Kết cấu liên hợp thép-bê tông đang rất được quan tâm nghiên cứu ở VN. Với nhà bê tông cốt thép truyền thống chỉ có thể xây nhà khoảng 30 tầng là hết cỡ. Trong khi xu hướng bây giờ là nhà nhà nâng tầng, người người nâng tầng vậy phải ứng dụng các vật liệu hiện đại mới mong xây đựng được các công trình cao tầng hơn.

Em đang nghiên cứu về sàn liên hợp bêton-thép. Em có khó khăn ở phần độ cứng của sàn ạ. Cụ thể: trong thiết kế có phải mọi người vẫn quan niệm sàn truyền thống (béton cốt thép )là cứng tuyệt đối. Nhưng thực tế ko phải lúc nào như vậy. Nếu sàn được ghép từ nhiều tấm nhỏ lại thì chắc chắn sẽ khác! Các anh có thể giới thiệu cho em tài liệu nói về độ cứng của sàn ko ah? Cách tìm độ cứng đó như thế nào...?
Em xin cảm ơn nhìu

Chào bạn,
Thật ra, ở kết cấu thép liên hợp bê tông cốt thép, chỉ có tấm thép bên dưới (vừa đóng vai trò ván khuôn khi thi công, vừa đóng vai trò thép ở nhịp khi tham gia chịu lực) là được sản xuất hàng loạt, và thi công bằng cách lắp ghép với dầm thép, còn phần bê tông bên trên vẫn thi công đỗ tại chổ tại công trường. Phần mềm Etabs cho phép bạn tính toán loại sàn này bằng cách khai báo đặc điểm, kích thước, vật liệu của tấm thép bạn dùng, và của lớp bê tông bên trên.
Bạn có thể tham khảo thêm tài liệu về kích thước và đặc điểm cấu tạo của các tấm thép này trên internet hay coi trong manual thiết kế mình upload lên đây.

Nhân tiện, mình cũng upload lên đây 2 bản vẽ AutoCad khung tiêu biểu của công trình sử dụng dạng kết cấu khung thép và sàn liên hợp thép bê tông cốt thép (Diamond Plaza, TPHCM).

Dầm sàn liên hợp ( dầm thép sàn bê tông) thường được sử dụng để vượt nhịp lớn và giảm chiều cao của dầm, khi tính toán ta có thể tính toán như sau.
1. Tính toán dầm: coi sàn bê tông cốt thép chỉ là tải trọng (không tham gia làm việc cùng với dầm (tại giữa nhịp)), dầm thép thường đựoc thiết kế có chiều cao thay đổi, phù hợp với biểu đồ mômen, liên kết đầu dầm thường được thiết kế là liên kết khớp.
2. Tính toán sàn: được chia là hai loai
2.1 Cắt ra một dai sàn giữa nhịp, khi đó coi các liên kết sàn dầm là liên kết loso
Để tính toán độ cứng lo so, ta mô hình hóa dầm như sơ đồ tính ở mục 1, đặt 1 lực bằng 100 kN vào giưa nhịp - > xác định được chuyển vị của dầm, từ đó tính được độ cứng lò so
2.2 Cắt một dải sàn ở biên, coi liên kết dầm sàn là liên kết cứng, khi đó tính toán sàn như một dầm liên tục.

Tài liệu tham khảo, các bác có thể xem quyển Steel, Concrete, & Composite Design of Tall Building.

Chào bạn,
Thanks for your post.
Bạn có thể làm rõ hơn việc thiết kế sàn liên hợp theo 2 trường hợp cắt dải này tuân theo tiêu chuẩn nào vậy? Và còn lực 100kN là do nguyên nhân nào gây ra?
Tại vì theo tôi được biết thì việc tính toán sàn liên hợp, tính theo 2 giai đoạn:
- Thi công: chịu tải trọng thi công(kể cả tải trọng do lớp bê tông bê trên) và chỉ có một mình tấm thép chịu lực ( có thể có dùng cây chống hay không)
- Thực tế làm việc: chịu tải trọng làm việc(tĩnh tải +hoa5t tải) và ở giai đoạn này thì tấm thép, bê tông, thép reinforced làm việc đồng thời.
Cả hai giai đoạn đều được tính theo sơ đồ dầm đơn giản với số nhịp là nhịp phụ thuộc vào chiều dài tấm thép và cách thức thi công. NẾu thi công không dùng cây chống thì sơ đồ làm việc ở hai giai đọan là giống nhau (thường là 2 nhịp)

cfd24
"Dầm sàn liên hợp ( dầm thép sàn bê tông) thường được sử dụng để vượt nhịp lớn và giảm chiều cao của dầm"
"Tính toán dầm: coi sàn bê tông cốt thép chỉ là tải trọng (không tham gia làm việc cùng với dầm (tại giữa nhịp)),"

Theo em thì hai câu này không khớp nhau lắm. Nếu coi là liên hợp thì liên kết sàn và dầm đủ tốt . Nhờ vậy khi thiết kế cho phép kể đến sự làm việc đồng thời của hai loại cấu kiện và do đó giảm được chiều cao dầm.

Ý anh cfd24 là giảm chiều cao dầm so với phương án dùng dầm bê tông ?

Dầm bê tông tính chiều cao là đến mặt sàn, dầm thép thì chỉ cao đến mặt trần, không thể giảm chiều cao dầm thép so với dầm bê tông được.

Ý cfd diễn đạt không được clear cho lắm nên gây ra hiểu nhầm.

Theo tôi nghĩ ý của cfd là tính nội lực rồi sau đó thiết kế cho dầm có tiết diện tổ hợp (cả thép cả bê tông) chứ không phải thiết kế cho dầm thép.
Dầm và sàn làm việc chung ở giữa nhịp (mô hình lò xo) và cách tính lò xo này sẽ làm giảm mô men gối của sàn.

Còn chuyện thi công, ở đây dùng cây chống, bê tông chưa đủ khả năng chịu lực chỉ có bản thép, dầm và cây chống. Còn khi làm việc bê tông cùng làm việc vwois dầm thép nhờ có các shear connectors.

Do đó ý nghĩa dầm và sàn làm việc chung ở chỗ
- Tiết diện của dầm (dầm thép + phần cánh dầm bằng bê tông)
- Dầm và sàn làm việc chung nên đã phân bố lại mô men trong bản (dải bản ở giữa).

Theo tôi thì việc thi công có thể có dùng hay không dùng cây chống. Để tận dụng khả năng thi công nhanh của dạng kết cấu này, tấm thép đóng vai trò như coppha chịu tải trọng do bê tông chưa đủ khả năng chịu lực và tải trọng thi công.

Pouy có bản vẽ chi tiết liên kết của cái nhà này không, up lên cho mọi nguòi xem thử, nhất là cái chỗ mấy cái dầm đâm vào cột ấy

Ðề: Nhà cao tầng kết cấu liên hợp thép-bê tông cốt thép

Bản vẽ liên kết dầm - cột

Ðề: Nhà cao tầng kết cấu liên hợp thép-bê tông cốt thép

Các bạn thân,
Ðây là một loại công trình mà tôi có dịp làm trong những năm 1970. Cái xưởng tôi thiết kế là những tower (cao 30m, ngang khoảng 14m, dài cũng khoảng 20m không nhớ rõ lắm) bằng kết cấu hỗn-hợp cho dầm + cột thép.
Sàn làm bằng tôn Robertson đặt trên các dầm thép, xong phải dùng súng hàn tự động để hàn các goujon (đầu bù-lon), xuyên qua tấm tôn để gắn dính vào dầm sắt bên dưới. Rồi sau đó đổ bê-tông lên tôn Robertson. Cái khó khăn là loại súng hàn tự động nay cần một cường độ điện khá lớn, không phải công trường nào cũng có được.
Cách tính dàn thép thì coi như các bạn đã phải biết mới xem tới kết cấu hỗn hợp.
Về phép tính thì thông thường ta tính cái sàn bê-tông chịu lực nén, bề ngang thực thụ là :
b = l / 3 (l = span, tức chiều dài của dầm)
b <= 10 e (e = bê dày của sàn bê-tông)
Bù-lon KSM, các bạn có bảng để tính.
Khi tính xong tiết diện ngang của cái dầm hỗn hợp, bạn có được sức G (glissement, tôi không biết dịch ra tiếng Việt ở đây), nằm giữa mặt trên của dầm và mặt dưới của sàn.
G cho phép mình định số bù-lon KSM trên một đơn vị chiều dài của dầm. G tỉ lệ với sức căt ngang.
Vê hệ số tương đương của thép so với bê-tông : m = 7 (cho những biến dạng ngắn hạn) và m = 30 (cho những biến dạng dài hạn).
Các bạn nên làm một chương trình nhỏ để tính cho lẹ.
Có hai phương pháp : đàn hồi, và tới hạn. Các bạn có thể tìm xem trong các thư viên.

Tuy nhiên, nó không tiện lợi lắm khi dùng trong một xưỡng kỹ-nghệ, khi mà sàn phải chịu nhiêu lực di động (hoạt tải) quan trọng, lý do là mối nối với các bù-lon KSM có thê" không hoàn hảo. Nhưng các bạn có thể dùng nó để làm những tòa nhà cao tầng vì nó nhẹ.

Ðối với những dầm to lớn (thí dụ như HEB1000, tức cao 1000mm), thường người ta không dùng bù-lon KSM (vì sức G quá lớn), họ hàn những butée tức là những mấu thép như hình vi cá để giữ to độ biến dạng của bê-tông bằng của thép. Loại hay được dùng là dầm Preflex, nó cho phép ta giảm đi độ chuyển vị của dầm, và hay dùng trong tunnel (hâm chui).

Ðề: Nhà cao tầng kết cấu liên hợp thép-bê tông cốt thép

Hi, em có thắc mắc muốn hỏi!
Các bác cho em hỏi về độ cứng theo phương đứng của sàn liên hợp với!
Kết cấu sàn của em cụ thể là: Sàn có hệ đỡ là hệ thanh không gian(mạng tinh thể)thép ống, mặt sàn là các tấm bêton lưới thép 1x1m, không có dầm!
Hệ sàn này có khả năng ứng dụng cho nhà nhiều tầng (7-8tầng) và cho nhà triển lãm (3-4 tầng), nhịp khoảng 7-8m.
Chính vì hệ đỡ là hệ thanh không gian nên có số phần tử rất lớn-nếu nhập cả công trình vào máy tính thì phải tính tới vài chục nghìn thanh frames+vài nghìn tấm shells...
Để giải quyết: Em thay hệ sàn trên bằng một sàn bêton kê trực tiếp trên đầu cột. Nhiệm vụ của em là phải tìm được bề dày của sàn bêton này sao cho độ võng giữa sàn bêton bằng độ võng trong sàn liên hợp.Các bác thấy ý tg như vậy có ổn ko? Góp ý cho em với
Em đã chạy thử nhiều sơ đồ, tổng hợp số liệu rùi nhưng có một chỗ không hợp lí mà ko biết giải thích ra sao.Nếu có bác nào cũng quan tâm vấn đề này thì reply cho em nhé. Thanks and have funs!

Ðề: Nhà cao tầng kết cấu liên hợp thép-bê tông cốt thép

Bạn khoaicoi46xf,
Về độ cứng, kết cấu thép được xem là cứng hơn bê-tông 7 lần (m = 7), với trị số này, các bạn tính được momen d'inertie rồi.
Còn hệ thanh không gian hay hệ gì nữa, bạn cũng vẫn có thể cho nó tương đương với một tiết diện thép S ở cách Axe Neutre một khoảng cách d. Như vậy bạn tính được I và I/v.

Ðề: Nhà cao tầng kết cấu liên hợp thép-bê tông cốt thép

Vâng cháu cảm ơn bác Thu nhiều,
Cách tìm độ cứng tương đương của bác rất giống cách làm theo hướng dẫn của Eurocode tome4-về kết cấu liên hợp béton+thép. Cháu đã tham khảo rùi.
Nhưng theo ý của thày giáo cháu thì ta dùng phương pháp số để giải. Tức là nhập lần lượt, 1) sơ đồ sàn liên hợp;2) sàn bêton vào SAP. Với cùng hoạt tải, bỏ qua tải bản thân của bêton, "Mò dần" bề dày của sàn bêton để sao cho độ võng giữa sàn Beton bằng độ võng chính giữa sàn liên hợp. Như vậy ta đã có 1 sàn beton tương đương với sàn liên hợp theo phương đứng!
Nhưng cháu đang băn khoăn là trong sơ đồ sàn bêton, nếu ko tính tải bản thân của bêton thì có hợp lí hay ko? Vì tải bản thân sàn bêton khá lớn-ảnh hưởng nhiều đến kết quả.