8- Chuong 3

chơng 3

Cầu bản, cầu dầm có sờn lắp ghép bằng BTCT
dự ứng lực
3.1. khái niệm chung

3.1.1. Các phơng pháp tạo dự ứng lực trong kết cấu cầu
Mục đích của việc tạo dự ứng lực nhằm điều chỉnh trị số ứng suất kéo
trong bê tông bằng cách tạo ra ứng suất nén trớc trong nó, nhờ đó mà kiểm
soát đợc khả năng chống nứt của kết cấu.
Nguyên tắc chung của các biện pháp tạo dự ứng lực là tìm cách nào đó tạo
ra ứng suất kéo trong các cốt thép cờng độ cao rồi sau đó lợi dụng tính dính
bám của các cốt thép đó với bê tông hoặc dùng mấu neo để truyền dự ứng lực
kéo trong cốt thép vào bê tông tạo thành dự ứng lực nén trong bê tông.
Có hai biện pháp cơ bản để tạo dự ứng lực, cả hai đều đòi hỏi hệ thống
thiết bị đồng bộ: bệ căng cáp, mấu neo, kích, cốt thép cờng độ cao, thiết bị
phụ trợ và các buớc công nghệ đồng bộ.
Trong Chơng này giới thiệu một số hệ thống thiết bị tạo dự ứng lực đ ã áp
dụng ở nớc ta.
3.1.1.1. Kéo căng cốt thép trớc khi đổ bê tông (kéo căng trên bệ)
Quá trình công nghệ đợc giới thiệu trên hình 3-1.
Các cốt thép cờng độ cao có thể đợc kéo căng trớc bằng biện pháp cơ khí
hay bằng phơng pháp nhiệt. Sau khi đợc kéo căng, các cốt thép cờng độ cao đợc liên kết chặt chẽ vào các bệ cố định nhờ các mấu neo tạm thời. Tiếp đó ngời
ta lắp đặt các cốt thép thờng, dựng ván khuôn rồi đúc bê tông dầm. Khi bê
tông dầm đã đợc bảo dỡng đủ cờng độ thì tháo bỏ các mấu neo ngoài tạm thời.
Khi đó các cốt thép cờng độ cao không còn bị neo giữ chặt vào các bệ cố định
nên có xu hớng co ngắn lại nh cũ.
Do đã có các neo ngầm đã bố trí trớc nằm trong lòng khối bê tông (hình 3-7) và
do có lực dính bám giữa các cốt thép và bê tông nên sự co ngắn này bị cản trở.
Đồng thời trong bê tông xuất hiện dự ứng lực nén tồn tại lâu dài. Các đoạn
cốt thép thừa nhô ra khỏi đầu dầm sẽ đợc cắt bỏ, các neo ngoài tạm thời đợc

sử dụng lại để chế tạo dầm khác.

CBT - 47


Bệ cố định có thể bằng thép hoặc BTCT xây trên mặt đất. Cũng có thể bệ
căng đợc bố trí toàn bộ trên một toa xe di động theo đờng ray đi qua các phân
xởng của nhà máy sản xuất BTCT, phù hợp với dây chuyền công nghệ (hình
3-2).

Bệ cố định

Bộ kẹp định
vị điểm uốn

Dầm BTCT

CT đuợc kéo căng

Bộ kẹp giữ
đầu cốt thép

Thân bệ cố định

Hình 3-1: Sơ đồ bệ căngcốt thép trớc khi đổ bê tông.
1. Bộ hẹp di động để giữ chặt các đầu cốt thép;

2. Bộ kích thủy lực,

3. Đầu bệ cố định

4. Cốt thép đợc kéo căng,

5. Bộ kẹp định vị điểm uốn cốt thép

6. Dầm nBTC sẽ đợc đổ bê tông,

7. Thân bệ cố định
8. Bệ đỡ kéo căng cốt thép bằng phơng pháp nhiệt điện
9. Cốt thép đợc kéo căng bằng phơng pháp nhiệt điện
10. Bánh xe di động để dẫn cốt thép cuốn quanh neo trong khi dùng kiểu cốt thép cuốn liên
tục nhiều vòng
11. Đầu sợi cốt thép đang đợc cuốn
12. Neo để cuốn sợi cốt thép liên tục vòng qua.
13. Bệ đỡ khi dùng kiểu cốt thép cuốn liên tục nhiều vòng.
a) Trờng hợp kéo căng cốt thép có dùng kích thủy lực
b) Trờng hợp kéo căng thép bằng phơng pháp nhiệt điện
c) Trờng hợp dùng kiểu cốt thép cuốn liên tục nhiều vòng.

CBT - 48


Hình 3-2: Sơ đồ toa xe di động để chế tạo dầm BTCT dự ứng lực kéo trớc
Phơng pháp này thích hợp với điều kiện sản xuất cấu kiện BTCT DƯL
trong nhà máy và có thể đảm bảo chất lợng cao của dầm. Do điều kiện vận
chuyển từ nhà máy đến công trờng theo đờng sắt, đờng ô tô hay đờng thuỷ
phức tạp nên các cấu kiện BTCT DƯL chế tạo theo phơng pháp này phải hạn
chế về kích thớc và trọng lợng. Chiều dài lớn nhất của cấu kiện xấp xỉ 33m.
Nh vậy phơng pháp này chỉ phù hợp cho kết cấu dầm hay bản giản đơn.
Nhợc điểm của phơng pháp căng trên bệ là đòi hỏi nhiều thiết bị và chỉ kéo

căng cốt thép đợc theo sơ đồ cốt thép thẳng hay sơ đồ gãy khúc.
3.1.1.2. Kéo căng cốt thép sau khi đổ bê tông (kéo căng trên bê
tông, hình 3-3)

Hình 3-3: Sơ đồ kéo căng cốt thép sau khi đổ bê tông.
Trong quá trình đổ bê tông dầm, ngời ta tạo ra các đờng ống rỗng trong
lòng khối bê tông theo các dạng đờng cong hay đờng thẳng đã dự kiến. Sau
khi bê tông đă đủ cờng độ cần thiết, ngời ta luồn cốt thép cờng độ cao vào các
ống rỗng này rồi dùng kích thủy lực để kéo căng cốt thép, chân kích tỳ trực
tiếp lên bề mặt bê tông đầu dầm còn mỏ cặp của kích kẹp chặt lấy neo hoặc
các đầu cốt thép mà kéo căng ra. Khi đã đạt đủ dự ứng suất kéo cần có trong
cốt thép theo tính toán thiết kế thì tiến hành cố định các neo ngoài vĩnh cửu
để giữ đầu cốt thép vào bề mặt bê tông đầu dầm rồi tháo kích. Đoạn cốt thép
cờng độ cao thừa sẽ đợc cắt bỏ. Tiếp theo ngời ta bơm vữa bê tông vào ống
chứa cáp để lấp kín phần rỗng còn lại giữa cốt thép và các đờng ống. Các neo
CBT - 49


ngoài cũng đợc đổ bê tông bịt kín để chống gỉ.

Hình 3: Bố trí cốt thép dầm giản Hình 3- : Chế tạo dàm dự ứng lực kéo
đơn dự ứng lực 33 m
sau nhịp giản đơn
- u điểm của phơng pháp này là không cần bệ căng cố định và các neo tạm
thời. Các cốt thép cờng độ cao có thể đặt thẳng hay theo bất kỳ đờng cong nào
tùy theo dự kiến của ngời thiết kế nhằm mục đích triệt tiêu ứng suất kéo
trong bê tông. Kích thớc, trọng lợng khối lắp ghép không bị hạn chế do
chuyên chở.
Phơng pháp này đặc biệt có ý nghĩa khi xây dựng các cầu BTCT DUL nhịp
lớn. Các cốt thép dự ứng lực có thể đợc kéo căng vài lần tuỳ theo yêu cầu công

nghệ, cũng có thể tháo ra một số cốt thép dự ứng lực nếu chúng chỉ là các cốt
thép phục vụ thi công. ở một số cầu đợc tạo dự ứng lực theo phơng ngang cầu
cũng thực hiên theo phơng pháp kéo sau.
Khuyết điểm của phơng pháp này là không đảm bảo tính dính bám tốt
giữa cốt thép dự ứng lực và bê tông, khó kiểm tra chất lợng vữa phun giữa
ống chứa cốt thép và cốt thép dự ứng lực sau khi đ ã kéo căng cốt thép.
3.1.1.3. Sơ lợc về BTCT dự ứng lực ngoài
Trong kết cấu dự ứng lực ngoài sẽ bố trí các bó cốt thép dự ứng lực ở bên
ngoài tiết diện bê tông. Các bó thép dự ứng lực tác động vào khối bê tông
thông qua các ụ truyền lực đợc đúc liền hoặc áp chặt vào khối bê tông bằng
bu lông cờng độ cao và keo dán. Để có thể bố trí các bó thép theo đờng gãy
khúc cần phải tạo thêm các ụ chuyển hớng của bó thép.
Dự ứng lực ngoài đợc áp dụng trong các trờng hợp sau:
Nếu việc đặt cốt thép dự ứng lực trong bê tông quá dày hoặc đặc gây
khó khăn cho việc đổ bê tông kết cấu thì một số bó thép đợc đa ra
ngoài.
CBT - 50


Khi bố trí cốt thép DUL tạm thời chỉ để phục vụ thi công. Sau đó có thể
dễ dàng tháo bỏ.
Khi sửa chữa các cầu cũ có thể dùng bó thép DUL đặt ngoài để khắc
phục h hỏng. Cũng dùng DUL ngoài trong trờng hợp cần tăng cờng khả
năng chịu tải của các cầu đang khai thác (ví dụ nh cầu chữ Y, cầu
Niệm).
Các bó thép DƯL ngoài đựơc bảo vệ bằng cách luồn vào trong các ống thép
hoặc nhựa, các ống này đợc bơm đầy vữa xi măng hay chất đặc biệt để bảo vệ
chống gỉ cho các bó thép DƯL.

3.1.2. Các sơ đồ tạo dự ứng lực trong kết cấu cầu

Việc kéo căng các cốt thép DUL nhằm mục đích tạo ra dự ứng suất nén
trong bê tông để triệt tiêu ứng suất kéo trong nó, nhờ đó mà đảm bảo đợc khả
năng chống nứt của dầm. Cần lu ý rằng trong môn học "Kết cấu BTCT" đã
giải thích là chỉ các cốt thép có cờng độ cao mới có thể dùng để kéo căng tạo
dự ứng lực và chỉ biện pháp kéo căng trớc khi đổ bê tông mới tận dụng hết
khả năng chịu kéo của cốt thép cờng độ cao.
Trong các cấu kiện BTCT chịu uốn thờng phải xét hai dạng ứng suất kéo:
ứng suất kéo pháp tuyến x tại các mặt cắt vuông góc với trục dầm do mô
men uốn gây ra và ứng suất kéo chủ kc tại các mặt cắt nghiêng do tác dụng
kết hợp của mô men uốn M và lực cắt Q.
- Trị số M và Q của cùng một mặt cắt dầm thờng khác nhau rất nhiều khi
trên cầu có hoạt tải và khi không có hoạt tải. Hơn nữa M và Q lại thay đổi
theo chiều dài dầm. Vì vậy khi tìm cách triệt tiêu hoặc giảm nhỏ trị số ứng
suất kéo x và kc trong một mặt cắt nào đó hay ở một thớ nào đó của mặt cắt
lại đồng thời có thể gây ra những tổ hợp ứng suất bất lợi cho mặt cắt khác
hoặc thớ khác của mặt cắt ấy. Nh vậy, khi tính toán cần dùng biểu đồ Qmax và
Qmin cũng nh biểu đồ Mmax và Mmin của cả dầm và xét một cách toàn diện trạng
thái chịu lực của cả thớ trên cùng và thớ dới cùng của tất cả các mặt cắt của
dầm. Ngoài ra cũng cần chú ý đến họ các đờng cong quỹ tích của hớng các ứng
suất kéo chủ trong do các tải trọng thẳng đứng gây ra.
3.1.2.1. Dầm giản đơn có cốt thép dự ứng lực đặt theo sơ đồ thẳng
(hình 3-4).
Để triệt tiêu ứng suất kéo x ở thớ dới cùng của các mặt cắt dầm có thể dùng
cốt thép dự ứng lực đặt thẳng ở dọc phía dới dầm. Trong các mặt cắt dầm xuất
hiện dự ứng lực nén Nd và mô men âm Md = - Nd . e. Chúng gây ra trong thớ dới
cùng và thớ trên cùng của mọi mặt cắt dầm các ứng suất nh sau:

CBT - 51

duoi
=
d

dtr ê n =

Nd
N .e
+ d y duoi
F
I

(3-1)

N d N d .e tr ê n

y
F
I

Trong đó:
F và I : Diện tích và mô men quán tính của mặt cắt.
ydới và ytrên: Khoảng cách từ trục quán tính chính của mặt cắt đến thớ
dới cùng và trên cùng của mặt cắt.
Tải trọng khai thác (tĩnh tải và hoạt tải) sẽ gây ra mô men dơng tạo ra ứng
suất kéo ở thớ dới dới và ứng suất nén ở thớ trên trên. ứng suất kéo nguy
hiểm nhất do mômen dơng lớn nhất Mmax tạo ra ở thớ dới.
Điều kiện để không có ứng suất kéo tại thớ dới cùng của mặt cắt bất kỳ
nào đó của dầm là:
Nd

N .e
+ d y duoi = duoi
+ duoi
0
o
d
F
I

(3-2)

Trong đó:
duoi
duoi
dới, o , d - ứng suất ở thớ dới tổng cộng, do tải trọng khai thác
và do dự ứng lực gây ra. (ứng suất nén lấy dấu dơng (+), ứng suất kéo
lấy dấu âm (-).

CBT - 52


Hình 3-4: Các biểu đồ ứng suất trong các thớ trên và thớ dới của dầm giản đơn
có cốt thép dự ứng lực thẳng; dấu (+) là nén, dấu (-) là kéo.
Thông thờng phải chọn trị số Nd sao cho ở thớ dới không xuất hiện ứng
suất kéo tổng cộng. Biểu đồ ứng suất trong trờng hợp này vẽ trên hình 3-4b.
d
Nó thay đổi từ dới < 0 tại giữa nhịp đến max ở mặt cắt gối (qui ớc ứng suất
nén có dấu dơng).
Cốt thép dự ứng lực thờng nằm ngoài lõi mặt cắt, do đó tác dụng của dự
ứng lực sẽ làm xuất hiện các ứng suất kéo ở thớ trên của các mặt cắt.

Nguy hiểm nhất là khi xuất hiện các ứng suất kéo thớ trên do dự ứng lực
mà đồng thời mô men uốn dơng do ngoại tải lại có giá trị tuyệt đối nhỏ nhất
(Mmin).
tr ên =

M min tr ên N d
N .e

ên
ên
y
+
d y tr ên = tr
+ tr
o
d
I
F
I



(3-3)

Biểu đồ ứng suất thớ trên cùng tính theo công thức (3-3) đợc vẽ trên hình
3-3d. Nh vậy khi chỉ có cốt thép dự ứng lực đặt thẳng ở phía dới dầm thì
không thể tránh đợc sự xuất hiện ứng suất kéo tại các thớ trên cùng của các
mặt cắt dầm trên đoạn dầm gần sát gối vì ở càng gần gối thì mô men dơng do
ngoại tải càng dần đến trị số bằng 0.
Chính vì lý do đó mà trong nhiều dầm cầu, ngoài cốt thép dự ứng lực đặt

CBT - 53


thẳng ở phía dới dầm, còn đặt thêm cả cốt thép dự ứng lực ở phía trên dầm với
số lợng bằng 15% - 20% so với phía dới để chống lại các ứng suất kéo này.
Dùng cốt thép dự ứng lực đặt thẳng còn giảm đợc trị số ứng suất kéo chủ.
Công thức tính toán ứng suất kéo chủ là:

kc =

x + y
2

x y

2

2


+ 2



(3-4)

Trong đó:
x và y - các ứng suất pháp trong mặt phẳng thẳng đứng và mặt
phẳng nằm ngang tại điểm cần xét của dầm
=

QS
= ứng suất tiếp,cũng tại điểm đó
Ib

Xét công thức trên thấy nếu muốn triệt tiêu hết ứng suất kéo chủ kc thì
cần tạo ra dự ứng lực nén cả theo hớng dọc trục dầm xd và cả theo hớng
thẳng đứng vuông góc với trục dầm yd.
Nếu chúng ta tìm cách làm cho x = y = thì ứng suất chủ sẽ bằng kc = 0
Nếu chỉ tạo đợc dự ứng suất xd thì cũng vẫn làm giảm đáng kể đợc dự ứng
suất kéo chủ. Lúc đó kc =
Nh vậy trong loại dầm có cốt dự ứng lực đặt thẳng, chỉ có thể giảm nhỏ
ứng suất kéo chủ kc sao cho bé hơn cờng độ tính toán Rkc của bê tông chứ
không thể triệt tiêu nó hoàn toàn đợc
3.1.2.2. Dầm giản đơn có cốt thép dự ứng lực đặt theo sơ đồ đờng
cong (hình 3-5).
Khi đặt cốt thép dự ứng lực theo đờng cong, có thể điều chỉnh trị số ứng
suất kéo x và kc một cách có hiệu quả hơn so với sơ đồ cốt thép dự ứng lực
đặt thẳng. Trong mặt cắt dầm sẽ xuất hiện các dự ứng lực :
- Dự ứng lực dọc trục dầm:

Ndl = Nd . cosx

- Dự ứng lực cắt :

Qd = Nd siny

- Mô men do dự ứng lực :

Md = Nd . ex

Trong đó :
x - Góc giữa hớng cốt thép dự ứng lực cong và trục dầm tại mặt cắt
đợc xét
ex - Độ lệch tâm của lực dọc trục N d đối với trục quán tính chính của
mặt cắt. ex - Cũng thay đổi theo chiều dọc của dầm.
Biểu đồ ứng suất của các thớ biên đợc vẽ trên hình 3-5b và 3-5c. Trị số của

CBT - 54


chúng đợc tính theo các công thức (3-2) và (3-3).
Chú ý là ex khác nhau ở những mặt cắt khác nhau theo chiều dài dầm.
Không có ứng suất kéo tổng cộng ở thớ trên cùng và thớ dới cùng của mọi mặt
cắt còn ứng suất nén tổng cộng chỉ có trị số không lớn.
Do có cốt thép dự ứng lực đợc đặt theo dạng đờng cong mà giảm đợc trị số
lực cắt và giảm đợc ứng suất tiếp cũng nh ứng suất kéo chủ kc.
Trị số lực cắt truyền cho bê tông trong trờng hợp này đợc xác định nh hiệu
số của lực cắt do ngoại tải Qo và lực cắt Qd xuất hiện do cốt thép dự ứng lực
đặt cong phân bố với cờng độ qx (hình 3-5).
Q = Qo - Qd = Qo - Nd sinx

(3-5)

Hình 3-5: Trờng hợp dầm có cốt thép dự ứng lực đặt theo sơ đồ cong
và sơ đồ gấp khúc.
Trong trờng hợp đặt cốt thép nh vừa trình bày có thể kết hợp cả sơ đồ cốt
thép dự ứng lực thẳng và cong đồng thời : Nếu thay đổi trị số lực kéo căng cốt
thép cũng nh thay đổi độ lệch tâm của lực đó với trọng tâm của tiết diện dầm
ta có thể điều chỉnh đợc ứng suất tại các mặt cắt thẳng đứng và mặt cắt

nghiêng sao cho đảm bảo đợc tính chống nứt cho dầm.
Đối với các dầm BTCT DUL chế tạo bằng phơng pháp căng cốt thép trớc
CBT - 55


khi đổ bê tông thì không thể đặt cốt thép theo sơ đồ đờng cong, do vậy ngời ta
đặt cốt thép dự ứng lực theo những đờng gãy khúc (hình 3-5d).

3.1.2. Các nhận xét chung
Với mục đích điều chỉnh ứng suất kéo x và kc do ngoại tải gây ra để đảm
bảo tính chống nứt cho dầm ngời ta có thể đặt các cốt thép ứng suất trớc theo
các sơ đồ đờng thẳng hoặc cong. Việc đặt cốt thép dự ứng lực theo sơ đồ đờng
cong tỏ ra hợp lý và có hiệu quả điều chỉnh các ứng suất kéo tốt hơn nhng
làm phức tạp công nghệ chế tạo và gây ra trạng thái ứng suất cục bộ cho bê
tông tại khu vực gần chỗ gẫy khúc hay uốn cong cốt thép. Mặt khác khi kéo
căng cốt thép theo sơ đồ cong gây ra ma sát giữa cốt thép và thành ống rỗng
hay mấu định vị tạo đờng gẫy khúc, gây ra tổn hao ứng suất trong cốt thép
dự ứng lực lớn hơn so với sơ đồ đặt thẳng.
Thông thờng ngời ta kết hợp cả hai dạng sơ đồ này để bố trí cốt thép dự
ứng lực. Đối với sơ đồ dầm giản đơn BTCT dự ứng lực đoạn giữa dầm các cốt
thép thờng theo sơ đồ thẳng, ở đoạn gần gối thì khoảng 30 - 40% số bó cốt
thép đã đợc uốn cong hoặc bố trí theo đờng gãy khúc với các độ nghiêng khác
nhau. Biện pháp này có tác dụng điều chỉnh ứng suất kéo một cách hợp lý,
đồng thời tránh đợc việc tập trung các mấu neo ở đầu dầm và có thể gây ra
ứng suất cục bộ quá lớn cho bê tông ở đầu dầm. Chủ yếu ngời ta chỉ tạo dự
ứng lực cho bộ phận chịu lực chính của cầu. Ví dụ trong các cầu giản đơn chỉ
có sờn dầm chủ đợc tạo dự ứng lực còn máng ba lát và dầm ngang không tạo
dự ứng lực. Trong cầu ô-tô có thể cả bản mặt cầu và dầm ngang cũng đợc tạo
dự ứng lực theo hớng ngang cầu khi cần thiết.
3.2. Các hệ thống dự ứng lực: các neo, cáp,

bộ nối cáp, kích để căng cốt thép

3.2.1. Các loại cốt thép dự ứng lực
3.2.1.1. Sợi đơn cờng độ cao
Các sợi cốt thép cờng độ cao tròn nhẵn hoặc có gờ đờng kính 3 - 5mm đợc
đặt phân bố đều trong kết cấu nhịp bản dự ứng lực. Chúng đợc kéo căng trớc
khi đổ bê tông. Cách bố trí nh vậy còn gọi là đặt cốt thép theo kiểu dây đàn.
Việc truyền dự ứng lực từ cốt thép vào bê tông nhờ có lực dính bám đủ lớn mà
không cần làm mấu neo ở đầu sợi cốt thép.
3.2.1.2. Bó các sợi xoắn cờng độ cao
Bó gồm các sợi xoắn lại thành bó 7 hoặc nhiều sợi. Loại bó xoắn 7 sợi đợc
CBT - 56


dùng rộng rãi nhất (còn có tên gọi là tao cáp 7 sợi xoắn). Mỗi tao cáp có một
sợi lõi thẳng ở giữa, các sợi ngoài có đờng kính giống nhau xếp thành một hay
hai lớp. Đờng kính sợi ngoài bằng l,5 - 5mm, riêng sợi lõi có đờng kính lớn
hơn 10%. Bớc xoắn tối u cho mỗi sợi ngoài bằng 12 - 15 lần đờng kính danh
định của cả bó sợi, u điểm của loại tao xoắn 7 sợi là dính bám tốt với bê tông,
dễ uốn, dễ cuộn thành cuộn lớn để vận chuyển và do đó có chiều dài lớn, đợc
chế tạo sẵn trong nhà máy, có loại đã đợc mạ kẽm, khả năng chống gỉ cao.

Hình 3- : Tao cáp đơn xoắn 7 sợi, Hình 3- :
mấu neo đơn, Kích căng tao đơn
3.2.1.3. Bó các sợi song song cờng độ cao
Trớc những năm l990 ở miền Bắc nớc ta thờng dùng loại bó có 20 ữ 24 sợi
cốt thép tròn 5mm xếp song song thành một lớp bao quanh một lõi thép kiểu
lò xo đã uốn sẵn từ sợi thép nhỏ có đờng kính l, 5 ữ 2, 5mm.
Bớc của lò xo thờng là 3 cm trên đoạn thẳng và l cm trên đoạn cong.
Nhiệm vụ của lõi lò xo là đảm bảo vị trí chính xác của các sợi trong bó, lỗ

rỗng bên trong lò xo đảm bảo khả năng bơm vữa hoặc đổ bê tông lấp kín lòng
ống chứa cốt thép dự ứng lực. Các sợi thép cờng độ cao đợc buộc chặt, cứ cách
l ữ 2m lại buộc một đoạn dài 10 ữ 20 cm. Riêng ở đoạn gần neo l m thì phải
cách 20 cm buộc một chỗ.
3.2.1.4. Thanh cốt thép cờng độ cao
Các thanh cốt thép cờng độ cao có thể tròn nhẵn hoặc có gờ. Để kéo căng
chúng cần phải dùng loại kích đặc biệt hoặc dùng phơng pháp nhiệt điện. Có
thể dùng các thanh này làm cốt đai dự ứng lực hoặc cốt thép dự ứng lực
ngang cầu để nối các khối dầm lắp ghép với nhau.

CBT - 57


Khi làm cốt đai dự ứng lực, các thanh này cần phải đợc đặt thẳng đứng
hoặc nghiêng góc 750 ữ 80o Chúng đợc phủ một lớp bi-tum và đợc quấn băng
giấy ở ngoài để không bị dính bám với bê tông rồi mới đặt vào trong ván
khuôn. Một đầu thanh có thể làm sẵn theo dạng mũ bu lông, đầu kia có ren
răng và bắt ê-cu, có thể dùng các loại kích riêng nhỏ và đặc biệt để kéo căng.
Đờng kính các thanh cốt thép cờng độ cao thờng từ 20 ữ 40mm.

Hình 3-6: Các loại cốt thép dự ứng lực
3.2.2. Một số mấu neo dùng cho loại bó sợi song song
Mấu neo có nhiệm vụ truyền lực từ đầu cốt thép dự ứng lực vào bê tông để
tạo ra dự ứng lực nén trong bê tông. Có nhiều kiểu mấu neo phù hợp với từng
kiểu cốt thép và phù hợp với kiểu kích đợc dùng.
3.2.2.1. Neo quả chám
Trong dầm kéo trớc thờng dùng các neo ngầm hình quả chám cho các bó
sợi song song nh hình 3-7. Neo gồm một lõi thép tròn đợc hàn vào một tấm
ngăn có xẻ rãnh để luồn các sợi cốt thép qua rănh đó. Các sợi cốt thép đ ợc
buộc giữ chặt ở hai đầu thanh lõi. Đầu thanh lõi có các mấu giữ sợi cốt thép

liên tục đi qua neo; vì vậy nếu một neo cha đủ truyền lực thì có thể đặt hai
neo liên tiếp nhau.

Hình 3-7: Neo quả chám

CBT - 58

Hình 3-8: Neo hình chóp cụt cho bó
sợi song song


.
Neo quả chám đợc dùng trong các bó có số lợng sợi song song từ l6 đến 56
sợi. Với bó 24 sợi 5 mm thờng có đờng kính bản ngăn 80 mm, dày 8 - 10 mm, đờng
kính thanh lõi 14mm, chiều dài thanh lõi 270 mm.
3.2.2.2. Neo hình chóp cụt cho bó sợi song song
Để neo các đầu bó sợi song song khi kéo căng trên bê tông thì có thể dùng
mấu neo hình chóp cụt (hình 3-8). Vỏ neo bằng thép có khoét lỗ thủng hình
chóp cụt có ren răng phù hợp với kích thớc lỗ thủng ở vỏ neo. Các đầu sợi cốt
thép đợc luồn qua lỗ thủng ở vỏ neo và sau khi đã kéo căng xong bằng loại
kích hai tác dụng thì đóng lõi neo vào để giữ sợi thép cố định trong vỏ neo. Vì
bề mặt lõi neo có ren răng nên tác dụng nêm chặt tăng lên. Trong lõi neo có
khoan lỗ dọc để nối với vòi máy bơm vữa xi măng khi bơm vữa lấp lòng ống
chứa bó cáp dự ứng lực.
Các kích thớc của neo phụ thuộc vào kiểu bó cốt thép và số lợng sợi trong
bó. Bề mặt lỗ vỏ neo và bề mặt vỏ neo phải đủ cứng. Vỏ neo bằng thép mác 45
hoặc CT5, lõi neo bằng thép 40X.
Mấu neo hình chóp cụt cũng còn đợc dùng làm mấu neo tạm thời để kéo
căng các cốt thép trên bệ. Sau khi cốt thép đã truyền lực nén vào bê tông dầm
thì tháo bỏ các neo này.

3.2.3. Kích để kéo căng cốt thép
3.2.3.2. Kích song động để kéo căng các bó sợi song song

Hình 3-10a: Kích Freyssinet 2 tác
dụng, để kéo căng loại bó cáp song
song 12 sợi D-5mm

Hình 3-10b: Nguyên tắc hoạt đông của
kích Freyssinet 2 tác dụng

CBT - 59


Sơ đồ kích nh hình 3-10b. Vỏ kích 6 là xy-lanh ngoài, thân kích 7 là
pistông trong vỏ kích 6 và có chân tỳ vào đầu dầm BTCT, đồng thời nó cũng
là xy-lanh chứa pistông để đóng lõi neo. Trên vỏ kích 6 có bộ ngàm 8 giữa các
sợi thép cờng độ cao đến mức dự kiến. Sau đó bơm dầu vào xy-lanh 7 làm cho
pistông dịch sang phải và đóng chặt lõi neo của neo chóp cụt. Cuối cùng xả
hết dầu và tháo kích.

3.2.4. Nguyen tắc cấu tạo các hệ thống dự ứng lực dùng loại tao cáp 7
sợi xoắn
Hệ thống dự ứng lực dùng các loại tao cáp 7 sợi xoắn đợc dùng rất phổ biến
trên thế giới và ở Việt nam. Nhiều Công ty quốc tế cung cấp các sản phẩm và
dịch vụ liên quan đến hệ thống dự ứng lực này. Trong đó hoạt động nhiều
trên thị trờng nớc ta là các Công ty Freyssinet, Công ty VSL (Cộng hoà
Pháp), Công ty OVM (Trung quốc). Họ đã chế tạo và áp dụng thành công với
những cải tiến liên tục các hệ thống dự ứng lực khác nhau.
3.2.4.1. Nguyên tắc chung về cấu tạo các hệ thống dự ứng lực trong

Các hệ thống này phù hợp với cáp dự ứng lực đặt trong phần bê tông của
mặt cắt của cấu kiện, nh vậy các ống chứa cáp dự ứng lực sẽ chiếm chỗ trong
mặt cắt và có thể gây khó khăn cho việc đổ bê tông.
a) Các thành phần cấu tạo chung.
Hệ thống này thỏa mãn mọi yêu cầu khắt khe nhất của các tiêu chuẩn
Châu âu và tiêu chuẩn Hoa-kỳ, có thể tạo ra các dự ứng lực lớn đến 10200
kN, hệ thống này cho phép các Kỹ s lựa chọn các số lợng cáp tùy mức cần
thiết. Các cáp có thể đợc kéo căng chỉ bằng một loại thao tác lặp lại nhiều lần
và thuận tiện cho mọi kết cấu dự ứng lực.
b) Bộ neo chủ động (hình 3-11)

CBT - 60


Hình 3-11a : Bố trí chung Neo chủ động

Hình 3-11b : Cấu tạo neo chủ động

Mọi bộ neo đều có cùng nguyên tắc cấu tạo và hoạt động nh nhau. Chúng
chỉ khác nhau về số lợng bó xoắn và các kích thớc.
Bộ neo có một loa dẫn hớng bằng gang đúc hoặc bằng thép. Loa này đặt
trong ván khuôn kết cấu từ trớc lúc đổ bê tông, có tác dụng phân phối lực từ
cáp dự ứng lực một cách đều hơn vào vùng bê tông xung quanh bộ neo. Tại
đầu miệng loa có đặt một tấm neo hình trụ tròn với các lỗ khoan hình chóp
cụt mà trong đó sẽ luồn các tao cáp xoắn 7 sợi xuyên qua. Trong mỗi lỗ khoan
phải chêm vào một chêm neo (gồm 2 hoặc 3 mảnh) sau khi kéo căng xong
từng tao cáp xoắn sợi đó.
Để đảm bảo không bị tụt các tao cáp xoắn trong tâm neo thì các lỗ khoan
phải có trục nghiêng theo các góc phù hợp với vị trí của mỗi tao xoắn 7 sợi
trong bộ neo. Tuy nhiên nh vậy tất khó khoan lỗ,do đó hầu hết các tấm neo

đều có các tim lỗ khoan song song với tim neo
ống loa dẫn hớng cho phép giữ tuyệt đối đúng hớng của cáp dự ứng lực
trong ván khuôn và cho phép nối với đầu ống chứa cáp đó. Trên thân ống loa
cũng có lỗ để nối với vòi của máy tiêm vữa lấp lòng ống chứa cáp sau khi đã
kéo căng cáp xong.
Hình 3-13 giới thiệu vài loại neo chủ động của VSL và Freyssinet

Hình 3- : Neo VSL cho bó cáp 7 tao

Hình 3- Neo có ống loa 3 cấp của
Freyssinet

c) Bộ nối các mấu neo (hình 3-12)
Các bộ nối neo có nhiều kích cỡ khác nhau để thuận tiện sử dụng ở công trờng
phù hợp các kích cỡ mấu neo khác nhau. Khi kết cấu có nhiều phân đoạn đợc thi
công lần lợt mà cốt thép dự ứng lực cần phải liên kết đi qua vài phân đoạn thì
phải dùng bộ nối này. Phân đoạn thứ nhất có các cáp đợc neo giữ một cách bình
CBT - 61


thờng bằng bộ neo tiêu chuẩn. Cáp của phân đoạn thứ 2 đợc lắp đặt từng tao
xoắn 7 sợi quanh tấm neo của cáp tơng ứng của phân đoạn thứ nhất. Sau đó tất
cả đợc bao bọc bởi một hộp che hình chóp cụt có lỗ thủng chừa sẵn cho việc tiêm
vữa vào lấp lòng ống chứa cáp của phân đoạn thứ hai.

Hình 3-12a : Bộ nôí neo Freyssinet cho
bó cáp 12T15

Hình 3-12b : Bộ nối cho 1 tao T15

Hình 3-12c: Bộ nối neo của Công ty VSL
d) Bộ neo thụ động (bộ neo chết)
Bộ neo này đợc dùng khi một đầu của cáp dự ứng lực không thể đặt kích
kéo căng đợc vì lý do cấu tạo nào đó.
Nhiều bộ neo thụ động có kích cỡ khác nhau rất tiết kiệm nhng cần phải
bố trí đủ chiều dài cần thiết của đoạn neo để truyền đợc dự ứng lực vào bê
tông nhờ sự dính bám giữa chúng với nhau.
Cũng có kiểu kết hợp vừa lợi dụng lực dính bám, vừa có tấm neo nh hình
3-16. Hình 3-15 giới thiệu kiểu B, kiểu B' và kiểu NE của neo thụ động.

CBT - 62


Hình 3- Neo thụ động VSL kiểu tấn neo
vòng cho bó12 tao xoắn 15,3mm

Hình 3- Neo thụ động VSL kiểu dính bám
cho bó12 tao xoắn 15,3mm

e) Kích để kéo căng cáp dự ứng lực (hình 3-17)
Các kích thuộc hệ thống C là loại kích 2 tác động (song động) thuỷ lực, có
phần pistông di động đợc làm rỗng lòng để luồn cáp qua đó. Mỗi bó sợi xoắn
đợc ngàm kẹp giữ trong kích nhờ các bộ chêm đặc biệt.
Bộ phậm ngàm giữ các bộ neo chủ động có cấu tạo hoặc là gồm một bản
phân bố hoặc gồm các lò xo cao su cho phép giảm sự tụt cáp trong neo đến
mức tối thiểu. Tùy theo kích, bộ phận ngàm giữ sợi cáp đợc bố trí ở phía trớc
hoặc phía sau của kích. Vì bộ phận này cũng để neo đầu các tao cáp trong
quá trình kéo căng nên thơng đợc gọi là neo công cụ.
g) Các đặc trng của thép làm sợi cờng độ cao
Hiện nay trên thị trờng thế giới đã xuất hiện loại bó xoắn chất l ợng cao góp

phần cải tiến kỹ thuật dự ứng lực. Bó xoắn loại này có cờng độ phá hủy lớn
hơn so với loại tao xoắn tiêu chuẩn, còn các tính chất tốt khác cũng tơng tự.
Vì vậy số lợng tao cáp cần thiết sẽ đợc giảm bớt và đỡ tốn chi phí đặt thép và
căng chúng.
Thép để làm sợi cờng độ cao trớc đây chỉ có loại với "độ tự chùng bình thờng" tức là sẽ chịu mất mát dự ứng suất do tự chùng nhiều nhất 2,5% (xét
thời điểm l000 giờ ở 20oC khi dự ứng suất kéo ban đầu xấp xỉ bằng 70% cờng
độ kéo đứt đặc trng. Loại thép có độ tự chùng bình thờng sẽ có mất mát dự
ứng suất do tự chùng vào khoảng 7%.
Theo Tiêu chuẩn Hoa-kỳ còn có loại thép có cờng độ tự chùng thấp.
Các đặc trng cơ lý chủ yếu của thép sợi cờng độ cao theo các tiêu chuẩn
Châu Âu và tiêu chuẩn Hoa-kỳ đợc nêu trong bảng của Phụ lục . Cần chú
ý là cấp của thép đợc quy ớc ứng với cờng độ 1770 MPa của bó xoắn cỡ 0,5
inch (= 12,7mm) và ứng với cờng độ 1670 MPa của bó xoắn cỡ 0,6 inch (=
15,3mm), cấp siêu hạng ứng với cờng độ 1860MPa của bó xoắn cỡ 0,5 inch (~
12, 7mm) và ứng với cờng độ 1700 MPa của bó xoắn 0,6 inch (~ 15,3mm).
CBT - 63


h) Lựa chọn loại cáp và kích thích hợp
Mỗi Công ty cung cấp vật t đều đa ra bảng chỉ dẫn về sự phù hợp giữa các
loại kích và các loại cáp trên thị trờng thế giới. Trong bảng 8-8. Phụ lục 8 nêu
ra các tham số mà tiêu chuẩn Châu âu Euronorme 138-6/79 và tiêu chuẩn
Hoa-kỳ A.S.T.M. A4 16/80 đã yêu cầu.

Hình 3-18: Bố trí mấu neo trên kết cấu (Xem kích thớc ở phụ lục 8)
i) Bố trí mấu neo và cốt thép cục bộ quanh neo
Trên các hình 3-18, 3-19 và các bảng 8-9 và 8-10 của Phụ lục 8 là cách bố
trí và cốt thép cục bộ quanh neo.

Hình 3-19: Bố trí cốt thép cục bộ quanh neo (xem kích thớc ở phụ lục 8)

k) Kích thớc của kích và cách hoạt động

CBT - 64


Tại Việt Nam cho
đến nay thờng quen
dùng loại kích có cốt
thép d=5mm đi qua
bên ngoài và dọc theo
thân kích. Trong hệ
thống K của công ty
Freyssinet, các kích
đều rỗng lòng để cáp
chui qua bên trong
thân kích. Hình 3-20
và bảng 8-l l (Phụ lục
8) giới thiệu các kích
thớc cơ bản của kích.

Hình 3-20: Bố trí kích
(Xem thêm bảng 8-11: phụ lục 8)

Các bớc hoạt động của hai loại kích này nh sau:
Bớc 1: Đặt, lắp kích vào vị trí theo trình tự sau:
+ Đối với loại kích có bộ ngàm giữ cốt thép ở phía trớc:
a) Đặt khối neo và các nút chêm.
b) Đặt chụp đỡ.
c) Đặt tâm neo.
d) Đặt lõi định hớng cho các bó xoắn.

e) Đặt lợc định vị các bó xoắn.
f) Đặt kích.
+ Đối với loại kích có bó ngàm giữ cốt thép ở phía sau:
a) Đặt khối neo và các nút chêm.
b) Đặt các lò xo cao su.
c) Đặt tấm định vị các tao xoắn.
d) Đặt kích.
e) Đặt khối neo sau kích với các nút chêm của nó.
Bớc 2: Chuẩn bị kéo căng cốt thép
Cố định các tao xoắn của cáp vào khối neo phía sau
Bớc 3: Kéo căng cốt thép
- Bơm dầu kích vào khoảng trống P (xem hình vẽ) cho pistông di chuyển
và kéo căng các tao xoắn của cáp đến mức dự kiến cần thiết.

CBT - 65


- Đối với bộ kích có bộ ngàm giữ cốt thép ở phía trớc thì dùng tác động
thủy lực để đóng chặt các nút chêm.
- Đối với loại kích có bộ ngàm giữ cốt thép ở phía sau thì chỉnh các lò xo
cao su bảo đảm chèn chặt đều các nút chêm.
Bớc 4: Tháo dỡ kích
- Bơm dầu kích vào khoảng trống P để đa pistông về vị trí ban đầu.
- Tháo dỡ kích và các phụ kiện. Xem bảng 8-12 (phụ lục 8) về các đặc tính
của các loại kích.
l) Tiêm vữa lấp lòng ống chứa cáp dự ứng lực
Các đầu vòi tiêm đều đợc nối vào ống loa dẫn hớng của bộ neo. Có hai kiểu
chính là kiểu dùng chụp che kín khối neo rồi tiêm vữa và kiểu dùng một đoạn
ống ngắn nối thẳng vào ống loa của bộ neo mà không dùng chụp khe nối neo.
Nếu dùng loại chụp che tạm thời cho khối neo thì có thể dùng lại nhiều lần

chụp này, có thể tiêm vữa trớc mà không chờ đến sau khi đã lấp xong hốc đặt
neo bằng bê tông.
Nếu dùng loại chụp vĩnh cửu thì bảo vệ vĩnh cửu đợc khối neo và các đầu
sợi cáp trong các trờng hợp sau : không lấp kín hốc chứa neo, dùng loại neo
đặc biệt cho các môi trờng ăn mòn mạnh (nh cầu ở gần biển), khi có tính tạo
dáng trang trí bề mặt.
ống chứa cáp có thể làm từ lá thép mỏng cuốn lại trên máy chuyên dụng
để tạo ra lọai ống có bề mặt lợn sóng với đờng kính chỗ to nhất thờng lớn
hơn đờng kính chỗ nhỏ nhất chừng 6mm để ống có đủ độ cứng vừa mức.
Cũng có thể dùng loại ống bằng chất dẻo. Trong bảng 8-15 (Phụ lục 8) giới
thiệu kích thớc các loại ống chứa cáp, và khối lợng vữa xi măng ớc tính lý
thuyết đủ để lấp lòng ống tơng ứng.

Hình 3CBT - 66

: ống chứa cáp DƯL

Hình 3- Lắp ống chứa cáp vào khung


cốt thép

3.2.4.2. Sơ lợc về hệ thống dự ứng lực ngoài (Hình 3-19).
Công ty Freyssinet giới thiệu hai hệ thống để dùng cho dự ứng lực ngoài
là Hệ thống l và Hệ thống 2.
a) Hệ thống 1
Hệ này có các tao xoắn 7 sợi cờng độ cao đặt trong ống chứa bằng vật liệu
Polyethylene mật độ cao (ký hiệu là HPPE). ống này đặt liên tục từ neo này
đến neo khác, tại những chỗ mà ống phải tiếp giáp với bê tông kết cấu thì
phải có thêm các đoạn ống thép lớn hơn, chôn sẵn trong bê tông, làm nhiệm

vụ bộ đổi hớng cáp. Cách kéo căng cáp và neo lại rồi tiêm vữa cũng nh thông
thờng.
b) Hệ thống 2
Hệ này có từng tao xoắn 7 sợi đã đ ợc bọc chất dẻo Polyethylene mật độ cao
từ trong nhà máy chế tạo. Thông thờng sau khi đặt các tao này thành bó cáp
lớn trong ống chứa bằng Polyethylene mật độ cao và kéo căng xong thì lại
bơm vữa lấp lòng ống chứa. Tuy nhiên kỹ thuật do công ty Freyssinet đề xuất
sáng chế thì có đặc điểm là tiêm vữa lấp lòng ống chứa trớc khi kéo căng cáp.
Các tao xoắn trong một cáp sẽ đợc kéo căng lần lợt từng tao xoắn nhờ loại
kích đơn (monojack) để kéo từng tao xoắn hoặc đợc kéo căng đồng thời nhờ
loại kích lớn (multijack).
Hệ thống 2 có các u điểm sau:
- Hệ số ma sát giữa cáp với ống rất nhỏ.
- Từng tao xoắn 7 sợi đợc kéo căng lần lợt sẽ cho phép dùng loại kích đơn
nhỏ nhẹ, dễ di chuyển. Kích thớc của kích nhỏ nên không cản trở việc đặt các
bó cáp lớn khác.
- Việc dùng loại kích nhỏ kéo từng tao xoắn cho phép đặt áp sát vào bề
mặt thành của kết cấu, nh vậy có thể làm ụ đặt neo đơn giản và an toàn hơn.
Xem bảng 8-14, 8-15 (phụ lục 8) vẽ kích.

CBT - 67


Hình 3- : Sơ đồ hệ neo và cáp và ông chứa cáp cho kết cấu dự ứng lực ngoài
3.2.5. Các hệ thống dự ứng lực của công ty VSL
3.2.5.1. Giới thiệu chung
Hệ cáp VSL đợc ghép từ các tao xoắn 7 sợi thép cờng độ cao có đờng kính
danh định là d = 12,5 12,9; 15,2 và 15,7 mm. Bằng cách chọn thay đổi đờng
kính bó sợi xoắn, số lợng và chủng loại thép làm ra chúng, ngời thiết kế có
thể tạo ra dự ứng lực cỡ từ 13 tấn đến 800 tấn.

Tất cả các tao 7 sợi xoắn trong một cáp sẽ đợc kéo căng đồng thời nhng mỗi
tao xoắn đợc neo lại riêng biệt trong một lỗ hình chóp cụt của khối neo nhờ
một nút chêm.
Các nút chêm neo có nhiều loại để phù hợp với các loại bó xoắn khác nhau.
Cụ thể là:
- Nút neo thờng: ký hiệu N, dùng cho loại tao xoắn tiêu chuẩn có đờng
kính danh định d = 12,5mm và d = 15,2mm.
- Nút neo cao cấp ký hiệu S, dùng cho loại tao xoắn cao cấp có đờng
kính d = 12,9mm và d = 15,7mm. Loại nút neo cao cấp này khác với loại
thông thờng là có rãnh xoi trên bề mặt để tháo nút neo ra.
Tên hệ thống cáp dự ứng lực đợc gọi ví dụ nh 5-1... 5-55... hoặc 5S-1... 5S55 và 6-1... 6-37 hoặc 6S-37. Giải thích các ký hiệu trên nh sau:
Chữ sồ đầu tiên là đờng kính bó xoắn. Ví dụ:
5

nghĩa là đờng kính 5 . l/10''

5S nghĩa là đờng kính 5 . l/10''S
6

nghĩa là đờng kính 6 . l/10''

6S nghĩa là đờng kính 6 . l/10'' S
CBT - 68

T 13

12,5 mm

T 13 S 12,9 S (loại cao cấp)
T 15

15,2 mm

T15 S 15,7 S (loại cao cấp)


Các chữ số tiếp theo chỉ rõ số lợng tao xoắn trong một cáp.
Để sẵn sàng đáp ứng các số lợng bó xoắn cần thiết từ l đến 55, công ty VSL
đã chuẩn bị một hệ thống gồm các cỡ : 1-2-4-6-7- 12- 19-22-31-37-42-55.
sơ đồ bố lỗ trí khoan trong đầu neo

3.2.5.2. Các bộ neo
Tên thơng mại của các bộ neo đặt nh sau:
Neo chủ động, ký hiệu là A có hai loại là E và Ec (xem hình 4- l, 4-2 và 4-3).
- Neo đặt ngoài, ký hiệu là F, có hai loại F và Fc.
- Neo ngầm đặt trong ký hiệu là N, có 3 loại P, U, L (xem hình 4-4).
- Neo ngầm kiểu dính bám, ký hiệu là NN, có một loại H (hình 4-6).
- Bộ nối neo, ký hiệu là C, có l loại K.
- Bộ nối neo hình ống, ký hiệu là R, có l loại V.
- Bộ nối neo cho các cáp không đồng trục, ký hiệu J, có loại Z, ZU và X.
3.2.5.3. Các kích để kéo căng cáp dự ứng lực
Kích của công ty VSL là loại kích song động, có khoảng trống giữa lòng
kích để cốt thép đi qua, có thể kéo căng theo một hay nhiều giai đoạn, cũng
có thể tháo dỡ neo để loại bỏ dự ứng lực.
Mỗi kích bao gồm các bộ phận:
- chân đế phía trớc tỳ lên đầu bộ neo.
- thân kích có khoảng trống ở chính giữa lòng.
- bộ ghép phụ ở phía sau kích (bộ neo công cụ) gồm tấm neo và các nút
neo có thể tháo rời tự động, thuận tiện cho việc kéo căng theo nhiều giai đoạn
trong bảng 8-17 các đặc trng kích.

3.2.5.4. ống chứa cáp
ống chứa cáp bằng thép đợc giới thiệu trong bảng 8-18 của Phụ lục 8 có
kích thớc tùy theo loại cáp. Lu ý trong bảng có cho biết độ lệch tâm lớn nhất
của trọng tâm cáp so với tâm của ống.
3.3. Nguyên tắc, sơ đồ bố trí cốt thép dự ứng lực dọc
và ngang trong dầm giản đơn

3.3.1. Dầm có cốt thép dự ứng đợc kéo căng trớc trên bệ
CBT - 69


3.3.1.1. Nguyên tắc chung
Trên hình 3-24 giới thiệu bố trí chung kết cấu nhịp cầu đờng sắt dự ứng
lực dài 18m, gồm 2 khối dầm chữ T với chiều rộng sờn dầm thay đổi dọc nhịp.

Hình 3-24. Cấu tạo chung kết cấu nhịp giản đơn
cầu đờng sắt bằng BTCT dự ứng lực
Một số sơ đồ đặt cốt thép dự ứng lực đợc vẽ trên hình 3-25. Sơ đồ 3-25a
không hợp lý vì có ứng suất kéo ở thớ trên cùng của đoạn đầu dầm, do vậy có
thể dùng sơ đồ 8-25b thì hợp lý hơn nếu dùng cho cầu đờng ô-tô nhịp
L < 15m, sơ đồ này có thêm cốt thép dự ứng lực ở phần trên với diện tích xấp
xỉ 10% so với diện tích cốt thép dự ứng lực phía dới. Một số cầu bản nhịp giản
đơn dự ứng lực cũng đặt cốt thép theo sơ đồ này.
Sơ đồ 3-25c đợc dùng phổ biến hơn cả vì có các cốt thép nghiêng dự ứng
lực. Số lợng điểm uốn cốt thép thờng là 2 nếu dầm dài L 18m và là 4 nếu
CBT - 70


dầm dài L > 18m. Các điểm uốn nên cách đầu dầm ít nhất 0,2L và cách nhau
ít nhất 2m để dễ thi công.

Sơ đồ 3-25d đợc coi là hợp lý nhất về trạng thái ứng suất chung trong cả
dầm vì có các cốt đai dự ứng lực đặt thẳng đứng ở dầm khoảng giữa nhịp và
đặt nghiêng từ 75o đến 80o ở khoảng đầu dầm. Các cốt đai dự ứng lực này làm
giảm nhiều hoặc triệt tiêu các ứng suất kéo chủ. Tuy nhiên thi công chúng
phức tạp vì phải đặt và kéo căng nhiều cốt đai dự ứng lực loại kéo sau.

Hình 3-25. Các sơ đồ đặt cốt thép dự ứng lực trong dầm kéo
căng trớc khi đổ bê tông
a, b. c, d) các sơ đồ ; e) cốt đai dự ứng lực.

Xét ví dụ cấu tạo dầm cầu ô tô nhip dài 33m có mặt cắt ngang nhịp nh
hình 3-26. Cầu khổ K-8 có 5 dầm chữ T kiểu không dầm ngang với mối nối ở
bản mặt cầu. Có hai loại dầm T là dầm biên và dầm phía trong với kích thớc
bản khác nhau và có số lợng cốt thép khác nhau. Bản có chiều dày 15cm. Sờn
dầm dày 16cm, trên đoạn sát gối thì dày 26cm. Trên hình 3-27 vẽ sơ đồ cốt
thép của dầm. Khối dầm biên có 13 bó sợi 24 d 5mm. Khối dầm phía trong có
12 bó. Các bó đợc sắp xếp trong mặt cắt ngang thành 5 cột, chỉ những bó
thuộc cột chính giữa đợc uốn nghiêng trong sờn dầm để làm nhiệm vụ cốt
nghiêng dự ứng lực. Tại các điểm uốn nghiêng có bộ kẹp định vị bằng 2 dải
thép, liên kết bu lông với nhau và liên kết chốt vào đáy ván khuôn của bệ đúc
dầm.

CBT - 71