Kết cấu bê tông ứng lực trước căng sau trong nhà nhiều tầng (nxb xây dựng 2010) lê thanh huấn, 169 trang

PGS TS LÊ THANH HUẤN (Chủ T§ NGUYỄN HỮU VIỆT- ThS NGUYỄN TẤT TÂM KET CAU TRONG MINHÀ BE TONG Uri NHIÊU mịn NHÀ XUẤT BẢN XÂY DỰNG TẦNG ) PGS TS LE THANH HUAN (Chủ biên YEN TAT TAM TS NGUYEN HUU VIET- THS NGU KET CAU BE TONG UNGONLUG C NHTRAUONHC IECAUNGTASANGU TR NHA XUAT BAN XAY DUNG HÀ NỘI - 2010 LOI NOI DAU Kết cấu bê tông ứng lực trước (BTULT) dạng kết cấu đặc biệt kết cấu bê tông cốt thép da va sử dụng rộng rãi xây dựng nhị cơng trình Trong cơng tac thiết bế, thi cơng địi hỏi phải tn thủ: ngồi quy định đối uới bết cấu bê tơng thường cịn dẫn riêng thể tiêu chuẩn hành uà nước Kết cấu bê tông ứng lực trước thực theo công nghệ khúc tuỳ thuộc uèo phương thức sản xuất thí cơng cơng trình Đó cơng nghệ căng trước va công nghệ căng sau Cuôn sách đê cập tới nội dung tính tốn, thiết ké, cau tạo uà thị công bết cấu dầm, sàn nhị nhiều tầng theo cơng nghệ căng sau bê tông đổ chỗ Cuốn sách biên soạn dựa theo Tiêu chuẩn Thiết kế Kết cấu bê tông uà bê tông cốt thép TCXDVN356 : 2005 số tiêu chuẩn, tời liệu khác có hết nghiên cứu, hình nghiệm thiết kế, giám sát uè thi công thể loại kết cấu bê tông ứng lực trước năm qua Sách dùng làm tòi liệu tham khảo cho học uiên ngành xây dựng dân dụng uè công nghiệp, đông thời có ích đối vdi ky su thiết bế, giám sát uà thi công kết cấu bê tông ứng lực trước cơng trình xây dựng nói chung Phân cơng biên soạn biên uiết chương sau: PGS TS Lê Thanh 1, 2, Cùng uới TS Nguyễn Hữu Huấn, chủ Việt uà Th.s Nguyễn Tất Tâm uiết chương uò chương Nhân chúng tơi xin chân thịnh cảm ơn giảng uiên Bộ môn Kết cấu bê tông - Gạch đá Khoa Xây dựng Trường Dai hoc Kiến trúc Hà nội đóng góp nhiều cơng sức q trình hợp tác nghiên cứu 0ị biên soạn Chắc xuất lần khơng tránh bhỏi thiểu sót, chúng tơi mong bạn đọc góp ý, phê bình Mọi ý biến đóng góp xin gửi uề: Phịng biên tập sách Khoa học kỹ thuật - công nghệ Nhà xuất Xây dựng, 37 Lê Đại Hành - Hà Nội Điện thoại: 043.9741954 Các Tác giả THUAT NGU VA KY HIEU Thuật ngữ Bê tông ứng lực trước (viết tắt: BT ƯLT) dạng kết cấu bê tông cốt thép đặc biệt gây ứng suất trình chế tạo trước có tải trọng sử dụng Căng trước hay căng bệ phương pháp gây ứng suất trước cho kết cấu việc căng cốt thép trụ (bệ, mố) trước đổ bê tông Căng sau hay căng bê tông phương pháp gây ứng suất trước cho kết cấu việc căng cốt thép sau đổ bê tông Cốt sợi cốt thép có đường kính nhỏ 6mm Cốt cốt thép có đường kính lớn 5mm Bó thép bao gồm nhiều sợi thép bó lại Bên hay tao thép bao gồm sợi thép bện xoắn vào Cáp dùng để loại cốt thép sợi dạng bó bện Cốt căng loại cốt thép (cáp) cường độ cao dùng để tạo ứng suất trước chịu lực với côt thép thường kết cấu BTULT Neo thiết bị tiết dùng để giữ, hãm cốt thép kéo căng sau tạo ứng suất trước kết cấu Bộ nối tiết dùng để nối cốt thép kéo căng kết cấu Ký hiệu A_ diện tích tồn phần mặt cắt ngang cấu kiện kết cấu, cm” A, dién tich phần bê tơng trừ tồn diện tích cốt thép chốn ché, cm’ A g diện tích tiết điện quy đổi bao gồm diện tích tiết dién bé tong A, va phần diện tích tiết diện cốt thép quy đổi diện tích bê tơng tương đương A„_ diện tích tiết diện cốt căng đặt vùng kéo, cm’ sp A„A, diện tích tiết diện cốt căng đặt vùng nén, cm” tương ứng diện tích tiết diện cốt thép thường đặt vùng kéo vùng nén tiết diện E, môđun đàn hồi ban đầu bê tông nén, MPa E„„E, _ tương ứng môđun đàn hồi cốt căng cốt thép thường, MPa J mơmen qn tính tiết điện, cm” S momen tinh tiét dién, cm’ b chiều rộngong tiết diện chữ nhật,d chiều rộngong sườn tiết diện chữ T va cher I bb, tr Ds — chiéu rộng ong cánh tiết diện chữ T chữ I tương g& ứng ung vùn Ễ chịu kéo nén h chiều cao tiết diện chữ nhật, chữ T chữ I,cm h„h; phần chiều cao cánh tiết điện chữ T chữ I tương ứng vùng chịu kéo nén a, a khoảng cách từ hợp lực cốt thép đặt vùng kéo nén đến biên gần tiết diện; hụ.hị, _ chiều cao làm việc tiết diện tương ting bang h-a va h-a’; X chiều cao vùng bê tông chịu nén; E chiéu cao tuong déi cua ving bé tong chiu nén, bang x/hy; § khoảng cách cốt thép đai theo chiều dài cấu kiện; M mơmen uốn tính tốn tải trọng tính tốn tác dụng M mơmen uốn tiêu chuẩn tải trọng tiêu chuẩn tác dụng M, mômen kháng uốn tiết diện M,, mômen kháng nứt tiết diện Q lực cắt R,,R,.„, cường độ chịu nén tính tốn dọc trục bê tơng ứng với trạng thái giới hạn thứ thứ (cường độ lăng trụ) Run cường độ chịu nén tiêu chuẩn dọc trục bê tông ứng với trạng thái giới hạn thứ (cường độ lăng trụ) Ra Ravse lu kc r s* cường độ chịu nén bê tông thời điểm gây ứng lực trước S.SCr Ri cường độ chịu kéo tính tốn cốt thép ứng với trạng thái giới hạn thứ thứ cường độ tính tốn cốt thép thường đặt vùng nén R’ sp? bê tông ứng với trạng cường độ chịu kéo tiêu chuẩn bê tông ứng với trạng thái giới hạn thứ Rự R,,R cường độ chịu kéo tính tốn dọc tục thái giới hạn thứ thứ sp cường độ chịu kéo tính tốn cốt căng đặt vùng kéo va vùng nén cường độ chịu kéo tính tốn cốt thép ngang (đai) ứng suất nén trước bê tông ứng suất nén trước bê tông ngang múc trọng tâm cốt thép căng vùng kéo vùng nén hợp lực ứng lực cốt căng cốt thép thường tiết diện ứng suất giới hạn đốt với cốt căng, MPa ứng suất hao chùng cốt thép, MPa ứng suất hao chênh lệch nhiệt độ cốt thép thiết bị căng trường hợp bê tông chưng hấp nhiệt, MPa ứng suất hao biến dạng neo, MPa ứng suất hao cốt thép bị uốn cong ống luồn cáp, MPa ứng suất hao biến dạng khuôn đúc cấu kiện, MPa ứng suất hao từ biến nhanh bê tông sau truyền ứng lực, MPa ứng suất hao co ngót ứng suất hao từ biến theo thời gian chất tải, MPa , con2* Soon? tương ứng ứng suất khống chế cốt căng S va S' theo công nghệ căng sau biến dạng tỷ đối bê tơng, % độ võng tồn phần, cm độ võng tải trọng tác động ngắn hạn tải trọng, cm độ võng tải trọng tác động dài hạn tải trọng, cm độ vồng lực nén trước, cm độ vồng từ biến, cm độ cứng uốn cấu kiện ứng với trường hợp xác định độ võng độ vồng có xét tới biến dạng ngồi đàn hồi có nứt, kg.cm’ Chuong I TINH HINH UNG DUNG KET CAU BE TONG ỨNG LỰC TRƯỚC TRONG CƠNG TRÌNH XÂY DỰNG 1.1 SƠ LƯỢC LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN KẾT CẤU BÊ TÔNG ỨNG LỤC TRƯỚC Nguyên lý gây ứng lực trước (ƯLT) ứng dụng thực tế đời sống từ hàng trăm năm trước Khi chế tạo thùng chứa chất lỏng nước, rượu hay làm trống (hình1.I), gỗ phẳng cong ghép lại thật khít nhờ đai dây thừng hay kim loại Khi xiết chặt vành đai thành thùng xuất ứng lực nén vòng ngược chiều tác dụng với ứng suất kéo gây áp lực thuỷ tính hay áp lực Nhờ thành thùng lại ứng suất nén kéo vòng với giá trị nhỏ so với khả chịu nén, kéo vật liệu đồng thời tạo nên khít chặt mảnh ghép thành thùng Kết thùng chịu áp lực lớn chất lỏng bên mà khơng bị thấm hay rị rỉ = Van ghép Hình I.1 Phương pháp gây ứng lực trước đơn giản chế tạo thùng chứa chất lỏng Nguyên lý P G Jackson (Mỹ) cho vịm gạch, đá, bê tơng từ năm 1886 Tiếp ứng suất nén bê tông việc Tuy phương pháp không đem lại hiệu đưa vào áp dụng thành công theo K.During (Đức) gây căng trước cốt thép thường mong muốn