Phõn loại

Căn cứ vào nguyờn nhõn gõy hao tổn ứng suất, ngườita chiaứng suất hao trong

cốt thộp ứng lực trước ra thành cỏc loại cơ bản dước đõy.

Bảng 3.2. Phõn loại cỏc tổn hao ứng suất

Stt Phương phỏp căng trước Phương phỏp căng sau

1 Do biến dạng đàn hồi của bờ tụng

Nếu cỏc sợi cỏp được căng của bờ

tụng đồng thời thỡ khụng xảy ra hao ứng suất do biến dạng đàn hồi. Nếu

cỏc sợi cỏp được căng lần lượt thỡ sẽ

xảy ra hao ứng suất do biến dạng đàn hồi của bờ tụng

2 Do chựngứng suất trong thộp Do chựngứng suất trong thộp

3 Do co ngút của bờ tụng Do co ngút của bờ tụng

4 Do từ biến nhanh ban đầu của bờ tụng Do từ biến nhanh ban đầu của bờ tụng 5 Khụng tồn tại Do ma sỏt của cốt thộp với thànhống

6 Khụng tồn tại Do biến dạng của neo và sự ộp sỏt cỏc

tấm đệm 7 Do chờnh lệch nhiệt độ giữa cốt thộp và thiết bị căng Do chờnh lệch nhiệt độ giữa cốt thộp và thiết bị căng 8 Bờ tụng bị cốt thộp vũng, hoặc cốt thộp xoắn ốc ộp lừm xuống Bờ tụng bị cốt thộp vũng, hoặc cốt thộp xoắn ốc ộp lừm xuống

1) Do tớnh chựngứng suất của cốt thộp

Hiện tượng chựngứng suất là hiện t ợng ứng suất ban đầu trong cốt thộp ứng lực trướcgiảm bớt theo thời gian trong khi chiều dài của cốt thộp vẫn giữ nguyờn khụng

đổi.

Khi căng bằng phương phỏp cơ học, ứng suất hao (kG/cm2) được tớnh theo cụng thức sau:

Đối với sợi thộp cường độ cao:

(3.5)

Đối với cốt thộp thanh:

(3.6)

Trị số otớnh bằng kG/cm2và khụng kể đến cỏc hao tổn ứng suất. Khi tớnh ch’

nếu ra kết quả õm, thỡ xem như ch= 0.

2) Do sự chờnh lệch nhiệt độ giữa cốt thộp và thiết bị căng (nh)

Ứng suất hao nhxảy ra khi bờ tụngđụng cứng trong điều kiệnđược dưỡng hộ

nhiệtvà đượctớnh theo (3.7): nh= 12,5t (3.7)

Trong đút - sự chờnh lệch nhiệt độ giữa cốt thộp và bệ căng tớnh bằng độ bỏch phõn. Khi khụng đủ số liệu chớnh xỏc cú thể lấyt bằng 65oC.

3) Do sự biến dạng của neo và sự ộp sỏt cỏc tấm đệm (neo)

(3.8)

Trong đú: + L - chiều dài của cốt thộp căng, tớnh bằng mm (trong phươngphỏp

căng trước là khoảng cỏch giữa hai bệ căng, trong phương phỏp căng sau là chiều

dài của cốt thộp nằm trong cấu kiện);

+- tổng số biến dạng của bản thõn neo, của khe hở tại neo, của sự ộp

sỏt cỏc tấm đệm… lấy  theo số liệu thực nghiệm. Khi khụng cú số liệu thực

nghiệm cú thể lấy= 2mm cho mỗi đầu neo.

4) Do sự ma sỏt của cốt thộp với thànhống (ms)

Trong đú:

 e làcơ số lụgarit tự nhiờn;

 k -hệ số xột đến sự chờnh lệch vị trớ đặt ống so với vị trớ thiết kế (bảng 3.3);

 x -chiều dài đoạn ống (tớnh bằng m) kể từ thiết bị căng đầy gần nhất tới tiết

diện tớnh toỏn;

 -hệ số ma sỏt giữa cốt thộp và thànhống (bảng3.3);

 -tổng gúc quay của trục cốt thộp, tớnh bằng radian.

Trongphương phỏp căng trước, nếu cú thiết bị gỏ lắp đặc biệt để tạo độ cong,

thỡmstớnh theo cụng thức trờn với x =0 và = 0,25. Bảng 3.3. Hệ số k vàđể xỏc định sự hao ứng suất ma sỏt Loại ống rónh Trị số k Trị số khi cốt thộp là Bú sợi thộp Thanh cú gờ Ống cú bề mặt kim loại 0,003 0,35 0,40 Ống với bề mặt bờ tụng -Tạo nờn bằng lừi cứng -Tạo nờn bằng lừi mềm 0 0,0015 0,55 0,55 0,65 0,65

5) Do từ biến nhanh ban đầu củabờ tụng (tbn)

Trongphương phỏp căng trước,ứng suất hao này xảy ra ngay sau khi buụng cốt thộp để ộpbờ tụng. Đối với bờ tụng khụ cứng tự nhiờn:

(3.10)

(3.11)

Vớia và b là hệ số phụ thuộc vào mỏc bờ tụng, vớibờ tụng mỏc khụng nhỏ hơn

30 thỡ a =0,6 và b =1,5;bHcú kể đến cỏc ứng suất hao:ch’; neovàms.

6) Do co ngút của bờ tụng (co)

Đối vớibờ tụng nặng, đụng cứng tự nhiờn, trị sốcolấy theo bảng 3.4.

Bảng 3.4. Sự hao ứng suất cotrong cốt thộp do co ngút củabờ tụng, kG/cm2

Mỏc bờ tụng

Phương phỏp căng

Căng trước Căng sau

≥M40 400 300

M50 500 350

Trong phương phỏp căng sau, co cú trị số bộ hơn là vỡ trước khi buụng cốt

thộp, bờ tụng đó co ngút được một phần. Biến dạng co ngút này khụng ảnh hưởng đến sự hao ứng suất trong cốt thộp.

7) Do từ biến củabờ tụng (bt)

Hao tổn do từ biến của bờ tụng xảy ra sau một qỳa trỡnh chịu nộn lõu dài. Đối

với bờ tụng nặng

(3.12)

(3.13) Trong đúk=1 đối với bờ tụngđụng cứng tự nhiờn, k=0,85 đối với bờ tụng dưỡng hộ nhiệt;trị số bHđược lấy bằngbHkhi tớnhứng suất hao do từ biến nhanh.

8) Bờ tụng bị cốt thộp vũng, hoặc cốt thộp xoắn ốc ộp lừm xuống (el)

Cỏc cốt thộp ứng lực trước ộp lừm mặt bờ tụng xuống, do đú đường kớnh vũng thộp giảm đi, gõy ra sự hao ứng suất.

Nếu đường kớnh của cấu kiện <3 m, ứng suất hao lấy bằngel= 300 kG/cm2. Nếu đường kớnh của cấu kiện>3m,ứng suất này khụng đỏng kể, cú thể bỏ qua.

Ngoài cỏcứng suất hao cơ bản trờn đõy, trong một số trường hợp cũn cần phải

kể đến cỏc ứng suất hao do biến dạng của khuụn thộp. Do độ ộp sỏt cỏc khối lắp

ghộp, do kết cấu chịu tải trọng rung động …

Cỏc ứng suất hao được chia thành hai nhúm: Ứng suất hao xảy ra trong quỏ

trỡnh chế tạo cấu kiện cũng như khi ộp bờ tụng h1và ứng suất hao xảy ra sau khi

kết thỳc ộp bờ tụngh2.

 Trongphương phỏp căng trước:

h1=ch+nh+neo+ ms+tbn; (3.14)

h2=co+tb  Trongphương phỏp căng sau:

h1 neo  ms; (3.15)

h2chcotbel

 Trong khi tớnh toỏn, tổng cỏc ứng suất hao tổn: h= h1+ h2phải lấy ớt nhất

Khi thiết kế cỏc cấu kiện bờ tụngứng lực trước, người ta t hường giả thiết tổng

tổn hao ứng suất bằng một tỷ lệ phần trăm của ứng suất ban đầu. Vỡ haoứng suất

phụ thuộc vào nhiều yếu tố như tớnh chất của bờ tụng và thộp, phương phỏp bảo dưỡng, độ lớn của ứng lực trước và phương phỏp ứng lực trước nờn rất khú xỏc định

chớnh xỏc tổng tổn hao ứng suất. Cú thể đưa ra một tỷ lệ điển hỡnh của tổng tổn hao ứng suất trong điều kiện làm việc bỡnh thường như sau:

Bảng 3.5. Tỷ lệ hao ứng suất

Loại hao ứng suất

Tỷ lệ hao ứng suất Phương phỏp căng trước Phương phỏp căng sau Do co ngút đàn hồi và uốn của bờ tụng 4 1 Do từ biến của bờ tụng 6 5 Do co ngút của bờ tụng 7 6 Do chựng ứng suất trong thộp 8 8 Tổng cộng 25 20