Tải bản đầy đủ

Đánh giá khả năng chịu lực thực tế của sàn bê tông cốt thép tại công trình PV combank quảng ngãi

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
------------------------------------

LÊ HÀ SINH

ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG CHỊU LỰC THỰC TẾ
CỦA SÀN BTCT TẠI CÔNG TRÌNH PV COMBANK
QUẢNG NGÃI

Chuyên ngành: Kỹ thuật Xây dựng Công trình DD&CN
Mã ngành: 60.58.02.08

TÓM TÁT LUẬN VĂN THẠC SĨ
KỸ THUẬT XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH DD&CN

Đà Nẵng - Năm 2018


Công trình được hoàn thành tại
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA


Người hướng dẫn khoa học: TS. LÊ ANH TUẤN

Phản biện 1: GS. TS. Phan Quang Minh
Phản biện 2: PGS. TS. Trần Quang hung

Luận văn đã được bảo vệ trước Hội đồng chấm Luận văn tốt
nghiệp thạc sĩ Kỹ thuật Xây dựng Công trình DD & CN họp tại Trường
Đại học Bách khoa vào ngày 07 tháng 7 năm 2018

Có thể tìm hiểu luận văn tại:
 Trung tâm Học liệu, Đại học Đà Nẵng tại Trường Đại học Bách khoa
 Thư viện Khoa Xây dựng Công trình DD & CN, Trường Đại học
Bách khoa - ĐHĐN


1

MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Hiện nay các công trình ở Việt Nam cũng như trên địa bàn
tỉnh Quảng Ngãi, kết cấu bê tông cốt thép được sử dụng rất rộng rãi.
Cường độ chịu nén là một đặc tính quan trọng của bê tông được sử
dụng trong tính toán thiết kế và nghiệm thu kết cấu bê tông và bê
tông cốt thép. Sự chênh lệch giữa cường độ mẫu đúc tiêu chuẩn và
cường độ bê tông trên kết cấu là không tránh khỏi. Trong nhiều
trường hợp, việc đánh giá cường độ chịu nén thực tế của bê tông trên
kết cấu và cấu kiện bê tông đúc sẵn là rất cần thiết để chứng nhận
hoặc giải quyết các bài toán liên quan đến kết cấu công trình.
Đứng trước tình hình dó cần phải có một phương án đánh giá
phù hợp chất lượng hiện tại của công trình để có những khuyến cáo ,
kiến nghị và phương án duy tu bảo dưỡng kịp thời. Hiện nay trong
một số các tiêu chuẩn về kiểm định chất lượng của Việt Nam ít có đề
cấp tới việc giải quyết vấn đề này một cách rõ ràng, chính vì vậy
nghiên cứu tìm hiểu để có cách đánh giá đang tin cậy nhất là yêu cầu
cấp thiết.
Chính vì vậy học viên lựa chọn đề tài “ĐÁNH GIÁ KHẢ
NĂNG CHỊU LỰC THỰC TẾ CỦA SÀN BTCT TẠI CÔNG
TRÌNH PV COMBANK QUẢNG NGÃI” với mong muốn đánh
giá lại độ ổn định và mức độ an toàn của các công trình khi đưa vào


sử dụng trên địa bàn tỉnh Quảng Ngãi.
2. Mục tiêu nghiên cứu
+ Mô phỏng và khảo sát sự làm việc của kết cấu sàn theo
thiết kế thực tế
+ Thí nghiệm cường độ chịu nén của một số sàn tại địa bàn
tỉnh Quảng Ngãi bằng phương pháp khoan lấy mẫu hiện trường


2

+ Đối chiếu so sánh các mẫu thí nghiệm với hồ sơ thiết kế
ban đầu
+ Đánh giá lại khả năng chịu lực và sự làm việc của kết cấu
sàn hiện tại theo tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam, tiêu chuẩn Hoa Kỳ
và tiêu chuẩn Châu Âu của công trình Trự sở làm việc PVCOM
BANK
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
- Nghiên cứu khả năng chịu nén của bê tông sàn bê tông cốt
thép một số công trình xây dựng trên địa bàn tỉnh Quảng Ngãi thông
qua các mẫu khoan hiện trường theo tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam,
tiêu chuẩn Hoa Kỳ và tiêu chuẩn Châu Âu.
- Đánh giá khả năng làm việc thực tế của cấu kiện, kết cấu so
với điều kiện thiết kế ban đầu.
4. Phương pháp nghiên cứu
Dùng phương pháp PTHH để mô phỏng lại sự làm việc thực
tế của kết cấu sàn nhằm đánh giá khả năng chịu lực thực tế với các
thông số cơ lý của bê tông thông qua khoan lấy mẫu
5. Bố cục đề tài
Luận văn Ngoài phần mở đầu và kết luận chung, nội dung
luận văn được trình bày gồm có 3 chương:
Chương 1: Tổng quan về việc sử dụng vật liệu bê tông cho
các công trình ở tỉnh Quảng Ngãi và các vấn đề thường gặp
Chương 2: Phương pháp đánh giá cường độ của bê tông ở
hiện trường và phương pháp mô phỏng PTHH
Chương 3: Mô phỏng, đánh giá ứng xử, khả năng chịu lực
kết cấu sàn bằng phần mềm SAFE và so sánh với thiết kế


3

CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN VỀ VIỆC SỬ DỤNG VẬT LIỆU BÊ TÔNG
CHO CÁC CÔNG TRÌNH Ở TỈNH QUẢNG NGÃI VÀ CÁC
VẤN ĐỀ THƯỜNG GẶP
1.1. Các khái niệm cơ bản về bê tông - bê tông cốt thép
Bê tông là vật liệu đá nhân tạo do hỗn hợp các chất kết dính
vô cơ hoặc hữu cơ với nước, cốt liệu nhỏ hoặc cốt liệu lớn, được
nhào trộn kỹ theo một tỷ lệ thích hợp, lèn chặt và rắn chắc lại tạo
thành. Trước khi đóng rắn, hỗn hợp này gọi là hỗn hợp bê tông.
Trong xây dựng, các loại bê tông chế tạo từ xi măng hoặc các chất
kết dính vô cơ khác được sử dụng rộng rãi.
Bất cứ loại hỗn hợp bê tông nào cần thỏa mãn hai yêu cầu cơ
bản là:
+ Tính đồng nhất của hỗn hợp bê tông.
+ Tính công tác tốt phù hợp với phương pháp và điều kiện
hình thành sản phẩm.
Bê tông là vật liệu dòn, cường độ chịu nén lớn nhưng khả
năng chịu kéo thấp. Trong nhiều công trình, nhiều bộ phận làm việc
ở trạng thái chịu kéo. Nhằm tăng cường khả năng chịu lực của kết
cấu, tận dụng lợi thế và kết hợp sự làm việc của vật liệu, người ta kết
hợp bê tông và cốt thép thành một loại vật liệu xây dựng phức hợp là
vật liệu bê tông cốt thép.


4

Hình 1.1. Dầm bê tông và bê tông cốt thép.
a) Dầm bê tông; b) Dầm bê tông cốt thép;
c) Sơ đồ ứng suất trên tiết diện 1-1; d) Sơ đồ ứng suất trên tiết diện 2-2;

1 - Vùng bê tông chịu nén; 2 - Vùng bê tông chịu kéo; 3 - cốt thép
1.2. Cường độ của bê tông và các yếu tố ảnh hưởng
1.2.1. Cường độ của bê tông
Cường độ là chỉ tiêu quan trọng thể hiện khả năng chịu lực
của vật liệu. Nói đến cường độ của bê tông là nói đến cường độ tính
toán (cường độ chịu nén và cường độ chịu kéo), cường độ đặc trưng
và cường độ trung bình.

Xác định cường độ chịu nén - mẫu thử

(10cm)


5

h=b(=15cm)
Hình 1.2. Thí nghiệm xác định cường độ chịu nén và kéo
1.2.2. Các yếu tố ảnh hưởng đến cường độ bê tông
Các yếu tố ảnh hưởng đến cường độ bê tông có thể tóm tắt
như sau:
+ Tỷ lệ nước - xi măng (N/XM): (hình 1.3)

Hình 1.3. Ảnh hưởng của lượng nước nhào trộn đến độ lưu biến của
hỗn hợp bê tông
1 - Hỗn hợp cứng ngay sau khi nhào trộn;
2 - Hỗn hợp cứng 1 giờ sau khi nhào trộn;
1’ - Hỗn hợp lưu động ngay sau khi nhào trộn;
2’ - Hỗn hợp lưu động 1 giờ sau khi nhào trộn;
+ Chất lượng và số lượng xi măng
+ Độ cứng, độ sạch và tỉ lệ thành phần của cốt liệu
+ Công nghệ thi công


6

CHƯƠNG 2
PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ CƯỜNG ĐỘ CỦA BÊ TÔNG Ở
HIỆN TRƯỜNG VÀ PHƯƠNG PHÁP MÔ PHỎNG PTHH
2.1. Các phương pháp xác định cường độ bê tông ở hiện trường
2.1.1. Mục đích xác định cường độ bê tông hiện trường
- Làm cơ sở đánh giá sự phù hợp hoặc nghiệm thu đối với
kết cấu hoặc bộ phận kết cấu của các công trình mới xây dựng so với
thiết kế ban đầu hoặc so với tiêu chuẩn hiện hành.
- Đưa ra chỉ số về cường độ thực tế của cấu kiện, kết cấu,
làm cơ sở đánh giá mức độ an toàn của công trình dưới tác động của
tải trọng hiện tại hoặc để thiết kế cải tạo, sửa chữa đối với công trình
đang sử dụng, đề xuất biện pháp gia cường.
2.1.2. Các phương pháp xác định cường độ bê tông ở hiện trường
+ Phương pháp khoan lấy mẫu:
Đây là phương pháp được áp dụng cho độ chính xác cao hơn
các phương pháp khác. Việc tiến hành khoan lấy mẫu từ kết cấu hoặc
cấu kiện, gia công mẫu và thí nghiệm theo các quy định nêu trong
TCVN 3105:1993, TCVN 3118:1993 (trừ phân tích kết quả) và các
hướng dẫn liên quan được nêu trong tiêu chuẩn này. Phương pháp
này khi quy về mẫu lập phương chuẩn có sai số ±

12
% với n là số
n

lượng mẫu khoan.
Khi tiến hành khoan, mẫu khoan phải ở tuổi sau 7 ngày, tiến
hành nén mẫu ở tuổi 28 ngày hoặc sau 28 ngày. Phương pháp khoan
lấy mẫu được tiến hành với số lượng mẫu khoan cho mỗi cấu kiện
phải đảm bảo không ít hơn 01 tổ mẫu. Thông thường mỗi tổ mẫu bao
gồm 03 viên hoặc nhiều hơn.


7

+ Phương pháp sử dụng súng bật nảy:
Phạm vi áp dụng, thiết bị, quy trình thử, cách tính toán kết
quả của phương pháp này áp dụng theo các quy định nêu trong tiêu
chuẩn TCXDVN 162:2004 và các hướng dẫn liên quan được nêu
trong tiêu chuẩn này. Phương pháp này khi quy về mẫu lập phương
chuẩn có sai số ± 25% .
+ Phương pháp đo vận tốc xung siêu âm:
Phạm vi áp dụng, thiết bị, quy trình thử, cách tính toán kết
quả của phương pháp này áp dụng theo các quy định nêu trong tiêu
chuẩn TCXD 225:1998 và các hướng dẫn liên quan được nêu trong
tiêu chuẩn này. Phương pháp này khi quy về mẫu lập phương chuẩn
có sai số ± 20%.
+ Phương pháp sử dụng kết hợp máy đo siêu âm và súng
bật nảy:
Phạm vi áp dụng, thiết bị, quy trình thử, cách tính toán kết
quả của phương pháp này áp dụng theo các quy định nêu trong tiêu
chuẩn TCXD 171:1989 và các hướng dẫn liên quan được nêu trong
tiêu chuẩn này.
Vùng kiểm tra trên bề mặt bê tông phải có diện tích không
nhỏ hơn 400cm2. Trong mỗi vùng, tiến hành đo ít nhất 4 điểm siêu
âm và 10 điểm bằng súng, theo thứ tự do siêu âm trước, đo bằng
súng sau. Nên tránh đo theo phương đổ bê tông.
2.2. Đánh giá cường độ của bê tông theo các mẫu ở hiện trường
theo tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam (TCXDVN 239:2006, TCVN
4453:1995, TCXDVN 356:2005)
2.2.1. Tính toán cường độ bê tông hiện trường:
2.2.1.1. Xác định cường độ hiện trường theo phương pháp phá hủy.
Đối với phương pháp phá hủy, trên cơ sở tổ mẫu có được, ta
tiến hành xác định cường độ bê tông hiện trường (Rht ) theo các bước


8

sau:
+ Xác định cường độ chịu nén của từng mẫu khoan (R mk)
theo công thức:
Rmk = P/F
(2.1)
Trong đó:
Cường độ mẫu khoan Rmk được tính bằng đơn vị Meega
Pascal với độ chính xác đến 0,1 MPa.
+ Xác định cường độ bê tông hiện trường của từng mẫu
khoan (Rhti) theo công thức:
Rhti = k

D
Rmk
(1,5  1 /  )

(2.2)

2.2.1.2. Xác định cường độ hiện trường theo phương pháp không phá
hủy
Xác định cường độ bê tông trung bình của các vùng kiểm tra
trên cấu kiện, kết cấu theo công thức:
m


R ht =

i 1

Rhti

m

(2.6)

Xác định cường độ bê tông hiện trường của cấu kiện, kết cấu
(Rht ) theo công thức sau:
Rht = R ht (1-tα .vht)

(2.7)

2.2.2. Đánh giá cường độ bê tông hiện trường
+ Xác định cường độ bê tông yêu cầu:
- Nếu bê tông được chỉ định bằng cấp bê tông theo cường độ
chịu nén thì cường độ bê tông yêu cầu (Ryc) chính là cấp bê tông B
(MPa, N/mm2).
- Nếu bê tông được chỉ định bằng mác bê tông theo cường độ
chịu nén M thì cường độ bê tông yêu cầu (Ryc) xác định theo công


9

thức:
Ryc = M(1-1,64v)
(2.8)
Với v là hệ số biến động cường độ bê tông.
+ Đánh giá cường độ bê tông trên kết cấu công trình:
- Trường hợp sử dụng phương pháp khoan lấy mẫu, bê tông
trong cấu kiện hoặc kết cấu công trình được coi là đạt yêu cầu về cường
độ chịu nén khi đảm bảo đồng thời:
Rht ≥ 0,9.Ryc

Rmin ≥ 0,75.Ryc
- Trường hợp sử dụng phương pháp không phá hủy, bê tông
trong cấu kiện hoặc kết cấu công trình được coi là đạt yêu cầu về
cường độ chịu nén khi:
Rht ≥ 0,9.Ryc
2.3. Đánh giá cường độ của bê tông theo các mẫu ở hiện trường
theo tiêu chuẩn ACI 318 và ACI 214.4R-03
2.3.1. Qui trình lấy mẫu và các yếu tố ảnh hưởng đến cường độ
mẫu hiện trường theo ACI 214.4R-03
Theo tiêu chuẩn Hoa Kỳ, các mẫu cần được lấy sau khi bê
tông đạt 14 ngày tuổi để đảm bảo mẫu không bị hư hỏng. Các mẫu
khoan nên lấy không chứa cốt thép vì sự hiện diện của cốt thép trong
mẫu khoan có thể làm thay đổi lớn cường độ chịu nén của bê tông.
2.3.2. Đánh giá cường độ hiện trường
2.3.2.1. Đánh giá cường độ hiện trường mẫu khoan
+ Xác định cường độ bê tông hiện trường của mẫu khoan
(fci) theo công thức:
fci = Fl/d . Fdia . Fmc . Fd . fcore
(2.9)
Các giá trị Fl/d ; Fdia ; Fmc ; Fd được xác định theo bảng tra,
fcore là cường độ chịu nén của từng mẫu khoan


10

+ Xác định cường độ trung bình của tổ mẫu khoan ( f c ) theo
công thức:

fc =

1
n

n



fci

với n là số lượng mẫu khoan

(2.10)

1

Bê tông trong cấu kiện hoặc kết cấu công trình được coi là
đạt yêu cầu về cường độ chịu nén khi đảm bảo đồng thời:

f c ≥ 0,85.fc’
và fcimin ≥ 0,75.fc’
Qui đổi mác bê tông (M) (kG/cm2) theo tiêu chuẩn Việt Nam
sang cường độ đặc trưng (fc’) của tiêu chuẩn ACI như sau:
Cường độ trung bình f’cr (MPa):
f’cr = 0,1 * M
1,25
- fc’ = f’cr -7
- fc’ = f’cr -8,3
- f c’ =

f cr'  5
1,1

(2.11)
nếu fc’ < 21Mpa
nếu 21MPa ≤ fc’ ≤ 35MPa
nếu fc’ > 35MPa

2.3.2.2. Xác định cường độ đặc trưng tương đương (f’c,eq ) dùng
trong thiết kế của các cấu kiện, kết cấu đã khoan mẫu
* Việc tính toán cường độ đặc trưng tương đương (f’c,eq )
theo các yếu tố dung sai thông thường được tiến hành theo các bước
sau:
+ Xác định độ lệch quân phương (sc), độ lệch mẫu chuẩn
(sa):

( f ci  f c ) 2

(n  1)
i 1
n

sc =

(2.12)


11

sa =

fc

Vl / d  Vdia  Vmc  Vd
2

2

2

2

(2.13)

+ Xác định dữ liệu cường độ tại chỗ (f0.10) theo công thức:
f0.10 = f c - K.sc

(2.14)

+ Cường độ đặc trưng tương đương (f’c,eq ) được xác đinh
theo công thức:
f’c,eq = f c -

( K .sc ) 2  ( Z .s a ) 2

(2.15)

Trong đó: Z là hệ số phụ thuộc theo mức độ tin cậy và xác
định theo bảng tra
2.4. Đánh giá cường độ của bê tông theo các mẫu ở hiện trường
theo tiêu chuẩn Châu Âu EN 13791:2007
2.4.1. Đánh giá cường độ chịu nén hiện trường theo mẫu khoan
Để kiểm tra, đánh giá chất lượng bê tông trên các kết cấu có
nhiều mẻ bê tông, Tiêu chuẩn EN 13791:2007 yêu cầu số lượng mẫu
khoan tối thiểu không ít hơn 15. Kết cấu được xác định là đạt khi
thỏa mãn đồng thời hai điều kiện sau:

f m ( n ),is ≥ 0,85( f ck + 1,48 * s)


f is ,lowest ≥ 0,85( f ck - 4)

2.4.2. Xác định cường độ chịu nén đặc trưng hiện trường theo
mẫu khoan
+ Khi tiến hành đánh giá cường độ hiện trường theo phương
án A (khi có ít nhất 15 lõi khoan), cường độ chịu nén đặc trưng hiện
trường là giá trị nhỏ hơn trong hai giá trị sau:



f ck ,is

= f m ( n ),is - k2 * s

f ck ,is

= f is ,lowest + 4

+ Khi tiến hành đánh giá cường độ hiện trường theo phương
án B (khi có từ 3 đến 14 lõi khoan), cường độ chịu nén đặc trưng


12

hiện trường là giá trị nhỏ hơn trong hai giá trị sau:



f ck ,is

= f m ( n ),is - k

f ck ,is

= f is ,lowest + 4

Trong đó k là biên độ phụ thuộc vào số lượng các kết quả thí
nghiệm, xác định theo bảng tra
Cường độ chịu nén đặc trưng theo tiêu chuẩn Châu Âu được
xác định tương ứng với xác suất bảo đảm 95%, tương đương cấp độ
bền (B) của tiêu chuẩn Việt Nam 356:2005.
Tiêu chuẩn Châu Âu cho phép hệ số an toàn của cường độ bê
tông khi xác định theo hiện trường được lấy bằng 1,2 đối với f ck ,is
thay cho 1,5 đối với cường độ khi thiết kế. Điều đó có nghĩa phải
thỏa mãn điều kiện:

f ck ,is
f ck



1,2
= 0,8
1,5

Nhận xét
Quy trình đánh giá cường độ bê tông hiện trường theo tiêu
chuẩn Việt Nam, Mỹ và Châu Âu là tương tự tuy có sự khác nhau
trong mức độ yêu cầu về quản lý chất lượng bê tông.
Việc xác định lại cường độ tính toán của bê tông theo các
mẫu khoan được quy định cụ thể trong các tiêu chuẩn của Mỹ (cường
độ đặc trưng tương đương f’c,eq) và châu Âu (lấy hệ số an toàn 1.2
thay cho 1.5 theo yêu cầu thiết kế). Tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam
chủ yếu sử dụng biện pháp đánh giá cường độ chịu nén hiện trường
của các mẫu khoan để xem xét điều kiện nghiệm thu, chưa chú trọng
đến việc xác định lại cường độ tính toán của các cấu kiện, kết cấu
khoan mẫu.
2.5. Giới thiệu về phần mềm Safe


13

Phần mềm SAFE là phần mềm kết cấu chuyên dụng tính
toán cho các loại bản sàn bê tông cốt thép theo phương pháp phần tử
hữu hạn như sàn giao thoa, sàn không dầm, sàn nấm, sàn dự ứng
lực… ngoài ra phần mềm SAFE còn có thể tính nội lực và tính thép
cho đài móng đơn hoặc móng tổ hợp, móng bè. SAFE nằm trong bộ
phần mềm SAP, ETABS, SAFE của trường Đại học Berkeley (Mỹ).
Phần mềm SAFE là nền tảng cho các công cụ thiết kế sàn bê
tông và hệ thống sàn nền (foundation systems) và sàn dự ứng lực.
Từ khung bố trí tất cả các cách thức thông qua các bản vẽ chi tiết cho
sản xuất, phần mềm Safe tích hợp mọi khía cạnh của quá trình thiết
kế kỹ thuật trong một môi trường dễ dàng và trực quan. Phần mềm
Safe cung cấp các lợi ích cho các kỹ sư thực sự độc đáo với sự kết
hợp của sức mạnh, khả năng toàn diện, và dễ dàng trong quá trình sử
dụng.
CHƯƠNG 3
MÔ PHỎNG, ĐÁNH GIÁ ỨNG XỬ, KHẢ NĂNG CHỊU LỰC
KẾT CẤU SÀN BẰNG PHẦN MỀM SAFE VÀ SO SÁNH VỚI
THIẾT KẾ
3.1. Đánh giá cường độ nén của bê tông sàn công trình PV
COMBANK Quảng Ngãi
3.1.1. Đánh giá cường độ của bê tông theo các mẫu ở hiện trường
theo tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam (TCXDVN 239:2006, TCVN
4453:1995, TCVN 5574:2012)
Theo kết quả thí nghiệm (phụ lục 1) ta có cường độ hiện
trường của các mẫu khoan (n=6) lần lượt là: 25,9 MPa; 26,4 MPa;
24,2 MPa; 20,8 MPa; 26,0 Mpa; 25,3 MPa.
Cường độ trung bình các mẫu khoan và cường độ nhỏ nhất
của mẫu khoan trong tổ mẫu là:


14

Rht = 24,7 MPa; Rmin = 20,8 MPa
Xác định cường độ yêu cầu:
Ta có : M= 350 kG/cm2 = 35 MPa
Vậy Ryc = M(1-1,64v) = 35 x (1 - 1,64 x 0,135) = 27,251 MPa
0,9Ryc = 0,9 x 27,251 = 24,526 MPa
0,75Ryc = 0,75 x 27,251 = 20,438 MPa
So sánh theo TCXDVN 239:2006, ta có: Rht > 0,9Ryc
Rmin > 0,75Ryc
Kết luận: Vậy cường độ nén của bê tông cấu kiện kiểm tra
đạt yêu cầu so với mác bê tông thiết kế 350 kG/cm2.
3.1.2. Đánh giá cường độ của bê tông theo các mẫu ở hiện trường
theo tiêu chuẩn ACI 318 và ACI 214.4R-03
Cường độ trung bình các mẫu khoan và cường độ nhỏ nhất
của mẫu khoan trong tổ mẫu là:

f

c

= 25,05 MPa

fcimin = 19,43 MPa
Qui đổi từ mác bê tông theo cường độ chịu nén M (kG/cm2)
theo tiêu chuẩn Việt Nam sang cường độ đặc trưng f c’ (MPa) tiêu
chuẩn ACI :
f’cr =

0,1M
1,25

=

= 28,0 MPa

fc’ = f’cr – 8,3 = 28,0 – 8,3 = 19,7 MPa
0,85.fc’=0,85 x 19,7 = 16,75 MPa
0,75.fc’=0,75 x 19,7 = 14,78 MPa
So sánh theo ACI 214.4R-03 ta có: f c > 0,85.fc’;fcimin > 0,75.fc’
Kết luận: Vậy cường độ nén của bê tông cấu kiện kiểm tra
đạt yêu cầu so với mác bê tông thiết kế 350 kG/cm2.
3.1.3. Đánh giá hệ số an toàn của cấu kiện, kết cấu khoan mẫu


15

theo tiêu chuẩn Châu Âu EN 13791:2007.
Theo bảng tính của phụ lục 3, ta có cường độ chịu nén đặc
trưng hiện trường ( lấy cường độ trung bình của 6 mẫu)

f ck ,is = 22,25 MPa
Cường độ chịu nén đặc trưng mẫu trụ 28 ngày tuổi. Quy đổi
tương đương :

f ck =

B
=
1, 25

= 20,0MPa

Tỷ lệ giữa cường độ đặc trưng hiện trường và cường độ đặc trưng
dùng trong thiết kế là:

f ck ,is
f ck

=

= 1,11 > 1, 2 = 0,8 đáp ứng được yêu cầu thiết
1,5

kế.
Nhận xét:
Qua tiến hành đánh giá 6 mẫu khoan bê tông sàn của công
trình, có thể rút ra một số các nhận xét sau:
1. Quy trình đánh giá cường độ chịu nén bê tông để đánh giá
chất lượng của bê tông từ các mẫu khoan lõi theo các tiêu chuẩn Việt
Nam, tiêu chuẩn Hoa Kỳ và chuẩn Châu Âu về cơ bản là tương tự.
2. Trong các tiêu chuẩn của Hoa Kỳ và Châu Âu đưa ra cách
xác định cường độ của bê tông từ các mẫu khoan lõi để có thể đánh
giá độ tin cậy theo cường độ thiết kế, tuy nhiên kết quả đánh giá là
khác nhau. Tiêu chuẩn Việt Nam chưa đặt ra yêu cầu độ tin cậy từ
kết quả thí nghiệm của các mẫu thử.
3. Theo kết quả đánh giá cường độ chịu nén của 6 mẫu
khoan sàn bê tông của công trình PVCOMBANk, cường độ bê tông
thực tế của sàn công trình đạt cấp độ bền B25 theo thiết kế.
3.2. Giới thiệu công trình tính toán


16

Công trình được lựa chọn để mô phỏng, đánh giá ứng xử và
khả năng chịu lực kết cấu sàn bằng phần mềm SAFE, so sánh với
thiết kế là: Công trình PV Combank 3 tầng với các thông tin như sau:
a) Vị trí xây dựng công trình: Đường Lê Lợi – thành phố
Quảng Ngãi – tỉnh Quảng Ngãi.
b) Quy mô công trình: 03 tầng.
3.3. Tính toán kiểm tra kết cấu bản sàn theo bản 2 phương
BTCT
3.3.1. Vật liệu
Bê tông: B25 (M350), Rb = 14.5 Mpa, Rbt = 1.05Mpa.
Cốt thép: AIII,CIII (đường kính thép lớn hơn D10), Rs = 365
Mpa
AII,CII (đường kính thép D10), Rs = 280 Mpa
AI,CI (đường kính thép nhỏ hơn D8), Rs = 225 Mpa
3.3.2. Tải trọng tính toán
3.3.3. Kết quả tính toán bản sàn tầng 2 và tầng 3 theo bản 2
phương

Hình 3.7. Mặt bằng ký hiệu ô bản sàn tẩng 2


17

Hình 3.8. Mặt bằng ký hiệu ô bản sàn tẩng 3
Bảng 3.8. Tính toán thép bản sàn tầng 2 theo bản kế bố cạnh

8

\\\\\\\\\\\\\\

OB21

Kích
Tải trọng
Chiều dày
Momen
thước
l1
l2
g tt
ptt
h
a
h0
2
2
kg.m
cm cm kg/m kg/m cm cm cm
1.5 10.1 M 1 = 504.90

Sơ đồ sàn

\\\\\\\\\\\\\

Kí hiệu

500 600

436

240 12

OB22

6

\\\\\\\\\\\\\

\\\\\\\\\\\\\\

500 600

436

240 12

\\\\\\\\\\\\\\

\\\\\\\\\\\\\\

9

\\\\\\\\\\\\\

\\\\\\\\\\\\\\
OB23

550 600

436

240 12

\\\\\\\\\\\\\\

7

\\\\\\\\\\\\\

\\\\\\\\\\\\\\
OB24

550 600

436

240 12

\\\\\\\\\\\\\\

OB25

2

450 450

436

240 10

8

\\\\\\\\\\\\\\

OB26

\\\\\\\\\\\\\

\\\\\\\\\\\\\\

\\\\\\\\\\\\\\

390 600

436

240 10

Tính
thép
AsTT
cm 2
2.26

Chọn Thép

Kết

φ
a Asch
mm mm cm 2
8 100 5.03

quả

1.95

8

1.5 10.0 M I = -1074.68

3.99

10 100 7.85

1.5 10.0 M II = -995.60

3.69

10 130 6.04

1.5 10.1 M 1 = 626.56

2.82

8

100 5.03

1.5

2.11

8

120 4.19

1.5 10.0 M I = -1425.47

5.37

10 100 7.85

1.5 10.0 M II = -989.52

3.66

10 130 6.04

1.5 10.1 M 1 = 429.59

1.92

8

100 5.03

1.5

9.3 M 2 = 363.57

1.76

8

120 4.19

1.5 10.0 M I = -997.91

3.70

10 100 7.85

1.5 10.0 M II = -839.55

3.09

10 130 6.04

1.5 10.1 M 1 = 520.59

2.33

8

100 5.03

1.5

1.86

8

120 4.19

1.5 10.0 M I = -1257.99

4.71

10 100 7.85

1.5 10.0 M II = -796.28

2.93

10 130 6.04

1.5

8.1 M 1 = 457.14

2.57

8

100 5.03

1.5

7.3 M 2 = 373.65

2.33

8

100 5.03

1.5

8.0 M I = -1220.88

5.87

10 100 7.85

1.5

8.0 M II =

0.40

10 150 5.23

1.5

8.1 M 1 = 455.82

2.56

8

100 5.03

1.5

7.3 M 2 = 220.79

1.36

8

150 3.35

1.5

8.0 M I = -946.75

4.47

10 100 7.85

1.5

8.0 M II = -532.05

2.45

10 200 3.93

1.5

9.3 M 2 = 401.48

9.3 M 2 = 433.93

9.3 M 2 = 383.64

0.00

120 4.19

Đạt
Đạt
Đạt
Đạt
Đạt
Đạt
Đạt
Đạt
Đạt
Đạt
Đạt
Đạt
Đạt
Đạt
Đạt
Đạt
Đạt
Đạt
Đạt
Đạt
Đạt
Đạt
Đạt
Đạt

Ghi chú: Diện tích thép trong bản vẽ hoàn công nhỏ hơn 105% diện
tích tính toán là Đạt


18

Bảng 3.9. Tính toán thép bản sàn tầng 3 theo bản kế bốn cạnh

8

\\\\\\\\\\\\\\

OB31

Sơ đồ sàn

\\\\\\\\\\\\\

Kí hiệu

OB32

6

\\\\\\\\\\\\\

\\\\\\\\\\\\\\

9

\\\\\\\\\\\\\\

OB33

\\\\\\\\\\\\\

\\\\\\\\\\\\\\
\\\\\\\\\\\\\\

OB34

7

\\\\\\\\\\\\\

\\\\\\\\\\\\\\
\\\\\\\\\\\\\\

\\\\\\\\\\\\\\
OB35

2

8

\\\\\\\\\\\\\\

OB36

\\\\\\\\\\\\\

\\\\\\\\\\\\\\

\\\\\\\\\\\\\\

Kích
Tải trọng
Chiều dày
thước
l1
l2
g tt
ptt
h
a
h0
cm cm kg/m 2 kg/m 2 cm cm cm
1.5 10.1
1.5 9.3
500 600 436 480 12
1.5 10.0
1.5 10.0
1.5 10.1
1.5 9.3
500 600 479 480 12
1.5 10.0
1.5 10.0
1.5 10.1
1.5 9.3
550 600 436 480 12
1.5 10.0
1.5 10.0
1.5 10.1
1.5 9.3
550 600 479 480 12
1.5 10.0
1.5 10.0
1.5 8.1
1.5 7.3
450 450 436 240 10
1.5 8.0
1.5 8.0
1.5 8.1
1.5 7.3
390 600 436 240 10
1.5 8.0
1.5 8.0

Momen

M1 =
M2 =
MI =
M II =
M1 =
M2 =
MI =
M II =
M1 =
M2 =
MI =
M II =
M1 =
M2 =
MI =
M II =
M1 =
M2 =
MI =
M II =
M1 =
M2 =
MI =
M II =

kg.m
684.18
544.04
-1456.28
-1349.12
889.09
615.74
-2022.74
-1404.12
582.13
492.66
-1352.25
-1137.66
738.72
544.39
-1785.08
-1129.92
457.14
373.65
-1220.88
0.00
455.82
220.79
-946.75
-532.05

Tính
thép
AsTT
cm 2
3.08
2.66
5.49
5.07
4.04
3.02
7.81
5.28
2.61
2.40
5.08
4.24
3.34
2.66
6.83
4.21
2.57
2.33
5.87
0.40
2.56
1.36
4.47
2.45

Chọn Thép
φ
mm
8
8
10
10
8
8
10
10
8
8
10
10
8
8
10
10
8
8
10
10
8
8
10
10

a
mm
80
100
80
100
80
100
80
100
80
100
80
100
80
100
80
100
100
100
80
150
100
120
80
100

Kết

Asch

quả

cm 2
6.29
5.03
9.81
7.85
6.29
5.03
9.81
7.85
6.29
5.03
9.81
7.85
6.29
5.03
9.81
7.85
5.03
5.03
9.81
5.23
5.03
4.19
9.81
7.85

Đạt
Đạt
Đạt
Đạt
Đạt
Đạt
Đạt
Đạt
Đạt
Đạt
Đạt
Đạt
Đạt
Đạt
Đạt
Đạt
Đạt
Đạt
Đạt
Đạt
Đạt
Đạt
Đạt
Đạt

Ghi chú: Diện tích thép trong bản vẽ hoàn công nhỏ hơn 105% diện tích tính toán là Đạt

Kết quả tính toán kết cấu các bản sàn tầng 2, tầng 3 so sánh
với bản vẽ hoàn công của công trình đều đảm bảo khả năng chịu lực.
3.4. Tính toán kết cấu sàn bằng phần mềm Safe
3.4.1. Tính toán kết cấu sàn tầng 2 bằng phần mềm Safe
3.4.1.1. Mô hình kết cấu sàn tầng 2

Hình 3.9. Mô phỏng 3D sàn tầng 2 bằng phần mềm Safe


19

3.4.1.2. Kết quả tính toán kết cấu sàn tầng 2 bằng phần mềm Safe

Hình 3.14. Biểu đồ mô men sàn tầng 2

Hình 3.15. Mô men Mx sàn tầng 2

Hình 3.16. Mô men My sàn tầng 2
Từ kết quả nội lực, trích xuất mô men M3 của các dãi tại các
vị trí theo các ô bản OB21 đến OB26 để tính thép. Kết quả kiểm tra
khả năng chịu lực của sàn tầng 2 theo tính toán và theo bản vẽ hoàn
công theo bản sau:


20

Bảng 3.10. Tính toán thép bản sản tầng 2 theo phần mềm SAFE
Kí hiệu
Theo bản
kê 4
cạnh

OB21

OB22

OB23

OB24

OB25

OB26

Chiều dày

Theo

h

a

h0

SAFE

cm

cm

cm

12

12

12

12

10

10

Momen

Tính
thép
As

kg.m

TT

cm

2

Thép bản vẽ
hoàn công
φ
a Asch
mm mm

cm

Kết
quả

2

1.5 10.1 M 1 =

938.20

4.27

8

100

5.03

Đạt

1.5 9.3 M 2 =

873.60

4.33

8

120

4.19

Đạt

1.5 10.0 M I =

497.80

1.81

10 100

7.85

Đạt

1.5 10.0 M II = -1339.30

5.03

10 130

6.04

Đạt

1.5 10.1 M 1 =

748.10

3.38

8

100

5.03

Đạt

1.5 9.3 M 2 =

573.10

2.80

8

120

4.19

Đạt

1.5 10.0 M I =

-508.90

1.85

10 100

7.85

Đạt

1.5 10.0 M II = -1075.10

3.99

10 130

6.04

Đạt

1.5 10.1 M 1 = 1019.90

4.65

8

100

5.03

1.5 9.3 M 2 = 1077.00

5.39

8

120

1.5 10.0 M I = -1333.30

5.00

10 100

Đạt
4.19 Không đạt
7.85
Đạt

1.5 10.0 M II = -1647.80

6.26

10 130

6.04

1.5 10.1 M 1 = 1055.80

4.82

8

100

5.03

1.5 9.3 M 2 =

4.94

8

120

1.5 10.0 M I = -1289.60

4.83

10 100

Đạt
4.19 Không đạt
7.85
Đạt

1.5 10.0 M II = -1109.90

4.13

10 130

6.04

Đạt

1.5 8.1 M 1 =

890.80

5.14

8

100

5.03

Đạt

1.5 7.3 M 2 =

627.60

3.99

8

100

5.03

Đạt

1.5 8.0 M I = -1289.60

6.22

10 100

7.85

Đạt

1.5 8.0 M II =

0.00

0.40

10 150

5.23

Đạt

1.5 8.1 M 1 =

225.10

1.25

8

100

5.03

Đạt

1.5 7.3 M 2 =

374.90

2.34

8

150

3.35

Đạt

1.5 8.0 M I = -1309.90

6.33

10 100

7.85

Đạt

1.5 8.0 M II = -724.70

3.37

10 200

3.93

Đạt

990.70

Đạt

Ghi chú: Diện tích thép trong bản vẽ hoàn công nhỏ hơn 105% diện tích tính toán
là Đạt, ngược lại là không đạt

Nguyên nhân do khi tính bản sàn theo SAFE liên kết giữa
sàn và dầm được gọi là liên kết nút cứng, nội lực phân phối thông
qua độ cứng của cấu kiện và độ cứng của nó so với hệ kết cấu. Do có
sự phân phối lại mô men theo độ cứng, chuyển vị của các dầm nên
mô men uốn trong bản sàn tính theo SAFE phản ánh đúng thực tế
điều kiện làm việc của hệ kết cấu.


21

Bảng 3.11. So sánh mô men uốn sàn tầng 2 theo bản 2 phương và
theo SAFE
Kí hiệu
Theo bản
kê 4
cạnh

OB21

OB22

OB23

OB24

OB25

OB26

Momen (kg.m)
4 cạnh

Theo
SAFE

KH

SAFE

So sánh Mô men

M 4c

MS

M1 =

504.90

938.20

Ms tăng so với M4c 86%

M2 =

401.48

873.60

Ms tăng so với M4c 118%

M I = -1074.68

497.80

M II = -995.60

-1339.30

Đổi chi ều mômen
Ms tăng so với M4c 35%

M1 =

626.56

748.10

Ms tăng so với M4c 19%

M2 =

433.93

573.10

Ms tăng so với M4c 32%
Ms gi ảm so với M4c 64%

M I = -1425.47

-508.90

M II = -989.52

-1075.10

M1 =

1019.90

Ms tăng so với M4c 9%
Ms tăng so với M4c 137%

429.59

M2 =

363.57

1077.00

Ms tăng so với M4c 196%

MI =

-997.91

-1333.30

Ms tăng so với M4c 34%

M II = -839.55

-1647.80

M1 =

520.59

1055.80

Ms tăng so với M4c 96%
Ms tăng so với M4c 103%

M2 =

383.64

990.70

Ms tăng so với M4c 158%

M I = -1257.99

-1289.60

M II = -796.28

-1109.90

Ms tăng so với M4c 3%
Ms tăng so với M4c 39%

M1 =

457.14

890.80

Ms tăng so với M4c 95%

M2 =

373.65

627.60

Ms tăng so với M4c 68%

-1289.60

Ms tăng so với M4c 6%

M I = -1220.88
M II =

0.00

0.00

M1 =

455.82

225.10

Ms gi ảm so với M4c 51%

M2 =

220.79

374.90

Ms tăng so với M4c 70%

MI =

-946.75

-1309.90

Ms tăng so với M4c 38%

M II = -532.05

-724.70

Ms tăng so với M4c 36%

Ghi chú: Diện tích thép trong bản vẽ hoàn công nhỏ hơn 105% diện tích
tính toán là Đạt, ngược lại là không đạt


22

3.4.2. Tính toán kết cấu sàn tầng 3 bằng phần mềm Safe
Bảng 3.12. Tính toán thép bản sản tầng 3 theo phần mềm SAFE

8

\\\\\\\\\\\\\\

OB31

Sơ đồ sàn

\\\\\\\\\\\\\

Kí hiệu

OB32

6

\\\\\\\\\\\\\

\\\\\\\\\\\\\\

9

\\\\\\\\\\\\\\

OB33

\\\\\\\\\\\\\

\\\\\\\\\\\\\\
\\\\\\\\\\\\\\

OB34

7

\\\\\\\\\\\\\

\\\\\\\\\\\\\\
\\\\\\\\\\\\\\

\\\\\\\\\\\\\\
OB35

2

8

\\\\\\\\\\\\\\

OB36

\\\\\\\\\\\\\

\\\\\\\\\\\\\\

\\\\\\\\\\\\\\

Kích
Tải trọng
Chiều dày
Momen
thước
l1 l2
gtt ptt h a h0
kg.m
cm cm kg/m 2 kg/m 2 cm cm cm
1.5 10.1 M 1 = 684.18
1.5 9.3 M 2 = 544.04
500 600 436 480 12
1.5 10.0 M I = -1456.28
1.5 10.0 M II = -1349.12
1.5 10.1 M 1 = 889.09
1.5 9.3 M 2 = 615.74
500 600 479 480 12
1.5 10.0 M I = -2022.74
1.5 10.0 M II = -1404.12
1.5 10.1 M 1 = 582.13
1.5 9.3 M 2 = 492.66
550 600 436 480 12
1.5 10.0 M I = -1352.25
1.5 10.0 M II = -1137.66
1.5 10.1 M 1 = 738.72
1.5 9.3 M 2 = 544.39
550 600 479 480 12
1.5 10.0 M I = -1785.08
1.5 10.0 M II = -1129.92
1.5 8.1 M 1 = 457.14
1.5 7.3 M 2 = 373.65
450 450 436 240 10
1.5 8.0 M I = -1220.88
1.5 8.0 M II = 0.00
1.5 8.1 M 1 = 455.82
1.5 7.3 M 2 = 220.79
390 600 436 240 10
1.5 8.0 M I = -946.75
1.5 8.0 M II = -532.05

Tính
Chọn Thép
thép
TT
φ
a Asch
As
cm 2 mm mm cm 2
3.08 8 80 6.29
2.66 8 100 5.03
5.49 10 80 9.81
5.07 10 100 7.85
4.04 8 80 6.29
3.02 8 100 5.03
7.81 10 80 9.81
5.28 10 100 7.85
2.61 8 80 6.29
2.40 8 100 5.03
5.08 10 80 9.81
4.24 10 100 7.85
3.34 8 80 6.29
2.66 8 100 5.03
6.83 10 80 9.81
4.21 10 100 7.85
2.57 8 100 5.03
2.33 8 100 5.03
5.87 10 80 9.81
0.40 10 150 5.23
2.56 8 100 5.03
1.36 8 120 4.19
4.47 10 80 9.81
2.45 10 100 7.85

Ghi chú: Diện tích thép trong bản vẽ hoàn công nhỏ hơn 105% diện tích tính toán là Đạt

Kết
quả
Đạt
Đạt
Đạt
Đạt
Đạt
Đạt
Đạt
Đạt
Đạt
Đạt
Đạt
Đạt
Đạt
Đạt
Đạt
Đạt
Đạt
Đạt
Đạt
Đạt
Đạt
Đạt
Đạt
Đạt


23

Bảng 3.13. So sánh mô men uốn sàn tầng 3
Kí hiệu
Theo bản
kê 4
cạnh

Momen

quả

Theo
SAFE

Kết

kg.m

Ms tăng so với M4c 69%
M 1 = 684.18 1159.20
Ms tăng so với M4c 122%
M 2 = 544.04 1206.30
OB31
M I = -1456.28 745.20
Đổi chi ều mômen
Ms tăng so với M4c 24%
M II = -1349.12 -1676.80
961.20
Ms tăng so với M4c 8%
M 1 = 889.09
940.90
Ms tăng so với M4c 53%
M 2 = 615.74
OB32
Ms giảm so với M4c 75%
M I = -2022.74 -506.50
Ms gi ảm so với M4c 3%
M II = -1404.12 -1365.40
Ms tăng so với M4c 104%
M 1 = 582.13 1184.80
Ms tăng so với M4c 122%
M 2 = 492.66 1091.60
OB33
Ms tăng so với M4c 23%
M I = -1352.25 -1667.30
Ms tăng so với M4c 37%
M II = -1137.66 -1553.10
913.70
Ms tăng so với M4c 24%
M 1 = 738.72
918.70
Ms tăng so với M4c 69%
M 2 = 544.39
OB34
Ms giảm so với M4c 45%
M I = -1785.08 -973.70
Ms tăng so với M4c 12%
M II = -1129.92 -1270.50
515.20
Ms tăng so với M4c 13%
M 1 = 457.14
534.00
Ms tăng so với M4c 43%
M 2 = 373.65
OB35
Ms giảm so với M4c 20%
M I = -1220.88 -973.70
0.00
M II = 0.00
926.60
Ms tăng so với M4c 103%
M 1 = 455.82
500.20
Ms tăng so với M4c 127%
M 2 = 220.79
OB36
Ms tăng so với M4c 76%
M I = -946.75 -1667.30
Ms tăng so với M4c 131%
M II = -532.05 -1227.50
Ghi chú: Diện tích thép trong bản vẽ hoàn công nhỏ hơn 105% diện tích tính toán là Đạt,
ngược lại là không đạt


Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Tải bản đầy đủ ngay

×