02 570,8 15,8 15,16 - 68 - Luận văn thạc sỹ kỹ thuật Phạm Trung Dũng Khi tính tốn độ võng theo lý thuyết từ việc quy đổi tiết diện có độ võng 10,31mm với tải trọng làm sàn chưa nứt 15,8mm với tải trọng gây nứt sàn.Các kết lớn thực nghiệm, điều phản ánh thực tế việc quy đổi ta bỏ qua số phần bêtông mà lấy theo dạng chữ I Kết tính tốn lý thuyết nhiêu sai số số hệ số tra bảng lấy gần Với độ võng lớn tính độ võng theo lý thuyết phương pháp giải tích gần cho ta kết an tồn Điều cho phép tính tốn gần độ võng sàn Bubbledeck sử dụng công thức xác định chiều cao sàn tương đương htd k1h với sàn chưa nứt htd k2h với sàn bị nứt Khi sử dụng phương pháp phần tử hữu hạn tính tốn chiều dầy sàn chưa nứt để so sánh ln có chiều dầy sàn lớn tính tốn lý thuyết, chứng tỏ sử dụng phương pháp lý thuyết phần quy đổi tiết diện làm tăng hệ số an toàn kết cấu - 69 - Luận văn thạc sỹ kỹ thuật Phạm Trung Dũng Kết luận kiến nghị i vi mt kt cấu đưa vào sử dụng điều kiện cụ cần có lý thuyết đứng đắn quan thí nghiệm khác để đưa hệ số chấp nhân Với sàn Bubble Deck quan tâm đến độ cứng chống uốn liên quan tới điều kiện sử dụng, vấn đề nước tiên tiến áp dụng đưa hệ số độ cứng chông uốn Tại Việt Nam áp dụng hệ kết cấu nên chưa có nghiên cứu cụ thể cho phù hợp, để có kết thí nghiệm xác sử dụng phải tiến hành nhiều thí nghiệm đối tượng khác Với thí nghiệm đối tượng tác giả đề xuất hệ số chiều cao sàn quy đổi thơng qua tính độ cứng sàn so sánh độ võng lý thuyết thực nghiệm Kết cho thấy với chiều cao sàn quy đổi ln có độ võng lớn thí nghiệm thấy phù hợp với thực tế Để nghiên cứu sâu hệ kết cấu sàn cần phải tiến hành nhiều thí nghiệm mở rộng hướng nghiên cứu thêm độ cứng ngang chịu tải động, khả chịu cắt sàn theo điều kiện tiêu chuẩn Việt Nam - 70 - Luận văn thạc sỹ kỹ thuật Phạm Trung Dòng TÀI LIỆU THAM KHẢO: Tiêu chuẩn thiết kế kết cấu bê tông cốt thép TCVN 5574-1991 Tiêu chuẩn thiết kế kết cấu bê tông bê tông cốt thép TCXDVN 356:2005 Ngơ Thế Phong, Nguyễn Đình Cống, Trịnh Kim Đạm, Nguyễn Xuân Liên, Nguyễn Phấn Tấn Kết cấu bê tông cốt thép (phần cấu kiện bản) Nhà xuất khoa học kỹ thuật, Hà Nội, 2005 Phan Quang Minh, Ngô Thế Phong, Nguyễn Đình Cống Kết cấu bê tơng cốt thép (phần cấu kiện bản) Nhà xuất khoa học kỹ thuật, Hà Nội, 2006 Nguyễn Đình Cống Tính tốn thực hành cấu kiện bê tông cốt thép Theo tiêu chuẩn tcxdvn 356-2005 Nhà xuất xây dựng, 2008 Trần Mạnh Tn Tính tốn kết cấu bê tơng cốt thép theo tiêu chuẩn ACI 318-2002 Nhà xuất xây dựng, Hà Nội, 2005 Nguyễn Viết Trung Thiết kế kết cấu bê tông cốt thép đại theo tiêu chuẩn ACI Nhà xuất giao thông vận tải, Hà Nội, 2000 Luận văn tiến sỹ kỹ thuật Ths Bùi Quang Trường mã số: 2.15.04 Tính độ võng bề rộng khe nứt cấu kiện Bêtông cốt thép Trường Đại Học Xây Dựng - 71 - LuËn văn thạc sỹ kỹ thuật Phạm Trung Dũng Lun văn thạc sỹ kỹ thuật Ks Lại Thị Dung mã số: 2.15.14 Độ võng BTCT tác dụng ngắn hạn tải trọng Trường Đại Học Xây Dựng 10 BS 8110 – 1997: Structural use of concrete 11 Eurocode 2:Design of Concrete Structures 12 NEN 6720-1995:Technical principles for building constructions TGB 1990 13 CUR-Recommendation 86 - 72 - ... cho cách đánh giá hệ kết cấu sàn Đ-ợc đồng ý Giáo viên h-ớng dẫn khoa sau Đại học, em đà chọn đề tài: Nghiên cứu độ cứng chống uốn sàn BubbleDeck làm đề tài luận văn thạc sỹ chuyên ngành xây... công hệ kết cấu sàn BubbleDeck Việt Nam) -16 - Luận văn thạc sỹ kỹ thuật Phạm Trung Dũng -17 - Luận văn th¹c sü kü tht Ph¹m Trung Dịng I.3 LÝ THUYẾT TÍNH TỐN ĐỘ CỨNG CHỐNG UỐN CỦA DẦM I.3.1.Theo... kết cấu tương tự khẳng định kết cấu có đủ độ cứng chống uốn giai đoạn sử dụng I.3.1.2 Độ cong độ cứng chống uốn Khái niệm động cong Xét cấu kiện chịu uốn, nén lệch tâm kéo lệch tâm Do tác dụng