Tính toán độ võng và vết nứt sàn theo tiêu chuẩn Việt Nam so sánh với phần mềm Safe

Độ võng và vết nứt của kết cấu bê tông cốt thép gây ra những ảnh hưởng đến mỹ quan và yêu cầu sử dụng của hệ kết cấu. Trong tính toán thường xem xét đến khả năng chịu lực theo trạng thái giới hạn 1 mà ít khi xem xét đến giới hạn về độ võng và bề rộng vết nứt theo trạng thái giới hạn 2 (theo tiêu chuẩn TCVN 5574-2014). Mặt khác, việc tính toán độ võng và vết nứt theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 5574-2012 cũng có một số khó khăn nhất định trong thiết kế. Trong bài báo này, trình bày về độ võng và vết nứt kết cấu sàn bê tông cốt thép theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 5574- 2012 so sánh kết quả với phần mềm Safe được tính toán theo tiêu chuẩn Mỹ ACI 318-2002, Châu Âu Eurocode 1992-2 xem xét đến các trường hợp tải trọng khác nhau. Từ đó, đưa ra các kết luận và đánh giá.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Tính toán độ võng và vết nứt sàn theo tiêu chuẩn Việt Nam so sánh với phần mềm Safe BÀI BÁO KHOA HỌC TÍNH TOÁN ĐỘ VÕNG VÀ VẾT NỨT SÀN THEO TIÊU CHUẨN VIỆT NAM SO SÁNH VỚI PHẦN MỀM SAFE Nguyễn Vĩnh Sáng1 Tóm tắt: Độ võng và vết nứt của kết cấu bê tông cốt thép gây ra những ảnh hưởng đến mỹ quan và yêu cầu sử dụng của hệ kết cấu. Trong tính toán thường xem xét đến khả năng chịu lực theo trạng thái giới hạn 1 mà ít khi xem xét đến giới hạn về độ võng và bề rộng vết nứt theo trạng thái giới hạn 2 (theo tiêu chuẩn TCVN 5574-2014). Mặt khác, việc tính toán độ võng và vết nứt theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 5574-2012 cũng có một số khó khăn nhất định trong thiết kế. Trong bài báo này, trình bày về độ võng và vết nứt kết cấu sàn bê tông cốt thép theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 5574- 2012 so sánh kết quả với phần mềm Safe được tính toán theo tiêu chuẩn Mỹ ACI 318-2002, Châu Âu Eurocode 1992-2 xem xét đến các trường hợp tải trọng khác nhau. Từ đó, đưa ra các kết luận và đánh giá. Từ khóa: Độ võng, mở rộng và hình thành vết nứt, Bê tông cốt thép, từ biến, co ngót bê tông cốt thép, phi tuyến vật liệu, tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 5574-2012, tiêu chuẩn Mỹ ACI 318-2002, tiêu chuẩn Châu Âu Eurocode 1992. 1. TỔNG QUAN1 2. TÍNH TOÁN ĐỘ VÕNG VÀ MỞ RỘNG Hiện tượng võng và nứt kết cấu bê tông cốt VẾT NỨT THEO TIÊU CHUẨN VIỆT NAM thép thường gây lo ngại cho chủ đầu tư và người TCVN 5574-2012 sử dụng công trình. Ảnh hưởng của độ võng và 2.1. Độ võng vết nứt sẽ làm mất mỹ quan kiến trúc công trình, Đối với bê tông cốt thép thường, trên các làm giảm độ bền lâu của kết cấu và sự an toàn đoạn mà ở đó không hình thành vết nứt thẳng của kết cấu. Đặc biệt, trong các kết cấu chứa góc với trục dọc cấu kiện, giá trị độ cong toàn chất lỏng việc xem xét mở rộng vết nứt cần phần của cấu kiện chịu uốn, nén lệch tâm và kéo lệch tâm cần được xác định theo công thức: được xem xét để đảm bảo về công năng sử dụng... Theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 5574- 1 1 1 1       (1) 2012 trình bày cụ thể việc tính toán độ võng và r  r 1  r  2  r 3 mở rộng vết nứt theo trạng thái giới hạn 2, Trong đó: nhưng việc tính toán này áp dụng trong thực 1 hành thiết kế còn gặp nhiều khó khăn đặc biệt   là độ cong do tác dụng ngắn hạn của  r 1 khi xem xét đến hệ kết cấu phức tạp, không toàn bộ tải trọng. gian. Một ví dụ số được trình bày theo tiêu 1 chuẩn TCVN 5574-2012 để so sánh với kết quả   là độ cong do tác dụng ngắn hạn của tải  r 2 của phần mềm SAFE tính toán theo các tiêu trọng thường xuyên và tải trọng tạm thời dài chuẩn khác nhau như tiêu chuẩn Mỹ ACI 318- hạn. 2002, tiêu chuẩn Châu Âu Eurocode 1992-2... 1 đồng thời xem xét đến ảnh hưởng của từ biến,   là độ cong do tác dụng dài hạn của tải co ngót của bê tông, phi tuyến vật liệu cốt thép  r 3 và phân tích các trạng thái chịu tải cũng được trọng thường xuyên và tải trọng tạm thời dài hạn. xem xét. 1 Mi   s b        (2) 1  r i h0 Z  Es Rs  f    bh0 Eb  Bộ môn Kỹ thuật công trình, Cơ sở 2 - Đại học Thủy Lợi KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 57 (6/2017) 71  trong đó: mô men tĩnh của vùng bê tông chịu kéo với trục Mi – Mô men uốn do tải trọng tiêu chuẩn gây trung hòa ra ứng với các trường hợp xác định độ cong. I so , I so' – Tương ứng là mô men quán tĩnh  s – Hệ số xét đến sự làm việc của vùng bê của tiết diện cốt thép dọc chịu kéo và chịu nén tông chịu kéo trên đoạn có vết nứt. với trục trung hòa.  b – Hệ số xét đến sự phân bố không đều Chiều cao tương đối vùng chịu nén của bê biến dạng của thớ bê tông chịu nén ngoài cùng tông được xác định bởi: trên chiều dài đoạn có vết nứt, đối với bê tông 1  ;  1 nặng  b  0,9 1  5(   ) (6)   f – Hệ số xét đến ảnh hưởng của lực dọc. 10   - Chiều cao tương đối vùng chịu nén của  - hệ số, đối với bê tông nặng   1,8 bê tông.  As'  - hệ số, xác định bởi:    f   - hệ số đặc trưng trạng thái đàn – dẻo của 2 bh0 bê tông vùng chịu nén.  - hệ số, xác định theo công thức (7) Z - Khoảng cách từ trọng tâm tiết diện cốt M  2 i (7) thép chịu kéo đến điểm đặt của hợp các lực ...