1. Trang chủ
  2. » Giáo Dục - Đào Tạo

TIỂU LUẬN KẾT THÚC HỌC PHẦN HỌC PHẦN CHUYÊN ĐỀ KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THÉP LỚP HỌC

142 137 7

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Tiêu đề Chuyên Đề Kết Cấu Bê Tông Cốt Thép Lớp Học
Tác giả Đặng Trần Trung Nguyên
Người hướng dẫn Th. Trần Quốc Chùng
Trường học Trường Đại Học Kiến Trúc Tp. Hồ Chí Minh
Chuyên ngành Kỹ Thuật Xây Dựng
Thể loại tiểu luận
Năm xuất bản 2021
Thành phố Tp. Hồ Chí Minh
Định dạng
Số trang 142
Dung lượng 2,94 MB

Cấu trúc

  • HỌC PHẦN: CHUN ĐỀ KẾT CẤU BÊ TƠNG CỐT THÉP LỚP HỌC PHẦN: 850002303

  • SVTH: ĐẶNG TRẦN TRUNG NGUN

  • TP. HỒ CHÍ MINH, THÁNG 12/2021

  • LỜI MỞ ĐẦU

  • PHẦN 1: TỔNG QUAN VỀ KIẾN TRÚC CƠNG TRÌNH

    • 1.1. ĐỊA ĐIỂM XÂY DỰNG

    • 1.2. GIẢI PHÁP KIẾN TRÚC

    • 1.2.1. Mặt bằng và phân khu chức năng

    • 1.2.2. Mặt đứng

    • 1.2.3. Hệ thống giao thơng

  • PHẦN 2: PHÂN TÍCH HỆ KẾT CẤU CHIU LỰC CỦA CƠNG TRÌNH

    • 1. Kết cấu bên trên:

    • 2. Kết cấu bên dưới:

  • PHẦN 3: GIỚI THIỆU VỀ LÝ THUYẾT TÍNH TỐN VỀ KẾT CẤU ỨNG SUẤT TRƯỚC

    • CHƯƠNG I: ĐẠI CƯƠNG VỀ BÊ TƠNG CỐT THÉP ỨNG SUẤT TRƯỚC

      • 1. Khái niệm và lịch sử phát triển:

      • 2. Phân loại bê tơng cốt thép ứng suất trước:

      • 3. Ưu và nhược điểm của bê tơng cốt thép ứng suất trước:

      • Có khả năng chịu tải trọng và vượt nhịp lớn:

      • Có khả năng chống nứt và chống ăn mòn cao:

      • 4. Các kết cấu bê tơng ứng suất trước điển hình:

    • CHƯƠNG II: THIẾT KẾ KẾT CẤU BÊ TƠNG ỨNG SUẤT TRƯỚC

      • 1. Trình tự thiết kế kết cấu bê tơng ứng suất trước:

      • 2. Các u cầu khi thiết kế kết cấu bê tơng cốt thép ứng suất trước:

      • 2.1.1. Lớp bê tơng bảo vệ:

      • 2.1.2. Cốt thép:

      • 3. Những tổn hao ứng suất trong cốt thép ứng suất trước:

      • 3.1. Biện pháp giảm thiểu tổn hao ứng suất:

      • 4. Ứng xử của kết cấu bê tơng cốt thép ứng suất trước:

      • 4.2. Ứng xử chịu cắt:

      • 4.3. Ứng xử chịu xoắn:

      • 4.4. Ứng xử chịu kéo:

      • 5. Tác động của dự ứng lực lên bê tơng:

    • CHƯƠNG 3: ÁP DỤNG LÝ THUYẾT ĐỂ TÍNH TỐN SÀN ỨNG LỰC TRƯỚC CHO CƠNG TRÌNH REETOWER

      • 3.1. TÍNH TỐN TẢI TRỌNG CHO CƠNG TRÌNH REETOWER

      • 3.1.1 Tải trọng thường xun do các lớp cấu tạo sàn

        • Tĩnh tải phụ thuộc vào các lớp cấu tạo sàn. Trong đồ án, phân bố các lớp cấu tạo sàn được chọn điển hình như sau:

      • Bảng 1: Tĩnh tải tác dụng lên sàn tầng điển hình

      • 3.1.2. Hoạt tải tác dụng lên sàn

        • Hoạt tải được xác định dựa trên cơng năng các phòng theo TCVN 2737-1995.

      • 3.1.3. Tải trọng gió

        • Tính tốn thành phần gió tĩnh của cơng trình

        • Bảng 4: Bảng tính gió tĩnh phân bố trên chiều dài cột biên

      • 3.2. SỐ LIỆU TÍNH TỐN

      • 3.2.1. Tiêu chuẩn thiết kế

      • 3.2.2. Lựa chọn vật liệu

        • A. Bê tơng:

        •  25 MPa

        • 1, 2

        •  4700

        •  23500 MPa

      • Loại cáp theo ASTM A416, Grade 270K ( T15)

        • C. Chọn cấu tạo đầu neo và lớp vỏ bọc

        • D. Cốt thép khơng ứng lực trước

      • 3.2.3. Kích thước sơ bộ

        • N  qiSi  11.11.100  12100 kN

        • h  1 L

          • h   1

          •  1  .10000  250  200mm

      • 3.3. LỰA CHỌN THƠNG SỐ CÁP

      • 3.3.1. Lựa chọn tải trọng cân bằng của ứng lực trước trong sàn

        •  0,9.6  5, 40 kN / m2

      • 3.3.2. Xác định khoảng cách từ tâm cáp đến mép ngồi của sàn

        • A. Khoảng cách từ mép sàn đến tâm cáp tại đầu cột

        •  72, 5mm

        • d'  30  14  19

        •  53, 5mm

          • B. Khoảng cách tử mép sàn đến tâm cáp tại nhịp

        • d'  30  12  19

        •  51, 5mm

        • d  30  12  19  19

        •  70, 5mm

      • 3.3.3. Xác định cao độ cáp và hình dạng cáp trong sàn

        • (q  q )p

        • (q  q )p

        • 2 L  L'

          • q1, q2, q3 là giá trị xác định vị trí cáp được chọn trước dựa vào khoảng cách từ mép sàn đến trọng tâm cáp.

        • L' 

        • l  (q  q )

        • n  (q  q )(L  p )L

      • 3.4. TÍNH ỨNG SUẤT HỮU HIỆU TRONG CÁP

      • 3.4.1. Chọn ứng suất trước ban đầu

        • f  0, 8f  0, 8.1860  1488 MPa

        •  Lấy f  0,75.f

      • 3.4.2. Tính tổn hao ứng suất

      • 3.4.2.1. Tính tổn hao do ma sát

        •   2   

          • Tính tổn hao ma sát của cáp trong dải sàn khung tương đương trục 2

        • a  11  18  69  83, 5mm    16.83, 5  0,1336 rad

        • p 10000

        • a  22  88  110mm    16.110  0,176 rad

        • p 10000

        • Kl     0, 004.30  0, 02 *(2.0,1384  0,176)  0,129  0, 3

        •  P  P (1  Kl   

        •   1395  1237  158 MPa

      • Initial prestress: ứng suất trước giai đoạn ban đầu;

        • Tính tổn hao ma sát của cáp trong dải sàn khung tương đương trục B

        • 2 p 10000

        • a  22  88  110mm    16.110  0,176 rad

        • p 10000

        • Kl     0, 004.30  0, 02 * (0,124  2.0,176)  0,13  0, 3

        •  P  P (1 Kl    )1  1395.(1  0,13)1  1235 MPa

        •    1395  1235  160 MPa

      • 3.4.2.2. Tổng tổn hao:

        • 79  207  286 MPa

      • 3.4.3. Tính ứng suất hữu hiệu trong cáp

        • 1  1395  286  1109 MPa

      • 3.5. XÁC ĐỊNH SỐ LƯỢNG VÀ BỐ TRÍ CÁP ỨNG LỰC TRƯỚC TRONG SÀN

        • w .L2 5, 4.82

        •  bal   491kN / mbềrộng sàn 8.a 8.0,088

        • w .L2 5, 4.82

        •  626.10

        •  40, 38 cáp

        •  491.10

        •  31,68 cáp

          • Tính số lượng cáp cần thiết trong dải sàn khung tương đương trục B

        •  1108.140  155 kN 1000

        • w .L2 5, 4.82

        •  bal   491kN / mbềrộng sàn 8.a 8.0,088

        • w .L2 5, 4.82

        •  686.10

        •  44,25 cáp

        •  491.10

        •  31,68 cáp

          • Nhận xét

          • Sơ đồ tải trọng

          • Nhận xét

        • 5.3.2. Các tổ hợp tải trọng theo tiêu chuẩn ACI 318M-08

          • 1.0 * DL*  1,15 * PT

          • 1.0 * DL  1.0 * LL  1.0 * PT

          • 1.2 * DL  1.6 * LL  1.0 * HPT

            • DL* là tỉnh tải tiêu chuẩn chỉ xét đến tải trọng bản thân sàn;

            • DL là tỉnh tải tiêu chuẩn tác dụng lên sàn (tải trọng bản thân sàn, lơp hồn thiện, vách ngăn…);

            • LL là hoạt tải tiêu chuẩn tác dụng lên sàn;

      • 3.5.2. Kết quả nội lực

      • 3.6. KIỂM TRA ỨNG SUẤT CỦA BÊ TƠNG

      • 3.6.1. Tại giai đoạn truyền ứng lực trước (lúc bng neo)

        • 1.0 * DL*  1* PT*

          • DL*- tỉnh tải tiêu chuẩn chỉ xét đến tải trọng bản thân;

        • A S  

        • 0, 6f'

        • 0, 25

      •  328,18 kN.m

        •  0, 8.25  20 MPa

        • S    0, 096 m

        • A  0,24.10  2, 4 m2

        •    7080  328,18  3292 kN.m2

        •  3, 3MPa  [0, 6f' ]  12 MPa OK

        •    7080  328,18  469 kN.m2  0, 469MPa  0, 25

        •  1,1MPa OK

        • 3.6.2. Giai đoạn sử dụng

          • 1.0 * DL  1.0 * LL  1.0 * PT

          •    P

          • A S  

      •  =

        • 0, 6f'

          • - Ứng suất kéo cho phép:

        • 0, 5

        •  0, 5.

        • bh2 10.0, 242 3

      • P  40.155  6200 kN

        • A  0,24.10  2, 4 m2

          • Kiểm tra ứng suất tại tiết diện có mơmen max

      •  591,99 kN.m

        •    6200  591,99

        •  11163 kN / m2

        •    6200  591,99

        •  3583 kN / m2

        • 2, 4 0, 096

      •  450 kN.m

        •    6200  450

        •  7271kN.m2

        •    6200 

        •  2104 kN.m2

        • 2, 4 0,096

        • 1.0 * DL  0.3 * LL  1.0 * PT

          • DL là tỉnh tải tiêu chuẩn

          • LL là hoạt tải tiêu chuẩn

        • 0, 45f'

        • 0, 5

        •  2, 5 MPa

      •  450, 95 kN.m

      •  329 kN.m

        •    6200 

        •  6010 kN / m2

        • 2, 4 0, 096 c

        •    6200  329

        •  0, 844MPa  0, 5 f'   2, 5 MPa OK

        • 3.7. TÍNH TỐN CỐT THÉP THƯỜNG GIA CƯỜNG

      • A  0, 00075.A  0,00075. 240.10000  1800 mm2

        • c  2.1, 5.h  700  2.1.5.240  1420mm . Do đó:

          • Chọn 15ϕ14a100 (As=2464mm).

        • 0, 5

          • - Nc-lực kéo trong bê tơng ở giai đoạn sử dụng. fy-giới hạn chảy của cốt thép thường, lấy khơng lớn hơn 420 Mpa

        •    6200  342, 52  985 kN.m2 2, 4 0,096

        • 0,17

        •  0, 85MPa

        •  0, 5.

        •  0,17

        •  2, 5MPa

        •  h  y 

        •  240  y  y  42mm

        •  N  2, 38. 42 .10000  499800 N

        • Nên A  Nc

        •  3388mm2

        • 0, 5fy 0, 5.295

        • 3.8. KIỂM TRA NỨT

          • f  0, 5

          • f  0, 5

        • 3.9. KIỂM TRA KHẢ NĂNG CHỊU LỰC

          • 1.2 * DL  1.6 * LL  1.0 * HPT

            • DL- tỉnh tải tiêu chuẩn

            • LL- hoạt tải tiêu chuẩn

          • M  M  Fe

            • Kết luận

      • (a) (b) (c)

        • Điều kiện đảm bảo khả năng chịu lực của cấu kiện theo ACI 318M-08:

        •  40.140  5600mm2

        •  

        • 

        • 1 

        •   0, 85 (f'  30MPa)

          • Kết luận

        • 3.10. KIỂM TRA KHẢ NĂNG CHỊU CẮT CỦA SÀN

          • A. Tính lực cắt tới hạn:

          • Kiểm tra lực cắt

          • V    0, 3f

          • V  M

            • Kiểm tra chọc thủng tại cột biên A

          • v  522, 54 kN

          • M  116, 32 kN.m

            • Xác định hệ số

          •   1    1  1

          • d  min(0, 8h , d )  0, 8.240  192mm

          • c  500mm

          • b1=c2 +d=500+192/2=596mm b2 =c2 +d=500+192=692mm

          • 1  1 

          • A  b .d  (b  2b ).d  (596  2.692).192  380160mm3

            • C  b1(b1  b2 )  596.(596  692)  407mm

            •  b 2.596  692

          • C  b  C  596  407  189mm

          • (c  d/2)d3 2d

          •  C3 )  (c  d)dC2

          • 500  192 / 2.1923

          • 6 6

          • 1893  4073   500  192.192.1892

          • 0, 38.116, 32.10

          • .189  1, 37 MPa

          • 380160 1,02.1010

          •  min 3, 5 và0, 083  s  1, 5 

          •   0, 083  sd  1, 5  0, 083  30.192  1, 5   0, 296

          •  2784 

          • Chọn   0, 296

          • 6200000

          • Ac 240.10000

          •  0,296.

          • V  1, 37MPa  ΦV  0, 75.2, 254  1,69MPa

            • Kết luận: Sàn đủ khả năng chịu cắt ở cột biên.

          •  711,82 kN

          • d  min(0, 8h , d )  0, 8.240  192mm

          • c  700mm

          • b1=c1+d=700+192=892mm b2 =c2 +d=700+192=892mm

          • 1  1

          • A  b .d  (2b  2b ).d  (2.892  2.892).192  685056mm3

          • C  C  b1  892  446mm

          • d(c  d)3 d3(c  d) d(c  d)(c  d)2

          • c 6 6 2

          • 6 6 2

          • V  M 711, 82.103

          •  V  u  v u C  

            • Xác định vc

          • 685056 9,16.1010

          •  min 3, 5 và0, 083  s  1, 5 

          •   0, 083  sd  1, 5  0, 083  40.192  1, 5   0, 285

          •  3968 

          • Chọn   0, 285

          • 6200000

          • Ac 240.10000

          •  0, 285.

          • V  1,29 MPa  ΦV  0, 75.2,2  1,65MPa

            • Kết luận

        • 3.11. KIỂM TRA ĐỘ VÕNG CHO SÀN

          • f  f  f  f

            • f1 - độ võng do tác dụng ngắn hạn của tồn bộ tải trọng

            • f3 - độ võng do tác dụng dài hạn của tải trọng dài hạn

            • Tính thành phần độ võng ngắn hạn do tồn bộ tải trọng tại giữa ơ bản

            • w.L4 46.100004.12

            • 0 384.E .I 384.23500.10000.2403

          • f1  f

          •  4, 4.0, 6.2  5, 28 mm

          • f1  f

          •  4, 4.0, 4.2  3, 52 mm

          • f2  f2

          • 1 2, 84.104  0, 89.104 .10000  0, 466 mm

            • ec K 2,764.106.23, 5.103

              • Góc xoay tại B

            •  M  (591,99  483, 62).105  4

            • ec K 5,16.106.23, 5.103

          •  5, 28  0, 466  5,7 mm

          • f  f  f  f  f

            • Tính thành phần độ võng ngắn hạn do tải dài hạn tại giữa ơ bản:

          • f  36 .9,7  7, 6 mm

            • Tính thành phần độ võng dài hạn do tải trọng dài hạn tại giữa ơ bản:

          • f  C .f  2.7, 6  15, 2 mm

            • Kiểm tra độ võng của sàn

          • f  f  f  f  9,7  7, 6  15, 2  17, 3 mm

          • f  L

          •  21mm

    • PHẦN 4: NHẬN XÉT VÀ CẢM NGHĨ VỀ MƠN HỌC CHUN ĐỀ KẾT CẤU BÊ TƠNG CỐT THÉP

Nội dung

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP HỒ CHÍ MINH KHOA XÂY DỰNG BỘ MƠN KẾT CẤU CƠNG TRÌNH TIỂU LUẬN KẾT THÚC HỌC PHẦN HỌC PHẦN: CHUYÊN ĐỀ KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THÉP LỚP HỌC PHẦN: 850002303 GVHD: Th.S TRẦN QUỐC HÙNG SVTH: ĐẶNG TRẦN TRUNG NGUYÊN MSSV: 17520800310 TP HỒ CHÍ MINH, THÁNG 12/2021 Chuyên đề bê tơng cốt thép – học kì I năm 2021 LỜI MỞ ĐẦU PHẦN 1: TỔNG QUAN VỀ KIẾN TRÚC CƠNG TRÌNH .5 1.1 ĐỊA ĐIỂM XÂY DỰNG 1.2 GIẢI PHÁP KIẾN TRÚC 1.2.1 Mặt phân khu chức 1.2.2 Mặt đứng 1.2.3 Hệ thống giao thông PHẦN 2: PHÂN TÍCH HỆ KẾT CẤU CHIU LỰC CỦA CƠNG TRÌNH 10 PHẦN 3: GIỚI THIỆU VỀ LÝ THUYẾT TÍNH TỐN VỀ KẾT CẤU ỨNG SUẤT TRƯỚC .11 CHƯƠNG I: ĐẠI CƯƠNG VỀ BÊ TÔNG CỐT THÉP ỨNG SUẤT TRƯỚC 11 CHƯƠNG II: THIẾT KẾ KẾT CẤU BÊ TÔNG ỨNG SUẤT TRƯỚC .15 CHƯƠNG 3: ÁP DỤNG LÝ THUYẾT ĐỂ TÍNH TỐN SÀN ỨNG LỰC TRƯỚC CHO CƠNG TRÌNH REETOWER 44 3.1 TÍNH TỐN TẢI TRỌNG CHO CƠNG TRÌNH REETOWER .44 3.1.1 Tải trọng thường xuyên lớp cấu tạo sàn 44 3.1.2 Hoạt tải tác dụng lên sàn 46 Chuyên đề bê tông cốt thép – học kì I năm 2021 3.1.3 Tải trọng gió 46 3.2 SỐ LIỆU TÍNH TỐN 49 3.2.1 Tiêu chuẩn thiết kế 49 3.2.2 Lựa chọn vật liệu 49 3.2.3 Kích thước sơ 51 3.3 LỰA CHỌN THÔNG SỐ CÁP 53 3.3.1 Lựa chọn tải trọng cân ứng lực trước sàn 53 3.3.2 Xác định khoảng cách từ tâm cáp đến mép sàn 53 3.3.3 Xác định cao độ cáp hình dạng cáp sàn 55 3.4 TÍNH ỨNG SUẤT HỮU HIỆU TRONG CÁP 57 3.4.1 Chọn ứng suất trước ban đầu 57 3.4.2 Tính tổn hao ứng suất 57 3.4.3 Tính ứng suất hữu hiệu cáp 60 3.5 XÁC ĐỊNH SỐ LƯỢNG VÀ BỐ TRÍ CÁP ỨNG LỰC TRƯỚC TRONG SÀN 60 3.5.1 Tính số lượng cáp cần thiết dải sàn khung tương đương trục .60 5.3.2 Các tổ hợp tải trọng theo tiêu chuẩn ACI 318M-08 64 3.5.2 Kết nội lực 65 3.6 KIỂM TRA ỨNG SUẤT CỦA BÊ TÔNG 67 3.6.1 Tại giai đoạn truyền ứng lực trước (lúc buông neo) 67 Chuyên đề bê tông cốt thép – học kì I năm 2021 3.6.2 Giai đoạn sử dụng 68 3.7 TÍNH TỐN CỐT THÉP THƯỜNG GIA CƯỜNG 73 3.8 KIỂM TRA NỨT 74 3.9 KIỂM TRA KHẢ NĂNG CHỊU LỰC 75 3.10 KIỂM TRA KHẢ NĂNG CHỊU CẮT CỦA SÀN 78 3.11 KIỂM TRA ĐỘ VÕNG CHO SÀN 84 PHẦN 4: NHẬN XÉT VÀ CẢM NGHĨ VỀ MÔN HỌC CHUYÊN ĐỀ KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THÉP 90 LỜI MỞ ĐẦU Với xu tồn cầu hóa phát triển mạnh mẽ theo lĩnh vực kinh tế, xã hội, trị diễn với tốc độ chóng mặt mơi trường cạnh tranh khốc liệt Để thích ứng với xu hướng này, cá thể liên quan đến lĩnh vực phải tìm cách đổi mới, bắt kịp với xu hướng nhất, đại hóa mặt để tìm chỗ đứng Ngành xây dựng không ngoại lệ Nhu cầu nhà ở, văn phòng, trung tâm thương mại,… ngày gia tăng yêu cầu kiến trúc, thẩm mỹ ngày cao, yêu cầu không gian rộng lớn khách hàng khiến thiết kế thông thường với bước cột 4-5m trở nên lạc hậu Chính vậy, cơng ty xây dựng, chủ thầu áp dụng công nghệ xây dựng truyền thống tồn hàng thập kỉ nước ta Sự cạnh tranh phương án thiết kế, thời gian thi công, giá thành cơng trình,… với hình thành phát triển hàng loạt công ty thiết kế, thi công, học hỏi công nghệ mới, thay đổi phát triển điều bắt buộc muốn tồn chiến Các công nghệ xây dựng thể ưu điểm vượt trội so với phương pháp truyền thống mặt Kết cấu chịu lực tốt với tiết diện kết cấu chịu lực nhỏ khiến cho khối lượng vật liệu phải dùng cho cơng trình giảm, trọng lượng cơng trình truyền xuống kết cấu móng từ giảm bớt Cơng nghệ xây dựng cho phép người xây dựng cơng trình thời gian ngắn Tất ưu điểm giúp giảm bớt chi phí xây dựng cách đáng kể Chính lý trên, em chọn tìm hiểu giải pháp kết cấu vượt nhịp lớn kết cấu BTCT với chút kiến thức ỏi mà em học tự tìm hiểu Cụ thể, em chọn nghiên cứu giải pháp kết cấu bê tông dự ứng lực (ứng suất trước) với cơng trình em sưu tầm cơng trình Ree Tower Hiện nay, bê tông cốt thép ứng suất trước ứng dụng hầu hết cơng trình cầu đường ngày phát huy ưu giải pháp dần sử dụng nhiều cơng trình nhà dân dụng, đặc biệt nhà cao tầng, Ưu điểm bật của bê tông cốt thép ứng suất trước khả vượt nhịp lớn, giảm chi phí xây dựng giảm chiều cao kết cấu cơng trình tận dụng khả chịu lực thép cường độ cao, có khả chống nứt chống ăn mòn tốt,… Bài tiểu luận phần lý thuyết bao gồm phần chính: đại cương bê tông cốt thép ứng suất trước thiết kế kết cấu bê tông ứng suất trước, viết dựa giáo trình tiêu chuẩn hành Việt Nam nước phát triển giới tiêu chuẩn Hoa Kỳ ACI 318, Eurocode PHẦN 1: TỔNG QUAN VỀ KIẾN TRÚC CƠNG TRÌNH 1.1 ĐỊA ĐIỂM XÂY DỰNG Nằm quận 4, cơng trình vị trí thống đẹp tạo điểm nhấn đồng thời tạo nên hài hoà, hợp lý đại cho tổng thể qui hoạch khu dân cư Cơng trình nằm trục đường giao thơng nên thuận lợi cho việc cung cấp vật tư giao thơng ngồi cơng trình Đồng thời, hệ thống cấp điện, cấp nước khu vực hoàn thiện đáp ứng tốt yêu cầu cho công tác xây dựng Khu đất xây dựng cơng trình phẳng, trạng khơng có cơng trình cũ, khơng có cơng trình ngầm bên đất nên thuận lợi cho công việc thi cơng bố trí tổng bình đồ 1.2 GIẢI PHÁP KIẾN TRÚC 1.2.1 Mặt phân khu chức Mặt cơng trình hình chữ nhật, chiều dài 60 m, chiều rộng 30 m chiếm diện tích đất xây dựng 1800 m2 Cơng trình gồm 10 tầng tầng hầm Cốt ±0,00 m chọn đặt mặt sàn tầng Mặt đất tự nhiên cốt -0,80 m, mặt sàn tầng hầm cốt -4,30 m chiều cao cơng trình 34,50 m tính từ cốt mặt đất tự nhiên Tầng hầm: Thang máy bố trí giữa, chỗ đậu xe ôtô xung quanh Các hệ thống kỹ thuật bể chứa nước sinh hoạt, trạm bơm, trạm xử lý nước thải bố trí hợp lý giảm tối thiểu chiều dài ống dẫn Ngoài ra, tầng ngầm cịn có bố trí thêm phận kỹ thuật điện trạm cao thế, hạ thế, phịng quạt gió Tầng lững: Gồm sảnh đón, văn phịng ban quản lý Tầng – 8: Bố trí khu vực văn phịng cho th 1.2.2 Mặt đứng Các cơng trình thương mại cao tầng cơng trình ảnh hưởng lớn đến cảnh quan thị Do thiết kế cơng trình tính thẩm mỹ u cầu đáng ý Sử dụng, khai thác triệt để nét đại với cửa kính lớn, tường ngồi hoàn thiện lớp đá Granit đen mặt bên, mặt đứng hình thành với xen kẽ lam đá Granit đen tạo nên chắn, ấn tượng đại cho tòa nhà 1.2.3 Hệ thống giao thông Giao thông ngang đơn nguyên hệ thống hành lang Hệ thống giao thông đứng thang thang máy, bao gồm thang bộ, thang máy Thang máy tập trung nhà, văn phịng bố trí xung quanh nên khoảng lại ngắn nhất, tiện lợi, hợp lý đảm bảo thơng thống MẶT BẰNG TẦNG ĐIỂN HÌNH CỦA CƠNG TRÌNH REE TOWER v f

ĐỊAĐIỂMXÂYDỰNG

Nằm tại quận 4, công trình ở vị trí thoáng và đẹp sẽ tạo điểm nhấn đồng thời tạo nên sự hài hoà,hợp lý vàhiệnđạicho tổng thểquihoạch khu dân cư.

Công trình tọa lạc trên trục đường giao thông chính, tạo điều kiện thuận lợi cho việc cung cấp vật tư và giao thông ngoài công trình Hệ thống cấp điện và cấp nước trong khu vực đã được hoàn thiện, đáp ứng đầy đủ mọi yêu cầu cho công tác xây dựng.

Khu đất xây dựng có mặt bằng phẳng, không có công trình cũ hay công trình ngầm dưới lòng đất, tạo điều kiện thuận lợi cho việc thi công và bố trí tổng bình đồ.

GIẢIPHÁPKIẾNTRÚC

Mặt bằng công trình hình chữ nhật, chiều dài 60 m, chiều rộng 30 m chiếm diện tích đất xây dựng1800m 2

Côngtrình gồm10tầngvà1tầng hầm.Cốt±0,00m đượcchọn đặttại mặtsàntầngtrệt Mặtđấttự nhiên tại cốt - 0,80 m, mặt sàn tầng hầm tại cốt -4,30 m chiều cao công trình 34,50 m tính từcốt mặtđấttựnhiên.

Tầng hầm được thiết kế với thang máy đặt ở giữa và khu vực đậu xe ô tô xung quanh Các hệ thống kỹ thuật như bể chứa nước sinh hoạt, trạm bơm và trạm xử lý nước thải được sắp xếp hợp lý nhằm giảm thiểu chiều dài ống dẫn Bên cạnh đó, tầng ngầm còn tích hợp các thiết bị kỹ thuật điện như trạm cao thế, hạ thế và phòng quạt gió.

Tầng trệt và lững: Gồm các sảnh đón, các văn phòng ban quản lý.Tầng 1 – 8:Bốtrícáckhuvựcvăn phòngcho thuê.

Các công trình thương mại cao tầng là một trong những công trình ảnh hưởng lớn đến cảnh quancủa đôthị.Dođókhithiếtkếcôngtrình tính thẩmmỹ làmột trong nhữngyêu cầuđángchú ý.

Cửa kính lớn và tường ngoài hoàn thiện bằng đá Granit đen mang đến vẻ hiện đại cho toàn nhà Sự kết hợp giữa các lam và đá Granit đen tạo nên sự chắc chắn, ấn tượng và phong cách hiện đại cho kiến trúc.

Hệ thống giao thông đứng là thang bộ và thang máy, bao gồm 2 thang bộ, 4 thang máy

Thangmáy tập trung ở giữa nhà, văn phòng bố trí xung quanh nên khoảng đi lại là ngắn nhất, rất tiện lợi,hợp lý vàđảmbảo thông thoáng.

 Hệ kết cấu của công trình Ree Tower là hệ kết cấu cơ bản bao gồm: Kết cấu bên trên làkhungchịulựcbaogồmhệcộtdầmsàn và kếtcấumóng.

Hệ khung chịu lực chính của công trình bao gồm cột, dầm và sàn bê tông cốt thép đổ tại chỗ với bước cột 10m Tiết diện cột lớn nhất là 80x80 cm, trong khi sàn được thiết kế là sàn ứng lực trước căng sau với bề dày 24 cm.

- Chịu tải trọng do phần khung truyền xuống Với địa chất của quận 4 chủ yếu là những lớpđấtyếuởbêntrên,cộngvớitảitrọngcủa côngtrìnhlà lớnnênkếtcấumóng củacô ngtrình ReeTowerlàhệ cọckhoan nhồiđường kínhD = 80 (cm)

GIỚI THIỆU VỀ LÝ THUYẾT TÍNH TOÁN VỀ KẾT CẤU ỨNG SUẤTTRƯỚC

Bê tông có cường độ cao và dẻo dai khi chịu nén, nhưng lại yếu và giòn khi chịu kéo Để cải thiện khả năng làm việc của bê tông, biện pháp nén trước thường được áp dụng cho những vùng bê tông chịu kéo dưới tác động bên ngoài Việc nén trước tạo ra kết cấu bê tông dự ứng lực, trong đó bê tông được nén trước để nâng cao khả năng chịu lực Cụ thể, trước khi chịu tải trọng, miền bê tông chịu kéo của kết cấu bê tông ứng suất đã được tạo ứng suất nén trước nhằm cân bằng phần lớn hoặc toàn bộ ứng suất kéo do tải trọng gây ra.

Việc tạo ứng suất nén trước trong bê tông được thực hiện bằng cách kéo cốt thép cường độ cao tại vùng chịu kéo do tải trọng Cốt thép co lại nhờ tính đàn hồi, tạo ra lực nén lên bê tông thông qua lực bám dính hoặc neo cốt thép Trước khi chịu tải trọng, cốt thép đã chịu ứng suất kéo và bê tông chịu ứng suất nén Ứng suất nén trước giúp triệt tiêu phần lớn hoặc toàn bộ ứng suất kéo do tải trọng, cho phép kết cấu chịu được tải trọng lớn hơn so với các kết cấu bê tông cốt thép thông thường cùng kích thước.

Việc tạo ứng suất nén trước trong bê tông được thực hiện bằng cách kéo cốt thép cường độ cao ở vùng chịu kéo do tải trọng Cốt thép co lại do tính chất đàn hồi, tạo ra lực nén lên bê tông thông qua lực bám dính hoặc neo cốt thép tại hai đầu cầu kiện Trước khi chịu tải trọng, cốt thép đã chịu ứng suất kéo và bê tông đã chịu ứng suất nén Ứng suất nén trước giúp triệt tiêu phần lớn hoặc toàn bộ ứng suất kéo do tải trọng, cho phép kết cấu chịu được tải trọng lớn hơn nhiều so với kết cấu bê tông cốt thép thông thường có cùng kích thước.

Bê tông cốt thép ứng suất trước được phân loại thành hai loại chính dựa trên thời điểm căng thép: bê tông cốt thép ứng suất trước căng trước và bê tông cốt thép ứng suất trước căng sau.

Bê tông cốt thép ứng suất trước căng trước được thi công bằng cách căng cốt thép trước khi đổ bê tông Sau khi bê tông đông cứng và đạt cường độ nhất định, cốt thép sẽ được buông ra Nhờ tính chất đàn hồi, cốt thép co lại, tạo ra lực nén lên bê tông thông qua lực bám dính giữa bê tông và cốt thép.

Bê tông ứng suất trước căng sau được thi công theo trình tự căng cốt thép sau khi đổ bê tông Khi bê tông đã đông cứng và đạt cường độ nhất định, quá trình căng và neo chặt cốt thép tại đầu cấu kiện sẽ được thực hiện Cốt thép căng có xu hướng co lại, tạo ra lực nén lên bê tông thông qua các neo tại hai đầu cấu kiện và lực bám dính giữa bê tông và cốt thép.

Bê tông cốt thép ứng suất trước được phân loại thành hai loại chính dựa trên vị trí của cốt thép ứng suất: bê tông cốt thép ứng suất trước căng trong và bê tông cốt thép ứng suất trước căng ngoài.

Bê tông cốt thép ứng suất trước được phân loại thành hai loại dựa trên vị trí của cốt thép ứng suất: bê tông cốt thép ứng suất trước căng trong và bê tông cốt thép ứng suất trước căng ngoài.

Bê tông cốt thép ứng suất trước căng ngoài là cấu kiện mà cốt thép ứng suất trước được đặt bên ngoài, giúp truyền lực lên cấu kiện thông qua các neo cốt thép ở hai đầu.

Sử dụng cốt thép cường độ cao mang lại hiệu quả kinh tế vượt trội nhờ vào việc giảm chiều cao kết cấu và chi phí vật liệu Việc áp dụng cốt thép cường độ cao giúp giảm hàm lượng cốt thép cần thiết, từ đó giảm chi phí vật liệu và thi công Đồng thời, bê tông cường độ cao với ứng suất nén trước có khả năng cân bằng ứng suất kéo do tải trọng, cho phép thiết kế tiết diện các cấu kiện nhỏ hơn so với bê tông cốt thép thông thường Kết quả là, việc giảm kích thước tiết diện không chỉ tối ưu hóa chiều cao kết cấu mà còn giảm thiểu chi phí tổng thể cho công trình.

Việc sử dụng vật liệu cường độ cao và bê tông được tạo ứng suất nén trước giúp cân bằng ứng suất do tải trọng, cho phép kết cấu bê tông cốt thép ứng suất trước chịu tải trọng và vượt nhịp lớn hơn so với kết cấu bê tông cốt thép thông thường Điều này không chỉ tăng khả năng chịu lực mà còn cải thiện tính thẩm mỹ cho công trình.

Bằng cách bố trí cốt thép ứng suất trước hợp lý, chúng ta có thể tạo ra các cấu kiện bê tông cốt thép ứng suất trước với ứng suất kéo rất nhỏ, giúp ngăn chặn sự nứt nẻ của bê tông Điều này không chỉ đảm bảo khả năng chống thấm mà còn bảo vệ cốt thép khỏi sự ăn mòn do tác động của môi trường Nhờ những ưu điểm này, bê tông cốt thép ứng suất trước thường được sử dụng trong các công trình yêu cầu tính chống thấm cao, như bể chứa chất lỏng, chất khí và ống dẫn có áp lực.

Bê tông ứng suất trước giúp giảm thiểu hoặc triệt tiêu vết nứt do tải trọng, cho phép tạo ra các cấu kiện mảnh hơn Chẳng hạn, tỷ lệ chiều dày/chiều cao của các bản sàn một phương có thể đạt 45/1, vượt hơn 60% so với bản sàn không dự ứng lực Đối với một chiều dài nhịp cố định, lượng bê tông trong bản dự ứng lực chỉ bằng khoảng 2/3 lượng bê tông trong bản không dự ứng lực Dưới đây là một số ví dụ về các kết cấu bê tông dự ứng lực để minh họa.

Tại các nước phát triển, hàng năm có hàng chục triệu mét vuông sàn được xây dựng bằng bê tông dự ứng lực kéo sau Phương pháp này cho phép sử dụng các bản mỏng hơn, giúp giảm chiều cao công trình, trọng lượng bản thân, cũng như tiết kiệm chi phí cho việc che phủ, làm nóng và điều hòa nhiệt độ.

Kết cấu bê tông ứng lực đã phát triển mạnh mẽ tại châu Âu, đặc biệt ở Pháp, Bỉ, Anh, Đức và Thụy Sỹ, với 350 trong số gần 500 cầu được xây dựng ở Đức từ năm 1949 đến 1954 là bê tông ứng suất trước Ở Liên Xô cũ và Cộng hòa Liên bang Nga hiện nay, các cấu kiện bê tông đúc sẵn như tấm sàn từ 6m và dầm có khẩu độ lớn từ 18m trở lên cũng được quy định sử dụng bê tông ứng suất trước Tại châu Á, đặc biệt ở các nước phát triển như Trung Quốc, Singapore và Thái Lan, bê tông ứng suất trước được ứng dụng rộng rãi nhờ vào việc sản xuất thép cường độ cao và các loại cáp ứng lực trước với chi phí hợp lý Ví dụ, ở Indonesia, 80% khối lượng kết cấu nhà cao tầng sử dụng bê tông ứng suất trước, trong khi nhiều công trình 30-40 tầng tại Thái Lan cũng áp dụng công nghệ này.

SUẤTTRƯỚC

ÁP DỤNG LÝ THUYẾT ĐỂ TÍNH TOÁN SÀN ỨNG LỰC TRƯỚCCHOCÔNGTRÌNH REETOWER

Tĩnhtảiphụthuộcvàocáclớpcấutạosàn.Trongđồán,phânbốcáclớpcấutạosànđượcchọnđiển hìnhnhư sau:

Vănphòng làmviệc 2.00 1.20 2.40 Đốiv ớ i s à n t ầ n g m á i t h ì t h e o t i ê u c h u ẩ n l ấ y 7 5 d a N / c m 2 v à h o ạ t t ả i t í n h t o á n l ấ y 9 0 daN/cm 2

Tácđộngcủa giólên côngtrìnhmangtính chất củatải trọngđộngvà phụthuộccác thôngsốsau:

- Thông sốvề dòngkhí:Tốc độ,áplực, nhiệt độ,hướnggió.

- Thôngsốvậtcản: hìnhdạng,kích thước,độnhámbềmặt.

Giótác độnglên côngtrình gồm2thành phần:

CôngtrìnhReetowervớichiềucaotổngcộngkểtừcốt0,00là33,70mnhỏhơn40mnênkhôngcần xétđếnyếu tố gióđộng.

Giá trị tiêuchuẩnthànhphần tĩnhtảitrọng gióW ởđộ caozso vớimốc chuẩnxácđịnh theocôngthức: WW K.C

- W0là giá trị áp lực gió tiêu chuẩn; Công trình xây dựng ở quận 4, TP Hồ Chí Minh, thuộcvùngII–A,địa hình loại C (Tra Bảng TCVN 2737-1995[Error: Reference source notfound]),W0= 83(kG/m 2 )

- Klà hệsốtính đếnsựthay đổiáplực giótheo độcao(Trabảng5TCVN2737-1995)

Khung truùc 1 Khung truùc 2 Khung truùc 3 Khung truùc 4 Khung truùc 5 KhungKhung truùc 6truùc 7

ThamkhảocatologuecủaVSL[Error:Referencesourcenotfound],sinhviênchọnđầuneoS12.7-12.9,sốcáp trong 1bọclà4,kíchthược vỏbọcGxHpx19mm.

ThépAII(≥10):Rs(0Mpa,Rsc(0Mpa,Rsc"5Mpa.

Dođótiết diện cộtsơbộcủa tầng hầmchọnlà 800x800mm.

Trong trường hợp này tầng điển hình mà sinh viên cần thiết kế là sàn tầng 2 thì kích thước cột sơbộchọnlà:cộtgiữa700x700mm,cộtbiên 500x500mm.

ThamkhảotiêuchuẩnACI318M-08thìđối với sànứnglực trướckhôngcómũ cộtthì chọn h1 L

Tuynhiêntheo mộtsốtài liệucủaMỹthìchiều dàysànmỏnghơn: hs=(1/451/50)L Dođó: h1

3.3.1 Lựachọntảitrọngcânbằng củaứnglựctrướctrongsàn Đối với kết cấu sàn cho nhà văn phòng có hoạt tải không lớn thì thường chọn tải trọng cân bằngWbal=(0,8÷1)x TTBT bal 0,9.65,40kN/m 2

3.3.2 Xácđịnhkhoảngcáchtừtâmcápđếnmépngoàicủasàn Đặt cáp theo phương dọc nhà trục 1-7 ở dưới, cáp theo phương ngang nhàtrục A-Dở trên.

- Chọnthộpgiacường đườngkớnhịmmtại nhịpvàịmm tạiđầucột.Bốtrínhư hình dướiđây:

Từh ì n h 3chúngta cóthể xácđịnhđược khoảngcách từtâmcáp đếnmép ngoàicủa sànnhưsau:

 q 1 ,q 2 ,q 3 làgiátrịxácđịnhvịtrícápđượcchọntrướcdựavàokhoảngcáchtừmépsàn đến trọng tâm cáp.

Từcáccôngthứctrên tatính được cácthông sốcủa cáptrongdảisàncủakhungtươngđươngtrục2vàtrong dảisàn khung tươngđươngtrục.

Bảng8:Các thôngsốxácđịnh caođộcáp theophương trục2

Bảng9:Các thôngsốxácđịnh caođộcáp theophương trụcB

Theomục18.5tiêuchuẩnACI318M-08,ứnglựctrướcbanđầukhôngđượcđạttới94%f py, đồngthời không lớn hơn80% f pu

Theomục18.6.2tiêuchuẩnACI318M-08,độlớncủalựcứnglựctrướcP px tạivịtrícáchđầucăngmộtkhoảngl px là:

Ppx Pepj (Kl px  p  px )

Chọncáp 7sợiđặt trongvỏkimloại dẻo,loại cáp270-Kcóđộchùngứngsuất bìnhthường, tra bảngR18.6.2tiêuchuẩnACI318M-08thìK=0,004vàμ p =0,2

Tính  p t he o côngthứcgầnđúngnêutrongphụlụcBCalculationof PrestressLosescủaTR43[Error:

Với chiều dài của cáp là 30m, do đó sinh viên bố trí một đầu neo cố định một đầu neo sống.Tính gócchuyểnhướng củacáp: masá t a1118

0,176rad p 10000 Dođóứngsuấttrong cáptại đầuneocố định(trục D):

)  1 13 9 5 ( 10,129) 1 1237 MPa px pj px pp x

Vậytổn haodomasát trêntổng chiềudài cáp:

Tuy nhiên vì tổn hao trên chiều dài cáp là khác nhau, nhưHình 8.Do đó sinh viên lấy giá trị trungbình vàbằng 158/2 y Mpa

Với chiều dài của cáp là 60m, do đó sinh viên bố trí hai đầu neo sống.Tính gócchuyểnhướng củacáp:

0,176rad p 10000Dođóứngsuấttrong cáptại đầuneocố định(trục D): f pe pe

P P(1Kl ) 1 1395.(10,13) 1 1235MPa px pj px pp x

(Vìcáp đượccăngtừ2đầunêntổnhaoma sátchỉ tínhcho chiều dàibằngl/20m).Lấy giátrịtrung bìnhvàbằng 160/2 MPa)

Tổngtổnhaocủa cáptrong dảisànkhungtương đươngtrục 2bằng:

Tổngtổnhaocủa cáptrong dảisànkhungtương đươngtrục Bbằng:

3.4.3 Tínhứngsuấthữuhiệutrongcáp Ứngsuất hữuhiệucủa cáptrong dảisànkhungtương đươngtrục 2:

113952861109MPa Ứngsuất hữuhiệucủacáptrong dảisànkhungtương đươngtrục B:

3.5.1 Tínhsốlượngcápcầnthiết trongdảisànkhungtươngđươngtrụcLực cănghiệu quảcủa 1cáp (saukhitrừtổngtổn haoứng suất)

155kN pe 1000 Ứnglực trước yêucầu trên1m bềrộngsàn

31,68cáp Đểtránh cắt cápvàtạo cáchốckéocáp gâykhothi côngthì ởđâysinhviện chọnsốcápchotoàndải sàn bềrộng 10mtrongkhungtương đươngtrục2 là40cáp.

- Lựccănghiệu quảcủa 1cáp(saukhitrừtổngtổnhao ứngsuất)

- Ứnglực trước yêucầu trên1m bềrộngsàn

/m be àr ộ ng sa ứn

31,68cáp Đểtránh cắt cápvàtạo cáchốckéocáp gâykhothi côngthì ởđâysinhviện chọnsốcápchotoàndải bềrộng 10mtrongkhung tươngđươngtrụcBlà40 cáp.

Số lượng cáp trong dải sàn theo hai phương là giống nhau, với độ lệch cáp tương tự ở nhịp giữa, trong khi nhịp biên có sự sai khác không đáng kể Vì vậy, sinh viên chỉ cần kiểm tra ứng suất cho khung tương đương trục 2.

Hình9: Sơ đồtĩnhtải tiêuchuẩntác dụngvàokhungtươngđươngtrục2

186 kN/m 248 kN/m 271 kN/m 271 kN/m 248 kN/m

Theo tiêu chuẩn ACI318M-08, trong trường hợp hoạt tải lớn hơn 75% tải trọng tính toán, cần xem xét các trường hợp chất tải Ngược lại, nếu hoạt tải nhỏ hơn 75%, chỉ cần xem xét tĩnh tải Trong tình huống này, tĩnh tải gấp 4 lần hoạt tải, vì vậy sinh viên chỉ cần tập trung vào một trường hợp hoạt tải chất đầy.

Theo tiêu chuẩn ACI 318M-08, trong quá trình phân tích sự làm việc của sàn ứng lực trước, cần thực hiện tính toán và kiểm tra dựa trên các "tổ hợp tải trọng" phù hợp với từng giai đoạn làm việc của sàn.

Thuật ngữ“tổhợptải trọng”mà sinhviên sửdụngởđây chotiêu chuẩnACI318M-08 ởđâylàcó khác với thuật ngữ “tổ hợp tải trọng” trong tiêu chuẩn TCVN 2737-1995 Theo ACI 318 thìphân thành 2 loạitảitrọng:

Tảitrọng khôngnhânhệsố(unfactoredloads),trongtiêu chuẩnTCVN2737-1995gọi làtải trọngtiêu chuẩn.

Tải trọng nhấn mạnh (factored loads) trong tiêu chuẩn TCVN 2737-1995 được gọi là tải trọng tính toán Trong khi đó, tiêu chuẩn ACI 318 cho phép tải trọng tính toán bao gồm nhiều tải trọng tiêu chuẩn nhân với hệ số vượt tải khác nhau, ví dụ: 1.2*DL + 1.6*LL Ngược lại, trong TCVN 2737-1995, tải trọng tính toán chỉ bao gồm một tải trọng tiêu chuẩn nhân với hệ số vượt tải; nếu có nhiều tải tính toán thì được gọi là tổ hợp tải trọng Điều này có nghĩa là tiêu chuẩn ACI 318M-08 không sử dụng thuật ngữ tổ hợp tải trọng như TCVN 2737-1995 mà thay vào đó là tải nhân hệ số hay tải tính toán Tuy nhiên, sinh viên vẫn thường sử dụng thuật ngữ "tổ hợp tải trọng" do sự quen thuộc với TCXDVN.

Sauđây làcáctổhợp tảitrọngcầnphải tínhtoánkiểm trađốivới sànứnglựctrước khikhôngxétảnh hưởng củatảitrọngngang như gió, độngđất…

Trong trường hợp mà tổn hao được xác định bằng cách tra bảng thì khi đó cho phép thay tổ hợptrên bằng tổ hợpsau:

- PT*làtải trọngdoứnglựctrướcgâyra sau khitrừtổn hao ngắn hạn;

- DLlàtỉnhtảitiêuc hu ẩn tácdụnglênsàn (tảitrọngbảnthânsàn,lơpho àn thiệ n,vách ngăn…);

- PTlàtảitrọngdoứnglựctrướcgâyrasaukhitrừtổngtổnhaoứngsuất(gồmtổnhaong ắn hạn và dàihạn);

Thành phần thứ cấp là thành phần phụ sinh ra ngoài ý muốn của thiết kế và có hại cho kết cấu,trong hầuhếtcác trườnghợpthìnólàmgiảm mômen gốivàtăngmômen nhịp.

Khi một cấu kiện đã được ứng lực trước, hình dạng của nó sẽ thay đổi, dẫn đến việc co ngắn và cong vênh Sự thay đổi này làm cho trọng tâm của cáp khác với trọng tâm thiết kế ban đầu Do đó, cáp sinh ra các phản lực để chống lại sự thay đổi này, bao gồm phản lực thức cấp và phản lực thức cấp sinh ra mômen thức cấp trong kết cấu.

Sau đây chỉ là một số biểu đồ mômen của các thành phần tải trọng khi giải bằng phần mềm Sap2000ver.10.(Chitiếthơnxemquyển phụ lục).

Hình14: M ô m e n dotảiứnglựctrướctạigiai đoạnsửdụng(PT) ci f c ' 20

Xéttổhợptải trọng baogồmdotrọnglượng bảnthân vàdolực căngsaukhi trừtổnhao ngắnhạn. 1.0*DL * 1*PT *

Hình 16: Mômendo 1.0*DL1.0*LL1.0*PT

Mômen tính tại tâm cột thường lớn, do đó cần kiểm tra ứng suất tại mặt cột theo tiêu chuẩn ACI 318M-08 Đối với cột giữa có tiết diện 700x700 mm, nội lực cần được lấy cách tâm 350 mm Kết quả kiểm tra sẽ được trình bày như sau: max c.

Hình18: Mômendo 1.0*DL0.3*LL1.0*PT lấynhịptại mặtcột

Tươngtựnhưtrênchúngta phảilấykết quảmômen tạimặt cộtvàkết quả:

A Tại các gốitựa trụcA,B,C,D Ởvùngchịumomenâmởtrêngốitựa,diệntíchcốtthéptốithiểumỗiphươnglà:As=0,00075Acf,trong đó Acflà tiết diện mặt cắt ngang lớn nhất của dải dầm bản trong 2 khung tương đương Dođó:

Lượngcốt thépgia cườngởtrênbốtrítrongkhoảng lớnhơn c2.1,5.h7002.1.5.2401420mm Dođó:

B Tạicácnhịp Ởvùngmomen dương,khi ứngsuất kéotrongbê tôngtại giai sửdụngvượtquá

- N c -lựckéotrongbêtôngởgiaiđoạnsửdụng.f y -giớihạnchảycủacốtthépthường,lấy không lớn hơn 420 Mpa Ứngsuất kéotrongbêtông

TheoACI318M-08[Error:Reference sourcenotfound]thìyêucầuđặtthéptốithiểu tạicác nhịp A

Tacó:fc,2Mpa,ft=2,38Mpa,fy)5Mpavàh$0m

Vìtheo tiêu chuẩnACI318M-08sànbêtôngƯLTtheohai phươngđượcthiết kế theonhómUvới f0,5

f0,5 Nhưđãtính toánởtrênthì thỏa mãnđiều kiệnvề ứngsuấtchophép t , do đó không cần kiểm travới nứtvà đồngthời khitính độvõngcũngvới tiết diện khôngnứt. s

- Tính toánởgiai đoạn tớihạn vớicác t ổ hợp sau:

- PT-tảitrọngdoứnglực trước gâyrasaukhitrừ tổngtổnhaoứngsuất

Các momen thứ cấp được tạo ra bởi các phản lực tại các gối dầm và không phụ thuộc vào tải trọng giữa các gối, vì vậy đường momen thứ cấp luôn là đường thẳng giữa các gối Để tính toán momen thứ cấp một cách đơn giản, ta có thể lấy momen cân bằng của cấu trúc trừ đi thành phần sơ cấp, từ đó thu được thành phần thứ cấp.

Mbal là mômen của ứng lực trước trong giai đoạn sử dụng, được xác định tại mặt cột thực F đại diện cho lực kéo căng của cáp trong giai đoạn này, trong khi e là độ lệch tâm của cáp M2 là thành phần mômen thứ cấp của cáp ứng lực trước.

M2=Mbal-F.e(kN.m) 117.45 151.04 153.78 153.78 151.04 117.45 Sauđây làlà biểuđồmômen dothanh phầnthứcấp:

Saukhi tínhđượcthành phầnmômenthứcấp, chúngtatiến hànhtổhợpmômenlại như2 bảngsau:

Bảng11:Bảngtổhợpmômenchotrường hợp1,2*DL+1,6*LL+1,0*HPT

GỐI NHỊP GỐI GỐI NHỊP GỐI GỐI NHỊP GỐI

Bảng12:Bảng tổhợpmômenchotrườnghợp 1,4*DL+1,0*HPT

GỐI NHỊP GỐI GỐI NHỊP GỐI GỐI NHỊP GỐI

Từ2bảntổhợpnội lựctrêntathấytrườnghợp1.2*DL1.6*LL1.0*HPTlà nguyhiểmnhất.Dođóchỉcần kiểm travàtính toán điềukiệnkhảnăngchịu lựcvới trường hợpnàylàđủ.

Hình21: Sơđồứngsuấtđể xácđịnhmomengiớihạn Điềukiệnđảmbảokhảnăngchịulựccủacấukiệntheo ACI318M-08:

- A p s 40.1405600mm 2 fpslàứngsuấttrongthépƯLTgầnđạttớicườngđộgiớihạncủanótạiđiểmpháhoạicủadầmchịu uốn vàđượctính theocông thứcsau:

-  p =0,4chosợivàcáp(stress-relieved):(f py /f pu =0,9 0 , 8 5 )

Từnhữngcôngthứctrênta cóbảngkiểmtra cườngđộchịu lựccác điểm nguyhiểmnhưsau:

KIỂMTRA (MPa) (MPa) (mm2) (mm) (mm) (MPa) (mm) (kN.m) (kN.m)

GỐI BvàC 25 295 2464 203 165 1638.98 46.61 1170.96 954.76 OK NHỊPABvà CD 25 295 3167 204 185 1662.87 48.22 1364.83 887.97 OK

Kếtluận Đặt thép16ϕ14a100 ởgốivà ϕ12a300ởnhịp đủkhảnăngchịu lực.

Bảng14:B ả n g tổhợpmômen chotrường hợp1,2*DL+1,6*LL+1,0*HPT

Bảng15:Bảng tổhợpmômenchotrườnghợp 1,2*DL+1,6*LL+1,0*HPT

Từbảntổhợp nộilựctalấytiết diện vớilực cắtnguyhiểm nhấttại v522,54kN v711,82kN cộtbiênlà u vàtạicộtgiữa u

Tạicột biênmột phầncủa tổngmômen được truyềntới cộtdođộlệch tâm củamặt cắttới hạnvới trụctheotỷlệ

1 1 1 vàmặt cắttới hạnlấytại vịtríd/2từmặtcôt. Trongđó,dlàchiềucao làmviệccủa cấukiện. dmin(0,8h,d)0,8.240192mm d2403014196mm c 500mm c 500mm b 1 =c 2 +dP0+192/2Y6mm b2dP0+192i2mm

Xácđịnhhệsốv dmin(0,8h,d)0,8.240192mm d2403014196mm c 700mm c 700mm b 1 =c 1 +dp0+1922mmb

Do chiều dày sàn sinh viên đã chọn lớn hơn theo yêu cầu tối thiểu để thỏa độ võng trong tiêuchuẩnACI318M-08và theoBijanO Alamithì trongtrườnghợpsànứnglực trướcđược chọn

45n trongkhoảng  (vớiLnlàchiềudàicủanhịptínhtừmépcộtđếnmépcột)thìkhôngcần phảikiểmtrađộ võng.

Tuy nhiên để có tính thực hành và minh họa cho phần cơ sở lý thuyết của tiểu luận này, sinh viênxin trìnhbàycáchkiểmtra mộtcách gần đúngchosànứnglựctrướcnhưsau: cc s y

OÂsa ứn c a àn kie ồm tra ủ o ọvo ừng

Khi các ô sàn có kích thước đồng nhất và không có dầm biên, độ võng lớn nhất sẽ xuất hiện tại ô bản ở biên Vì vậy, sinh viên sẽ tiến hành tính toán độ võng cho ô bản có kích thước 10m x 10m như trong Hình 26.

Hình26: Vịtrí ôbảncầnkiểmtra độvõng Tínhthànhphầnđộvõng ngắnhạndotoànbộ tải trọngtạigiữaô bản

Trongđó,D:tĩnhtảitiêu chuẩn;LL:hoạt tảitiêu chuẩn;PT:tải trọngcânbằng củacáp.Nên:

Wnet0– 54 F kN/m Độvõngcủadải bảndotải trọng tiêuchuẩn khicoi haiđầu ngàmchặt dải cộttrên phươngy: w.L 4 46.10000 4 12 f  4,4mm

Coi một cách gần đúng, dải trên cột chiếm 60% và dải giữa nhịp chiếm 40% mômen của toàn bản Độ võng của dải trên cột và dải giữa nhịp theo phương y được biểu thị như sau: f1 = f.

Do hai đầu của dải bản phải chịu góc xoay, giữa dải bản xuất hiện thành phần độ võng do góc xoay này gây ra Cần lưu ý rằng góc xoay của đầu dải trên cột tương đương với góc xoay của đầu dải giữ nhịp và bằng góc xoay trung bình của cột Do đó, f2 = f2.

MAvàMBlầnlượt là mômen khôngcânbằngcủa khungtương đươngcủakhungtrục2tại trụcAvàtrụcB.

Trong trường hợp ô bản ở góc là hình vuông nên độ võng của các dải theo phương x cũng bằngvới phương y Do đó,độ võng tạigiữa ô bản tínhtheo côngthức: ff f f f

Theo tiêu chuẩn TCVN 2737 : 1995 thì hoạt tải dài hạn bằng 50% hoạt tải toàn phần.Khiđó tảitrọngdàihạn bằngD+0,5.LL+PT

Thành phần độvõng ngắn hạnΔ2d o t ả i t r ọ n gdàihạn: f3 6 9,7

Tínhthànhphầnđộvõng dàihạndotải trọng dàihạntại giữaô bản:

Thànhphầnđộ võng dàihạnΔ2d o t á cdụng củatảitrọng dàihạn: f C.f 2.7,615,2mm

Kiểmtrađộvõngcủasàn Độvõngtoàn phần ởgiữa ôbản ffff9,77,615,217,3mm

1 2 3 Độvõnggiới hạncủa sàntheomục9.5.2của tiêu chuẩnACI318M-08.

Vậy chiều dày sàn đã chọn là thỏa độ võng cho phép theo tiêu chuẩnACI318M-08.

NHẬN XÉT VÀ CẢM NGHĨ VỀ MÔN HỌC CHUYÊN ĐỀ KẾTCẤUBÊTÔNGCỐTTHÉP

Em xin chân thành cảm ơn thầy, Th.S Trần Quốc Hùng, vì đã dốc hết mình truyền tải những kiến thức bổ ích về kết cấu đặc biệt của bê tông cốt thép trong bối cảnh dịch bệnh phức tạp Dù chỉ gặp nhau qua màn hình máy tính, thầy đã giúp em ôn lại những kiến thức cần thiết về các học phần như kết cấu BTCT 1, 2 và kết cấu thép 1, 2 Những kiến thức quý báu mà thầy truyền đạt, cùng với sự giảng dạy tận tình và nhiệt huyết, đã giúp sinh viên ghi nhớ sâu sắc hơn.

Qua môn học chuyên đề kết cấu bê tông cốt thép, tôi đã hiểu sâu về kết cấu này, giải thích được các khái niệm và thuật ngữ liên quan đến bê tông ứng suất trước và bê tông cốt cứng Tôi nắm vững nguyên lý cấu tạo và tính toán các bộ phận kết cấu, cũng như các phương pháp căng trước và căng sau Bên cạnh đó, tôi đã tìm hiểu về các dạng kết cấu nổi tiếng trên thế giới và cách kiểm tra, tính toán, thiết kế các loại kết cấu đặc biệt như sàn ứng lực trước, kết cấu liên hợp thép – bê tông, mái vỏ mỏng và silo – bunke BTCT Tôi cũng phân biệt được ưu, nhược điểm của từng loại kết cấu để đưa ra phương án hợp lý cho công trình thực tế Đặc biệt, qua 5 tuần làm bài tiểu luận cuối kỳ về sàn ứng lực trước, tôi đã hình dung rõ các bước tính toán và kiểm tra theo tiêu chuẩn khác nhau, đặc biệt là tiêu chuẩn thiết kế bê tông cốt thép ACI-18 của Hoa Kỳ.

Trong quá trình hoàn thành bài tiểu luận, em đã nỗ lực cẩn thận nhưng vẫn có thể có những sai sót Em rất mong nhận được phản hồi từ thầy để cải thiện và hoàn thiện bài viết của mình một cách chính xác hơn Em xin chân thành cảm ơn thầy.

Ngày đăng: 16/03/2022, 18:00

HÌNH ẢNH LIÊN QUAN

Hình 15:Mômendo 1.0*DL * 1*PT * - TIỂU LUẬN KẾT THÚC HỌC PHẦN HỌC PHẦN CHUYÊN ĐỀ KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THÉP LỚP HỌC
Hình 15 Mômendo 1.0*DL * 1*PT * (Trang 71)
Hình 16:Mômendo 1.0 *DL1.0*LL1.0*PT - TIỂU LUẬN KẾT THÚC HỌC PHẦN HỌC PHẦN CHUYÊN ĐỀ KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THÉP LỚP HỌC
Hình 16 Mômendo 1.0 *DL1.0*LL1.0*PT (Trang 72)
Hình 19: Điềuchỉnhnộilựctạimặtcột - TIỂU LUẬN KẾT THÚC HỌC PHẦN HỌC PHẦN CHUYÊN ĐỀ KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THÉP LỚP HỌC
Hình 19 Điềuchỉnhnộilựctạimặtcột (Trang 76)

TỪ KHÓA LIÊN QUAN

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

w