CHƯƠNG 6: THIẾT KẾ SÀN TẦNG 3 - 18
6.2. LỰA CHỌN THÔNG SỐ CÁP
Bảng 6.3 – Bảng lựa chọn thông số cáp theo ASTM A416
Bảng 6.4 – Bảng lựa chọn thông số cáp theo ASTM A416
Loại cáp theo ASTM A416, Grade 1860 (270) ( T15)
Dcáp 15.24 mm
Giới hạn bền kéo đứt: fpu = 1860 MPa
Giới hạn chảy theo quy ước
(cường độ tiêu chuẩn): fpy = 1670 MPa
Diện tích bề mặt = 98,7 mm2
Diện tích Aps = 140 mm2
Mô đun đàn hồi: Es = 1,95.105 MPa
Độ giản dài tối đa sau 1000h
At 70% Post Tensioning = 2,5 %
Các thông số dùng trong thiết kế như sau:
Ma sỏt gúc (angular friction) : à = 0.20
Ma sát lắc (wobble friction) : = 0.0048 rad/m Độ tụt neo (draw-in) : 6 mm
Áp lực kích : min (0.80 fpu ,0.94 fpy)= 1488 Mpa Lực kéo cho mỗi tao cáp : 208 kN
6.2.1.2. Chọn cấu tạo đầu neo và lớp vỏ bọc
Tham khảo catologue của VSL [42], sinh viên chọn đầu neo S12.7-12.9 Số cáp trong 1 bọc là 4, kích thược vỏ bọc GxH=70x19 mm.
Số cáp trong 1 bọc là 4, kích thược vỏ bọc GxH=70x19 mm.
Hình 6.1 – Cấu tạo đầu neo và vỏ bọc (tham khảo catologue của VSL)
6.2.2. Lựa chọn tải trọng cân bằng của ứng lực trước trong sàn Dựa trên các kết quả tính Bảng 3.1, Bảng 3.2, Bảng 3.3,
Bảng 3.4, Bảng 3.5, Bảng 3.6:
Tĩnh tải hoàn thiện trên sàn SDL : 2,5 kN/m2 Hoạt tải trên sàn LL:48
Khu vực sàn WC, phòng ngủ, phòng khách : 1,5 kN/m2
Khu vực hành lang : 3 kN/m2
Tải tường xây trên sàn: nhập trực tiếp vào mô hình SAFE theo bản vẽ kiến trúc với trọng lượng riêng tường lấy bằng 18 kN/m2
Tải trọng gió: lấy từ kết quả mô hình ETABS Tải trọng động đất: lấy từ kết quả mô hình ETABS
Ghi chú: SDL là tĩnh tải chưa kể đến trọng lượng bản thân sàn, phần mềm tự tính.
6.2.3. Tổ hợp tải trọng
6.2.3.1. Tổ hợp kiểm tra ứng suất và cường độ Kiểm tra giai đoạn truyền ứng lực trước49 1.0 SW + 1.0 PT-Transfer
Kiểm tra giai đoạn sử dụng SLS50
48 Tra theo Điều 4.3.1, Bảng 3, TCVN 2737–1995: Tải trọng và tác động–Tiêu chuẩn thiết kế.[2]
49 Tra theo Điều R18.4.1, ACI 318M-11 [29]
50 Tra theo Điều R18.4.2, ACI 318M-11 [29]
1.0 D + 0,5 L + 1.0 PT-Final 1.0D + 1.0 L + 1.0 PT-Final
Kiểm tra giai đoạn tới hạn ULS51 1,4D + 1,0PT-HP
1,2D + 1,6L + 1,0PT-HP 0,9D ± 1,0W+ 1,0PT-HP
1,2D + 1,6L ± 1,0W+ 1,0PT-HP 1,2D + 1,6L ± 1,0E+ 1,0PT-HP 0,9D ± 1,0E+ 1,0PT-HP
Ghi chú 1: gió và tải trọng động đất ở trên tính với tải tính toán, còn các trường hợp tải khác tính tải tiêu chuẩn, trong trường hợp tải trọng gió và động đất tính với tải tiêu chuẩn thì thay 1,0W =1,6W; 1,0E =1,4E
Ghi chú 2:
SW là tĩnh tải tiêu chuẩn chỉ xét đến tải trọng bản thân sàn;
PT-Transfer là tải trọng do ứng lực trước gây ra sau khi trừ tổn hao ngắn hạn;
D là tĩnh tải tiêu chuẩn tác dụng lên sàn (tải trọng bản thân sàn, lơp hoàn thiện, vách ngăn…);
PT-Final: là tải trọng do ứng lực trước gây ra sau khi trừ tổng tổn hao ứng suất (gồm tổn hao ngắn hạn và dài hạn);
L: là hoạt tải tiêu chuẩn tác dụng lên sàn;
PT-HP: là thành phần thứ cấp của ứng lực trước;
W: là tải trọng gió tính toán;
51 Tra theo Điều 9.2.1, ACI 318M-11 [29]
E: là tải trọng động đất tính toán.
Ghi chú 3:
Thành phần thứ cấp của ứng lực trước có thể hiểu một cách đơn giản như sau:
Thành phần thứ cấp là thành phần phụ sinh ra ngoài ý muốn của thiết kế và có hại cho kết cấu, trong hầu hết các trường hợp thì nó làm giảm mômen gối và tăng mômen nhịp.
Nguyên nhân do khi một cấu kiện đã ứng lực trước trong giai đoạn làm việc thì hình dạng của nó thay đổi. Nó sẽ co ngắn lại và sẽ cong đi do đó trọng tâm của cáp sẽ khác với trọng tâm của cáp thiết kế ban đầu. Do đó bản thân cáp sinh là những phản lực để chống lại sự thay đổi này, những phản lực đó gọi là phản lực thứ cấp và phản lực thứ cấp sinh là mômen thứ cấp trong kết cấu.
6.2.3.2. Tổ hợp kiểm tra độ võng sàn
Căn cứ theo Bảng 9.5(b) Tiêu chuẩn ACI318 :2011 [29]cần kiểm tra độ võng ở 2 trường hợp:
Độ võng tức thời (t = 0) tăng thêm ngay sau khi cố định tường bao, vách ngăn ….
Độ võng tổng cộng (t = ∞) gồm độ võng lâu dài của tải dài hạn ( tĩnh tải, ứng lực trước (kể đến tổn hao dài hạn)) và độ võng tức thời tăng thêm do hoạt tải.
Bảng 6.5 – Maximum permissible computed deflections (Độ võng tối đa cho phép khi tính toán) 52
Trường hợp 1: Kiểm tra độ võng tức thời chỉ do hoạt tải trên sàn, thiên về an toàn xem xét đến tiết diện tính toán có nứt với Icr = 0,25Ig53, với độ võng giới hạn L/360 hoặc L/180
52 Tra theo Bảng 9.5 (b), ACI 318M-11 [29]
53 Tra theo Điều 10.10.4.1, ACI 318M-11 [29]
4 1.0 LL
Trường hợp 2: Kiểm tra độ võng lâu dài của toàn bộ tải trọng có kể đến từ biến, co ngót, chùng ứng suất; tiết diện tính toán cho trường hợp tải dài hạn (tĩnh tải và ứng lực) là tiết diện không có nứt có kể đến nứt lấy bằng 0,25 tiết diện nguyên; độ võng cho phép L/480 hoặc L/240
SW SDL PT82% LL
2.0 ( ) 4 1.0