1

PHẦN MỞ ĐẦU
Vi s phát trin kinh t, khoa hc k thut. Nhng vt liu mi, công ngh
mc áp dng vào ngành xây dng ngày càng nhiu. Mt trong s c s
dng sàn bê tông d ng lc trong kt cu nhà cao t thay th cho kt cu dm
i nhiu li ích to ln v kinh t, thm m
 t ra là: Sàn d ng lc s  nào ti kt cu khung
ct trong khung nhà nhiu tng ? có li hay bt li ? Nhng câu h
nhóm tác gi c vào nghiên c Ảnh hƣởng của sàn dự
ứng lực trong kết cấu khung nhà nhiều tầng
 tài này nhóm tác gi nghiên cu da trên tiêu chun thit k kt cu
bê tông và bê tông ct thép TCXDVN 356:2005 cùng vi mt s tiêu chun, tài liu
ng kt qu nghiên cu, kinh nghim thit k, giám sát và thi
-p.
Kt cc thc hin theo 2 công ngh khác nhau tùy thuc
c sn xu c và
 tài này nhóm tác gi ch  cp ti công ngh 
sàn.
 u chuyên sâu v ng ca s
nhà nhiu t dng. T 
làm rõ s bin thiên ni lc các cn xét, cnh báo
v nhng s 
Trong thi gian nghiên cu có hn, công c phn mm h tr tính toán cho
 tài còn hn ch, chc ch tài nghiên cu không tránh ni các thiu sót, kính
mong quý thy cô và các b nhóm tác gi hoàn thành
tt bài nghiên cu.

Nhóm tác gi
Trn Thanh Khôi  Nguyn Quc Tài


a kt cn s co li ca chúng. Kt qu là
gây ra hing các thanh cng co li do tính dàn h bê
ng lên bê tông và gây ra ng sut nén trong bê tông, trong
khi các thanh ct thép này vn b kéo (Nguyn Ti
Trong mt s tài liu ng dùng thut ng ng lc c hay d ng lc.
3
1.2 Sàn dự ứng lực.
1.2.1 Đặc điểm kết cấu dầm sàn nhà nhiều tầng.
Các gii pháp kin trúc nhà nhiu tng, nht là nhà cao tc s
dng rng rãi trong xây d lm sau:
 Din tích các tnn hình chim ti 70-80% tng din tích sàn nhà.
 i cn hình ph bin là 7.2m x 7.2m và 8.1m x 8.1m.
 Chiu cao tn hình không quá 3.3m nên không thích hp cho gii
i ct ln.
 Giá tr ni lc trong h kt cng rt li phi có nhng gii
pháp kt cu và s dng vt lit cu bê tông d
ng lc chng cao.
1.2.2 Hệ kết cấu dầm sàn bê tông dự ứng lực.
1.2.2.1 Phân loại hệ dầm sàn.

Hình 1.1 : Các dng dm sàn dùng trong nhà cao tng.

H kt cu dm sàn bê tông d ng lc là mt trong nhng gii pháp k thut
hi hiu qu kinh t cao. Vi ct lên ti 12m thì khi s dng luôn
m bo chiu cao hu ích ca tng nhà có hn. Vic gây ra d ng lc nh
kh ng nt, chng un và gim trng bn thân ca kt cu này
n trong xây dng nhà nhiu tng.

 kh ng ct ca toàn b ct ngang các mt tháp
chc thng khi b trí du ct
R
bt
  chu kéo tính toán ca bê tông sàn.
5
b  chu vi trung bình ca tháp chc thnh:

0
0
2 ( 2 )
cc
s
b a b h
h h a
   


h
s
 chiu dày sàn
a  khong cách t mép sàn ti trn tâm ct thép chu kéo
a
c
,b
c
 c tit din c sàn.

c ô sàn k t trc
n trt. Di ct bao gm c dm, khung dm, có th xét
thêm phn sàn hai bên hay mm ch T và L.( Hình 1.4 )
 Di gia bc gii hn bi hai di cng có chiu rng ln. Hình 1.4

 ng hp bc chia theo hai chiu trc giao nhau to
thành tng ô bc kê lên các di bn trên c
nhng bng.
 Phƣơng pháp thiết kế trực tiếp ( phân phối moment ), (Lê Thanh
Hun, Nguyn Hu Vit, Nguyn Tt Tâm, 2011).
-  yu áp d tài nghiên cu.
- Phm vi áp d
 Khi sàn có ti thiu ba nhp liên tc theo mng
 Các di trên ct, dm có t l chiu dài/chiu rng không l
 Chiu dài các nhu nhau hoc chênh nhau không quá 1/3 chiu dài
nhp ln
 V trí ct xê dch không quá 10% chiu dài nhp
7
 Hot ti không li
 T s gi cng un ca các tit din các di có d
không nh c không l
- Các giá tr moment gi và moment nhng tuyt
i c 
2


i vi các tit din  các nhp bên trong di gia nhp, hình (1.3 ).
 Moment âm M3 = - 0.25 M0, Moment 
4
= 0.45 M
0

 Moment nhp biên M
1
= -0.15M
0
, Moment 
2
= 0.35M
0

i vi các nhp biên di trên ct moment tng M
0
c phân phi cho 3 tit din
ti gi ta biên là M
A
mang du âm, nhp M
B
mang di tu
tiên M
C
theo các h s trong ( bng 1.1). Hình 1.5. Bi moment âm i các tit din.

M
B

0.52
0.5
0.35
M
C

0.7
0.7
0.65

Khi phân phi moment cho d
2
, giá tr moment
2
1
02
à 0.65
8
n
n
ql l
M v l l9
ng kính t 5mm tr xuc nhp t c ngoài.
a c cao dùng cho bê tông d ng lc 
c ch dn trong các tiêu chun Vi     -1:2008, TCVN
1651-2:2008 và TCVN 356:2005.
Hin nay trong xây dng nhà cao tng dùng 2 loi cáp 7 si vi tng
ng kính là 12.7mm và 15.2mm, các loi dng trn hoc có v bc
mt hay nhiu lp.
Bn cáp trn hay còn gi là ct có bám dính vì sau khi lun vào ng thép mm
t vào kt cng thì s a vào
ng bo v ct thép.
B  c lun sn trong v nha m c bo v   ng
không g ngay t khi sn xut nên gi là cáp không bám dính.
1.3.3 Neo cốt thép (Lê Thanh Hun, Nguyn Hu Vit, Nguyn Tt Tâm,
2011, tr.35-36).
Trong kt cn ho ti ch các loi neo dùng cho
cc phân bit theo ch nh, neo kéo
hud ng lc.
10
 Neo ma sát là nhng chi tit sn dc theo ci, thanh
c dùng ch to các dm, bn, tc.
 Neo c nh (neo hãm, neo ch
sau vi ch nh mu cáp bên trong bê tông có th dng
ng kp, hay dng hoa th mt hoc nhiu lp.
  c nh mt hou cc
 neo truyn l
 toàn khng dùng lo bao gm các b phn :
bao neo, nêm neo ( lá neo ).

- y giá tr c ln nht ca vt liu
c bên trong ng gen hong theo

 Ct thép ng lc trong sàn liên tc b trí liên tc và thng hàng  c
vùng nén và vùng kéo hoc ch b trí vùng kéo ri un cong theo bi mô
men un tính toán.

Hình 1.10  b trí cu nhp.
12

S ng cc phân phi trong
tng di b:

Hình 1.11 ri cáp trên sàn.
13
C bc phân b trên mt bng phng không
dt nên theo t l u
lc ca sàn và theo các di bn tính toán.
1.3.5 Tổn hao ứng suất (Lê Thanh Hun, Nguyn Hu Vit, Nguyn Tt
Tâm, 2011, tr.50-55).
1.3.5.1 Giá trị ứng suất tới hạn.



và 


ly bi vi thép cán nóng, và 550 MPa vi thép
 bng gia nhit.
 i vi thép si b un, ng sut 

và 


t quá 0.85

.

1.3.5.2 Các tổn hao ứng suất trong cốt thép căng
Theo tiêu chun hin hành có 11 loi tn hao ng sut vi ký hiu t 

n


. Trong công ngh ng ln các tn hao sau:
a. Tổn hao do chùng ứng suất trong cốt căng 


Loi tn hao này xut hin trên c  
c tính toán theo công thc :
 i vi ct thép si :


neo:



 


 






 

 Bin dng ca êcu hay các bm gia các neo và bê tông, ly
bng 1 mm ;
 

 Bin dng ca neo hình côn, êcu ly bng 1 mm ;
 Chiu dài ct si ) hoc cu kin, mm.
 

 i ca c
c. Tổn hao do ma sát của cốt thép với rãnh hay bề mặt bê tông





0.0016-0.0066
0.0003-0.0020
0.15-0.25
0.15-0.25
0.08-0.30
C
trong v bc bng cht
do
- Bó si thép
- Ct thép xon
0.0033-0.0066
0.0033-0.0066
0.05-0.15
0.05-0.15
C
trong v bc bng cht
d
- Bó si thép
- Ct thép xon
0.0015
0.0010-0.0066
0.05-0.15
0.05-0.15
15

30
35
40

e. Tổn hao do từ biến của bê tông xảy ra trong quá trình chịu
nén lâu dài, 


Ph thuc vào cp ng sut trong c
t thép:












 


 






g. Tổn hao ứng suất do biến dạng mối nối.
ng hp kt cc lp ghép t các khc ép li vi nhau bng
ng suc, tn hao ng suc do bin dng ép các mi nc tính toán
theo ch d


 






   s ng khe ni gia các cu kin, kt cu và thit b khác theo
chiu dài c
   bin dng ép sát ti mi khe:
- Vc nhi bê tông, ly   
- Vi khe ghép trc tip, ly   
   chiu dài c
f. Tổng tổn hao ứng suất trong bê tông ứng lực trƣớc.
t mt lt hin các thành phn tn hao  trên,
còn li lc Fe : Lu qu ( Fe < F )
Các tn hao ng suc chia thành 2 nhóm:
 Nhóm tn hao xy ra trong quá trình ch to cu ki
ct thép: 


 Nhóm tn hao xy ra khi kt thúc ép bê tông : 




17


  

 


Trong tính toán, tng tn hao ng sut 

 

c ly nh 
100MPa
Tr s ng su c trong c 
SP

và trong c ng
S

n tính toán có k n các tn hao ng su
ng.
 Vi ng sut trong c
  n nén bê tông k n tn hao
11

cc s dng rng rãi trong ngành xây dng trên th gii. Tuy
nhiên  Vit Nam, công ngh ng lc trong xây dng nhà  cao tng vn còn
hn ch, ít nhà thu có kh c công ngh này.
Trong công tác thit k, thi công công ngh ng li phi
tuân th : ngoài nhi vi kt cu bê tông, cn phi tuân th
theo nhng ch dn riêng ca tng tiêu chun hic.
 tài này, s dng công ngh ng l
phng không d to mô hình tính toán và thit k. 18

CHƢƠNG 2
XÂY DỰNG MÔ HÌNH KHUNG KHÔNG GIAN SÀN
KHÔNG DẦM
2.1 Mô hình khung không gian sàn không dầm, không dự ứng lực
2.1.1 Tổng quan về công trình
- c xây dng ti Thành Ph Biên Hòa, da hình IA.
- Quy mô 10 tng, chiu cao mi tng 3m.
- Công trình s dng kt cu bê tông c toàn khi, kt cu sàn là sàn
phng, không dm và không có d ng lc.

Hình 2.1: Kin trúc mô hình.


Bảng 2.1 : Chn tit din ct
Tng
Ct
F(m
2
)
N(Ton)
A(m
2
)
Chn tit din(mm)
A
td
(m
2
)
Trt
n
Mái
A1
12.96
155.5
0.11
800
x
600
0.49
C1
25.92
311

-c dm biên :
0.2 0.5
dd
b h m m  

-ng :
0.3 0.6
dk dk
b h m m  

2.1.2.2 Tải trọng và tác động
Kt cu nhà cao tc tính toán vi các loi ti tr
 Ti trng thng xuyên và tm thi tác dng lên sàn).
 Ti trng gió (gm thành phng).
 Ti trt (cho các công trình xây dng trong vùng có kh 
xt).
 Ngoài ra khi có yêu cu, kt cu nhà cao tng cn phc tính toán
kim tra vng sau:
- ng ca quá trình thi công;
- Áp lc ngm;
TCVN 2737:1995 cùng các ch d cho vinh ti
tr tài nghiên cu không k n
ng ca thành pht.
a. Tĩnh tải sàn.
Bảng 2.2.
STT

ceramic
0.015
20
0.3
1.1
0.33

0.03
18
0.54
1.3
0.702
Va trát trn
0.015
18
0.27
1.3
0.35
3
H thng k thut 0.3
1.2
0.36
4



)
n
g
tt
(kN/m
2
)
1

0.25
25
6.25
1.1
6.875
2

0.03
18
0.54
1.3
0.702

0.03
18
0.54
1.3
0.702
Va trát trn
0.015
18


- n hình
2
1.2
2.4
- Mái
0.75
1.2
0.9

c. Tĩnh tải tƣờng biên
ng bao quanh chu vi nhà có b dày b
t
= 20 cmt trên dm biên có kích
c tit din
0.2 0.5
dd
b h m m  
.
Ching : h
t
= H  h
d
= 3  0.5 = 2.5 m
Ti trc gánh toàn b bi dm biên. Giá tr 
0.2 2.5 18 1.2 10.8
t t t t
g b h n

        

W
o

C
k
W
tt

(m)
(m)
( T/m
2
)
( T/m)
4.5
4.5
1.2
0.065
0.8
1.053
0.296
7.5
3
1.2
0.065
0.8
1.125
0.211
10.5
3

0.8
1.31
0.245
25.5
3
1.2
0.065
0.8
1.334
0.25
28.5
3
1.2
0.065
0.8
1.358
0.254
30
1.5
1.2
0.065
0.8
1.37
0.128
Bảng 2.6: Ti trng gió mt khut gió.
Z
H
n
W
o

0.6
1.186
0.167
24
13.5
3
1.2
0.065
0.6
1.222
0.172
16.5
3
1.2
0.065
0.6
1.255
0.176
19.5
3
1.2
0.065
0.6
1.285
0.18
22.5
3

2.1.2.4 Xuất kết quả từ việc chạy mô hình.
a. Trƣờng hợp mô hình hoàn thiện nhƣng chƣa sử dụng.
- ng h dng t
t tng thi toàn b khung nhà chu tác dng
ca ti trng gió.
- Xut kt qu bi ni lc khung trc 2 chu tác dng ca t hp 4
TH4 : 1.0 TT + 1.0 GY
- Bng kt qu ni lc khung trc 2 ca t hp TH4 (c trình bày  mc
2.1, ph lc 2B).
b. Trƣờng hợp mô hình hoàn thiện và sử dụng.
 dt ti tham gia cùng
vi i, ti tri vi khung trc 2 c xem xét
và so sánh ni lc ca mô hình sàn phc
tính toán  phn sau, ta chn t hp sau :
TH8 : 1.0 TT + 0.9 HT + 0.9 GY
Bng kt qu ni lc khung trc 2 ca t hp TH8 (c trình bày  mc 2.2,
ph lc 2B). 25
2.2 Mô hình khung không gian sàn không dầm, có dự ứng lực
- Mô hình sàn phng không dm, có d ng lc không th thc hin trong
c tiên ta tính toán và thit k ng lc cho sàn, dùng phn mm
Safe.
2.2.1 Chọn vật liệu cáp căng
- Chn loi cáp 7 si dùng cho bê tông d ng lc theo tiêu chun M
( ASTM A416-85 cp 270 ) vi các thông s sau :