Hướng dẫn thiết kế sàn phẳng TBOX

MÔ HÌNH TÍNH TOÁN (SÀN T-BOX)

Lý thuyết tính toán và truyền tải.

Lý truyết tính toán ở trạng thái giới hạn được giả thiết như sau

Phân tích kết cấu từ khi chịu tải tới lúc phá hủy dưới tác dụng của tổ hợp tải trọng theo EC2 ELU. Các giá trị nội lực được tính từ tổ hợp tính toán ở trạng thái giới hạn phải được so sánh với cường độ chịu lực ở trạng thái phá hủy chia cho hệ số an toàn.

Phân tích tải trọng với tổ hợp tính toán đặc biệt để kiểm soát những tải trọng không gây ra ứng suất lớn hơn giá trị tiêu chuẩn.

Phân tích tải trọng tác dụng với tổ hợp tính toán thường xuyên và bán thường xuyên để kiểm soát những tải trọng không gây ra vết nứt vượt quá giới hạn cho phép.

Phân tích tải trọng tác dụng với tổ hợp tính toán bán thường xuyên để kiểm soát những tải trọng này không gây ra biến dạng vượt quá giới hạn cho phép

Tổng quan về mô hình.

– Dầm, cột được mô phỏng bằng phần tử thanh (Frame)

– Sàn, vách dùng phần tử tấm (shell)

– Khai báo vật liệu cho sàn: Đối với mô hình sàn T-BOX, được xem như hệ sàn nấm bao gồm sàn đặc tại mũ cột đóng vai trò nấm và phần còn lại là sàn rỗng T-BOX. Sàn rỗng T-BOX được thay bằng sàn đặc tương đương có cùng độ dày với sàn đặc ,nhưng có mô đun đàn hồi và trọng lượng riêng giảm so với vật liệu bê tông.Chúng tôi thực hiện tính toán và quy đổi độ cứng, trọng lượng riêng bê tông tương đương để gán vật liệu cho sàn T-BOX.

Quy đổi độ cứng sàn T-BOX trong quá trình xây dựng mô hình Etabs :

Để tính toán Jrỗng và Jđặc, cắt 1 dải sàn điển hình giới hạn giữa trục 2 dãy hộp kề nhau. Ta xem dải bản làm việc như dầm đơn gối 2 đầu.

Đối với dải sàn sử dụng giải pháp T-BOX dầmcó tiết diện hình chữ I và có độ cứng K1 = EJi.

Trong đó : E : là mô dun đàn hồi vật liệu tiết diện

Ji : Là moment quán tính tiết diện chữ I.

null

Đối với dải sàn không áp dụng giải pháp T-BOX (Sàn mũ cột) dầm có tiết diện hình chữ nhật và có độ cứng K2 = EJd.

Trong đó : E : là mô dun đàn hồi vật liệu tiết diện.

Jd : Là moment quán tính tiết diện chữ nhật.

Qua đây ta nhận thấy tỉ lệ độ cứng .

Vậy để thuận lợi trong việc khai báo giảm độ cứng của 02 loại sàn có tiết diện hình học khác nhau. Chúng tôi khai báo giảm modul đàn hồi vật liệu sàn T-BOX theo tỉ lệ độ cứng. Hay nói cách khác là theo tỉ lệ moment quán tính tiết diện

Quy đổi trọng lượng riêng bê tông sàn T-BOX :

Giải pháp Sàn T-BOX nhằm mục đích giảm khối lượng vật liệu không chịu lực tại trục trung hòa cấu kiện chịu uốn. Qua đó giảm trọng lượng bản thân của sàn.

Từ mật độ sắp xếp hộp coppha T-BOX trên mặt bằng công trình và thể tích rỗng của hộp. Chúng ta có thể xác định được khối lượng bê tông tiêu hao cho 1m2 sàn.

Dùng khối lượng bê tông này so sánh với khối lượng bê tông tiêu hao cho 1m2 phần mũ cột. Từ đây ta xác định được tỉ lệ khối lượng bê tông tiêu hao.Từ tỉ lệ này chúng tôi dùng để khai báo giảm trọng lượng riêng của bê tông.

Các trường hợp tổ hợp:

Tổ hợp võng

F = F1-F2+F3

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

Với kết cấu sàn làm việc theo 2 phương, việc tính võng chỉ tiện trong thực hành khi dung phương pháp PTHH có kể đến các yếu tố trên khi tính biến dạng.

Tổ hợp tính thép

ELU= 1.35TBT + 1.35HOANTHIEN + 1.35TUONG + 1.5HT

Mô hình tính toán:

Sàn được tạo thành bằng việc đổ bê tông sử dụng hộp T-BOX của công ty TBOX. Những lỗ rỗng của hộp sẽ làm giảm trọng lượng của kết cấu và giúp sàn làm việc theo hai phương. Sự làm việc của sàn dưới tác động của tải trọng được tính toán và phân tích nhờ một phần mềm tính toán theo phương pháp phần tử hữu hạn (SAFE V12) bằng việc gán cho sàn dạng cấu kiện bản có sườn cứng và tỷ trọng tương tự như bê tong thong thường.

Kiểm tra khả năng chịu uốn phẳng

Xét trường hợp uốn phẳng, bỏ qua tải trọng dọc trục, công thức kiểm tra là:

Msd < Mrd

(Momenttínhtoán) (Moment chophép).

Kiểm tra điều kiện chịu cắt.

Theo công thức Eurocode 26.1, cường độ chịu cắt của bê tông không cốt thép là:

Nếu có xét đến cốt thép trong tính toán, có thể sử dụng mô hình Moersh với độ nghiêng thay đổi trong giới hạn sau:

Cường độ chịu cắt là giá trị nhỏ hơn trong các giá trị sau:

Kiểm tra điều kiện chịu chọc thủng

Kiểm tra theo tiêu chuẩn Eurocode (2005) 6.4

Cường độ bê tông trong trường hợp bị chọc thủng ( không thép)

Có thép: