1.3. Nứt kết cấu bờ tụng cốt thộp do tải trọng
1.3.5. mở rộng vết nứt cho phộp
Vết nứt gõy ra cỏc tỏc hại đối với cấu kiện BTCT nờn cần phải hạn chế. Để hạn chế bề rộng vết nứt trong cấu kiện BTCT thường ta bố trớ cốt thộp dọc chịu kộo vào vựng bờ tụng chịu kộo lớn nhất. Chiều rộng vết nứt phụ thuộc vào ứng suất kộo trong cốt thộp và cỏch bố trớ cốt thộp trong vựng bờ tụng chịu kộo.
Tiờu chuẩn thiết kế cầu hiện hành TCVN 11823-5:2017 quy định: Để khống chế nứt khoảng cỏch cốt thộp thường trong lớp gần nhất với mặt chịu kộo phải thỏa mĩn điều kiện [5]: s = 123000 γ e βsfss − 2dc (mm) (1. 4) ở đõy: βs = 1 + Trong đú: dc 0 7 ( h − dc ) (1. 5) γe dc = hệ số phơi lộ bề mặt
= 1 00 ở nơi cú cỏc điều kiện phoi lộ bề mặt cấp 1 = 0 75 ở nơi cú điều kiện phoi lộ bề mặt cấp 2
= là khoảng cỏch từ trọng tõm cốt thộp chịu kộo lớp ngồi cựng đến thớ bờ tụng chịu kộo ngồi cựng. (mm)
fss = ứng suất kộo xuất hiện trong cốt thộp thường ở trạng thỏi giới hạn sử dụng khụng vượt quỏ 0 60fy (MPa)
Theo ACI318-14 quy định khoảng cỏch tối đa giữa cỏc cốt thộp bề mặt [20]: 280 380 − 2 5cc (mm) fs (1. 6)
cc là chiều dày lớp bờ tụng bảo vệ tớnh từ bề mặt cốt thộp chịu kộo lớp ngồi cựng đến thớ bờ tụng chịu kộo ngồi cựng (mm); fs là ứng suất trong cốt thộp chịu kộo do tải trọng sử dụng gõy ra.
Như vậy đĩ cú những quy định khỏc nhau trong cỏc tiờu chuẩn về việc bố trớ cốt thộp bề mặt để khống chế độ mở rộng vết nứt.
Nhiều mặt cầu bị nứt với chiều rộng vết nứt chỉ 0 05mm đĩ bị rũ rỉ nước do ăn mũn nhanh chúng của cốt thộp và cỏc dầm đỡ tại vị trớ vết nứt. Trong khi khả năng chống ăn mũn của cốt thộp cú thể được tăng cường nhờ lớp phủ epoxy thỡ sự ăn mũn cú thể xảy ra ở những nơi bị bong hoặc cỏc khuyết tật khỏc trong lớp phủ. Trong một mụi trường khắc nghiệt nơi bản mặt cầu bờ tụng chịu tỏc động của cỏc chất ăn mũn và/hoặc nước biển phun/bắn cỏc vết nứt cú chiều rộng nhỏ đến 0 05mm cú thể gõy bất lợi đỏng kể và chỳng phải được bịt kớn để duy trỡ độ bền. Do đú giỏ trị bề rộng vết nứt cho phộp lớn nhất đối với một cấu kiện phụ thuộc vào chức năng của cấu kiện đú và điều kiện mụi trường tiếp xỳc xung quanh [71]. Bảng 1. 2 đưa ra cỏc giỏ trị bề rộng vết nứt cho phộp đối với kết cấu bờ tụng trong cỏc điều kiện mụi trường khỏc nhau được quy định trong Tiờu chuẩn ACI 318-05 của Mỹ [42].
Bảng 1. 2: Bề rộng vết nứt cho phộp theo ACI 318-05.
Theo tiờu chuẩn thiết kế của Nhật Bản giỏ trị giới hạn của bề rộng vết nứt do ăn mũn cốt thộp cú thể được xỏc định tựy thuộc vào điều kiện mụi trường lớp phủ bờ tụng và loại cốt thộp như cho trong Bảng 1. 3. Tuy nhiờn lớp phủ bờ tụng c được sử dụng trong Bảng 1. 3 khụng được vượt quỏ 100mm [66].
Điều kiện mụi trường Bề rộng vết nứt cho phộp (mm)
Khụ hoặc cú màng bảo vệ 0 41
Ẩm khớ hoặc đất ẩm 0 30
Cỏc húa chất làm tan băng 0 18
Nuớc biển hoặc bụi nuớc biển; làm uớt và làm khụ 0 15 Kết cấu chắn nuớc (trừ cỏc ống khụng ỏp) 0 10
s = min
300 280 fs
Bảng 1. 3: Bề rộng vết nứt cho phộp theo Tiờu chuẩn kỹ thuật kết cấu bờ tụng – Phần Thiết kế của Nhật Bản (2007).
Một số quốc gia khỏc như Đan Mạch Thụy Sĩ thường giới hạn chiều rộng vết nứt trờn bản mặt cầu thụng thường là 0 2mm [71].