Chương 1 : Tổng quan về két cầu bé tông lắp ghép “Chương 2 : Cơ sở khoa học, pháp lý về thiết kế khung bê tông lắp ghép theo tiêu chain châu Âu “Chương 3: Ứng dụng tính toán khung bê tông lắp ghép theo tiêu chun châu Âu. Tai liệu tham khảo, CHUONG I: TONG QUAN VE KET CÁU BE TONG LAP GHÉP. Sự khác biệt của hệ kết cfu bê tông lắp ghép Điều gì làm cho bê tông lip ghép khác với các kết cầu bê tông khác? Bê tông lắp ghép có thể là bê tông cốt thép lắp ghép thông thường hoặc là bê tông được căng trước (ứng. suất trước), Chỉ kh chúng ta xem xét vai ud của của bê tông tong sự phát triển các đặc trưng kết cấu thì bản chất lắp ghép của nó mới trở nên quan trọng.
giản nhất cho bê tông đúc sin là bê tông đã được đúc, bảo đưỡng tại một vị trí không phải là điểm đặt cuối cùng của kết cấu. Khoảng cách từ vị trí sản xuất tới điểm lắp đặt vào hệ kết cấu có thé chỉ là vai mét để giảm chi phí vận chuyển, hoặc cũng có thể cách tghin km trong trường hợp sản phẩm có giá tri cao, chỉ phí vận chuyển chiếm không n lều trong giá thành. Ví lu như khung b tông lắp ghép được tạo ding kiến trúc trong hình 1.1 được sản xuất cách địa điểm xây dựng là 600 km, trong khi đó các cột, dim va tường bê tông lắp ghép trong bình 1.2a và b lại được sản xuất cách công. trường 60m, Điều thực sự phân biệt giữa bê tông lắp ghép với bê tông đổ tại chỗ là phản ứng ứng suất biển dang của nó đối với ngoại lực tác dụng và biển đổi bên trong như co ngốt (hay đổi thể ch).
Những điều này được gọi chung là "tác động" trong tiêu chuẳn Eurocodes, và những ứng dụng chính của kết cấu bê lông lấp ghép được quy định trong tiêu chuẩn ECO (BS EN 1990 2002), tải trọng hoặc "tác động" trong tiêu chuẳn ECL (BS EN 1991-1-1 2002) và tiêu chuẩn thiết kế kết cầu bê tông" EC2 (BS EN 1992-1-1 2004) Theo định nghĩa, một phần tử bê tông lắp ghép có kích thước hữu han và phải được liên kết với các phần từ khác để tạo thành một kết cầu hoàn chỉnh. Thông thường chỉ cẩn một sở đỡ như tong Hình 1. Nhưng khi co ngót nhiệt hoặc biển dang gây +a làm thay đổi thể tích (rút ngắn hoặc đài ra), bai phẫn tử lắp ghép sẽ địch chuyển ra xa nhau (Hình I. Ma sắt của bé mặt tại vị trí ghép nổi sẽ ngăn cân chuyển động này, nhưng như vậy cũng tạo ra một lực HR có khả năng làm nứt cả hai du kiện được liên kết trừ khi các tết điện cấu kiện này được gia cố thích hợp (Hình 1.5a thé hiện một ví dy nơi lục ma sát sinh ra do chuyển động giữa các tắm sin ‘va dim lắp ghép làm cho dim bị nứt vỡ.
Trong trường hợp khác, mô men sinh ra đo sự. "hạn chế của chuyển động tại mối nỗi đã gây ra nứt ở mặt ngoài của lắm sàn tại vị trí liên kết giữa cột với dim lắp ghép như trong Hình I. Cie góc xoay của cấu kiện dim làm giảm chiéu dai tiếp xúc Ib, việc này gây ra ứng suất tập và làm nứt tại đỉnh cột, trừ khí có miếng đệm được sử dụng để ngăn ứng suất tập trung (Hình 1 4c). Nếu b rộng dim hẹp, sự phân tần ứng suất từ trong ra ngoài của Ot sẽ gây ra biển dạng kéo bên, và dẫn đến vỡ bê tông bén dưới dim trừ khi mặt cất nay được gia cường hợp lý (Hình 1.2: (b) Kết edu hoàn thiện bởi các cột và dim và tắm tường lắp ghép "Vùng phá bại “hân lạ đi chuyên lệnh tâm lớn @ 2 Hình 1.
(a) Chuyển động không hạn chế giữa hai cấu kién bê tông lẻ ghép. (b) Han chế chuyển động nhương không ngăn ngừanứt do kéo. (c) Giảm chiêu dài liên két lam tăng ứng suất tập trung do góc quay do uốn. (4) Nit bên do diện truyền lực hẹp (trdi) (A) và cốt thép gia cường (phải) (B) ag ln cine đồn vets Không định ong thi đổ cù chyển liê et rai ee Hinh 1.5 (a) Vỡ do chuyển dịch giữa các tép sàn và dẫm.
(b) Niet do ngăn cản tai liên Kết giữa dẫn và cột lắp ghép. 10 Nếu cột bị tác động bởi một tai nạn hoặc mộ lục kết cấu H với > H, ĩ chuyên vu sẽ không phải là chuyển vị đàn hồi phục hồi và có tới mắt én định hoặc thậm. chí mắt cả gỗi đỡ tr khi gối đỡ có khả năng kháng cất (Hình I 4e) Trường hợp móng của cột bị hong, mắt gối đờ cũng diỄn ra trừ khi gối đờ có khả năng chịu kéo (Hình đây là một số yếu tổ phân biệt kết edu bê tông lắp ghép với các dạng kết cầu bê tông khác 1. Sự làm việc của kết cầu bê tông lắp ghép, Kết cấu bê tông lắp ghép hoàn chỉnh là một tập hợp các cfu kiện lắp ghép được kết nổi phi hợp với nhau, tạo thành một khung ba chiều có khả năng chống hạ ải trong đứng à tải trọng gió (hoặc thậm chí cả động dit).
Kết cầu khung lip ghép thường được sử dụng trong các tòa nhà như văn phòng, nhà đơn lẻ, bai đỗ xe, trường học, sân vận động và các toa nhà đồi hỏi không gian thông thoáng và không gian cho thuê đa chức năng. Lượng bê tông trong khung lắp ghép này it hon 4% tổng khối lượng của tòa nhà và 2/3 lượng bê tông nà là các sàn lắp ghép. Trong trường hợp công trình là trung tâm mua sim và bai đỗ xe được th hiện trong Hình 1.6, các cấu kiện bê tông lắp ghép đỡ các tải wong thẳng đứng (tứ là ải rong trong lực) là cột, dim, tắm sàn, cầu thang và lõi cầu thang, Hệ khung này sẽ được *giằng dé chống lại các tai trọng ngang (tức là tải trọng bên và ấp lực gió) bằng cách sử dụng các “cd rt sâu? (very deep columns) và các hanh giing chéo. Khung thể hiện rong Hình 1.7 được xây đựng bởi các cấu kiện tương tự, nhưng Khả năng khẳng ải trọng ngang được cung cấp bởi cùng các cột chị ti trong đúng, hệ khung và cột như vậy được phân là loại 'không giẳng'.
Khung lắp ghép trong Hình 1.8 là tương tự một kết cầu cột, dim và sản, nhưng ở đây liên kết c6t-dim được thiết kế là liên kết cứng chịu mô men, và vì thể cường độ và độ cướng của các dim và cột. khả năng chịu ải trong ngang được cùng cấp bởi sự làm vige của cả hệ khung, hiểu theo m@t cích đơn gin thi trong trường hợp này khung giống các khung bẽ tông đỗ chỗ Nét đặc rung phân biệt khung lắp ghép là các liên kết giữa đằm-cột là liên kết cứng, hay nữa-cứng và a vậy các cột chu tie động của tải trong ngang trong trường hợp khung không giẳng như Hình 1.7, Các khung trong Hình 1.10 được xây dựng " xử dụng các cấu kiện tương tự, nhưng có sự sáng tạo ở mặt ngoài công trình và các khuôn lắp ghép đắt tiễn, ngôi nhà này thể hiện một chức năng hoàn thiện cả vẻ kiến trúc và kết cầu Hin L6. Hệ khung ging tương" bê ting lắp ghép, Trung tôm bán lẻ và at đậu xe ‘Green Apple’, Helsinki. Các loại kết edu khung lip ghép nay được gọi là kết cấu ‘xuomg” (skeletal), đây sẽ là dạng kết cầu được thảo luận và thiết kế trong tài liệu này.
Mặc dù các cột, dim và sàn được nhìn thấy rõ trong Hình 1.10, nhưng kết cấu này lại chủ yếu là kết cấu 'khung- tường”, nó khác với dạng "xương" vi sử dung các tấm tường với ba chúc năng là: (1) tạo ding kiến trúc, và chịu tải trọng (2) đứng và (3) ngang. Hệ kết cầu tường này không được thảo luận và thiết kế trong tài liệu này.8 Khung "xương b tông lắp ghép được biết tới là hương mứa cứng, Đại học Recife, Brazil 3 Hình 1.9 Kết cắt ' xương lắp ghép kết hợp với các cột kiến trúc và dam sườn, Reading Business Park, Vương quốc Anh Tình1.10 Khung xương "lắp ghép và Khung-neing’, Barva City, Qatar. MW ran Min NT Max Max=yeget Yea Min=gy @) *£ Ls Wi, # i. F a D tang uả mm, = MANG M+Ne, MANG ® Tình 1.11 Sơ đồ trayễn tải vào khung không giảng (lắc) do (a) rong he (b tải ngang l§ Trong Hình I.Ha, rong lực ạt (nh tải [kN/m")) và q (hoạt tải hoặc tải đặt thêm IIN/mÈ]) tmuyễn trực tgp lên các tắm sàn gây ra uốn, cất và một chút xoắn, Các ải sin này sau đô truyền lên các dầm (dang cắt v [kNim2)); Tiếp theo truyễn từ dim xuống cộu và từ cột xuống móng (dạng lực nén N[KN]).
Mô men uốn m [Km] có thể xuất hiện trong cột do phản ứng dằm-cột, nhưng ở đây bỏ qua vì nó khá nhỏ so với mô men M do tải ngàng W gây ra “Trong Hình 1.11b, lực W (áp lực 6 theo phương ngang [kN/m2]) tác động vào toàn. bộ mặt ngoài của tòa nhà. Để kể đến sai số xây dựng lệch theo phương đứng, một lực HL [KN] sai số ban đầu được cộng vào lực We [kN] tại mỗi mức sản. Hi được định nghĩa và sử dụng trong thiết kế ôn định ở phần 6.23 trong (Kim, 2016] Tải rong tuyết tính do sai số bạn đầu hy = HỰI [EN/m], Các tải này được đặt tại các mức sàn.
Nếu như chiều cao tng là h [m] và chiều đài của mặt đón giá là | [mư, thì tổng lực đạt tại mỗi mức sàn 'We+He=wnhlshl [KN] (trir ting mái khi đó cf sao tổng tính là b2). Wi được truyền thông qua các sàn ting, tác đi 12 dang tắm (dang Ie cắt ngang f [kN]) đối với các đà từ các dim (dang lực cắt ngang F [kN]) tác động vào các cột và từ các cột (dạng mô men M [im] và lực cắt YF [N) tryển xuống móng. Biến dạng thứ cắp do chuyến vị e; [m hoặc mm] gia tăng, lúc đó mô men tại chân công tinh sẽ = M+ m + Nex Bi vì tý lệ với he tăng tất nhanh với chiều cao và vì vậy nó sẽ là nguyên nhân chính gây ra mô men tai chân công trình. Hinh dang biển dang của cô phụ thuộc vào bậc liên kết cin cột vụ dai móng (các liên kết chẳng mô men uốn), và liên kết giữa dim và cột.
Tốt nhất thi liên kết giãn cột với mồng mà dầm là liên kết cứng, khi đó hình dang biến dang của cột được thé hiện như.12a, Xấu nhất thì én kết giữa cột với móng và dim là khớp, thì kết cấu thành hệ cơ cấu (biển hình) như Hình 1.