Tính toán và thiết kế dầm chuyển bê tông cốt thép

Bài viết đưa ra cơ sở lý thuyết và trình tự tính toán của hai phương pháp dựa trên mô hình thực tế và sau đó đi bố trí thép cho hệ dầm này. Mời các bạn cùng tham khảo bài viết để nắm chi tiết hơn nội dung nghiên cứu.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Tính toán và thiết kế dầm chuyển bê tông cốt thép TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ DẦM CHUYỂN BÊ TÔNG CỐT THÉPPhạm Xuân TuânEmail : phamxuantuanktct@gmail.comNguyễn Thế TrườngEmail : nguyenthetruong1990ktct@gmail.comTÓM TẮT Hiện nay cở sở hạ tầng và tốc độ đô thị hóa nước ta đang trên đà phát triển mạnh mẽ và kèm theo đólà những công trình nhà nhiều tầng, cao ốc với các không gian kiến trúc linh hoạt, đa dạng nhằm phục vụtốt cho các lĩnh vực kinh doanh, thương mại, giải trí… Do đó việc tính toán và thiết kế dầm chuyển bêtông cốt thép là rất quan trọng trong lĩnh vực xây dựng ở nước ta. Trong đề tài này việc nghiên cứu kết cấu dầm chuyển được dựa trên tiêu chuẩn ACI 318-2002 vàphương pháp giàn ảo(3). Bài viết đưa ra cơ sở lý thuyết và trình tự tính toán của hai phương pháp dựa trênmô hình thực tế và sau đó đi bố trí thép cho hệ dầm này.1. Đặt vấn đề Theo xu hướng ngày nay, nhà nhiều tầng là những công trình phức hợp đáp ứng nhiều côngnăng như thương mại và dịch vụ ở các tầng bên dưới, văn phòng làm việc và các căn hộ ở cáctầng bên trên. Để có được không gian kiến trúc như trên, yêu cầu này đòi hỏi các nhịp khung lớnở bên dưới và các nhịp khung nhỏ hơn ở bên trên, giải pháp đưa ra đòi hỏi phải có một kết cấuchuyển đổi giữa các tầng, chính vì lý do đó chúng tôi chọn đề tài “Tính toán và thiết kế kết cấudầm chuyển bê tông cốt thép“. Mục đích của việc nghiên cứu là tính toán và thiết kế dầm chuyển bê tông cốt thép dựa trênhai phương pháp: tiêu chuẩn ACI 318-2002 và phương pháp giàn ảo. Vì dầm chuyển là dạng kếtcấu có kích thước lớn hơn rất nhiều so với dầm thông thường nên sự làm việc của dầm chuyểncũng sẽ khác so với dầm thông thường, cụ thể là sự phân bố ứng suất bên trong dầm. Do đó việctính toán và thiết kế dầm chuyển sẽ khác với việc tính toán và thiết kế dầm truyền thống. Hiệnnay việc tận dụng không gian tần trệt và thay đổi công năng, kiến trúc đồng thời trong một côngtrình nhiều tầng là rất phổ biến. Vậy muốn thực hiện được tất cả những yêu cầu trên dựa trên nềntảng kết cấu truyền thống được không ?2. Phương pháp nghiên cứu 2.1. Tính toán và thiết kế kết cấu dầm chuyển theo tiêu chuẩn ACI 318-2002.[1], [3], [4] Trong phương pháp này có đưa ra cho ta một khái niệm về dầm chuyển và cách phân biệt dầm chuyển. Thông thường dầm chuyển được nhận biết qua tỷ lệ chiều dài trên chiều cao nếu < 2 là dầm chuyển nhịp đơn và nếu < 2,5 là dầm chuyển nhịp liên tục. Việc phân tích đàn hồi đã cho thấy những đặc điểm quan trọng sau đây của sự phân bố ứng suất trong dầm chuyển như sau :  Các giả thiết như tiết diện phẳng cho dầm không còn phù hợp đối với dầm chuyển.  Có một vùng chịu ứng suất lớn tại vị trí gối tựa và đặc biệt là ở mặt gối tựa.  Biến dạng dọc do lực cắt gây ra trong dẩm chuyển là lớn hơn nhiều so với biến dạng uốn do đó đóng vai trò nhiều hơn so với tổng biến dạng. Dầm chuyển thường có vết nứt xuất hiện khá sớm, thông thường khe nứt xuất hiện theophương của ứng suất nén chính, tức là vuông góc với phương của ứng suất kéo, trong nhiềutrường hợp, khe nứt xuất hiện thẳng đứng hoặc nghiêng khi dầm bị phá hoại do lực cắt.Thực tế dầm chuyển có 2 dạng phá hoại là: phá hoại do uốn và phá hoại do cắt. Và việc tínhtoán kết cấu cho dầm chuyển chủ yếu cũng dựa trên hai dạng phá hoại chính.Theo hình học thì kết cấu chuyễn có 4 dạng cơ bản sau : Hình 1. Dầm đỡ 1 cột Hình 2. Dầm đỡ 2 cột Hình 3. Dầm đỡ vách liên tục Hình 4. Dầm đỡ vách không liên tụcQuy phạm ACI-318 chỉ ra rằng dầm chuyển (dầm cao) BTCT làm việc hoàn toàn khác vớidầm BTCT thông thường.Trong giai đoạn đàn hồi ứng suất theo phương ngang trong bêtông tại các tiết diện phân bố theo quy luật phi tuyến khá phức tạp. x Trôc trung hßa x h h Trôc trung hßa l Biểu đồ phân bố ứng suất của Biểu đồ phân bố ứng suất của dầm thường dầm chuyển Hình 5. Biểu đồ phân bố ứng suất[1],[3]2.2. Tính toán và thiết kế kết cấu dầm chuyển theo phương pháp giàn ảo.[2], [5] Mô hình giàn ảo đã được nhiều tác giả nghiên cứu từ những năm 1920. Một trong những ưu điểm của mô hình này là thể hiện được những bộ phận chịu lực nén, kéo chủ yếu của kết cấu và người thiết kế có thể hình dung ra một cách cụ thể cơ cấu chịu lực của sơ đồ dùng trong tính toán. P Nót ...