Tổn hao ứng suất trong dầm khung bê tông cốt thép ứng lực trước

Tổn hao ứng suất trong dầm khung bê tông cốt thép ứng lực trước

Tổn hao ứng suất trong dầm khung bê tông cốt thép ứng lực trước

1. Tính cấp thiết của đề tài

– Trong những năm gần đây, nhiều nhà cao tầng đã được xây dựng ở các thành phố lớn Việt Nam. Đặt ra cho người thiết kế không những đáp ứng các yêu cầu về kỹ thuật mà còn hiệu quả kinh tế. Việc xuất hiện các dạng công trình hiện đại với các với các yêu cầu sử dụng khác nhau đặt vấn đề phát triển lý thuyết tính toán kết cấu công trình, nhất là cấu kiện bê tông cốt thép ứng lực trước (BTCT ULT). Đây là loại kết cấu được sử dụng rộng rãi trong ngành xây dựng hiện nay.

– Với các yêu cầu về thẩm mĩ và vượt nhịp lớn, việc sử dụng dầm bê tông ứng lực trước là rất cần thiết. Ngay từ giai đoạn căng thép, do nhiều nguyên nhân khác nhau, ứng suất trong dầm sẽ giảm theo thời gian, gây nên tổn hao ứng suất. Việc tính toán chính xác tổn hao ứng suất là một vấn đề rất phức tạp và rất quan trọng trong quá trình thiết kế, thi công cũng như công tác nghiên cứu.

– Tiêu chuẩn thiết kế kết cấu bêtông cốt thép của Việt Nam hiện hành TCXDVN 5574:2012 và một số tiêu chuẩn nước ngoài đã xét đến các yếu tố ảnh hưởng tới tổn hao ứng suất trong dầm BTCT ULT. Tuy nhiên, các tiêu chuẩn vẫn chưa đề cập đến sự ảnh hưởng của cột, sàn gây ra tổn hao ứng suất trong dầm BTCT ULT.

– Xuất phát từ những vấn đề trên, nhằm kể đến ảnh hưởng của cột, sàn gây ra tổn hao ứng suất trong dầm BTCT ULT, đề tài : “Tổn hao ứng suất trong dầm khung bê tông cốt thép ứng lực trước” là cần thiết và có ý nghĩa thực tế, nghiên cứu lý thuyết.

2. Mục tiêu nghiên cứu

– Nghiên cứu tính toán tổn hao ứng suất của dầm khung BTCT ULT theo các tiêu chuẩn, có xét đến ảnh hưởng cột, sàn toàn khối và rút ra kết luận.

– Ứng dụng trong công tác thiết kế, thi công.

3. Đối tượng, phạm vi nghiên cứu

– Đối tượng nghiên cứu: Dầm khung BTCT ULT tiết diện chữ nhật, theo phương pháp căng sau.

– Phạm vi nghiên cứu: Nghiên cứu tổn hao ứng suất của dầm BTCT ULT theo các Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 5574:2012, Tiêu chuẩn Mỹ ACI318:2008, Tiêu chuẩn Châu Âu EC2:2004 và có xét đến ảnh hưởng cột, sàn đến tổn hao ứng suất.

4. Phương pháp nghiên cứu

– Nghiên cứu về mặt lý thuyết: dựa trên các tài liệu về sức bền vật liệu, cơ học kết cấu, bê tông cốt thép, các mô hình, các tiêu chuẩn tính toán.

– Sử dụng phần mềm SAP trong phân tích kết cấu

5. Bố cục luận văn

Ngoài phần mở đầu, kết luận và kiến nghị, nội dung luận văn được trình bày gồm có 3 chương:

Chương 1: Giới thiệu về kết cấu Bê tông ứng lực trước và tổn hao ứng suất dầm BTCT ULT

Chương 2: Tổn hao ứng suất theo một số tiêu chuẩn

Chương 3: Ví dụ tính toán

CHƯƠNG 1

GIỚI THIỆU VỀ KẾT CẤU BÊ TÔNG ỨNG LỰC TRƯỚC VÀ TỔN HAO ỨNG SUẤT DẦM BTCT ULT

1.1. Đại cương về BTCT ULT

1.1.1. Đại cương về bê tông cốt thép ứng lực trước

BTCT thường, nhờ có những ưu điểm cơ bản mà đã được dùng rất rộng rãi. Tuy vậy khi cần làm những công trình có nhịp khá lớn, những công trình cần có yêu cầu chống nứt và độ chống thấm cao thì BTCT thường khó đáp ứng được.

BTCT thường khi chịu lực, sự xuất hiện các vết nứt trong vùng chịu kéo là khó tránh, nếu muốn cho bê tông không bị nứt thì phải tăng kích thước của mặt cắt lên quá lớn, lúc này trọng lượng bản thân kết cấu sẽ rất đáng kể.

Để khắc phục những nhược điểm của BTCT thường người ta đã đưa ra kết cấu BTCTƯLT. Đây là sự kết hợp của hai loại vật liệu hiện đại có cường độ cao đó là bê tông cường độ cao và cốt thép cường độ cao.

Đặc điểm của loại kết cấu bê tông cốt thép ứng lực trước là người ta đặt vào cấu kiện một lực nén trước theo phương trục của cấu kiện. Lực nén này có tác dụng triệt tiêu hoặc làm giảm ứng suất kéo do tải trọng sử dụng gây ra. Vì vậy, kết cấu BTCTƯLT tăng độ cứng chống uốn, chống nứt, do đó giảm nhẹ trọng lượng kết cấu một cách đáng kể, thi công tiện lợi, rút ngắn thời gian thi công một cách hiệu quả. Ứng suất nén trước còn có tác dụng làm giảm ứng suất kéo chính, hạn chế xảy ra phá hoại theo tiết diện nghiêng, qua đó làm cho cấu kiện có khả năng chịu cắt cao hơn.

1.1.2. Ưu điểm của BTCTƯLT

– Giảm khối lượng cốt thép bằng việc sử dụng cốt thép cường độ cao

– Tăng khả năng chống nứt cho kết cấu

– Nâng cao độ cứng và giảm biến dạng của kết cấu

– Nâng cao khả năng chống mỏi của kết cấu

– Nén trước tạo nên tính liên tục của các mối nối cho kết cấu lắp ghép

– Giảm khối lượng bê tông và trọng lượng kết cấu do sử dụng bê tông cường độ cao.

1.1.3. Phân loại bê tông cốt thép ứng lực trước

a) Theo thời điểm căng cốt thép tạo ƯLT:

Theo thời điểm căng cốt thép tạo ƯLT người ta phân thành phương pháp căng trước và phương pháp căng sau.

Với phương pháp căng trước, hệ thống tạo ƯLT bao gồm hai khối neo đặt cách nhau một khoảng cách nào đó, thép ƯLT được căng giữa hai khối neo này trước khi đổ bê tông, lực căng được tạo bởi các kích thuỷ lực. Sau khi bê tông đủ cường độ, các áp lực kích được thả ra, truyền ƯLT cho bê tông.

Với phương pháp căng sau, thép ƯLT được đặt sẵn trong cấu kiện, khi bê tông đạt đủ cường độ thép ƯLT được căng và neo vào đầu cuối của cấu kiện.

b) Theo vị trí bố trí cáp ƯLT:

Theo vị trí bố trí cáp ứng lực trước người ta phân thành phương pháp căng trong và phương pháp căng ngoài. Phương pháp căng trong là cách căng trước thép ƯLT nằm trong bê tông như đã đề cập tới ở trên. Khi thép ƯLT nằm bên ngoài cấu kiện, ta có phương pháp căng ngoài.

c) Theo mức độ hạn chế ứng suất kéo trong cấu kiện:

Theo mức độ hạn chế ứng suất kéo trong cấu kiện trong giai đoạn sử dụng, người ta phân thành ứng lực toàn phần và ứng lực một phần. Ứng lực toàn phần nghĩa là cấu kiện được thiết kế sao cho không xuất hiện ứng suất kéo khi chịu tải trọng sử dụng. Nếu dưới tác dụng của tải trọng sử dụng, sau khi ƯLT vẫn có ứng suất kéo được khống chế trong cấu kiện, người ta gọi đó là ứng lực một phần.

Tổn hao ứng suất trong dầm khung bê tông cốt thép ứng lực trước
Tổn hao ứng suất trong dầm khung bê tông cốt thép ứng lực trước

d) Theo đặc điểm của cáp ƯLT:

Theo đặc điểm của cáp ƯLT người ta phân thành cáp ƯLT dính kết (bonded) và không dính kết (unbonded). Cáp ƯLT dính kết là loại cáp có sự bám dính với bê tông xung quanh dọc theo chiều dài của nó. Cáp không dính kết phải được bảo vệ khỏi sự ăn mòn bằng các lớp mạ hoặc bởi một lớp bôi trơn chống dính, nó thường được bọc bởi ống chất dẻo để tránh sự bám dính với bê tông xung quanh.

e) Theo việc đặt cáp ƯLT trong cấu kiện:

Theo việc đặt cáp ƯLT trong cấu kiện người ta phân thành ứng lực thẳng và ứng lực vòng. Đối với các cấu kiện có dạng thẳng như dầm, sàn, tuy các sợi cáp được đặt theo hình parabol nhưng chúng không bị uốn cong trên mặt bằng, vì vậy được gọi là ứng lực thẳng. Đối với các kết cấu có tiết diện dạng tròn như silô, bể chứa, các cáp ƯLT được đặt theo chu vi của cấu kiện, do vậy được gọi là ứng lực vòng.

1.1.4. Những yêu cầu cơ bản về tính toán cấu kiện BTCTƯLT

* Kết cấu BTCTƯLT cần thoả mãn những yêu cầu về tính toán theo cường độ (các trạng thái giới hạn thứ nhất) và đáp ứng điều kiện sử dụng bình thường (các trạng thái giới hạn thứ 2)

* Tính toán tổng thể cũng như tính toán từng cấu kiện của nó cần tiến hành đối với mọi giai đoạn: chế tạo, vận chuyển, thi công, sử dụng và sửa chữa. Sơ đồ tính toán đối với mỗi giai đoạn phải phù hợp với giải pháp cấu tạo đã chọn.

1.1.5. Các phương pháp tính toán cấu kiện BTCTƯLT

a) Phương pháp tính theo ứng suất cho phép

Theo phương pháp này, bê tông ƯLT được xem như vật liệu đàn hồi, bê tông Lực nén trước N gây ra ứng suất nén tại các tiết diện dầm:

(1.1)

Mô men do tải trọng phân bố đều và trọng lượng bản thân dầm gây ra ứng suất tại thớ cách trọng tâm một khoảng y là:

(1.2)

ứng suất tổng cộng trong bê tông tại một tiết diện bất kỳ là tổng của ứng suất trước và ứng suất uốn do tải trọng ngoài:

(1.3)

Biểu đồ ứng suất thể hiện như dưới hình vẽ 1.1

Hình 1.1. Phân bố ứng suất trên tiết diện chịu ƯLT đúng tâm

Vẫn xét dầm như ở trên, nhưng thép ƯLT được bố trí có độ lệch tâm e so với trục dầm ( Hình 1.2) như vậy lực nén trước gây ra thêm một mô men uốn là Ne, lúc này ứng suất tổng cộng trong bê tông tại một tiết diện bất kỳ là:

(1.4)

Hình 1.2. Phân bố ứng suất trên tiết diện chịu ƯLT lệch tâm

b) Phương pháp tính theo trạng thái giới hạn

Đây là quan niệm coi bê tông ƯLT như là một sự kết hợp giữa cốt thép và bê tông giống như BTCT, trong đó cốt thép chịu kéo, bê tông chịu nén, tạo nên một cặp ngẫu lực kháng lại mô men uốn do tải trọng ngoài gây ra.

Hình 1.3. Cấu kiện chịu uốn BTCT và BTCTƯLT

Khi ứng suất trong thép cường độ cao đạt tới cường độ chịu kéo, nó có một độ giãn dài đáng kể. Nếu thép cường độ cao được sử dụng trong BTCT một cách đơn thuần thì phần bê tông xung quanh nó sẽ nhanh chóng xuất hiện vết nứt trong khi thép còn chưa đạt tới cường độ. Trong khi bê tông ƯLT, nếu thép cường độ cao được kéo trước và neo vào trong bê tông, sẽ có được những ứng suất và biến dạng phù hợp cho cả hai loại vật liệu. Sự kết hợp này tạo nên tính an toàn và hiệu quả cho cả bê tông và cốt thép vốn không thể đạt được trong kết cấu BTCT. Với quan niệm này, bê tông ƯLT được nhìn nhận như một giải pháp quen thuộc của BTCT thường.

c) Phương pháp cân bằng tải trọng

Đây là phương pháp với quan niệm coi ƯLT như là một thành phần để cân bằng với một phần tải trọng tiêu chuẩn tác dụng lên cấu kiện. Thông thường, ƯLT được sử dụng để cân bằng với trọng lượng bản thân của cấu kiện, do vậy trong cấu kiện chịu uốn như dầm, sàn sẽ không xuất hiện mô men uốn với tải trọng do trọng lượng bản thân gây ra, điều đó biến cấu kiện chịu uốn trở thành cấu kiện chịu ứng suất trực tiếp và làm đơn giản hoá việc phân tích và thiết kế cấu kiện. Để có thể hiểu rõ hơn về tính toán theo phưong pháp cân bằng tải trọng ta xét các trường hợp tính toán với dầm đơn giản.

* Xét một dầm đơn giản chịu tải trọng tập trung có thép ƯLT dạng gãy khúc ( hình vẽ 1.4). Để cân bằng với tải trọng tập trung này, phải tạo ra một thành phần ứng lực hướng lên là: V= 2Nsin

Hình 1.4. Cân bằng của một tải trọng tập trung

Nếu V cân bằng hoàn toàn với lực tập trung P tác dụng tại giữa nhịp, dầm không chịu một tải trọng đứng nào (bỏ qua trọng lượng bản thân dầm). Tại đầu dầm, thành phần đứng của ƯLT là Nsin được truyền trực tiếp lên nén dọc theo toàn bộ dầm. Vì vậy ứng suất trong tiết diện dầm (trừ sự tập trung ứng suất cục bộ) là:

(1.5)

Và độ võng của dầm bằng không

Với bất kỳ gía trị tải trọng P lớn hơn V thì phần tải trọng chênh lệch (P-V) sẽ gây uốn cho dầm và ứng suất thêm vào có thể tính theo công thức:

(1.6)

Trong đó M- mô men gây ra do tải trọng (P-V) gây ra.

* Xét dầm đơn giản chịu tải trọng phân bố đều, có thép ƯLT được bố trí dạng parabol như hình vẽ 1.5

Hình 1.5. Cân bằng của một tải trọng phân bố

Để cân bằng tải trọng phân bố đều w bởi parabol, thành phần hướng lên wb là:

(1.7)

Nếu tải trọng tác dụng w (bao gồm cả tải trọng bản thân) được cân bằng hoàn toàn bởi wb thì sẽ không có sự uốn trong dầm. Dầm sẽ chịu ứng suất nén phân bố đều:

(1.8)

Nếu tải trọng tác dụng w lớn hơn wb, chỉ cần phân tích mô men M gây ra bởi phần tải trọng (w-wb) và độ võng ngắn hạn của dầm cũng sẽ chỉ do phần tải trọng này gây ra.

Theo phương pháp thứ nhất và thứ ba, đều không đánh giá được trực tiếp khả năng chịu lực của cấu kiện, tuy nhiên việc phân tích ứng suất của bê tông trong giai đoạn sử dụng có thể dự đoán được dễ dàng sự phát triển vết nứt. Phương pháp cân bằng tải trọng cho phép người kỹ sư đánh giá độ võng của cấu kiện từ bước đầu thiết kế. Với phương pháp thứ hai có thể dễ dàng tính toán khả năng chịu lực của cấu kiện nhưng việc kiểm tra sự làm việc của cấu kiện trong giai đoạn sử dụng là phức tạp hơn. Trong thực tế, có thể kết hợp phương pháp thứ hai và ba để đưa ra quy trình tính toán đơn giản hơn.

1.2. Tổn hao ứng suất trong dầm BTCT ULT

1.2.1. Dầm bê tông cốt thép ứng lực trước

Dầm bê tông cốt thép ứng lực trước (BTCTƯLT) là cấu kiện bê tông cốt thép (BTCT) chịu uốn, có được bằng cách đặt vào một lực nén trước tạo bởi việc kéo cốt thép rồi gắn chặt nó vào bê tông thông qua lực dính hoặc neo. Nhờ tính đàn hồi, cốt thép có xu hướng co lại tạo nên lực nén trước và gây ra ứng suất nén trước trong bê tông. Ứng suất nén này sẽ triệt tiêu hay làm giảm ứng suất kéo do tải trọng sử dụng gây ra, do vậy làm tăng khả năng chịu kéo của bê tông và làm hạn chế sự phát triển của vết nứt. Ứng lực trước chính là việc tạo ra cho kết cấu một cách có chủ ý các ứng suất tạm thời nhằm tăng cường sự làm việc của vật liệu trong điều kiện sử dụng khác nhau. Nói cách khác, trước khi cấu kiện chịu tải trọng sử dụng, cốt thép bị căng trước, còn bê tông bị nén trước.

Hình 1.6. Dầm bê tông cốt thép ứng lực trước

1.2.2. Các loại tổn hao ứng suất

Khi tính toán cấu kiện ứng lực trước, cần kể đến hao tổn ứng suất trước trong cốt thép khi căng:

– Khi căng trên bê tông cần kể đến:

+ Những hao tổn thứ nhất: do biến dạng neo, do ma sát cốt thép với thành ống đặt thép (cáp) hoặc với bề mặt bê tông của kết cấu.

+ Những hao tổn thứ hai: do chùng ứng suất trong cốt thép, do co ngót và từ biến của bê tông, do nén cục bộ của các vòng cốt thép lên bề mặt bê tông, do biến dạng mối nối giữa các khối bê tông (đối với các kết cấu lắp ghép từ các khối).

– Khi tính toán cấu kiện tự ứng lực chỉ kể đến hao tổn ứng suất do co ngót và từ biến của bê tông tùy theo mác bê tông tự ứng lực trước và độ ẩm của môi trường.

– Đối với các kết cấu tự ứng lực làm việc trong điều kiện bão hòa nước, không cần kể đến hao tổn ứng suất do co ngót.

1.3. Ứng dụng của bê tông ứng lực trước trong kết cấu nhà cao tầng

Hiện nay, đa số các phương án kiến trúc của nhà cao tầng là vượt nhịp lớn, hạn chế võng nứt. Để đáp ứng được yêu cầu trên, vấn đề đặt ra là chọn giải pháp kết cấu phù hợp. Trong đó kết cấu bê tông ứng lực trước đối với hệ dầm sàn có thể đáp ứng được.

Một số công trình tiêu biểu như sau:

* Công trình: Cơ Sở 2 – Trường Đại Học Đông Á

picture_1403593668_dai%20hoc%20dong%20a

Hình 1.7. Phối cảnh cơ sở 2 – trường đại học Đông Á

– Địa chỉ: Lô 6B Xô Viết Nghệ Tĩnh, Tp. Đà Nẵng.

– Chủ đầu tư: Trường Đại Học Đông Á.

– Quy mô công trình:

Tổng diện tích sàn: 15.200m2

Tổng số tầng: 8 tầng

Chiều dài vượt nhịp: 10m

Chiều dày sàn: 200mm

* Công trình: Khách Sạn Trường Sơn Tùng 2

– Địa chỉ: Hà Bổng, P. Phước Mỹ, Q. Sơn Trà, Tp. Đà Nẵng.

– Chủ đầu tư: Công ty TNHH DV TM Trường Sơn Tùng.

– Quy mô công trình

Tổng diện tích sàn: 8.000m2

Tổng số tầng: 12 tầng

Chiều dài vượt nhip: 14m-16m

Chiều dày sàn: 220mm

picture_1351826921_truongntung

Hình 1.8. Phối cảnh khách sạn Trường Sơn Tùng 2

* Công trình: Khách Sạn Sanouva

Địa chỉ: 68 Phan Châu Trinh, Q. Hải Châu, Tp. Đà Nẵng.

Chủ đầu tư: Công ty CP Nam Trí.

Quy mô công trình

Tổng diện tích sàn: 7.000m2

Tổng số tầng: 17 tầng

Chiều dài vượt nhip: 12.6m

Chiều dày sàn: 250mm

picture_1349334982_khach%20san%20sanouva

Hình 1.9. Phối cảnh khách sạn Sanouva

* Công trình: Khách Sạn Brilliant

Địa chỉ: 162-164 Bạch Đằng, Quận Hải Châu, Thành phố Đà Nẵng.

Chủ đầu tư: Công ty TNHH Ngũ Long.

Quy mô công trình

Tổng diện tích sàn: 11.700m2

Tổng số tầng: 18 tầng

Chiều dài vượt nhip: 15.5m

Chiều dày sàn: 200mm

picture_1348716907_khach%20san%20brilliant

Hình 1.10. Phối cảnh khách sạn Brilliant

1.4. Nhận xét

Từ các lập luận trên có thể thấy tính toán tổn hao ứng suất trong dầm khung BTCT ULT là hết sức quan trọng và cần thiết.

Trong đó, chia ra làm 2 nhóm tổn hao:

+ Nhóm thứ nhất (hay còn gọi là tổn hao tức thời): tổn hao ngay sau thời điểm buông cáp.

+ Nhóm thứ hai (hay còn gọi là tổn hao dài hạn): tổn hao theo thời gian, trong quá trình sử dụng

Đối với tiêu chuẩn Việt Nam và các tiêu chuẩn khác trên thế giới đều đề cập đến vấn đề này. Tuy nhiên, khi tính toán chỉ xem đó là dầm độc lập mà chưa kể đến ảnh hưởng của cột, sàn (dầm khung) đến sự cản trở biến dạng hai đầu dầm, gây ra tổn hao ứng suất. Các công thức tính toán sẽ được trình bày cụ thể hơn trong chương 2.

CHƯƠNG 2

TỔN HAO ỨNG SUẤT THEO MỘT SỐ TIÊU CHUẨN

2.1. Tổn hao ứng suất dầm BTCT ULT theo Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 5574:2012

– Ứng lực nén trước và độ lệch tâm của nó so với trọng tâm của tiết diện quy đổi được xác định theo các công thức:

(2.1)

(2.2)

Trong đó:

và tương ứng là ứng suất trong cốt thép không căng và gây nên do co ngót và từ biến trong bê tông;

, , , tương ứng là các khoảng cách từ trọng tâm tiết diện quy đổi đến các điểm đặt hợp lực của nội lực trong cốt thép căng và không căng

Hình 2.1. Sơ đồ lực nén trước trong cốt thép trên tiết diện ngang của cấu kiện bê tông cốt thép

Bảng 2.1. Qui định sử dụng cấp độ bền của bê tông đối với kết cấu ứng lực trước

Loại và nhóm cốt thép căngCấp độ bền của bê tông
không thấp hơn
1. Thép sợi nhóm:
B-II (có neo)B20
Bp-II (không có neo) có đường kính:Nhỏ hơn hoặc bằng 5 mmB20
Lớn hơn hoặc bằng 6 mmB30
K-7 và K-19B30
2. Thép thanh không có neo, có đường kính:
+ từ 10 mm đến 18 mm, nhómCIV, A-IVB15
A-VB20
A-VI và Ат-VIIB30
+ Lớn hơn hoặc bằng 20 mm, nhómCIV, A-IVB20
A-VB25
A-VI và Ат-VIIB30

2.1.1. Tổn hao ứng suất do biến dạng của neo đặt ở thiết bị căng

(2.3)

Trong đó:

– biến dạng của ecu hay bản đệm giữa các neo và bê tông, lấy bằng 1mm

– biến dạng của neo hình cốc, ecu neo, lấy bằng 1mm

– chiều dài cáp hoặc cấu kiện (mm)

– modun đàn hồi của cốt thép căng (MPa)

2.1.2. Tổn hao ứng suất do co ngót của bê tông

– Tổn hao ứng suất do co ngót của bê tông được lấy theo bảng (mục 8, bảng 6 TC)

Bảng 2.2. Tổn hao ứng suất do co ngót bê tông

8. Co ngót của bê tông (xem 4.3.4)Bê tông đóng rắn tự nhiênBê tông được dưỡng hộ nhiệt trong điều kiện áp suất
khí quyển
Không phụ thuộc điều kiện đóng rắn của
bê tông
Bê tông nặnga) B35 và thấp hơn403530
b) B40504035
c) B45 và lớn hơn605040
Bê tông hạt nhỏd) nhóm AHao tổn được xác định theo mục 8a, b trong bảng này và nhân với hệ số 1,340
e) nhóm BHao tổn được xác định theo mục 8a trong bảng này và nhân với hệ số 1,550
f) nhóm CHao tổn được xác định theo mục 8a trong bảng này như đối với bê tông nặng đóng rắn tự nhiên40
Bê tông nhẹ có cốt liệu nhỏg) loại đặc chắc504540
h) loại có lỗ rỗng706050

2.1.3. Tổn hao ứng suất do từ biến của bê tông

Tổn hao ứng suất do từ biến của bê tông được lấy theo bảng (mục 6, 9 bảng 6 TC)

Bảng 2.3. Tỷ số giữa ứng suất nén trong bê tông ở giai đoạn nén trước và cường độ của bê tông khi bắt đầu chịu ứng lực trước ()

Trạng thái ứng suất
của tiết diện
Phương pháp
căng cốt thép
Tỉ số không lớn hơn
khi nén
đúng tâm
khi nén
lệch tâm
1. Ứng suất bị giảm hay không đổi khi kết cấu chịu tác dụng của ngoại lựcTrên bệ (căng trước)0,850,95*
Trên bê tông (căng sau)0,700,85
2. Ứng suất bị tăng khi kết cấu chịu tác dụng của ngoại lựcTrên bệ (căng trước)0,650,70
Trên bê tông (căng sau)0,600,65
* Áp dụng cho các cấu kiện được sản xuất theo điều kiện tăng dần lực nén, khi có các chi tiết liên kết bằng thép tại gối và cốt thép gián tiếp với hàm lượng thép theo thể tích ≥ 0,5 % (xem 8.5.3) trên đoạn không nhỏ hơn chiều dài đoạn truyền ứng suất (xem 5.2.2.5), cho phép lấy giá trị .

CHÚ THÍCH: Đối với bê tông nhẹ từ cấp B7,5 đến B12,5, giá trị nên lấy không lớn hơn 0,3.

Công thức tính toán:

khi (2.4)

khi (2.5)

Trong đó:

– ứng suất của bê tông, tại mức trọng tâm cốt thép dọc S và S’( thép ứng lực trước)

– cường độ chịu nén của bê tông tại thời điểm gây ứng lực trước

Đối với bê tông đóng rắn tự nhiên:

2.1.4. Tổn hao ứng suất do chùng ứng suất của thép

(2.6)

– ứng suất trước (không kể đến hao tổn ứng suất), MPa

– cường độ chịu kéo tính toán của cốt thép căng ứng với trạng thái giới hạn thứ hai.

2.1.5. Tổn hao ứng suất do ma sát

(2.7)

Trong đó:

– cơ số lôgarit tự nhiên

– ứng suất ban đầu trong cáp (không kể đến tổn hao ứng suất)

– các hệ số lấy theo bảng, phụ thuộc loại ống rãnh hay bề mặt tiếp xúc (bảng 7 TC)

– chiều dài tính toán từ thiết bị căng đến tiết diện tính toán, (m)

– tổng góc chuyển hướng của trục cốt thép, (rad)

Bảng 2.4. Các hệ số để xác định hao tổn ứng suất do ma sát cốt thép

Ống rãnh hay bề mặt tiếp xúcCác hệ số để xác định hao tổn do ma sát cốt thép (xem mục 4, Bảng 6)
khi cốt thép là
bó thép hay sợi thépthanh có gờ
1. Loại ống rãnh
– có bề mặt kim loại0,00300,350,40
– có bề mặt bê tông tạo bởi khuôn bằng lõi cứng00,550,65
– có bề mặt bê tông tạo bởi khuôn bằng lõi mềm0,00150,550,65
2. Bề mặt bê tông00,550,65

LIỆN HỆ:

SĐT+ZALO: 0935568275

E:\DỮ LIỆU COP CỦA CHỊ YẾN\DAI HOC DA NANG\LUAN VAN KY THUAT\LUAN VAN 2014\LUAN VAN KY THUAT\LUAN VAN LOP K26 XDDD\VUONG NGOC HUY

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *