Kết cấu bê tông ứng suất trước-Bài 1: Khái niệm cơ bản doc

KẾT CẤU BÊ TÔNG ỨNG SUẤT TRƯỚC Bài 1: KHÁI NIỆM CƠ BẢN KẾT CẤU BÊ TÔNG ỨNG SUẤT TRƯỚC? 1> Kết cấu bêtông ứng suất trước thuật ngữ dùng để kết cấu, cấu kiện hay sản phẩm bêtơng cốt thép mà q trình chế tạo người ta tạo theo tính tốn ứng suất kéo trước toàn phần cốt thép ứng suất nén tồn phần bêtơng 2> Kết cấu bêtông ứng suất trước kết cấu bêtông mà trước đưa kết cấu vào sử dụng người ta gây ứng suất nén trước cho bêtông cho triệt tiêu tồn hay phần ứng suất kéo tải trọng sau gây nhằm mục đích loại trừ khả xuất vết nứt kết cấu 3> ỨNG SUẤT TRƯỚC, ỨNG LỰC TRƯỚC HAY DỰ ỨNG LỰC? ƯU ĐIỂM VÀ HẠN CHẾ CỦA KẾT CẤU BTƯST SO VỚI KẾT CẤU BTCT A ƯU ĐIỂM: 1) Khả chịu uốn cao 2) Khả chịu cắt cao 3) Độ cứng lớn 4) Nhẹ, mảnh mai 5) Khả chống thấm, chống ăn mòn cao 6) Độ bền mỏi cao 7) Độ bền chịu lửa cao 8) Sử dụng vật liệu thép BT B NHƯỢC ĐIỂM: 1) Thiết kế phức tạp 2) Sử dụng vật liệu cường độ cao 3) Sử dụng thiết bị riêng 4) Yêu cấu quản lý chất lượng cao LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN 1) Thế giới: - 1886: Jackson P.H (Mỹ): Nguyên lý ƯST - 1896 : Mandl (Áo) : Khái niệm triệt tiêu ƯS kéo BT - 1906 : Koenen M (Đức): Thí nghiêm dầm phát tổn hao - 1908 : Steiner C.R (Mỹ): Giảm tổn hao kéo lại - 1923 : Emperger F (Áo): Quấn dây căng làm ống BT - 1925 : Dill R.H (Mỹ): Đề xuất BTƯST khơng bám dính - 1928 : Freyssnet F (Pháp): Sử dụng vật liệu cường độ cao - 1938: CN căng trước nhờ vào bám dính BT & CThép - 1939: Freyssnet F (Pháp): nghiên cứu thành công neo côn - 1940:Magnel G : Nghiên cứu thành công neo khối - 1950: Thành lập FIP 2) Việt Nam: A) XÂY DỰNG CẦU: - TRƯỚC 1990: DẦM BTƯST (CẦU PHÙ LỖ, CẦU THĂNG LONG) - SAU 1990 : DẦM BTƯST, ĐÚC HẪNG, (CẦU PHÚ LƯƠNG,CẦU GIANH…), ĐÚC ĐẨY (CẦU MẸT…) B) XÂY DỰNG DÂN DỤNG VÀ CÔNG NGHIỆP - Trước 1996: Nghiên cứu cơng nghệ thích hợp cho cấu kiện nhỏ - Từ 1996 đến nay: + Căng sau: Nghiên cứu ứng dụng cơng nghệ đại: Bám dính khơng bám dính : Dự án P01-96: “Nghiên cứu ứng dụng công nghệ BTƯST cho sàn nhà sillô” + Căng trước: BT Xuân Mai, Phan Vũ, Sơn Trường… + Căng ngồi: Sửa chữa cơng trình Hệ thống silơ BTƯST Nhà máy Xim h măng Bút Sơn Nhà điề hành Đại học Q ều Đ Quốc gia Hà Nội PHÂN LOẠI KẾT CẤU BÊTÔN ỨNG SUẤT T N K U NG G TRƯỚC 1) BT TƯST CĂ ĂNG TRƯ ƯỚC VÀ BTƯST CĂNG S À SAU PHƯƠNG PHÁP CĂ P ĂNG TRƯ ƯỚC PHƯƠNG PHÁP C P G CĂNG SA AU 2) BT TƯST CĨ BÁM DÍNH VÀ BTƯST KHƠNG BÁM D Ĩ D À T G DÍNH Cốt thép căng có vỏ bọc ( ó (khơng b ám dính) ) 3) BT TƯST TR RONG TI IẾT DIỆN VÀ BT N TƯST NG GOÀI TIẾ DIỆN ẾT N Ứng su trước tiết diện bêt uất tơng 4) BT TƯST TO ỒN PHẦ VÀ BTƯST K ẦN B KHƠNG T TỒN PH HẦN Tồn phần: Tri tiêu ho tồn ứng suất kéo tron bê tơng p iệt ồn t ng Khơng tồn phầ Khơn triệt tiêu hoàn t g ần: ng toàn ứng suất kéo bê g o êtông 5) BT TƯST VÀ LIÊN HỢP BTƯ À H ƯST-BTC CT Kết cấ liên hợp BT ấu TƯST – BTCT = Kết cấ bán lắp ghé ấu ép CÁC PHƯƠNG PHÁP CĂNG CỐT THÉ P G C ÉP 1) PH HƯƠNG PHÁP CƠ HỌC Kích kéo căng bó cố thép K c ốt Kíc kéo că tao th đơn ch ăng hép CÁC BƯỚC CƠ BẢN KÉO CĂNG CỐT THÉP Ớ Ả O H 2) PHƯƠNG PHÁP NHIỆT ĐIỆN 3) PHƯƠNG PHÁP CƠ NHIỆT ĐIỆN 4) PHƯƠNG PHÁP HÓA HỌC NEO CỐT THÉP CĂNG O T C 1) TR RƯỜNG HỢP KHÔ H ÔNG DÙNG THIẾT BỊ NEO T Ch hiều dài kể từ đầu mút để ứng suất cố thép că ng truyề hết vào bêtông k u t ốt ă ền o gọ độ dà đoạn tr ọi ài ruyền ứn suất ng Độ dài truyền lP : ⎛ ⎞ σ ⎜ ω p sp + λ p ⎟ d lp = ⎜ ⎟ R bp ⎝ ⎠ Trong đó: d đường kính cốt thép; Các hệ số ω p , λ p cho bảng sau : Các hệ số để xác định độ dài đoạn truyền ứng suất Loại nhóm thép Đường kính (mm) Thép có gờ (tất Khơng nhóm) thuộc kính Thép sợi có gờ nhóm Bp-II Tao thép xoắn K–7 K – 19 phụ đường 15 12 14 Các hệ số ωp λp 0,25 10 1,40 1,40 1,40 1,00 1,10 1,25 1,40 1,00 40 50 60 25 25 30 40 25 2) TRƯỜNG HỢP DÙNG THIẾT BỊ NEO NEO MIKHAILOV NEO CÔN (NEO FREYSSN E R NET) NEO KẸP (NEO VSL) K E NEO CỐ ĐỊNH O PHÂN TÍCH THANH BÊTÔNG ỨNG SUẤT TRƯỚC 1) GIAI ĐOẠN CHẾ TẠO ỨNG SUẤT TRONG CỐT THÉP SAU KHI TRUYỀN ƯST: σ con2 = σ sp − ασ bp ∆σ sp Es = σ bp = ασ bp Eb ỨNG SUẤT TRONG BÊTÔNG SAU KHI TRUYỀN ƯST: σ bp = σ bp1 − ∆σ bp = A sp σ con2 A 2) GIAI ĐOẠN CHỊU TẢI CẤU KIỆN KHÔNG NỨT: N = Aσ bt + (σ sp + ∆σ sp )A sp TẢI TRỌNG NỨT: N crc = AR bt,ser + αA sp R bt,ser + A sp σ sp TÀI LIỆU HỌC TẬP [1] Nguyễn Tiến Chương : Kết cấu bêtông ứng suất trước Nhà XB Xây dựng, Hà Nội, 2010 [2] Nguyễn Tiến Chương (chủ biên): Kết cấu bêtông ứng suất trước – Chỉ dẫn thiết kế theo TCXDVN 356 : 2005 Nhà XB Xây dựng, Hà Nội, 2010 [3] Phan Quang Minh, Ngơ Thế Phong, Nguyễn Đình Cống : Kết cấu bê tông cốt thép Nhà XB KHKT, Hà Nội, 2006 [4] TCXDVN 356 : 2005 : Kết cấu bê tông cốt thép – Tiêu chuẩn thiết kế NXB Xây dựng, Hà Nội, 2005 ... ĐỊNH O PHÂN TÍCH THANH BÊTÔNG ỨNG SUẤT TRƯỚC 1) GIAI ĐOẠN CHẾ TẠO ỨNG SUẤT TRONG CỐT THÉP SAU KHI TRUYỀN ƯST: σ con2 = σ sp − ασ bp ∆σ sp Es = σ bp = ασ bp Eb ỨNG SUẤT TRONG BÊTÔNG SAU KHI TRUYỀN... (chủ biên): Kết cấu b? ?tông ứng suất trước – Chỉ dẫn thiết kế theo TCXDVN 356 : 2005 Nhà XB Xây dựng, Hà Nội, 2010 [3] Phan Quang Minh, Ngơ Thế Phong, Nguyễn Đình Cống : Kết cấu bê tông cốt thép...3> ỨNG SUẤT TRƯỚC, ỨNG LỰC TRƯỚC HAY DỰ ỨNG LỰC? ƯU ĐIỂM VÀ HẠN CHẾ CỦA KẾT CẤU BTƯST SO VỚI KẾT CẤU BTCT A ƯU ĐIỂM: 1) Khả chịu uốn cao 2) Khả chịu cắt cao 3) Độ cứng lớn 4) Nhẹ,