Slide bài giảng cấu tạo bê tông cốt thép ứng lực trước

Thực chất của bê tông cốt thép ứng lực trước - Là loại cấu kiện mà khi chế tạo người ta căng cốt thép, nhờ tính chất đàn hồi cốt thép, nó... ưu, nhược điểm + Thép thanh tiết kiệm tb 30%

C U t¹o bª t«ng cèt thÐp ẤU t¹o bª t«ng cèt thÐp

øng lùc tr íc

Ch Ch ương 6 ương 6 ng 6 ng 6

§1 Khái niệm

1 Thực chất của bê tông cốt thép ứng lực trước

- Là loại cấu kiện mà khi chế tạo người ta căng cốt thép, nhờ tính chất đàn hồi cốt thép, nó

2 ưu, nhược điểm

+ Thép thanh tiết kiệm tb 30%

+ Dùng thép c ờng độ cao tiết kiệm 45%

- Tính chống mỏi kết cấu tăng (tăng khả năng chịu tảI Trọng lập lại)

- Cho phép mở rộng khả Năng cấu tạo các kết cấu lắp ghép

b Nhược điểm:

- D mất an toàn do tuột neo hoặc mất lực dính hoặc buông cốt thép đột ngột

- Thiết kế, thi công phức tạp, thiết bị đặc biệt, giám sát kỹ thuật chặt chẽ

- Gây Ư/s cục bộ lớn tại vị trí neo

- Có thể làm cho BT ở phía đối diện bị nứt

Đ2 Phương phỏp gõy ứng lực trước

2 Phương phỏp căng cơ học

a Phương phỏp căng trước (căng trờn bệ)

1 Phương phỏp nhiệt điện

Dùng dòng điện làm nóng chảy và dãn nở côt thép sau đó neo chặt vào bệ hoặc bê tông

C ng tr ớcăng trước

C ng sauăng trước

- Bước 1: Cố định 1 đầu cụt thộp vào bệ, kộo cốt thộp trong giai đoạn đàn hồi, rồi cố định nốt đầu kia vào bệ

- Bước 2: lắp đặt cốt thộp thường #, ghộp coppha và đổ bờ tụng

Phạm vi sử dụng: Cấu kiện thẳng (xà gồ, panen, sản xuất nhiều cấu kiện 1 lỳc)

b Phương pháp căng sau

§3 Các chỉ dẫn cơ bản về cấu tạo

1 Vật liệu

Bê tông:: ≥ 200, chọn mác dựa trên cơ sở:

-Loại tải trọng tác dụng lên kết cấu

-Dùng chèn lấp các khe thi công và bảo vệ neo >B10

- Vữa bơm vào rãnh: >B25, rễ chảy và ít co ngót

Cốt thép:

- Sợi thép cường độ cao: bó sợi, bện kiểu dây thừng, Nhiều cáp bện kiểu dây thừng

- Tính theo cường độ trong giai đoạn chế tạo

- Tính toán cường độ khi buông cốt thép

- Tính toán chịu ép cục bộ tại điểm neo

1.2 TTGH 2:

- Đk sd bình thường

- Kn chống nứt

- Biến dạng

2 Trị số US trong côt thép và bê tông

vị trí đặt lực căng (trên BT)

- Nếu US quá nhỏ thí không hiệu quả, quá lớn thì nhanh ở vào TTGH  Quy phạm:

b

H H

b

S s

E

E n

HK ' n ' '

 mt: hs kể đến sai số của dụng cụ đo





3 Các ƯS hao

- Sau 1 tg sd do nhiều nguyên nhân ƯS trong cốt ƯLT bị giảm

US ban đầu trong thép ULT giảm trong khi chiều dài không đổi

- P 2 gây ULT

- Loại CT

Khi tính nếu  ch < 0 lấy = 0

Khi gây bằng P 2 cơ học:

 Loại 2: Do t0 giữa thép và thiết bị nh (kg/cm2)

Khi đông cứng trong ĐK dưỡng hộ: nh  1 , 25 t0

Khi ko đủ số liệu: t = 65 0 C Khi đông cứng trong Đk bình thường:  nh = 0 0 C

mm L

mm



 

Căng trước: L: k/c giữa 2 bệ

Căng sau: L: chiều dài CT nằm trong CK

: Tổng các biến dạng của neo, khe hở tại neo và sự ép sát các tấm đệm

: Số liệu thực nghiệm, nếu ko có lấy = 4mm (mỗi đầu 2mm)

k – hs xét đến sự sai lêch của thành rãnh với TK (bảng-SGK)

– hs ms giữa thành ống và CT

– (Radian) tổng góc quay của trục thép

x (m) – chiều dài đoạn ống kể từ thiết bị căng gần nhất đến TD tính toán

Trong P 2 căng trước, xảy ra khi buông CT để ép BT

btn , phụ thuộc vào ĐK đông cứng , bH , R 0 , R

Khi

0 0

500

R

a R

bH tbn

a R

bH tbn

bH

0 0

100

 Loại 6: Do co ngót của BT co (kg/cm2)

≤ 400500

≥ 600

400500600

300350500

Đv BT nặng:

Khi

0 0

2000 6

, 0

R

k R

bH tb

 Loại 8: Do BT bị CT vòng hoặc CT xoắn ốc ép lõm el (kg/cm2):

D < 3:  el = 300

D ≥ 3:  el = 0

Ghi chú: trong một số trường hợp phải kể đến bd của CT do sự ép sát các khối lắp ghép,

do chịu tải trọng động

Các US hao được chia làm hai nhóm:

Căng trước:

tb co

h

tbn nh

ch ms

neo h

Căng sau:

el ch

tb co

h

ms neo

cm

kG

h h

h     



§3 Cấu kiện chịu kéo đúng tâm

Cánh hạ của dàn, thăng căng vòm, thàng đường ống dẫn có áp, thành bể trụ tròn

I Các gđ của TTUS

Giai đoạn I.1

Giai đoạn I.2

Với  h1 không kể đến  tbn

 h A H tbn A S tbn A H

N01 0   1    

A bq = A b + n H F H + n s A S

Giai đoạn I.5

Giai đoạn I.6

Đặt tải gây US kéo cho cốt ULT, tải tăng đến

khi mà US nén trước trong BT bị triệt tiêu

Giai đoạn III

Được lấy làm cơ sở để tính toán: không cho phép nứt – GĐI

Theo bề rộng khe nứt – GĐII

R bt,ser R bt,ser

R bt,ser

 Đối với cấu kiện căng sau:

Giai đoạn I.1

Giai đoạn I.4 - căng

Từ giai đoạn I5 như cấu kiện căng trước

II Tính toán cấu kiện chịu kéo đúng tâm

1 Trong giai đọan sử dụng

st s H

H

H R A R A m

N  crc  bt ser b  H H  s s 

ser bt crc R A n A n A A A N

 Tính theo sự mở rộng khe nứt

Điều kiện:

crc s

s s

E

a   

gh crc crc a

s : độ tăng US trước trong côt thép kể từ khi nén trước trong bê tông bị triệt tiêu đến lúc KC chịu tải trọng tiêu chuẩn

H s

c s

A A

N N

N N

N

c

bn s

1

N N

N

c

bn s

N

N

l bt ser s s H H

c crc

 Tính theo sự khép kín khe nứt

gh crc gh crc a

Đk trên thỏa mãn nếu TD đồng thời thỏa mãn 2 ĐK

ser bt

C s

A A

N N

2 Trong giai đọan chế tạo (SGK)

* Tại thớ ngoài cùng miền chịu kéo của Ck cần phải tồn tại US nén trước  b ≥ 10kG/cm 2

§3 Cấu kiện chịu uốn

h n' ' '

b H

h n 



-ser bt H h

H  0    2n R ,



Giai đoạn I5

(giai đoạn trước khi đặt tải)

Giai đoạn II: P

Đối với CK căng sau:

I1  I4

I5 trở đi như CK căng trước

II Tính toán theo c ờng độ trên tiết diện thẳng góc

b b

gh R bx h x R b b h h h R A h a A h a M

2

''

H H H s

s A m R A R bx R b b h R A A R

m m

m

R

R

H H

II Tính toán theo c ờng độ trên tiết diện nghiêng (SGK)

III Tính toán theo c ờng độ ở giai đoạn chế tạo (SGK)