Đánh giá ảnh hưởng của liên kết dầm thép I với tấm sàn bê tông nhẹ EPS-C đến ổn định tổng thể của dầm

Từ khóa:

Tấm sàn bê tông nhẹ
tấm sàn EPS-C
dầm thép
ổn định tổng thể
liên kết chịu trượt.

https://doi.org/10.59382/j-ibst.2025.vi.vol2-2

Tóm tắt:

Hiện nay, kết cấu thép ngày càng phổ biến trong xây dựng dân dụng, thường kết hợp với sàn bê tông toàn khối hoặc sàn liên hợp có tôn sóng định hình. Tuy nhiên, các giải pháp này còn hạn chế về thời gian thi công, chi phí vật liệu và móng. Giải pháp sử dụng tấm bê tông lắp ghép đúc sẵn, đặc biệt là tấm bê tông nhẹ EPS-C (Expanded PolyStyrene concrete), đang được áp dụng rộng rãi nhờ ưu điểm về trọng lượng nhẹ, giảm chi phí móng và đẩy nhanh tiến độ. Một vấn đề tồn tại trong thực tế thiết kế là việc bỏ qua ảnh hưởng của độ cứng tấm sàn và các liên kết giữa dầm và sàn, dẫn đến thiết kế dầm thép chưa tối ưu. Bài báo này trình bày kết quả đánh giá ảnh hưởng của các liên kết này đến ổn định tổng thể của dầm thép. Phân tích cho thấy, khi kể đến sự tham gia của tấm sàn, khối lượng thép có thể giảm tới 50% đối với dầm nhịp lớn so với cách tính thông thường. Đồng thời, bài báo đề xuất một số giải pháp liên kết nhằm đảm bảo các tấm sàn hoạt động như những điểm giằng, ngăn cản chuyển vị ngang của dầm.

Nội dung:

Tài liệu tham khảo:

[1]   Hội, P. V. (2019). Kết cấu liên hợp thép - bê tông: Dùng trong nhà cao tầng. Nhà Xuất bản Khoa học và Kĩ thuật, Hà Nội.

[2]   Hội, P. V., Linh, N. N., Tuấn, V. A., Đức, H. N., Thu, P. T. N., & Tuyền, N. M. (2016). Kết cấu liên hợp thép – bê tông trong nhà cao tầng và siêu cao tầng. Nhà Xuất bản Xây dựng, Hà Nội.

[3]   Tuan, V. A. (2017). Steel - concrete composite structures. Slabs, beams and columns for buildings. Construction Publishing House, Hanoi.

[4]   Hicks, S. J., & Lawson, R. M. (2003). Design of composite beams using precast concrete slabs (SCI Publication No. P287). Ascot, UK: Steel Construction Institute. ISBN 1-85942-139-3.

[5]   Kurpińska, M., Grzyl, B., & Kristowski, A. (2019). Cost analysis of prefabricated elements of the ordinary and lightweight concrete walls in residential construction. Materials, 12(21), 3629. https://doi.org/10.3390/ma12213629.

[6]   Sah, T. P., Lacey, A. W., Hao, H., & Chen, W. (2024). Prefabricated concrete sandwich and other lightweight wall panels for sustainable building construction: State-of-the-art review. Journal of Building Engineering, 89, 109391. https://doi.org/10.1016/j.jobe.2024.109391.

[7]   Fernando, P. L. N., Jayasinghe, M. T. R., & Jayasinghe, C. (2017). Structural feasibility of expanded polystyrene (EPS)–based lightweight concrete sandwich wall panels. Construction and Building Materials, 139, 45–51. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2017.02.027

[8]   Liu, N., & Chen, B. (2014). Experimental study of the influence of EPS particle size on the mechanical properties of EPS lightweight concrete. Construction and Building Materials, 68, 227–232. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2014.06.062.

[9]   Nguyen, D. H., Han, N. D., Vu, A. T., Nguyen, T. K., & Hoang, T. N. (2021). Experimental investigation on flexural behavior of reinforced lightweight concrete slabs using recycled expanded polystyrene. In T. Q. Bui, L. T. Cuong, & S. Khatir (Eds.), Structural health monitoring and engineering structures (Lecture Notes in Civil Engineering, Vol. 148, pp. 241–250). Springer. https://doi.org/10.1007/978-981-16-0945-9_20.

[10] TCVN 5575:2024. Kết cấu thép. Tiêu chuẩn thiết kế. Bộ Khoa học và Công nghệ, Việt Nam.

[11] Hội, P. V., Viên, N. Q., Tư, P. V., Tường, L. V. (2012). Kết cấu thép, cấu kiện cơ bản. Nhà Xuất bản Khoa học và Kĩ thuật, Hà Nội.

[12] SP 16.13330.2017 (2017). Codes of rules «SNiP II-23-81* Steel structures». Ministry of Construction and Housing and Communal Services of the Russian Federation (Ministry of Construction of Russia).

[13] SP 294.1325800.2017 (2017). Steel Structures. Design Rules. Ministry of Construction of Russia

[14] SP 43.13330.2012 (2013). Constructions of the industrial enterprises. Minregion of Russia.

[15] TCVN 2737:2023 (2023). Tải trọng và tác động. Bộ Khoa học và Công nghệ, Việt Nam.