1. Câu hỏi thực tế

“Thưa thầy, em muốn kiểm tra rung của sàn hộp theo TCVN thì cần thực hiện như thế nào ạ?”

2. Giải thích nguyên lý

Nguồn rung động do các tác động gây ra trong quá trình sử dụng công trình, do:

• Tải trọng bước chân người (đi bộ, nhảy, hoạt động sinh hoạt,…)

• Tác động của máy móc, thiết bị hoạt động trong các khu sản xuất, nhà xưởng.

• Tác động va chạm.

Tiêu chuẩn TCVN 2737:2023 chỉ đưa ra giới hạn về dao động do bước chân người dưới dạng kiểm soát độ võng gây cảm giác khó chịu (tâm lý), được nêu tại Phụ lục G.2.2.

Riêng dao động do máy móc và thiết bị hoặc va chạm cần tham khảo thêm các tiêu chuẩn chuyên ngành liên quan khác hoặc tiêu chuẩn quốc tế.

3. Các bước kiểm tra rung sàn theo TCVN 2737:2023

Bước 1 – Xác định độ võng giới hạn cho phép

Độ võng giới hạn được tính theo công thức (G.1) trong tiêu chuẩn:

Trong đó:

• f_u: Độ võng giới hạn cho phép (m)

• g: Gia tốc trọng trường (≈ 9.81 m/s²)

• p: tải trọng tiêu chuẩn do trọng lượng người gây ra dao động, tra theo Bảng G.2 của TCVN 2737:2023

• p₁: tải trọng tiêu chuẩn giảm của hoạt tải lên sàn (kN/m²), tra theo Bảng G.2.

• q: tải trọng tiêu chuẩn của TLBT kết cấu và các kết cấu tựa lên nó, (kN/m²).

• n: tần số dao động đặc trưng khi người đi lại, lấy theo Bảng G.2.

• b: hệ số điều chỉnh theo loại kết cấu (m), xác định từ Bảng G.2

Lưu ý:

Hệ số b được tính theo công thức:

• Q: tải trọng tiêu chuẩn một người, lấy 0.8 kN

• α: hệ số cấu kiện (1.0 với sơ đồ dầm, 0.6 với bản sàn kê 4 cạnh, 3 cạnh)

• a: chiều rộng bản sàn (m)

• L: chiều dài nhịp kết cấu (m)

Bước 2 – Xác định tải trọng và mô hình kết cấu

• Tổng tải trọng xác định độ võng tâm sinh lí : q_LT = φ₁​ p + p₁ + q

Trong đó: φ₁​ ​là hệ số tính theo công thức sau:

• Mô hình kết cấu trên phần mềm SAFE hoặc ETABS, lưu ý:

  • Có xét đến kết cấu nứt (phân tích phi tuyến)

  • *Xét đến từ biến tức thời của bê tông tại thời điểm đặt tải.

  • *Sử dụng mô đun đàn hồi lâu dài: E_eff = E_b / (1 + φ)

Trong đó:

• E_b​: mô đun đàn hồi ngắn hạn của bê tông

• *φ: hệ số từ biến ngắn hạn tại thời điểm xem xét (thời điểm đặt tải)

Diễn giải:*

Theo mục G.1.2 của tiêu chuẩn TCVN 2737:2023, khi đánh giá dao động do bước chân người, cần xét đến ảnh hưởng của hệ số từ biến ngắn hạn tại thời điểm tải được áp lên. Tuy nhiên, hiện tại tiêu chuẩn chưa cung cấp công thức xác định hệ số từ biến theo thời gian, mà chỉ có bảng tra hệ số từ biến toàn phần (long-term creep coefficient).

Trong khi đó, về mặt bản chất, đây là một bài toán động học (dynamic analysis), nên mô hình vật liệu cần phản ánh đúng đặc trưng động của bê tông. Một số tài liệu kỹ thuật quốc tế đề xuất rằng mô đun đàn hồi động của bê tông có thể lớn hơn mô đun tĩnh từ 10% đến 30%.

Do đó,theo tôi việc sử dụng mô đun đàn hồi tức thời (Eb) là lựa chọn hợp lý và phù hợp với bản chất bài toán, giúp đảm bảo tính chính xác trong đánh giá dao động sàn theo tiêu chuẩn TCVN 2737:2023.

Bước 3 – So sánh và đánh giá kết quả

• So sánh độ võng tính toán từ mô hình phần mềm với giá trị f_u từ Bước 1.

• Nếu vượt quá giới hạn cho phép, cần:

  • Tăng chiều cao dầm/sàn

  • Tăng mác bê tông

  • Bổ sung dầm phụ hoặc thay đổi sơ đồ chịu lực

Bảng Excel kiểm tra rung sàn theo TCVN 2737-2023

Trích dẫn phụ lục G2.2 -TCVN 2737:2023

4. Kết luận

Tiêu chuẩn TCVN 2737:2023 áp dụng cách tiếp cận đơn giản thông qua kiểm soát độ võng thay vì yêu cầu phân tích dao động theo miền tần số. Đây là hướng tiếp cận phù hợp với phần lớn công trình dân dụng phổ thông.

Với các công trình nhạy cảm về dao động như trung tâm thương mại, phòng thí nghiệm, thư viện,… nên kết hợp thêm phương pháp frequency domain analysis hoặc time-history để đánh giá chi tiết hơn. Có thể sử dụng phần mềm SAFE và ETABS để tính toán chính xác hơn.

Tham khảo ngay: Khóa học Thiết kế Sàn & Dầm dự ứng lực bằng phần mềm SAFE & ETABS

Các bạn có thể liên hệ trực tiếp Fanpage (https://www.facebook.com/VietConsEducation) của trung tâm để đặt câu hỏi. Chúng tôi sẽ giải đáp thêm cho bạn.

Quét mã QR 

>>> Xem thêm: Lịch khai giảng các khóa học siêu hot tại Vietcons Education!