tính toán thiết kế công trình ( trụ sở Tổng công ty XNK xây dựng Việt Nam VINACONEX ), chương 3 ppt

30500
1000850010009500100085001000
30500
1000850010009500100085001000
30500
500 9500 10500 5009500
500950010500
30500
500 9500
1 2 3 4
D
C
B
A
+79,500+12,900
2000 5500 2000 2000 6500 2000 2000 5500 2000
1 2 3 4 5
2000 5500 2000 2000 6500 20002500
1
6
2
3
4
2
2000 5500 0
1
3
4
5
1234
X

Y
Chng 3:
tính sàn ứng lực tr-ớc

*

I. Sơ đồ tính sàn:
Mặt bằng sàn bố trí đối xứng theo 2 ph-ơng nên ta chỉ cần tính
toán nội lực và cốt thép cho một nửa sàn theo 1 ph-ơng rồi bố trí
cho toàn sàn theo cả 2 ph-ơng theo nguyên tắc đối xứng. ở đây, ta
tính cho nửa sàn từ trục 1, 2 đến giữa trục 2, 3.
Sơ đồ tính sàn tầng điển hình
Chia sàn thành các dải tính toán nh- hình vẽ. Tổng tải trọng tính
toán là 968,8daN/m
2
, trong đó phần tĩnh tải là 728,8daN/m
2
; tổng
tải trọng tiêu chuẩn là 856daN/m
2
, trong đó phần tĩnh tải là
656daN/m
2
.
II. Tính cốt thép sàn ứng lực tr-ớc:
1. Chọn cốt thép, tính toán hao ứng suất, tính lực căng tr-ớc:
1.1. Chọn thép và ứng suất căng tr-ớc:
Chọn thép c-ờng độ cao T15 đặt trong ống thép có bơm vữa. Thép
có c-ờng độ bền chịu kéo )cm/daN(18600R
2

HB
, giới hạn chảy quy
-ớc
)cm/daN(16700R
2
HC
, giới hạn chảy tính toán
)cm/daN(13900R
2
H
, )cm/daN(10.95,1E
26
, đ-ờng kính danh định
15,2mm, diện tích 1,4cm
2
, độ giãn dài tối đa 2,5%. Đặt 1 lớp cáp
mỗi ph-ơng.
ứng suất căng tr-ớc
0
xác định bởi:
PR8,0PR2,0
HC0HC

Trong đó:
)cm/daN(16700R
2
HC

0
05,0P

Vậy, có: )cm/daN(12724)cm/daN(3516
2
0
2

Chọn )cm/daN(12700
2
0
.
Bê tông sử dụng là loại bê tông c-ờng độ cao mác 500# có
)cm/daN(215R
2
n
, )cm/daN(4,13R
2
k
, )cm/daN(10.6,3E
25
.
Cốt thép mềm chọn thép AII, có
)cm/daN(2800'RR
2
aa
. Dùng
thép 12, chiều dày lớp bảo vệ là 16mm, vậy chiều dày lớp bảo vệ
cáp ứng lực tr-ớc là: 16 + 12 + 12 = 40(mm). L-ợng cốt thép tối
thiểu theo dự thảo tiêu chuẩn thiết kế BTCT ƯLT là
12a300. Đặt
thép th-ờng
12a300, = 0,31(%).

1.2. Tính toán hao ứng suất:
- Hao do chùng ứng suất của cốt thép:
4750 4750
5250 5250
47504750
70
70
70
70
70
1
1
2
2
3
3
0
HC
0
ch
.1,0
R
.22,0

Với
)cm/daN(12700
2
0

, có:
)cm/daN(85512700.1,0
16700
12700
.22,0
2
ch








- Hao do sự biến dạng của neo và sự ép sát các tấm đệm:
)cm/daN(E
L
2
Hneo

Do không có số liệu thực nghiệm, lấy
)
mm
(
2


cho mỗi đầu neo
và để thiên về an toàn, tính với
)m(5,9L
min
:
)cm/daN(82110.95,1
9500
2
.2
26
neo

- Hao do ma sát của cốt thép với thành ống:







kx
0ms

e
1
1
Trong đó:

e
Cơ số lôgarit tự nhiên.
Theo bảng 17 trang 60 TCVN 5574-1991, với ống cáp
có bề mặt kim loại, có
003
,
0
k

,
35
,
0




Tổng góc quay của trục cốt thép.
Tính

:
Do cáp căng 2 đầu nên ta chỉ tính đến giữa nhịp, để thiên về an
toàn tính cho đoạn cáp dài nhất có
)m(75,145,29.5,0Lx
max

.
Chiều dày(đ-ờng kính) ống cáp là 20mm, mỗi ống chứa đ-ợc đến 5
bó sợi cáp(ta dùng loại ống cáp bẹt S6-4 và S6-5 cùng với ống cáp
tròn đơn của VSL). Do ta có thể bố trí cho chiều cao làm việc của
cáp theo 2 ph-ơng bằng nhau, do đó có thể lấy chung chiều dầy lớp
bảo vệ cho ống cáp là 40mm. Khoảng cách từ trục trung hòa đến
trục cáp là:
)cm(7)mm(70
2
20
40
2
240
e
Tổng góc xoay tính nh- sau:
321
222
)rad(0147,0
475
7
1

)rad(0295,0
475
77
3



)rad(0267,0

525
77
3



Vậy:
)
rad
(
1418
,
0
0267
,
0
.
2
0295
,
0
.
2
0147
,
0
.
2

Suy ra:
)cm/daN(1138
e
1
112700
2
1418,0.35,075,14.003,0
ms









- Hao do co ngót của bê tông:
Đối với bê tông nặng đông cứng tự nhiên tự số

co
lấy theo bảng 18
(TCVN 5574-91), ta có với mác bê tông M500, ph-ơng pháp căng
sau:
)cm/daN(350
2
co

- Hao do từ biến của bê tông:
Trong tr-ờng hợp sử dụng ph-ơng pháp căng sau, ứng suất tr-ớc
gây nén lệch tâm trong bê tông và ứng suất nén giảm khi có ngoại
lực tác dụng. Do đó tra bảng 19 TCVN 5574 -1991 ta đ-ợc sơ bộ:
)cm/daN(1400)3,065,0(1.40003,0
R
k4000
2
0
bH
tb












Trong đó
1
k

đối với bê tông đông cứng tự nhiên.
- Tổng hao ứng suất:

)cm/daN(19591138821
2
msneo1h

)cm/daN(26051400350855
2
tbcoch2h

)cm/daN(456426051959
2
2h1hh

ứng suất hiệu quả trong thép là:
)cm/daN(8136456412700
2
h0H

1.3. Tính lực căng tr-ớc:
Chọn lực căng tr-ớc sao cho ứng suất căng tr-ớc cân bằng với 0,8
tĩnh tải:
f8
wl
F
1

Tính lực căng tr-ớc cho nhịp lớn nhất 10,5m.
)daN(545234
14,0.8
5,10.5,9.8,728.8,0
F

2

Lực căng hiệu quả cho mỗi bó cáp là:
)daN(113908136.4,1.AF
He

Số cáp cần là:
)bó(9,47
11390
545234
F
F
n
e

Trên toàn sàn, chọn n = 3.47,9 = 143,7(bó). Chọn n = 143(bó).
2. Tính toán nội lực cho sàn:
Tính nội lực cho sàn bằng phần mềm SAFE 6.20 với các dải tính
toán nh- vẽ ở trên. Giá trị Mômen uốn trong các dải sàn đ-ợc trình
bày ở bảng sau:
- Theo ph-ơng trục 1-1:
y
Dải
-2,5 0 4,75 9,5 14,75 20 24,75 29,5
1 0,00 4,15 -0,44 2,23 -0,44 4,15 0,00
2 0,00 26,18 -1,71 3,38 -1,24 26,18 0,00
3 0,00 6,24
-
24,06
-2,47

-
24,07
-
12,68
0,00
4 0,00 0,00 12,58
-
30,73
-
30,74
12,58 0,00
5 0,21 0,01 37,31
-
70,51
-
70,58
37,28 0,00
- Theo ph-ơng trục A-A:
x
Dải
0 4,75 9,5 14,75 20 24,75 29,5
1 0,00 4,15 -0,44 2,23 -0,45 4,15 0,00
2 0,01 26,18 -1,72 3,38 -1,72 26,18 0,01
3
-
0,01
12,68 -24,07 -2,47 -24,07 12,68
-
0,01
4 - 12,58 -30,74 -30,74 12,58 -

0,01 0,01
5 0,01 37,29 -70,58 -70,58 37,29 0,01
6 0,00 1,84 0,00