Bg dien-tu-btult

l
b)
PP
N N
l
a)
KÕt cÊu bª t«ng øng lùc tríc
Bài 1. Kh¸i niÖm chung
1. B¶n chÊt cña bª t«ng øng lùc tríc (BT¦LT)
Kh¶ n¨ng chÞu kÐo cña bª t«ng (BT) rÊt kÐm, v× vËy dÔ bÞ nøt trong
qu¸ tr×nh chÞu lùc, khã øng dông cho cÊu kiÖn nhÞp lín. Nh vËy cÇn ph¶i
t¨ng kh¶ n¨ng chèng nøt b»ng çch t¨ng kh¶ n¨ng chÞu kÐo cña BT trong
giai ®o¹n sö dông.
Trong qu¸ tr×nh chÕ t¹o ngêi ta ®· t¹o ra øng suÊt nÐn tríc ban ®Çu t¹i
hÇu hÕt nh÷ng miÒn cña cÊu kiÖn sÏ ph¸t sinh øng suÊt kÐo.
Trong khi bª t«ng cèt thÐp (BTCT) chØ lµ sù kÕt hîp ®¬n thuÇn gi÷a
BT vµ cèt thÐp (CT) ®Ó chóng cïng lµm viÖc mét çch bÞ ®éng th× BT¦LT
lµ sù kÕt hîp mét çch tÝch cùc, cã chñ ý gi÷a BT vµ CT.
Trong cÊu kiÖn BT¦LT, ngêi ta ®Æt vµo mét lùc nÐn tríc t¹o bëi viÖc
kÐo CT råi g¾n chÆt nã vµo BT th«ng qua lùc dÝnh hoÆc neo. Nhê tÝnh
®µn håi, CT cã xu híng co l¹i t¹o nªn lùc nÐn tríc vµ g©y ra øng suÊt nÐn
tríc trong BT. øng suÊt nÐn nµy sÏ triÖt tiªu hay lµm gi¶m øng suÊt kÐo
do t¶i träng sö dông g©y ra, do vËy lµm t¨ng kh¶ n¨ng chÞu kÐo cña BT
vµ lµm h¹n chÕ sù ph¸t triÓn cña vÕt nøt .
¦LT chÝnh lµ viÖc t¹o ra cho kÕt cÊu mét çch cã chñ ý çc øng suÊt
t¹m thêi nh»m t¨ng cêng sù lµm viÖc cña vËt liÖu trong çc ®iÒu kiÖn sö
dông kh¸c nhau. Nãi çch kh¸c, tríc khi cÊu kiÖn chÞu t¶i träng sö dông,
CT ®· bÞ c¨ng tríc, cßn BT ®· bÞ nÐn tríc.
H×nh 1.1. Sù lµm viÖc cña dÇm BTCT¦LT
a) Khi chÞu lùc nÐn N ®Æt ë ®Çu dÇm
b) Khi chÞu t¶i träng sö dông P
BT¦LT ®· trë thµnh mét sù kÕt hîp lý tëng gi÷a hai lo¹i vËt liÖu hiÖn ®¹i
cã cêng ®é cao.
1

HiÖu qu¶ cña ¦LT kh«ng t¨ng kh¶ n¨ng chÞu lùc mµ chØ t¨ng kh¶ n¨ng
lµm viÖc BTCT trong giai ®o¹n sö dông, cßn trong giai ®o¹n ph¸ ho¹i th×
nh cÊu kiÖn BTCT thêng.
2. So s¸nh BT¦LT víi BTCT
Sù kh¸c biÖt lín nhÊt gi÷a hai lo¹i vËt liÖu trªn chÝnh lµ viÖc sö dông
vËt liÖu cêng ®é cao trong BT¦LT. Sù xuÊt hiÖn cña BT¦LT - víi tÝnh hîp
lý, kinh tÕ vµ kh¶ n¨ng thÝch øng cho çc c«ng tr×nh ®Æc biÖt, mçi lo¹i
vËt liÖu cã nh÷ng u, khuyÕt ®iÓm vµ ph¹m vi ¸p dông riªng cña nã, thÓ
hiÖn trong çc khÝa c¹nh sau:
2.1. §é an toµn
Khi ®îc thiÕt kÕ theo çc tiªu chuÈn hiÖn hµnh, kÕt cÊu BT¦LT cã kh¶
n¨ng chÞu t¶i giíi h¹n t¬ng ®¬ng, thËm chÝ cao h¬n mét chót so víi BTCT.
Çc thÝ nghiÖm cho thÊy dÇm BT¦LT cã ®é vâng ®¸ng kÓ tríc khi bÞ ph¸
ho¹i, nh vËy sÏ cho ngêi sö dông nh÷ng c¶nh b¸o râ rÖt tríc khi kÕt cÊu bÞ
ph¸ ho¹i. Kh¶ n¨ng chÞu t¶i träng ®éng, t¶i träng lÆp gi÷a hai lo¹i vËt liÖu
lµ t¬ng ®¬ng,
Do h¹n chÕ ®îc vÕt nøt vµ sö dông BT chÊt lîng cao nªn kh¶ n¨ng
chèng ¨n mßn cña BT¦LT lµ cao h¬n BTCT, nhng mét khi ®· xuÊt hiÖn vÕt
nøt th× qu¸ tr×nh ¨n mßn trong BT¦LT sÏ diÔn biÕn nhanh h¬n.
ThÐp cêng ®é cao nh¹y c¶m víi nhiÖt ®é lín h¬n so víi CT thêng nªn
BT¦LT cã kh¶ n¨ng chÞu löa h¹n chÕ h¬n, tuy nhiªn do çp ¦LT thêng ®îc
bè trÝ theo d¹ng cong nªn t¹i mét sè vÞ trÝ trªn cÊu kiÖn, BT¦LT cã u thÕ
h¬n vÒ líp bª t«ng b¶o vÖ.
Do cã cêng ®é vËt liÖu cao h¬n, tiÕt diÖn thanh m¶nh h¬n, kÕt cÊu
BT¦LT ®ßi hái ph¶i ®îc chó ý nhiÒu h¬n trong çc kh©u thiÕt kÕ, thi c«ng
vµ l¾p dùng.
Tuæi thä cña kÕt cÊu BT¦LT kh«ng thua kÐm so víi BTCT.
2.2. TÝnh kinh tÕ
§Ó chÞu ®îc cïng mét t¶i träng, BT¦LT sö dông mét khèi lîng BT vµ
thÐp Ýt h¬n, do sö dông ®îc cÊu kiÖn thanh m¶nh, gi¶m träng lîng b¶n
th©n, nªn BT¦LT tiÕt kiÖm ®îc vËt liÖu cho çc bé phËn kÕt cÊu kh¸c nh
mãng, cét v.v., víi cÊu kiÖn ®óc s½n, ®iÒu ®ã lµm gi¶m chi phÝ vËn
chuyÓn vµ l¾p dùng.
Tuy nhiªn vËt liÖu cêng ®é cao sÏ cã gi¸ thµnh ®¬n vÞ cao h¬n, mÆt
kh¸c BT¦LT l¹i sö dông nhiÒu thiÕt bÞ chuyªn dông nh neo, çp, v÷a v.v.,
viÖc gia c«ng, chÕ t¹o cèp pha phøc t¹p h¬n. Chi phÝ thiÕt kÕ, gi¸m s¸t thi
c«ng, chi phÝ nh©n c«ng cho mét ®¬n vÞ khèi lîng c«ng viÖc còng cao
h¬n. Tuú thuéc vµo kinh nghiÖm, tr×nh ®é cña ®¬n vÞ thi c«ng mµ khèi l-
îng c«ng viÖc ph¸t sinh còng cã thÓ nhiÒu h¬n.
2

Nãi chung BT¦LT tá ra cã hiÖu qu¶ kinh tÕ h¬n cho kÕt cÊu nhÞp lín,
chÞu t¶i träng nÆng, çc cÊu kiÖn ®iÓn h×nh ®îc thi c«ng hµng lo¹t vµ
cÊu kiÖn ®óc s½n hoÆc kÕt cÊu liªn hîp.
2.3. Ph¹m vi ¸p dông
Nhê viÖc sö dông vËt liÖu cêng ®é cao, BT¦LT thÝch hîp víi kÕt cÊu
nhÞp lín, chÞu t¶i träng nÆng. Do cã thÓ sö dông tiÕt diÖn thanh m¶nh
nªn kÕt cÊu BT¦LT ®¸p øng ®îc çc yªu cÇu mü quan. BT¦LT còng phï hîp
víi cÊu kiÖn ®óc s½n h¬n do cã träng lîng nhá h¬n.
2.4. KhuyÕt ®iÓm cña BTCT ¦LT:
BTCT ¦LT cã nh÷ng nhîc ®iÓm cÇn ®îc lu ý trong qu¸ tr×nh chÕ t¹o vµ
sö dông nh:
- ¦LT kh«ng nh÷ng g©y ra çc øng suÊt nÐn mµ cßn cã thÓ g©y ra
øng suÊt kÐo ë phÝa ®èi diÖn lµm BT cã thÓ bÞ nøt.
- ViÖc chÕ t¹o BTCT ¦LT cÇn cã thiÕt bÞ ®Æc biÖt, cã nh©n c«ng
lµnh nghÒ vµ cã sù kiÓm so¸t chÆt chÏ vÒ kü thuËt nÕu kh«ng cã thÓ sÏ
lµm mÊt øng lùc tríc do tuét neo, do mÊt lùc dÝnh.
- B¶o ®¶m an toµn lao ®éng còng cÇn ®Æc biÖt lu ý.
3. Ph©n lo¹i BT ¦LT
Cã nhiÒu çch ph©n lo¹i BT¦LT tuú thuéc vµo ®Æc ®iÓm thiÕt kÕ vµ
ph¬ng ph¸p thi c«ng.
3.1. Theo thêi ®iÓm c¨ng cèt thÐp t¹o ¦LT: Ph¬ng ph¸p c¨ng tríc vµ ph¬ng
ph¸p c¨ng sau.
Víi ph¬ng ph¸p c¨ng tríc, hÖ thèng t¹o ¦LT bao gåm hai khèi neo ®Æt
çch nhau mét kho¶ng çch nµo ®ã, thÐp ¦LT ®îc c¨ng gi÷a hai khèi neo
nµy tríc khi ®æ BT, lùc c¨ng ®îc t¹o bëi çc kÝch thuû lùc. Sau khi BT ®ñ
cêng ®é, çc ¸p lùc kÝch ®îc th¶ ra, truyÒn ¦LT cho bª t«ng.
Víi ph¬ng ph¸p c¨ng sau, thÐp ¦LT ®îc ®Æt s½n trong cÊu kiÖn, khi BT
®ñ cêng ®é, thÐp ¦LT ®îc c¨ng vµ neo vµo ®Çu cuèi cña cÊu kiÖn.
3.2. Theo vÞ trÝ bè trÝ çp ¦LT: Ph¬ng ph¸p c¨ng trong vµ c¨ng ngoµi.
Ph¬ng ph¸p c¨ng trong lµ çch c¨ng tríc thÐp ¦LT n»m trong bª t«ng nh
®· ®Ò cËp tíi ë trªn.
Khi thÐp ¦LT n»m bªn ngoµi cÊu kiÖn, ta cã ph¬ng ph¸p c¨ng ngoµi.
Ngoµi ra cã thÓ t¹o ¦LT bëi çc t¸c nh©n kh¸c bªn ngoµi cÊu kiÖn, vÝ dô
nh ®èi víi çc kÕt cÊu siªu tÜnh nh dÇm liªn tôc, khung, vßm v.v., b»ng
çch chuyÓn vÞ cìng bøc gèi tùa cã thÓ t¹o nªn øng suÊt tríc nh»m ®iÒu
chØnh hîp lý sù ph©n bè néi lùc trong kÕt cÊu.
3

3.3. Theo møc ®é h¹n chÕ øng suÊt kÐo trong cÊu kiÖn trong giai ®o¹n
sö dông: øng lùc toµn phÇn vµ øng lùc mét phÇn.
øng lùc toµn phÇn nghÜa lµ cÊu kiÖn ®îc thiÕt kÕ sao cho kh«ng xuÊt
hiÖn øng suÊt kÐo khi chÞu t¶i träng sö dông.
NÕu díi t¸c dông cña t¶i träng sö dông, sau khi ¦LT vÉn cã øng suÊt
kÐo ®îc khèng chÕ trong cÊu kiÖn, ngêi ta gäi ®ã lµ øng lùc mét phÇn.
3.4. Theo ®Æc ®iÓm cña çp ¦LT: Çp ¦LT dÝnh kÕt (bonded) vµ kh«ng
dÝnh kÕt (unbonded).
Çp ¦LT dÝnh kÕt lµ lo¹i çp cã sù b¸m dÝnh víi bª t«ng xung quanh däc
theo chiÒu dµi cña nã.
Çp kh«ng dÝnh kÕt ph¶i ®îc b¶o vÖ khái sù ¨n mßn b»ng çc líp m¹
hoÆc bëi mét líp b«i tr¬n chèng dÝnh, nã thêng ®îc bäc bëi èng chÊt dÎo
®Ó tr¸nh sù b¸m dÝnh víi bª t«ng xung quanh.
3.5. Theo viÖc ®Æt çp ¦LT trong cÊu kiÖn: øng lùc th¼ng vµ øng lùc
vßng.
§èi víi çc cÊu kiÖn cã d¹ng th¼ng nh dÇm, sµn v.v., tuy r»ng b¶n th©n
çc sîi çp ®îc ®Æt theo h×nh parabol nhng chóng kh«ng bÞ uèn cong trªn
mÆt b»ng, v× vËy ®îc gäi lµ øng lùc th¼ng.
§èi víi çc kÕt cÊu cã tiÕt diÖn d¹ng trßn nh sil«, bÓ chøa v.v., çc çp
¦LT ®îc ®Æt theo chu vi cña cÊu kiÖn, do vËy gäi lµ øng lùc vßng.
4. Sù h×nh thµnh vµ ph¸t triÓn cña BT ¦LT
N¨m 1886, Jackson (San Francisco) ®· buéc chÆt çc sîi d©y thÐp vµo
BT khi thi c«ng sµn nhµ b»ng ph¬ng ph¸p cuèn vßm. N¨m 1888, Doehring
(§øc) còng ®· t¹o nªn lùc kÐo tríc vµo kim lo¹i ®Æt trong BT tríc khi chÊt
t¶i cho b¶n sµn, tuy nhiªn ®· kh«ng ®¹t ®îc thµnh c«ng do viÖc øng lùc
trong CT sím bÞ mÊt m¸t do sù co ngãt vµ tõ biÕn cña BT. N¨m 1908,
Steiner (Mü) ®· ®Ò xuÊt viÖc gia cêng çc sîi CT sau khi x¶y ra co ngãt vµ
tõ biÕn cña BT, nh»m phôc håi mét phÇn çc øng lùc ®· bÞ mÊt m¸t. N¨m
1925, Dill (Nebraska) ®· sö dông çc thanh CT ®îc s¬n phñ nh»m tr¸nh lùc
dÝnh víi BT, sau khi ®æ BT, çc thanh CT ®îc kÐo vµ neo vµo BT b»ng
çc ®ai èc, tuy nhiªn ph¬ng ph¸p nµy ®· kh«ng ®îc ¸p dông v× nh÷ng lý do
kinh tÕ.
N¨m 1928, sù ph¸t triÓn cña BT¦LT hiÖn ®¹i thùc sù ®îc khëi ®Çu bëi
E. Freyssinet (Ph¸p) víi viÖc sö dông çc sîi thÐp ULT cã cêng ®é cao, tuy
nhiªn ph¬ng ph¸p thùc hµnh ®Çu tiªn ®îc t×m ra bëi E. Hoyer (§øc). Víi
ph¬ng ph¸p nµy çc sîi thÐp ®îc c¨ng gi÷a hai bÖ neo ®Æt çch nhau vµi
chôc mÐt tríc khi ®óc mét vµi cÊu kiÖn trong çc khu«n ®Æt gi÷a hai khèi
neo, khi BT ®¹t ®ñ cêng ®é, sîi thÐp ®îc c¾t khái neo vµ sÏ g©y nªn ¦LT
trong çc cÊu kiÖn ®ã.
4

KÓ tõ khi ph¬ng ph¸p ¦LT b»ng çc thiÕt bÞ neo ®îc ph¸t minh, BT¦LT
thùc sù ®îc øng dông réng r·i bëi ®é tin cËy vµ tÝnh kinh tÕ cña nã. N¨m
1939, Freyssinet ®· ph¸t triÓn çc neo cã d¹ng nªm h×nh c«n vµ çc kÝch
thuû lùc hai chiÒu, võa kÐo cèt thÐp, võa ®Èy cho çc nªm d¹ng c«n lång
vµo nhau t¹o nªn mét kiÓu neo rÊt ch¾c ch¾n.
Tõ n¨m 1945, sau chiÕn tranh thÕ giíi thø hai vµ sù khan hiÕm cña
thÐp x©y dùng ë ch©u ¢u, víi ®Æc ®iÓm lµ sö dông Ýt thÐp h¬n, BT¦LT
®· trë thµnh mét vËt liÖu x©y dùng ®ãng vai trß quan träng. Tõ ®ã cho
®Õn nay, cïng víi qu¸ tr×nh kh«ng ngõng ®îc nghiªn cøu vµ ph¸t triÓn,
BT¦LT ®· ®îc c«ng nhËn nh mét gi¶i ph¸p hoµn toµn tin cËy, an toµn, kinh
tÕ vµ ®· ®îc øng dông réng r·i trong x©y dùng.
5

Bài 2. Çc ph¬ng ph¸p t¹o ¦LT
1. Ph¬ng ph¸p c¨ng tríc: (Ph¬ng ph¸p c¨ng trªn bÖ)
- Cèt thÐp ¦LT ®îc neo mét ®Çu cè ®Þnh vµo bÖ cßn ®Çu kia ®îc kÐo
ra víi lùc kÐo N. Díi t¸c dông N, cèt thÐp ®îc kÐo trong giíi h¹n ®µn håi vµ
sÏ d·n dµi ra mét ®o¹n 1∆ , ®iÓm B cña thanh ®îc dÞch chuyÓn sang
®iÓm B1, ®Çu cßn l¹i cña cèt thÐp ®îc cè ®Þnh vµo bÖ. TiÕp ®ã ®Æt çc
CT th«ng thêng kh¸c råi ®æ BT. §îi cho BT ®«ng cøng vµ ®¹t cêng ®é
cÇn thiÕt R0 th× th¶ çc cèt thÐp ¦LT rêi khái bÖ (gäi lµ bu«ng cèt thÐp).
Nh mét lß xo bÞ kÐo c¨ng, çc CT nµy cã xu híng co ng¾n l¹i vµ th«ng qua
lùc dÝnh gi÷a nã víi BT trªn suèt chiÒu dµi cña cÊu kiÖn, cÊu kiÖn sÏ bÞ
nÐn víi gi¸ trÞ b»ng lùc N ®· dïng khi kÐo cèt thÐp (cã trõ ®i bít çc hao
øng suÊt sÏ kÓ ®Õn ë phÇn sau). (H×nh 2.1)
e0
l
P
l
4
2
B B1
3
1
e0
6
5
N N
H×nh : S¬ ®å phu¬ng ph¸ p c¨ ng truí c
a) Truí c khi bu«ng cèt thÐp øng lùc truí c. b) Sau khi bu«ng cèt thÐp øng lùc truí c.
1-cèt thÐp øng lùc truí c, 2- bÖc¨ ng, 3- v¸ n khu«n, 4- thiÕt bÞkÐo thÐp,
5- thiÕt bÞcè ®Þnh cèt thÐp øng lùc truí c, 6- trôc trung t©m.
H×nh 2.1. S¬ ®å ph¬ng ph¸p c¨ng tríc
- §Ó t¨ng thªm lùc dÝnh gi÷a BT vµ CT, ngêi ta thêng dïng cèt thÐp ¦LT
lµ cèt thÐp cã gê, cèt thÐp tr¬n ®îc xo¾n l¹i hoÆc ë hai ®Çu cã cÊu t¹o
nh÷ng mÊu neo ®Æc biÖt (H×nh 2.2).
6

2d 4d
d
§o¹ n thÐp
d
4d 10mm
2,5d
Vßng ®Öm
d
a)
6db)
d
d2 5mm
2d
d
2d-20d
1,5d+2d1+3mm
c)
5mm
5mm
d)
d=35-50mm
δ=3-4mm
H×nh : Neo cèt thÐp trong phu¬ng ph¸ p c¨ ng truí c
a) hµn ®o¹ n thÐp ng¾n hay vßng ®Öm, b) gen ç c gê xo¾n èc,
c) neo lo¹ i vßng, d) neo lo¹ i èng.
H×nh 2.2. Neo cèt thÐp trong ph¬ng ph¸p c¨ng tríc
- Ph¬ng ph¸p c¨ng tríc u viÖt ®èi víi nh÷ng cÊu kiÖn s¶n xuÊt hµng lo¹t
trong nhµ m¸y. Mét lÇn c¨ng cèt thÐp cã thÓ ®óc ®îc nhiÒu cÊu kiÖn
(dÇm, panen,...). Còng cã thÓ sö dông v¸n khu«n thÐp lµm bÖ c¨ng.
2. Ph¬ng ph¸p c¨ng sau: (Ph¬ng ph¸p c¨ng trªn bªt«ng)
- Tríc hÕt ®Æt çc CT th«ng thêng vµ çc èng gen ®Ó t¹o çc r·nh däc
råi ®æ BT. Khi BT ®¹t ®Õn cêng ®é nhÊt ®Þnh R0 th× tiÕn hµnh luån vµ
c¨ng cèt thÐp ¦LT tíi øng suÊt qui ®Þnh. Sau khi c¨ng xong, cèt thÐp ¦LT
®îc neo chÆt vµo ®Çu cÊu kiÖn. Th«ng qua çc neo ®ã, cÊu kiÖn sÏ bÞ
nÐn b»ng lùc ®· dïng khi kÐo c¨ng CT. TiÕp ®ã ngêi ta b¬m v÷a vµo trong
èng r·nh ®Ó b¶o vÖ CT khái bÞ ¨n mßn vµ t¹o ra lùc dÝnh gi÷a BT vµ CT,
®ã lµ lo¹i BTCT ¦LT cã dÝnh b¸m.(H×nh 2.3).
4
NN
e0
2
1
3
a)
N N
e0
5
7
b
h
b)
Neo
èng r· nh vµcèt thÐp
èng chuyÓn huí ng
c)
H×nh : S¬ ®å phu¬ng ph¸ p c¨ ng sau
a) trong qu¸ tr×nh c¨ ng, b) sau khi c¨ ng, c) biÖn ph¸ p c¨ ng ngoµi.
1- cèt thÐp øng lùc truí c, 2- cÊu kiÖn BTCT, 3- èng r· nh,
4- thiÕt bÞkÝch, 5- neo, 6- trôc trung t©m, 7- trôc trung hoµ.
H×nh 2.3. S¬ ®å ph¬ng ph¸p c¨ng sau
7

Trong çc sµn ph¼ng, ngêi ta cßn dïng lo¹i BTCT ¦LT kh«ng dÝnh b¸m,
CT (thêng lµ çp 7 sîi) ®îc ®Æt trong nh÷ng èng nhùa ®Æc biÖt cã chøa
®Çy mì chèng gØ. èng nhùa chøa CT ®îc ®Æt cïng lóc víi viÖc ®Æt CT
thêng. Sau khi ®æ BT vµ BT ®ñ cêng ®é ngêi ta c¨ng CT, neo CT vµ ®æ
BT b¶o vÖ ®Çu neo. Cèt thÐp n»m trong èng mì nªn gi÷a BT vµ CT kh«ng
cã lùc dÝnh.
- Mét d¹ng kh¸c cña ph¬ng ph¸p c¨ng sau lµ c¨ng ngoµi. CT vµ èng r·nh
n»m phÝa ngoµi tiÕt diÖn BT. Cèt thÐp c¨ng ngoµi thÝch hîp víi viÖc gia
cêng vµ söa ch÷a kÕt cÊu.
- §Ó b¶o ®¶m tèt sù truyÒn lùc nÐn lªn cÊu kiÖn, ngêi ta chÕ t¹o çc
lo¹i neo ®Æc biÖt nh neo Freyssinet (neo bã sîi thÐp khi dïng kÝch 2
chiÒu), neo kiÓu cèc, hoÆc nhiÒu lo¹i neo kh¸c n÷a.
- Ph¬ng ph¸p c¨ng sau ®îc sö dông thÝch hîp ®Ó chÕ t¹o çc cÊu kiÖn
mµ yªu cÇu ph¶i cã lùc nÐn BT t¬ng ®èi lín hoÆc çc cÊu kiÖn ph¶i ®æ
BT t¹i chç.
Quy tr×nh thi c«ng cÊu kiÖn BT¦LT theo ph¬ng ph¸p c¨ng sau h×nh sau.
H×nh2.4. C¨ng vµ neo thÐp ¦LT trong ph¬ng ph¸p c¨ng sau
8

3. Çc thiÕt bÞ sö dông trong hÖ thèng t¹o ¦LT
ThiÕt bÞ neo cho ph¬ng ph¸p c¨ng sau
Cã ba d¹ng thiÕt bÞ neo c¬ b¶n ®îc sö dông ®Ó neo çp ¦LT vµo bª t«ng:
- Sö dông nªm nh»m kÑp chÆt çp ë hai ®Çu cÊu kiÖn.
- Sö dông bul«ng vµ ®inh t¸n b¾t trùc tiÕp vµo ®Çu çp.
- Cuén çp theo vßng ë trong bª t«ng.
Trong thùc tÕ, d¹ng neo thø nhÊt ®· ph¸t triÓn thµnh mét sè hÖ
thèng neo phæ biÕn vµ ®¸ng tin cËy, trong ®ã cã hÖ thèng neo
Freyssinet.
Cã 4 d¹ng thiÕt bÞ c¨ng thÐp thêng ®îc sö dông sau:
- C¨ng b»ng thiÕt bÞ c¬ khÝ: bao gåm bé truyÒn lùc ®ßn b¶y, bé
truyÒn lùc sè kÕt hîp víi bÖ rßng räc cã hoÆc kh«ng cã b¸nh r¨ng vµ m¸y
cuèn sîi. Nh÷ng thiÕt bÞ nµy ®îc sö dông chñ yÕu ®Ó s¶n xuÊt çc cÊu
kiÖn bª t«ng ¦LT s¶n xuÊt t¹i nhµ m¸y víi quy m« lín.
- C¨ng b»ng kÝch thuû lùc: kÝch thuû lùc lµ mét thiÕt bÞ ®¬n gi¶n ®îc
sö dông réng r·i. Çc kÝch thuû lùc th«ng dông cã lùc c¨ng kho¶ng tõ
5÷100 tÊn, çc kÝch thuû lùc lín cho lùc c¨ng tõ 200÷600 tÊn. Víi kÝch
thuû lùc, ®iÒu quan träng nhÊt lµ lùc c¨ng cÇn ®îc ®o mét çch chÝnh x¸c
b»ng ®ång hå ¸p lùc trong suèt qu¸ tr×nh c¨ng.
- C¨ng b»ng nguyªn lý ®iÖn häc: Çc thanh thÐp trßn tr¬n ®îc phñ mét
líp vËt liÖu dÔ nung ch¶y nh Sulfur hoÆc hîp kim cã ®é nung ch¶y thÊp,
®îc ®Æt s½n trong BT vµ cã ®Çu chê ®îc ren ë ngoµi ®Çu cÊu kiÖn. Sau
khi ®æ BT, cho mét dßng ®iÖn cã ®iÖn thÕ thÊp vµ cêng ®é cao ®i qua
çc thanh thÐp, thanh thÐp bÞ nung nãng vµ gi·n dµi, çc ®ai èc ®îc siÕt
chÆt vµo çc ®Çu chê vµ tú vµo cÊu kiÖn th«ng qua çc vßng ®Öm cøng
vµ t¹o nªn ¦LT khi thanh thÐp nguéi ®i. Ngêi ta cã thÓ t¹o ra sù chªnh lÖch
nhiÖt ®é ®Õn 400o
C vµ nhËn ®îc øng suÊt tríc kho¶ng 800 kG/cm2
(cha
kÓ hao øng suÊt x¶y ra sau khi c¨ng).
- C¨ng b»ng nguyªn lý ho¸ häc: nguyªn lý cña hÖ thèng nµy dùa vµo
ph¶n øng ho¸ häc x¶y ra trong xi m¨ng tr¬ng në bao bäc quanh thÐp vµ
lµm cho thÐp gi·n ra. KÕt qu¶ lµ BT bÞ nÐn vµ CT bi kÐo. Trong thùc tÕ
rÊt khã khèng chÕ chÝnh x¸c ®é d·n në cña BT, do vËy c«ng nghÖ nµy
cßn cha ®îc ¸p dông vµo thùc tÕ s¶n xuÊt.
4. Mét sè biÖn ph¸p kh¸c g©y øng suÊt tríc:
- §èi víi nh÷ng kÕt cÊu cã d¹ng h×nh trô trßn chÞu ¸p lùc híng tõ phÝa
trong ra ngoµi nh bÓ chøa, èng dÉn níc cã ¸p,..., ¦LT theo ph¬ng vßng ®îc
t¹o ra b»ng çch quÊn xung quanh trô trßn mét sîi thÐp ®· ®îc c¨ng b»ng
ph¬ng ph¸p c¬ häc.
9

- Khi nhiÖt ®é t¨ng lªn cèt thÐp sÏ gi·n dµi ra. NÕu cho mét dßng ®iÖn
cêng ®é thÊp ch¹y qua thanh thÐp, nã sÏ nãng lªn vµ gi·n ra, khi ®ã neo 2
®Çu thanh thÐp l¹i råi ng¾t dßng ®iÖn, thanh thÐp nguéi ®i vµ cã xu híng
co ng¾n l¹i. Do ®· bÞ neo chÆt hai ®Çu nªn trong thanh thÐp sÏ cã øng
suÊt kÐo.
10

Bài 3. C¸c chØ dÉn vÒ cÊu t¹o
1. VËt liÖu cho BT¦LT
1.1. Bª t«ng:
Bª t«ng dïng trong cÊu kiÖn bª t«ng ¦LT thêng lµ bª t«ng nÆng vµ lµ BT
cêng ®é cao.
ViÖc lùa chän cÊp ®é bÒn bª t«ng phô thuéc nhiÒu yÕu tè:
+ D¹ng, lo¹i vµ ®êng kÝnh cèt thÐp c¨ng.
+ Dïng neo hay kh«ng dïng neo.
+ Yªu cÇu chèng nøt cña kÕt cÊu.
VÝ dô: NÕu dïng sîi thÐp 5φ≤ ⇒ dïng cÊp ®é bÒn ≥ B20.
NÕu dïng sîi thÐp 6φ ⇒ dïng cÊp ®é bÒn ≥ B30.
Ngoµi ra viÖc lùa chän cÊp ®é bÒn cña bª t«ng cßn phô thuéc vµo c-
êng ®é mµ nã cÇn ph¶i cã khi b¾t ®Çu g©y ¦LT, còng nh vµo lo¹i t¶i träng
t¸c dông lªn cÊu kiÖn.
Th«ng thêng víi kÕt cÊu nhÞp lín nh dÇm, dµn.. nªn dïng bª t«ng cã
cÊp ®é bÒn kh«ng nhá h¬n B30.
Quy ®Þnh sö dông cÊp ®é bÒn cña bª t«ng ®èi víi kÕt cÊu bª t«ng ¦LT
®îc lÊy theo b¶ng 1.
B¶ng1. Qui ®Þnh sö dông cÊp ®é bÒn cña bª t«ng ®èi víi kÕt cÊu ¦LT
Lo¹i vµ nhãm cèt thÐp c¨ng
CÊp ®é bÒn cña bª t«ng
kh«ng thÊp h¬n
1. ThÐp sîi nhãm:
B-II (cã neo) B20
Bp-II (kh«ng cã neo) cã
®êng kÝnh:
≤ 5 mm B20
≥ 6 mm B30
K-7 vµ K-19 B30
2. ThÐp thanh kh«ng cã neo, cã ®êng
kÝnh:
+ tõ 10 mm ®Õn 18
mm, nhãm
CIV, A-IV B15
A-V B20
A-VI vµ Ат-VII B30
+ ≥ 20 mm, nhãm CIV, A-IV B20
A-V B25
A-VI vµ Ат-VII B30
1.2. ThÐp:
11

- Trong BTCT ¦LT cÇn dïng thÐp cêng ®é cao v× trong qu¸ tr×nh chÕ
t¹o vµ sö dông mét phÇn øng suÊt c¨ng ban ®Çu gi¶m ®i. Tèt nhÊt lµ dïng
sîi thÐp cêng ®é cao. MÆt kh¸c do ®êng kÝnh sîi thÐp kh¸ bÐ (3-8mm)
nªn sè lîng sîi thÐp trong cÊu kiÖn kh¸ nhiÒu ⇒ khã kh¨n trong viÖc bè
trÝ. §Ó kh¾c phôc , dïng çc bã bÖn d©y thõng hoÆc bã sîi kh«ng bÖn.
H×nh3.1. Çp 7 sîi
+ Lo¹i bã bÖn d©y thõng, ®îc chÕ t¹o tõ çc sîi cã ®êng kÝnh tõ 3-
6mm. Bã bÖn b¶y sîi víi 1 sîi th¼ng ë gi÷a vµ 6 sîi xo¾n xung quanh gäi
lµ çp 7 sîi vµ rÊt phæ biÕn (H×nh 3.1). Çp 7 sîi thêng ®îc chÕ t¹o tõ sîi
5φ , 6φ , khi cÇn thiÕt cã thÓ ghÐp 6 çp 7 sîi vµo mét èng r·nh ®Ó t¹o
lùc c¨ng lín h¬n. HiÖn nay ViÖt Nam thêng sö dông çp 7 sîi s¶n xuÊt theo
Tiªu chuÈn ASTM A-416 cña Mü víi 2 lo¹i çp cã cêng ®é giíi h¹n nhá nhÊt
lµ 1720 MPa vµ 1860 MPa.
+ Lo¹i çp bã sîi thÐp kh«ng bÖn, thêng gåm nhiÒu sîi thÐp ®Æt
song song víi nhau theo chu vi vßng trßn vµ ®îc tùa lªn çc ®o¹n lß xo
®Æt çch nhau kho¶ng 1m. Sè sîi trong mét bã phô thuéc vµo sè chªm
trªn kÝch (mçi chªm gi÷ ®îc 2 sîi). Thêng dïng bã 12, 18, 24 sîi.
a)
2
3
4
1
b)
1
2
3
4
c)
H×nh : Ç c chÕphÈm sî i thÐp.
a) thÐp bÖn, b) bã sî i kh«ng bÖn, c) bã sî i gåm s¸ u d©y thÐp bÖn, mçi d©y b¶y sî i.
1- sî i thÐp 5, 2- sî i thÐp 1 quÊn ngoµi bã sî i, 3- thµnh èng r· nh, 4- cÊu kiÖn.
1
2
3
H×nh : Gia cè khu vùc neo.
1- bã sî i thÐp, 2- luí i thÐp gia cè, 3- t¨ ng thª m kÝch thuí c tiÕt diÖn
(lí p bª t«ng b¶o vÖ) ë miÒn gÇn neo.
H×nh3.2. Çc chÕ phÈm sîi thÐp
12

- Ngoµi ra cã thÓ dïng cèt thÐp thanh cã gê tõ nhãm thÐp çn nãng lo¹i
A-IV vµ lo¹i gia c«ng nhiÖt AT -IV trë lªn.
- Th«ng thêng khi chiÒu dµi díi 12m nªn dïng çc lo¹i thÐp thanh, cßn
khi >12m nªn dïng çc sîi thÐp cêng ®é cao vµ d©y çp. Khi cÊu kiÖn lµm
viÖc trong çc ®iÒu kiÖn ®Æc biÖt nh díi ¸p lùc cña h¬i, cña chÊt láng,
cña vËt liÖu h¹t nªn dïng çc sîi thÐp cêng ®é cao vµ thÐp thanh nhãm A-
V vµ AT-V trë lªn.
1.3. Çc vËt liÖu kh¸c:
Ngoµi çc vËt liÖu chÝnh lµ bª t«ng vµ thÐp cêng ®é cao, cßn cã
nh÷ng vËt liÖu phô kh¸c ®îc sö dông cho BT ¦LT c¨ng sau.
Víi lo¹i çp ¦LT dÝnh kÕt, cÇn ph¶i cã èng gen t¹o lç ®Æt çp. èng gen
cã thÓ ®îc chÕ t¹o b»ng t«n m¹ kÏm hoÆc b»ng chÊt dÎo, èng ®îc ®Æt
s½n trong cÊu kiÖn tríc khi ®æ BT, èng ph¶i ®¶m b¶o ®é bÒn, kh«ng bÞ
h h¹i trong khi thi c«ng, ®¶m b¶o kÝn vµ kh«ng cã ph¶n øng víi thÐp, BT.
Sau khi hoµn thµnh viÖc c¨ng çp, v÷a xim¨ng víi mét cÊp phèi qui
®Þnh ®îc b¬m vµo tõ ®Çu neo th«ng qua çc èng ®Æt s½n víi ¸p lùc
0,3÷0,5 MPa. V÷a b¬m cã t¸c dông t¹o sù dÝnh kÕt vµ chèng ¨n mßn cho
çp. V÷a ph¶i cã m¸c kh«ng nhá h¬n 30 MPa vµ ph¶i dÔ ch¶y, Ýt co ngãt.
Víi lo¹i çp ¦LT kh«ng dÝnh kÕt, çp ®îc bäc bëi vá bäc chÊt dÎo tæng
hîp hoÆc líp giÊy ®Æc biÖt. Líp vá bäc ph¶i ®¶m b¶o tÝnh n¨ng c¬ häc
trong kho¶ng nhiÖt ®é tõ -20o
C ®Õn 70o
C, ph¶i cã ®ñ ®é bÒn cÇn thiÕt
®Ó kh«ng bÞ h h¹i trong khi chuyªn chë, l¾p dùng vµ kÐo c¨ng, cã kh¶
n¨ng chèng thÊm tèt vµ kh«ng g©y ¨n mßn cho bª t«ng, thÐp.
V÷a dïng ®Ó lÊp çc khe thi c«ng, çc mèi nèi cña cÊu kiÖn l¾p ghÐp,
®Ó lµm líp b¶o vÖ CT vµ b¶o vÖ çc neo, ph¶i cã m¸c tõ 15 MPa trë lªn.
2. Bè trÝ cèt thÐp
- CÊu kiÖn chÞu kÐo ®óng t©m nªn bè trÝ cèt thÐp ¦LT ®èi xøng víi
träng t©m tiÕt diÖn ®Ó t¹o øng suÊt nÐn ®Òu cho bª t«ng
- CÊu kiÖn chÞu uèn nªn bè trÝ quü ®¹o cèt thÐp ¦LT tu©n theo d¹ng
biÓu ®å m« men do t¶i träng sö dông g©y ra.
- §Ó gi¶m sù tËp trung øng suÊt, ngêi ta cßn cÊu t¹o çc tÊm thÐp díi
çc neo hoÆc uèn cong cèt thÐp ®Ó cã thÓ ®a cèt thÐp lªn phÝa trªn cña
cÊu kiÖn. Chç uèn cong cña cèt thÐp cÇn ®Æt thªm cèt thÐp phô ®Ó gia
cêng (H×nh 3.3).
- Cèt thÐp øng lùc tríc kh«ng ®îc nèi .
- Ngoµi çc qui ®Þnh trªn cßn ph¶i chó ý viÖc bè trÝ kho¶ng çch gi÷a
çc cèt thÐp vµ líp bª t«ng b¶o vÖ.
+ Trong ph¬ng ph¸p c¨ng tríc: cÊu t¹o t¬ng tù BTCT thêng.
13

a)
l
cèt thÐp phô
1
1
b)
1-1
H×nh : S¬ ®å ®Æt cèt thÐp øng lùc truí c.
a) ®Æt cèt thÐp cong, b) gia c«ng bª t«ng b»ng ç ch ®Æt cèt thÐp phô.
neo
H×nh3.3. S¬ ®å ®Æt cèt thÐp ¦LT
+ Trong ph¬ng ph¸p c¨ng sau: nÕu cèt thÐp ¦LT ®Æt trong çc r·nh
th× chiÒu dµy líp BT b¶o vÖ kÓ tõ mÆt ngoµi cÊu kiÖn ®Õn mÆt trong
r·nh lÊy ≥ 20mm vµ ≥ 0,5 ®êng kÝnh r·nh, cßn khi ®êng kÝnh r·nh >
32mm th× lÊy Ýt nhÊt b»ng ®êng kÝnh r·nh. Khi trong r·nh ®Æt mét sè
bã, hoÆc thanh CT (H×nh 3.4) th× líp b¶o vÖ lÊy ≥ 80mm ®èi víi çc
thµnh bªn, ≥ 60mm vµ ≥ mét nöa chiÒu réng r·nh ®èi víi çc mÆt ®¸y.
Kho¶ng çch gi÷a çc r·nh ≥ ®êng kÝnh r·nh vµ ≥ 50mm, ®ång thêi ph¶i
chän sao cho viÖc c¨ng CT ®îc dÓ dµng vµ kh«ng bÞ ph¸ ho¹i côc bé khi
bu«ng cèt thÐp.
H×nh3.4. Bè trÝ cèt thÐp trong tiÕt diÖn ngang
14
3
1
2
1
2
3
a)
3
2
1
8cm b
6cm
b/2
2
1
3
b)
H×nh : Bè trÝcèt thÐp trong tiÕt diÖn ngang.
a) trong phu¬ng ph¸ p c¨ ng truí c, b) trong phu¬ng ph¸ p c¨ ng sau,
1- cèt thÐp øng lùc truí c, 2- cèt thÐp däc thuêng, 3- cèt ®ai thuêng.

Bài 4. Çc chØ dÉn vÒ tÝnh to¸n:
1. Çc ph¬ng ph¸p ph©n tÝch cÊu kiÖn bª t«ng øng lùc tríc trong giai
®o¹n sö dông
1.1. Ph¬ng ph¸p tÝnh theo øng suÊt cho phÐp
- Bª t«ng ¦LT ®îc xem nh vËt liÖu lµm viÖc trong giai ®o¹n ®µn håi.
- Trong giai ®o¹n sö dông, çc øng suÊt, biÕn d¹ng vµ chuyÓn vÞ cña
cÊu kiÖn khi chÞu ¦LT vµ ngo¹i lùc ®îc xem xÐt riªng rÏ vµ cã thÓ ¸p dông
®îc nguyªn lý céng t¸c dông. KiÓm tra σ ≤ [σ]
XÐt mét dÇm ®¬n gi¶n tiÕt diÖn ch÷ nhËt cã diÖn tÝch A, m«men
qu¸n tÝnh I, ®îc øng lùc tríc bëi thÐp ¦LT cã träng t©m (c.g.s) ch¹y däc
theo träng t©m tiÕt diÖn bª t«ng (c.g.c) vµ chÞu t¶i träng ph©n bè ®Òu
(H×nh 4.1).
Lùc nÐn tríc N g©y ra øng suÊt nÐn t¹i çc tiÕt diÖn dÇm:
N
N
A
σ =
M«men M g©y bëi t¶i träng ph©n bè ®Òu vµ träng lîng b¶n th©n dÇm
g©y ra øng suÊt t¹i mét thí çch träng t©m mét kho¶ng y lµ:
I
My
M =σ
øng suÊt tæng céng trong bª t«ng t¹i mét tiÕt diÖn bÊt kú lµ tæng cña
øng suÊt tríc vµ øng suÊt uèn do t¶i träng ngoµi:
I
My
A
N
±=σ
BiÓu ®å øng suÊt thÓ hiÖn trªn (H×nh 4.1)
H×nh 4.1. Ph©n bè øng suÊt trªn tiÕt diÖn chÞu ¦LT ®óng t©m
VÉn xÐt dÇm nh ë trªn, nhng thÐp ¦LT ®îc bè trÝ cã ®é lÖch t©m e so
víi trôc dÇm (H×nh 4.2), nh vËy lùc nÐn tríc g©y ra thªm mét m«men uèn lµ
Ne, lóc nµy øng suÊt tæng céng trong bª t«ng t¹i mét tiÕt diÖn bÊt kú lµ:
I
My
I
Ney
A
N
±±=σ
15

H×nh 4.2. Ph©n bè øng suÊt cña tiÕt diÖn chÞu ¦LT lÖch t©m
1.2. Ph¬ng ph¸p tÝnh theo tr¹ng th¸i giíi h¹n (tÝnh nh cÊu kiÖn bª t«ng
cèt thÐp)
§©y lµ quan niÖm coi BT ¦LT nh lµ mét sù kÕt hîp gi÷a CT vµ BT
gièng nh BTCT thêng, CT chÞu kÐo, BT chÞu nÐn t¹o nªn cÆp ngÉu lùc
kh¸ng l¹i m«men uèn do t¶i träng ngoµi g©y ra(H×nh 4.3) .Nh vËy, BT ¦LT
®îc nh×n nhËn nh mét gi¶i ph¸p quen thuéc cña BTCT thêng.
H×nh 4.3. Sù lµm viÖc chÞu uèn cña cÊu kiÖn bª t«ng ¦LT vµ BTCT
1.3. Ph¬ng ph¸p c©n b»ng t¶i träng
§©y lµ quan niÖm coi ¦LT nh lµ mét thµnh phÇn t¶i träng ®Ó c©n
b»ng víi mét phÇn t¶i träng tiªu chuÈn t¸c dông lªn cÊu kiÖn.
Th«ng thêng, ¦LT ®îc sö dông ®Ó c©n b»ng víi träng lîng b¶n th©n
cña cÊu kiÖn, do vËy trong cÊu kiÖn chÞu uèn nh sµn, dÇm v.v. sÏ kh«ng
xuÊt hiÖn m«men uèn víi t¶i träng do träng lîng b¶n th©n g©y ra.
a. XÐt mét dÇm ®¬n gi¶n chÞu t¶i träng tËp trung cã thÐp ¦LT d¹ng
g·y khóc (H×nh 4.4). §Ó c©n b»ng víi t¶i träng tËp trung nµy, ph¶i t¹o ra
mét thµnh phÇn lùc híng lªn lµ: V= 2Nsinθ
16

P= V
V = 2Fsin
c.g.c
c.g.s
F F
Fcos
Fsinθ
θθ
θ
H×nh 4.4. C©n b»ng cña mét t¶i träng tËp trung
NÕu V c©n b»ng hoµn toµn víi lùc tËp trung P t¸c dông t¹i gi÷a nhÞp,
dÇm kh«ng chÞu mét t¶i träng ®øng nµo (bá qua träng lîng dÇm).
b. XÐt dÇm ®¬n gi¶n chÞu t¶i träng ph©n bè ®Òu, cã thÐp ¦LT
parabol (H×nh 4.5).
Fcos = F
F
c.g.c
c.g.s
Fsin =
w
h
L
wb
4Fh
L
θ
θθ
H×nh 4.5. C©n b»ng cña t¶i träng ph©n bè
§Ó c©n b»ng t¶i träng ph©n bè ®Òu w bëi c¸p parabol, thµnh phÇn
híng lªn wb lµ:
2b
L
Nh8
w =
NÕu t¶i träng ngoµi t¸c dông w (bao gåm c¶ t¶i träng b¶n th©n) ®îc
c©n b»ng hoµn toµn bëi wb th× sÏ kh«ng cã sù uèn trong dÇm. DÇm sÏ
chÞu øng suÊt nÐn ph©n bè ®Òu:
σ = N/Ac
NÕu t¶i träng lín h¬n so víi wb, chØ cÇn ph©n tÝch m«men M g©y ra
bëi phÇn t¶i träng (w -wb ) vµ ®é vâng ng¾n h¹n cña dÇm còng sÏ chØ do
phÇn t¶i träng nµy g©y ra.
2. Nguyªn t¾c chung vÒ tÝnh to¸n
Gièng nh cÊu kiÖn BTCT thêng, BTCT ¦LT cÇn tÝnh to¸n theo hai
nhãm tr¹ng th¸i giíi h¹n.
17

+ TÝnh to¸n theo TTGH thø 1: lµ ®¶m b¶o ®iÒu kiÖn vÒ cêng ®é,
æn ®Þnh (nÕu cã kh¶ n¨ng mÊt æn ®Þnh), ®é mái (nÕu chÞu t¶i träng
®éng). Ngoµi ra ph¶i tÝnh to¸n kiÓm tra khi bu«ng cèt thÐp trong giai
®o¹n chÕ t¹o vµ cêng ®é chÞu nÐn côc bé cña bªt«ng díi çc thiÕt bÞ
neo.
+ TÝnh to¸n theo TTGH thø 2: bao gåm tÝnh to¸n kiÓm tra kh¶ n¨ng
chèng nøt vµ biÕn d¹ng cña cÊu kiÖn.
ViÖc tÝnh to¸n theo hai TTGH ®Òu cã liªn quan ®Õn trÞ sè øng suÊt
trong cèt thÐp vµ trong bªt«ng còng nh nh÷ng hao tæn øng suÊt trong qu¸
tr×nh chÕ t¹o vµ sö dông cÊu kiÖn. Sau ®©y chóng ta sÏ tr×nh bµy chi tiÕt
çc vÊn ®Ò trªn.
2.1. TrÞ sè øng suÊt trong cèt thÐp vµ trong bª t«ng
TrÞ sè øng suÊt tríc c¬ b¶n nhÊt cña cèt thÐp ¦LT lµ trÞ sè giíi h¹n σsp
vµ σ’sp trong CT c¨ng tríc S vµ S’ ( S vµ S’ t¬ng øng ®îc ®Æt trong miÒn
kÐo vµ nÐn cña cÊu kiÖn). TrÞ sè nµy ®îc chän theo qui ®Þnh cña tiªu
chuÈn thiÕt kÕ.
( )
( ) 



≥−
≤+
ser,sspsp
ser,sspsp
R,p'
Rp'
30σσ
σσ
p tÝnh b»ng MPa, ®îc x¸c ®Þnh nh sau:
- Trong trêng hîp c¨ng b»ng ph¬ng ph¸p c¬ häc: p = 0,05 spσ
- Trong trêng hîp c¨ng b»ng ph¬ng ph¸p nhiÖt ®iÖn vµ c¬ nhiÖt
®iÖn:
l
360
30p +=
l - chiÒu dµi CT c¨ng (kho¶ng çch gi÷a çc mÐp ngoµi cña bÖ), mm.
Gi¸ trÞ øng suÊt σsp (σ’sp) ≤ 0,9Rs,ser víi thÐp thanh vµ σsp (σ’sp) ≤
0,9Rs,ser víi thÐp sîi. Gi¸ trÞ nhá nhÊt øng suÊt tríc trong cèt thÐp ≥
0,49Rs,ser.
Ngoµi ra, ®Ó ®o kiÓm tra øng suÊt trong cèt thÐp ¦LT ë thêi ®iÓm kÕt
thóc viÖc c¨ng trªn bÖ (c¨ng tríc), hoÆc t¹i vÞ trÝ ®Æt lùc khi c¨ng CT trªn
BT (c¨ng sau), ngêi ta ®a vµo kh¸i niÖm øng suÊt khèng chÕ.
Khi c¨ng tríc, trÞ sè øng suÊt khèng chÕ 1conσ vµ 1conσ′ lÊy b»ng trÞ sè
σsp sau khi ®· kÓ ®Õn çc tæn hao do biÕn d¹ng cña neo σneo vµ cña ma
s¸t σms
Khi c¨ng sau, gi¸ trÞ øng suÊt trong CT c¨ng S vµ S′ ®îc khèng chÕ
t¹i vÞ trÝ ®Æt lùc kÐo khi c¨ng CT trªn BT ®· r¾n ch¾c ®îc lÊy t¬ng øng
b»ng 2conσ vµ 2conσ′ , trong ®ã çc gi¸ trÞ 2conσ vµ 2conσ′ ®îc x¸c ®Þnh
tõ ®iÒu kiÖn ®¶m b¶o øng suÊt spσ vµ spσ′ trong tiÕt diÖn tÝnh to¸n. Khi
®ã 2conσ vµ 2conσ′ ®îc tÝnh theo c«ng thøc:
18

2
0p sp
con sp
red red
P e yP
A I
σ σ α
 
= − + 
 





 ′
−−′=′
red
sp0p
red
spcon
I
yeP
A
p
ασσ 2
spσ , spσ′ - x¸c ®Þnh kh«ng kÓ ®Õn hao tæn øng suÊt; ?????????
P , 0pe
- x¸c ®Þnh theo c«ng thøc sau, trong ®ã çc gi¸ trÞ spσ vµ
spσ′ cã kÓ ®Õn nh÷ng hao tæn øng suÊt thø nhÊt; bs EE=α .
øng lùc nÐn tríc N vµ ®é lÖch t©m cña nã 0pe
so víi träng t©m cña
tiÕt diÖn quy ®æi ®îc x¸c ®Þnh theo çc c«ng thøc (H×nh 4.6):
ssssspspspsp AAAAN ′σ′−σ−′σ′+σ=
P
yAyAyAyA
e
sssspspspsssspspsp
p0
σ−′′σ′−′′σ′+σ
=
sσ vµ sσ′ : t¬ng øng lµ øng suÊt trong cèt thÐp kh«ng c¨ng S vµ S′
g©y nªn do co ngãt vµ tõ biÕn trong bª t«ng;
spy , spy′ , sy , sy′ - t¬ng øng lµ çc kho¶ng çch tõ träng t©m tiÕt
diÖn quy ®æi ®Õn çc ®iÓm ®Æt hîp lùc cña néi lùc trong S vµ kh«ng
c¨ng S′ .
Trong tÝnh to¸n ngêi ta ®a vµo hÖ sè chÝnh x¸c khi c¨ng cèt thÐp γsp:
γsp = 1 ± ∆γsp
yspy'sp
y'sy'sys
σ's A's
σ'sp A'sp
σsp Asp
σs As
P
e0p
®- êng ®i qua träng t©m
tiÕt diÖn quy ®æi
H×nh 4.6: S¬ ®å lùc nÐn tríc trong cèt thÐp trªn tiÕt diÖn ngang
cña cÊu kiÖn bª t«ng cèt thÐp
19

Khi t¹o øng suÊt tríc b»ng ph¬ng ph¸p c¬ häc, gi¸ trÞ ∆γsp = 0,1. Khi
x¸c ®Þnh hao tæn øng suÊt trong cèt thÐp, còng nh khi tÝnh to¸n theo
®iÒu kiÖn më réng vÕt nøt vµ tÝnh to¸n theo biÕn d¹ng, cho phÐp lÊy
∆γsp = 0.
§èi víi BT, ®Ó biÕn d¹ng tõ biÕn vµ hao tæn øng suÊt trong CT kh«ng
lín qu¸, quy ph¹m qui ®Þnh tû sè gi÷a øng suÊt nÐn tríc σbp trong BT vµ c-
êng ®é BT t¹i thêi ®iÓm nÐn tríc Rbp kh«ng ®îc lín h¬n trÞ sè giíi h¹n cho
trong b¶ng 2.
Cêng ®é BT t¹i thêi ®iÓm nÐn tríc Rbp (®îc kiÓm so¸t nh ®èi víi cÊp
®é bÒn chÞu nÐn) chØ ®Þnh kh«ng nhá h¬n 11 MPa, cßn khi dïng thÐp
thanh nhãm A-VI, AT-IV, AT-VIK, thÐp sîi cêng ®é cao kh«ng cã neo vµ
c¸p th× cÇn chØ ®Þnh kh«ng nhá h¬n 15,5 MPa. Ngoµi ra Rbp kh«ng ®îc
nhá h¬n 50% cÊp ®é bÒn chÞu nÐn cña bª t«ng.
B¶ng 2. TrÞ sè giíi h¹n bpbp Rσ
2.2. Sù hao øng suÊt trong cèt thÐp øng lùc tríc
Tr¹ng th¸i øng suÊt
cña tiÕt diÖn
Ph¬ng ph¸p
c¨ng cèt thÐp
TØ sè bpbp Rσ kh«ng lín h¬n
khi nÐn
®óng t©m
khi nÐn
lÖch t©m
1. øng suÊt bÞ gi¶m
hay kh«ng ®æi khi
kÕt cÊu chÞu t¸c
dông cña ngo¹i lùc
Trªn bÖ
(c¨ng tríc)
0,85 0,95*
Trªn bª t«ng
(c¨ng sau)
0,70 0,85
2. øng suÊt bÞ t¨ng
khi kÕt cÊu chÞu t¸c
dông cña ngo¹i lùc
Trªn bÖ
(c¨ng tríc)
0,65 0,70
Trªn bª t«ng
(c¨ng sau)
0,60 0,65
Ghi chó: §èi víi BT nhÑ tõ cÊp B7,5 ®Õn B12,5, gi¸ trÞ bpbp Rσ lÊy kh«ng
lín h¬n 0,3.
20

C¨n cø vµo nguyªn nh©n g©y hao tæn øng suÊt cã thÓ chia ra çc lo¹i
c¬ b¶n sau:
2.2.1. Do tÝnh chïng øng suÊt cña cèt thÐp (σch)
- HiÖn tîng chïng øng suÊt lµ hiÖn tîng øng suÊt ban ®Çu trong cèt
thÐp ¦LT gi¶m theo thêi gian trong khi chiÒu dµi cña CT vÉn gi÷ nguyªn.
+ §èi víi sîi thÐp cêng ®é cao: sp
ser,s
sp
ch 1,0
R
22,0 σ







−
σ
=σ
+ §èi víi cèt thÐp thanh : 201,0 spch −σ=σ
Khi tÝnh ra nÕu kÕt qu¶ ©m th× xem nh
0ch =σ .
2.2.2. Do sù chªnh lÖch nhiÖt ®é gi÷a cèt thÐp vµ thiÕt bÞ c¨ng: (σnh)
- øng suÊt hao σnh x¶y ra khi bª t«ng ®«ng cøng trong ®iÒu kiÖn ®îc
dìng hé nhiÖt vµ tÝnh theo c«ng thøc:
tnh .25,1 ∆=σ khi BT cÊp ®é bÒn B15 ®Õn B40
tnh .00,1 ∆=σ khi BT cÊp ®é bÒn trªn B45
Trong ®ã t∆ - sù chªnh lÖch nhiÖt ®é gi÷a cèt thÐp vµ bÖ c¨ng tÝnh
b»ng ®é C. Khi kh«ng ®ñ sè liÖu cã thÓ lÊy C650
t =∆ .
2.2.3. Do sù biÕn d¹ng cña neo vµ sù Ðp s¸t çc tÊm ®Öm: (σneo)
spneo E
L
λ
=σ
L - chiÒu dµi cña cèt thÐp ¦LT (mm). Trong ph¬ng ph¸p c¨ng tríc lµ
kho¶ng çch gi÷a 2 bÖ c¨ng, trong ph¬ng ph¸p c¨ng sau lµ chiÒu dµi cña
cèt thÐp n»m trong cÊu kiÖn.
λ - tæng sè biÕn d¹ng cña b¶n th©n neo, cña khe hë t¹i neo, cña sù
Ðp s¸t çc tÊm ®Öm,...lÊy λ theo sè liÖu thùc nghiÖm. Khi kh«ng cã sè
liÖu thùc nghiÖm cã thÓ lÊy λ = 2mm cho mçi ®Çu neo.
2.2.4. Do sù ma s¸t cña cèt thÐp víi thµnh èng: (σms)
-Trong ph¬ng ph¸p c¨ng sau σms ®îc tÝnh theo c«ng thøc:






−σ=σ δθ+ωχ
e
1
1spms
ω - hÖ sè xÐt ®Õn sù chªnh lÖch vÞ trÝ ®Æt èng so víi vÞ trÝ thiÕt
kÕ (b¶ng 3).
Ngay tõ giai ®o¹n c¨ng thÐp, do nhiÒu nguyªn nh©n kh¸c nhau, øng
suÊt ban ®Çu trong çp sÏ gi¶m ®i tõ tõ theo thêi gian, g©y nªn sù tæn
hao øng suÊt. Do ®ã trong thiÕt kÕ BT ¦LT, cÇn ph¶i tÝnh to¸n ®Õn sù
tæn hao øng suÊt.
ViÖc thiÕt kÕ tæng thÓ cÊu kiÖn BT ¦LT cã liªn quan ®Õn øng suÊt
hiÖu qu¶ trong thÐp ¦LT t¹i mçi giai ®o¹n chÊt t¶i vµ ®Æc trng vËt liÖu t-
¬ng øng trong qu¸ tr×nh lµm viÖc cña kÕt cÊu.
21

χ - chiÒu dµi èng (m) tõ thiÕt bÞ c¨ng gÇn nhÊt ®Õn tiÕt diÖn tÝnh
to¸n.
δ - hÖ sè ma s¸t gi÷a cèt thÐp vµ thµnh èng (b¶ng 3).
θ - tæng gãc quay cña trôc cèt thÐp (radian).
-Trong ph¬ng ph¸p c¨ng tríc, nÕu cã thiÕt bÞ g¸ l¾p ®Æc biÖt ®Ó t¹o
®é cong th× σms tÝnh theo c«ng thøc trªn víi χ = 0 vµ μ = 0,25.
B¶ng 3: HÖ sè ω vµ δ ®Ó x¸c ®Þnh sù hao øng suÊt ma s¸t
2.2.5. Do biÕn d¹ng khu«n thÐp khi chÕ t¹o (σbd)
Khi thiÕu sè liÖu vÒ c«ng nghÖ chÕ t¹o vµ kÕt cÊu khu«n, hao tæn
do biÕn d¹ng khu«n lÊy b»ng 30 Mpa
2.2.6. Do tõ biÕn nhanh ban ®Çu cña bª t«ng (σtbn)
Trong ph¬ng ph¸p c¨ng tríc, øng suÊt hao nµy x¶y ra ngay sau khi
bu«ng cèt thÐp ®Ó Ðp bª t«ng. §èi víi bª t«ng kh« cøng tù nhiªn:
bp
bp
tbn
R
40
σ
=σ khi α≤
σ
bp
bp
R








α−
σ
β+α=σ
bp
bp
tbn
R
8540 khi α>
σ
bp
bp
R
.
bpR025,025,0 +=α , nhng kh«ng lín h¬n 0,8
bpR185,025,5 −=β , nhng kh«ng lín h¬n 2,5 vµ kh«ng nhá h¬n 1,1
σbp ®îc x¸c ®Þnh t¹i møc träng t©m cèt thÐp däc S vµ S’
, cã kÓ ®Õn
hao øng suÊt ®· ®Ò cËp ë trªn.
NÕu BT ®«ng cøng trong ®iÒu kiÖn ®îc dìng hé nhiÖt th× σtbn ®îc
nh©n thªm hÖ sè 0,85.
2.2.7. Do co ngãt cña bª t«ng (σco)
- §èi víi bª t«ng nÆng ®«ng cøng tù nhiªn, trÞ sè σco lÊy theo b¶ng 4
B¶ng 4: Sù hao øng suÊt trong cèt thÐp do co ngãt cña bª t«ng, MPa.
-
Trong ph-
¬ng ph¸p
c¨ng sau,
σco cã trÞ sè bÐ h¬n lµ v× tríc khi bu«ng cèt thÐp, bª t«ng ®· co ngãt ®îc
Lo¹i èng r·nh TrÞ sè ω TrÞ sè δ khi cèt thÐp lµ
bã sîi thÐp thanh cã gê
- èng cã bÒ mÆt kim lo¹i
- èng víi bÒ mÆt bª t«ng
+ t¹o nªn b»ng lâi cøng
+ t¹o nªn b»ng lâi mÒm
0,003
0
0,0015
0,35
0,55
0,55
0,4
0,65
0,65
M¸c bª t«ng
Ph¬ng ph¸p c¨ng
C¨ng tríc C¨ng sau
30B≤
B40
45B≥
40
50
60
30
35
50
22

mét phÇn. BiÕn d¹ng co ngãt nµy kh«ng ¶nh hëng ®Õn sù hao øng suÊt
trong cèt thÐp.
2.2.8. Do tõ biÕn cña bª t«ng (σtb)
Hao tæn do tõ biÕn cña bª t«ng x¶y ra sau mét qu¸ tr×nh chÞu nÐn
l©u dµi. §èi víi bª t«ng nÆng:
bp
bp
tb
R
150
σ
α=σ khi 75,0
Rbp
bp
≤
σ








−
σ
α=σ 375,0
R
300
bp
bp
tb khi α>
σ
bp
bp
R
.
Çc hÖ sè lÊy nh ®èi víi trêng hîp tõ biÕn nhanh.
2.2.9. Do bª t«ng bÞ cèt thÐp vßng hoÆc cèt thÐp xo¾n èc Ðp lâm
xuèng: (σel)
- Mét sè cÊu kiÖn cã cèt ¦LT lµ cèt thÐp vßng hoÆc cèt thÐp xo¾n èc
nh bÓ chøa, èng dÉn,...Çc cèt nµy Ðp lâm mÆt bª t«ng xuèng, lµm cho
®êng kÝnh vßng thÐp gi¶m ®i g©y ra sù hao øng suÊt.
- NÕu ®êng kÝnh cña cÊu kiÖn díi 3m øng suÊt hao lÊy σe1 = 30MPa.
CÊu kiÖn cã ®êng kÝnh > 3m øng suÊt nµy kh«ng ®¸ng kÓ vµ ta bá qua.
• Ngoµi çc øng suÊt hao c¬ b¶n nh ë trªn, trong mét sè trêng hîp cÇn
kÓ ®Õn çc øng suÊt hao do ®é Ðp s¸t çc khèi l¾p ghÐp, do kÕt cÊu
chÞu t¶i träng rung ®éng,...
• Çc øng suÊt hao ®îc chia thµnh 2 nhãm:
- øng suÊt hao x¶y ra tríc khi bu«ng cèt thÐp σl1
- øng suÊt hao x¶y ra sau khi bu«ng cèt thÐp σl2.
+ Trong ph¬ng ph¸p c¨ng tríc:
1 2; .l ch nh neo ms bd tbn l co tbσ σ σ σ σ σ σ σ σ σ= + + + + + = +
+ Trong ph¬ng ph¸p c¨ng sau:
.; eltbcoch2lmsneo1l σ+σ+σ+σ=σσ+σ=σ
Trong tÝnh to¸n tæng çc øng suÊt hao 2l1ll σ+σ=σ lÊy ≥ 100 Mpa
23

Bài 5. cÊu kiÖn chÞu kÐo trung t©m
Çc cÊu kiÖn BTCT ¦LT chÞu kÐo trung t©m thêng gÆp lµ: thanh çch
h¹ chÞu kÐo cña dµn, thanh kÐo cña vßm, èng dÉn cã ¸p vµ bÓ chøa
trßn,...Ta sÏ xÐt ®Õn cÊu kiÖn th¼ng cã cèt thÐp øng lùc tríc.
1. Çc giai ®o¹n cña tr¹ng th¸i øng suÊt:
1.1. CÊu kiÖn c¨ng tríc:
§Æc ®iÓm cña TT¦S-BD trong cÊu kiÖn ¦LT chÞu kÐo trung t©m lµ
giai ®o¹n I ®îc chia lµm 6 giai ®o¹n trung gian, çc giai ®o¹n kh¸c gièng
cÊu kiÖn chÞu kÐo trung t©m b×nh thêng. (H×nh 5.1)
• Giai ®o¹n I1: cèt thÐp ®Æt vµo khu«n nhng cha c¨ng, øng suÊt trong
cèt thÐp b»ng kh«ng.
• Giai ®o¹n I2: cèt thÐp ®îc c¨ng tíi øng suÊt khèng chÕ råi cè ®Þnh
vµo bÖ vµ ®æ bª t«ng.
σcon1 = σsp - σneo - σms
• Giai ®o¹n I3: Trong khi chê BT ®¹t ®Õn cêng ®é Rbp, do hiÖn tîng
chïng øng suÊt trong CT, do sù chªnh lÖch nhiÖt ®é gi÷a CT vµ thiÕt bÞ
c¨ng (nÕu BT ®«ng cøng trong ®iÒu kiÖn dìng hé nhiÖt) sÏ x¶y ra çc øng
suÊt hao trong cèt thÐp ¦LT.
σsp1 = σcon1 - σch - σnh
• Giai ®o¹n I4: khi BT ®¹t cêng ®é Rbp th× bu«ng CT ®Ó Ðp BT. Lóc
nµy ph¸t sinh biÕn d¹ng tõ biÕn nhanh ban ®Çu vµ x¶y ra øng suÊt hao
σtbn. Do ®ã øng suÊt hao σl1 ®¹t gi¸ trÞ lín nhÊt:
24

tbnbdmsneonhch1l σ+σ+σ+σ+σ+σ=σ
ë giai ®o¹n nµy øng suÊt trong cèt thÐp ¦LT b»ng:
σsp1 = σsp - σl1 - αsp σb
+Trong ®ã øng suÊt nÐn tríc trong BT ®îc tÝnh theo c«ng thøc:
red
1
b
A
N
=σ
víi N1 = ( ) stbnsp1lsp AA σ−σ−σ (khi tÝnh σl1 kh«ng kÓ ®Õn øng suÊt
hao do tõ biÕn nhanh σtbn),
Ared- diÖn tÝch bª t«ng t¬ng ®¬ng.
spssbred AAA α+α+= víi
b
sp
sp
b
s
s
E
E
;
E
E
=α=α .
• Giai ®o¹n I5: theo thêi gian do sù co ngãt vµ tõ biÕn cña BT x¶y ra
thªm øng suÊt hao σh2, khi ®ã øng suÊt hao tæng céng: σl = σl1+ σl2 vµ
trong cèt thÐp ¦LT b»ng:
σsp - σl - αspσb1
• Giai ®o¹n I6: t¶i träng t¸c dông g©y thªm øng suÊt kÐo trong cèt thÐp
¦LT. Khi øng suÊt nÐn tríc trong BT bÞ triÖt tiªu th× øng suÊt trong cèt
thÐp ¦LT b»ng:
σsp1 = σsp - σl
• Giai ®o¹n Ia: t¶i träng t¨ng lªn cho ®Õn khi øng suÊt kÐo trong BT
®¹t trÞ sè Rbt,ser, khi cÊu kiÖn s¾p bÞ nøt øng suÊt trong cèt thÐp ¦LT lµ:
σsp1 = σsp - σl + 2αspRbt, ser
• Giai ®o¹n II: giai ®o¹n xuÊt hiÖn khe nøt, lóc nµy toµn bé lùc kÐo do
CT chÞu. øng suÊt kÐo trong cèt thÐp ¦LT t¨ng lªn gièng nh sù t¨ng øng
suÊt trong cÊu kiÖn th«ng thêng kh«ng cã øng suÊt tríc.
• Giai ®o¹n III: giai ®o¹n ph¸ ho¹i. Khe nøt më réng, øng suÊt trong CT
®¹t tíi cêng ®é giíi h¹n vµ x¶y ra sù ph¸ ho¹i.
⇒ Qua viÖc ph©n tÝch c¸c giai ®o¹n TT¦S ta nhËn thÊy r»ng viÖc
g©y ¦LT chØ n©ng cao kh¶ n¨ng chèng nøt chø kh«ng n©ng cao kh¶ n¨ng
chÞu lùc cña cÊu kiÖn, v× sau khi khe nøt xuÊt hiÖn, cÊu kiÖn BTCT ¦LT
lµm viÖc gièng nh cÊu kiÖn BTCT th«ng thêng.
25

I1
σsp = 0
I4σb
σsp − σl1 − αsp σb
σbt I5
σsp − σl − αsp σb1
I6
N02N02 σsp − σl
Ia
σsp − σl + 2 αspRbt,ser
Ncrc
Rbt,ser
Ncrc
III
N NRsp
Saukhi®Ætt¶iträngsödôngTr-íckhi®Ætt¶iträngsödông
I1
σsp = 0
I2
σcon1
I3
σcon1− σ3 − σ4
σb = 0
I4σb
σsp − σl1 − αsp
I5σbt
σb
σsp − σl − αspσb1
I6σb = 0
N0N0 σsp − σl
Ia
σsp − σl + 2 αspRbt,ser
Ncrc
Rbt,ser
III
Rsp
N
Ncrc
N
a/ CÊu kiÖn c¨ng tríc b/ CÊu kiÖn c¨ng sau
H×nh 5.1. Tr¹ng th¸i øng suÊt cña cÊu kiÖn ¦LT chÞu kÐo trung t©m
1.2. CÊu kiÖn c¨ng sau:
26

Trong ph¬ng ph¸p c¨ng sau, c¸c giai ®o¹n cña TT¦S-BD còng t¬ng tù
nh trêng hîp c¨ng tríc. ChØ kh¸c TT¦S tõ giai ®o¹n I1 chuyÓn ngay sang
giai ®o¹n I4 kh«ng qua I2 vµ I3.
• Giai ®o¹n I1: luån cèt thÐp vµo trong cÊu kiÖn nhng cha c¨ng.
• Giai ®o¹n I4: c¨ng cèt thÐp ®¹t tíi øng suÊt khèng chÕ.
σcon2 = σsp - αsp σb
víi
( )
red
sp1lsp
b
A
Aσ−σ
=σ
Sau ®ã CT ®îc neo l¹i. Lóc nµy do biÕn d¹ng cña neo vµ sù Ðp s¸t c¸c
tÊm ®Öm, do ma s¸t gi÷a CT vµ thµnh èng nªn x¶y ra øng suÊt hao
msneo1l σ+σ=σ lµm gi¶m øng suÊt trong cèt thÐp ¦LT:
Tõ giai ®o¹n I5 ®Õn lóc ph¸ ho¹i TT¦S trong BT vµ CT gièng nh cÊu
kiÖn c¨ng tríc.
2. TÝnh to¸n cÊu kiÖn chÞu kÐo trung t©m:
2.1. TÝnh theo cêng ®é: (giai ®o¹n sö dông)
Dïng giai ®o¹n III ®Ó ®i tÝnh to¸n theo cêng ®é. Lóc nµy xem toµn bé
t¶i träng ®Òu do cèt thÐp chÞu, nªn ®iÒu kiÖn bÒn sÏ lµ:
spsp6sss ARARN γ+≤
Trong ®ã: 6sγ - hÖ sè kÓ ®Õn ®iÒu kiÖn lµm viÖc cña CT cêng ®é
cao khi øng suÊt cña nã cao h¬n giíi h¹n ch¶y qui íc vµ lÊy theo b¶ng 5:
B¶ng 5: HÖ sè ®iÒu kiÖn lµm viÖc cña cèt thÐp cêng ®é cao 6sγ
2.2. TÝnh kh«ng cho phÐp nøt:
Dïng giai ®o¹n Ia ®Ó tÝnh to¸n cÊu kiÖn kh«ng cho phÐp nøt. §iÒu
kiÖn ®Ó ®¶m b¶o cho cÊu kiÖn kh«ng h×nh thµnh khe nøt lµ:
( ) 02spspssbser,btcrc NA2A2ARNN +α+α+=≤
N - lùc kÐo däc trôc. §èi víi cÊu kiÖn ®ßi hái cã tÝnh chèng nøt
cÊp I vµ II th× tÝnh víi t¶i träng tÝnh to¸n, ®èi víi cÊu kiÖn ®ßi hái cã tÝnh
chèng nøt cÊp III khi tÝnh to¸n kiÓm tra xem cã cÇn thiÕt ph¶i tÝnh to¸n
theo sù më réng khe nøt hay kh«ng, nÕu cã th× N lÊy lµ t¶i träng tiªu
chuÈn.
N02 - lùc kÐo øng víi lóc øng suÊt nÐn trong bª t«ng bÞ triÖt tiªu
( ) ssslspsp02 AAN σ−σ−σγ= víi σs = σtbn - σco - σtb
Lo¹i thÐp 6sγ
A-IV vµ AT-IV
A-V, AT-V vµ sîi thÐp cêng ®é cao
AT-VI
1,2
1,15
1,10
27

⇒ Qua ®iÒu kiÖn vÒ kh¶ n¨ng chèng nøt nh ë trªn ta thÊy kh¶
n¨ng chèng nøt cña cÊu kiÖn t¨ng lªn nhê N02.
2.3. TÝnh theo sù më réng khe nøt:
C«ng thøc kiÓm tra gièng nh ®èi víi cÊu kiÖn BTCT th«ng thêng,
chØ kh¸c σs lµ ®é t¨ng øng suÊt trong CT kÓ tõ lóc øng suÊt nÐn tríc trong
BT triÖt tiªu cho ®Õn lóc kÕt cÊu chÞu t¶i träng tiªu chuÈn Nc
vµ ®îc tÝnh
theo c«ng thøc:
sps
02
c
s
AA
NN
+
−
=σ
2.4. TÝnh theo sù khÐp kÝn khe nøt:
§Ó b¶o ®¶m sù lµm viÖc b×nh thêng cña kÕt cÊu, còng nh ®é bÒn
cña c«ng tr×nh, ®èi víi c¸c kÕt cÊu cã tÝnh chÊt chèng nøt cÊp II cÇn
ph¶i tÝnh to¸n kiÓm tra sù khÐp kÝn khe nøt. ViÖc tÝnh to¸n kiÓm tra sù
khÐp kÝn khe nøt ®îc xuÊt ph¸t tõ ®iÒu kiÖn: b¶o ®¶m sao cho sau khi
bÞ nøt, lóc t¶i träng t¹m thêi ng¾n h¹n ®· qua ®i th× díi t¸c dông cña øng
suÊt tríc trong CT khe nøt ph¶i ®îc khÐp kÝn l¹i.
§iÒu kiÖn b¶o ®¶m nÕu tho¶ m·n 2 yªu cÇu sau:
 ser,sssp R8,0≤σ+σ
Trong ®ã σsp - øng suÊt tríc trong cèt thÐp ¦LT sau khi ®· kÓ ®Õn
tÊt c¶ c¸c øng suÊt hao.
σs - ®é t¨ng øng suÊt trong cèt thÐp.
 T¹i thí ngoµi cïng cña miÒn chÞu kÐo cña cÊu kiÖn do
t¸c dông cña t¶i träng thêng xuyªn, t¶i träng t¹m thêi ng¾n h¹n, t¶i träng t¹m
thêi dµi h¹n cÇn ph¶i tån t¹i øng suÊt nÐn σb ≥ 0,5 MPa khi cÊu kiÖn chØ
cã t¶i träng tÜnh vµ t¶i träng dµi h¹n t¸c dông. σb ®îc x¸c ®Þnh nh ®èi víi
vËt thÓ ®µn håi chÞu t¸c dông cña ngo¹i lùc vµ øng suÊt nÐn tríc.
2.5. KiÓm tra cêng ®é cÊu kiÖn ë giai ®o¹n chÕ t¹o:
Khi bu«ng cèt thÐp ¦LT, cÊu kiÖn cã thÓ bÞ Ðp háng, do ®ã cÇn
kiÓm tra cêng ®é cña cÊu kiÖn ë giai ®o¹n nµy (giai ®o¹n I4) theo ®iÒu
kiÖn:
ssbbp ARARN +≤
N - lùc nÐn bª t«ng khi bu«ng cèt thÐp,
Víi cÊu kiÖn c¨ng tríc: ( ) spsp A3001,1N −σ=
CÊu kiÖn c¨ng sau: ( ) spbspsp A5,1N σα−σ=
28

Bài 6. cÊu kiÖn chÞu uèn
1. Çc giai ®o¹n cña tr¹ng th¸i øng suÊt
1.1. CÊu kiÖn c¨ng tríc:
§Æc ®iÓm cña tr¹ng th¸i øng suÊt – biÕn d¹ng trong cÊu kiÖn ¦LT
chÞu uèn lµ giai ®o¹n I ®îc chia lµm 6 giai ®o¹n trung gian, çc giai ®o¹n
kh¸c t¬ng tù cÊu kiÖn chÞu uèn b×nh thêng (H×nh 6.1).
• Giai ®o¹n I1: ®Æt cèt thÐp Asp vµ A’sp vµo khu«n nhng cha c¨ng, øng
suÊt trong CT b»ng kh«ng.
• Giai ®o¹n I2: cèt thÐp ®îc c¨ng tíi øng suÊt khèng chÕ σcon1 vµ σ’con1
(th«ng thêng σcon1 = σ’con1) råi cè ®Þnh vµo bÖ vµ ®æ BT.
• Giai ®o¹n I3: Trong khi chê BT ®¹t ®Õn cêng ®é Rbp, do hiÖn tîng
chïng øng suÊt trong CT, do sù chªnh lÖch nhiÖt ®é gi÷a CT vµ thiÕt bÞ
c¨ng (nÕu BT ®«ng cøng trong ®iÒu kiÖn dìng hé nhiÖt) sÏ x¶y ra çc øng
suÊt hao trong cèt thÐp ¦LT.
σsp1 = σcon1 - σch - σnh
σ’sp1 = σ’con1 - σ’ch - σ’nh
• Giai ®o¹n I4: khi BT ®¹t cêng ®é Rbp th× bu«ng CT ®Ó Ðp BT. Do
cèt thÐp Asp vµ A’sp kh«ng b»ng nhau, thêng Asp > A’sp nªn cÊu kiÖn bÞ Ðp
lÖch t©m vµ vång lªn phÝa trªn. Lóc nµy ph¸t sinh thªm hao øng suÊt do
tõ biÕn nhanh. Do ®ã øng suÊt hao ®¹t gi¸ trÞ σ’l1 vµ σl1:
tbnbdmsneonhch1l σ+σ+σ+σ+σ+σ=σ
29

1' ' ' ' ' ' 'l ch nh neo ms bd tbnσ σ σ σ σ σ σ= + + + + +
ë giai ®o¹n nµy øng suÊt trong cèt thÐp ¦LT b»ng:
σ’sp1 = σ’sp - σ’l1 - αsp σ’b
• Giai ®o¹n I5: theo thêi gian do sù co ngãt vµ tõ biÕn cña BT x¶y ra
thªm øng suÊt hao σh2, khi ®ã øng suÊt hao tæng céng: σl = σl1+ σl2 vµ
trong cèt thÐp ¦LT b»ng:
σsp - σl - αsp σb1
• Giai ®o¹n I6: t¶i träng t¸c dông g©y thªm øng suÊt kÐo trong CTøng
lùc tríc Asp vµ lµm gi¶m øng suÊt kÐo trong cèt thÐp A’sp. Khi øng suÊt
nÐn tríc cña thí BT ë ngang vÞ trÝ träng t©m cèt thÐp Asp bÞ triÖt tiªu th×
øng suÊt trong CT øng lùc tríc Asp b»ng:
σsp1 = σsp - σl
• Giai ®o¹n Ia: t¶i träng t¨ng lªn cho ®Õn khi øng suÊt kÐo trong BT
®¹t trÞ sè Rbt, ser, khi cÊu kiÖn s¾p bÞ nøt øng suÊt trong cèt thÐp ¦LT Asp
lµ:
σsp1 = σsp - σ l + 2αspRbt, ser
Giai ®o¹n nµy lµ c¬ së dïng ®Ó tÝnh to¸n cÊu kiÖn kh«ng cho phÐp
h×nh thµnh khe nøt.
• Giai ®o¹n II: giai ®o¹n xuÊt hiÖn khe nøt ë miÒn BT chÞu kÐo, lóc
nµy toµn bé lùc kÐo do CT chÞu. øng suÊt kÐo trong cèt thÐp ¦LT t¨ng lªn
gièng nh sù t¨ng øng suÊt trong cÊu kiÖn th«ng thêng kh«ng cã øng suÊt
tríc.
• Giai ®o¹n III: giai ®o¹n ph¸ ho¹i. Khe nøt më réng, øng suÊt trong CT
®¹t tíi cêng ®é giíi h¹n vµ x¶y ra sù ph¸ ho¹i.
Trong giai ®o¹n nµy, khi øng suÊt nÐn cña BT ®¹t trÞ sè giíi h¹n th× øng
suÊt trong cèt thÐp A’sp lµ:
σ’sp1 = R’sp - αsp(σ’sp - σ l)
σ’sp1 cã thÓ + (øng suÊt nÐn) hoÆc – (øng suÊt kÐo), do ®ã nªn thiÕt kÕ
sao cho σ’sp1 mang dÊu (+) v× trong trêng hîp mang dÊu (-) th× sù cã mÆt
cña cèt thÐp A’sp lµm gi¶m kh¶ n¨ng chÞu lùc cña cÊu kiÖn ¦LT.
30

σsp = 0'
σsp = 0
σcon1
'
σcon1
σcon1
'
σcon1
− σ1 −σ2
− σ1 −σ2
σsp − σl1 −αsp σb
σsp − σl1 −αspσb
' '
'' '
σsp − σl −αsp σb1
σsp − σl −αspσb1
'' '
σb =0
σsp − σl
Rbt,ser
σsp − σl +2 αspRbt,ser
Rb
I1
I2
I3
I4
I6
Ia
III
I5
H×nh 6.1. Sù thay ®æi øng suÊt cña cÊu kiÖn øng lùc tríc chÞu uèn
(cÊu kiÖn c¨ng tríc)
31

1.2. CÊu kiÖn c¨ng sau:
Trong ph¬ng ph¸p c¨ng sau, c¸c giai ®o¹n cña TT¦S-BD còng t¬ng tù
nh trêng hîp c¨ng tríc. ChØ kh¸c TT¦S tõ giai ®o¹n I1 chuyÓn ngay sang
giai ®o¹n I4 kh«ng qua I2 vµ I3.
2. TÝnh to¸n cÊu kiÖn chÞu uèn:
2.1. TÝnh theo ®iÒu kiÖn cêng ®é trªn tiÕt diÖn th¼ng gãc:
- TÝnh to¸n t¬ng tù nh cÊu kiÖn BTCT thêng, kh¸c ë chç cã thªm
thµnh phÇn cèt thÐp ¦LT (H×nh 6.2)
- §èi víi tiÕt diÖn ch÷ T, trôc trung hßa ®i qua sên, ®iÒu kiÖn cêng
®é lµ:
M ≤ Rbbx(h0 - 0,5x)+ Rb(b’f - b)h’f(h0-0,5h’f) + R’sA’s(h0 - a’) + σ’sp1A’sp(h0 - a’s)
b
b'f
RsAs
ha0
M
Rb
As
h'
h
f
R'sA's
σ'sp1 A'sp
RspAsp Asp
A's
A'sp
x
as
a's
H×nh 6.2. S¬ ®å øng suÊt tiÕt diÖn ch÷ T
ChiÒu cao vïng nÐn x ®îc x¸c ®Þnh tõ c«ng thøc:
Rb[bx + (b’f - b)h’f] = γs6 RspAsp + RsAs - σ’sp1A’sp - R’sA’s
Trong ®ã: σ’sp1 øng suÊt trong cèt thÐp A’sp ®îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc
ë giai ®o¹n III
γs6 – hÖ sè ®iÒu kiÖn lµm viÖc cña CT cêng ®é cao khi øng
suÊt cao h¬n giíi h¹n ch¶y qui íc, x¸c ®Þnh theo tiªu chuÈn thiÕt kÕ.
2.2. TÝnh theo ®iÒu kiÖn cêng ®é trªn tiÕt diÖn nghiªng:
- §Ó chÞu lùc trªn tiÕt diÖn nghiªng, trong cÊu kiÖn BTCT¦LT chÞu
uèn cã cèt däc, cèt xiªn, cèt ®ai thêng, cèt däc vµ cèt ngang ¦LT (H×nh
6.3)
TÝnh to¸n cêng ®é trªn tiÕt diÖn nghiªng chÞu c¾t tiÕn hµnh t¬ng tù
cÊu kiÖn chÞu uèn thêng
§iÒu kiÖn cêng ®é:
Q ≤ Qb + ∑RswAsw + ∑RswAs,incsinα + ∑RspwAspw + ∑RspwAsp,incsinαp
32

Rsw Asw
Q
Rs As
Rspw Aspw
Rsp Asp
Rsp Asp,inc
Rspw Asp,inc
Qb
Nb
α
αp
H×nh 6.3. S¬ ®å tÝnh to¸n néi lùc trªn tiÕt diÖn nghiªng
2.3. TÝnh to¸n cêng ®é cÊu kiÖn ë giai ®o¹n chÕ t¹o:
Bao gåm:
- KiÓm tra theo ®iÒu kiÖn vÒ øng suÊt nÐn giíi h¹n cña bª t«ng lóc
b¾t ®Çu bu«ng cèt thÐp (b¶ng 6)
B¶ng 6. TrÞ sè giíi h¹n σbp/Rbp
Tr¹ng th¸i øng suÊt
cña tiÕt diÖn
Ph¬ng ph¸p
c¨ng
TØ sè σbp/Rbp kh«ng lín h¬n
khi nÐn
®óng t©m lÖch t©m
øng suÊt nÐn t¨ng khi
ngo¹i lùc t¸c dông
øng suÊt nÐn gi¶m
khi ngo¹i lùc t¸c dông
C¨ng tríc
C¨ng sau
C¨ng tríc
C¨ng sau
0,65
0,60
0,85
0,70
0,70
0,65
0,95
0,85
- KiÓm tra sù lµm viÖc tæng thÓ cña cÊu kiÖn ë giai ®o¹n chÕ t¹o:
TiÕn hµnh nh cÊu kiÖn chÞu nÐn lÖch t©m thêng víi ngo¹i lùc lµ lùc nÐn
do cèt thÐp ¦LT g©y ra.
- KiÓm tra sù chÞu lùc côc bé cña bª t«ng ë khu vùc neo. NÕu kh¶
n¨ng chÞu lùc cña miÒn bª t«ng díi neo kh«ng ®ñ th× ph¶I gia cêng b»ng
c¸c líi cèt thÐp hoÆc ®Öm thÐp.
2.4. TÝnh to¸n kh«ng cho phÐp nøt:
§Ó ®¶m b¶o cho cÊu kiÖn kh«ng h×nh thµnh khe nøt trªn tiÕt diÖn
th¼ng gãc, ph¶i tháa m·n ®iÒu kiÖn: M ≤ Mcrc
Trong ®ã: M - m«men uèn do ngo¹i lùc g©y ra
33

+ §èi víi cÊu kiÖn cã tÝnh chèng nøt cÊp I vµ cÊp II th×
M lµ m«men tÝnh to¸n
+ §èi víi cÊu kiÖn cã tÝnh chèng nøt cÊp III th× M lµ
m«men tiªu chuÈn
Mcrc - m«men mµ cÊu kiÖn chÞu ®îc ngay tríc khi h×nh
thµnh khe nøt.
M
N0z
e0
=
M
+ +
N0z
rL
ML = N02 (e0 +rL)
H×nh : S¬ ®å lùc ®ÓtÝnh Mn
C¬ së tÝnh to¸n Mcrc lµ giai ®o¹n Ia
Mcrc = Rbt,serWpl + Mrp
Rbt,serWpl lµ m«men chèng nøt cña cÊu kiÖn BTCT thêng. m«men chèng
nøt cña cÊu kiÖn ¦LT ®îc t¨ng lªn nhê m«men lâi tiÕt diÖn Mrp, (x¸c ®Þnh
theo h×nh 6.4), do ®ã cã thÓ ®iÒu chØnh lùc c¨ng ®Ó cÊu kiÖn kh«ng
bÞ nøt.
Mrp = N02(e0 + rL)
øng suÊt kÐo ë mÐp díi cña tiÕt diÖn khi lùc c¨ng trong cèt thÐp N02
(®· trõ tÊt c¶ çc øng suÊt hao) ®Æt ë mÐp trªn cña lâi sÏ b»ng 0. Do ®ã
øng suÊt kÐo ë mÐp díi cña tiÕt diÖn sÏ lµ:
W
MM rp
t
−
=σ
Khi s¾p nøt σt ®¹t ®Õn Rbt,ser vµ W ®¹t ®Õn Wpl.
2.5. TÝnh to¸n theo sù më réng vµ khÐp kÝn khe nøt:
- TiÕn hµnh t¬ng tù nh cÊu kiÖn chÞu uèn th«ng thêng vµ cÊu kiÖn
¦LT chÞu kÐo trung t©m.
- §é t¨ng øng suÊt trong cèt thÐp σs ®îc tÝnh:
02 1
1
( )
( )
c
sp
s
s sp
M N Z e
A A Z
σ
− −
=
+
Trong ®ã: Z1 – Kho¶ng çch gi÷a hîp lùc vïng chÞu nÐn vµ vïng chÞu kÐo
N02 – Lùc nÐn tríc bª t«ng ë giai ®o¹n sö dông
esp – Kho¶ng çch tõ ®iÓm ®Æt cña lùc N02 ®Õn trôc ®I qua
träng t©m diÖn tÝch cèt thÐp chÞu kÐo.
34

2.6. TÝnh to¸n kiÓm tra ®é vâng:
Phô thuéc vµo tÝnh chÊt chèng nøt cña cÊu kiÖn
- §èi víi cÊu kiÖn kh«ng cho phÐp nøt: Khi tÝnh ®é vâng xem cÊu
kiÖn nh vËt thÓ ®µn håi vµ dïng çc c«ng thøc ®· nªu trong c¬ häc kÕt
cÊu ®Ó tÝnh to¸n.
- §èi víi cÊu kiÖn cã khe nøt ë vïng kÐo, tÝnh ®é vâng t¬ng tù nh ®èi
víi cÊu kiÖn chÞu uèn th«ng thêng, chØ kh¸c lµ trong çc c«ng thøc cã
thªm mét vµi sè h¹ng ®Ó kÓ ®Õn t¸c dông cña cèt thÐp ¦LT.
1 2 3 4
1 1 1 1 1
r r r r r
        
= + − +  ÷  ÷  ÷  ÷
        
Trong ®ã:
   
 ÷  ÷
   1 2
1 1
;
r r
- ®é cong t¬ng øng do t¸c dông ng¾n h¹n cña toµn bé
t¶i träng vµ t¶I träng thêng xuyªn, dµi h¹n (kh«ng xÐt ®Õn lùc c¨ng tríc)
3
1
r
 
 ÷
 
- ®é cong do t¸c dông ng¾n h¹n cña lùc c¨ng tríc N
4
1
r
 
 ÷
 
- ®é cong do sù vång lªn do tõ biÕn vµ co ngãt cña bª t«ng
11
1 sh
b b red
M
r E Iϕ
 
= ÷
 
;
2
12
1 l b
b b red
M
r E I
ϕ
ϕ
 
= ÷
 
;
13
1 op
b b red
Ne
r E Iϕ
 
= ÷
 
;
04
'1 b b
r h
ε ε− 
= ÷
 
sb
b
sE
σ
ε = ;
'
' sb
b
sE
σ
ε =
sbσ - Tæng çc hao øng suÊt trong CT c¨ng tríc do co ngãt vµ tõ biÕn cña
BT ®èi víi CT ®Æt trong vïng kÐo.
sbσ - Tæng çc hao øng suÊt trong CT c¨ng tríc do co ngãt vµ tõ biÕn cña
BT ®èi víi CT ®Æt trong vïng nÐn.
35

Bg dien-tu-btult

More Related Content

What's hot

Viewers also liked

Similar to Bg dien-tu-btult

More from vudat11111

Recently uploaded

Bg dien-tu-btult