Đề tài Bê tông ứng lực

o 2 4 5 eo +sb -sb 6 H×nh 2. S¬ ®å ph•¬ng ph¸p c¨ng tr•íc Btct dù øng lùc trong kt-ct a) Tr•íc khi bu«ng cèt thÐp ¦LT - b) Sau khi bu«ng cèt thÐp ¦LT 1- Cèt thÐp øng lùc tr•íc; 2- BÖ c¨ng; 3- V¸n khu«n; 4- ThiÕt bÞ kÐo thÐp; 5- ThiÕt bÞ cè ®Þnh cèt thÐp øng lùc tr•íc; 6- Trôc trung t©m. §Ó t¨ng thªm lùc dÝnh gi÷a bªt«ng vµ cèt thÐp, ng­êi ta th­êng dïng cèt thÐp ¦LT lµ cèt thÐp cã cã gê hoÆc lµ cèt thÐp tr¬n ®­îc xo¾n l¹i, hoÆc lµ ë hai ®Çu cã cÊu t¹o nh÷ng mÊu neo ®Æc biÖt (H×nh 3). §o¹n thÐp 2d 4d d 2,5d Vßng ®Öm 4d 10mm 5mm6d d a) b) d1 d d2 >= 5mm >= 2d d 2d - 20d 1,5d+2d1+3mm d) c) d = 35-50mm = 3-4mmd èng 5mm H×nh 3. Neo cèt thÐp trong ph•¬ng ph¸p c¨ng tr•íc a) Hµn ®o¹n thÐp ng¾n hay vßng ®Öm - b) Ren c¸c gê xo¾n èc c) Neo lo¹i vßng - c) Neo lo¹i èng. Ph­¬ng ph¸p c¨ng tr­íc tá ra ­u viÖt ®èi víi nh÷ng cÊu kiÖn s¶n xuÊt hµng lo¹t trong nhµ m¸y. ë ®ã cã thÓ x©y dùng nh÷ng bÖ c¨ng cè ®Þnh cã chiÒu dµi tõ 75 ®Õn 150 m ®Ó mét lÇn c¨ng cèt thÐp cã thÓ ®óc ®­îc nhiÒu cÊu kiÖn (vÝ dô dÇm, Panen). Còng cã thÓ sö dông v¸n khu«n thÐp lµm bÖ c¨ng. 2.2 Ph•¬ng ph¸p c¨ng sau (c¨ng trªn bª t«ng). Btct dù øng lùc trong kt-ct Tr­íc hÕt ®Æt c¸c cèt thÐp th«ng th­êng vµo c¸c èng r·nh b»ng t«n, kÏm hoÆc b»ng vËt liÖu kh¸c ®Ó t¹o c¸c r·nh däc, råi ®æ bªt«ng. Khi bªt«ng ®¹t ®Õn c­êng ®é nhÊt ®Þnh Ro th× tiÕn thµnh luån vµ c¨ng cèt thÐp ¦LT tíi øng suÊt qui ®Þnh. Sau khi c¨ng xong, cèt ¦LT ®­îc neo chÆt vµo ®Çu cÊu kiÖn (H×nh 4). Th«ng qua c¸c neo ®ã cÊu kiÖn sÏ bÞ nÐn b»ng lùc ®· dïng khi kÐo c¨ng cèt thÐp. TiÕp ®ã, ng­êi ta b¬m v÷a vµo trong èng r·nh ®Ó b¶o vÖ cèt thÐp khái bÞ ¨n mßn vµ t¹o ra lùc dÝnh gi÷a bªt«ng víi cèt thÐp. §Ó b¶o ®¶m tèt sù tryuÒn lùc nÐn lªn cÊu kiÖn, ng­êi ta chÕ t¹o c¸c lo¹i neo ®Æc biÖt nh­ neo Freyssinet (Neo bã sîi thÐp khi dïng kÝch hai chiÒu - H×nh 5). Neo kiÓu cèc (H×nh 6). Nb) a) -sb 1 eo +sb 2 4 eo N nn 3 h 6 5 H×nh 4. S¬ ®å ph•¬ng ph¸p c¨ng sau a- Trong qu¸ tr×nh c¨ng ; b- Sau khi c¨ng. 1- Cèt thÐp ¦LT; 2- CÊu kiÖn BTCT; 3- èng r·nh; 4- ThiÕt bÞ kÝch; 5- Neo; 6- Trôc trung t©m Btct dù øng lùc trong kt-ct 4 3 2 1 5 6 H×nh 5. Neo bã sîi thÐp khi dïng kÝch hai chiÒu. 1- Bã sîi thÐp, 2- Chªm h×nh c«n, 3- Khèi neo b»ng thÐp 4- B¶n thÐp truyÒn lùc, 5- §o¹n èng neo, 6- èng t¹o r·nh Ph­¬ng ph¸p c¨ng sau ®­îc sö dïng thÝch hîp ®Ó chÕ t¹o c¸c cÊu kiÖn mµ yªu cÇu ph¶i cã lùc nÐn bªt«ng t­¬ng ®èi hoÆc c¸c cÊu kiÖn ph¶i ®æ bªt«ng t¹i chç. Nã cßn ®­îc dïng ®Ó ghÐp c¸c m¶ng cña kÕt cÊu cã nhÞp lín (kho¶ng trªn 30m) nh­ nhÞp cÇu, c¸c dÇm, dµn v.v ... Btct dù øng lùc trong kt-ct 2 3 6 5 4 1 7 8 20 0 4 H×nh 6. Neo kiÓu cèc. 1- Bª t«ng, 2- Cèc b»ng thÐp, 3- Chèt thÐp, 4- Vßng ®Öm b»ng thÐp 5- Vßng kÑp, 6- Bã sîi thÐp, 7- èng t¹o r·nh, 8- CÊu kiÖn. 3 C¸c chØ dÉn c¬ b¶n vÒ cÊu t¹o. 3.1 VËt liÖu. a. Bª t«ng vµ v÷a. Bªt«ng dïng trong cÊu kiÖn bªt«ng cèt thÐp ¦LT lµ bªt«ng nÆng cã m¸c lín h¬n hoÆc b»ng 200. ViÖc lùa chän m¸c bªt«ng phô thuéc vµo d¹ng, lo¹i vµ ®­êng kÝnh cña cèt thÐp c¨ng, còng nh­ phô thuéc vµo viÖc cã dïng neo hay kh«ng dïng neo. VÝ dô nÕu dïng sîi thÐp cã ®­êng kÝnh kh«ng lín h¬n F5 th× c¸c thiÕt kÕ cña bªt«ng lÊy kh«ng nhá h¬n 250, cßn nÕu sîi thÐp cã ®­êng kÝnh kh«ng nhá h¬n F6 th× m¸c thiÕt kÕ cña bªt«ng lÊy kh«ng nhá h¬n 400. Ngoµi ra viÖc lùa chän m¸c bªt«ng cßn phô thuéc vµo c­êng ®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 dÇm, dµn v.v ... nªn dïng bªt«ng Btct dù øng lùc trong kt-ct m¸c 400 hoÆc 500, cßn ®èi víi kÕt cÊu cã nhÞp th«ng th­êng nh­ panen, xµ gç v.v ... nªn dïng bªt«ng m¸c 300 hoÆc 350. V÷a dïng ®Ó lÊp c¸c khe thi c«ng, c¸c mèi nèi cña cÊu kiÖn ghÐp, ®Ó lµm líp b¶o vÖ cèt thÐp vµ b¶o vÖ c¸c neo, ph¶i cã m¸c tõ 150 trë lªn. V÷a dïng ®Ó b¬m vµo c¸c èng r·nh ph¶i cã m¸c kh«ng nhá h¬n 300 vµ ph¶i dÔ ch¶y, Ýt co ngãt. b. ThÐp. Trong cÊu kiÖn bªt«ng cèt thÐp ¦LT cÇn dïng thÐp c­êng ®é cao, bëi v× trong qu¸ tr×nh chÕ t¹o vµ sö dông mét phÇn øng suÊt c¨ng ban ®Çu bÞ mÊt ®i. Tèt nhÊt lµ dïng sîi thÐp c­êng ®é cao. Nh­ng v× ®­êng kÝnh sîi thÐp qu¸ bÐ(3 - 8 mm) nªn sè l­îng thÐp trong cÊu kiÖn kh¸ nhiÒu, do ®ã g©y khã kh¨n cho viÖc boã trÝ chóng. §Ó kh¾c phôc nh­îc ®iÓm nµy, ng­êi ta th­êng dïng bã bÖn d©y thõng hoÆc c¸c bã sîi kh«ng bÖn (H×nh 7). Lo¹i bã bÖn d©y thõng, th­êng ®­îc chÕ t¹o tõ c¸c sîi cã ®­êng kÝnh tõ 1,5 ®Õn 5 mm. Lo¹i c¸c bã sîi thÐp kh«ng bÖn, th­êng gåm nhiÒu sîi thÐp ®Æt song song víi nhau theo chu vi vßng trßn vµ tùa c¸c ®o¹n lß so ®Æt c¸ch nhau kho¶ng mét mÐt. Sè sîi trong mét bã phô thuéc vµo sè chªm trªn kÝch (mçi chªm gi÷ ®­îc hai sîi). Ng­êi ta th­êng dïng bã cã 12, 18 vµ 24 sîi. Btct dù øng lùc trong kt-ct 1 4 3 2 a) b) c) 1 3 4 2 H×nh 7. C¸c chÕ phÈm sîi thÐp a)ThÐp bÖn, b)Bã sîi kh«ng bÖn, c)Bã sîi gåm s¸u d©y thÐp bÖn, mçi d©y b¶y sîi 1- Sîi thÐp φ5, 2- sîi thÐp φ1quÊn ngoµi bã sîi, 3- Thµnh èng r·nh, 4- cÊu kiÖn. Ngoµi ra, cã thÓ dïng cèt thÐp thanh cã gê tõ nhãm thÐp c¸n nãng lo¹i A - IV vµ lo¹i gia c«ng nhiÖt AT - IV trë lªn. Th«ng th­êng, khi chiÒu dµi d­íi 12m, nªn dïng c¸c lo¹i thÐp thanh cßn khi chiÒu dµi cÊu kiÖn lín h¬n 12 m th× nªn dïng c¸c sîi thÐp c­êng ®é cao vµ d©y c¸p. Khi cÊu kiÖn lµm viÖc trong c¸c ®iÒu kiÖn ®Æc biÖt nh­ d­íi ¸p lùc cña h¬i, c¸c chÊt láng, cña vËt liÖu h¹t th× nªn dïng c¸c sîi thÐp c­êng ®é cao vµ cèt thÐp thanh thuéc nhãm A-V vµ AT-V trë lªn. 3.2. Bè trÝ vµ cÊu t¹o cèt thÐp. Btct dù øng lùc trong kt-ct 2 3 1 H×nh 8. Gia cè khu vùc neo. 1- Bã sîi thÐp, 2- L•íi thÐp gia cè, 3- PhÇn t¨ng thªm KTTD ë miÒn gÇn neo. Trong cÊu kiÖn bªt«ng cèt thÐp ¦LT, viÖc bè trÝ cèt thÐp hîp lý ®Ó b¶o ®¶m sù lµm viÖc b×nh th­êng cña cÊu kiÖn trong qu¸ tr×nh chÕ t¹o còng nh­ khi sö dông lµ rÊt quan träng. a) l Neo Cèt thÐp neoI I I - I b) H×nh 9. S¬ ®å ®Æt cèt thÐp ¦LT. Btct dù øng lùc trong kt-ct a) §Æt cèt cong, b) §Æt cèt thÐp phô ®Ó gia c•êng bªt«ng. Trong ph­¬ng ph¸p c¨ng tr­íc, kh«ng ®­îc phÐp dïng sîi thÐp trßn kh«ng cã gê hoÆc kh«ng gia c«ng mÆt ngoµi ®Ó lµm cèt thÐp øng lùc tr­íc, v× trong nhiÒu tr­êng hîp, lùc dÝnh víi bªt«ng cña sîi trßn tr¬n tá ra kh«ng ®ñ. §Ó ®¶m b¶o sù tËp trung øng suÊt, ng­êi ta cßn cÊu t¹o c¸c tÊm thÐp d­íi c¸c neo, hoÆc lµ uèn cong cèt thÐp ®Ó cã thÓ ®­a cèt thÐp lªn phÝa trªn cña cÊu kiÖn (H×nh 9a). T¹i c¸c chç uèn cong cña cèt thÐp, cÇn ®Æt thªm c¸c cèt thÐp phô ®Ó gia c­êng (H×nh 9b). Trong cÊu kiÖn bªt«ng cèt thÐp ¦LT, ngoµi c¸c quy ®Þnh trªn ng­êi ta cßn ph¶i l­u ý ®Õn viÖc bè trÝ kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c cèt thÐp vµ líp bªt«ng b¶o vÖ chóng. Trong ph­¬ng ph¸p c¨ng tr­íc, viÖc cÊu t¹o t­¬ng tù nh­ ®èi víi bªt«ng cèt thÐp th­êng (H×nh 10a). Trong ph­¬ng ph¸p c¨ng sau, nÕu cèt thÐp ¦LT ®­îc ®Æt trong c¸c r·nh th× chiÒu dµi cña líp bªt«ng b¶o vÖ kÓ tõ mÆt ngoµi cña cÊu kiÖn ®Õn mÆt trong r·nh lÊy kh«ng nhá h¬n 20 mm vµ kh«ng nhá h¬n nöa ®­êng kÝnh r·nh, cßn khi ®­êng kÝnh r·nh lín h¬n 32 mm th× lÊy Ýt nhÊt b»ng ®­êng kÝnh r·nh. Khi trong r·nh ®Æt mét sè bã, hoÆc thanh cèt thÐp (H×nh 10b) th× líp b¶o vÖ lÊy kh«ng nhá h¬n 80 mm ®èi víi c¸c thµnh bªn, kh«ng nhá h¬n 60 mm vµ nhá h¬n mét nöa chiÒu réng r·nh ®èi víi c¸c mÆt ®¸y. Btct dù øng lùc trong kt-ct 2 3 1 3 1 2 a) 2 1 3 b) b >=8cm > = 6c m > = b/ 2 1 2 3 H×nh 10. Bè trÝ cèt thÐp trong tiÕt diÖn ngang. a- Trong ph•¬ng ph¸p c¨ng tr•íc; b- Trong ph•¬ng ph¸p c¨ng sau; 1- cèt thÐp øng lùc tr•íc; 2- cèt thÐp däc th•êng; 3- cèt ®ai th•êng. Kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c r·nh kh«ng ®­îc bÐ h¬n ®­êng kÝnh r·nh vµ kh«ng nhá h¬n 50 mm, ®ång thêi ph¶i chän sao cho viÖc c¨ng cèt thÐp ®­îc dÔ dµng vµ kh«ng bÞ ph¸ ho¹i côc bé khi bu«ng cèt thÐp. 4 C¸c chØ dÉn c¬ b¶n vÒ tÝnh to¸n cÊu kiÖn BTCT ¦LT . Gièng nh­ cÊu kiÖn bªt«ng cèt thÐp th­êng, cÊu kiÖn BTCT ¦LT cÇn ph¶i ®­îc tÝnh to¸n theo hai nhãm tr¹ng th¸i giíi h¹n. Khi tÝnh cÊu kiÖn bªt«ng cèt thÐp ¦LT theo nhãm tr¹ng th¸i giíi h¹n thø nhÊt ngoµi viÖc tÝnh theo c­êng ®é, theo æn ®Þnh (nÕu cã kh¶ n¨ng mÊt æn ®Þnh), theo ®é mái (nÕu chÞu t¶i träng ®éng), cßn cÇn 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 c¸c thiÕt bÞ neo. TÝnh to¸n theo nhãm tr¹ng th¸i giíi h¹n thø hai bao gåm tÝnh to¸n kiÓm tra kh¶ n¨ng chèng nøt vµ biÕn d¹ng cña cÊu kiÖn. ViÖc tÝnh to¸n theo hai nhãm tr¹ng th¸i giíi h¹n ®Ó cã liªn quan mËt thiÕt ®Õn trÞ sè øng suÊt trong cèt thÐp vµ trong bªt«ng, còng nh­ c¸c hao tæn øng suÊt trong qu¸ tr×nh chÕ t¹o vµ sö dông cÊu kiÖn. Btct dù øng lùc trong kt-ct 4.1 TrÞ sè øng suÊt trong cèt thÐp vµ trong BT. TrÞ sè øng suÊt tr­íc c¬ b¶n cña cèt thÐp ¦LT lµ trÞ sè giíi h¹n so vµ s’o trong cèt thÐp c¨ng tr­íc FH vµ F’H (FH vµ F’H t­¬ng øng ®­îc ®Æt trong miÒn kÐo vµ nÐn cña cÊu kiÖn). TrÞ sè nµy ®­îc chän theo qui ®Þnh cña qui ph¹m. Khi c¨ng cèt thÐp b»ng ph­¬ng ph¸p c¬ häc: §èi víi thÐp thanh: 0,35RHC £ so < 0,95RHC’ (1) §èi víi sîi thÐp c­êng ®é cao: 0,25RHC £ so < 0,75RHC (2) Ngoµi ra, ®Ó ®o kiÓm tra øng suÊt trong cèt thÐp ¦LT thêi ®iÓm kÕt thóc viÖc c¨ng trªn bÖ, hoÆc t¹i vÞ trÝ ®Æt lùc c¨ng khi c¨ng cèt thÐp trªn bªt«ng, ng­êi ta ®­a vµo kh¸i niÖm øng suÊt khèng chÕ. Khi c¨ng cèt thÐp trªn bÖ: TrÞ sè øng suÊt khèng chÕ lÊy b»ng trÞ sè so vµ s’o sau khi ®· kÓ ®Õn c¸c hao tæn øng suÊt do biÕn d¹ng cña neo (sneo) vµ cña ma s¸t (sms). sHK = so - sneo - sms; s’o = s’o - s’neo - s’ms’ (3) Khi c¨ng trªn bªt«ng: sBK = so - nHsbH; s’HK = s’o - nHs’bH (4) Trong ®ã sbH vµ s’bH - ¦ST trong bªt«ng ë ngang møc träng t©m cèt thÐp FH vµ F’H (cã kÓ ®Õn c¸c hao tæn øng suÊt tr­íc khi Ðp Btct dù øng lùc trong kt-ct bªt«ng); nH - tØ sè gi÷a m«®un ®µn håi cña cèt thÐp c¨ng EH vµ m«®un ®µn håi cña bªt«ng Eb . nH = EH/EB. Trong thùc tÕ, do sai sè cña c¸c dông cô ®o, do nhiÒu nguyªn nh©n ch­a ®­îc xÐt ®Õn mét c¸ch chÝnh x¸c trong lóc tÝnh to¸n v.v ... §Ó xÐt ®Õn ®iÒu ®ã, ng­êi ta ®­a vµo hÖ sè ®é chÝnh x¸c khi c¨ng cèt thÐp mt. LÊy mt b»ng 0,9 hoÆc b»ng 1,1 nÕu viÖc gi¶m hoÆc t¨ng øng suÊt trong cèt thÐp lµ bÊt lîi ®èi víi kÕt cÊu. LÊy mt b»ng 1 khi tÝnh to¸n c¸c hao tæn ¦ST trong cèt thÐp vµ khi tÝnh to¸n theo sù më réng khe nøt, còng nh­ khi tÝnh theo biÕn d¹ng. §èi víi bªt«ng ®Ó biÕn d¹ng tõ biÕn vµ hao tæn øng suÊt trong cèt thÐp kh«ng qu¸ lín, qui ph¹m qui ®Þnh tØ sè gi÷a øng suÊt nÐn tr­íc sbH trong bªt«ng vµ c­êng ®é khèi vu«ng Ro cña bªt«ng lóc bu«ng cèt thÐp kh«ng ®­îc lín h¬n trÞ sè giíi h¹n cho trong b¶ng 9.1. C­êng ®é khèi vu«ng Ro cña bªt«ng lóc bu«ng cèt thÐp nªn lÊy kh«ng nhá h¬n 0,8 lÇn c­êng ®é khèi vu«ng thiÕt kÕ, vµ kh«ng nhá h¬n 140 kG/cm2, cßn khi dïng cèt thÐp thanh lo¹i AT - VI vµ d©y c¸p th× kh«ng ®­îc lÊy nhá h¬n 200 kG/cm2. B¶ng .1. TrÞ sè giíi h¹n cña tØ sè sbH/Ro TØ sè sbH/Ro khi nÐn Tr¹ng th¸i øng suÊt cña tiÕt diÖn Ph­¬ng ph¸p c¨ng §óng t©m LÖch t©m øng suÊt nÐn t¨ng khi ngo¹i lùc t¸c C¨ng tr­íc C¨ng sau 0,50 0,45 0,55 0,50 Btct dù øng lùc trong kt-ct dông øng suÊt nÐn gi¶m khi ngo¹i lùc t¸c dông C¨ng tr­íc C¨ng sau 0,65 0,55 0,75 0,65 4.2 Sù hao øng suÊt trong cèt thÐp øng lùc tr•íc. Sau mét thêi gian, do rÊt nhiÒu nguyªn nh©n ¦ST trong cèt thÐp bÞ gi¶m ®i (thËm chÝ bÞ triÖt tiªu vµ hiÖu qu¶ cña ¦LT hoµn toµn biÕn mÊt). Do ®ã viÖc ®¸nh gi¸ ®Çy ®ñ chÝnh x¸c c¸c nguyªn nh©n g©y hao tæn øng suÊt trong cèt thÐp ¦LT lµ vÊn ®Ò hÕt søc quan träng ®èi víi viÖc thiÕt kÕ kÕt cÊu bªt«ng cèt thÐp ¦LT. C¨n cø vµo nguyªn nh©n g©y hao tæn øng suÊt, ng­êi ta chia øng suÊt hao trong cèt thÐp ¦LT ra lµm t¸m lo¹i c¬ b¶n d­íi ®©y. 1) Do tÝnh chïng øng suÊt cña cèt thÐp HiÖn t­îng chïng øng suÊt lµ hiÖn t­îng øng suÊt ban ®Çu trong cèt thÐp ¦LT gi¶m bít theo thêi gian trong khi chiÒu dµi cña cèt thÐp vÉn gi÷ nguyªn kh«ng ®æi. Khi c¨ng b»ng ph­¬ng ph¸p c¬ häc, øng suÊt hao (kG/cm2) ®­îc tÝnh theo c«ng thøc sau: §èi víi sîi thÐp c­êng ®é cao: o HC o ch R s s s )1,022,0( -= (5) §èi víi cèt thÐp thanh: 2001,0 -= och ss (6) TrÞ sè so tÝnh b»ng kG/cm2 vµ kh«ng kÓ ®Õn c¸c hao tæn øng suÊt. Khi tÝnh sch’ nÕu ra kÕt qu¶ ©m, th× xem nh­ sch = 0. Btct dù øng lùc trong kt-ct 2) Do sù chªnh lÖch nhiÖt ®é gi÷a cèt thÐp vµ thiÕt bÞ c¨ng (snh) øng suÊt hao snh x¶y ra khi bªt«ng ®«ng cøng trong ®iÒu kiÖn ®­îc d­ìng hé nhiÖt, va ®­îc tÝnh theo (7) snh = 12,5Dt , (7) trong ®ã Dt - sù chªnh lÖch nhiÖt ®é gi÷a cèt thÐp vµ bÖ c¨ng tÝnh b»ng ®é b¸ch ph©n. Khi kh«ng ®ñ sè liÖu chÝnh x¸c cã thÓ lÊy Dt b»ng 65oC. 3) Do sù biÕn d¹ng cña neo vµ sù Ðp s¸t c¸c tÊm ®Öm (sneo) Hnao E L l s = (8) Trong ®ã L - chiÒu dµi cña cèt thÐp c¨ng, tÝnh b»ng mm (trong ph­¬ng ph¸p c¨ng tr­íc lµ kho¶ng c¸ch gi÷a hai bÖ c¨ng, trong ph­¬ng ph¸p c¨ng sau lµ chiÒu dµi cña cèt thÐp n»m trong cÊu kiÖn); l - tæng sè biÕn d¹ng cña b¶n th©n neo, cña khe hë t¹i neo, cña sù Ðp s¸t c¸c tÊm ®Öm v.v…; lÊy l theo sè liÖu thùc nghiÖm. Khi kh«ng cã sè liÖu thùc nghiÖm cã thÓ lÊy l = 2mm cho mçi ®Çu neo. 4) Do sù ma s¸t cña cèt thÐp víi thµnh èng (sms) Trong ph­¬ng ph¸p c¨ng sau, sms ®­îc tÝnh theo c«ng thøc ÷ ø ö ç è æ -= +mq ss kxms e 110 (9) Trong ®ã e - c¬ sè l«garit tù nhiªn; k - hÖ sè xÐt ®Õn sù chªnh lÖch vÞ trÝ ®Æt èng so víi vÞ trÝ thiÕt kÕ (b¶ng 2); x - chiÒu dµi ®o¹n èng Btct dù øng lùc trong kt-ct (tÝnh b»ng m) kÓ tõ thiÕt bÞ c¨ng ®Çy gÇn nhÊt tíi tiÕt diÖn tÝnh to¸n; m - hÖ sè ma s¸t gi÷a cèt thÐp vµ thµnh èng (b¶ng 2); q - tæng gãc quay cña trôc cèt thÐp, tÝnh b»ng radian. Trong ph­¬ng ph¸p c¨ng tr­íc, nÕu cã thiÕt bÞ g¸ l¾p ®Æc biÖt ®Ó t¹o ®é cong, th× sms tÝnh theo c«ng thøc trªn víi x = 0 vµ m = 0,25. B¶ng .2. HÖ sè k vµ m ®Ó x¸c ®Þnh sù hao øng suÊt ma s¸t TrÞ sè m khi cèt thÐp lµ Lo¹i èng r·nh TrÞ sè k bã sîi thÐp thanh cã gê èng cã bÒ mÆt kim lo¹i èng víi bÒ mÆt bªt«ng - T¹o nªn b»ng lâi cøng - T¹o nªn b»ng lâi mÒm 0,003 0 0,0015 0,35 0,55 0,55 0,40 0,65 0,65 5) Do tõ biÕn nhanh ban ®Çu cña bªt«ng (stbn) Trong ph­¬ng ph¸p c¨ng tr­íc, øng suÊt hao nµy x¶y ra ngay sau khi bu«ng cèt thÐp ®Ó Ðp bªt«ng. §èi víi bªt«ng kh« cøng tù nhiªn: a R khi R o BH o II tbn £= ss s 500 (10) a R khia R b bHbHtbn >ú û ù ê ë é -= 00 1000·500 sss (11) Btct dù øng lùc trong kt-ct Trong ®ã a, b - hÖ sè phô thuéc vµo m¸c bªt«ng, víi bªt«ng m¸c kh«ng nhá h¬n 300 th× a = 0,6 vµ b = 1,5; sbH cã kÓ ®Õn c¸c øng suÊt hao: sch’, sneo vµ sms. 6) Do co ngãt cña bªt«ng (sco) §èi víi bªt«ng nÆng, ®«ng cøng tù nhiªn, trÞ sèsco lÊy theo b¶ng 3. B¶ng .3. Sù hao øng suÊt trong cèt thÐp do co ngãt cña bªt«ng, kG/cm2 Ph­¬ng ph¸p c¨ng M¸c bªt«ng C¨ng tr­íc C¨ng sau £ M400 M500 ³ M600 400 500 600 300 350 500 Trong ph­¬ng ph¸p c¨ng sau, sco cã trÞ sè bÐ h¬n lµ v× tr­íc khi bu«ng cèt thÐp, bªt«ng ®· co ngãt ®­îc mét phÇn. BiÕn d¹ng co ngãt nµy kh«ng ¶nh h­ëng ®Õn sù hao øng suÊt trong cèt thÐp. 7) Do tõ biÕn cña bªt«ng (sbt) Hao tæn do tõ biÕn cña bªt«ng x¶y ra sau mét qóa tr×nh chÞu nÐn l©u dµi. §èi víi bªt«ng nÆng o bH tbn R k ss 2000= khi ;6,0 0 £ R bHs (12) 6,03,0400 00 >ú û ù ê ë é -= R khi R k bHbHtb ss s Btct dù øng lùc trong kt-ct trong ®ã k = 1 ®èi víi bªt«ng ®«ng cøng tù nhiªn, k = 0,85 ®èi víi bªt«ng d­ìng hé nhiÖt; trÞ sè sbH ®­îc lÊy b»ng sbH khi tÝnh øng suÊt hao do tõ biÕn nhanh. 8) Bªt«ng bÞ cèt thÐp vßng, hoÆc cèt thÐp xo¾n èc Ðp lâm xuèng (sel) C¸c cèt thÐp ¦LT Ðp lâm mÆt bªt«ng xuèng, do ®ã ®­êng kÝnh vßng thÐp gi¶m ®i, g©y ra sù hao øng suÊt. NÕu ®­êng kÝnh cña cÊu kiÖn < 3 m, øng suÊt hao lÊy b»ng sel = 300 kG/cm2. NÕu ®­êng kÝnh cña cÊu kiÖn >3m, øng suÊt nµy kh«ng ®¸ng kÓ, cã thÓ bá qua. Ngoµi c¸c øng suÊt hao c¬ b¶n trªn ®©y, trong mét sè tr­êng hîp cßn cÇn ph¶i kÓ ®Õn c¸c øng suÊt hao do biÕn d¹ng cña khu«n thÐp, do ®é Ðp s¸t c¸c khèi l¾p ghÐp, do kÕt cÊu chÞu t¶i träng rung ®éng v.v… C¸c øng suÊt hao ®­îc chia thµnh hai nhãm: øng suÊt hao x¶y ra trong qu¸ tr×nh chÕ t¹o cÊu kiÖn còng nh­ khi Ðp bªt«ng sh1 vµ øng suÊt hao x¶y ra sau khi kÕt thóc Ðp bªt«ng sh2. Trong ph­¬ng ph¸p c¨ng tr­íc: sh1 = sch + snh + sneo + sms+ stbn; sh2 = sco + stb Trong ph­¬ng ph¸p c¨ng sau: sh1 = sneo + sms; sh2 = sch + sco + stb + sel Trong tÝnh to¸n, tæng c¸c øng suÊt hao sh = sh1 + sh2 ph¶i lÊy Ýt nhÊt b»ng 1000 kG/cm2. 5 CÊu kiÖn chÞu kÐo trung t©m. Btct dù øng lùc trong kt-ct C¸c cÊu kiÖn th­êng gÆp lµ thanh c¸nh h¹ chÞu kÐo cña dµn, thanh kÐo cña vßm, èng dÉn cã ¸p vµ bÓ chøa trßn v.v… 5.1 C¸c giai ®o¹n cña tr¹ng th¸i øng suÊt. a. CÊu kiÖn c¨ng tr•íc. §Æc ®iÓm cÇn chó ý cña tr¹ng th¸i ¦S - BD trong cÊu kiÖn ¦LT chÞu kÐo trung t©m lµ giai ®o¹n I. Giai ®o¹n II vµ III nh­ cÊu kiÖn chÞu kÐo trung t©m th«ng th­êng (H×nh 11a). - 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, ®æ bªt«ng. sHK = s0 - sneo - sms - Giai ®o¹n I3: Tr­íc khi bªt«ng ®¹t tíi c­êng ®é Ro, do hiÖn t­îng chïng øng suÊt trong cèt thÐp, do chªnh lÖch nhiÖt ®é gi÷a cèt thÐp vµ thiÕt bÞ c¨ng, sÏ x¶y ra c¸c øng suÊt hao lµm gi¶m øng suÊt khèng chÕ sHK trong cèt thÐp ¦LT. sH = sHK - sch - snh - Giai ®o¹n I4: Khi bªt«ng ®¹t c­êng ®é RO th× bu«ng cèt thÐp ®Ó Ðp bªt«ng. Lóc nµy ph¸t sinh biÕn d¹ng tõ biÕn nhanh ban ®Çu vµ x¶y ra øng xuÊt hao stbn. Do ®ã øng suÊt hao sh1 ®¹t gi¸ trÞ lín nhÊt: sh1 = sneo + sms + sch + snh + stbn. ë giai ®o¹n nµy, øng suÊt trong cèt thÐp ¦LT b»ng: sH = so - sh1 - nHsb Btct dù øng lùc trong kt-ct sb=0 i1 i2 sHK BÖ i3 sHK-sch-snh sb=0 so sb -nH-sh1 i4 so sb1 i5 -sh sb sb1-nH i6 n0n0 sb -snso so rkc-sn +2nH iarkc n III nrH nn nn i1 sH=0 s0 sb sb-sh1-nH i4 sb1 s0 sb1-nH-sh i5 i6 -shs0 n0 n0 so nn rkc nn +2nH-sh rkc ia rkc n rH n Sa u kh i ® Æt t¶ i t rä ng sö d ôn g T ru íc k hi ® Æt t¶ i t rä ng sö d ôn g a) b) H×nh 11. C¸c tr¹ng th¸i øng suÊt cña cÊu kiÖn ¦LT chÞu kÐo trung t©m. a) CÊu kiÖn c¨ng tr•íc, b) CÊu kiÖn c¨ng sau. øng suÊt nÐn tr­íc trong bªt«ng ®­îc tÝnh theo c«ng thøc: qd b F N01=s (13) Trong ®ã: N01 = (s0 - sh1) FH - stbn Fa Btct dù øng lùc trong kt-ct No1- lùc nÐn khi b¾t ®Çu bu«ng cèt thÐp. Fqd - diÖn tÝch bªt«ng quy ®æi. Fqd = Fb + naFa + nHFH víi na = Ea/Eb; nH = EH/Eb - Giai ®o¹n I5: Theo thêi gian, do sù co ngãt vµ tõ biÕn cña bªt«ng x¶y ra thªm øng suÊt hao sh2’ do ®ã øng suÊt hao tæng céng sh = sh1 + sh2 vµ øng suÊt trong cèt thÐp ¦LT b»ng: sH = so - sh - nHsb1. - Giai ®o¹n I6: T¶i träng t¸c dông g©y thªm øng suÊt kÐo trong cèt thÐp WLT. Khi øng suÊt nÐn tr­íc trong bªt«ng bÞ triÖt tiªu th× øng suÊt trong cèt thÐp b»ng: sH = s0 - sh. - Giai ®o¹n Ia: T¶i träng t¨ng lªn cho ®Õn khi øng suÊt kÐo trong bªt«ng ®¹t trÞ sè RK’, khi cÊu kiÖn s¾p söa bÞ nøt øng suÊt trong cèt thÐp øng lùc tr­íc sÏ lµ: sH = so - sh + 2nHRK’ - Giai ®o¹n II: Giai ®o¹n xuÊt hiÖn khe nøt. Lóc nµy toµn bé lùc kÐo do cèt thÐp chÞu. øng suÊt kÐo trong cèt thÐp ¦LT t¨ng lªn hoµn toµn gièng nh­ sù t¨ng øng suÊt trong cÊu kiÖn th«ng th­êng kh«ng cã ¦ST. - Giai ®o¹n III: Giai ®o¹n ph¸ ho¹i. Khe nøt më réng. øng suÊt trong cèt thÐp ®¹t tíi c­êng ®é giíi h¹n vµ x¶y ra sù ph¸ ho¹i. Qua ph©n tÝch c¸c giai ®o¹n nãi trªn cña tr¹ng th¸i øng suÊt, cã thÓ thÊy viÖc g©y ¦LT chØ n©ng cao kh¶ n¨ng chèng nøt cña cÊu kiÖn, mµ kh«ng n©ng cao kh¶ n¨ng chÞu lùc cña cÊu kiÖn, v× sau khi khe Btct dù øng lùc trong kt-ct nøt xuÊt hiÖn, cÊu kiÖn bªt«ng cèt thÐp ¦LT lµm viÖc hoµn toµn gièng nh­ cÊu kiÖn bªt«ng cèt thÐp th«ng th­êng. b. CÊu kiÖn c¨ng sau. Trong ph­¬ng ph¸p c¨ng sau, c¸c giai ®o¹n cña tr¹ng th¸i øng suÊt còng t­¬ng tù nh­ tr­êng hîp c¨ng tr­íc. ChØ kh¸c tr¹ng th¸i øng suÊt tõ giai ®o¹n I1 chuyÓn ngay sang giai ®o¹n I4 mµ kh«ng qua c¸c giai ®o¹n I2 vµ I3 (H×nh 11b). - 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: sHK= s0 - nH sb ( ) qd Hh b F F10 sss -= Sau ®ã cèt thÐp ®­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 cèt thÐp vµ thµnh èng nªn x¶y ra øng suÊt hao sh1 = sneo+ sms’, lµm gi¶m øng suÊt trong cèt thÐp ¦LT. sH = so - sh1 - nhsb. Tõ giai ®o¹n I5 ®Õn lóc ph¸ ho¹i, tr¹ng th¸i øng suÊt trong bªt«ng vµ cèt thÐp gièng nh­ ®èi víi cÊu kiÖn c¨ng tr­íc. 5.2 TÝnh to¸n cÊu kiÖn chÞu kÐo trung t©m. a. TÝnh theo c•êng ®é (Giai ®o¹n sö dông). C¬ së dïng ®Ó tÝnh to¸n theo c­êng ®é lµ giai ®o¹n III. ë giai ®o¹n nµy, xem toµn bé t¶i träng ®Òu do cèt thÐp chÞu, nªn ®iÒu kiÖn bÒn sÏ lµ: Btct dù øng lùc trong kt-ct N < RaFa + mHRHFH' (14) trong ®ã mH - hÖ sè kÓ ®Õn ®iÒu kiÖn lµm viÖc cña cèt thÐp c­êng ®é cao khi øng suÊt cña nã cao h¬n giíi h¹n ch¶y qui ­íc vµ lÊy theo b¶ng 4. B¶ng.4. HÖ sè ®iÒu kiÖn lµm viÖc cña cèt thÐp c­êng ®é cao mH Lo¹i thÐp MH A-IV vµ AT-IV A-V, AT-V vµ sîi thÐp c­êng ®é cao AT-VI 1,20 1,15 1,10 b. TÝnh kh«ng cho phÐp nøt. C¬ së dïng ®Ó tÝnh to¸n cÊu kiÖn kh«ng cho phÐp nøt lµ giai ®o¹n Ia cña tr¹ng th¸i øng suÊt. §iÒu kiÖn ®Ó ®¶m b¶o cho cÊu kiÖn kh«ng h×nh thµnh khe nøt lµ: N < RK(Fb + 2nHFH + 2naFa) + N02 (15) N - lùc kÐo däc trôc. No2 - lùc kÐo khi øng suÊt kÐo trong bªt«ng bÞ triÖt tiªu. No2 = (s0 - sh) FH - sa Fa (16) Víi sa = stbn + sco + stb , Fb - diÖn tÝch tiÕt diÖn bªt«ng. Btct dù øng lùc trong kt-ct §èi víi cÊu kiÖn ®ßi hái cã tÝnh chèng nøt cÊp I vµ cÊp II th× N lÊy lµ t¶i träng tÝnh to¸n. §èi víi cÊu kiÖn cã tÝnh chÊt chèng nøt cÊp III th× tÝnh to¸n ®Ó kiÓm tra xem cã cÇn thiÕt ph¶i tÝnh to¸n theo sù më réng khe nøt hay kh«ng vµ N lÊy lµ t¶i träng tiªu chuÈn. c. TÝnh theo sù më réng khe nøt. Ha oc a FF NN + - = 2s (17) sa lµ ®é t¨ng øng suÊt trong cèt thÐp, kÓ tõ lóc øng suÊt nÐn tr­íc trong bªt«ng triÖt tiªu, cho ®Õn lóc kÕt cÊu chÞu t¶i träng tiªu chuÈn Nc. d. TÝnh theo sù khÐp kÝn khe nøt. ViÖc tÝnh to¸n kiÓm tra sù khÐp kÝn nøt ®­îc xuÊt ph¸t tõ ®/k: ®¶m b¶o sao cho sau khi bÞ nøt vµ t¶i träng t¹m thêi ng¾n h¹n ®· qua ®i th× d­íi t¸c dông cña øng suÊt tr­íc trong cèt thÐp, khe nøt ph¶i ®­îc khÐp kÝn l¹i. §iÒu kiÖn: T¹i thí ngoµi cïng ë miÒn chÞu kÐo cña cÊu kiÖn cÇn ph¶i tån t¹i øng suÊt nÐn tr­íc sb kh«ng nhá h¬n 10 kG/cm 2 khi cÊu kiÖn chØ cã t¶i träng tÜnh vµ t¶i träng dµi h¹n t¸c dông. Vµ: so2 + sa < kRHC (18) so2 - øng suÊt trong cèt thÐp ¦LT sau khi ®· kÓ ®Õn tÊt c¶ c¸c øng suÊt hao; sa - ®é t¨ng øng suÊt trong cèt thÐp, tÝnh theo (17); k - hÖ sè lÊy b»ng 0,65 ®èi víi sîi thÐp, vµ b»ng 0,8 ®èi víi thÐp thanh. Btct dù øng lùc trong kt-ct e. KiÓm tra c•êng ®é cÊu kiÖn ë giai ®o¹n chÕ t¹o. Khi bu«ng cèt thÐp øng lùc tr­íc, cÊu kiÖn cã thÓ bÞ Ðp háng, cho nªn cÇn ph¶i kiÓm tra c­êng ®é cña cÊu kiÖn ë giai ®o¹n nµy (giai ®o¹n I4) theo c«ng thøc NH < RnF + R'aF'a (19) Trong ®ã NH - lùc nÐn bªt«ng khi bu«ng cèt thÐp. §èi víi cÊu kiÖn c¨ng tr­íc. NH = (1,1s0 - 3000)FH (20) §èi víi cÊu kiÖn c¨ng sau: NH = 1,1 (s0 - nH sb)FH' (21) Rn t - c­êng ®é chÞu nÐn cña bªt«ng ë ngµy thø t (lóc bu«ng cèt thÐp) nh©n víi hÖ sè ®iÒu kiÖn lµm viÖc cña bªt«ng mb. LÊy mb = 1,1 ®èi víi sîi thÐp, mb = 1,2 ®èi víi thÐp thanh. 6 CÊu kiÖn chÞu uèn. .6.1 C¸c giai ®o¹n cña tr¹ng th¸i øng suÊt. a. CÊu kiÖn c¨ng tr•íc. Còng gièng nh­ cÊu kiÖn chÞu kÐo trung t©m, giai ®o¹n I ®­îc chia lµm s¸u giai ®o¹n trung gian, cßn c¸c giai ®o¹n kh¸c t­¬ng tù nh­ trong cÊu kiÖn chÞu uèn th«ng th­¬ng (H×nh 12) - Giai ®o¹n I1: §Æt cèt thÐp FH vµ F’H vµo khu«n. - Giai ®o¹n I2: C¨ng cèt thÐp bªn d­íi FH vµ cèt thÐp bªn F’H tíi øng suÊt khèng chÕ sHK vµ s’HK (th«ng th­êng sHK = s’HK) råi cè ®Þnh cèt thÐp vµo bÖ, tiÕn hµnh ®æ bªt«ng. Btct dù øng lùc trong kt-ct b)a) i1s'H=0 sH=0 F'h Fh s'HK i2 sHK BÖ i3-sch-snhs'HK -schsHK -snh s'0 -s'h1 s'b-nH -nHsb-sh1s0 sb1-nH-shs0 -s'hs'0 -nHs'b1 sb=0 i4 i5 i6 so -sn f ia rkc +2nHrkcso -sn iii rn H×nh 12. Sù thay ®æi øng suÊt cña cÊu kiÖn ¦LT chÞu uèn (C/k c¾ng tr•íc). a) Tr•íc khi ®Æt t¶i träng sö dông, b) Sau khi ®Æt t¶i träng sö dông. - Giai ®o¹n I3: Tr­íc khi bªt«ng ®¹t ®Õn c­êng ®é Ro, lóc nµy ph¸t sinh c¸c øng su¸t hao sch vµ snh (nÕu bªt«ng ®­îc ®«ng cøng trong ®iÒu kiÖn d­ìng hé nhiÖt). sH = sHK - sch - snh. s'H = s'HK - s'ch - s'nh; - Giai ®o¹n I4: Khi bªt«ng ®¹t c­êng ®é Ro, b¾t ®Çu bu«ng cèt thÐp. Do cèt thÐp FH vµ F’H kh«ng b»ng nhau (FH > F’H) nªn cÊu kiÖn bÞ Ðp lÖch t©m vµ vång lªn phÝa trªn. Trong giai ®o¹n nµy ph¸t sinh thªm øng suÊt hao stbn. Do ®ã øng suÊt hao ®¹t gi¸ trÞ shl. - Giai ®o¹n I5: Theo thêi gian x¶y ra c¸c øng suÊt hao do co ngãt (sco) vµ tõ biÕn (stb) cña bªt«ng. Btct dù øng lùc trong kt-ct - Giai ®o¹n I6: T¶i träng t¸c dông, lµm t¨ng øng suÊt kÐo trong cèt thÐp FH vµ lµm gi¶m øng suÊt kÐo trong cèt thÐp F’H. Khi øng suÊt nÐn tr­íc cña thí bªt«ng ë ngang vÞ trÝ träng t©m cèt thÐp FH bÞ triÖt tiªu th× øng suÊt trong cèt thÐp FH lµ so - sh. - Giai ®o¹n Ia: øng suÊt trong miÒn bªt«ng chÞu kÐo ®¹t c­êng ®é giíi h¹n RK, bªt«ng s¾p söa nøt, øng suÊt trong cèt thÐp FH lµ so - sh + 2nHRK. 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: Khe nøt xuÊt hiÖn ë miÒn bªt«ng chÞu kÐo. TÊt c¶ néi lùc kÐo ®Òu do cèt thÐp chÞu, nh­ng øng suÊt cña cèt thÐp chÞu kÐo còng nh­ cña bªt«ng chÞu nÐn ®Òu ch­a ®¹t tíi trÞ sè giíi h¹n. - Giai ®o¹n III: Khe nøt më réng, øng suÊt trong cèt thÐp chÞu kÐo vµ cña bªt«ng chÞu nÐn ®Òu ®¹t tíi trÞ sè giíi h¹n, cÊu kiÖn bÞ ph¸ ho¹i. Trong giai ®o¹n nµy, khi øng suÊt nÐn cña bªt«ng ®¹t tíi trÞ sè giíi h¹n th× øng suÊt trong cèt thÐp F’H lµ s'H = R'H - m1 (s'0 - s'h) (22) TrÞ sè s'H cã thÓ d­¬ng (øng suÊt nÐn) hoÆc ©m (øng suÊt kÐo). Nªn thiÕt kÕ sao cho s’H mang dÊu d­¬ng v× trong tr­êng hîp s’H mang dÊu ©m th× sù cã mÆt cña F’H lµm gi¶m kh¶ n¨ng chÞu lùc cña cÊu kiÖn ¦LT. b. CÊu kiÖn c¨ng sau. Btct dù øng lùc trong kt-ct ë cÊu kiÖn c¨ng sau, tr¹ng th¸i øng suÊt tõ giai ®o¹n I1 chuyÓn ngay sang giai ®o¹n I4. Sau ®ã c¸c giai ®o¹n cña tr¹ng th¸i øng suÊt kÕ tiÕp nhau x¶y ra nh­ trong cÊu kiÖn c¨ng tr­íc. 6.2 TÝnh to¸n cÊu kiÖn chÞu uèn. a. TÝnh theo c•êng ®é trªn tiÕt diÖn th¼ng gãc. C¸ch tÝnh to¸n t­¬ng tù nh­ cÊu kiÖn bªt«ng cèt thÐp th­êng, chØ kh¸c lµ ë c¸c c«ng thøc c¬ b¶n cã thªm thµnh phÇn cèt thÐp øng lùc tr­íc. §èi víi tiÕt diÖn ch÷ T trôc trung hoµ ®i qua s­ên (H×nh 13), ®iÒu kiÖn c­êng ®é lµ: M < Rnbx (h0 - 0,5x) + Rn(b'c -b)h'c (h0 - 0,5h'c) + R'aF'a (h0 - a') + sHF'H (h0 - a'H) (23) ChiÒu cao vïng chÞu nÐn x ®­îc x¸c ®Þnh tõ c«ng thøc: Rn[bx + (b'c -b)h'c] = mHRHFH + RaFa - s'HFH = R'aF'a (24) Trong ®ãs’H - øng suÊt trong cèt thÐp F’H ®­îc x¸c ®Þnh thÐo (22); mH - hÖ sè kÓ ®Õn ®iÒu kiÖn lµm viÖc cña cèt thÐp c­êng ®é cao khi øng suÊt cao h¬n giíi h¹n ch¶y qui ­íc; mH - ®­îc x¸c ®Þnh theo tiªu chuÈn thiÕt kÕ. Btct dù øng lùc trong kt-ct R'aF'a rn s'HF'Hx m RHFH RaFa a' H a' b'c h' C a aH hh0 b F'a FH Fa F'H H×nh 13. S¬ ®å tÝnh tiÕt diÖn ch÷ T, c¸nh n»m trong vïng nÐn, trôc trung hoµ qua s•ên. b. TÝnh theo c•êng ®é trªn tiÕt diÖn nghiªng. §Ó chÞu lùc trªn tiÕt diÖn nghiªng trong cÊu kiÖn ¦LT chÞu uèn ngoµi cèt däc, cèt xiªn vµ cèt ®ai th­êng cßn cã cèt däc vµ cèt ngang øng lùc tr­íc (H×nh 14). ViÖc tÝnh to¸n c­êng ®é trªn tݪt diÖn nghiªng chÞu c¾t ®­îc tiÕn hµnh t­¬ng tù nh­ cÊu kiÖn chÞu uèn th«ng th­êng. Q < Qb + åRadFd +åRadFxsina + åRHdFHd + åRHdFHx sina (25) trong ®ã Qb - kh¶ n¨ng chÞu c¾t bªt«ng; Ra®, RH® - c­êng ®é tÝnh to¸n vÒ c¾t cña cèt thÐp th­êng vµ cèt thÐp ¦LT. Btct dù øng lùc trong kt-ct Fx Z® A RaFa RHFH FH®RH® Ra®F® FHxRH® Ra® nb Zh® Z H Z a Qb zXaH a H×nh 14. S¬ ®å tÝnh to¸n néi lùc trªn tiÕt diÖn nghiªng. c. TÝnh c•êng ®é cÊu kiÖn ë giai ®o¹n chÕ t¹o. TÝnh to¸n cÊu kiÖn ë giai ®o¹n chÕ t¹o bao gåm: - KiÓm tra theo ®iÒu kiÖn vÒ øng suÊt nÐn giíi h¹n cña bªt«ng (b¶ng 1) lóc b¾t ®Çu bu«ng cèt thÐp. - KiÓm tra sù lµm viÖc tæng thÓ cña cÊu kiÖn ë ngoµi giai ®o¹n chÕ t¹o. ViÖc kiÓm tra ®­îc tiÕn hµnh nh­ cÊu kiÖn chÞu nÐn lÖch t©m th­êng mµ ngo¹i lùc lµ lùc nÐn do cèt thÐp ¦LT g©y ra. - KiÓm tra vÒ viÖc chÞu lùc côc bé cña bªt«ng ë khu vùc neo. NÕu kh¶ n¨ng chÞu lùc cña miÒn bªt«ng d­íi neo kh«ng ®ñ th× ph¶i gia c­êng b»ng c¸c l­íi cèt thÐp hoÆc ®Öm thÐp. d. 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 th× ph¶i tho¶ m·n ®iÒu kiÖn Btct dù øng lùc trong kt-ct M < Mn (26) M - m«men uèn do ngo¹i lùc g©y ra. §èi víi cÊu kiÖn cã tÝnh chÊt chèng nøt cÊp I vµ II th× M lµ m«men tÝnh to¸n; ®èi víi cÊu kiÖn cã tÝnh chÊt chèng nøt cÊp III th× M lµ m«men tiªu chuÈn; Mn - m«men mµ cÊu kiÖn chÞu ®­îc ngay tr­íc khi h×nh thanh khe nøt. C¬ së dïng ®Ó tÝnh Mn lµ giai ®o¹n Ia cña tr¹ng th¸i øng suÊt biÕn d¹ng. Mn = RkWn + ML (27) RkWn lµ m«men chèng nøt cña cÊu kiÖn bªt«ng cèt thÐp th­êng. M«men chèng nøt cña cÊu kiÖn ¦LT ®­îc t¨ng lªn nhê ML, do ®ã cã thÓ diÒu chØnh lùc c¨ng ®Ó cÊu kiÖn kh«ng bÞ nøt. e. TÝnh to¸n theo sù më réng vµ khÐp kÝn khe nøt ViÖc tÝnh to¸n theo sù më réng vµ khÐp kÝn khe nøt ®­îc tiÕn hµnh t­¬ng tù nh­ cÊu kiÖn chÞu uèn th«ng th­êng vµ cÊu kiÖn ¦LT chÞu kÐo trung t©m. ChØ kh¸c ®é t¨ng øng suÊt trong cèt thÐp sa ®­îc tÝnh theo c«ng thøc: 1 102 )( )( ZFF eZNM Ha H c a + -- =s (28) Z1 - kho¶ng c¸ch gi÷a hîp lùc vïng chÞu nÐn vµ hîp lùc vïng chÞu kÐo; No2 - lùc nÐn tr­íc bªt«ng ë giai ®o¹n sö dông; eH - kho¶ng c¸ch tõ ®iÓm ®Æt cña lùc No2 ®Õn trôc ®i qua träng t©m diÖn tÝch cèt thÐp chÞu kÐo. Btct dù øng lùc trong kt-ct eo N02 mm = N02 rl + =ml ( + )rleoN02 + H×nh 15. S¬ ®å lùc ®Ó x¸c ®Þnh Mn f. TÝnh to¸n kiÓm tra ®é vâng. ViÖc tÝnh to¸n kiÓm tra ®é vâng ®­îc tiÕn hµnh phô thuéc vµo tÝnh chÊt chèng nøt cña cÊu kiÖn. §èi víi cÊu kiÖn kh«ng cho phÐp nøt, khi tÝnh ®é vâng ng­êi ta xem cÊu kiÖn nh­ vËt thÓ ®µn håi vµ dïng c¸c c«ng thøc ®· nªu trong m«n c¬ häc kÕt cÊu ®Ó tÝnh to¸n. §èi víi cÊu kiÖn cã khe nøt ë vïng kÐo, c¸ch tÝnh ®é vâng t­¬ng tù nh­ c¸ch tÝnh ®èi víi cÊu kiÖn chÞu uèn th«ng th­êng, chØ kh¸c lµ trong c¸c c«ng thøc cã thªm mét vµi sè h¹ng ®Ó kÓ ®Õn t¸c dông cña cèt thÐp ¦LT. Theo tiªu chuÈn míi nhÊt mµ bé x©y dung míi ban hµnh TCXDVN 356 : 2005 "KÕt cÊu bª t«ng vµ bª t«ng cèt thÐp - Tiªu chuÈn thiÕt kÕ" TCXDVN 356 : 2005 thay thÕ cho TCVN 5574 : 1991 -Nh÷ng yªu cÇu bæ sung khi thiÕt kÕ kÕt cÊu bª t«ng cèt thÐp øng suÊt tr­íc 1/ Gi¸ trÞ cña øng suÊt tr­íc sps vµ sps ¢ t­¬ng øng trong cèt thÐp c¨ng S vµ S¢ cÇn ®­îc chän víi ®é sai lÖch p sao cho tho¶ m·n c¸c ®iÒu kiÖn sau ®©y: Formatted: Bullets and Numbering Btct dù øng lùc trong kt-ct ( ) ( ) ïþ ï ý ü ³- £+ ser,sspsp ser,sspsp R,p' Rp' 30ss ss (1) trong ®ã: 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 sps ; - trong tr­êng hîp c¨ng b»ng ph­¬ng ph¸p nhiÖt ®iÖn vµ c¬ nhiÖt ®iÖn: l p 360 30 += (2) víi l – chiÒu dµi thanh cèt thÐp c¨ng (kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c mÐp ngoµi cña bÖ), mm. Trong tr­êng hîp c¨ng b»ng thiÕt bÞ ®­îc tù ®éng hãa, gi¸ trÞ tö sè 360 trong c«ng thøc (2) ®­îc thay b»ng 90. 2/ Gi¸ trÞ øng suÊt 1cons vµ 1cons ¢ t­¬ng øng trong cèt thÐp c¨ng S vµ S¢ ®­îc kiÓm so¸t sau khi c¨ng trªn bÖ lÊy t­¬ng øng b»ng sps vµ sps ¢ (xem ®iÒu 4.3.1) trõ ®i hao tæn do biÕn d¹ng neo vµ ma s¸t cña cèt thÐp (xem ®iÒu 4.3.3). Gi¸ trÞ øng suÊt trong cèt thÐp c¨ng S vµ S¢ ®­îc khèng chÕ t¹i vÞ trÝ ®Æt lùc kÐo khi c¨ng cèt thÐp trªn bª t«ng ®· r¾n ch¾c ®­îc lÊy t­¬ng øng b»ng 2cons vµ 2cons ¢ , trong ®ã c¸c gi¸ trÞ 2cons vµ 2cons ¢ ®­îc x¸c ®Þnh tõ ®iÒu kiÖn ®¶m b¶o øng suÊt sps vµ sps ¢ trong tiÕt diÖn tÝnh to¸n. Khi ®ã 2cons vµ 2cons ¢ ®­îc tÝnh theo c«ng thøc: ú û ù ê ë é +-= red sp0p red spcon I yeP A p ass 2 (3) =¢cons 2 Trong c¸c c«ng thøc (3) vµ (4): Formatted: Bullets and Numbering Btct dù øng lùc trong kt-ct sps , sps ¢ – x¸c ®Þnh kh«ng kÓ ®Õn hao tæn øng suÊt; P , 0pe – x¸c ®Þnh theo c«ng thøc (8) vµ (9), trong ®ã c¸c gi¸ trÞ sps vµ sps ¢ cã kÓ ®Õn nh÷ng hao tæn øng suÊt thø nhÊt; spy , spy¢ – xem ®iÒu 4.3.6; bs EE=a . øng suÊt trong cèt thÐp cña kÕt cÊu tù øng lùc ®­îc tÝnh to¸n tõ ®iÒu kiÖn c©n b»ng víi øng suÊt (tù g©y ra) trong bª t«ng. øng suÊt tù g©y cña bª t«ng trong kÕt cÊu ®­îc x¸c ®Þnh tõ m¸c bª t«ng theo kh¶ n¨ng tù g©y øng suÊt pS cã kÓ ®Õn hµm l­îng cèt thÐp, sù ph©n bè cèt thÐp trong bª t«ng (theo mét trôc, hai trôc, ba trôc), còng nh­ trong c¸c tr­êng hîp cÇn thiÕt cÇn kÓ ®Õn hao tæn øng suÊt do co ngãt, tõ biÕn cña bª t«ng khi kÕt cÊu chÞu t¶i träng. chó thÝch: Trong c¸c kÕt cÊu lµm tõ bª t«ng nhÑ cã cÊp tõ B7,5 ®Õn B12,5, c¸c gi¸ trÞ 2cons vµ 2cons ¢ kh«ng ®­îc v­ît qu¸ c¸c gi¸ trÞ t­¬ng øng lµ 400 MPa vµ 550 MPa. 3/ Khi tÝnh to¸n cÊu kiÖn øng lùc tr­íc, cÇn kÓ ®Õn hao tæn øng suÊt tr­íc trong cèt thÐp khi c¨ng: - Khi c¨ng trªn bÖ cÇn kÓ ®Õn: + nh÷ng hao tæn thø nhÊt: do biÕn d¹ng neo, do ma s¸t cèt thÐp víi thiÕt bÞ n¾n h­íng, do chïng øng suÊt trong cèt thÐp, do thay ®æi nhiÖt ®é, do biÕn d¹ng khu«n (khi c¨ng cèt thÐp trªn khu«n), do tõ biÕn nhanh cña bª t«ng. + nh÷ng hao tæn thø hai: do co ngãt vµ tõ biÕn cña bª t«ng: - Khi c¨ng trªn bª t«ng cÇn kÓ ®Õn: Formatted: Bullets and Numbering Btct dù øng lùc trong kt-ct + nh÷ng hao tæn thø nhÊt: do biÕn d¹ng neo, do ma s¸t cèt thÐp víi thµnh èng ®Æt thÐp (c¸p) hoÆc víi bÒ mÆt bª t«ng cña kÕt cÊu. + nh÷ng hao tæn thø hai: do chïng øng suÊt trong cèt thÐp, do co ngãt vµ tõ biÕn cña bª t«ng, do nÐn côc bé cña c¸c vßng cèt thÐp lªn bÒ mÆt bª t«ng, do biÕn d¹ng mèi nèi gi÷a c¸c khèi bª t«ng (®èi víi c¸c kÕt cÊu l¾p ghÐp tõ c¸c khèi). Hao tæn øng suÊt trong cèt thÐp ®­îc x¸c ®Þnh theo b¶ng 6 nh­ng tæng gi¸ trÞ c¸c hao tæn øng suÊt kh«ng ®­îc lÊy nhá h¬n 100 MPa. Khi tÝnh to¸n cÊu kiÖn tù øng lùc chØ kÓ ®Õn hao tæn øng suÊt do co ngãt vµ tõ biÕn cña bª t«ng tïy theo m¸c bª t«ng tù øng lùc tr­íc vµ ®é Èm cña m«i tr­êng. §èi víi c¸c kÕt cÊu tù øng lùc lµm viÖc trong ®iÒu kiÖn b·o hßa n­íc, kh«ng cÇn kÓ ®Õn hao tæn øng suÊt do co ngãt. B¶ng 6 – Hao tæn øng suÊt Gi¸ trÞ hao tæn øng suÊt, MPa C¸c yÕu tè g©y hao tæn øng suÊt tr­íc trong cèt thÐp khi c¨ng trªn bÖ khi c¨ng trªn bª t«ng A. Nh÷ng hao tæn thø nhÊt 1. Chïng øng suÊt trong cèt thÐp · khi c¨ng b»ng ph­¬ng ph¸p c¬ häc Btct dù øng lùc trong kt-ct a) ®èi víi thÐp sîi sp ser,s sp , R , s s ÷ ÷ ø ö ç ç è æ - 10220 – b) ®èi víi thÐp thanh 2010 -sp, s – · khi c¨ng b»ng ph­¬ng ph¸p nhiÖt ®iÖn hay c¬ nhiÖt ®iÖn a) ®èi víi thÐp sîi sps05,0 – b) ®èi víi thÐp thanh sps03,0 – ë ®©y: sps , MPa, ®­îc lÊy kh«ng kÓ ®Õn hao tæn øng suÊt. NÕu gi¸ trÞ hao tæn tÝnh ®­îc mang dÊu “trõ” th× lÊy gi¸ trÞ b»ng 0. Btct dù øng lùc trong kt-ct B¶ng 6 – Hao tæn øng suÊt (tiÕp theo) Gi¸ trÞ hao tæn øng suÊt, MPa C¸c yÕu tè g©y hao tæn øng suÊt tr­íc trong cèt thÐp khi c¨ng trªn bÖ khi c¨ng trªn bª t«ng 2. Chªnh lÖch nhiÖt ®é gi÷a cèt thÐp c¨ng trong vïng bÞ nung nãng vµ thiÕt bÞ nhËn lùc c¨ng khi bª t«ng bÞ nãng §èi víi bª t«ng cÊp tõ B15 ®Õn B40: 1,25 tD §èi víi bª t«ng cÊp B45 vµ lín h¬n: 1,0 tD trong ®ã: tD – chªnh lÖch nhiÖt ®é gi÷a cèt thÐp ®­îc nung nãng vµ bÖ c¨ng cè ®Þnh (ngoµi vïng nung nãng) nhËn lùc c¨ng, oC. Khi thiÕu sè liÖu chÝnh x¸c lÊy tD = 65oC. Khi c¨ng cèt thÐp trong qu¸ tr×nh gia nhiÖt tíi trÞ sè ®ñ ®Ó bï cho hao tæn øng suÊt do chªnh lÖch nhiÖt ®é, th× hao tæn øng suÊt do chªnh lÖch nhiÖt ®é lÊy b»ng 0. – – 3. BiÕn d¹ng cña neo ®Æt ë thiÕt bÞ c¨ng sEl lD sEl ll 21 D+D Btct dù øng lùc trong kt-ct trong ®ã: lD – biÕn d¹ng cña c¸c vßng ®Öm bÞ Ðp, c¸c ®Çu neo bÞ Ðp côc bé, lÊy b»ng 2 mm; khi cã sù tr­ît gi÷a c¸c thanh cèt thÐp trong thiÕt bÞ kÑp dïng nhiÒu lÇn, lD x¸c ®Þnh theo c«ng thøc: lD = 1,25 + 0,15 d víi d – ®­êng kÝnh thanh cèt thÐp, mm; l – chiÒu dµi cèt thÐp c¨ng (kho¶ng c¸ch gi÷a mÐp ngoµi cña c¸c gèi trªn bÖ cña khu«n hoÆc thiÕt bÞ), mm. trong ®ã: 1lD – biÕn d¹ng cña ªcu hay c¸c b¶n ®Öm gi÷a c¸c neo vµ bª t«ng, lÊy b»ng 1 mm; 2lD – biÕn d¹ng cña neo h×nh cèc, ªcu neo, lÊy b»ng 1 mm. l – chiÒu dµi cèt thÐp c¨ng (mét sîi), hoÆc cÊu kiÖn, mm. Khi c¨ng b»ng nhiÖt ®iÖn, hao tæn do biÕn d¹ng neo kh«ng kÓ ®Õn trong tÝnh to¸n v× chóng ®· ®­îc kÓ ®Õn khi x¸c ®Þnh ®é gi·n dµi toµn phÇn cña cèt thÐp Btct dù øng lùc trong kt-ct B¶ng 6 – Hao tæn øng suÊt (tiÕp theo) Gi¸ trÞ hao tæn øng suÊt, MPa C¸c yÕu tè g©y hao tæn øng suÊt trong cèt thÐp khi c¨ng trªn bÖ khi c¨ng trªn bª t«ng 4. Ma s¸t cña cèt thÐp a) víi thµnh èng r·nh hay bÒ mÆt bª t«ng ÷ ø ö ç è æ - +dqwc s e sp 11 trong ®ã: e– c¬ sè l«garit tù nhiªn; d , w – hÖ sè, x¸c ®Þnh theo b¶ng 7; c – chiÒu dµi tÝnh tõ thiÕt bÞ c¨ng ®Õn tiÕt diÖn tÝnh to¸n, m; q – tæng gãc chuyÓn h­íng cña trôc cèt thÐp, radian; sps – ®­îc lÊy kh«ng kÓ ®Õn hao tæn øng suÊt. b) víi thiÕt bÞ n¾n h­íng ÷ ø ö ç è æ - dq s e sp 1 1 trong ®ã: e – c¬ sè l«garit tù nhiªn; d – hÖ sè, lÊy b»ng Btct dù øng lùc trong kt-ct 0,25; q – tæng gãc chuyÓn h­íng cña trôc cèt thÐp, radian; sps – ®­îc lÊy kh«ng kÓ ®Õn hao tæn øng suÊt. 5. BiÕn d¹ng cña khu«n thÐp khi chÕ t¹o kÕt cÊu bª t«ng cèt thÐp øng lùc tr­íc sEl lD h trong ®ã: h – hÖ sè, lÊy b»ng: + n n 2 1- =h , khi c¨ng cèt thÐp b»ng kÝch; + n n 4 1- =h , khi c¨ng cèt thÐp b»ng ph­¬ng ph¸p c¬ nhiÖt ®iÖn sö dông m¸y têi (50% lùc do t¶i träng cña vËt nÆng). – Btct dù øng lùc trong kt-ct B¶ng 6 – Hao tæn øng suÊt (tiÕp theo) Gi¸ trÞ hao tæn øng suÊt, MPa C¸c yÕu tè g©y hao tæn øng suÊt trong cèt thÐp khi c¨ng trªn bÖ khi c¨ng trªn bª t«ng n– sè nhãm cèt thÐp ®­îc c¨ng kh«ng ®ång thêi. lD – ®é dÞch l¹i gÇn nhau cña c¸c gèi trªn bÖ theo ph­¬ng t¸c dông cña lùc P , ®­îc x¸c ®Þnh tõ tÝnh to¸n biÕn d¹ng khu«n. l– kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c mÐp ngoµi cña c¸c gèi trªn bÖ c¨ng. Khi thiÕu c¸c 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. Khi c¨ng b»ng nhiÖt ®iÖn, hao tæn do biÕn d¹ng khu«n trong tÝnh to¸n kh«ng kÓ ®Õn v× chóng ®· ®­îc kÓ ®Õn khi x¸c ®Þnh ®é gi·n dµi toµn phÇn cña cèt thÐp. 6. Tõ biÕn nhanh cña bª t«ng Btct dù øng lùc trong kt-ct bp bp R s 40 khi a s £ bp bp R ÷ ÷ ø ö ç ç è æ -+ a s ba bp bp R 8540 khi a s > bp bp R a) §èi víi bª t«ng ®ãng r¾n tù nhiªn trong ®ã a vµ b – hÖ sè, lÊy nh­ sau: a = 0,25 + 0,025 bpR , nh­ng kh«ng lín h¬n 0,8; b = 5,25 – 0,185 bpR , nh­ng kh«ng lín h¬n 2,5 vµ kh«ng nhá h¬n 1,1; bps – ®­îc x¸c ®Þnh t¹i møc träng t©m cèt thÐp däc S vµ S ¢ , cã kÓ ®Õn hao tæn theo môc 1 ®Õn 5 trong b¶ng nµy. §èi víi bª t«ng nhÑ, khi c­êng ®é t¹i thêi ®iÓm b¾t ®Çu g©y øng lùc tr­íc b»ng 11 MPa hay nhá h¬n th× thay hÖ sè 40 thµnh 60. b) §èi víi bª t«ng ®­îc d­ìng hé nhiÖt Hao tæn tÝnh theo c«ng thøc ë môc 6a cña b¶ng nµy, sau ®ã nh©n víi hÖ sè 0,85. Btct dù øng lùc trong kt-ct B¶ng 6 – Hao tæn øng suÊt (tiÕp theo) Gi¸ trÞ hao tæn øng suÊt, MPa C¸c yÕu tè g©y hao tæn øng suÊt trong cèt thÐp khi c¨ng trªn bÖ khi c¨ng trªn bª t«ng B. Nh÷ng hao tæn thø hai 7. Chïng øng suÊt trong cèt thÐp a) §èi víi thÐp sîi – sp ser,s sp , R , s s ÷ ÷ ø ö ç ç è æ - 10220 b) §èi víi thÐp thanh – 2010 -sp, s (xem chó gi¶i cho môc 1 trong b¶ng nµy) 8. Co ngãt cña bª t«ng (xem ®iÒu 4.3.4) Bª t«ng ®ãng r¾n tù nhiªn Bª t«ng ®­îc d­ìng hé nhiÖt trong ®iÒu kiÖn ¸p suÊt khÝ quyÓn Kh«ng phô thuéc ®iÒu kiÖn ®ãng r¾n cña bª t«ng a) B35 vµ thÊp h¬n 40 35 30 b) B40 50 40 35 Bª t«ng nÆng c) B45 vµ lín h¬n 60 50 40 Bª t«ng h¹t nhá d) nhãm A Hao tæn ®­îc x¸c ®Þnh theo môc 8a, b trong b¶ng nµy vµ nh©n víi hÖ sè1,3 40 Btct dù øng lùc trong kt-ct e) nhãm B Hao tæn ®­îc x¸c ®Þnh theo môc 8a trong b¶ng nµy vµ nh©n víi hÖ sè1,5 50 f) nhãm C Hao tæn ®­îc x¸c ®Þnh theo môc 8a trong b¶ng nµy nh­ ®èi víi bª t«ng nÆng ®ãng r¾n tù nhiªn 40 g) lo¹i ®Æc ch¾c 50 45 40 Bª t«ng nhÑ cã cèt liÖu nhá h) lo¹i cã lç rçng 70 60 50 9. Tõ biÕn cña bª t«ng (xem ®iÒu 4.3.4) a) §èi víi bª t«ng nÆng vµ bª t«ng nhÑ cã cèt liÖu nhá ®Æc ch¾c. bpbp Rsa150 khi 75,0£bpbp Rs ; ( )3750300 ,Rbpbp -sa khi 750,Rbpbp >s , trong ®ã: bps – lÊy nh­ ë môc 6 trong b¶ng nµy; a – hÖ sè, lÊy nh­ sau: + víi bª t«ng ®ãng r¾n tù nhiªn, lÊy a = 1; + víi bª t«ng ®­îc d­ìng hé nhiÖt trong ®iÒu kiÖn ¸p suÊt khÝ quyÓn, lÊy a = 0,85. Btct dù øng lùc trong kt-ct B¶ng 6 – Hao tæn øng suÊt (kÕt thóc) Gi¸ trÞ hao tæn øng suÊt, MPa C¸c yÕu tè g©y hao tæn øng suÊt trong cèt thÐp khi c¨ng trªn bÖ khi c¨ng trªn bª t«ng nhãm A Hao tæn ®­îc tÝnh theo c«ng thøc ë môc 9a trong b¶ng nµy, sau ®ã nh©n kÕt qu¶ víi hÖ sè 1,3 nhãm B Hao tæn ®­îc tÝnh theo c«ng thøc ë môc 9a trong b¶ng nµy, sau ®ã nh©n kÕt qu¶ víi hÖ sè 1,5 b) Bª t«ng h¹t nhá nhãm C Hao tæn ®­îc tÝnh theo c«ng thøc ë môc 9a trong b¶ng nµy khi a = 0,85 c) Bª t«ng nhÑ dïng cèt liÖu nhá rçng Hao tæn ®­îc tÝnh theo c«ng thøc ë môc 9a trong b¶ng nµy, sau ®ã nh©n kÕt qu¶ víi hÖ sè 1,2 10. Ðp côc bé bÒ mÆt bª t«ng do cèt thÐp cã d¹ng ®ai xo¾n hay d¹ng ®ai trßn (khi kÕt cÊu cã ®­êng kÝnh nhá h¬n 3 m) – 70 – 0,22 extd trong ®ã: extd – ®­êng kÝnh ngoµi cña kÕt cÊu, cm sEl ln D 11. BiÕn d¹ng nÐn do khe nèi gi÷a c¸c blèc (®èi víi kÕt cÊu l¾p ghÐp tõ c¸c blèc). – trong ®ã: n – sè l­îng khe nèi gi÷a kÕt cÊu vµ thiÕt bÞ kh¸c theo chiÒu dµi cña cèt thÐp c¨ng; Btct dù øng lùc trong kt-ct lD – biÕn d¹ng Ðp s¸t t¹i mçi khe: + víi khe ®­îc nhåi bª t«ng, lÊy lD = 0,3 mm; + víi khe ghÐp trùc tiÕp, lÊy lD = 0,5 mm; l – chiÒu dµi cèt thÐp c¨ng, mm. Ghi chó: 1. Hao tæn øng suÊt trong cèt thÐp c¨ng S ¢ ®­îc x¸c ®Þnh gièng nh­ trong cèt thÐp S ; 2. §èi víi kÕt cÊu bª t«ng cèt thÐp tù øng lùc, hao tæn do co ngãt vµ tõ biÕn cña bª t«ng ®­îc x¸c ®Þnh theo sè liÖu thùc nghiÖm. 3. Ký hiÖu cÊp ®é bÒn cña bª t«ng xem ®iÒu 5.1.1. 4/ Khi x¸c ®Þnh hao tæn øng suÊt do co ngãt vµ tõ biÕn cña bª t«ng theo môc 8 vµ 9 trong b¶ng 6 cÇn l­u ý: a) Khi biÕt tr­íc thêi h¹n chÊt t¶i lªn kÕt cÊu, hao tæn øng suÊt cÇn ®­îc nh©n thªm víi hÖ sè lj , x¸c ®Þnh theo c«ng thøc sau: t t l 3100 4 + =j (5) trong ®ã: t – thêi gian tÝnh b»ng ngµy, x¸c ®Þnh nh­ sau: - khi x¸c ®Þnh hao tæn øng suÊt do tõ biÕn: tÝnh tõ ngµy nÐn Ðp bª t«ng; - khi x¸c ®Þnh hao tæn øng suÊt do co ngãt: tÝnh tõ ngµy kÕt thóc ®æ bª t«ng. Formatted: Bullets and Numbering Btct dù øng lùc trong kt-ct b) §èi víi kÕt cÊu lµm viÖc trong ®iÒu kiÖn cã ®é Èm kh«ng khÝ thÊp h¬n 40%, hao tæn øng suÊt cÇn ®­îc t¨ng lªn 25%. Tr­êng hîp c¸c kÕt cÊu lµm tõ bª t«ng nÆng, bª t«ng h¹t nhá, lµm viÖc trong vïng khÝ hËu nãng vµ kh«ng ®­îc b¶o vÖ tr¸nh bøc x¹ mÆt trêi hao tæn øng suÊt cÇn tÝnh t¨ng lªn 50%. c) NÕu biÕt râ lo¹i xi m¨ng, thµnh phÇn bª t«ng, ®iÒu kiÖn chÕ t¹o vµ sö dông kÕt cÊu, cho phÐp sö dông c¸c ph­¬ng ph¸p chÝnh x¸c h¬n ®Ó x¸c ®Þnh hao tæn øng suÊt khi ph­¬ng ph¸p ®ã ®­îc chøng minh lµ cã c¬ së theo qui ®Þnh hiÖn hµnh. B¶ng 7 – C¸c hÖ sè ®Ó x¸c ®Þnh hao tæn øng suÊt do ma s¸t cèt thÐp C¸c hÖ sè ®Ó x¸c ®Þnh hao tæn do ma s¸t cèt thÐp (xem môc 4, B¶ng 6) d khi cèt thÐp lµ èng r·nh hay bÒ mÆt tiÕp xóc w bã thÐp hay sîi thÐp thanh cã gê 1. Lo¹i èng r·nh – cã bÒ mÆt kim lo¹i 0,0030 0,35 0,40 – cã bÒ mÆt bª t«ng t¹o bëi khu«n b»ng lâi cøng 0 0,55 0,65 – cã bÒ mÆt bª t«ng t¹o bëi khu«n b»ng lâi mÒm 0,0015 0,55 0,65 2. BÒ mÆt bª t«ng 0 0,55 0,65 Btct dù øng lùc trong kt-ct 5/ TrÞ sè øng suÊt tr­íc trong cèt thÐp ®­a vµo tÝnh to¸n cÇn nh©n víi hÖ sè ®é chÝnh x¸c khi c¨ng cèt thÐp spg : spg = 1 ± D spg (6) Trong c«ng thøc (6), lÊy dÊu "céng" khi cã ¶nh h­ëng bÊt lîi cña øng suÊt tr­íc (tøc lµ trong giai ®o¹n lµm viÖc cô thÓ cña kÕt cÊu hoÆc mét bé phËn ®ang xÐt cña cÊu kiÖn, øng suÊt tr­íc lµm gi¶m kh¶ n¨ng chÞu lùc thóc ®Èy sù h×nh thµnh vÕt nøt, v.v...); lÊy dÊu "trõ" khi cã ¶nh h­ëng cã lîi. Trong tr­êng hîp t¹o øng suÊt tr­íc b»ng ph­¬ng ph¸p c¬ häc, gi¸ trÞ D spg lÊy b»ng 0,1; khi c¨ng b»ng ph­¬ng ph¸p nhiÖt ®iÖn vµ c¬ nhiÖt ®iÖn D spg ®­îc x¸c ®Þnh b»ng c«ng thøc: ÷ ÷ ø ö ç ç è æ += psp sp n P , 1 150 s gD (7) nh­ng lÊy kh«ng nhá h¬n 0,1; trong c«ng thøc (7): p , sps – xem ®iÒu 4.3.1; pn – sè l­îng thanh cèt thÐp c¨ng trong tiÕt diÖn cÊu kiÖn. 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 gi¸ trÞ spgD b»ng kh«ng. 6/ øng suÊt trong bª t«ng vµ cèt thÐp, còng nh­ lùc nÐn tr­íc trong bª t«ng dïng ®Ó tÝnh to¸n kÕt cÊu bª t«ng øng lùc tr­íc ®­îc x¸c ®Þnh theo chØ dÉn sau: øng suÊt trong tiÕt diÖn th¼ng gãc víi trôc däc cÊu kiÖn ®­îc x¸c ®Þnh theo c¸c nguyªn t¾c tÝnh to¸n vËt liÖu ®µn håi. Trong ®ã, tiÕt diÖn tÝnh to¸n lµ tiÕt diÖn t­¬ng ®­¬ng bao gåm tiÕt diÖn bª t«ng cã kÓ ®Õn sù gi¶m yÕu do c¸c èng, r·nh vµ diÖn Formatted: Bullets and Numbering Formatted: Bullets and Numbering Btct dù øng lùc trong kt-ct tÝch tiÕt diÖn c¸c cèt thÐp däc (c¨ng vµ kh«ng c¨ng) nh©n víi hÖ sè a lµ tØ sè gi÷a m« ®un ®µn håi cña cèt thÐp sE vµ bª t«ng bE . Khi trªn tiÕt diÖn cã bª t«ng víi nhiÒu lo¹i vµ cÊp ®é bÒn kh¸c nhau, th× ph¶i quy ®æi vÒ mét lo¹i hoÆc mét cÊp dùa trªn tØ lÖ m« ®un ®µn håi cña chóng. øng lùc nÐn tr­íc P vµ ®é lÖch t©m cña nã pe0 so víi träng t©m cña tiÕt diÖn quy ®æi ®­îc x¸c ®Þnh theo c¸c c«ng thøc: ssssspspspsp AAAAP ¢¢--¢¢+= ssss (8) P yAyAyAyA e sssspspspsssspspspp ssss -¢¢¢-¢¢¢+ =0 (9) trong ®ã: ss vµ ss ¢ – 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 c¸c kho¶ng c¸ch tõ träng t©m tiÕt diÖn quy ®æi ®Õn c¸c ®iÓm ®Æt hîp lùc cña néi lùc trong cèt thÐp c¨ng S vµ kh«ng c¨ng S ¢ (H×nh 1). y s p y' sp y' s y' s y s s's A's s'sp A'sp ssp Asp ss As P e 0 p ®­êng ®i qua träng t©m tiÕt diÖn quy ®æi H×nh 1 – S¬ ®å lùc nÐn tr­íc trong cèt thÐp trªn tiÕt diÖn ngang cña cÊu kiÖn bª t«ng cèt thÐp Trong tr­êng hîp cèt thÐp c¨ng cã d¹ng cong, c¸c gi¸ trÞ sps vµ sps ¢ cÇn nh©n víi qcos vµ q ¢cos , víi q vµ q ¢ t­¬ng øng lµ Btct dù øng lùc trong kt-ct gãc nghiªng cña trôc cèt thÐp víi trôc däc cÊu kiÖn (t¹i tiÕt diÖn ®ang xÐt). C¸c øng suÊt sps vµ sps ¢ ®­îc lÊy nh­ sau: a) Trong giai ®o¹n nÐn tr­íc bª t«ng: cã kÓ ®Õn c¸c hao tæn thø nhÊt. b) Trong ®o¹n sö dông: cã kÓ ®Õn c¸c hao tæn thø nhÊt vµ thø hai Gi¸ trÞ c¸c øng suÊt ss vµ ss ¢ lÊy nh­ sau: c) Trong giai ®o¹n nÐn tr­íc bª t«ng: lÊy b»ng hao tæn øng suÊt do tõ biÕn nhanh theo môc 6 b¶ng 6. d) Trong giai ®o¹n sö dông: lÊy b»ng tæng c¸c hao tæn øng suÊt do co ngãt vµ tõ biÕn cña bª t«ng theo môc 6, 8 vµ 9 b¶ng 6. 7 / øng suÊt nÐn trong bª t«ng bps trong giai ®o¹n nÐn tr­íc bª t«ng ph¶i tháa m·n ®iÒu kiÖn: tû sè bpbp Rs kh«ng ®­îc v­ît qu¸ gi¸ trÞ cho trong B¶ng 8. øng suÊt bps x¸c ®Þnh t¹i møc thí chÞu nÐn ngoµi cïng cña bª t«ng cã kÓ ®Õn hao tæn theo môc 1 ®Õn 6 b¶ng 6 vµ víi hÖ sè ®é chÝnh x¸c khi c¨ng cèt thÐp 1=spg . B¶ng 8 – Tû sè gi÷a øng suÊt nÐn trong bª t«ng bps ë giai ®o¹n nÐn tr­íc vµ c­êng ®é cña bª t«ng bpR khi b¾t ®Çu chÞu øng lùc tr­íc ( bpbp Rs ) TØ sè bpbp Rs kh«ng lín h¬n Tr¹ng th¸i øng suÊt cña tiÕt diÖn Ph­¬ng ph¸p c¨ng cèt thÐp khi nÐn khi nÐn Formatted: Bullets and Numbering Btct dù øng lùc trong kt-ct ®óng t©m lÖch t©m Trªn bÖ (c¨ng tr­íc) 0,85 0,95* 1. øng suÊt bÞ gi¶m hay kh«ng ®æi khi kÕt cÊu chÞu t¸c dông cña ngo¹i lùc Trªn bª t«ng (c¨ng sau) 0,70 0,85 Trªn bÖ (c¨ng tr­íc) 0,65 0,70 2. øng suÊt bÞ t¨ng khi kÕt cÊu chÞu t¸c dông cña ngo¹i lùc Trªn bª t«ng (c¨ng sau) 0,60 0,65 * ¸p dông cho c¸c cÊu kiÖn ®­îc s¶n xuÊt theo ®iÒu kiÖn t¨ng dÇn lùc nÐn, khi cã c¸c chi tiÕt liªn kÕt b»ng thÐp t¹i gèi vµ cèt thÐp gi¸n tiÕp víi hµm l­îng thÐp theo thÓ tÝch vm ³ 0,5% (xem ®iÒu 8.5.3) trªn ®o¹n kh«ng nhá h¬n chiÒu dµi ®o¹n truyÒn øng suÊt pl (xem ®iÒu 5.2.2.5), cho phÐp lÊy gi¸ trÞ 0,1=bpbp Rs . Ghi chó: §èi víi bª t«ng nhÑ tõ cÊp B7,5 ®Õn B12,5, gi¸ trÞ bpbp Rs nªn lÊy kh«ng lín h¬n 0,3. 8 §èi víi kÕt cÊu øng lùc tr­íc mµ cã dù kiÕn tr­íc ®Õn viÖc ®iÒu chØnh øng suÊt nÐn trong bª t«ng trong qu¸ tr×nh sö dông (vÝ dô: trong c¸c lß ph¶n øng, bÓ chøa, th¸p truyÒn h×nh), cÇn sö dông cèt thÐp c¨ng kh«ng b¸m dÝnh, th× cÇn cã c¸c biÖn ph¸p cã hiÖu qu¶ ®Ó b¶o vÖ cèt thÐp kh«ng bÞ ¨n mßn. §èi víi c¸c kÕt cÊu øng suÊt tr­íc kh«ng b¸m dÝnh, cÇn tÝnh to¸n theo c¸c yªu cÇu kh¶ n¨ng chèng nøt cÊp 1. Formatted: Bullets and Numbering