1. Cơ sở lý thuyết
Theo phụ lục M.2.1 TCVN 5574:2018 thì khi tính toán các kết cấu xây dựng thì độ võng (độ vồng) hoặc chuyển vị cần phải thoả mãn điều kiện:
f ≤ fu
Trong đó:
f : là độ võng (độ vồng) hoặc chuyển vị của các cấu kiện (hay toàn bộ kết cấu) được xác định có kể đến các yếu tố có ảnh hưởng đến các giá trị của chúng.
fu : độ võng (độ vồng) hoặc chuyển vị giới hạn.
Việc tính toán độ võng sẽ theo TTGH 2, tính toán với tải trọng tiêu chuẩn (không có hệ số vượt tải).
Độ võng chịu tác dụng của các loại tải trọng như sau:
Tải trọng thường xuyên, tạm thời dài hạn và tạm thời ngắn hạn khi biến dạng cần được hạn chế do các yêu cầu công nghệ hoặc cấu tạo.
Tải trọng thường xuyên và tạm thời dài hạn khi biến dạng cần được hạn chế do các yêu cầu thẩm mỹ.
Xét tới 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.
Nếu độ võng chủ yếu phụ thuộc vào biến dạng uốn thì giá trị độ võng được xác định dựa trên độ cong.
Độ võng toàn phần f lúc này được tính như sau:
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
2. Các bước tính toán độ võng trên phần mềm Etabs
Từ Etabs 20, các bạn có thể tính toán độ võng ngay trên phần mềm etabs.
2.1. Dựng mô hình trong etabs
Tạo mô hình trực tiếp trong phần mềm.
2.2. Chọn tiêu chuẩn áp dụng
Các bạn vào Design => Concrete Frame Design => View/Revise Preferences => Chọn tiêu chuẩn.
Ở đây bạn chọn tiêu chuẩn Eurocode 2-2004 để phù hợp với cách tính.
2.3. Khai báo đặc trưng vật liệu
Các bạn vào Define => Material Properties => Chọn mác bê tông của dầm sàn để hiệu chỉnh thông tin cần thiết.
Mục Cracking Modulus of Rupture: Chọn 1 trong 2 cách đều được.
Program Default : Chương trình tự tính toán.
User Specified : Người dùng khai báo thông số fctm -Cường độ chịu kéo trung bình của bê tông ở tuổi 28 ngày.
Thông số E, fck, fctm bạn xem theo file tính phía dưới
2.4. Khai báo thông số cốt thép khi phân tích vết nứt.
Các bạn vào Analyze => Cracking Analysis Options
Mục Reinforcement Source:
From Finite Element Based Design: Cốt thép từ chương trình tự tính toán.
(tùy chọn mặc định)
Quick Tension Rebar Specification: Người dùng khai báo cốt thép.
Mục Minimum Reinforcing Ratios Used for Cracking Analysis: Hàm lượng cốt thép tối thiểu khi tính toán vết nứt.
Thông số hàm lượng bạn xem theo file tính phía dưới.
2.5. Khai báo các trường hợp tải tính toán độ võng sàn
Các bạn vào Define => Load Cases => Add New Case…
Khai báo tải f1, f2, f3 tương tự như khai báo trong safe.
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
Thông số Creep coeficient, Shrinkage Strain bạn xem theo file tính phía dưới.
Khai báo tổ hợp tải trọng tính toán độ võng:
f = f1 – f2 + f3
Vào Define => Load Combinations… => Add New Combo…
2.6. Xem kết quả phân tích, tính toán ra độ võng
Các bạn chọn dầm sàn của tầng cần xác định độ võng để gắn cracking cho cấu kiện
Vào Assign => Floor => Floor Cracking
Vào Assign => Frame => Floor Cracking
Lưu ý : Nên chọn dầm sàn của 1 tầng để kiểm tra độ võng của tầng đấy. Nếu không muốn thể hiện độ võng của 1 tầng thì bỏ gắn cracking cho tầng đấy tương tự các bước trên.
Các bạn vào Analyze => Run Analysis chạy phân tích mô hình.
Các bạn vào Display => Deformed Shape… để xem kết quả độ võng sàn.
Các bạn tính độ võng f như sau:
+ Theo phương Lx :
Gọi ΔX1, ΔX2 là độ võng tại 2 điểm X1, X2 (điểm tại 2 biên sàn – các bạn di chuột đến các điểm này sẽ được giá trị độ võng, lấy tương đối là được).
Ta có độ võng tương đối của ô sàn theo phương LX là: Δx = Δ – 0,5.( Δx1 + ΔX2)
+ Theo phương Ly:
Gọi Δy1, Δyz là độ võng tại 2 điểm Y1, Y2 (điểm tại 2 biên sân – các bạn di chuột đến các điểm này sẽ được giá trị độ vòng, lấy tương đối là được).
Ta có độ võng tương đối của ô sàn theo phương Ly là: Δy = Δ – 0,5.( Δy1 + Δy2)
+ Theo phương chéo Lxy:
Gọi ΔXY1, ΔXY2 là độ võng tại 2 điểm XY1, XY2 (điểm tại 2 đầu nút sàn. Thường thì 2 đầu này là điểm cột, vách. Và có chuyển vị bằng ΔXY1 = 0, ΔXY2 = 0)
Ta có độ vòng tương đối của ô sàn theo phương Ly là: Δxy = Δ – 0,5.( ΔXY1 + ΔXY2)
2.7. So sánh với độ võng giới hạn
Độ võng giới hạn cấu kiện trong kết cấu nhà cao tầng BTCT, các bạn tham khảo tại đây:
3. File tính độ võng sàn
Các thông số như fck, fctm… như yêu cầu ở trên, các bạn có thể lấy trong file tính này.
Mô hình etabs mẫu có ở tại đây.
File lấy giá trị giới hạn của chuyển vị, các bạn có thể download theo file tính này.
Lưu ý:
– Đối với công xôn L được lấy bằng hai lần chiều dài vươn công xôn.
– Đối với các giá trị trung gian của L trong mục 2a, độ võng giới hạn xác định bằng nội suy tuyến tính.
Tham khảo:
Tính toán độ võng sàn theo tiêu chuẩn TCVN 5574 : 2018 bằng phần mềm Safe
Tải một số file tính khác: