Quan điểm thiết kế các dạng sàn bêtông ƯLT

Một phần của tài liệu LỰA CHỌN tải TRỌNG cân BẰNG hợp lý TRONG THIẾT kế sàn PHẲNG bê TÔNG ỨNG lực TRƯỚC (Trang 36 - 40)

- Sàn bê tông ƯLT một phương:

Sàn một phương có cốt thép chính dọc theo chiều dài của sàn. Tất cả gối tựa của nó kéo dài toàn bộ chiều rộng của sàn không có điểm chống riêng rẽ hay gối tựa chạy dọc chiều rộng của sàn. Đôi khi, gối tựa có thể gián đoạn hay dừng trước khi chúng chạy dài tới toàn bộ chiều rộng, trong trường hợp như thế phần còn lại được thiết kế cho một điều kiện khác của gối tựa.

Quy trình thông thường để thiết kế sàn một phương ƯLT là xét một dải bản rộng 1 m và xử lý giống như đối với dầm. Vì vậy, tất cả phân tích và tính toán thiết kế trình bày trong phần tính toán dầm có thể được áp dụng trực tiếp cho sàn mà không cần bất kỳ một sự mở rộng nào. Ví dụ, giả thiết của sự biến đổi tuyến tính và của cáp phù hợp cho dầm cũng hợp lý cho sàn một phương. Mặc dù thép ƯLT chính được bố trí dọc theo chiều dài của sàn, thép ngang cũng ƯLT hay không, có thể thêm vào để chống lại sự co ngót và phân bố bất kỳ một sự tập trung tải trọng nào.

Với sàn một phương hẹp, cốt thép ngang thường không ƯLT vì ƯLT ngắn vừa không kinh tế và chính xác. Khi bề rộng là nhỏ so với nhịp, bất kỳ tải trọng tập trung được coi là chịu bởi toàn bộ chiều rộng của sàn. và một lượng nhỏ cốt thép ngang được yêu cầu để phân bố tải trọng. Nói chung, cốt thép không ƯLT yêu cầu cho co ngót cũng đủ cho phân bố tải trọng. Điều khoản về cốt thép ngang nhỏ nhất cho co ngót và nhiệt độ sẽ thoả mãn yêu cầu thiết kế trong phương ngang cho sàn một phương chịu tải trọng phân bố đều. Ở một vài kết cấu, sử dụng phương pháp căng sau với ƯLT nhỏ nhất là 0,69 MPa trong phương ngang như một sự thay thế sử dụng thanh thép không ƯLT cho yêu cầu co ngót và nhiệt độ đã cho thấy sự làm việc thoả mãn.

Độ võng trong sàn một phương tuân theo phân tích đàn hồi với độ võng tại vị trí tải trọng trên vết nứt đầu tiên chỉ ra xuất phát dần dần từ phản ứng tuyến tính của sàn không nứt. Trong sách hướng dẫn thiết kế sàn, thiết kế với ứng suất kéo là 0,75(fc’)1/2, độ võng ở tải trọng làm việc được ước tính gần đúng bởi phân tích đàn hồi, thậm chí những vết nứt rất nhỏ xuất hiện ở một tiết diện.

Với sàn một phương với bề rộng lớn hơn khoảng 50% của nhịp, độ võng của các lát cắt khác nhau của sàn có thể thay đổi đáng kể dưới tải trọng tập trung. Điều này chỉ ra sự uốn ngang lớn mà phải chịu bởi cốt thép có hay

không có ƯLT. Nếu không ƯLT, mômen uốn có thể được tính bởi lý thuyết đàn hồi thông thường, và một lượng thích hợp của thép được cung cấp như với thiết kế BTCT. Nếu vì lý do kinh tế hay những cân nhắc khác chứng minh sự sử dụng ƯLT ngang, mômen có thể được tính toán bởi lý thuyết đàn hồi và ƯLT ngang được thiết kế bởi quy trình thông thường cho thiết kế tiết diện dầm ƯLT. Điều này được tin tưởng là quy trình an toàn và nếu được áp dụng một cách đúng đắn sẽ đưa ra một kết quả hợp lý.

Sau khi mômen ngang phải chịu bởi ƯLT được tính toán, sự quyết định lượng ƯLT là tương đối đơn giản, cần nhớ rằng nếu không có ứng suất được cho phép, mômen phải chịu được đưa ra bởi ƯLT nhân với cánh tay đòn được tính tới lõi của tiết diện. Quy trình đơn giản này cho phép thiết kế cốt thép ngang ƯLT cũng như là cốt thép không ƯLT.

- Sàn hai phương và sàn phẳng đơn giản:

Sàn ƯLT hai phương là sàn mà thép ƯLT của nó trong hai phương vuông góc đều dùng để truyền tải mà sàn phải chịu. Vì vậy, một sàn hai phương là sàn tựa trên các gối liên tục dạng dầm hay tường theo hai phương vuông góc.

Thiết kế hoàn chỉnh của một sàn phẳng đơn giản ƯLT hai phương sẽ bao gồm:

1. Đặt hình dạng cáp

2. Xác định khoảng cách cáp

3. Kiểm tra ứng suất trong bê tông cả lúc truyền và dưới tải trọng làm việc

4. Tính toán độ võng tại nhiều giai đoạn, bao gồm ảnh hưởng của biến dạng dẻo

5. Tính toán nứt và tải trọng tới hạn 6. Thiết kế cho chi tiết đầu neo

- Sàn phẳng liên tục:

Với sàn phẳng đơn giản, mômen tổng cộng qua bất kỳ tiết diện được biết đến một cách rạch ròi bởi vì tất cả phản lực là tĩnh định. Phản lực của sàn liên tục là siêu tĩnh và vì vậy tổng mômen qua tiết diện không thể tính toán theo tĩnh định được.

Tuy nhiên, thí nghiệm chỉ ra rằng thép ƯLT qua cột hay trực tiếp xung quanh mép cột góp phần lớn hơn vào khả năng chịu tải so với thép ƯLT xa cột. Với lý do như vậy, người ta đề xuất rằng thép ƯLT nên được đặt qua cột hay ít nhất xung quanh cạnh của nó. Với tấm mà tỷ lệ chiều dài / rộng không đạt tới 1,33, sự phân bố xấp xỉ sau đây có thể được sử dụng:

+ Nhịp đơn giản: 55-60% thép ƯLT trong dải cột, còn lại là cho dải giữa.

+ Nhịp liên tục : 65-75% thép ƯLT trong dải cột, còn lại là cho dải giữa. Tổng số lượng thép ƯLT tính ra được từ phương pháp cân bằng tải trọng để đơn giản hoá thiết kế của mỗi dải như dầm liên tục một phương, với một vài sự linh hoạt trong sự phân chia thép ƯLT với những chỉ dẫn đã được gợi ý ở trên. Kinh nghiệm với thiết kế đã chỉ ra đó là một quy trình đơn giản và thí nghiệm đã chỉ ra sự làm việc hiệu quả của sàn thiết kế như vậy.

Theo Tiêu chuẩn yêu cầu cốt thép thường nhỏ nhất mà đã chứng minh đầy đủ cho điều chỉnh các vết nứt trong sàn. Nhiều sàn có tỷ lệ chữ nhật hơn là vuông, vì vậy điều khoản quy định về kích thước của phương dọc trục và phương ngang. Trong vùng có mômen âm tại cột chống, cốt thép thường (As) theo mỗi phương là: As = 0,00075hl

Trong đó: l là chiều dài của nhịp trong phương song song với phương cốt thép được xác định. Cốt thép thường có thể được phân bố trong bề rộng sàn giữa các đường là 1,5 h ngoài mặt cột đối diện, sẽ đặt khoảng cách không lớn hơn 305mm, và không nhỏ hơn 4 thanh hay sợi được cung cấp theo mỗi

phương. Thí nghiệm chỉ ra tính hiệu lực của quy trình này cho thiết kế, thậm chí nếu bố trí thép ƯLT thay đổi; 70% ở dải cột và 30% ở dải giữa mỗi phương hay sự bố trí thép ƯLT theo băng đã thay đổi làm sự làm việc của sàn là rất tốt. Lượng tối thiểu và sự đặt thanh dính kết cung cấp dọc với thép không dính kết trong vùng cột là đủ để điều chỉnh vết nứt mặc dù nhiều hơn lượng nhỏ nhất có thể sử dụng cho yêu cầu về cường độ. Có thể linh hoạt hơn trong sự bố trí thép ƯLT, nhưng chi tiết của sự đặt cốt thép thường trong vùng cột được giới hạn rõ ràng (1,5x h mỗi bên cột) bởi Tiêu chuẩn ACI.

2.2.3. Thiết kế sàn phẳng bê tông ƯLT căng sau bằng phương pháp cân bằng tải trọng. cân bằng tải trọng.

Một phần của tài liệu LỰA CHỌN tải TRỌNG cân BẰNG hợp lý TRONG THIẾT kế sàn PHẲNG bê TÔNG ỨNG lực TRƯỚC (Trang 36 - 40)