CHƯƠNG 5: THIẾT KẾ SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH
5.5 MÔ HÌNH KHÔNG GIAN SÀN BẰNG PHẦN MỀM
Ta dùng phần mềm Safe 2016 để mô hình tính toán thép cho sàn
Hình 5.2:Mô hình 3D sàn tầng điển hình bằng safe 5.5.1 Các trường hợp tải trọng
Đã trình bày ở mục 3.6
5.5.2 Gán tải trọng lên mô hình safe
Hình 5.3:Mô hình 3D sàn tầng điển hình
Hình 5.4:Tải trọng hoàn thiện (SDL)
Hình 5.5:Hoạt tải LL1
Hình 5.6:Hoạt tải LL2
Hình 5.7:Biểu đồ moment 5.5.3 Các trường hợp tổ hợp tải trọng
5.5.3.1 Tổ hợp tính thép Xem mục 3.6
5.5.3.2 Tổ hợp kiểm tra chuyển vị
-Tổ hợp tải trọng theo TTGH II (tải trọng tiêu chuẩn)
-Sự xuất hiện của vết nứt trong bêtông khi chịu lực sẽ làm giảm độ cứng của tiết diện và làm tăng độ võng cho cấu kiện
-Sự làm việc dài hạn của kết cấu BTCT, cần xét tới các yếu tố từ do biến và co ngót cũng như tác dụng dài hạn của các loại tải trọng. Theo TCVN 5574-2018, độ võng toàn phần f được xác định theo công thức như:
f = f1 – f2 + f3 (6.1) -Trong đó:
f1: độ võng do tác dụng ngắn hạn (Shortterm) của toàn bộ tải trọng (DL+SDL+WL+LL1 +LL2) gây ra.
f2: độ võng do tác dụng ngắn hạn (Shortterm) của tải trọng dài hạn (DL+SDL+WL+ ψ LL1 + ψ LL2) gây ra
f3: độ võng do tác dụng dài hạn (Longterm) của tải trọng dài hạn (DL+SDL+WL+ ψ LL1 + ψ LL2) gây ra.
-Lưu ý: Với ψ là hệ số qui đổi chuyển từ tải toàn phần sang tải trọng dài hạn, lấy theo TCVN 2737-1995
-Sử dụng phiên bản SAFE V12 tiến hành khai báo như sau: Define Load cases/
Initial Conditions/ Continue from State at End of Nonlinear Case. Cho phép phân tích trường hợp hiện tại có xét đến ảnh hưởng của quá trình làm việc trước đó
-Khai báo các trường hợp tải (Load Cases) bao gồm: Sh1; Sh2; Sh3-1; Sh3-2 cho ngắn hạn (Shortterm) và Lt1; Lt2; Lt3 cho dài hạn (Longterm)
Sh1: 1DL – Nonlinear (Cracked) – Zero Initial Condition
Sh2: 1SDL + 1WL – Nonlinear (Cracked) – Continue from State at End of Nonlinear Case Sh1
Sh3-1: 1LL1 + 1LL2 – Nonlinear (Cracked) – Continue from State at End of Nonlinear Case Sh2
Sh3-2: ψ LL1 + ψ LL2 – Nonlinear (Cracked) – Continue from State at End of Nonlinear Case Sh2
Lt1: 1DL – Nonlinear (Longterm Cracked) – Zero Initial Condition
Lt2: 1SDL + 1WL – Nonlinear (Longterm Cracked) – Continue from State at End of Nonlinear Case Lt1
Lt3: ψ LL1 + ψ LL2 – Nonlinear (Longterm Cracked) – Continue from State at End of Nonlinear Case Lt2
-Khai báo các tổ hợp tương ứng theo TCVN 5574 - 2018: f1 = Sh3-1 ; f2 = Sh3-2 và f3 = Lt3
-Các tổ hợp hình thành và mở rộng vết nứt;
Tác dụng dài hạn của tải trọng dài hạn: CR1 = Lt1 + Lt2 + Lt3
Hình 5.8:Tổ hợp kiểm tra chuyển vị sàn 5.5.4 Kiểm tra độ võng sàn
5.5.4.1 Kiểm tra độ võng đàn hồi sàn bằng phần mềm Safe theo TCVN 5574:2018
- Độ võng cho phép của sàn tra trongbảng M.1 TCVN 5574:2018
Hình 5.9:Phân vùng độ võng sàn
- Giá trị chuyển vị lớn nhất fsàn= 0.88 cm - Độ võng giới hạn (Theo TCVN 5574-2018)
- Kết cấu sàn chịu tác dụng của tải trọng thường xuyên , tải trọng tạm thời dài hạn, tải trọng tạm thời ngắn hạn nên độ võng của bản sàn là 1/200 nhịp
f 1 L 1 9500 4.75 cm
200 200
f 0.88 cm f 4.75 cm - Giá trị độ võng của sàn thỏa mãn giới hạn cho phép.
- Tuy nhiên đây chỉ là độ võng đàn hồi (chưa xét đến từ biến, co ngót, sự hình thành vết nứt của bê tông, tác dụng ngắn hạn, dài hạn của tải trọng). Do đó khi xét đến các yếu tố này, độ võng sẽ lớn hơn.
5.5.4.2 Kiểm tra độ võng sàn bằng phần mềm Safe theo THGH II
- Sự xuất hiện của vết nứt trong bê tông khi chịu lực, dẫn tới giảm độ cứng tiết diện và làm tăng độ võng.
- Sự làm việc dài hạn của kết cấu BTCT, cần xét tới các yếu tố từ biến và co ngót cũng như tác dụng dài hạn của các loại tải trọng. Theo TCVN 5574-2018, độ võng toàn phần f được tính như sau:
3 2
1 f f
f
f Trong đó:
f1 – độ võng do tác dụng ngắn hạn của toàn bộ tải trọng f2 – độ võng do tác dụng ngắn hạn của tải trọng dài hạn f3 – độ võng do tác dụng dài hạn của tải trọng dài hạn
Hình 5.10:Phân vùng độ võng sàn - Kết quả tính độ võng bằng phần mềm Safe 2016
) ( 06 . 4 3 2
1 f f cm
f
f
(Các giá trị f1, f2 và f3 sinh viên trình bày trong phần phụ lục)
F 1 L 1 9500 4.75 cm
200 200
4.75( ) )
( 06 .
4 cm F cm
f
=>Vậy giá trị độ võng của sàn thỏa mãn giới hạn cho phép 5.5.5 Kiểm tra nứt trong các ô sàn
-
Hình 5.11:Tổ hợp kiểm tra nứt Acro1
Hình 5.12:Tổ hợp kiểm tra nứt Acro2 - Bề rộng vết nứt lớn nhất trên sàn: Acro1 = 0.221mm
- Bề rộng vết nứt lớn nhất dưới sàn: Acro2 = 0.135mm
Theo TCVN 1651-2-2018, giá trị acrcnganhan,u 0 . 3 và acrcdaihan,u 0 . 4
=> Vậy giá trị vết nứt thỏa mãn giới hạn cho phép