THIẾT KẾ SÀN PHẲNG BÊ TÔNG DỰ ỨNG LỰC

Giảng viên hƣớng dẫn: PGS.TS Ngô Đăng Quang
Sinh viên thực hiện : Bùi thế giang
MSSV :5121632
1
Trƣờng Đại Học Giao Thông Vận Tải
Đồ án tốt nghiệp ngành XDDD&CN
Nhiệm vụ : Thiết kế sàn phẳng bê tông dự ứng lực
MỤC LỤC
PHẦN I KIẾN TRÚC 3
I. GIỚI THIỆU VỀ CÔNG TRÌNH 4
II. GIẢI PHÁP KIẾN TRÚC CÔNG TRÌNH. 5
1. Giải pháp mặt bằng. 5
2. Giải pháp cấu tạo mặt bằng. 5
PHẦN II TÌM HIỂU CÔNG NGHỆ SÀN BÊ TÔNG DỰ ỨNG LỰC ( DƢL ) 16
I. NHỮNG ƢU ĐIỂM CỦA CÔNG NGHỆ BÊ TÔNG DỰ ỨNG LỰC 17
1.1 ƣu điểm của công nghệ bê tông dự ứng lực nói chung 17
1.2 Đối với sàn phẳng có sử dụng bê tông dự ứng lực 19
II. NHỮNG HẠN CHẾ CỦA CÔNG NGHỆ BÊ TÔNG DỰ ỨNG LỰC. 21
III. GIẢI PHÁP KHẮC PHỤC NHỮNG HẠN CHẾ CỦA CÔNG NGHỆ BÊ TÔNG
DỰ ỨNG LỰC. 23
PHẦN III THIẾT KẾ KẾT CẤU SÀN PHẲNG BÊ TÔNG DỰ ỨNG LỰC SỬ
DỤNG CÁP KHÔNG DÍNH BÁM 29
I. LỰA CHỌN SƠ BỘ CHIỀU DÀY SÀN, VẬT LIỆU SỬ DỤNG 31
1.1 Chiều dày sàn : 31
1.2 Kích thƣớc cột : 31
1.3 Kích thƣớc vách : 31
1.4 Kích thƣớc tƣờng thang máy : 31
1.5 Lựa chọn Vật liệu : 31
II. XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN SÀN 32

III. BỐ TRÍ CÁC DẢI TRUYỀN TẢI VÀ XÁC ĐỊNH MÔMEN CỦA DẢI 33
3.1 Bố trí các dải truyền tải. 33


Giảng viên hƣớng dẫn: PGS.TS Ngô Đăng Quang
Sinh viên thực hiện : Bùi thế giang
MSSV :5121632
2
Trƣờng Đại Học Giao Thông Vận Tải
Đồ án tốt nghiệp ngành XDDD&CN
Nhiệm vụ : Thiết kế sàn phẳng bê tông dự ứng lực
3.2.Kết quả tính nội lực 34
IV. LỰA CHỌN HÌNH DẠNG CÁP 35
V. TÍNH CÁC HAO ỨNG SUẤT CỦA CÁP DỰ ỨNG LỰC 35
5.1 Hao ứng suất do ma sát f
pf
: 35
5.2 Hao do ứng suất biến dạng trƣợt neo f : 36
5.3 Hao ứng suất do các nguyên nhân khác lấy bằng : 37
5.4.Tính toán độ lệch tâm của cáp 42
VI.TÍNH TOÁN SỐ LƢỢNG CÁP VÀ BỐ TRÍ CÁP 43
6.1 Tính toán số lƣợng cáp 43
VII. TÍNH TOÁN LƢỢNG CỐT THÉP THƢỜNG VÀ BỐ TRÍ 70
7.1 Tính toán lƣợng cốt thép thƣờng, 70
7.2. Bố trí cốt thép thƣờng 71
VIII. KIỂM TRA KHẢ NĂNG CHỊU LỰC CỦA SÀN. 72
8.1 Kiểm tra ứng suất trong sàn : 72
8.2 Kiểm tra khả năng chịu uốn : 86
8.3 Kiểm tra khả năng chịu cắt. 107
TÀI LIỆU THAM KHẢO TÍNH TOÁN KẾT CẤU : 126

Giảng viên hƣớng dẫn: PGS.TS Ngô Đăng Quang
Sinh viên thực hiện : Bùi thế giang
MSSV :5121632
3
Trƣờng Đại Học Giao Thông Vận Tải
Đồ án tốt nghiệp ngành XDDD&CN
Nhiệm vụ : Thiết kế sàn phẳng bê tông dự ứng lực

PHẦN I
KIẾN TRÚC
NỘI DUNG :
- Thuyết minh kiến trúc
o Giới thiệu về công trình
o Các giải pháp kiến trúc
- Bản vẽ :
o Mặt bằng định vị :ĐV1
o Mặt bằng tầng 1 :KT – 01
o Mặt bằng tầng 2 :KT – 02
o Mặt bằng tầng 3, 5, 7, 9 : KT – 03
o Mặt bằng tầng 4, 6, 8 : KT – 04  KT - 09
o Mặt đứng trục 1 – 6 : KT – 10
o Mặt đứng trục A – E : KT – 11
o Mặt Đứng trục 6 - 1 : KT – 11
o Mặt đứng trục E – A : KT - 12

Giảng viên hƣớng dẫn: PGS.TS Ngô Đăng Quang
Sinh viên thực hiện : Bùi thế giang
MSSV :5121632
4
Trƣờng Đại Học Giao Thông Vận Tải
Đồ án tốt nghiệp ngành XDDD&CN
Nhiệm vụ : Thiết kế sàn phẳng bê tông dự ứng lực
I. GIỚI THIỆU VỀ CÔNG TRÌNH
CÔNG TRÌNH :
DỰ ÁN ĐẦU TƢ XÂY DỰNG CẢI TẠO, MỞ RỘNG ( GIAI ĐOẠN 2 )
TRƢỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHIỆP VÀ XÂY DỰNG.
HẠNG MỤC : NHÀ ĐA NĂNG 9 TẦNG
Với mục tiêu là nâng cao chất lƣợng đào tạo và điều kiện học tập, giảng dạy của
giáo viên và học sinh. Ban giám hiệu trƣờng CAO ĐẲNG CÔNG NGHIỆP VÀ
XÂY DỰNG đã quyết định đầu tƣ và Xây Dựng công trình NHÀ ĐA NĂNG 9
TẦNG thuộc dự án đầu tƣ Xây Dựng cải tạo, mở rộng giai đoạn 2.
Công trình đƣợc Xây Dựng trên khu đất có tổng diện tích 2200 m
2
với diện tích
xây dựng của công trình là 858 m
2
tƣơng ứng với mật độ xây dựng là 40 %. Ngoài ra
với mục đích là tạo một điều kiện giảng dạy và học tập tốt nhất cho giảng viên và sinh
viên chính vì vậy xung quanh công trình đƣợc bố trí cây xanh và ghế đá với mật độ
tƣơng đối cao để phục vụ cho quá trình vui chơi và học tập ngoài trời đƣợc thuận lợi.
Công trình thuộc loại nhà cao tầng loại 1 gồm 9 tầng chƣa kể tầng tum với tổng
chiều cao là + 36.400 m trong đó bao gồm :
+ Có 3 cầu thang bộ và 1 cầu thang máy. Với 2 cầu thang bộ đƣợc bố trí ở hai
đầu hồi Trục 1, Trục 6 và 1 cầu thang bộ ở vị trí cùng với khu vực cầu thang
máy.

+ có một khu vệ sinh tập chung với diện tích 50 m
2

+ Toàn bộ công trình sử dụng cửa PANO gỗ đối với cửa đi và cửa sổ sử dụng
vách kính với diện tích lớn chính vì vậy việc chiếu sáng và thông gió tự nhiên
đạt đƣợc hiệu quả cao.



Giảng viên hƣớng dẫn: PGS.TS Ngô Đăng Quang
Sinh viên thực hiện : Bùi thế giang
MSSV :5121632
5
Trƣờng Đại Học Giao Thông Vận Tải
Đồ án tốt nghiệp ngành XDDD&CN
Nhiệm vụ : Thiết kế sàn phẳng bê tông dự ứng lực
II. GIẢI PHÁP KIẾN TRÚC CÔNG TRÌNH.
1. Giải pháp mặt bằng.
Với việc thiết kế tầng 1 có sảnh trƣớc và sảnh sau đã làm tăng tính thẩm mỹ và
tạo cho công trình vẻ bề thế khác lạ.
Công trình đƣợc xây dựng với mục đích học tập nên tất yếu phải đạt yêu cầu về
công năng trong quá trình sử dụng.
+ Đảm bảo sự yên tĩnh
+ Đảm bảo thông gió, chiếu sáng tự nhiên
+ Đảm bảo giao thông và phòng chống cháy nổ
Công trình có mặt bằng đƣợc bố trí theo kiểu đối xứng đồng thời có các khối
sảnh và hành lang đƣợc nhô ra ngoài đã phá đi sự đơn điệu trong kiến trúc và tạo
điều kiên thông gió chiếu sáng.
2. Giải pháp cấu tạo mặt bằng.
Công trình gồm 9 tầng và một tầng tum :

+ Tầng 1 cao + 4.2m gồm có :
- Sảnh trƣớc 40 m
2
và sảnh sau 15 m
2

- 3 phòng học nhỏ với diện tích 45m
2
- 1 phòng học lớn với diện tích 150m
2

- 1 phòng máy bơm , 1 phòng KT điện
- 1 khu vệ sinh chung



Giảng viên hƣớng dẫn: PGS.TS Ngô Đăng Quang
Sinh viên thực hiện : Bùi thế giang
MSSV :5121632
6
Trƣờng Đại Học Giao Thông Vận Tải
Đồ án tốt nghiệp ngành XDDD&CN
Nhiệm vụ : Thiết kế sàn phẳng bê tông dự ứng lực
+ Tầng 2,4,6,8 cao + 3.6m mỗi tầng gồm có :
- 4 phòng học với diện tích 45m
2
- 1 phòng học với diện tích 76m
2
- 1 phòng học với diện tích 48m
2

- 1 phòng học với diện tích 62m
2

- 1 phòng nghỉ giáo viên 27 m
2

- 1 khu vệ sinh chung
+ Từ tầng 3, 5,7, 9 cao 3.6m mỗi tầng gồm có :
- 3 phòng học với diện tích 45m
2
- 2 phòng học với diện tích 76m
2
- 1 phòng học với diện tích 48m
2

- 1 phòng học với diện tích 62m
2

- 1 khu vệ sinh chung
+ Tầng tum cao +3.4m gồm có :
- 1 Buồng cầu thang máy và 1 Bể nƣớc mái
Mỗi tầng có 4 hành lang hƣớng ra cầu thang bộ với chiều rộng của mỗi hành
lang là 1.54 m và khoảng cách xa nhất đến cầu thang là 15 m. với việc bố trí hành
lang, cầu thang nhƣ vậy đã đảm bảo khả năng thoát hiểm khi xảy ra sự cố trong quá
trình học tập và làm việc.

Giảng viên hƣớng dẫn: PGS.TS Ngô Đăng Quang
Sinh viên thực hiện : Bùi thế giang
MSSV :5121632
7
Trƣờng Đại Học Giao Thông Vận Tải
Đồ án tốt nghiệp ngành XDDD&CN
Nhiệm vụ : Thiết kế sàn phẳng bê tông dự ứng lực
MẶT BẰNG ĐỊNH VỊ




Giảng viên hƣớng dẫn: PGS.TS Ngô Đăng Quang
Sinh viên thực hiện : Bùi thế giang
MSSV :5121632
8
Trƣờng Đại Học Giao Thông Vận Tải
Đồ án tốt nghiệp ngành XDDD&CN
Nhiệm vụ : Thiết kế sàn phẳng bê tông dự ứng lực
MẶT BẰNG TẦNG 1




Giảng viên hƣớng dẫn: PGS.TS Ngô Đăng Quang
Sinh viên thực hiện : Bùi thế giang
MSSV :5121632
9
Trƣờng Đại Học Giao Thông Vận Tải
Đồ án tốt nghiệp ngành XDDD&CN

Nhiệm vụ : Thiết kế sàn phẳng bê tông dự ứng lực
MẶT BẰNG TẦNG 2




Giảng viên hƣớng dẫn: PGS.TS Ngô Đăng Quang
Sinh viên thực hiện : Bùi thế giang
MSSV :5121632
10
Trƣờng Đại Học Giao Thông Vận Tải
Đồ án tốt nghiệp ngành XDDD&CN
Nhiệm vụ : Thiết kế sàn phẳng bê tông dự ứng lực
MẶT BẰNG TẦNG 3, 5, 7, 9




Giảng viên hƣớng dẫn: PGS.TS Ngô Đăng Quang
Sinh viên thực hiện : Bùi thế giang
MSSV :5121632
11
Trƣờng Đại Học Giao Thông Vận Tải
Đồ án tốt nghiệp ngành XDDD&CN
Nhiệm vụ : Thiết kế sàn phẳng bê tông dự ứng lực
MẶT BẰNG TẦNG 4, 6, 8

Giảng viên hƣớng dẫn: PGS.TS Ngô Đăng Quang
Sinh viên thực hiện : Bùi thế giang
MSSV :5121632
12
Trƣờng Đại Học Giao Thông Vận Tải
Đồ án tốt nghiệp ngành XDDD&CN
Nhiệm vụ : Thiết kế sàn phẳng bê tông dự ứng lực
MẶT ĐỨNG TRUC 1 - 6





Giảng viên hƣớng dẫn: PGS.TS Ngô Đăng Quang
Sinh viên thực hiện : Bùi thế giang
MSSV :5121632
13
Trƣờng Đại Học Giao Thông Vận Tải
Đồ án tốt nghiệp ngành XDDD&CN
Nhiệm vụ : Thiết kế sàn phẳng bê tông dự ứng lực
MẶT ĐỨNG TRUC A - E




Giảng viên hƣớng dẫn: PGS.TS Ngô Đăng Quang
Sinh viên thực hiện : Bùi thế giang
MSSV :5121632
14
Trƣờng Đại Học Giao Thông Vận Tải

Đồ án tốt nghiệp ngành XDDD&CN
Nhiệm vụ : Thiết kế sàn phẳng bê tông dự ứng lực
MẶT ĐỨNG TRUC A - E

MẶT ĐỨNG TRUC E - A


Giảng viên hƣớng dẫn: PGS.TS Ngô Đăng Quang
Sinh viên thực hiện : Bùi thế giang
MSSV :5121632
15
Trƣờng Đại Học Giao Thông Vận Tải
Đồ án tốt nghiệp ngành XDDD&CN
Nhiệm vụ : Thiết kế sàn phẳng bê tông dự ứng lực





Giảng viên hƣớng dẫn: PGS.TS Ngô Đăng Quang
Sinh viên thực hiện : Bùi thế giang
MSSV :5121632
16
Trƣờng Đại Học Giao Thông Vận Tải
Đồ án tốt nghiệp ngành XDDD&CN
Nhiệm vụ : Thiết kế sàn phẳng bê tông dự ứng lực

PHẦN II
TÌM HIỂU CÔNG NGHỆ
SÀN BÊ TÔNG DỰ ỨNG LỰC ( DƢL )

NỘI DUNG :
o Những ƣu điểm của công nghệ bê tông dự ứng lực.
o Những hạn chế của công nghệ bê tông dự ứng lực.
o Giải pháp khắc phục những hạn chế của công nghệ bê tông dự ứng
lực.
o So sánh 2 phƣơng án dung cáp có dính bám và cáp không dính bám
o Phƣơng pháp tạo dự ứng lực trong sàn









Giảng viên hƣớng dẫn: PGS.TS Ngô Đăng Quang
Sinh viên thực hiện : Bùi thế giang
MSSV :5121632
17
Trƣờng Đại Học Giao Thông Vận Tải
Đồ án tốt nghiệp ngành XDDD&CN
Nhiệm vụ : Thiết kế sàn phẳng bê tông dự ứng lực
Công nghệ thi công cáp dự ứng lực (DƢL) đƣợc coi là một phƣơng pháp mới
trong xây dựng nhằm giảm thời gian thi công, tiết kiệm tiền bạc và phù hợp với những
công trình nhà cao tầng, cầu… với nhịp, khẩu độ lớn. Tuy nhiên, nếu trong quá trình
thi công và quản lý vật liệu mà thiếu sự kiểm soát chất lƣợng chặt chẽ của các nhà thầu
thì sẽ gây nên những hiểm họa khôn lƣờng đối với các công trình.
I. Những ƣu điểm của công nghệ bê tông dự ứng lực

1.1 ƣu điểm của công nghệ bê tông dự ứng lực nói chung
Bê tông dự ứng lực ( DƢL ) là sự kết hợp một cách tích cực, có chủ ý giữa bê
tông và cốt thép cƣờng độ cao. Trong kết cấu bê tông DƢL, ngƣời ta đặt vào một lực
nén trƣớc tạo bởi việc kéo căng cốt thép, nhờ tính đàn hồi, cốt thép có su hƣớng co
ngắn lại và sẽ tạo nên lực nén trƣớc, lực nén trƣớc này gây nên ứng suất nén trƣớc
trong bê tông và sẽ triệt tiêu hay làm giảm ứng suất kéo do tải trọng sử dụng gây ra, do
vậy làm tăng khả năng chịu kéo của bê tông và làm hạn chế sự hình thành vết nứt. Sự
kết hợp rất hiệu quả đó đã tận dụng đƣợc các tính chất đặc thù của hai loại vật liệu, đó
là trong khi cốt thép có tính đàn hồi và cƣờng độ chịu kéo cao thì bê tông là loại vật
liệu dòn và có cƣờng độ chịu kéo rất nhỏ so với cƣờng độ chịu nén của nó
+ Độ an toàn :
Khó có thể nói rằng dạng kết cấu này có độ an toàn hơn dạng kết cấu khác. Độ
an toàn của một kết cấu phụ thuộc vào việc thiết kế và xây dựng hơn là hình dạng của
nó. Tuy nhiên đặc tính an toàn có tính thừa kế của bê tông DƢL cũng cần đƣợc nêu lên
ở đây. Trong quá trình tạo DƢL cả bê tông và cốt DƢL đã đƣợc thử nghiệm, ở nhiều
kết cấu, trong quá trình tạo dự ứng lực cả bê tông và cốt DƢL đã phải chịu các ứng
suất lớn nhất trong cả cƣợc đời chúng. Do đó nếu vật liệu đã vƣợt qua quá trình tạo
DƢL, chúng có đủ khả năng để chịu tác động trong quá trình khai thác.



Giảng viên hƣớng dẫn: PGS.TS Ngô Đăng Quang
Sinh viên thực hiện : Bùi thế giang
MSSV :5121632
18
Trƣờng Đại Học Giao Thông Vận Tải
Đồ án tốt nghiệp ngành XDDD&CN
Nhiệm vụ : Thiết kế sàn phẳng bê tông dự ứng lực
Nếu đƣợc thiết kế phù hợp bởi các phƣơng pháp thiết kế hiện nay, kết cấu bê
tông DƢL có khả năng chịu các vƣợt tải bằng hoặc cao hơn kết cấu bê tông cốt thép

thƣờng. với các thiết kế thông thƣờng, chúng có độ võng lớn trƣớc khi bị phá hoại. Kết
cấu bê tông DƢL cũng có khả năng chịu tác động va chạm, tác động lặp tƣơng tự nhƣ
kết cấu bê tông cốt thép thƣờng. khả năng chống rỉ của bê tông DƢL cao hơn bê tông
cốt thép thƣờng do chúng ít bị nứt và chất lƣợng của bê tông đƣợc dùng trong kết cấu
bê tông DƢL cao hơn. Tuy nhiên, nếu xuất hiện vết nứt, tác động của rỉ lên kết cấu bê
tông DƢL nghiêm trọng hơn so với kết cấu bê tông cốt thép thƣờng. Thép chịu ứng
suất cao trong các kết cấu bê tông DƢL nhạy với các tác động hỏa hoạn hơn cốt thép
thƣờng
So với kết cấu bê tông cốt thép thƣờng, kết cấu bê tông DƢL đòi hỏi phải cẩn
thận hơn trong thiết kế và Xây Dựng do vật liệu có cƣờng độ cao hơn, mặt cắt nhỏ
hơn, kết cấu mảnh hơn v v
+ Tính kinh tế :
Dễ thấy rằng để chịu cùng một tải trọng bê tông DƢL sử dụng một khối lƣợng
bê tông và cốt thép ít hơn nhờ vật liệu có cƣờng độ cao, do sử dụng đƣợc cấu kiện
thanh mảnh, giảm trọng lƣợng bản than, nên bê tông DƢL tiết kiệm đƣợc vật liệu cho
các bộ phận kết cấu khác nhƣ móng, cột v.v, với cấu kiện đúc sẵn điều đó làm giảm
chi phí vận chuyển và lắp đặt
Mặc dù có các lợi thế về kinh tế trên, kết cấu bê tông DƢL cũng không phải là
có thể đƣợc sủ dụng hợp lý cho mọi trƣờng hợp. trƣớc hết việc sủ dụng vật liệu có
cƣờng độ cao có đơn giá cao hơn. Kết cấu bê tông DƢL đòi hỏi nhiều thiết bị và vật
liệu phụ trợ hơn nhƣ neo, ống gen, vữa bơm v.v, hệ thống ván khuôn cũng tốn kém
hơn do mặt cắt của của các cấu kiện DƢL thƣờng phức tạp, trong thiết kế cũng nhƣ thi
công đòi hỏi trình độ nhân công cao, công tác giám sát thi công cũng cần thực hiện
chu đáo tỉ mỉ. các chi phí bổ sung còn có thể phát sinh phụ thƣợc vào kinh nghiệm của
kỹ sƣ và công nhân


Giảng viên hƣớng dẫn: PGS.TS Ngô Đăng Quang
Sinh viên thực hiện : Bùi thế giang
MSSV :5121632

19
Trƣờng Đại Học Giao Thông Vận Tải
Đồ án tốt nghiệp ngành XDDD&CN
Nhiệm vụ : Thiết kế sàn phẳng bê tông dự ứng lực
Nhƣ vậy từ những vấn đề nêu trên có thể rút ra kết luận là kết cấu bê tông DƢL
sẽ là kinh tế khi áp dụng cho các kết cấu nhịp lớn, chịu tải trọng lớn và khi công trác
thiết kế và thi công đƣợc thực hiện bởi các kỹ sƣ và công nhân có kinh nghiệm. kết
cấu này cũng đƣợc gọi là kinh tế khi đƣợc chế tạo ở dạng lắp ghép hoặc bán lắp ghép.
1.2 Đối với sàn phẳng có sử dụng bê tông dự ứng lực
+ kiến trúc:
- Vì là sàn không dầm bản sàn tựa trực tiếp lên cột do đó mặt dƣới phẳng nên
việc chiếu sáng và thông gió tốt hơn sàn có dầm

Tòa nhà Keangnam Hà Nội
- Khi dung sàn BTCT không dầm có DƢL trƣớc sẽ giúp giảm chiều cao tầng so
với thi công bê tông cốt thép thƣờng. Khi giảm chiều cao tầng, sẽ giảm chi phí bê tông
cốt thép cho cột vách, tƣờng xây và hoàn thiện, giảm chi phí móng do tải trọng nhẹ
hơn, giảm lực gió, động đất…
- Cáp DƢL có ứng lực căng rất cao kết hợp với sức chịu nén của bê tông tạo nên
trong kết cấu những biến dạng ngƣợc khi chịu tải. Nhờ đó các kết cấu này có thể chịu
đƣợc những tải trọng lớn hơn so với kết cấu bình thƣờng và có khả năng vƣợt đƣợc
những nhịp hay khẩu độ lớn hơn kết cấu bê tông thông thƣờng


Giảng viên hƣớng dẫn: PGS.TS Ngô Đăng Quang
Sinh viên thực hiện : Bùi thế giang
MSSV :5121632
20
Trƣờng Đại Học Giao Thông Vận Tải
Đồ án tốt nghiệp ngành XDDD&CN

Nhiệm vụ : Thiết kế sàn phẳng bê tông dự ứng lực
- Trong trƣờng hợp xảy ra hỏa hoạn thì việc thoát nhiệt cũng thuận lợi hơn sàn có
dầm
- Ngoài ra sẽ tạo đƣợc sàn phẳng kiến trúc đẹp và rất thích hợp với các bức tƣờng
ngăn di động việc phân chia không gian, chia phòng trên mặt sàn cũng trở lên linh hoạt
hơn dẫn đến giảm chi phí, tiết kiệm chi phí điều hòa.
+ Kết cấu :
- Khi dùng sàn BTCT không dầm có DƢL trƣớc sẽ làm tăng độ cứng của kết cấu,
do vậy cho phép giảm đƣợc kích thƣớc tiết diện, giảm đƣợc trọng lƣợng bản thân kết
cấu, giảm đƣợc chiều cao kết cấu và vƣợt đƣợc các khẩu độ lớn.
- Có khả năng khống chế sự hình thành vết nứt và độ võng.
- Công nghệ thiết kế DƢL làm giảm lƣợng lớn thép thƣờng bằng cách sử dụng
thép cƣờng độ cao, thông thƣờng sàn phẳng thay vì kết cấu sàn nhiều dầm và do đó
thời gian thi công nhanh hơn so với kết cấu sàn bê tông cốt thép thƣờng truyền thống.
Trong kết cấu công trình dân dụng, hệ thống sàn đƣợc quan tâm nhiều nhất khi
áp dụng công nghệ ứng lực trƣớc là do : sàn là bộ phận kết cấu có chi phí đáng kể
nhất, chiếm không dƣới 50% tổng chi phí kết cấu toàn công trình trên một đơn vị diện
tích sàn. Việc sử dụng bê tông cốt thép ứng lực trƣớc sẽ tác động thuận lợi vào giá
thành công trình theo hai hƣớng.
Trọng lƣợng bản thân sàn đƣợc giảm nhẹ, bề dày sàn ứng lực trƣớc giảm xuống
còn khoảng 50% – 80% bề dày của sàn bê tông cốt thép bình thƣờng với cùng kích
thƣớc nhịp và điều kiện tải trọng.
Khối lƣợng cốt thép cũng đƣợc giảm nhƣng bù vào đó giá thành thép cƣờng độ
cao rất lớn ( gấp từ 3 – 4 lần thép xây dựng thƣờng ) nên chi phí về cốt thép không
thay đổi bao nhiêu.


Giảng viên hƣớng dẫn: PGS.TS Ngô Đăng Quang
Sinh viên thực hiện : Bùi thế giang
MSSV :5121632

21
Trƣờng Đại Học Giao Thông Vận Tải
Đồ án tốt nghiệp ngành XDDD&CN
Nhiệm vụ : Thiết kế sàn phẳng bê tông dự ứng lực
Việc giảm trọng lƣợng bản thân sàn sẽ kéo theo việc giảm khối lƣợng vật tƣ
cho nhiều kết cấu khác nhƣ cột, tƣờng móng và đảm bảo có lợi cho kết cấu nhà ở vùng
chiu động đất do lực ngang quán tính giảm với cùng khối lƣợng sàn.
Tiến độ thi công tăng nhanh do sử dụng bê tông mác cao kết hợp với phụ gia.
Một số công trình đã đƣợc xây dựng cho thấy tiến độ thi công trung bình 7 – 10 ngày /
tầng cho diện tích xây dựng 400 – 500 m
2
/ sàn. Công tác ván khuôn khá đơn giản nhất
là với loại sàn không dầm đƣợc sử dụng chủ yếu trong nhà cao tầng có sàn ứng lực
trƣớc.
Ngoài ra việc mở rộng lƣới cột, giảm chiều cao tầng nhà và các thiết bị, phụ
kiện phục vụ cho việc gây ứng lực trƣớc ngày càng đƣợc hoàn thiện, gọn nhẹ và hiệu
quả, cũng góp phần quan trọng vào sự thành công của sàn bê tông ứng lực tƣớc.
Tuy nhiên sử dụng kết cấu bê tông ứng lực trƣớc nói chung và công nghệ căng
sau nói riêng đề đòi hỏi các nhà tƣ vấn thiết kế, tƣ vấn giám sát, nhà thầu xây dựng cần
có những kiến thức và khinh nghiệm nhất định mới đem lại hiệu quả mong muốn.
Đặc biệt với thiết kế chịu động đất, hệ sàn còn đóng vai trò rất quan trọng trong
sự làm việc tổng thể của kết cấu chịu động đất, chúng làm việc nhƣ những tấm cứng
ngang tiếp nhận các lực quán tính sang hệ kết cấu thẳng đứng và đảm bảo cho các kết
cấu này cùng nhau làm việc khi chịu tác động của động đất thao phƣơng ngang .
II. Những hạn chế của công nghệ bê tông dự ứng lực.
- Về điều kiện năng lực các đơn vị thi công do mới phát triển gần đây chƣa có
nhiều nhà thầu chuyên nghiệp có thâm niên chứng minh đảm bảo chất lƣợng tuổi thọ
lâu dài.
- Về năng lực nhân sự thiết kế và thi công trực tiếp chƣa có yêu cầu phải đƣợc
đào tạo bài bản để đƣợc cấp chứng chỉ nhƣ các nƣớc tiên tiến khác.

Giảng viên hƣớng dẫn: PGS.TS Ngô Đăng Quang
Sinh viên thực hiện : Bùi thế giang
MSSV :5121632
22
Trƣờng Đại Học Giao Thông Vận Tải
Đồ án tốt nghiệp ngành XDDD&CN
Nhiệm vụ : Thiết kế sàn phẳng bê tông dự ứng lực
- Về thiết kế chƣa có tiêu chuẩn Việt Nam hoàn thiện mà chủ yếu áp dụng các
tiêu chuẩn nƣớc ngoài nhƣ AS, BS, ACI, EC2. Chƣa có chuẩn đánh giá hệ neo, bất cứ
hệ thống nào cũng có thể đƣợc sử dụng hoàn toàn phụ thuộc đề xuất của nhà thầu do
đó giá thành là lựa chọn hàng đầu. Quy trình thi công kiểm soát chất lƣợng hoàn toàn
phụ thuộc vào nhà thầu làm cáp DƢL.
Ngoài ra, thực trạng cạnh tranh giữa các nhà thầu hoàn toàn trên cơ sở giá thành
trong khi thị trƣờng chƣa có nhiều hiểu biết về kiểm soát chất lƣợng công nghệ làm
cho vấn đề chất lƣợng thiết kế và thi công càng bị buông lỏng. Tình trạng nhà thầu tự
làm, tự mua, đơn vị nào cung cấp giá thấp hơn thì thắng thầu, dẫn đến có nhiều công
trình chất lƣợng kém. Nguy cơ những sự cố tƣơng tự trong ngành cầu trƣớc đây hoàn
toàn có thể xảy ra với lĩnh vực nhà cao tầng nếu không có biện pháp quản lý chất
lƣợng thích đáng. Có thể kể đến một số công trình thi công DƢL cầu chất lƣợng thấp
nhƣ: Sập cầu Rào năm 1988 do đứt cáp DƢL. Dự án nâng cấp làm mới 148 cầu yếu
trên QL1A vốn JICA, trong đó có rất nhiều cầu dƣới 20 năm phải làm mới, nguyên
nhân do rỉ cáp dự ứng lực giảm khả năng chịu lực. Cầu Thị Nại (Bình Định), khánh
thành năm 2006 nhƣng đứt cáp DƢL ngày 19/11/2011 phải hạn chế tải trọng xe trên
15 tấn qua cầu trong thời gian sửa chữa… Nguyên nhân đƣợc xác định là thiếu sự
kiểm soát chất lƣợng chặt chẽ của các nhà thầu khi họ tự mua các vật tƣ thiết bị, tự thi
công cáp, khoán xuống đội. Tất cả đều phụ thuộc vào ý thức ngƣời công nhân.
Nhìn chung, trong xây dựng chúng ta đã có khâu quản lý chất lƣợng rất tốt. Tuy
nhiên với dạng kết cấu này, thì việc làm quen và kinh nghiệm chƣa nhiều, vì dù sao,

trong xây dựng, thì kinh nghiệm đóng vai trò rất lớn. Có thể là do chúng ta chƣa hiểu
biết tƣờng tận, chƣa nắm vững đƣợc kỹ thuật và khâu thiết kế còn yếu.
Nhƣ vậy, vấn đề đặt ra, làm sao để có thể nâng cao việc kiểm soát nhằm ứng
dụng hiệu quả dự ứng lực giảm giá thành đầu tƣ đồng thời kiểm soát đƣợc chất lƣợng
tuổi thọ lâu dài của kết cấu, tránh tình trạng công trình vừa xong đã bị xảy ra sự cố gây
hoang mang, lo sợ cho ngƣời sử dụng.


Giảng viên hƣớng dẫn: PGS.TS Ngô Đăng Quang
Sinh viên thực hiện : Bùi thế giang
MSSV :5121632
23
Trƣờng Đại Học Giao Thông Vận Tải
Đồ án tốt nghiệp ngành XDDD&CN
Nhiệm vụ : Thiết kế sàn phẳng bê tông dự ứng lực
III. Giải pháp khắc phục những hạn chế của công nghệ bê tông dự ứng lực.
Đây là cả một vấn đề tổng thể cần phải giải quyết tất cả các yếu tố đó là: Trƣớc
hết cần thay đổi cách nhìn nhận vấn đề trong cộng đồng xây dựng, DƢL là hệ thống
chịu lực chính yếu của kết cấu cần đặc biệt kiểm soát chất lƣợng bởi nhà thầu chuyên
nghiệp, tránh thái độ coi đây là công nghệ đơn giản thông thƣờng ai cũng có thể làm.
Đồng thời cũng nên tránh thái độ coi đây là một công nghệ quá phức tạp làm đánh mất
cơ hội có thêm một giải pháp giảm giá thành xây dựng nâng cao hiệu quả đầu tƣ.
Về quản lý nhà nƣớc nên coi đây là một ngành nghề kinh doanh có điều kiện
đòi hỏi một năng lực kinh nghiệm nhất định trên các khía cạnh: năng lực thiết kế, năng
lực máy móc thiết bị, nhân lực, tài chính, và quan trọng hệ thống neo cáp dự ứng lực
phải là hệ thống đƣợc khuyến nghị bởi các tổ chức dự ứng lực có uy tín nhƣ Ủy ban dự
ứng lực quốc tế, Ủy ban châu âu về chấp thuận kỹ thuật, hoặc hệ thống phải đƣợc thí
nghiệm chứng minh tuổi thọ lâu dài. nâng cao hiểu biết làm chủ công nghệ trong việc
thiết kế. Việc nhầm lẫn trong thiết kế do vấn đề ngôn ngữ trong khi sử dụng các tiêu
chuẩn thiết kế nƣớc ngoài cũng nhƣ hiểu sai bản chất yêu cầu công nghệ mà chúng ta

gặp phải khá thƣờng xuyên. Do đó chúng ta cần có sự đầu tƣ biên soạn đồng bộ tiêu
chuẩn bằng tiếng Việt, nên lựa chọn sử dụng đồng bộ một tiêu chuẩn nƣớc ngoài biên
soạn sang tiếng Việt có chọn lọc phù hợp với điều kiện Việt Nam.
Nên sử dụng hình thức đấu thầu thiết kế và lắp đặt cho hạng mục đặc biệt này
khi mà chất lƣợng của sản phẩm cuối cùng phụ thuộc vào cả một quy trình khép kín từ
hệ thống vật tƣ vật liệu cho đến thiết kế và thi công lắp đặt. Tốt nhất là lựa chọn đơn vị
có năng lực thiết kế và thi công đồng thời là đơn vị phát triển hệ thống neo cáp dự ứng
lực





Giảng viên hƣớng dẫn: PGS.TS Ngô Đăng Quang
Sinh viên thực hiện : Bùi thế giang
MSSV :5121632
24
Trƣờng Đại Học Giao Thông Vận Tải
Đồ án tốt nghiệp ngành XDDD&CN
Nhiệm vụ : Thiết kế sàn phẳng bê tông dự ứng lực
+ So sánh giữa 2 hệ thống cáp có dính bám và không dính bám :
Các sàn bê tông ứng lực ở trên thế giới cũng nhƣ ở việt nam hiện nay thƣờng
dùng phƣơng pháp căng sau ( post – tension ) có hoặc không dính kết.
+ Đối với hệ thống cáp không dính bám :
- Lực từ cáp truyền vào thông qua các đầu neo, và do đó nếu đầu neo bị tuột thì
tác dụng của cáp coi nhƣ không còn và công trình có thể bị sập. đồng thời lƣợng thép
thƣờng trong sàn tƣơng đối lớn để kiểm soát vấn đề nứt
- Các sợi cáp có thể đƣợc tiếp tục kéo căng vào bất kỳ lúc nào trong suốt thời
gian sử dụng sau này ( với điều kiện chƣa cắt đi đoạn cáp thừa ra khỏi đầu neo )
- Cáp không dính bám linh hoạt hơn trong sửa chữa, một đƣờng cáp hỏng có thể

dế dàng rút tao cáp ra thay thế và căng lại. việc thay thế cũng lợi hơn về ứng suất do
tổn hao nhỏ hơn so với cáp thi công từ đầu
- Khả năng chống xâm thực của cáp phụ thuộc nhiều vào yếu tố độ bền của vỏ
bọc nhựa HDPE và lớp mỡ bên trong vỏ bọc.
+ Đối với hệ thống cáp không dính bám :
- Lực từ các bó cáp đƣợc truyền lên kết cấu thông qua đầu neo và cả lực dính
giữa cáp và bê tông suốt theo chiều dài của cáp. Do vậy nếu đầu neo có sự cố thì công
trình vẫn không bị ảnh hƣởng nhiều
- Tổng lực truyền từ cáp đến kết cấu có thể tƣơng đối lớn
- cần ít thép thƣờng hơn hệ thống cáp không dính bám
- Việc bảo vệ sợi cáp đƣợc đảm bảo nhờ lƣợng vữa xi măng bơm vào lấp ống
ghen sau này



Giảng viên hƣớng dẫn: PGS.TS Ngô Đăng Quang
Sinh viên thực hiện : Bùi thế giang
MSSV :5121632
25
Trƣờng Đại Học Giao Thông Vận Tải
Đồ án tốt nghiệp ngành XDDD&CN
Nhiệm vụ : Thiết kế sàn phẳng bê tông dự ứng lực
+ Phƣơng pháp tạo ứng lực trƣớc trong sàn.
Sau khi ván khuôn sàn đƣợc lắp dựng và kiểm tra theo đúng vị trí thiết kế, tiến
hành đặt cốt thép thƣờng và cốt thép ứng lực trƣớc cũng nhƣ các thiết bị neo. Để đảm
bảo cho các cáp ứng lực trƣớc phát huy tốt khả năng chịu lực chúng đƣợc bố trí theo
các đƣờng dải cáp định trƣớc trên mặt bằng và trên mặt cắt sàn.
Cáp ứng lực trƣớc đƣợc luồn trong các ống ghen polyetilen sau khi đã đƣợc bọc
mỡ chống ăn mòn hoặc luồn trong các ống ghen dẹt bằng kim loại mỏng, một đầu
đƣợc neo cố định đầu kia nối với neo tạo ứng lực. Vị trí chính xác của cáp dự ứng lực

trƣớc đƣợc đánh dấu trên ván khuôn. Sau đó tiến hành đổ bê tông với cấp độ bền theo
yêu cầu của thiết kế. việc căng cáp đƣợc tiến hành theo hai bƣớc :
+ Bƣớc một tạo lực căng xấp xỉ bằng 50% lực căng quy định
+ Bƣớc hai tọa đủ lực căng theo yêu cầu thiết kế bƣớc hai chỉ đƣợc tiến
hành sau khi đã kết thúc bƣớc một cho toàn sàn.
Công nghệ căng sau đƣợc thực hiện việc căng cốt thép gây ứng lực trƣớc trong
kết cấu chỉ sau khi bê tông đổ tại chỗ đạt cƣờng độ ít nhất 80% cấp độ bền thiết kế.
Điểm tỳ của thiết bị căng nằm ngay trên cạnh hay trên mặt kết cấu nên dƣợc gọi là
căng trên bê tông. Để đảm bảo cho việc căng cốt thép đƣợc thuận lợi, cốt căng phải
đƣợc luồn trong rãnh hoặc các ống chuyên dụng.
- Các bƣớc thi công chính của hệ thống cáp có dính bám :
1. Lắp đặt cốp pha sàn
2. đánh dấu vị trí của các neo sống trên ván thành của cố pha sàn
3. lắp đặt các neo sống cố định vào ván thành của cốp pha sàn
4. lắp đặt lớp thép dƣới của sàn