Nghiên cứu tính toán cấu kiện bê tông cốt thép theo tiêu chuẩn châu âu

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬTTHÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH CÔNG TRÌNH NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CỦA SINH VIÊN NGHIÊN CỨU TÍNH TOÁN CẤU KIỆN BÊ TÔNG CỐT THÉP THEO TIÊU CHUẨN CH

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

CÔNG TRÌNH NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CỦA SINH VIÊN

NGHIÊN CỨU TÍNH TOÁN CẤU KIỆN BÊ TÔNG CỐT THÉP THEO TIÊU CHUẨN CHÂU ÂU

MÃ SỐ: SV2021 - 64

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT TPHCM

BÁO CÁO TỔNG KẾT

ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CỦA SINH VIÊN

NGHIÊN CỨU TÍNH TOÁN CẤU KIỆN BÊ TÔNG CỐT

THÉP THEO TIÊU CHUẨN CHÂU ÂU

Mã số đề tài: SV2020-64

Chủ nhiệm đề tài: LÊ THỊ HUYỂN TRÂN

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT TPHCM

BÁO CÁO TỔNG KẾT

ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CỦA SINH VIÊN

NGHIÊN CỨU TÍNH TOÁN CẤU KIỆN BÊ TÔNG CỐT THÉP

THEO TIÊU CHUẨN CHÂU ÂU

Mã số đề tài: SV2020-64

Thuộc nhóm ngành khoa học: QUI HOẠCH – KIẾN TRÚC – ĐÔ THỊ

SV thực hiện: Lê Thị Huyền Trân – MSSV : 17149160

Huỳnh Ngọc Tú Tú – MSSV : 17149167

Dân tộc: KinhLớp : 17149CL2 Khoa: Đào tạo chất lượng cao Năm thứ: 4 /Số năm đào tạo: 4Ngành học: Công nghệ kỹ thuật công trình xây dựng

MỤC LỤC

DANH MỤC BẢNG BIỂU

DANH MỤC HÌNH ẢNH

CHƯƠNG 1:TỔNG QUAN ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU 1

1.1 Giới thiệu chung 1

1.2 Tình hình nghiên cứu 1

1.2.1 Tình hình nghiên cứu ngoài nước 1

1.2.2 Tình hình nghiên cứu trong nước 2

1.3 Tính cấp thiết của đề tài 2

1.4 Mục tiêu của đề tài 3

1.5 Nhiệm vụ của đề tài 3

1.6 Phương pháp nghiên cứu 3

1.7 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn 4

1.7.1 Ý nghĩa khoa học 4

1.7.2 Ý nghĩa thực tiễn 4

CHƯƠNG 2: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ TIÊU CHUẨN CHÂU ÂU 5

2.1 Giới thiệu chung hệ thống tiêu chuẩn Châu Âu (Eurocode) 5

2.2 Giới thiệu chung về tiêu chuẩn thiết kế kết cấu bê tông cốt thép Eurocode 2 6

2.3 Một số kí hiệu và định nghĩa 9

2.4 Vật liệu 12

2.4.1 Bê tông 12

2.4.2 Cốt thép 15

CHƯƠNG 3: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ PHẦN MỀM ETABS 17

3.1 Xây dựng mô hình ETABS 17

3.2 Khai báo tải trọng và các trường hợp tổ hợp tải trọng 24

3.2.1 Khai báo tải trọng 25

3.2.2 Khai báo trường hợp tổ hợp tải trọng 27

3.4.1 Chọn tổ hợp tính toán cốt thép 36

3.4.2 Tính toán cốt thép 37

CHƯƠNG 4:THIẾT KẾ DẦM BÊ TÔNG CỐT THÉP THEO TIÊU CHUẨN CHÂU ÂU (EUROCODE 2) 40

4.1 Phương pháp thiết kế 40

4.2 Khả năng chống cháy 40

4.3 Thiết kế dầm bê tông cốt thép theo tiêu chuẩn eurocode 2 44

4.3.1 Uốn dẻo 44

4.3.2 Cắt dọc 47

4.3.3 Chuyển vị 50

4.3.4 Dầm có bản cánh 53

4.3.5 Quy tắc về khoảng cách và số lượng gia cố 57

4.8 Bài tập vận dụng 58

4.8.1 Thiết kế dầm theo Eurocode 2 58

4.8.2 Thiết kế dầm bằng ETABS 18.1.1 theo Eurocode 2 65

4.9 Kết luận: 71

CHƯƠNG 5:.THIẾT KẾ CỘT BÊ TÔNG CỐT THÉP THEO TIÊU CHUẨN CHÂU ÂU (EUROCODE 2) 72

5.1 Phương pháp thiết kế 72

5.2 Khả năng chống cháy 72

5.3 Thiết kế cột 75

5.3.1 Phân tích kết cấu 75

5.3.2 Mô men thiết kế cột 76

5.3.3 Chiều cao làm việc của cột 78

5.3.4 Độ mảnh 81

5.3.5 Thiết kế cột chống 82

5.3.6 Thiết kế cột uốn theo cả 2 trục 83

5.3.7 Cột không giằng 86

5.3.8 Quy tắc về khoảng cách và số lượng cố thép 86

CHƯƠNG 6: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI 101

6.1 Kết luận 101

6.2 Hướng phát triển của đề tài 101

TÀI LIỆU THAM KHẢO 102

DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 2.1: Bảng tra mác bê tông 13

Bảng 2.2: Các quy trình hàn cho phép và các ví dụ áp dụng 15

2 ) 16

Bảng 2.3: Bảng diện tích cốt thép ( mm Bảng 4.1: Quy trình thiết kế dầm 41

Bảng 4.2: Kích thước và khoảng cách trục tối thiểu đối với dầm làm bằng bê tông cốt thép chịu lửa 42

Bảng 4.3:Moment uốn và hệ số cắt cho dầm 44

Bảng 4.4: Giá trị K’ 46

Bảng 4.5: Tỷ số z/d cho gia cố riêng lẻ mặt cắt hình chữ nhật 46

Bảng 4.6: Tỷ lệ phần trăm tối thiểu của gia cố cần thiết 46

Bảng 4.7: Khả năng cắt tối thiểu và tối đa của thanh chống bê tông khi chịu áp lực 48

Bảng 4.8: Khả năng chịu cắt dọc của thanh chống bê tông trong dầm có bản cánh 55

Bảng 4.9: Giá trị của w ,min 55

Bảng 5.1: Quy trình thiết kế cột 73

Bảng 5.2: Kích thước cột tối thiểu và khoảng cách trục để chống cháy 74

Bảng 5.3: Kích thước vách bê tông cốt thép tối thiểu và khoảng cách trục để chịu tải cho khả năng chống cháy 75

Bảng 5.4: Hệ số chiều dài hiệu dụng F đối với cột có giằng 81

Bảng 5.5: Giá trị cho tiết diện hình chữ nhật 84

TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com

DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hình 2.1: Hệ thống tiêu chuẩn Châu Âu 6

Hình 2.2: Sơ đồ Tiêu chuẩn thiết kế cấu kiện bê tông (Eurocode 2) 7

Hình 2.3:Luật ứng suất – biến dạng tính toán của bêtông theo Eurocode 2 12

Hình 2.4: Biểu đồ ứng suất-biến dạng của cốt thép 15

Hình 4.1:Mặt cắt thông qua thành phần cấu trúc, cho thấy khoảng cách trục danh nghĩa a và asd 43

Hình 4.2: Khối ứng suất hình chữ nhật được đơn giản hóa cho bê tông lên đến cấp C50/60 từ Eurocode 2 43

Hình 4.3: Quy trình xác định cốt thép chịu uốn 45

Hình 4.4: Phương pháp nghiêng thanh chống 48

Hình 4.5: Quy trình xác định cốt thép chịu cắt dọc 49

Hình 4.6: Tỷ lệ nhịp cơ bản trên chiều sâu hiệu quả 50

Hình 4.7: Xác định cường độ thép 51

Hình 4.8: Quy trình đánh giá chuyển vị của dầm 52

Hình 4.9: Định nghĩa lo để tính toán chiều rộng bản cánh hiệu dụng 53

Hình 4.10: Thông số chiều rộng bản cánh hiệu quả 53

Hình 4.11: Quy trình xác định khả năng chịu uốn của dầm có bản cánh 54

Hình 4.12: Đặt cốt thép căng trong tiết diện bản cánh 55

Hình 4.13: Các ký hiệu cho kết nối giữa bản cánh và bản bụng 56

Hình 4.14: Quy trình xác đinh khả năng chịu cắt dọc của dầm có bản cánh 57

Hình 4.15: Tiết diện dầm 58

Hình 4.17: Mặt cắt dầm 59

Hình 4.18: Khối ứng suất và lực trong dầm 59

Hình 4.18 Tiết diện dầm 60

Hình 4.19: Sơ đồ tính của dầm 60

Hình 4.20: Mặt bằng dầm sàn 61

Hình 4.21: Mặt cắt dầm 61

Hình 5.1: Mặt cắt tiết diện cột thể hiện khoảng cách a 73

Hình 5.2: Momen uốn thiết kế 76

Hình 5.3: Lưu đồ thiết kế cho cột có giằng 77

Hình 5.4: Chiều dài tính toán cho các cột đơn lẻ 78

Hình 5.5: Lưu đồ cho các cột mảnh (phương pháp độ cong danh nghĩa) 80

Hình 5.6: Tính toán hệ số C 82

Hình 5.7: Sơ đồ ứng suất cho cột 82

Hình 5.8: Biểu đồ biến dạng cho cột 82

Hình 5.9: Biểu đồ thiết kế cột cho cột hình chữ nhật 2/ℎ = 0.05 84

Hình 5.10: Biểu đồ thiết kế cột cho cột hình chữ nhật 2/ℎ = 0.10 85

Hình 5.11: Biểu đồ thiết kế cột cho cột hình chữ nhật 2/ℎ = 0.15 85

Hình 5.12: Biểu đồ thiết kế cột cho cột hình chữ nhật 2/ℎ = 0.20 85

Hình 5.13: Biểu đồ thiết kế cột cho cột hình chữ nhật 2/ℎ = 0.25 86

Hình 5.14: Tiết diện cột 88

Hình 5.15: Biểu đồ thiết kế cho cột 89

Hình 5.16: Mặt cắt cột 89

Hình 5.17: Tiết diện cột 90

Hình 5.18: Biểu đồ thiết kế cột 91

Hình 5.19: Mặt cắt cột 92

Hình 5.20: Mô hình ETABS 93

Hình 5.21: Mô hình kiểm tra thép 97

Hình 5.22: Thép cột tầng 3 98

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Giới thiệu chung

Hệ thống tiêu chuẩn Châu Âu (Eurocode) là hệ thống tiêu chuẩn về thiết kế kếtcấu công trình được Uỷ ban Tiêu chuẩn hoá Châu Âu (CEN) ban hành, áp dụng chocác nước thuộc Liên minh Châu Âu EU và đang được nhiều nước trên thế giới đưa vào

sử dụng Bộ tiêu chuẩn Châu Âu Eurocodes (EC) bao gồm 10 tiêu chuẩn, từ Eurocode

0 đến Eurocode 9

Trong quá trình hội nhập hiện nay, việc tiếp cận, đồng bộ hài hòa với tiêu chuẩnquốc tế là một trong những nhiệm vụ quan trọng đối với ngành xây dựng trên thế giớinói chung và ngành xây dựng tại Việt nam nói riêng Tại Việt nam, các đối tượng tiếpcận gồm nhiều chuyên gia xây dựng, giảng viên, kỹ sư, … và sinh viên những ngànhliên quan

Với vai trò là sinh viên, trong bài báo cáo nghiên cứu khoa học này nhóm tác giảxin nghiên cứu một phần liên quan đến tính toán cấu kiện dầm, cột bê tông cốt thép theo

tiêu chuẩn Châu Âu, cụ thể là Eurocode 2

Bài báo cáo bao gồm 3 phần lớn:

Âu Eurocode 2

Âu Eurocode 2

1.2 Tình hình nghiên cứu

1.2.1 Tình hình nghiên cứu ngoài nước

Hệ thống tiêu chuẩn thiết kế Châu Âu Eurocode đang được nhiều nước trên thế giới nghiên cứu, áp dụng Một số nghiên cứu nổi tiếng trên thế giới như sau:

Eurocode 2”, 7thedition, Macmillan, 2012 (Cuốn sách này cung cấp giới thiệu đơn giản về

các nguyên tắc thiết kế trạng thái giới hạn cho Eurocode 2: 2004 bằng một ví dụ làm việc đơn giản cho khung nhà bê tông cốt thép);

analysis of RC box-type structures Journal of Structural Engineering, 112(4): 726-744 (Mộtnghiên cứu về công trình chịu động đất, dựa trên một công trình được mô phỏng chịu tácđộng tổng hợp của lực cắt, uốn và nén trên mặt phẳng với phản ứng của cả công trình)

Sons (Đưa ra lý thuyết cơ bản về ứng xử của các phần tử kết cấu bê tông cốt thép.Nhấn mạnh hành vi ở tải trọng cuối cùng, và đặc biệt, các khía cạnh của thiết kế địachấn của kết cấu bê tông cốt thép Dựa trên tiêu chuẩn của Mỹ, nhưng cũng kiểm trathực nghiệm của châu Âu)

progressive collapse in Proceedings of AISC Steel Building Symposium: Blast and

Progressive Collapse Resistance, New York City, NY (Tài liệu này cố gắng cung cấp một cáinhìn tổng quan về việc sử dụng các phương pháp xác xuất trong kỹ thuật kết cấu)

1.2.2 Tình hình nghiên cứu trong nước

Việt Nam đã tiếp cận và có nhiều bước nghiên cứu tính toán thiết kế liên quan đến hệ thống tiêu chuẩn thiết kế Châu Âu Eurocode như sau:

− Thiết kế kết cấu bê tông – (Phần 1-2: Quy định chung – Thiết kế kết cấu chịu lửa)

- Viện khoa học công nghệ xây dựng, EN 1992-1-2:2004+AC:2008: Đưa ra những

tiêu chí và phương pháp thiết kế chung nhằm đáp ứng các yêu cầu về độ bền, ổn định, khả năng chịu lửa, và tuổi thọ công trình

đại học xây dựng miền Trung, Tính toán công trình chịu tải trọng động đất theoTCVN:9386-2012 và theo tiêu chuẩn Eurocode 8, 2017 (Tác giả đã nghiên cứu được

sự khác biệt được khi dùng TCVN và Eurocode để đưa ra số liệu tối ưu trong việc ápdụng tại Việt nam)

tiêu chuẩn xuất phát từ nhu cầu thực tế đòi hỏi qua các thời kỳ mà chưa có sự đồng bộ

và hệ thống ngay từ đầu Trong bối cảnh nước ta đang trong quá trình hội nhập đầy đủvào nền kinh tế thế giới, một trong những nhiệm vụ rất quan trọng của ngành Xâydựng và cũng là đòi hỏi của quá trình hội nhập là dỡ bỏ rào cản kỹ thuật, soát xét vàxây dựng hệ thống tiêu chuẩn xây dựng đồng bộ, hiện đại, hài hoà và tiệm cận với tiêuchuẩn quốc tế, tạo điều kiện cho quá trình hội nhập của ngành Xây dựng với các nướctrong khu vực và thế giới

Ngành xây dựng ở Việt Nam trong điều kiện tiếp xúc với các công ty nướcngoài, việc nghiên cứu tiêu chuẩn thiết kế khác tiêu chuẩn Việt nam (TCVN) là mộtđiều cần thiết

1.4 Mục tiêu của đề tài

− Việc nguyên cứu để đưa ra được những vấn đề cơ bản về nguyên lý làm việc của

bê tông cốt thép, những nguyên tắc chung về tính toán và cấu tạo cấu kiện bê tông cốt

thép, đồng thời đi sâu vào thiết kế các cấu kiện bê tông cốt thép theo Tiêu chuẩn châu Âu

chức, cá nhân trong và ngoài nước

1.5 Nhiệm vụ của đề tài

Âu Eurocode 2

Âu Eurocode 2

− Tham khảo tài liệu, sách vở báo chí, các công trình nghiên cứu cả trong và ngoài

nước

− Học tập một số phương pháp tính toán thiết kế của các nền xây dựng phát triển trên thế giới.

1.7.1 Ý nghĩa khoa học.

Hệ thống Tiêu chuẩn Xây dựng Việt Nam được hình thành qua nhiều năm, chủyếu dựa trên sự chuyển dịch các tiêu chuẩn của Liên Xô, Anh Quốc, Hoa Kỳ, ISO,Trung Quốc…Sự hình thành các tiêu chuẩn xuất phát từ nhu cầu thực tế đòi hỏi quacác thời kỳ mà chưa có sự đồng bộ và thống nhất ngay từ đầu Trong bối cảnh nước tađang trong quá trình hội nhập đầy đủ vào nền kinh tế thế giới, một trong những nhiệm

vụ rất quan trọng của ngành xây dựng và cũng là đòi hỏi của quá trình hội nhập và dỡ

bỏ rào cản kỹ thuật, soát xét và xây dựng hệ thống tiêu chuẩn xây dựng đồng bộ, hiệnđại, hài hòa và tiệm cận với tiêu chuẩn quốc tế, tạo điều kiện cho quá trình hội nhậpcủa ngành xây dựng với các nước trong khu vực và trên thế giới

1.7.2 Ý nghĩa thực tiễn.

nghiên cứu và áp dụng các Tiêu chuẩn Châu Âu trong lĩnh vực kết cấu, nền móng và vật liệuxây dựng ở Việt Nam

CHƯƠNG 2: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ TIÊU CHUẨN CHÂU ÂU 2.1 Giới thiệu chung hệ thống tiêu chuẩn Châu Âu (Eurocode).

Hệ thống tiêu chuẩn Châu Âu (Eurocodes) là một bộ tiêu chuẩn về kết cấu côngtrình do Tiểu ban kỹ thuật CEN/TC250 soạn thảo và được Uỷ ban Tiêu chuẩn hoá Châu

Âu (CEN) ban hành để áp dụng chung cho các nước thuộc Liên minh châu Âu EU Bắtđầu từ năm 1975, Uỷ ban của Liên minh châu Âu đã quyết định một chương trình hànhđộng trong lĩnh vực xây dựng, trong đó đối tượng của chương trình là loại bỏ rào cản kỹthuật trong thương mại và tiến tới hài hoà các quy định kỹ thuật Trong khuôn khổ củachương trình, một loạt các quy tắc kỹ thuật hài hoà trong thiết kế xây dựng đã được hìnhthành để thay thế cho các quy tắc trong tiêu chuẩn quốc gia các nước thành viên Đến giữanăm 1980, những tiêu chuẩn đầu tiên về kết cấu công trình thuộc hệ thống tiêu chuẩnEurocodes đã ra đời và được công bố chính thức Cho đến nay các tiêu chuẩn này pháttriển thành hệ thống bao gồm 10 tiêu chuẩn chính, chia thành 4 nhóm:

1996 và EN 1999 (Eurocode 2 ữ Eurocode 6 và Eurocode 9);

1998 (Eurocode 7 và Eurocode 8)

Các tiêu chuẩn Eurocodes đều được chia thành các phần: các quy định chung yêucầu cụ thể đối với từng dạng kết cấu Bao gồm:

− Eurocode 0 (EN 1990): cơ bản về phân tích kết cấu.

− Eurocode 1 (EN 1991): Tải trọng lên kết cấu.

− Eurocode 2 (EN 1992): Thiết kế kết cấu bê tông.

− Eurocode 3 (EN 1993): Thiết kế kết cấu thép.

− Eurocode 4 (EN 1994): Thiết kế kết cấu liên hợp bêtông-thép.

− Eurocode 5 (EN 1995): Thiết kế kết cấu gỗ.

− Eurocode 6 (EN 1996): Thiết kế kết cấu gạch đá.

− Eurocode 7 (EN 1997): Thiết kế nề móng.

− Eurocode 8 (EN 1998): Thiết kế chống động đất.

− Eurocode 9 (EN 1999): Thiết kế kết cấu nhôm.

5TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com

Hình 2.1: Hệ thống tiêu chuẩn Châu Âu

2.2 Giới thiệu chung về tiêu chuẩn thiết kế kết cấu bê tông cốt thép Eurocode 2

Tiêu chuẩn kết cấu Bê tông cốt thép Eurocode 2 (EN 1992) nằm trong Hệ thốngtiêu chuẩn Châu Âu (Eurocode), dùng để thiết kế nhà và công trình bằng bê tông, bêtông cốt thép và bê tông cốt thép ứng suất trước Tiêu chuẩn này tuân theo các nguyêntắc và các yêu cầu về an toàn và sử dụng của kết cấu, các cơ sở thiết kế và kiểm trakèm theo trong hệ thống

Eurocode 2 chỉ liên quan đến các yêu cầu về độ bền, sử dụng, tuổi thọ và khả

Hình 2.2: Sơ đồ Tiêu chuẩn thiết kế cấu kiện bê tông (Eurocode 2)

Tiêu chuẩn thiết kế cấu kiện bê tông (Eurocode 2) gồm 4 phần nhỏ như sau:

kết cấu bê tông, bê tông cốt thép và bê tông ứng suất trước được chế tạo từ cốt liệu nhẹ

và một số quy tắc cụ thể cho kết cấu nhà Những vấn đề riêng của các loại nhà đặc biệt(ví dụ như kết cấu nhà siêu cao tầng) Các thành phần bê tông không mịn, bê tông khí

− Phạm vi phần 1.2 trong Eurocode 2: Thiết kế kết cấu chống cháy, nêu ra địnhhướng cho khả năng chống cháy của kết cấu bê tông, các phương pháp kỹ thuật chữa cháy khác kèm theo trong tiêu chuẩn.

− Phần 2 trong Eurocode 2: Cầu, áp dụng các quy tắc về bê tông trong phần 1.1 về

thiết kế bê tông để thiết kế kết cấu cầu

tắc về bê tông trong phần 1.1 về thiết kế cấu trúc giữ chất lỏng và thay thế cho tiêu chuẩnAnh BS 800716

Phần 1.1 (quy tắc chung và quy tắc cho kết cấu nhà) là phần có liên quan chặt chẽ

và trực tiếp đến thiết kế kết cấu các công trình dân dụng và công nghiệp bằng bê tôngcôt thép Nhìn chung nguyên tắc tính toán và thiết kế kết cấu bê tông và bê tông cốtthép theo tiêu chuẩn EN 1992 khá tương đồng với tiêu chuẩn hiện hành của Việt Nam.Khi sử dụng tiêu chuẩn Châu âu này để tình toán thiết kế, cần lưu ý một số nội dungchủ yếu sau đây:

Phương pháp tính toán và thiết kế của tiêu chuẩn Eurocode 2 được xây dựngtrên cơ sở phương pháp giới hạn, trong đó có trạng thái giới hạn độ bền (trạng thái giớihạn I) và trạng thái giới hạn sử dụng (trạng thái giới hạn II) Mà phương pháp giới hạnnầy đã được thực hiện ở nước ta từ những năm 1960 từ trong các tiêu chuẩn của Liên

Xô cũ nên các kỹ sư Việt nam dễ dàng tiếp cận được nội dung và quy trình tính toáncủa tiêu chuẩn này

Nguyên tắc xác định các đặc trung vật liệu hoàn toàn tương thích với tiêu chuẩnhiện hành của Việt nam Ví dụ như các quy định về cấp độ bền và hệ số an toàn riêng có ýnghĩa tương tự như cấp độ bền và hệ số tin cậy trong tiêu chuẩn Việt nam hiện hành Mẫuthử cường độ bê tông theo EN 1992 giống như thử theo tiêu chuẩn Việt Nam (khối vuông150x150x150mm), đồng thời chấp nhận cả mẫu hình trụ 150x300mm

Để hỗ trợ quá trình làm quen với tiêu chuẩn thiết kế Eurocode 2, những điểm khác biệtchính được liệt kê dưới đây:

3 Eurocode không cung cấp các công thức dẫn xuất (ví dụ: để uốn, chỉ các chi tiếtcủa khối ứng suất được thể hiện).

không nên dùng dấu phẩy để ngăn cách bội số của một nghìn

của thép đáp ứng các yêu cầu của BS 4449 sẽ là 500 MPa

8 Eurocode 2 được áp dụng cho gia cố thép có gân với đặc tính năng suất từ 400 đến 600 MPa

As,req’d Diện tích thép chịu kéo cho phép

d

Tỷ số giữa mômen phân bố lại và mômen uốn đàn hồi

ck/ 1000

a Khoảng cách trục

10TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com

Ký hiệu Định nghĩa Giá trị

M

01

, M

Ký hiệu Định nghĩa Giá trị

α

Hai loại mẫu phổ biến cho thí nghiệm nén:

- Lăng trụ tròn (cylinders): tỉ lệ h/d = 2 (h chiều cao, d đường kính) Kích thước mẫuthông dụng nhất: d=16cm, hoặc có thể d=11cm Ngoài ra còn có kích thước d=22cm cho những bêtông có kích thước cốt liệu lớn, nhằm đảm bảo mẫu nén là đồng đều (homogeneious) theo lý thuyết

Cơ học Môi trường liên tục Mẫu lăng trụ tròn là mẫu chuẩn cho các thí nghiệm đòi hỏi độ chính xáccao (ví dụ, cho mục đích nghiên cứu)

thấp (=1), ảnh hưởng của độ ma sát giữa mẫu và mặt máy nén lớn Do đó, kết quả trên mẫu khốivuông luôn lớn hơn kết quả trên mẫu lăng trụ tròn, và thường phải nhân với một hệ số chỉnh sửa

để có giá trị thực tế Kích thước mẫu vuông thông dụng là 14 hay 20 cm

Cường độ đặc trưng f ck

Trong một loại mẫu, kết quả trung bình của ứng suất cao nhất có được gọi

bằng hoặc cao hơn giá trị này

Với bê tông thường, Eurocode 2 cho sử dụng mối liên hệ:

= − 8

Cách gọi tên bê tông trong Eurocode 2

Cấp độ bền bê tông theo tiêu chuẩn Eurocode 2 được ký hiệu là C, ví dụ C30/37

trong đó 30 là trị số tính bằng MPa của cường độ chịu nén đặc trưng mẫu trụ tuổi 28

chuẩn châu Âu Eurocode 2 cũng giống như BS 8110 hay TCXDVN 356:2005, nghĩa là

Bảng 2.1: Bảng tra mác bê tông

13TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com

• Tải trọng thường: cc=1.5

Modun đàn hồi của bê tông

nghiệm như sau:

E = 22000( 10 ) 0.3 , MPa

Co ngót của bê tông

Co ngót của bê tông được chia ra làm 2 loại:

• Co ngót của bê tông do nhiệt (thermal shrinkage): co ngót do nhiệt độ của

bê tông thông thường có thể bỏ qua

sau quá trình đổ bê tông không tham gia vào phản ứng với xi măng Lượng nước nàybốc hơi gây ra co ngót, có thể dẫn đến các vết nứt nếu không có các biện pháp hạn chế

1.4.1.2 Cường độ chịu kéo của bê tông

Việc thí nghiệm kéo trực tiếp trên vật liệu bêtông khá phức tạp Để đơn giản hoá, cường độ chịu kéo còn có thể được tính gần đúng từ cường độ chịu nén trung bìnhtheo công thức sau:

f = 0.3 × 2/3 với bê tông có mác ≤ 50/60

1.4.1.3 Trọng lượng riêng của bê tông

Bê tông và bê tông cốt thép có trọng lượng riêng theo Eurocode 1, phần 1-1được thể hiện trong bảng sau:

2.4.2 Cốt thép

Sự làm việc của cốt thép được quuy định bới các đặc trưng sau: Cường độ chảy

(euk và ft/fyk), tính dễ uốn, kích thước và sai số tiết diện, …

nghĩa tương ứng như giá trị đặc trưng của tải trọng chảy dẻo và tải trọng đặc trưng tối

đa trong sự kéo một phương dọc trục, chia cho diện tích mặt cắt ngang danh định đượcthể hiện như hình dưới với loại thép gia công nguội:

Hình 2.4: Biểu đồ ứng suất-biến dạng của cốt thép

Cốt thép cần phải có độ dẻo thích hợp, như được định nghĩa là tỷ lệ giữa cường độ kéo

Môđun đàn hồi của thép E=200 000MPa (kéo, nén)

Các quy trình hàn đối với cốt thép phải phù hợp với bảng sau:

Bảng 2.2: Các quy trình hàn cho phép và các ví dụ áp dụng

Tải trọng Phương pháp hàn

Các thanh chịu

Các thanh chịu nén1kéo1

Hàn chảy giáp mối Mối hàn đối đầuHàn hồ quang bằng điện cực kim Mối hàn đối đầu với f ³ 20 mm, mối hàn

TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com

Tải trọng

Phương pháp hàn

Các thanh chịu

Các thanh chịu nén1kéo1

chồng, mối hàn hình chữ thập và mối hànHàn hồ quang tích cực bằng điện

với các cấu kiện thép kháccực kim loại2

- Mối hàn với f ³ 20 mm

Hàn bằng ma sát Mối hàn đối tiếp, mối hàn với các thép

khácHàn điểm điện trở (với máy hàn

Mối hàn chồng Mối hàn hình chữ thậpmột điểm)

Hàn chảy giáp mối Mối hàn đối đầuKhông chủ Hàn hồ quang bằng điện cực kim - Mối hàn đối đầu với f ³ 14

trọng tĩnh Hàn hồ quang tích cực bằng điện - Mối hàn đối đầu với f ³ 14

16TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com

CHƯƠNG 3: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ PHẦN MỀM ETABS

ETABS là một phần mềm chuyên dụng để thiết kế kết cấu các công trình xâydựng dân dụng Ở Việt Nam, phần mềm ETABS được sử dụng rộng rãi và đã khẳngđịnh được tính chính xác, ưu việt trong thiết kế kết cấu các công trình, đặc biệt là nhàcao tầng Trước đây, phần mềm ETABS chỉ hỗ trợ việc thiết kế theo Tiêu chuẩn củamột số nước phương Tây và Châu Mỹ, …nhưng từ phiên bản 16 trở đi đã có thể sửdụng phần mềm ETABS để thiết kế kết cấu bê tông cốt thép theo Tiêu chuẩn Việt NamTCVN 5574:2012

Chương này được viết trên cơ sở sử dụng phần mềm ETABS 16.1.1, nhưng đãđược điều chỉnh để phù hợp với các phiên bản 2017, 2018, 2019 nhằm hướng dẫn chonhững người mới tiếp cận với ETABS các bước thực hành cơ bản thông qua các hìnhảnh trực quan, giúp người đọc dễ nắm bắt và thực hiện theo Các bước thực hành trongbài nghiên cứu được lấy từ kinh nghiệm của nhóm tác giả và cũng là các bước màngười kỹ sư sẽ thực hiện trong bất cứ một công trình thực tế nào

3.1 Xây dựng mô hình ETABS.

Bước 1: Khởi động phần mềm Etabs

Bước 2: Click vào biểu tượng New ở góc phía trên bên trái của phần mềm để tạo

file mới

Bước 3: Xuất hiện cửa sổ khởi tạo (Model Initialization) chọn mục Use Buil-in

Settings With.

Đồng thời trong bước này, chọn Metric SI trong mục Display Units Chọn Eurocode 2:2004 trong mục Concrete Design Code Click OK để

tiếp tục

Bước 4: Click OK trong cửa sổ New Model Quick Templates.

Bước 5: Click vào thanh tiêu đề bên trái để kích hoạt và thực hiện các thao tác trên

cửa sổ này

Khi thanh tiêu đề sáng lên có nghĩa cửa sổ đang hoạt động

Bước 6: Click chọn nút Quick Draw Columns (Plan, 3D) tại thanh công cụ phía trái

màn hình để vẽ nhanh cột

Bước 7: Lần lượt click vào các điểm giao nhau giữa các trục để vẽ các cột

Bước 8: Ấn phím Esc trên bàn phím hoặc click vào nút lệnh Select Object ở góc

trên bên trái để thoát khỏi chế độ vẽ cột

Bước 9: Click vào nút Draw Beam/ Column/ Brace (Plan, Elve, 3D) ở góc phía

trên bên trái để bắt đầu vẽ Dầm

Bước 10: Lần lượt click vào các điểm trên lưới trục để vẽ các đoạn dầm

Bước 11: Nhấn phím Esc trên bàn phím để thoát khỏi chế độ vẽ Dầm.

Bước 12: Click vào nút lệnh Draw Rectangular Areas để bắt đầu chế độ vẽ Sàn.

Bước 13: Click vào các điểm trên ô sàn cần vẽ.

Bước 14: Vào menu View > Set Building View Options

Bước 15: Click chọn 2 mục là Object Fill ở phía trên và Apply to All Windows ở

góc phía dưới bên trái của cửa sổ Set Building View Options Sau đó Click

OK để hiển thị mặt bằng sàn.

Bước 16: Nhấn Esc trên bàn phím để thoát hoàn toàn khỏi lệnh vẽ.

Bước 17: Click vào menu Assign > Joint > Restraints…

Bước 18: Click chọn biểu tượng liên kết

Bước 19: Click OK để đóng cửa sổ Joint Assignment – Restraint.

Bước 20: Click vào nút lệnh Save hoặc nhấn tổ hợp phím Ctrl + S để lưu file.

Bước 21: Đặt tên file và click Save để tiến hành lưu file.

Lưu ý: Cần đặt thư mục riêng cho mỗi file vì Etabs sẽ lưu thành nhiều file

khác nhau, đặc biệt sau khi phân tích nội lực sẽ có tới hàng chục file dữliệu Tuyệt đối không nên lưu file ra Desktop

Bước 22: Click vào menu Analyze > Run Analysis để tiến hành phân tích nội lực.

Bước 23: Sau khi Etabs phân tích xong, click vào menu Display > Forces /Stress

Diagram > Frame/ Pier/ Spandrel/ Link Force.

Bước 24: Click vào OK để đóng cửa sổ Member Force Diagram for Frames Pier/

Spandrel/ Links.

Bước 25: Click chuột phải vào một dầm bất kỳ trên mô hình để xem nội lực

Bước 26: Nhấn tổ hợp phím Ctrl + S để lưu file.

Bước 27: Thoát khỏi ETABS.

3.2 Khai báo tải trọng và các trường hợp tổ hợp tải trọng.

Trước khi tiến hành khai báo các trường hợp tải trọng, chúng ta cần biết có bao nhiêu trường hợp tải trọng, gồm những thành phần nào và được gán vào đâu

3.2.1 Khai báo tải trọng.

Bước 1: Click vào menu Define > Load Patterns

Bước 2: Click chọn dòng đầu tiên trong danh sách tải trọng (DEAD, ngay phía trên

LIVE) Trong mục Load sửa tên thành TT.

Sau đó click Modify Load

Bước 3: Kết quả sau khi sửa sẽ được như hình

Bước 4: Tiếp tục click vào dòng thứ hai trong danh sách tải trọng (LIVE) Sửa tên

hành HT và hệ số Seft Weight Multiplier = 0.

Bước 5: Kết quả được như hình

Bước 6: Nhập GX vào ô Load, đổi kiểu trong ô Type thành Wind, sau đó click Add

New Load.

Bước 7: Nhập GY vào ô Load, kiểu trong ô Type là Wind, sau đó click Add New

Load.