TÍNH TOÁN nội lực sàn BẰNG PHƯƠNG PHÁP PHẦN tử hữu hạn

1.1. TÍNH TOÁN NỘI LỰC SÀN BẰNG PHƯƠNG PHÁP PHẦN TỬ HỮU HẠN
Sử dụng phần mềm SAFE 12.2.0 để mô hình sàn tầng 4
1.1.1. Một số thông số mô hình:

Hình 3.1-Khai báo vật liệu sàn

Hình 3.2-Khai báo tải trọng


Hình 3.3-Khai báo tổ hợp

Hình 3.4-Mô hình 3D sàn tầng điển hình (tầng 3-14)


1.1.2. Kết quả nội lực
Sau khi thực hiện các bước dựng mô hình, sinh viên tiến hành chạy mô hình và xuất được
kết quả nội lực

Hình 3.5-Mômen dương M11 (theo phương X)

Hình 3.6-Mômen âm M11 (theo phương X)


Hình 3.7-Mômen dương M22 (theo phương Y)

Hình 3.8-Mômen âm M22 (theo phương Y)
1.2. SO SÁNH 2 PHƯƠNG PHÁP
1.2.1. So sánh nội lực
Xét cho ô sàn giao giữa trục 1-2 và trục C-D, Ứng với các ô sàn (S1, S2, S3) của phương
pháp giải tích

Bảng 3.1-Bảng so sánh giá trị nội lực 2 phương pháp
Phương pháp giải tích
Giá trị mômen dương lớn
nhất là 3.59 kNm, mômen âm
lớn nhất là 8.22 kNm.
Giá trị mômen ở các ô bản có
cùng kích thước và cùng tải
trong là như nhau
Các giá trị mô men tại vị trí
gối kê được cho bằng nhau.

Đối với sơ đồ 4 cạnh ngàm,
các vị trí gối dầm phụ đều có
momen âm như các vị trị dầm
chính, không có sự khác biệt

Phương pháp phần tử hữu hạn
Giá trị mômen dương lớn nhất là 6.67 kNm,
mômen âm lớn nhất là 10.89 kNm.
Có sự phân phối giữa các ô sàn với nhau
Các ô sàn ở ngoài biên có giá trị nội lực lớn hơn và
nhỏ dần vào trong.
Các giá trị mô men tại vị trí gối kê có sự chênh lệch
rõ rệt, sự phân bố ứng suất từ sàn truyền vào dầm
là không đều, nội lực tập trung nhiều ở các vị trí
giao cột
Hầu hết các vị trị dầm phụ đều không có momen
âm, hoặc có nhưng không đáng kể

1.2.2. So sánh cốt thép
Bảng 3.2-Bảng so sánh giá trị cốt thép 2 phương pháp
Phương pháp giải
tích
Thép nhịp được đặt
rải đều theo mỗi
phương của ô bản,
chỉ dùng duy nhất 1
giá trị mômen ở nhịp
(gối) để tính toán cốt
thép.
Thép gối cũng được
đặt rải đều theo mỗi
phương của ô bản,
chỉ dùng duy nhất 1
giá trị mômen ở nhịp
(gối) để tính toán cốt
thép.

Phương pháp phần tử hữu hạn
Có sự thay đổi momen nên sinh viên chia chiều dài nhịp
thành các khoảng khác nhau để lấy mômen tính toán cốt
thép, để có tính chính xác cao cần dựa biểu đồ mômen
trong phần mềm, lấy mômen lớn nhất trong mỗi khoảng để
tính cốt thép cho khoảng đó.

Tương tự như moment nhịp


D

C
1

2

Hình 3.9-Mặt bằng thép gối phương pháp giải tích

D

C
1

2
Hình 3.10-Mặt bằng thép nhịp phương pháp giải tích


D

C
1

2

Hình 3.11-Mặt bằng thép gối phương pháp phần tử hữu hạn

D

C
1

2

Hình 3.12-Mặt bằng thép nhịp phương pháp phần tử hữu hạn

1.2.3. Nhận xét
Việc đặt thép theo biểu đồ mômen của phương pháp phần tử hữu hạn sẽ tiết kiệm thép
nhiều hơn so với phương pháp giải tích.


Nội lực gối dầm phụ không còn nữa khi phân tích bằng phương pháp phần tử hữu hạn.
Trường hợp ô sàn tại vị trí có vách cứng momen gối tăng lên rất nhiều so với vị trí chỉ có
dầm.
Trường hợp quan niệm L2/L1>2  ô bản 1 phương, theo phương pháp sơ đồ hóa xem bản
chỉ làm việc 100% theo phương cạnh ngắn (momen truyền toàn bộ 100% theo phương
cạnh ngắn), phương cạnh dài đặt thép cấu tạo. Nhưng khi giải bằng phương pháp phần tử
hữu hạn sinh viên thấy vẫn có momen theo cạnh dài của ô sàn 1 phương.
Kết luận:
Khi có sự làm việc chung giữa các cấu kiện dầm, sàn, cột, vách với nhau thì nội lực sẽ
phân phối qua lại lẫn nhau. Việc sử dụng phương pháp tra ô bảng đơn không còn chính
xác nữa.
Tuy nhiên việc tính thép bằng phương pháp giải tích vẫn được ưu chuộng vì tính toán đơn
giản, thiên về an toàn, thép được rải đều, thanh thép có cùng chiều dài đơn giản cho thi
công. Tính thép theo phương pháp phần tử hữu hạn trong một ô sàn sẽ có nhiều bước đặt
thép dẫn đến khó khăn về mặt thi công.
Sinh viên chọn phương pháp giải tích để bố trí cốt thép.