Bạn sẽ xem bản rút gọn gàng của tài liệu. Xem và sở hữu ngay phiên bản đầy đủ của tài liệu tại trên đây (849.52 KB, 9 trang )
Bạn đang xem: Giáo trình kết cấu liên hợp thép bê tông
CHƯƠNG 1 TỔNG quan lại VỀ KẾT CẤU LIÊN HỢP THÉP – BÊ TÔNG TỔNG quan VỀ KẾT CẤU LIÊN HỢP THÉP – BÊ TÔNG 2 1. GIỚI THIỆU : khác với kết cấu bê tông cốt thép thường thì , có cốt thép chịu lực là các thanh thép tròn , kết cấu phối hợp thép – bê tông là kết cấu mà lại thép chịu lực gồm dạng thép tấm , thép hình tuyệt thép ống. Thép có thể nằm kế bên bê tông (kết cấu thép nhồi bê tông), nằm bên phía trong bê tông (kết cấu thép quấn bê tông hay còn được gọi là bê tông cốt cứng), hoặc được links với nhau nhằm cùng làm việc. Hình 1.1. Các dạng kết cấu phối hợp thép – bê tông a, b) Kết cấu thép nhồi bê tông; c, d, g) Kết cấu thép vừa bọc vừa nhồi bê tông; h, i, k) Kết cấu thép bọc bê tông; e, f, l, m) Thép bạn dạng và bê tông link với nhau. Lịch sử hào hùng phát triển của kết cấu phối hợp thép – bê tông gắn liền với lịch sử vẻ vang phát triển của kết cấu thép với kết cấu bê tông cốt thép. Vấn đề hình thành dạng kết cấu liên hợp này khởi đầu từ hai nguyên nhân. Nguyên nhân thứ nhất bước đầu từ ý định thay thế các cốt thép tròn bằng các dạng cốt thép khác gọi là cốt cứng , lúc hàm lượng quá to hình thành buộc phải kết cấu liên hợp . Lý do thứ hai bắt đầu từ ý tưởng phát minh muốn phủ quanh kết cấu thép chịu đựng lực bởi bê tông để phòng xâm thực, phòng cháy hoặc chịu lực, từ kia hình thành phải kết cấu phối hợp thép – bê tông. Tuy ra đời muộn hơn một trong những kết cấu truyền thống lâu đời như kết cấu thép, kết cấu bê tông, kết cấu gỗ… nhưng lại dạng kết cấu này cũng được sử dụng tới hơn thế kỷ, cùng ngày càng có không ít ưu việt rất cần được khai thác.
Trong kết cấu công trình xây dựng, sự kết hợp giữa những loại trang bị liệu khác nhau thường thấy tốt nhất là thân thép cùng bê tông, tuy nhiên tính chất có khác biệt nhưng nhị loại vật liệu này lại hỗ trợ cho nhau: - Bê tông chịu đựng kéo nhát nhưng chịu đựng nén xuất sắc - Thép chịu kéo cùng nén xuất sắc - Cấu kiện thép thường kha khá mảnh cùng có xu hướng mất ổn định định, giả dụ kết hợp với bê tông sẽ tăng tốc độ bình ổn - Bê tông bao gồm thể chống được sự bào mòn và rất có thể chịu được ánh sáng cao, trong những lúc thép rất đơn giản bị rỉ sét và tiện lợi biến dạng dưới ảnh hưởng tác động của ánh nắng mặt trời và dẫn đến mất kĩ năng chịu lực. - Thép đem đến sự dẻo dai đến kết cấu. TỔNG quan lại VỀ KẾT CẤU LIÊN HỢP THÉP – BÊ TÔNG 3 trong kết cấu dân dụng, sàn được thiết kế từ bê tông kết phù hợp với cốt thép chịu đựng kéo, khi ý muốn tăng nhịp sàn, tín đồ ta thường chuyển vào hệ kết cấu dầm nắm vì cần tăng bề dày cùa sàn cùng hệ dầm được đỡ bởi các cột chống, những hệ dầm cột đó rất có thể được tạo nên thành từ các loại thép hình cán lạnh hoặc tổ hợp theo dạng ngày tiết diện chữ I hoặc chữ H. Với các loại kết cấu trên, nếu bao gồm sự trượt thoải mái giữa cánh dầm thép và bản sàn bê tông thì bọn chúng sẽ làm việc độc lập, huyết diện dầm thép sẽ được thiết kế chịu toàn bộ tải trọng tự sàn truyền vào. Nếu sự trượt được tiêu giảm hoặc bớt thiểu thì ngày tiết diện thép và bê tông sẽ làm việc cùng nhau. Tính từ lúc năm 1950, tín đồ ta băt đầu tạo liên kết giữa sàn bê tông và dầm thép hình đỡ sàn bằng các liên kết cơ học. Những liên kết đó vứt bỏ hoặc là giảm sự trượt tại bề mặt tiếp xúc giữa bê tông và thép, chính vì vậy sàn bê tông với dầm thép sẽ thao tác chung chế tạo thành một kết cấu phối hợp gọi làm cho “dầm liên hợp” Hình 1.2. Dầm thép thường và dầm liên hợp Khi thao tác làm việc liên hợp, dưới công dụng của momen dương, kĩ năng chịu lực
của dầm sẽ tạo thêm do có thêm phần bê tông của sàn chịu đựng nén, còn đối với momen âm, khả năng chịu lực của dầm cũng biến thành tăng lên do gồm côt thép vào sàn chịu kéo. Ví dụ dầm phối hợp có độ cứng cao hơn, chống được lực tốt hơn, dùng tiết diện nhỏ tuổi hơn, vượt nhịp lớn hơn so cùng với dầm thép bình thường. Trong thực tế, những liên kết thân thép với bê tông tạo ra từ chốt neo hoặc các liên kết cơ học khác hàn vào cấu khiếu nại thép với nằm trọn vào sàn bê tông. Thời gian đầu, khi tính toán, người kiến thiết giả thiết liên kết là tuyệt vời cứng triệt tiêu hoàn toàn sự trượt thân thép cùng bê tông. Trong thực tế, nhằm đạt cho một liên kết lý tưởng như vậy thì cần được có một lượng béo chốt neo hoặc những liên kết cơ học tập khác dẫn tới sự không ghê tế. Dẫu vậy nếu xem kỹ năng chống trượt là không tồn tại hoặc chỉ có công dụng chống trượt không hoàn toàn hoặc kỹ năng chịu lực của máu diện liên hợp sẽ không đạt hoặc dành được không hoàn toàn, đòi hỏi phải tăng kích cỡ tiết diện tương tự như cường độ vật liệu cũng dẫn đến việc không gớm tế. Ngày nay có không ít nghiên cứu “Liên kết chống trơn trượt không hoàn toàn” thân bê tông và thép dựa trên các thí nghiệm, mô phỏng để tìm ra cách đo lường và tính toán kinh tế nhất. Ở việt nam hiện nay, các loại kết cấu liên hợp này vẫn không phổ biến, chỉ có một trong những công trình cao tầng đã được xuất bản theo loại kết cấu liên hợp thép – bê tông như diamond Plaza ở tp.hcm (21 tầng), áp dụng kết cấu form thép bọc vật liệu chống cháy là sỉ lò cao, công trình của người tiêu dùng xuất nhập vào Hồng Hà ở thủ đô hà nội sử dụng kết cấu sàn phối hợp , hay gần đây nhất là 2 dự án của công ty cổ phần gắn máy điện và nước và xây dựng COWAELMIC, cùng với dây chuyền technology được đầu tư chi tiêu toàn diện và kỹ thuật thi công hiện đại thì đó là lần đầu tiên , dự án công trình với nhiều loại kết cấu này được thiết kế theo phong cách gia công và xây dựng vì chưng chính công ty Việt Nam. Dự án 1: Nhà chuyển động đa năng 169 Nguyễn Ngọc Vũ, thành phố hà nội gồm 2 tầng hầm và 21 tầng tác dụng (Đã dứt và bước vào sử dụng ) dự án 2: Dự án đầu tư chi tiêu xây dựng khu vực tái định cư phường 11 - q6 - thành phố hồ chí minh gồm hai toà công ty H-098 với T-106, từng toà cao 15 tầng cùng 1 tầng hầm (Hiện sẽ được kiến tạo sắp sửa bước vào giai đoạn hoàn thiện) , TỔNG quan liêu VỀ KẾT CẤU LIÊN HỢP THÉP – BÊ TÔNG
4 dự án 2 mà rõ ràng là toà nhà T-106 cũng đó là công trình được chọn để thực hiện tính toán trong luận văn này, dựa vào cơ sở thiết kế sử dụng tiêu chuẩn “Eurocode 4 – kiến thiết of composite steel and concrete structure” do khối hệ thống tiêu chuẩn xây dựng của việt nam hiện hành chưa tồn tại tiêu chuẩn riêng cho các loại kết cấu này. Hình 1.3. Tòa nhà kim cương Plaza, TP HCM. Hình 1.4. Tòa công ty H-098 dự án công trình khu căn hộ cao cấp tái định cư quận 6 TỔNG quan VỀ KẾT CẤU LIÊN HỢP THÉP – BÊ TÔNG 5 Hình 1.5. Tòa nhà T-106 dự án khu căn hộ chung cư cao cấp tái định cư quận 6 Hình 1.6. Dự án công trình toà nhà chuyển động đa năng 169 Nguyễn Ngọc Vũ 2. ĐẶC TÍNH CỦA KẾT CẤU LIÊN HỢP TỔNG quan liêu VỀ KẾT CẤU LIÊN HỢP THÉP – BÊ TÔNG 6 Khi kiến tạo một công trình, không tính việc đảm bảo an toàn khả năng chịu đựng lực, độ cứng dẻo của kết cấu hơn nữa phải bảo đảm an toàn các yêu ước về kiên trúc, gớm tế, thi công,
chịu nhiệt độ 2.1. Phong cách xây dựng : Kết cấu phối hợp có phép sự đa dạng mẫu mã trong kiến trúc bằng phương pháp kết hợp những cấu khiếu nại liên hợp theo không ít kiểu ko kể ra, với tiết diện nhỏ tuổi của dầm được cho phép tạo ra: - Nhịp to hơn - Sàn mỏng mảnh hơn - Cột mảnh hơn đều yếu tố trên sản xuất điều kiện dễ ợt cho thiết kế không khí kiến trúc. 2.2. Kinh tế : tiết kiệm ngân sách và chi phí được nhiều chi tiêu do áp dụng cấu kiện tất cả tiết diện bé dại hơn (độ cứng lớn có tác dụng vượt nhịp lớn, giảm độ võng, giảm độ cao tiết diện) và lắp ráp nhanh vào thi công tác dụng tỷ số nhịp và chiều cao (l/h=35) thể hiện: - Giảm độ cao tiết diện dẫn đến giảm chiều cao toàn thể công trình và tiết kiệm chi phí được diện tích bao trùm - Nhịp to hơn so với những kết cấu khác bao gồm cùng độ cao dẫn đến tạo nên những không khí rộng lớn, giảm con số cột trong mặt bằng - nhiều tầng hơn so với những kết cấu khác có cùng độ cao Kết cấu liên hợp được đính thêm đặt thuận tiện và cấp tốc hơn nên: - máu kiệm ngân sách chi tiêu thi công, thời gian chấm dứt công trình sớm - Đưa công tình vào thực hiện dần đến tịch thu vốn nhanh hơn 2.3. độ chịu nhiệt : những công trình kết cấu thép cổ điển tốn siêu nhiều chi tiêu để bảo đảm an toàn thép kết cấu dưới tác dụng nhiệt của lửa. Những kết cấu tiến bộ và kết cấu liên hợp có thể chịu lửa bằng cách kết phù hợp với bê tông cốt thép, bê tông sẽ bảo đảm an toàn thép vì chưng bê tông có trọng lượng lớn với dẫn nhiệt hèn
Các dầm với cột thép sẽ được phủ bọc hoàn toàn hoặc một phần. Điều này không những giúp bảo trì nhiệt độ thấp trong thép hơn nữa tăng tài năng chịu lực, tăng cường độ ổn định của cấu kiện. 2.4. Kiến tạo : thời buổi này sàn composite được sử dụng rộng rãi trong những công trình do các tiện lợi đem lại cho chủ chi tiêu và đơn vị chức năng thầu : - Sàn công tác: trước khi đổ bê tông, những tấm tôn sóng ship hàng như một sàn công tác làm việc rất an toàn - Coppha thay định: những tấm tôn sóng được phủ lên các dầm theo một phương, các tấm tôn đóng vai trò coppha trong quy trình đổ bê tông, có thể không cần các cây phòng phụ trong những khi thi công, trong khi tấm tôn còn giữ lại nước rất tốt trong quy trình đổ bê tông TỔNG quan VỀ KẾT CẤU LIÊN HỢP THÉP – BÊ TÔNG 7 - Mặt dưới tấm thép vẫn duy trì được thật sạch sau lúc đổ bê tông với nếu sử dụng những tấm thép màu đang tăng tính thảm mỹ. - Cốt thép trong sàn: Cốt thép được đặt trong sàn đang tăng tài năng chịu momen dương, phòng co ngót, nút bởi vì nhiệt độ, chịu đựng momen âm là phiên bản liên tục.Sự làm việc liên hợp dành được khi sử dụng tấm thép sóng. - Tốc độ xây dựng nhanh, solo giản: Thép tấm bao gồm trọng lượng nhẹ dễ dàng vận đưa và cât giữ ở công trường. Một xe có thể vận đưa 1500m2 thép tấm có tác dụng sàn, một đội hoàn toàn có thể lắp đặt 400m2 thép tấm trong thời gian ngày - unique cấu kiện: những cấu kiện bằng thép được sản xuất tại nhà máy sản xuất dưởi
thép liên hợp thép – bê tông (bảng 1.3) Bảng 1.4 là bảng so sánh trọng lượng thép và ngân sách chi tiêu toàn bộ cho size sáu tầng tía nhịp được thiết kế với ở nhị giai đoạn lũ hồi và bầy dẻo đến hai loại khung : một số loại khung thép hoàn toàn và size thép liên hợp thép – bê tông . Bảng 1.5 là bảng so sánh ngân sách thép đến dầm khung trong phòng khi thi công bằng thép, bằng liên hợp thép – bê tông và bằng liên hợp thép – bê tông có dùng biện pháp thiết kế tạo ứng lực trước trong dầm thép. TỔNG quan liêu VỀ KẾT CẤU LIÊN HỢP THÉP – BÊ TÔNG 8 Bảng 1.1. So sánh form size của dầm liên hợp với dầm không phối hợp khi kỹ năng chịu lực hệt nhau (EUROCODE) Dầm phối hợp Dầm thép không có liên kết giảm Tiết diện thép IPE400 IPE500 IPE360B độ cao (mm) 560 710 520 cài đặt trọng
100% 100% 100% Trọng lượng thép 100% 159% 214% Tổng độ cao 100% 127% 93% Độ cứng 100% 72% 46% Bảng 1.2. So sánh kích thước của dầm và cột liên phù hợp với dầm với cột khối bê tông thường khi năng lực chịu lực giống hệt (EUROCODE) liên hợp Bê tông cốt thép Cột size (cm) 70/70 80/120
Dầm form size 160/40 160/10 Bảng 1.3. So sánh trọng lượng thép và chi tiêu tổng thể TỔNG quan liêu VỀ KẾT CẤU LIÊN HỢP THÉP – BÊ TÔNG 9 cho khung đơn vị năm tầng một nhịp các loại khung Trọng lượng thép (%) Tổng ngân sách (%) form thép (Đàn hồi) 100 100 Khung phối hợp (Đàn hồi) 84.5 92.5 size thép (Đàn dẻo) 89 95.5 Khung phối hợp (Đàn dẻo) 70
87 Bảng 1.4. đối chiếu trọng lượng thép và chi tiêu tổng thể mang đến khung đơn vị sáu tầng ba nhịp nhiều loại khung Trọng lượng thép (%) Tổng túi tiền (%) khung thép (Đàn hồi) 100 100 Khung liên hợp (Đàn hồi) 86 91 size thép (Đàn dẻo) 95 102 Khung liên hợp (Đàn dẻo) 66 90 Bảng 1.5. So sánh trọng lượng thép dầm sàn các loại dầm Trọng lượng thép % Dầm thép 100 Dầm liên hợp, gồm chống lâm thời khi xây dựng 73 Dầm liên hợp tạo ứng lực trước trong thép 55
Tổng quan lại về kết cấu phối hợp 38 1 6
báo cáo nghiên cứu giúp khoa học: "GIẢI PHÁP KẾT CẤU LIÊN HỢP THÉP BÊ TÔNG mang đến NHÀ NHIỀU TẦNG Ở VIỆT NAM" pps 8 1 34