Ảnh hưởng của mặt bằng bố trí cáp đến sự làm việc của sàn bê tông căng sau có bám dính (tóm tắt)

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

BỘ XÂY DỰNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI
-----------------

NGUYỄN VĂN QUỲ

ẢNH HƯỞNG CỦA MẶT BẰNG BỐ TRÍ CÁP
ĐẾN SỰ LÀM VIỆC CỦA SÀN BÊ TƠNG
CĂNG SAU CĨ BÁM DÍNH

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT XÂY DỰNG

Hà Nội - 2020


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

BỘ XÂY DỰNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI
-----------------

NGUYỄN VĂN QUỲ
KHÓA: 2018 - 2020

ẢNH HƯỞNG CỦA MẶT BẰNG BỐ TRÍ CÁP
ĐẾN SỰ LÀM VIỆC CỦA SÀN BÊ TƠNG
CĂNG SAU CĨ BÁM DÍNH

Chun ngành

: Kỹ thuật xây dựng

Mã số

: 8.58.02.01

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT XÂY DỰNG

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
1. PGS.TS PHẠM PHÚ TÌNH
2. TS. CHU HOÀNG ANH

Hà Nội - 2020


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

BỘ XÂY DỰNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI
-----------------

NGUYỄN VĂN QUỲ
KHÓA: 2018 - 2020

ẢNH HƯỞNG CỦA MẶT BẰNG BỐ TRÍ CÁP
ĐẾN SỰ LÀM VIỆC CỦA SÀN BÊ TƠNG
CĂNG SAU CĨ BÁM DÍNH

Chun ngành

: Kỹ thuật xây dựng

Mã số

: 8.58.02.01

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT XÂY DỰNG

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
1. PGS.TS PHẠM PHÚ TÌNH
2. TS. CHU HOÀNG ANH

XÁC NHẬN
CỦA CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG CHẤM LUẬN VĂN

Hà Nội - 2020


LỜI CẢM ƠN
Tác giả xin trân trọng cảm ơn các thầy cô giáo Trường Đại học Kiến trúc
Hà Nội, các thầy cô giáo Khoa Sau đại học, Khoa Xây dựng và các thầy cô giáo
giảng dạy Bộ môn đã giúp đỡ, chỉ dẫn tận tình trong suốt quá trình học tập
chương trình cao học tại Trường. Tác giả cũng xin bày tỏ lòng cảm ơn chân
thành đến giáo viên hướng dẫn - PGS.TS Phạm Phú Tình, TS. Chu Hồng Anh
đã tận tình giúp đỡ, hướng dẫn, cung cấp tài liệu cho tác giả trong q trình
nghiên cứu và hồn thiện Luận văn.
Tác giả xin chân thành cảm ơn các đồng chí Lãnh đạo, đồng nghiệp ở Cơ
quan và các bạn học viên lớp CH18X – Trường Đại học Kiến trúc Hà Nội đã

tạo mọi điều kiện thuận lợi và giúp đỡ tác giả trong suốt thời gian theo học và
làm Luận văn tốt nghiệp.
Quá trình thực hiện Luận văn diễn ra trong thời gian ngắn, đề tài nghiên
cứu Luận văn liên quan đến nhiều vấn đề phức tạp, mặc dù bản thân đã rất cố
gắng, song không thể tránh khỏi những thiếu sót. Tác giả rất mong nhận được
sự quan tâm góp ý của q thầy cơ, các bạn đồng nghiệp để đề tài nghiên cứu
được hoàn thiện hơn.
Tác giả xin chân thành cảm ơn!

TÁC GIẢ LUẬN VĂN

NGUYỄN VĂN QUỲ


LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan Luận văn thạc sĩ này là cơng trình nghiên cứu khoa học độc
lập của tôi. Các số liệu khoa học, kết quả nghiên cứu của Luận văn là trung
thực và có nguồn gốc rõ ràng.

TÁC GIẢ LUẬN VĂN

NGUYỄN VĂN QUỲ


MỤC LỤC
Lời cảm ơn ..........................................................................................................
Lời cam đoan .......................................................................................................
Mục lục ................................................................................................................
Danh mục các chữ viết tắt ...................................................................................
Danh mục bảng, biểu...........................................................................................

MỞ ĐẦU ........................................................................................................... 1
Lý do chọn đề tài ............................................................................................... 1
Mục đích nghiên cứu ......................................................................................... 1
Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ..................................................................... 2
Phương pháp nghiên cứu................................................................................... 2
Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài .......................................................... 2
NỘI DUNG ....................................................................................................... 3
Chương 1. Tổng quan về sàn bê tông căng sau ......................................... 3
1.1

Những đặc điểm nổi bật và những ưu điểm của sàn căng sau. ...... 3

1.2

Ứng dụng của sàn căng sau trong cơng trình xây dựng ................. 8

1.2.1. Thế giới .......................................................................................... 8
1.2.2. Việt Nam ...................................................................................... 13
1.3

Các tiêu chuẩn thiết kế ..................................................................... 18

1.3.1. Châu Âu........................................................................................ 18
1.3.2. Hoa Kỳ ......................................................................................... 18
1.3.3. Việt nam ....................................................................................... 19
1.3.4. Các quốc gia khác trên thế giới .................................................... 19
Chương 2. Quy trình thiết kế sàn bê tơng căng sau theo tiêu chuẩn
Châu Âu

20

2.1. Lựa chọn mặt bằng kết cấu và vật liệu........................................... 20
2.1.1. Mặt bằng kết cấu .......................................................................... 20


2.1.2. Loại sàn và chiều dày ................................................................... 21
2.1.3. Vật liệu ......................................................................................... 23
2.2. Quỹ đạo cáp và tải trọng cân bằng ................................................. 26
2.3. Tổn hao ứng suất .............................................................................. 27
2.3.1. Tổn hao ngắn hạn ......................................................................... 28
2.3.2. Tổn hao dài hạn ............................................................................ 28
2.4. Phân tích kết cấu............................................................................... 28
2.4.1. Phương pháp khung tương đương ................................................ 28
2.4.2. Phương pháp phần tử hữu hạn ..................................................... 29
2.5. Cơ sở và mặt bằng bố trí cáp........................................................... 30
2.6. Tải trọng và tổ hợp tải trọng kiểm tra............................................ 32
2.6.1. Tải trọng: ...................................................................................... 32
2.6.2. Tổ hợp tải trọng ............................................................................ 32
Chương 3. Khảo sát ảnh hưởng của mặt bằng bố trí cáp đến sự làm
việc của sàn bê tông căng sau ....................................................................... 34
3.1. Giới thiệu ........................................................................................... 34
3.2. Những thông số thiết kế chung cho ba ví dụ .................................. 34
3.2.1. Tải trọng tiêu chuẩn...................................................................... 34
3.2.2. Vật liệu ......................................................................................... 35
3.2.3. Tổ hợp tải trọng ............................................................................ 35
3.3. Ví dụ 1 - Sàn có lưới cột vuông ........................................................ 35
3.3.1. Mặt bằng kết cấu .......................................................................... 35
3.3.2. Chiều dày sàn ............................................................................... 36
3.3.3. Quỹ đạo cáp .................................................................................. 36
3.3.4. Thép sàn ....................................................................................... 37

3.3.5. Năm phương án rải cáp ................................................................ 38
3.3.6. Mặt bằng chia dải tính tốn .......................................................... 41
3.3.7. Kết quả thiết kế và phân tích ........................................................ 41


Kết luận: ....................................................................................................... 97
3.4. Ví dụ 2 - Sàn có lưới cột chữ nhật ................................................... 98
3.4.1. Mặt bằng kết cấu .......................................................................... 98
3.4.2. Chiều dày sàn ............................................................................... 99
3.4.3. Thép sàn ....................................................................................... 99
3.4.4. Bốn phương án rải cáp ................................................................. 99
3.4.5. Kết quả phân thiết kế và phân tích ............................................. 102
Kết luận: ..................................................................................................... 104
3.5. Ví dụ 3 - Sàn có lưới cột bất kỳ ..................................................... 105
3.5.1. Mặt bằng kết cấu ........................................................................ 105
3.5.2. Chiều dày sàn ............................................................................. 105
3.5.3. Thép sàn ..................................................................................... 105
3.5.4. Hai phương án rải cáp ................................................................ 106
3.5.5. Kết quả phân thiết kế và phân tích ............................................. 107
Kết luận: ..................................................................................................... 109
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ....................................................................... 110
TÀI LIỆU THAM KHẢO ...................................................................................
PHỤ LỤC A ........................................................................................................


DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
Chữ viết tắt

Tên đầy đủ

BTCT

Bê tông cốt thép

PTHH

Phần tử hữu hạn

PT

Sàn ứng suất trước

RC

Sàn bê tông cốt thép thường

ƯST

Ứng suất trước
DANH MỤC BẢNG, BIỂU

Số hiệu bảng, biểu
Tên bảng, biểu
Bảng 2.1
Thông số cáp 12,7mm
Bảng 2.2
Thông số cáp 15.2mm

Trang
30

30

Bảng 3.1

So sánh độ võng, bề rộng vết
nứt, khối lượng thép thường và
chọc thủng sàn.

97

Bảng 3.2

So sánh ứng suất trong sàn

98

Bảng 3.3

So sánh độ võng, bề rộng vết
nứt, khối lượng thép thường và
chọc thủng sàn.

109

Bảng 3.4

So sánh ứng suất trong sàn

110

Bảng 3.5

So sánh độ võng, bề rộng vết
nứt, khối lượng thép thường và
chọc thủng sàn.

115

Bảng 3.6

So sánh ứng suất trong sàn

116


1

MỞ ĐẦU
Lý do chọn đề tài
Sàn phẳng bê tông căng sau có bám dính hiện nay được sử dụng rộng rãi ở Việt
Nam và trên thế giới. Trong sàn bê tông căng sau việc tạo ứng suất nén trước
được thực hiện bằng cách kéo căng cốt thép ứng suất trước, thường dùng trong
sàn là loại cáp 7 sợi cường độ cao. Có nhiều lựa chọn cho mặt bằng bố trí cáp,
tùy theo mặt bằng kết cấu và tải trọng tác dụng. Thơng thường có các cách bố
trí cáp trên bằng như sau:


Tồn bộ cáp được bố trí tập trung đi qua cột.



Cáp được bố trí đều theo hai phương



50% cáp được bố trí tập trung trên cột, 50% cịn lại được bố trí phân bố

đều ở nhịp.


Cáp được bố trí theo hai phương giống nhau. Đi qua cột được bố trí tập

trung, trong nhịp được rải đều.


Cáp được rải đều theo phương nhịp ngắn, bố trí tập trung trên cột theo

phương nhịp dài
Do đó việc phân tích sự làm việc của sàn bê tông căng sau với các trường hợp
bố trí cáp khác nhau trên mặt bằng là cần thiết.
Mục đích nghiên cứu
Đánh giá ảnh hưởng của mặt bằng bố trí cáp đến sự làm việc của sàn bê tơng
căng sau có bám dính


2

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
Sàn bê tông căng sau có bám dính thiết kế theo tiêu chuẩn Châu Âu.
Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu bằng lý thuyết và dùng phần mềm ADAPT
Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
Làm sáng tỏ ảnh hưởng của mặt bằng bố trí cáp đến sự làm việc của sàn bê tơng
căng sau có bám dính


THƠNG BÁO
Để xem được phần chính văn của tài liệu này, vui
lịng liên hệ với Trung Tâm Thơng tin Thư viện
– Trường Đại học Kiến trúc Hà Nội.
Địa chỉ: T.13 – Nhà H – Trường Đại học Kiến trúc Hà Nội
Đ/c: Km 10 – Nguyễn Trãi – Thanh Xuân Hà Nội.
Email:

TRUNG TÂM THÔNG TIN THƯ VIỆN


110

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
Kết luận:
-Có nhiều phương án rải cáp, tuy nhiên qua khảo sát với năm phương án rải
cáp trong Chương 3, nhận thấy cùng với mặt bằng kết cấu, hàm lượng cáp
giống nhau nhưng mặt bằng rải cáp khác nhau thì hiệu quả đem lại của các
phương án rải cáp là gần giống nhau
-Kết quả khảo sát các chỉ tiêu có sự chênh lệch khơng nhiều, tuy nhiên tùy
từng mục đích thiết kế, thi cơng để lựa chọn phương án rải cáp giúp tăng các
ưu điểm mà phương án rải cáp đó mang lại.
Kiến nghị:
-Có thể kết hợp các phương án rải cáp khác nhau trên cùng mặt bằng kết cấu,

để đem lại hiểu quả nhất khi sử dụng sàn ƯST.
-Dựa theo thực tế thiết kế, thi cơng khơng nên bố trí cáp theo phương án tồn
bộ cáp bố trí tập trung trên đầu cột. Do khối lượng thép thường sinh ra lớn


TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. EUROCODE 0. Basis of Strutural Design. Published in draft only.
2. EUROCODE No.2. Design of concrete structures. Part 1: General rules and rules
for buildings. Published in draft only.
3. POST-TENSIONED BUILDINGS. Design and Contruction, Bijan O.Aalami,
2014
4. THE CONCRETE SOCIETY. Durability of tendons in prestressed concrete,
Technical Report 21 (TR21), The Concrete Society, Camberley, 1982.
5. THE CONCRETE SOCIETY. Partial prestressing, Technical Report 23 (TR23),
The Concrete Society, Camberley, 1983.
6. THE CONCRETE SOCIETY. Post-tensioned concrete floors -Design Handbook,
Second Edition, Technical Report 43 (TR43), The Concrete Society, Camberley,
2005.
7. THE CONCRETE SOCIETY. The design of post-tensioned concrete flat slabs in
buildings, Technical Report 8 (TR8), The Concrete Society, Camberley, 1974.
8. THE CONCRETE SOCIETY. Flat slabs in post-tensioned concrete with particular
regard to the use of unbounded tendons-design recommendations, Technical Report
17 (TR17), The Concrete Society, Camberley, 1979.
9. THE CONCRETE SOCIETY. Post-tensioned flat slab design handbook, Technical
Report 25 (TR25), The Concrete Society, Camberley, 1984..


PHỤ LỤC A
A.1. Chi tiết Ví dụ 2
Kết quả phân tích tích cho PA2 được thể hiện trong hình A.1 đến A.16c , cho

PA3 được thể hiện trong các hình A.17 dến A.31c , cho PA4 được thể hiện
trong các hình A.32 dến A.47c , cho PA5 được thể hiện trong các hình A.48
dến A.63b.
A.1.1. Phương án 2

Hình A.1. Biểu đồ võng ( PA2)
(1,0SW + 1,0DL + 2LL + 1,0PT)


Hình A.1a. Biểu đồ ứng suất thớ trên – Phương X ( PA2)
(1,0SW + 1,0DL + 1,0LL + 1,0PT)

Hình A.2. Biểu đồ ứng suất thớ dưới – Phương X ( PA2)
(1,0SW + 1,0DL + 1,0LL + 1,0PT)


Hình A.3. Biểu đồ ứng suất thớ trên – Phương Y ( PA2)
(1,0SW + 1,0DL + 1,0LL + 1,0PT)

Hình A.4. Biểu đồ ứng suất thớ dưới – Phương Y ( PA2)
(1,0SW + 1,0DL + 1,0LL + 1,0PT)


Hình A.5. Biểu đồ ứng suất thớ trên – Phương X ( PA2)
(1,0SW + 1,0DL + 2LL + 1,0PT)

Hình A.6. Biểu đồ ứng suất thớ dưới – Phương X ( PA2)
(1,0SW + 1,0DL + 2LL + 1,0PT)

Hình A.7. Biểu đồ ứng suất thớ trên – Phương Y ( PA2)
(1,0SW + 1,0DL + 2LL + 1,0PT)

Hình A.8. Biểu đồ ứng suất thớ dưới – Phương Y ( PA2)
(1,0SW + 1,0DL + 2LL + 1,0PT)


Hình A.9. Biểu đồ ứng suất thớ trên – Phương X ( PA2)
(1,0SW +1,15PT)

Hình A.10. Biểu đồ ứng suất thớ dưới – Phương X ( PA2)
(1,0SW +1,15PT)


Hình A.11. Biểu đồ ứng suất thớ trên – Phương Y ( PA2)
(1,0SW +1,15PT)

Hình A.12. Biểu đồ ứng suất thớ dưới – Phương Y ( PA2)
(1,0SW +1,15PT)


Hình A.13. Biểu đồ ứng suất thớ trên – Phương X ( PA2)
(1,0SW + 1,0DL + 1LL + 1,0PT)

Hình A.14. Biểu đồ ứng suất thớ dưới – Phương X ( PA2)
(1,0SW + 1,0DL + 1LL + 1,0PT)


Hình A.15. Biểu đồ ứng suất thớ trên – Phương Y ( PA2)
(1,0SW + 1,0DL + 1LL + 1,0PT)

Hình A.16. Biểu đồ ứng suất thớ dưới – Phương Y ( PA2)
(1,0SW + 1,0DL + 1LL + 1,0PT)


Hình A.16a. Biểu đồ nứt – Phương X ( PA2)
(1,0SW + 1,0DL + 1LL + 1,0PT)

Hình A.16b. Biểu đồ nứt – Phương Y ( PA2)
(1,0SW + 1,0DL + 1LL + 1,0PT)


Hình A.16c. Mặt bằng thép sàn tính tốn ( PA2)
(1,35SW + 1,35DL + 1,5LL + 1,0HP)