Đồ Án Tốt Nghiệp Kỹ Sư Xây Dựng Khóa 2003 GVHD: Trần
Tuấn Kiệt
SVTH: Trần Đỗ Dũng MSSV:03114030
Trang 48
MỤC LỤC
PHẦN 1: KIẾN TRÚC Trang 1
PHẦN 2: KẾT CẤU BÊN TRÊN
Chương I: CƠ SỞ THIẾT KẾ
I.1 Qui phạm Trang 11
I.2 Cơ sở thiết kế Trang 11
I.3 Vật liệu xây dựng Trang 11
I.4 Hình dạng công trình Trang 11
Chương II: THIẾT KẾ SÀN ỨNG LỰC TRƯỚC
Phần A : Giới thiệu Trang 12
Phần B : Lý thuyết tính toán tổn hao Trang 20
Phần C : Tính toán Trang 26
Phần D : Quy trình kỹ thuật thi công Trang 45
Chương III: TÍNH TOÁN CẦU THANG
III.1 Kích thước Trang 57
III.2 Vật liệu Trang 57
III.3 Tải trọng Trang 57
III.4 Tính toán các cấu kiện cầu thang Trang 59
Chương IV: THIẾT KẾ PHẦN KHUNG
IV.1 Cơ sở tính toán Trang 66
IV.2 Tải trọng tác động và các trường hợp tổ hợp Trang 66
IV.3 Tính toán tải trọng gió Trang 67
IV.4 Tính toán nội lực Trang 80
IV.5 Tính toán cốt thép khung trục D Trang 81
PHẦN 3: NỀN MÓNG
Chương I: ĐỊA CHẤT
I.1 Giới thiệu về công trình Trang 88
Đồ Án Tốt Nghiệp Kỹ Sư Xây Dựng Khóa 2003 GVHD: Trần
Tuấn Kiệt
SVTH: Trần Đỗ Dũng MSSV:03114030
Trang 50 PHẦN 1
KIẾN TRÚC

a. Tiêu chuẩn Kiến trúc:

- Quy chuẩn xây dựng Việt Nam.
- Tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam (TCXDVN 276-2003,
TCXDVN 323-2004).
- Những dữ liệu của kiến trúc sư.

b. Tiêu chuẩn kết cấu:

- Tải trọng và tác động – Tiêu chuẩn thiết kế - TCVN 2737-1995
- Kết cấu bê tông cốt thép – Tiêu chuẩn thiết kế - TCVN 356-
2005
- Kết cấu gạch đá – Tiêu chuẩn thiết kế - TCVN 5573-1991
- Nhà cao tầng. Thiết kế kết cấu bê tông cốt thép toàn khối –
TCXD 198 :1997
- Móng cọc. Tiêu chuẩn thiết kế - TCXD 205 : 1998
- Tiêu chuẩn thiết kế nền nhà và công trình - TCXD 45-78
- Tiêu chuẩn thiết kế công trình chịu động đất – TCXDVN 375-
2006

c. Tiêu chuẩn điện, chiếu sáng, chống sét:

- Việc lắp đặt vật tư, thiết bị sẽ tuân theo những yêu cầu mới nhất về quy
chuẩn, hướng dẫn và văn bản có liên quan khác ban hành bởi các cơ quan chức
năng, viện nghiên cứu và tổ chức tham chiếu những mục khác nhau, cụ thể như
sau:
+ NFPA – Hội chống cháy Quốc gia (National Fire
Protection Association).
+ ICCEC – Tiêu chuẩn điện Hội đồng tiêu chuẩn quốc tế (International


- Quy chuẩn “Hệ thống cấp thoát nước trong nhà và công trình”.
- Cấp nước bên trong. Tiêu chuẩn thiết kế (TCVN 4513 – 1988).

- Thoát nước bên trong. Tiêu chuẩn thiết kế (TCVN 4474 – 1987).
- Cấp nước bên ngoài. Tiêu chuẩn thiết kế (TCXD 33-1955).
- Thoát nước bên ngoài. Tiêu chuẩn thiết kế (TCXD 51-1984).

e. Tiêu chuẩn về phòng cháy chữa cháy:

- TCVN 2622-1995 “Phòng cháy và chống cháy cho nhà và công trình – Yêu
cầu thiết kế” của Viện tiêu chuẩn hóa xây dựng kết hợp với Cục phòng cháy chữa
cháy của Bộ Nội vụ biên soạn và được Bộ Xây dựng ban hành.
- TCVN 5760-1995 “Hệ thống chữa cháy yêu cầu chung về thiết kế, lắpo đặt
và sử dụng”.
- TCVN 5738-1996 “Hệ thống báo cháy tự động – Yêu cầu thiết
kế”.

2. GIẢI PHÁP THIẾT KẾ 2.1. THIẾT KẾ KIẾN TRÚC

Công trình được xây dựng trong khu Phú Mỹ Hưng, Quận 7. Xung quanh
công trình đã có những khu dân cư hiện đại. Vì vậy tòa nhà cao ốc này là nơi làm
việc thuận lợi cho người sinh sống trong khu vực xung quanh mà không cần phải
vào trong tâm.
Hiện nay các tòa nhà văn phòng khu trung tâm trở nên hiếm và đắt đỏ. Vì vậy
các công ty có xu hướng thuê các văn phòng công ty ở những khu vực xa hơn.
Phú Mỹ Hưng là khu vực lý tưởng cho công trình xây dựng.

3136
3399
3229
3399
DT văn phòng, đậu xe (hầm)
– m
2

4611,
8
3367 355 2289 2048 2048 2535
DT sảnh, hành lang – m
2
780
340
357
375
357
DT phụ trợ (cầu thang, thang
máy, vệ sinh) – m
2

327,5 505 675 506 506 506 506
Phòng kỹ thuật – m
2

691,7
Garden – m
2
187 2.2. THIẾT KẾ KẾT CẤU

- Tòa nhà là một công trình có hình dạng là một hình chữ nhật đối xứng. Vì đây
là một công trình có chứa năng làm văn phòng làm việc nên yêu cầu giải pháp thiết
kế lựa chọn là hiện đại, đơn giản, thông thoáng, cơ động là linh hoạt tạo không gian
lớn.
- Để đáp ứng yêu cầu trên của công trình, ta đã lựa chọn giải pháp kết cấu phần
thân là loại cột, lõi vách bê tông cốt thép, sàn bê tông không dầm ứng lực trước
cùng tham gia chịu lực.
- Diện chịu tải của hệ cột tương đối lớn nên thiết kế chọn cột có diện tích
(1400x1400) mm; vách, lõi có chiều dày là 300 mm. Hệ sàn bê tông ứng lực trước
không dầm là 300 mm. Tầng hầm sử dụng hệ dầm sàn thông thường có chiều dày
sàn là 300, tiết diện dầm là (800x500) mm.
- Căn cứ theo báo cáo khảo sát địa chất công trình, tải trọng tác động và hệ kết
cấu phần thân, ta sử dụng giải pháp móng cọc khoan nhồi có các tiết Ø1500 mm có
chiều dài 46 m, sức chịu tải dự kiến 790 tấn.
- Hệ kết cấu móng là hệ đài cọc cao 3 m kết hợp với hệ giằng móng cao 0.8 m sẽ
làm tăng độ cứng và sự làm việc tổng thể của kết cấu.
- Vật liệu sử dụng cho công trình như sau:
+ Bê tông cọc, tường vây dùng Mác 350.
+ Bê tông móng, đài, giằng dùng Mác 350.
+ Bê tông phần thân dùng Mác 350.
+ Cốt thép Ø < 10 dùng thép AI.

= 15.2 (mm)
+ Diện tích tiết diện cáp :
ps
A
= 140 (mm
2
)
+ Giới hạn bền của cáp :
pu
f
= 1860 (MPa)
+ Giới hạn chảy của cáp :
py
f
= 1670 (MPa)
+ Modul biến dạng đàn hồi :
ps
E
= 1.95 x 10
5
(MPa)
+ Cáp có tổn hao do chùng ứng suất sau 100 giờ là 3.5%.
+ Các thông số để thiết kế tổn hao do ma sát của cáp là :

15.0


, k = 0.001/1 m
- Thép sử dụng trong sàn : dùng thép AII có cường độ chịu kéo tính toán theo
trạng thái giới hạn thứ nhất là :

- Thiết kế sử dụng máy biến thế dầu 2 bộ, mỗi bộ có công suất là
2000 KVA.
- Tủ đóng cắt cao thế sẽ gồm cầu dao đóng cắt tự động loại chân không đặt
trong hộp kín, loại dùng cho ngoài trời và được đặt bên ngoài nhà cạnh máy biến
thế.

2.3.3 Đồng hồ đếm điện:

- Đặt đồng hồ đo đếm điện ở tất cả các mạch cấp điện chính tại tủ điện hạn thế.
- Phần chiếu sáng chung và nguồn cấp điện chung cho khu văn phòng cho thuê
sẽ được lắp đồng hồ đo tại phòng điện của mỗi tầng.

2.3.4 Máy phát điện dự phòng:
Đồ Án Tốt Nghiệp Kỹ Sư Xây Dựng Khóa 2003 GVHD: Trần
Tuấn Kiệt
SVTH: Trần Đỗ Dũng MSSV:03114030
Trang 55

- Bố trí lắp đặt máy phát điện Diesel dự phòng khoảng 1600 KVA, có điện áp
cung cấp 380/220V 50Hz 4 dây, vòng quay là 1500-1800 vòng/phút tại tầng hầm
2 để cung cấp điện cho tất cả những phụ tải điện cần thiết.
- Máy phát điện sẽ tự động chạy và phát điện cho tòa nhà qua bộ chuyển đội tự
động nếu hệ thớng điện lưới có sự cố và sẽ tự động chuyển đổi phụ tải trở về khi
hệ thống điện lưới ổn định. Khi mất điện những phụ tải an toàn sẽ chuyển sang
dùng máy phát điện trong vòng 10 giây, những phụ tải không ảnh hưởng đến sự
an toàn sẽ tự cắt và lần lượt theo thứ tự ưu tiên nối lại vào nguồn máy phát điện
khẩn cấp. Dung lượng của nguồn máy phát điện khẩn cấp và phụ tải sử dụng sẽ
được theo dõi để những phụ tải được nối lại không vượt quá dung lượng của máy
phát điện


3
. Các sinh hoạt được cấp chủ yếu cho nhà vệ sinh ở các tầng và các còi
nước ở gara tầng hầm. Trên đường ống cấp nước vào mỗi khu vực đều lắp các van
khóa nước để cách ly khỏi hệ thống khi cần thiết.
- Căn cứ trên quy mô và mục đích sử dụng nước của công trình để xác định nhu
cầu sử dụng nước trong ngày:
+ Q
sinh hoạt
= 336 (m
3
/ngày)
+ Q
giải nhiệt ĐHKK
= 170 (m
3
/ngày)
Đồ Án Tốt Nghiệp Kỹ Sư Xây Dựng Khóa 2003 GVHD: Trần
Tuấn Kiệt
SVTH: Trần Đỗ Dũng MSSV:03114030
Trang 56
- Kích thước đường ống cấp nước được tính toán theo đương lượng thiết bị sử
dụng. Vận tốc được giới hạn để không gây ồn cho tòa nhà: v
max
= 1.5 (m/s).
- Sử dụng 2 bơm (trong đó có 1 bơm dự phòng) để bơm nước từ bể nước
ngầm lên bể nước mái có dung tích 100 m
3
.

2.4.1. Hệ thống thoát nước

.
2.6. THIẾT KẾ HỆ THỐNG BÁO CHÁY TỰ ĐỘNG

-
Sử dụng hệ thống báo cháy địa chỉ làm việc làm việc liên tục 24/24 giờ trong
ngày. Các đầu báo cháy được lắp đặt tại các nơi quan trọng trong tòa nhà.
- khi đám cháy xảy ra tại các nơi không có đầu báo cháy như ngoài nhà, phòng
vệ sinh … thì người sử dụng có thể ấn các nút nhấn báo cháy để chuyển hệ thống sang
trạng thái báo động.
- Để giao tiếp được với hệ thống báo cháy, tín hiệu từ các hệ thống khác như hệ
thống âm thanh công cộng, hệ thống quạt tạo áp cầu thang, hệ thống thông gió,…. phải
thông qua các module địa chỉ.
Đồ Án Tốt Nghiệp Kỹ Sư Xây Dựng Khóa 2003 GVHD: Trần
Tuấn Kiệt
SVTH: Trần Đỗ Dũng MSSV:03114030
Trang 57 CHƯƠNG I
CƠ SỞ THIẾT KẾ

I.1 QUI PHẠM

Những tiêu chuẩn sau đây được sử dụng trong quá trình tính toán thiết kế:
+ TCVN 2737-1995: Tiêu chuẩn thiết kế tải trọng và tác động.
+ TCXDVN 5574-1991: Tiêu chuẩn thiết kế kết cấu bê tông cốt thép.
+ ACI 318-2005 : Building code requirements for structural concrete and
commentary.
+ PCA Notes on ACI 318-02

I.2 CƠ SỞ THIẾT KẾ

Đồ Án Tốt Nghiệp Kỹ Sư Xây Dựng Khóa 2003 GVHD: Trần
Tuấn Kiệt

Hệ thống kết cấu cần được bố trí làm sao để trong mỗi trường hợp tải trọng sơ đồ
làm việc của các bộ phận kết cấu rõ ràng mạch lạc và truyền tải một cách mau
chóng nhất tới móng công trình.
Tránh dùng các sơ đồ kết cấu có các cánh mỏng và kết cấu dạng congson theo
phương ngang vì các loại kết cấu này rất dễ bị phá hoại dưới tác dụng của động đất
và gió bão.

I.4.2 THEO PHƯƠNG ĐỨNG

Độ cứng của kết cấu theo phương thẳng đứng cần phải được thiết kế đều hoặc
thay đổi đều giảm dần lên phía trên.
Cần tránh sự thay đổi đột ngột độ cứng của hệ kết cấu ( như làm việc thông tầng,
giảm cột hoặc thiết kế dạng cột hẫng chân cũng như thiết kế dạng sàn dật cấp).
Trong các trường hợp đặc biệt nói trên người thiết kế cần phải có các biện pháp
tích cực làm cứng thân hệ kết cấu để tránh sự phá hoại ở các vùng xung yếu.

Đồ Án Tốt Nghiệp Kỹ Sư Xây Dựng Khóa 2003 GVHD: Trần
Tuấn Kiệt
SVTH: Trần Đỗ Dũng MSSV:03114030
Trang 60


phụ gia. Một số công trình đã được xây dựng cho thấy tiến độ thi công trung bình 7÷10
ngày cho diện tích xây dưng 400÷500 m
2
/sàn. Công tác ván khuôn khá đơn giản, sau
khi thi công kéo căng tạo ULT có thể tháo dỡ ván khuôn, thi công thuận lợi, tốc độ
nhanh.
Tuy nhiên khi thi công gặp khó khăn ở những nơi thay đổi cốt cao độ của sàn (như
WC, ban công, lôgia…)
Đồ Án Tốt Nghiệp Kỹ Sư Xây Dựng Khóa 2003 GVHD: Trần
Tuấn Kiệt
SVTH: Trần Đỗ Dũng MSSV:03114030
Trang 61

II. CÁC DẠNG SÀN SÀN BÊTƠNG ỨNG LỰC TRƯỚC

Sàn bê tơng ứng lực trước căng sau được sử dụng trong nhà cao tầng hiện đại
thường là: sàn có dầm bản rộng một phương (hình 1.a), sàn có dầm bản rộng hai
phương (hình 1.b) sàn bản phẳng khơng dầm (hình 1.c), sàn lưới (hình 1.d), sàn nấm
(sàn có bản đệm đầu cột). Việc lựa chọn dạng sàn thích hợp cho trường hợp cụ thể
thường xuất phát từ độ lớn của nhịp sàn và tải trọng tác dụng lên sàn.
Tuy nhiên, trong nhà cao tầng tải trọng tác dụng lên sàn thường ở mức trung bình,
do vậy việc lựa chọn giải pháp kết cấu sàn thường chủ yếu được quan tâm từ yếu tố độ
lớn nhịp sàn.

a. Sàn loại bản một phương b. Sàn loại bản hai phương

d. Sàn lưới
c. Sàn không dầm
e. Sàn nấm


1
kl
Điểm uốn
h

b. Bản liên tục
Hình 2. Bản một phương
 Hàm lượng cốt thép thường tối thiểu trong sàn liên tục m = 0.004A

Sàn nấm
Trong nhà cao tầng sàn nấm bê tơng ứng lực trước căng sau thường có hai dạng:
sàn bản phẳng và sàn phẳng có bản đệm đầu cột.

Sàn bản phẳng
Là dạng sàn gồm một bản phẳng khơng dầm tựa trực tiếp lên các cột. Sàn bản
phẳng có thể có hoặc khơng có hệ thống dầm bao quanh. Sàn bản phẳng khơng dầm
thích hợp với trường hợp nhịp trong khoảng 6,5m  9m và hoạt tải khơng lớn hơn 5
kN/m
2
. Loại sàn này thường gặp trong các cơng trình nhà ở cao tầng hiện đại, cũng
có trường hợp là cơng sở, văn phòng, nhà cho th sử dụng với nhiều mục đích
khác nhau
Thơng thường đối với kết cấu sàn bản phẳng bê tơng ứng lực trước căng sau
chiều dày của sàn được lựa chọn ở mức
45
1
40
1

nhịp thơng thuỷ của sàn. Như vậy

tạp. Hệ thống kỹ thuật thường được treo lên phía dưới sàn và được che phủ bởi hệ
thống trần treo. Kết cấu sàn phẳng không dầm có bản dệm đầu cột là kết cấu có khả
năng đáp ứng các yêu cầu kỹ thuật này.
Sàn phẳng không dầm có bản đệm đầu cột được đánh giá cao về tính hiệu quả
của nó và đang được sử dụng phổ biến trong các nhà cao tầng hiện đại trên thế giới.

Sàn có dầm bản rộng
Thông thường các dầm bản rộng được bố trí theo một phương. Cách cấu tạo này
đã biến sàn hai phương thành một hệ thống kết cấu mà bản sàn chịu lực theo một
phương còn phương kia là phương chịu lực của các dầm. Do có bản rộng lại được
tạo ứng lực trước nên chiều cao dầm có thể giảm xuống và do vậy tổng chiều cao
của kết cấu sàn cũng sẽ bé đi. Ngoài ra, do bản dầm rộng nên nhịp thông thuỷ của
bản sàn cũng được giảm đi, tạo điều kiện để giảm chiều dày của bản sàn.
Dầm bản rộng có thể được chia ra làm hai loại: dầm khung bản rộng va dầm sàn
bản rộng.
Dầm khung bản rộng là các dầm bản rộng liên kết các cột như được thể hiện trên
hình 3. Trong trường hợp này dầm bản rộng vừa đóng vai trò dầm đỡ sàn, vừa đóng
vai trò dầm của khung chịu lực. Cũng như sàn phẳng có bản đệm đầu cột, sàn có
dầm khung bản rộng được sử dụng hiệu quả cho trường hợp nhịp lớn hoặc sàn nhịp
trung bình chịu tải trọng lớn. Loại sàn này có ưu điểm là chiều cao kết cấu sàn
không quá lớn, cốt thép và côpha đơn giản, dễ thi công. Dầm được bố trí theo một
phương nên có thể lắp đặt các ống kỹ thuật theo phương này dễ dàng. Ngoài ra cách
bố trí dầm theo một phương làm cho sàn có cấu tạo và sơ đồ làm việc đơn giản hơn
là cấu tạo theo hai phương. Chiều cao của dầm thường được lựa chọn vào khoảng
30
1
25
1

độ lớn nhịp.

Các ưu điểm nổi bật của loại sàn này bao gồm: có khả năng vượt nhịp lớn, dễ bố
trí các hệ thống kỹ thuật, dễ thi công kể cả công tác côpha, cốt thép và công tác ứng
lực trước. Với các sàn loại này có thể bố trí các neo kéo căng ở ngay trong nhà nên
thuận lợi cho thi công và dễ cho công tác bảo vệ neo về sau.
Trường hợp sàn nhà cao tầng có nhịp quá lớn không thích hợp cho các loại sàn
được giới thiệu trên đây thì có thể sử dụng giải pháp chia ô nhỏ, thường được gọi là
sàn ô cờ. Sàn ô cờ là loại sàn thích hợp với trường hợp nhịp lớn và tải trọng lớn.
Một giải pháp khác cũng đã được dùng trong trường hợp sàn có nhịp quá lớn, đó là
bố trí các dầm khung bản rộng theo một phương, theo phương kia bố trí các dầm
nhỏ đặt gần nhau. Các dầm khung bản rộng đóng vai trò các dầm chính, các dầm
nhỏ là dầm phụ tựa lên các dầm chính. Hệ thống dầm chính và dầm phụ được tạo
ứng lực trước để giảm bớt độ cao, còn bản sàn do các dầm phụ được bố trí dày nên
chỉ cần có chiều dày nhỏ, có thể là bản sàn bê tông ứng lực trước căng sau, hoặc bê
tông cốt thép thông thường.

III. KHÁI QUÁT CHUNGVỀ THIẾT KẾ SÀN PHẲNG BÊ TÔNG ỨNG SUẤT
TRƯỚC CĂNG SAU

1.Tổng quan

Ứng suất trước kéo sau là một phương pháp gia cường bê tông hoặc các vật liệu
khác với những sợi thép cường độ cao, thường gọi là các gân (tendon). Việc ứng
dụng ứng suất trước được áp dụng vào nhiều công trình khác nhau cả dân dụng và
cầu đường. Trong nhiều trường hợp, ứng suất trước kéo sau cho phép xây dựng
các công trình mà nếu như dùng các cách khác không thể đạt được vì hoặc những
sự ràng buộc vị trí hoặc những yêu cầu kiến trúc.
Mặc dù hệ thống ứng suất trước kéo sau yêu cầu kiến thức và sự thành thạo
chuyên dụng lắp dựng, nhưng khái niệm thì lại dễ để giải thích. Tưởng tượng có
một loạt các khối làm bằng gỗ với những lỗ khoan xuyên qua chúng, trong lỗ đó
một băng cao su được luồn qua. Nếu như giữ những đầu mút của băng cao su, thì

sẽ tốn ít Bê tông hơn. Ngoài ra phải nó có nghĩa là công trình sẽ giảm chiều cao xây
dựng cho cùng chiều cao tầng nhà. Như vây ứng suất trước có thể cho phép giảm
đáng kể trọng lượng công trình so với các công trình be tông cốt thép thông thường
với cùng số tầng nhà. Điều này giảm bớt tải trọng xuống móng và rất có lợi trong
các vùng có động đất lớn. Một công trình thấp hơn có thể dẫn tới tiết kiệm các hệ
thống cơ khí kỹ thuật. Lợi ích nữa của ứng suất trước là dầm và sàn có thể liên tục,
một dầm có thể chạy từ đầu này đất dầu kia của tòa nhà. Về mặt kết cấu, điều này
hiệu quả hơn nhiều so với một dầm chỉ chạy từ cột này đến cột kia.

Ứng suất trước được lựa chọn cho những kết cấu để đỗ xe vì chúng cho phép bố
trí tính linh hoạt các cột và xây những cấu hình dốc thoai thoải. Kết cấu đỗ xe ứng
suất trước có thể là hoặc những kết cấu đỗ xe đơn thuần hoặc có một hay nhiều
tầng là văn phòng hoặc nhà ở. Trong những vùng nơi có đất sét trương nở hoặc đất
có sức chịu tải kém, sàn trên nền ứng suất trước và móng bè sẽ giảm các vấn đề về
nứt và độ lún lệch. ứng suất trước còn cho phép những cây cầu xây dựng theo các
yêu cầu hình về hình học , kể cả những đường cong phức tạp, có độ cao và độ dốc
thay đổi.ứng suất trước còn cho phép các nhịp cầu cực lớn được xây dựng mà
không cần sử dụng các gối đỡ trung gian. Điều
này làm giảm tối thiểu các tác động môi trường và
tránh đánh rơi vật liệu và nước xuống dưới đường
đi ở phía dưới. Trong các sân vận động, ứng suất
trước cho phép các kiến trúc nhịp lớn rất sáng tạo.
Các neo ứng suất trước trong đất và đá được sử
dụng trong các hầm và ổn định mái dốc. ứng suất
trước còn có thể sử dụng trong các bể chứa để
tránh nứt.

4.Các thuật ngữ
Đồ Án Tốt Nghiệp Kỹ Sư Xây Dựng Khóa 2003 GVHD: Trần
Tuấn Kiệt

các sợi thép. Như vậy, nêm luôn giữ lực tác dụng vào các gân và truyền vào bê
tông xung quanh. Trong các môi trường ăn mòn, neo và các đuôi thép trần thường
được bọc bằng các mũ phủ để tăng sự bảo vệ.

6.Quá trình thi công

Trong các công trình xây dựng nhà cửa và bản trên nền đất, các gân không kết
dính thường được làm sẵn tại nhà máy và đem tới công trường để lắp đặt. Các gân
được đặt theo bản vẽ về khoảng cách, và mặt cắt (profile) và chỗ nào chúng được
kéo ứng suất. Sau khi bê tông được đổ xong và đảm bảo cường độ khoảng 3000 đến
3500 psi(pound per square inch) các gân được kéo và neo lại. Các gân, giống như
các băng cao su, muốn trở về độ dài ban đầu, nhưng bị ngăn lại bởi các neo. Trên
thực tế, các gân sẽ giữ nguyên ứng suất và gây ra các lực nén tác động vào bê tông.
Lực nén do kéo trước sẽ chống lại các lực kéo sinh ra do tải trong ngoài tác động
vào(ô tô, người, trọng lượng của dầm) điều này sẽ làm tăng đáng kể khả năng chịu
tải của bê tông. Vì bê tông ứng lực trước kéo sau được đổ tại chỗ tại công trường,
cho nên không có giới hạn về hình dáng có thể được tạo ra. Các vòm cong, và các
bản có các cạnh phức tạp vẫn thường có thể thi công được.
Đồ Án Tốt Nghiệp Kỹ Sư Xây Dựng Khóa 2003 GVHD: Trần
Tuấn Kiệt
SVTH: Trần Đỗ Dũng MSSV:03114030
Trang 67
Kết cấu sàn bản phẳng bê tông ứng lực trước căng sau được sử dụng hiệu quả
cho trường hợp sàn có nhịp trung bình (6,5m – 9 m), nhưng cũng có thể sử dụng
cho trường hợp nhịp lớn hơn.
Trong thực tế kết cấu sàn bê tông ứng lực trước căng sau thường có hai loại: có
bám dính và không bám dính, thường gọi là công nghệ có bám dính và công nghệ
không bám dính. Công nghệ có bám dính tức là sau khi kéo căng cốt thép tạo ứng
lực trước thì tiến hành bơm vữa vào ống đặt cốt thép kéo căng để tạo ra sự liên kết
giữa cốt thép kéo căng và bê tông sàn. Công nghệ không bám dính tức là sau khi
Đồ Án Tốt Nghiệp Kỹ Sư Xây Dựng Khóa 2003 GVHD: Trần
Tuấn Kiệt
SVTH: Trần Đỗ Dũng MSSV:03114030
Trang 68

PHẦN B: LÝ THUYẾT TÍNH TOÁN TỔN HAO ỨNG SUẤT

I. Tổng quan về tổn hao ứng suất

Theo tiêu chuẩn ACI 318-2005 tổn hao ứng suất trong quá trình căng cáp ứng lực
thường có các dạng tổn hao sau:
- Tổn hao ứng suất do biến dạng đàn hồi của bêtông (Elastic shortening of concrete
:ES)
- Tổn hao ứng suất do chùng ứng suất (Relaxation of tendons :R)
- Tổn hao ứng suất do từ biến của bêtông (Creep of concrete :CR)
- Tổn hao ứng suất do co ngót của bêtông (Shrinkage of concrete:SH)
- Tổn hao ứng suất do ma sát (friction losses :F)
- Tổn hao ứng suất do tụt neo (Anchorage seating loss :A)
Tổng ứng suất tổn hao :

Trong đó j là số thanh căng cùng lúc
Giá trị tồn hao ứng suất do biến dạng đàn hồi của bêtông trong phương pháp
căng trước :
Đồ Án Tốt Nghiệp Kỹ Sư Xây Dựng Khóa 2003 GVHD: Trần
Tuấn Kiệt
SVTH: Trần Đỗ Dũng MSSV:03114030
Trang 69
e
PiPi

Hình :Biến dạng đàn hồi của bêtông Theo định luật Hooke ,biến dạng dọc trục của một đơn vị chiều dài cấu kiện
bêtông:
cc
i
c
c
ES
EA
P
E
f
.



Trong đó :


EA
PE
Ef .
.
.
.
. 


Trong đó:

s
E
:Module đàn hồi của cốt thép

cs
f
:Ứng suất trong bêtông tại trọng tâm của thanh căng do ứng suất
trước :

c
D
c
i
cs
I
eM
r
e
A

I
r 

- MD :Momen tải trọng bản thân
8
.
2
lw
M
D


-
c
I
:Momen quán tính của tiết diện
Đồ Án Tốt Nghiệp Kỹ Sư Xây Dựng Khóa 2003 GVHD: Trần
Tuấn Kiệt
SVTH: Trần Đỗ Dũng MSSV:03114030
Trang 70

c
s
E
E
n III.Tổn hao do hiện tượng chùng ứng suất trong cốt thép ứng suất trước



Trong đó:

21
;tt
:Thời gian (giờ) ở đầu và cuối giai đoạn đang xét ,tính từ lúc buông
cốt thép

'
pi
f
:Ứng suất trong cốt thép ở thời điểm
1
t
;có kể đến các ứng suất hao
trước đó

py
f
:Giới hạn đàn hồi qui ước (ứng với độ dãn dài 1%)
Ngoài ra tổn hao ứng suất do chùng ứng suất trong cốt thép ứng suất trước còn
được xác định theo công thức :
 
 
CfffJKf
pCRpSHpESrepR
.


Trong đó:

pu

;
)(1620 MPaf
pu


121 0.13
Cốt thép dạng xoắn (270) độ chùng cấp2,
)(1862 MPaf
pu


34 0.04
Cốt thép dạng sợi (250) độ chùng cấp2,
)(1724 MPaf
pu


32 0.037
Cốt thép dạng sợi (240);(235) độ chùng cấp 2,
)(1655 MPaf
pu

;
)(1620 MPaf
pu


30 0.035

1.28
0.79

1.22
0.78

1.16
0.77

1.11
0.76

1.05
0.75 1.45 1.00
0.74 1.36 0.95
0.73 1.27 0.90
0.72 1.18 0.85
0.71 1.09 0.80
0.70 1.00 0.75
0.69 0.94 0.70
0.68
0.89
0.66
0.67 0.83 0.61
0.66 0.78 0.57
0.65 0.73 0.53
0.64
0.68
0.49
0.63 0.63 0.45


6.1

CR
K
:Đối vớicấu kiện căng sau

2

CR
K
:Đối vớicấu kiện căng trước

_
cs
f
:Ứng suất trong bêtông ngay sau khi buông cốt thép.

_
csd
f
:Ứng suất trong bêtông do tải trong thường xuyên gây ra sau khi việc
tạo ứng lực kết thúc
c
SD
csd
I
eM
f
.

Tổn hao ứng suất do co ngót của bêtông được xác định theo công thức :
 
RH
S
V
EKxf
sSHpSH









100 06.01 102.8
6

Trong đó :

s
E
: Module đàn hồi của cốt thép ứng lực (Mpa)

S
V
: Tỷ số Thể tích bêtông / Diện tích bề mặt của bêtông. Thông thường
trong tính toán người ta thường dùng tỉ số giữa tổng diện tích tiết diện
bêtông với chu vi tiết diện .

3 5 7 10 20
ps
i
pi
A
P
f 
:Ứng suất trong thanh căng sau khi khóa neo
-
i
P
:Lực nén trong thanh căng
-
ps
A
:Diện tích cốt thép kéo căng