BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
BỘ XÂY DỰNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI
------------------

LÃ VĂN HIỆP

ẢNH HƯỞNG CỦA LỖ KHOÉT ĐẾN KHẢ NĂNG
CHỊU LỰC CỦA DẦM BÊ TÔNG CỐT THÉP ỨNG
LỰC TRƯỚC

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT
XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH DÂN DỤNG VÀ CÔNG NGHIỆP

Hà Nội - 2017


LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan nội dung trong luận văn này là do tôi thực hiện. Mọi
tham khảo dùng trong luận văn đều được trích dẫn rõ ràng tên tác giả.
Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai
công bố trong bất kì công trình nào. Tôi hoàn toàn chịu trách nhiệm về tính
xác thực và nguyên bản của luận văn.

TÁC GIẢ LUẬN VĂN

Lã Văn Hiệp


LỜI CẢM ƠN

1.1.1 Khái niệm. ........................................................................................... 3
1.1.2 Nguyên lý làm việc. ............................................................................. 3
1.1.3 Lịch sử ra đời và phát triển của bê tông cốt thép ứng lực trước. ........... 4
1.1.4 Phân loại bê tông ứng suất trước. ......................................................... 5
1.1.5 Ưu điểm của bê tông ứng lực trước. ..................................................... 8
1.1.6 Sự khác nhau giữa bê tông ứng lực trước và bê tông cốt thép
thường. .......................................................................................................... 8
1.2 TổNG QUAN NGHIÊN CứU Về DầM BTCT VÀ BÊ TÔNG ứNG LứC TRƯớC CÓ
Lỗ KHOÉT. ....................................................................................................... 12
1.2.1 Lỗ khoét trong dầm BTCT và bê tông ứng lực trước. ......................... 12
1.2.2 Ưu và nhược điểm của lỗ khoét.......................................................... 14
1.2.3 Phân loại lỗ khoét............................................................................... 14
1.2.4 Một số nghiên cứu dầm BTCT và bê tông ứng lực trước có lổ
khoét. .......................................................................................................... 16
1.2.5 Sự làm việc của dầm BTCT và bê tông ứng lực trước có lỗ khoét. ..... 17
1.2.6 Tình hình sử dụng dầm BTCT và bê tông ứng lực trước có lỗ khoét
trong nước và nước ngoài. ........................................................................... 26
CHƯƠNG 2:CÁC PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN VÀ ẢNH HƯỞNG
HÌNH DÁNG CỦA LỖ KHOÉT ĐẾN DẦM BÊ TÔNG ỨNG LỰC
TRƯỚC............................................................................................................ 31
2.1 CÁC PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN DầM BÊ TÔNG ứNG LựC TRƯớC.............. 31
2.1.1 Phương pháp tính theo ứng suất cho phép. ......................................... 31


2.1.2 Phương pháp C-line. .......................................................................... 31
2.1.3 Phương pháp cân bằng tải trọng. ........................................................ 31
2.1.4 Phương pháp phân tích phần tử hữu hạn. ........................................... 32
2.1.5 Kiểm tra phá hoại cắt trong thanh biên ............................................... 35
2.1.6 Kiểm tra phá hoại uốn trong thanh biên. ............................................ 37
2.1.7 Kiểm tra phá hoại trong thanh chịu kéo. ............................................. 37

Hình 1.2
Hình 1.3
Hình 1.4
Hình 1.5
Hình 1.6
Hình 1.7
Hình 1.8

Minh họa đường ống đắt dưới dầm.
Thi công dầm có lỗ khoét.
Dầm có lỗ khoét trên thực tế.
Các loại hình dáng lỗ khoét
Nứt khi đã gia cố cốt thép
Nứt khi chưa gia cố cốt thép
Nội lực giữa các khớp
Gia cố cốt thép

12
13
13
15
17
18
19
19

Hình 1.9

Vị trí ứng suất tập trung trong dầm có lỗ mở


27

Hình 1.17

Qui định bố trí cốt thép gia cường lỗ mở công trình
New Horizion 87 Lĩnh Nam

28

Hình 1.18

Qui định bố trí cốt thép gia cường lỗ mở công trình
New Horizion 87 Lĩnh Nam

28

Hình 1.19

Dầm với lỗ khoét hình tròn của công trình tại
Malaysia

29

Hình 1.20 Công trình Discovery complex-302 Cầu Giấy,Hà Nội

29


Hình 1.21


Hình 2.13
Hình 2.14
Hình 2.15
Hình 2.16
Hình 2.17
Hình 2.18
Hình 2.19
Hình 2.20
Hình 3.1
Hình 3.2
Hình 3.3
Hình 3.4
Hình 3.5
Hình 3.6
Hình 3.7
Hình 3.8

Mô hình trong ansys
ứng suất chính của dầm ứng lực trước.
Chuyển vị của dầm
Ứng suất chính trong dầm
Vết nứt hình thành trong dầm
Ứng suất chính trên dầm
Ứng suất chínhtrong dầm
Vết nứt xuất hiện trong dầm
Chuyển vị trong dầm
Mô hình tính toán
Vết nứt trong dầm
Chuyển vị trong dầm
Ứng suất chính trong dầm.

56
57
57
58
59
61
62
62


Hình 3.9 Vết nứt xuất hiện khi a= 5.7m
Hình 3.10 Sơ đồ dầm khảo sát.
Hình 3.11 Biểu đồ ứng suất theo phương vuông góc với dầm.

63
64
65

Hình 3.12 Ứng suất chính trong dầm có hb= 0,2m

65

Hình 3.13 Ứng suất chính trong dầm có hb= 0,25m

66

Hình 3.14 Ứng suất chính trong dầm có hb= 0,3m

66



51

Bảng
3.3

Kết quả ứng suất theo phương vuông góc với dầm

64


TÀI LIỆU THAM KHẢO.
Tài liệu tham khảo trong nước
1. Trần Việt Dũng “ ảnh hưởng của lỗ khoét đến khả năng chịu lực của
dầm BTCT”.
2. Lê Ngọc Lan “ khả năng chịu lực cắt của dầm bê tông cốt thép có lỗ
ở gần gối tựa”.
3. Tăng Văn Lâm,’’Bài giảng bê tông ứng lực trước’’.
4. Hoàng Văn Lợi- Đình Bá Trụ, (2003),“Hướng dẫn sử dụng ansys”,
Học viện kỹ thuật quân sự.
5. Ngô Đăng Quang,’’Bài giảng bê tông ứng lực trước’’.
6. Nguyễn Mạnh Yên,“Bài giảng phương pháp phần tử hữu hạn”.
7. Lê Viết Thành,’’Công nghệ bê tông ứng lực’’.
8. Cổng thông tin điện tử Wiki pedia, ’’ bê tông ứng lực trước’’.
9. Hồ sơ bản vẽ thiết kế thi công công trình Deawoo- Văn phú- Hà
Đông- Hà Nội.
10. Hồ sơ bản vẽ thiết kế thi công công trình Discovery 302 Cầu GiấyHà Nội.
11. Hồ sơ bản vẽ thiết kế thi công công trình New Horizion 87- Lĩnh
Nam- Hoàng Mai- Hà Nội.
12. Tiêu chuẩn ACI 318-2011.

Mục đích của đề tài.
Nghiên cứu ảnh hưởng của lỗ khoét đến khả năng chịu lực của dầm bê tông
ứng lực trước từ đó có những nhận xét, kiến nghị đối với công tác thiết kế kết
cấu dầm ứng lực trước khi có lỗ khoét.
Đối tượng và phạm vi nghiên cứu.
- Đối tượng nghiên cứu: dầm bê tông ứng lực trước có lỗ khoét.
- Phạm vi nghiên cứu: Nghiên cứu vị trí, hình dạng, kích thước của lỗ khoét
ảnh hưởng đến khả năng chịu lực của dầm bê tông ứng lực trước.
Phương pháp nghiên cứu.
Dựa trên các phương pháp tính toán dầm bê tông cốt thép thường và bê
tông ứng lực trước.


2

Nghiên cứu lý thuyết, sử dụng phần mềm phân tích kết cấu ansys để khảo
sát và các tính toán minh họa.
Cơ sở khoa học và ý nghĩa thực tiễn của đề tài.
Cơ sở khoa học : dựa trên các tiêu chuẩn và lý thuyết tính toán dầm bê
tông cốt thép thường và bê tông ứng lực trước.
Ý nghĩa thực tiễn: tạo cơ sở cho các tính toán thiết kế các công trình sử
dụng bê tông ứng lực trước phổ biến hiện nay.
Nội dung của luận văn.
Luận văn nghiên cứu tổng quan về ảnh hưởng lỗ khoét đến khả năng
chịu lực của dầm bê tông ứng lực trước.
Chương 1 nghiên cứu tổng quan về dầm bê tông thường và bê tông ứng
lực trước có lỗ khoét.
Chương 2 nghiên cứu về các phương pháp tính toán và kiểm tra dầm bê
tông ứng lực trước có lỗ khoét, ảnh hưởng của hình dáng kích thước lỗ khoét
đến dầm bê tông ứng lực trước và chọn ra được hình dáng phù hợp để phục

hưởng nhiều và nguy hiểm hơn so với việc lỗ phát triển theo chiều dọc của
dầm. Các lỗ có diện tích tương đương nhau gây ảnh hưởng lên dầm cũng
tương đương nhau nếu bố trí hợp lý. Khi kích thước lỗ lớn ảnh hưởng đáng
kể đến khả năng chịu lực và tính toán thiết kế dầm. Lỗ lớn chia dầm thành 2
thanh: Thanh phía trên và thanh phía dưới. Quá trình tính toán sẽ tính độc lập
cho 2 thanh này.
Về vị trí lỗ đối với trường hợp lỗ khoét nằm theo phương dọc dầm thì vị
trí đặt lỗ hợp lý là khi lỗ cách gối tựa từ 1/4 đến 1/8 nhịp dầm. Và theo
phương vuông góc với trục dầm lỗ đặt ở vùng trục trung hòa thì sự ảnh
hưởng đến dầm là bé nhất. Khu vực đặt lỗ càng ở vị trí có momen lớn thì sự
ảnh hưởng đến khả năng chịu lực của dầm càng bất lợi.


76


1


1