ĐỀ CƯƠNG MÔN HỌC• Chương 1: Khái niệm chung.• Chương 2: Vật liệu và cấu tạo.• Chương 3: Các chỉ dẫn tính toán cơ bản.• Chương 4: Kiểm tra ứng suất ở giai đoạn làm việc (SLS) theo ACI 3182008.• Chương 5: Tính toán chịu uốn ở trạng thái tới hạn (ULS) theo ACI 3182008.• Chương 6: Thiết kế sàn BTULT hai phương căng sau theo ACI 3182008
BÊ TƠNG CỐT THÉP ỨNG LỰC TRƯỚC BO BỘÄ MÔ MÔNN CÔ CÔNNGG TRÌNH TRÌNH KHOA ỰNG NG KHOA KỸ KỸ THUA THUẬÄTT XÂ XÂYY DDỰ GV: GV: Hồ Hồ Hữ Hữuu Chỉnh Chỉnh Email: Email: hohuuchinh@hcmut.edu.vn hohuuchinh@hcmut.edu.vn ĐỀ CƯƠNG MƠN HỌC • Chương 1: Khái niệm chung • Chương 2: Vật liệu cấu tạo • Chương 3: Các dẫn tính tốn • Chương 4: Kiểm tra ứng suất giai đoạn làm việc (SLS) theo ACI 318-2008 • Chương 5: Tính tốn chịu uốn trạng thái tới hạn (ULS) theo ACI 318-2008 • Chương 6: Thiết kế sàn BTULT hai phương căng sau theo ACI 318-2008 BO BỘÄ MÔ MÔNN CÔ CÔNNGG TRÌNH TRÌNH KHOA ỰNG NG KHOA KỸ KỸ THUA THUẬÄTT XÂ XÂYY DDỰ GV: GV: Hồ Hồ Hữ Hữuu Chỉnh Chỉnh Email: Email: hohuuchinh@hcmut.edu.vn hohuuchinh@hcmut.edu.vn TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Reinforced Concrete – A fundamental Approach Edition 5th, Edward G Nawy, Pearson Prentice Hall, 2005 [2] TCXDVN 356 – 2005, Tiêu chuẩn thiết kế kết cấu bê tơng bê tơng cốt thép, Nhà xuất Xây dựng, 2006 [3] Bài giảng BTCT ứng lực trước, Nguyễn Thị Mỹ Thúy, (ĐHBK Tp.HCM, lưu hành nội bộ), 2007 BO BỘÄ MÔ MÔNN CÔ CÔNNGG TRÌNH TRÌNH KHOA ỰNG NG KHOA KỸ KỸ THUA THUẬÄTT XÂ XÂYY DDỰ GV: GV: Hồ Hồ Hữ Hữuu Chỉnh Chỉnh Email: Email: hohuuchinh@hcmut.edu.vn hohuuchinh@hcmut.edu.vn Chương Khái niệm chung 1.1 Khái niệm sở 1.2 Sự đời BTCT ứng lực trước 1.3 Hiệu ứng lực trước 1.4 Ưu - khuyết điểm BTCT ứng lực trước 1.5 Các phương pháp gây ứng lực trước 1.6 Phân loại BTCT ứng lực trước 1.7 Phạm vi ứng dụng Chương ni ệm chung Chương 11:: Kh Khái niệm chung trang trang I_1 I_1 1.1 Khái niệm sở Đai thép Đai dây song a)- Đai dây song giằng quanh thùng lều gỗ b)- Đai thép giằng quanh thùng rượu gỗ Các phương pháp truyền thống tạo ứng lực trước cho kết cấu thơng dụng: thùng lều gỗ, thùng rượu gỗ Chương ni ệm chung Chương 11:: Kh Khái niệm chung trang trang I_2 I_2 BTCT ứng lực trước thời kỳ sơ khởi BTCT ULT kỷ 19 Chương ni ệm chung Chương 11:: Kh Khái niệm chung BTCT ứng lực trước thời kỳ sơ khai khơng hồn tồn thành cơng Khả chịu lực cấu kiện giảm theo thời gian Co ngót từ biến bê tơng làm giảm hiệu ứng lực trước Giải pháp khắc phục: • Dùng thép ứng lực trước cường độ cao (HSS) • Dùng bê tơng cường độ cao (HSC) trang trang I_3 I_3 1.2 Sự đời BTCT ứng lực trước • Bê tơng • Bê tơng cốt thép (BTCT) • Bê tơng cốt thép ứng lực trước (BTCT ULT) Chương ni ệm chung Chương 11:: Kh Khái niệm chung trang trang I_4 I_4 Lược sử phát triển 1824: Aspdin (Anh) nhận sáng chế xi măng Portland 1857: Monier (Pháp) ứng dụng sợi thép kết cấu bê tơng 1926: Freyssinet (Pháp) ứng dụng sợi thép cường độ cao ứng suất trước kết cấu bê tơng phát triển cơng nghệ chế tạo BTCT ứng lực trước, ơng xem “Cha đẻ BTCTULT” 1938: Hoyer (Đức) phát triển phương pháp căng trước (pre-tensioning method) 1940: Magnel (Bỉ) phát triển phương pháp căng sau (post-tensioning method) 1952: International Federation for Prestressing (FIP) thành lập châu Âu 1954: Precast/Prestressed Concrete Institute (PCI) thành lập Mỹ Chương ni ệm chung Chương 11:: Kh Khái niệm chung trang trang I_5 I_5 Tiến trình phát triển VLXD VL chịu nén VL chịu kéo VL chịu kéo+nén Đá, gạch Tre, dây thừng Gỗ Bê tơng thường (NSC) Thép thanh, thép sợi Thép hình Phối hợp thụ động Bê tơng cường độ cao (HSC) Thép cường độ cao (HSS) Phối hợp chủ động Chương ni ệm chung Chương 11:: Kh Khái niệm chung BTCT thường BTCT ULT trang trang I_6 I_6 M = co n st Mp Mg Kết cấu BTCT có hai khuyết điểm bản: - Khơng thể tránh xuất khe nứt tải trọng q đáng kể - Trọng lượng thân lớn (g >> p) Chương ni ệm chung Chương 11:: Kh Khái niệm chung trang trang I_7 I_7 kéo nén nén kéo Để khắc phục khuyết điểm kết cấu BTCT: - Tạo lực nén N hai đầu dầm q trình chế tạo dầm - Duy trì lực nén N q trình sử dụng dầm để hạn chế nứt bê tơng vùng kéo Chương ni ệm chung Chương 11:: Kh Khái niệm chung trang trang I_8 I_8 Các giai đoạn chịu tải BTCT ULT Giai đoạn ban đầu: chia làm hai giai đoạn nhỏ: Giai đoạn căng thép ULT (tensioning) Giai đoạn truyền ứng lực trước vào bê tơng (transfer) Giai đoạn trung gian: bao gồm vận chuyển lắp đặt cấu kiện ứng lực trước Giai đoạn làm việc: chia làm hai giai đoạn nhỏ: Giai đoạn vận hành (service load) Giai đoạn cực hạn (ultimate load) Chương ni ệm chung Chương 11:: Kh Khái niệm chung trang trang I_9 I_9 1.3 Hiệu ứng lực trước So sánh làm việc dầm BTCT dầm BTCT ứng lực trước Nhận xét: Vật liệu sử dụng Khả chống nứt Chương ni ệm chung Chương 11:: Kh Khái niệm chung trang trang I_10 I_10 Chương ni ệm chung Chương 11:: Kh Khái niệm chung trang trang I_11 I_11 I II Chương ni ệm chung Chương 11:: Kh Khái niệm chung III III II I trang trang I_12 I_12 1.4 Ưu - khuyết điểm BTCT ULT Ưu điểm Sử dụng vật liệu cường độ cao Khả chống nứt, chống thấm Ứng dụng cho kết cấu nhịp lớn, cơng trình cao Tỷ số nhịp/chiều dày sàn điển hình: - Sàn thơng thường:28:1 - Sàn ứng lực trước: 45:1 Khả chống mỏi Mở rộng phạm vi sử dụng kết cấu BTCT lắp ghép bán lắp ghép Tăng ổn định kết cấu mảnh chịu nén Chương ni ệm chung Chương 11:: Kh Khái niệm chung trang trang I_13 I_13 1.4 Ưu - khuyết điểm BTCT ULT (tt) Khuyết điểm Nứt phía đối diện phía gây ứng lực Vùng đầu cấu kiện Mất lực dính bêtơng thép Cốt thép ứng lực trước bị tuột u cầu kỹ thuật cao Chương ni ệm chung Chương 11:: Kh Khái niệm chung trang trang I_14 I_14 1.5 Các phương pháp gây ứng lực trước Phương pháp căng trước – căng bệ Phương pháp căng sau – căng cấu kiện Các phương pháp căng cốt thép Căng học Căng nhiệt điện Căng cơ, nhiệt điện Chương ni ệm chung Chương 11:: Kh Khái niệm chung trang trang I_15 I_15 l +σ −σ Chương ni ệm chung Chương 11:: Kh Khái niệm chung trang trang I_16 I_16 +σ −σ Chương ni ệm chung Chương 11:: Kh Khái niệm chung trang trang I_17 I_17 1.6 Phân loại BTCT ứng lực trước Theo thời điểm căng thép ULT: căng trước hay căng sau Theo vị trí đặt thép ULT: phương hay hai phương Theo đặc điểm thép ULT: thanh, sợi, cáp, bó cáp Theo cách đặt thép ULT cấu kiện: căng hay ngồi Theo hình dạng cấu kiện ULT: thẳng hay hình tròn Theo mức độ hạn chế ứng suất kéo cấu kiện: ACI 318-2008: loại U (khơng nứt); loại T (trung gian); loại C (cho phép nứt) BS 8110-1997: loại (khơng US kéo); loại (khơng nứt); loại (cho phép nứt) Chương ni ệm chung Chương 11:: Kh Khái niệm chung trang trang I_18 I_18 [...]... điểm Nứt ở phía đối diện phía gây ứng lực Vùng đầu cấu kiện Mất lực dính giữa b tông và thép Cốt thép ứng lực trước có thể bị tuột Yêu cầu kỹ thuật cao Chương ái ni ệm chung Chương 11:: Kh Khái niệm chung trang trang I_14 I_14 1.5 Các phương pháp gây ứng lực trước Phương pháp căng trước – căng trên bệ Phương pháp căng sau – căng trên cấu kiện Các phương pháp căng cốt thép Căng cơ học Căng nhiệt điện... cấu BTCT: - Tạo ra lực nén N ở hai đầu dầm trong quá trình chế tạo dầm - Duy trì lực nén N trong quá trình sử dụng dầm để hạn chế nứt bê tông vùng kéo Chương ái ni ệm chung Chương 11:: Kh Khái niệm chung trang trang I_8 I_8 Các giai đoạn chịu tải của BTCT ULT 1 Giai đoạn ban đầu: chia làm hai giai đoạn nhỏ: Giai đoạn căng thép ULT (tensioning) Giai đoạn truyền ứng lực trước vào bê tông (transfer) 2... đoạn trung gian: bao gồm cả vận chuyển và lắp đặt cấu kiện ứng lực trước 3 Giai đoạn làm việc: chia làm hai giai đoạn nhỏ: Giai đoạn vận hành (service load) Giai đoạn cực hạn (ultimate load) Chương ái ni ệm chung Chương 11:: Kh Khái niệm chung trang trang I_9 I_9 1.3 Hiệu quả của ứng lực trước So sánh sự làm việc của dầm BTCT và dầm BTCT ứng lực trước Nhận xét: Vật liệu sử dụng Khả năng chống nứt Chương... niệm chung trang trang I_17 I_17 1.6 Phân loại BTCT ứng lực trước Theo thời điểm căng thép ULT: căng trước hay căng sau Theo vị trí đặt thép ULT: một phương hay hai phương Theo đặc điểm thép ULT: thanh, sợi, cáp, bó cáp Theo cách đặt thép ULT trong cấu kiện: căng trong hay ngoài Theo hình dạng cấu kiện ULT: thẳng hay hình tròn Theo mức độ hạn chế ứng suất kéo trong cấu kiện: ACI 318-2008: loại U (không... chung III III II I trang trang I_12 I_12 1.4 Ưu - khuyết điểm của BTCT ULT Ưu điểm Sử dụng vật liệu cường độ cao Khả năng chống nứt, chống thấm Ứng dụng cho kết cấu nhịp lớn, công trình cao Tỷ số nhịp/chiều dày sàn điển hình: - Sàn thông thường:28:1 - Sàn ứng lực trước: 45:1 Khả năng chống mỏi Mở rộng phạm vi sử dụng kết cấu BTCT lắp ghép và bán lắp ghép Tăng sự ổn định của kết cấu mảnh chịu nén Chương