TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP H ổ CHÍ MINH KHOA XÂY DỰNG Đ Ặ N G ĐÌNH M INH THI CÓNG CÔT thép Dự ÚNG LỤ1C m M (GIA CÔNG VÀ LẮP ĐẶT CỐT THÉP Dự ÚNG Lựũ) NHÀ XUẤT BẢN XÂY DựNG HÀ NỘI - 2010 LỜI NÓI ĐẦU T h i công lắp đ ặ t cốt thép d ự ứng lực ứng d ụ n g nhiều công trinh giao thông công trình xay d ự n g công nghiệp H iện n a y, công trìn h nói trên, người ta ứ ng d ụ n g cho kết cấu sàn, k h u n g công trìn h xây d ự n g d â n dụng việc ứng d ụ n g g ầ n n h p h ổ biến rộng rãi T ập sách "Thi công cốt thép d ự ứng lực" (Gia công lắp đ ặ t cốt thép d ự ứ ng lực) m ột tài liệu cóp n h ậ t - biến dịch sắ p xếp n h ằ m p h ụ c vụ y cầu tỉm hiểu q u í độc giả quan tâ m lĩn h vực T ài liệu c h ỉ trọng vê biện p h p thi công - Cách g ia công lắp đ ặ t cốt thép d ự ứng lực T ài liệu biên soạn theo yêu cầu K hoa X â y d ự n g trường Đ ại học Kiến trúc th n h p h ố H C h í M in h (thuộc Bộ X â y dựng) T i liệu rấ t có ích cho cá n h â n đơn vị dang tim hiểu đ a n g thi công bêtông cốt thép d ự ứng lực, đồng thời củng tài liệu th a m khảo cho sin h viên g iả n g viên th i công n g n h xây d ỉù ig , ngành cầu đường, th ủ y lợi sở đ a n g g ia công c h ế tạo cấu kiện bê tông cốt thép tiền chế Tác giả c h i có công biên dịch, xếp hiệu chỉnh lại tà i liệu nước Quá trìn h thự c chắn kh ô n g trá n h khỏi sai sót M ong độc giả góp ỷ p h ê bin h đ ế tái tốt (N hà x u ấ t X â y d ự n g - Lê Đại H n h , H Nội) Tác giả PH Ẩ N VẬT LIỆU LÀM CỐT THÉP ■ ■ Dự ÚNG Lực ■ ■ So với bêtông cốt thép thông thường bêrông cốt thép dự ứng lực có diện tích mặt cắt cấu kiện nhỏ hơn, trọng lượng nhẹ, độ cứng lớn, khả kháng nứt cao, bền, tiêu hao vật tư Tuy nhiên đê thi công kết cấu bêtông dư ứng lực, yêu cầu phải có vật liệu đặc biệt (thép cường độ cao) phải có thiết bị chuyên dùng, công cụ đặc biột công nghệ riêng biệt có tính đặc thù Do giá thành thành phẩm oũng cao Đối với kết cấu công trình có kháu độ gián cách (cột, tường ) lớn tải trọng lớn, việc ứng dụng kết cấu bêtông cốt thép dự ứng lực điều tất yếu phổ biến Vì góp phần làm giảm tiêu hao vật tư thời nâng cao tính nâng kỹ thuật kết cấu làm tăng hiệu kinh tế Hiện việc ứng dụng m ang lại nhiều hiệu thiết thực nhiều mặt Tuỳ theo mức độ yêu cầu chịu lực mà phân ra: Bêtông dự ứng lực toàn phần bêtóng dư ứng lực phận Bêtông dự ứng lực toàn phần kết cấu bctông inằ m ép biên tác dụng tải trọng, vị trí bêtông dự ứng lực không xảy ứng suất kéo Bêtông dự ứng lực toàn phần ứng dụng cho cấu kiện yêu cầu không xuất vết nứt Bêtông dự ứng lực phận kết cấu bêtông tác dụng tải trọng cho phép xuất ứng suất kéo vết nứt số vị trí định Tính tổng hợp bêtông dự ứng lực phận tương đối tốt, chi phí thấp nên ứng dụng nhiều Theo phương pháp gia công thực hiện, người ta có thẻ chia ba dạng sau: Bêtông dự ứng lực tiền chế (đúc sẵn) Bêtông dự ứng lực đổ chỗ Bêtông dự ứng lực theo ỉớp Theo phương pháp tạo ứng lực, người ta chia Bêtông dự ứng lực căng trước Bêtông dự ứng lực căng sau Bêtông dư ứng lực căng sau chia làm hai loại Bêtông dự úng lực căng sau có dính kết Bêtông d ímg lực căng sau dính kết §1 CỐT THÉP DÙNG CHO BÊTÔNG CỐT THÉP D ự ỨNG L ự c Cốt thép dùng cho bêtông (cốt thép) dư ứng lực có nhiều loại: Thép sợi Thép Cáp thép Các sợi cốt phi kim loại Trong loại trên, thép sợi cáp thép dùng nhiều / Thép sợi Các loại sợi thép thường dùng là: C FR P (Carbon fibre reìnfored plastic) GFRP (Glass fibrc reiníored plastic) Sau giới thiệu số thép sợi dùng làm cốt thép dự ứng lực a) Sợi thép kéo nguội Sợi thép kéo nguội sợi thép sau kéo nguội đem dùng trực tiếp m không cần qua xử lý Đường kính cuộn thép dường kính quấn thép máy kéo sợi thép Thép sản xuất có dạng xoắn tròn độ giãn dài tốt Loại thép ứng suất dư (residual stress), giới hạn chảy thấp, độ giãn dài nhỏ Loại lhép sợi kéo nguội thường dùng làm cốt thép cho khối bêtông tà vẹt, bêtông ống nước áp lực, cột điện Đường kính thép: l,5m Quá trình ram triệt tiêu ứng suất dư trình nguội tạo Các tính khác nàng cao như: giới hạn chảy, môđun đàn hổi Đồng thời dễ nắn thẳng hơn, dễ thi công Loại thép sử dụng tương đối nhiều Thường có đường kính: % đầu tương kính kéo ơh (K = /180° đương với số % cong R (MPa) 200mm) < cường độ kháng WLR WNR WLR WNR (mm) (%) < < kéo danh nghĩa 1470 1200 1250 1570 1380 1330 8,00 1670 1770 1X6Ơ 1470 1570 1670 1770 1470 1470 1560 1640 1290 1380 1470 1560 1290 1410 1500 1580 1250 1330 1410 1500 1250 9,00 1570 1380 1330 4,00 5,00 6,00 7,00 10,00 1470 12,00 1290 Với quy cách 15 \5 20 20 25 25 30 3s 1250 10 60 1,0 4,5 70 2,0 80 4,5 12 Úng lưc giãn dài phi tỷ lệ quy định p ,2 có giá trị không nhó 8 % cường độ kháng kéo danh nghĩa thép sợi có độ chùng thấp W L R không nhỏ 85% cường độ kháng kéo danh nghĩa thép sợi có độ chùng thông thường (WNR) M ôđun đàn hồi (2,05 ± , 1) X 105 MPa - không điểu kiện để giao nhận hàng Bảng 04 Tính học thép có khấc - đốt khử ứng lực Tính chùng ứng lực Tổng giãn Số lần uốn cong uhg lực giàn dài dài lực Cường Đường Úng lực ban đầu Tỷ suất chùng sau phi tỷ lệ quy định CƯC đai kính độ kháng 1000 % Bán tương đương L ần/ kéo ơh a p0,2 (MPa)< (Lo = danh > kính với số % cường /180° 200mm) nghĩa d„ (MPa) cong R độ kháng kéo < (%) (mm) < (mm) danh nghĩa WLR WNR WLR WNR < 5,0 1570 1380 1330 1670 1770 1860 1470 1570 1670 1770 1470 1560 1640 1290 1380 1470 1560 1410 1500 1580 1250 1330 1410 1500 Với quy cách 15 3,5 60 15 4,5 70 2,5 80 4,5 12 20 WLR: Wire of lovv relaxation WNR: Wire of normal relaxation G iá trị ứng lực giãn dài phi tỷ lệ quy định p 0,2 không nhỏ 80% cường độ kháng kéo danh nghĩa thép sợi chùng W LR không nhỏ 35% cường độ kháng kéo danh nghĩa thép sợi có độ chùng thông thường W N R Cáp thép C áp thép tập hợp nhiều sợi thép nguội xoắn bện lại m áy giống dây cáp thép treo buộc (cáp thép dự ứng lực lõi), chúng khử ứng suất phương pháp ram (Tempering) Dưới mặt cắt cấu tạo số cáp dự ứng lực a) C áp thép sợi X b) C áp thép sợi X c) C áp thép sợi X d) Cáp thép kéo qua lỗ khuôn b) D) Đ ường kính danh nghĩa cáp c) d) H ình 04 c'Úp thép dự ứng lực A) Kích thước đo đường kính cáp K chịu kéo cáp lớn, cáp thép mềm dễ lắp đặt, dễ luồn dễ kéo Cáp thép có nhiều loại: Bện sợi, bện sợi, bện sợi Theo mức độ gia công cấu tạo mà phân loại: Cáp bện từ sợi thép trơn bình thường C áp bện từ sợi thép có gai - gờ - ngấn - khấc - đốt C áp bện kéo q ua khuôn C áp thép bện hai sợi có đường kính nhỏ Sau ta tìm hiểu tính thôr.g số m ột số cáp sợi, sợi Bảng 05 Kích thước dung sai cáp x Đường kính danh nghĩa Loại cáp Sai số cho A cáp phép (m.m) A (m.m) Diện tích mặt Trọng lượng cắt cáp Sn đơn vị rủa tham khảo cáp, thím (m.m2) khảo (kg/m) 37,7 0,245 cáp D sợi thép d (mm) (mm) X3 8,6 4,00 7,46 X 31 8,7 4,04 7,54 + 0,20 38,5 0,302 10,80 5,0 9,33 -0,10 58,9 0,462 12,90 6,0 1,20 84,8 0,665 (sợi có khấc đốt) 10 Đường kính Đường kính Kích thước Bang 06 Kích thước dung sai cáp I X Loại cáp 1X Đường kính danh nghĩa D (m.m) Sai số đường kính cho phép (m m) Diện tích mặt cất cáp tham khảo s„ (m nr) Trọng lượng đơn vị cáp tham khảo , (kg/m) 9,5 + 0,30 54,8 0,430 11,1 -0,15 74,2 0,582 98,7 0,775 12,7 15,2 + 0,40 140 1,101 15,7 - 0.20 150 1,178 190 1,500 12 0,890 165 1,295 223 1,750 17,8 1X (kéo qua lỗ khuôn) 12,7 + 0,40 15,2 - 0.20 18,0 Gia tăng đường kính sợi lõi d thêm (%) < 2,5 Háng 07 Tính nàng học cùa cáp thép lx Tổng giãn Tính chùng ứng lực Đ.kính Cường Lực cực đại Lực giãn dài lực Phụ tải ban dài plii tỷ lệ cực đại Loại cáp danh Tỷ suất độ đáu tương cùa cá sợi quy định (L„> chùng sau nghĩa danh cáp Fh (kN) đương với Fp0,2(kN) 400m.m) 1000 % D cáp nghĩa b số % lực (%) (,m.m) (MPa) danh nghĩa Không nhó < cực đại (%) Không lớn 8,60 lx 10,80 12.90 X 31 (Có khấc đốt) 8,70 1720 65,3 58,8 1860 70,6 63,5 1960 73,9 66,5 1720 102 91,8 1860 10 99,0 1960 115 104 1720 147 132 1860 150 143 1960 166 150 1570 59.7 53,7 1720 66.2 59,6 1860 71,6 64,4 Với quy cách 3,5 60 1,0 70 2,5 80 4,5 11 Lực giãn dài phi tỷ lệ quy định khổng nhỏ 90% lực cực đại danh nghĩa cúa cáp thép Bảng 08 Tính học cáp thép x Tổng giãn Tính chùng ứng lưc Đ.kính Cường Lực cực đại Lực giãn dài lực Phụ tải ban dài phi tỷ lệ cực đại Loại cáp danh Tỷ suất độ đầu tương sợi quy định (L0 > chùng sau danh cáp Fb (kN) nghĩa đương với Fp0,2(kN) 500m.m) 1000 9f D cáp nghĩa h số % lực (%) (MPa) (m.m) danh nghĩa Không nhỏ < cực đại (%) Không lớn 1720 170 153 1860 184 166 1960 193 174 1720 241 217 1860 260 234 1960 274 247 1770 258 232 1860 279 251 1720 327 294 1860 353 318 12,70 1860 208 187 15,20 1820 300 270 18,00 1720 384 346 12,70 15,20 lx Với quy cách 60 1,0 70 2,5 80 4,5 3,5 15,70 17,80 ỉ X7 (JKéo qua lỗ) Lực giãn dài phi tỷ l ệ F p0.2k hô ng nhỏ 90% lực cực đại danh nghĩa cáp thép M ôđun đàn hồi cáp thép (1,95 ± 0,1) Io MPa không dùng làm điều kiện giao nhận hàng T hép tỉnh chê có ren Thép dùng làm thép dự ứng b J_ |A lực có ren thường thép gai Người ta nPTỊPlỊf1rỊFrỊR~í dùng thép gai gân ngang để R irỉlM A y M L chế tạo thép chuyên dụng có '■M 'A ren dùng cho cốt thép dự ứng lực Mặt cắt cấu tạo thể hình 05 12 H ình 05: Thanh ihép tạo ren 2) K ích xuyên tâm có đường kính lớn K ích xuyên tâm có đường kính lỗ xuyên tâm lớn bao gồm ba loại: YCD - YCQ - YCW M ỗi loại có nhiều quy cách khác nhau: a ) K ích YCD T ính kỹ thuật kích YCD thể bảng 33 ® Lỗ dầu trả vể © Lỗ bơm dầu kéo căng (D Lỗ dầu đầu nén Ịỉìn h 39: Kích YCD Bảng 33 Các tính nãng kỹ thuật kích YCD Đơn vị YCD120 YCD 200 YCD 350 N/mrrr 50 50 50 - Diện tích áp lực dầu lên xi lanh kéo crrr 290 490 766 - Lực kéo kN 1450 2450 3830 - Bước kích mm 180 180 250 - Đường lỗ xuyên tâm mm 128 160 205 - Diện tích áp ỉực dầu lên xi lanh hiổi chuyển cm: 177 263 - N/mrrr 20 20 20 4-7 8-12 19 Các thông số - Áp lực dầu - Áp lực dầu hồi chuyển - Dùng cho bó sợi cáp (ị) 15 b) K ích YCQ K ích Y C Q (hình 40), khác vớ)'i YCD dùng phương tiện nén ép đầu, kích YCQ dùng đinh vị Tác dụng cđịnh vị hạn ch ế chiều dài nhô kẹp neo trình kéo căng; bó cáp dự ứng lực 45 1- Bản neo tạm 2- Tấm kẹp giữ tạm 3- Bản định vị 4- Xilanh kích — 5- Piỉtông 6- Bản neo chuyên dùng 7- Tấm kẹp giữ chuyên dùng 8- Cáp thép 9- Tấm đệm hỉnh loe A- Lỗ bơm dầu vào khỉ kéo B- Lỗ Bơm dầu vào khỉ co trở vé H ình 40: Cấu tạo kích YCQ Bảng 34 Các tính kỹ thuật kích YCQ Đon vị YCQ 100 YCQ 200 YCQ 350 YCQ 5(0 N/mm 63 63 63 63 Diện tích piston crrr 219 330 550 788 Lực kéo thiết kế kN 1380 2080 3460 4960 Bước kéo mm 150 150 150 200 Diện tích đáy piston crrr 113 185 273 427 N/mrrr < 30 < 30 < 30 [...]... QMV15-8 210 16 0 70 13 5 60 260 14 50 5,5 QMV15-9 220 18 0 75 14 5 60 260 14 50 5,5 QMV15 -12 260 200 85 16 5 65 310 16 50 6,5 QMV15 -14 280 220 90 18 5 70 350 16 55 7 QMV15 -19 320 280 95 205 75 400 16 55 8 QMV15-22 350 310 11 0 225 80 430 18 60 8 QMV15-27 380 340 11 5 245 85 460 20 60 9 QMV15- 31 410 380 13 0 260 90 510 20 60 9 QMV15-37 450 400 14 0 290 10 5 550 20 60 10 QMV15-42 480 480 15 5 320 11 5 590 22 60 10 QMV15-55... Bản đệm vành neo A B HVM15 - 3 HVMI5 - 4 HVM15-5 ỈIVM15 - 6,7 HVM15 - 8 HVM15 - 9 HVM15 - 12 HVM15 - 14 HVM15 - 17 HVM15 - 19 HVM15 - 22 HVM15-27 HVM15 - 31 HVM !5 - 37 HVM15 - 44 HVM15-49 HVM15 - 55 13 5 15 0 17 0 210 230 240 270 285 300 310 340 365 400 465 500 540 540 10 0 10 0 10 0 12 0 14 0 16 0 210 220 240 250 260 290 330 390 450 510 510 i 80 85 93 10 8 12 0 12 5 13 8 14 8 16 0 16 4 18 0 19 5 205 225 248 260 260... 80 80 90 10 0 10 0 10 0 12 0 13 0 13 0 14 0 16 0 16 0 16 0 Vành neo giữ ỘE 90 10 5 11 7 13 5 15 0 15 7 17 5 18 5 210 217 235 260 275 310 340 360 360 Cốt thép hình xoắn F ỘG ỘH I Số vòng 50 52 52 60 60 60 70 70 85 90 10 0 1 10 12 0 14 0 15 0 16 0 17 0 13 0 15 0 17 0 200 230 240 270 285 300 310 340 365 400 465 500 540 540 10 14 40 50 50 50 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 70 70 4 4 4 4 5 5 6 6 6 7 7 7 8 8 9 9 9 14 14 16 16 20 20... 520 17 0 345 14 0 660 25 70 10 QMV15- 61 590 550 18 5 365 16 0 710 25 70 10 b) O VM : Chủ yếu dùng cho cáp (ị) 12 ,7 ~ (Ị) 15 ,7 Cường độ chịu lực của cáp « 18 60 M Pa (cặp gồm 2 mảnh) 28 Bảng 18 Các thông sỏ của phương tiện neo giữ OVM15A OVM15A-3 OVM15A-4 13 5 11 0 16 5 12 0 18 0 13 0 OVM15A-5 OVM15A-6.7 210 16 0 240 18 0 OVM15A-8 240 18 0 OVM15A-9 OVM15A -12 270 210 OVMI5A -13 270 210 OVM15A -14 285 260 OVM15A -17 300... OVM15A -17 300 340 OVM15A -19 310 360 OVM15A-22 320 360 OVM15A-27 350 400 OVM15A- 31 390 470 OVM15A-37 465 510 OVMÍ5A-43 500 600 OVM15A-55 540 700 90 10 0 10 0 12 0 13 0 13 0 14 0 14 0 15 0 15 0 16 0 18 0 19 0 200 210 240 245 Cốt thé 0 hình xoắn Vành neo giữ 50 55 55 70 80 80 90 90 90 90 10 0 12 0 12 0 13 0 14 0 85 10 0 11 5 ỉ 28 14 3 15 2 16 8 16 8 17 8 200 205 224 248 260 296 16 0 16 0 to 4^ Mã hiệu cụm Bàn đệm vành neo Ỏng cơn... thép cáp dự ứng lực dạng vòng A B c D F H OVMHM15 - 2 16 0 65 50 50 15 0 200 OVMHM15 - 4 16 0 80 90 65 800 200 OVMHM15 - 6 16 0 10 0 13 0 80 800 200 OVMHM15 - 8 210 12 0 16 0 10 0 800 250 OVMHM15 - 12 290 12 0 18 0 11 0 800 320 OVMHM15 - 14 320 12 5 18 0 11 0 10 00 340 Mã hiệu §3 NEO BÓ SỢI T H É P D ự ỨNG L ực 1 N eo tán dập đầu cốt thép Thi t bị phương tiện neo tán dập đầu cốt thép rất thích hợp cho các bó sợi thép. .. chùng ứng Fb0,2 (kN) 5 % lực sau 10 00 phụ tải tiêu giờ % chuẩn % 12 ,5 93 0,73 12 ,9 10 0 0,785 17 70 18 60 17 7 18 6 15 8 16 6 15 ,2 13 9 1, 0 91 1770 18 60 246 259 220 15 ,7 15 0 1, 178 17 70 18 60 265 279 236 249 230 > 3,5 70% 3,5 70% 3,5 70% 3,5 70% G H I Số vòng B và s z 15 -3 13 0 10 0 50 90 45 13 0 10 50 4 B và s z 15 -4 16 0 12 0 55 10 5 45 15 0 12 50 4 B và s z 15 -5 18 0 13 0 60 11 5 50 17 0 12 55 4 B và s z 15 -6,7 200 17 0 70 12 5 55 200 16 50 5 B và s z 15 -8,9... 4 )12 ,7; ... 5,0 15 70 13 80 13 30 16 70 17 70 18 60 14 70 15 70 16 70 17 70 14 70 15 60 16 40 12 90 13 80 14 70 15 60 14 10 15 00 15 80 12 50 13 30 14 10 15 00 Với quy cách 15 3,5 60 15 4,5 70 2,5 80 4,5 12 20 WLR: Wire... 15 60 16 40 12 90 13 80 14 70 15 60 12 90 14 10 15 00 15 80 12 50 13 30 14 10 15 00 12 50 9,00 15 70 13 80 13 30 4,00 5,00 6,00 7,00 10 ,00 14 70 12 ,00 12 90 Với quy cách 15 5 20 20 25 25 30 3s 12 50 10 60 1, 0 4,5... dính g/m Trọng lượng toàn g/m