Giáo trình bê tông cốt thép 1 - Chương 10

Chỉång 10
BÃ TÄNG CÄÚT THẸP ỈÏNG LỈÛC TRỈÅÏC.
1. KHÁI NIỆM CHUNG:
N N
Xẹt mäüt dáưm nhëp âån: âàût vo lỉûc nẹn trỉåïc N v ti trng sỉí
dủng P.
Dỉåïi tạc dủng ca ti P åí mẹp dỉåïi ca dáưm xút hiãûn ỉïng sút kẹo.
R
n
l
R
H
F
H
P P
Ngỉåüc lải, do lỉûc nẹn N åí mẹp dỉåïi cọ ỉïng sút nẹn, lm gim hồûc
triãût tiãu ỉïng sút kẹo do ti trng gáy ra. Âãø dáưm khäng bë nỉït thç ỉïng
sút täøng cäüng åí mẹp dỉåïi ≤ R
k
.
Âãø tảo ra v duy trç lỉûc nẹn trỉåïc N, ngỉåìi ta càng cäút thẹp räưi gàõn chàût
vo BT (nhåì lỉûc dênh hồûc neo). Nhỉ váûy trỉåïc khi chëu ti, cäút thẹp â
âỉåüc càng cn trong BT â cọ nẹn trỉåïc.
* Ỉu, nhỉåüc âiãøm ca BTCT ỈLT:
- Ỉu âiãøm:
Dng âỉåüc thẹp cọ cỉåìng âäü cao: Trong BTCT thỉåìng, khe nỉït âáưu tiãn xút hiãûn khi ỉïng sút trong cäút
thẹp måïi âảt khong 200-300 KG/cm
2
. Khi dng thẹp cọ cỉåìng âäü cao R = 10.000-12.000 KG/cm
2
âãø táûn dủng hãút kh

nàng chëu lỉûc ca cäút thẹp bãư räüng khe nỉït s ráút låïn.
Sỉí dủng thẹp cỉåìng âäü cao s tiãút kiãûm tỉì 10-80% lỉåüng thẹp (cạc cáúu kiãûn nhëp låïn 50-80%, cáúu kiãûn nhëp nh do cäút
thẹp cáúu tảo chiãúm tè lãû låïn nãn êt hiãûu qu, khong 15%).
Kh nàng chäúng nỉït cao hån (do âọ kh nàng chäúng tháúm täút hån): Våïi BTCT ỈLT cọ thãø chãú tảo cạc cáúu
kiãûn khäng xút hiãûn vãút nỉït hồûc hản chãú bãư räüng khe nỉït khi chëu ti trng sỉí dủng. BTCT ỈLT âỉåüc sỉí dủng trong
cạc kãút cáúu chäúng nỉït cao: ÄÚng cọ ạp, bãø chỉïa cháút lng, chỉïa khê..
Cọ âäü cỉï
ng låïn hån (do âọ âäü vng, biãún dảng bẹ): thêch håüp cho cạc kãút cáúu nhëp låïn. Nhåì kh nàng chäúng
nỉït v âäü cỉïng låïn nãn tênh chäúng mi cao, chëu ti trng âäüng täút.
Måí räüng phảm vi sỉí dủng kãút cáúu BTCT làõp ghẹp v nỉía làõp ghẹp.
- Nhỉåüc âiãøm:
ỈÏng lỉûc trỉåïc cọ thãø gáy ỉïng sút kẹo åí phêa âäúi diãûn lm nỉït BT.
Âi hi thiãút bë âàûc biãût, cäng nhán lnh nghãư, cọ sỉû kiãøm soạt chàûc ch vãư k thût, phi âm bo an ton lao
âäüng cao..
2. CÁC PHƯƠNG PHÁP GÂY ỨNG LỰC TRƯƠC:
2.1. PP căng trước (căng trên bệ):
NN
e
0
∆l
l
e
0
6
2
1
5
3
4
Cäút thẹp ỈLT âỉåüc neo mäüt âáưu cäú âënh vo bãû,

âáưu kia âỉåüc kẹo càng våïi lỉûc N. Cäút thẹp âỉåüc
kẹo trong giåïi hản ân häưi, âäü gin di l ∆l.
Khi âọ âáưu cn lải s âỉåüc cäú âënh vo bãû.
Ghẹp vạn khn, âàût cäút thẹp thỉåìng räưi âäø BT.
Âåüi BT âảt cỉåìng âäü cáưn thiãút R
0
thç bng
cäút
thẹp: cäút thẹp ỈLT s cọ xu hỉåïng co lải, thäng
qua lỉûc dênh hồûc cạc neo BT s bë nẹn våïi lỉûc
N bàòng lỉûc â dng âãø càng cäút thẹp.
Så âäư PP càng trỉåïc:
1. Cäút thẹp ỈLT 4. Th.bë kẹo thẹp
2. Bãû càng 5. Th.bë cäú âënh (neo)
3. Vạn khn 6. Trủc trung ha

Phỉång phạp càng trỉåïc thûn låüi våïi cạc cáúu
kiãûn vỉìa v nh âỉåüc sn xút hng loảt.
KHOA XÁY DỈÛNG DÁN DỦNG & CÄNG NGHIÃÛP
1
Chỉång 10
2.2. Phương pháp căng sau (căng trên BT):
l
e
0
6
4
2
1
N

N
5
3
Âàût cäút thẹp thỉåìng v cạc äúng tảo rnh (bàòng tole, km hồûc
váût liãûu khạc) räưi âäø BT. Khi BT âảt cỉåìng âäü cáưn thiãút R
0

tiãún hnh càng cäút thẹp ỈLT våïi trë säú ỉïng sút quy âënh, sau
khi càng cäút thẹp âỉåüc neo vo âáưu cáúu kiãûn, båm vỉỵa vo láúp
kên cạc äúng rnh âãø tảo lỉûc dênh v bo vãû cäút thẹp.
Phỉång phạp càng sau thêch håüp våïi cạc cáúu kiãûn låïn hồûc
phi âäø tải chäø.
KHOA XÁY DỈÛNG DÁN DỦNG & CÄNG NGHIÃÛP
2
2.3. Vật liệu:
a)
Bã täng v vỉỵa:
- Bã täng nàûng mạc ≥ 200. Chn mạc BT phủ thüc dảng, loải v âỉåìng kênh cäút thẹp ỈLT, cọ dng neo hay khäng
dng neo, phủ thüc cỉåìng âäü cáưn thiãút khi bàõt âáưu gáy ỈLT, phủ thüc loải v mỉïc âäü ti trng tạc dủng lãn cáúu kiãûn.
Så âäư PP càng sau:
1. Cäút thẹp ỈLT 4. Th.bë kẹo thẹp
2. C.kiãûn BTCT 5. Th.bë neo
3. ÄÚng rnh 6. Trủc trung ha

- Vỉỵa dng âãø láúp kên cạc khe thi cäng, cạc mäúi näúi cạc cáúu kiãûn làõp ghẹp, lm låïp bo vãû cäút thẹp v neo: mạc ≥ 150.
- Vỉỵa dng âãø båm vo cạc äúng rnh: mạc ≥ 300 v phi cọ âäü linh âäüng cao (dãù chy..), êt co ngọt.
b) Cäút thẹp:
Dng thẹp cỉåìng âäü cao. Täút nháút l dng såüi thẹp cỉåìng âäü
cao. Thỉåìng dng cạc bọ såüi 3 såüi, 7 såüi.. cọ thãø bãûn hồûc
khäng bãûn.

Cọ thãø dng cäút thẹp thanh cọ gåì cỉåìng âäü cao nhỉ thẹp cạn nọng A-IV, thẹp gia cäng nhiãût A
T
-IV tråí lãn.
Chn loải thẹp cho cáúu kiãûn phủ thüc vo loải kãút cáúu v âiãưu kiãûn lm viãûc ca cäút thẹp dỉåïi tạc dủng ca ti trng,
mäi trỉåìng, nhiãût âäü..
Khi chiãưu di ≤ 12m nãn dng thẹp thanh, ≥ 12m dng loải dáy cạp hồûc bọ såüi thẹp cỉåìng âäü cao.
2.4. Các loại thiết bị neo:
a. Thiết bị neo trong PP căng trước:
Trong PP càng trỉåïc, sỉû truưn lỉûc giỉỵa BT v cäút thẹp ch úu thäng qua lỉûc dênh. Âãø tàng thãm lỉûc dênh åÍ 2 âáưu cọ
cáúu tảo cạc máúu neo âàûc biãût:
- Våïi thẹp thanh cọ thãø hn thãm cạc âoản thẹp ngàõn hay vng âãûm, hồûc tảo ren cạc gåì xồõn äúc.
- Våïi thẹp såüi thỉåìng dng neo loải vng hồûc loải äúng.
b. Thiết bị neo trong PP căng sau:
- Nãúu dng kêch 2 chiãưu âãø càng cạc bọ såüi thẹp khäng låïn làõm (khong 12-24 såüi ∅5) thç dng loải neo Freyssinet:
Neo gäưm 2 bäü pháûn chênh l khäúi neo v chãm. Khäúi neo bàòng thẹp hồûc BTCT. Chãm hçnh cän bàòng thẹp cỉåìng âäü
cao xung quanh cọ gåì xồõn äúc âãø tàng ma sạt, cọ rnh giỉỵa âãø båm vỉỵa.
- Nãúu dng kêch 1 chiãưu thç dng neo kiãøu cäúc: bãn ngoi l mäüt cäúc thng âạy bàòng thẹp, bãn trong
l khäúi BT våïi cạc såüi thẹp ỈLT âỉåüc bọ chàût nhåì chäút hçnh cän v vng kẻp.
d
4d 3d
2.5d
d
10 4d
d
6d
7
2 3
6
54
1

ÄÚng d=35-50
δ=3 - 4
mm

200
8
74
1
2 3
56
4
1.5d+2d
1
+3
mm
2d÷20d
d
d
2
≥ 5
≥ 2d
d

d
1

Neo Freyssinet
Neo kiãøu cäúc
Chỉång 10











3. ĐẶC ĐIỂM CẤU TẠO:
Trong cáúu kiãûn BTCT ỈLT sỉû liãn kãút täút giỉỵa BT v cäút thẹp l ráút quan trng. Do âọ viãûc bäú trê cäút thẹp cáưn tn th
cạc qui âënh sau:
- PP càng trỉåïc:
Khäng âỉåüc dng thẹp khäng cọ gåì, khäng cọ viãưn hồûc khäng gia cäng bãư màût âãø lm BTCT ỈLT.
Nãúu dng thẹp cọ gåì, thẹp trn hồûc thẹp bn xồõn lải.. thç khäng cáưn thiãút cọ neo, nhỉng phi cạch âáưu mụt mäüt âoản
truưn lỉûc ≥ l
tr
cäút thẹp måïi phạt huy tạc dủng:

l
tr
=
d
R
m
n
0
01
tr
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
∆+
σ
;
Trong âọ: σ
0
- ỈÏng sút trong cäút thẹp sau khi kãø âãún cạc hao hủt xy ra trỉåïc khi bng CT.
R
0
- Cỉåìng âäü chëu nẹn ca BT lục bng cäút thẹp.
d - Âỉåìng kênh cäút thẹp ULT.
m
tr

, ∆
n
- Cạc hãû säú láúy theo bng sau:

Dảng v loải cäút thẹp Hãû säú Dảng v loải cäút thẹp Hãû säú
m
tr
∆
n
m
tr
∆
n
Thẹp thanh cọ gåì 0.3 10 Thẹp bãûn 7 såüi d=15 1.25 25
Såüi thẹp cọ gåì d=5 1.8 40 12 1.4 25
4 1.8 50 9 1.6 30
3 1.8 60 7.5; 6; 4.5 1.8 40

- PP càng sau: Nháút thiãút phi dng cạc loải neo âàûc biãût.
ỈÏng sút nẹn tải âáưu cáúu kiãûn ráút låïn thỉåìng > cỉåìng âäü chëu nẹn ca BT, âãø trạnh phạ hoải củc bäü cáưn phi tàng TD
tải âáưu cáúu kiãûn, hồûc gia cäú bàòng cäút âai dy kên, cạc lỉåïi thẹp phủ trãn âoản ≥ 2 láưn chiãưu di thiãút bë neo (≥ 10 láưn
âỉåìng kênh cäút dc v ≥ 200). Bäú trê 5-8 lỉåïi cạch nhau 50-70 âỉåìng kênh thẹp ca lỉåïi ≥ 5 v ≥ 1/4 âỉåìng kênh cäút
dc.
Cọ thãø cáúu tảo cạc táúm thẹp âãûm dỉåïi cạc neo hồûc ún båït cäút thẹp neo lãn mẹp trãn âãø gi sỉû táû
p trung ỉïng sút. (tai
vë trê ún cäút dc cáưn bäú trê cäút âai phủ âãø gia cỉåìng)

Khong cạch giỉỵa cạc cäút thẹp v låïp BT bo vãû:
- Trong pp càng trỉåïc, cáúu tảo tỉång tỉû BTCT thỉåìng.
b ≥ 80
≥ 60
≥ b/2
KHOA XÁY DỈÛNG DÁN DỦNG & CÄNG NGHIÃÛP
3
Chỉång 10
- Trong pp càng sau:
Nãúu cäút thẹp ỉïng lỉûc trỉåïc âàût trong cạc rnh thç chiãưu dy låïp BT bo vãû
kãø tỉì màût ngoi ca cáúu kiãûn âãún màût trong rnh ≥ (20 v 1/2 âỉåìng kênh
rnh), khi âỉåìng kênh rnh > 32 thç låïp bo vãû ≥ âỉåìng kênh rnh.
Khi trong rnh bäú trê mäüt säú bọ såüi hồûc thẹp thanh thç låïp BT bo vãû ≥ 80 våïi thnh bãn, ≥ (60 v 1/2 bãư räüng rnh) våïi màût âạy.
Khong cạch giỉỵa cạc rnh ≥ (âỉåìng kênh rnh v 50), âäưng thåìi sao cho viãûc càng cäút thẹp âỉåüc dãù dng, khäng bë phạ hoải củc bäü khi bng cäút
thẹp.
4. CÁC CHỈ DẪN CƠ BẢN VỀ TÍNH TỐN:
4.1. Trị số ứng suất trong BT và cốt thép:
- Trë säú ỉïng sút giåïi hản σ
0
& σ
0
’ trong cäút thẹp F
H
& F
H
’ theo qui phảm khi càng thẹp bàòng phỉång phạp cå hc:
Âäúi våïi thẹp thanh: 0.35R

HC
≤ σ
0
≤ 0.95 R
HC
; (10 - 1)
Âäúi våïi thẹp såüi cỉåìng âäü cao: 0.25R
HC
≤ σ
0
≤ 0.75 R
HC
; (10 - 2)
- Trë säú ỉïng sút khäúng chãú: âãø kiãøm tra ỉïng sút trong cäút thẹp åí thåìi âiãøm kãút thục viãûc càng trãn bãû hồûc tải vë trê âàût
lỉûc càng khi càng trãn BT.
Khi càng trãn bãû: Trë säú ỉïng sút khäúng chãú láúy bàòng trë säú ỉïng sút giåïi hản σ
0
& σ
0
’ sau khi â kãø âãún cạc täøn hao do
biãún dảng ca neo v ca ma sạt (σ
neo
& σ
ms
):
σ
HK
= σ
0
- σ

neo
- σ
ms
; σ
HK
’ = σ
0
’ - σ
neo
’ - σ
ms
’ ; (10 - 3)
Khi càng trãn BT: σ
HK
= σ
0
- n
H
.σ
BH
; σ
HK
’ = σ
0
’ - n
H
.σ
BH
’ ; (10 - 4)
Trong âọ σ

BH
& σ
BH
’ l ỉïng sút trỉåïc trong BT åí ngang mỉïc trng tám F
H
& F
H
’ (cọ kãø âãún cạc täøn hao trỉåïc
khi ẹp BT).
n
H
l tè säú giỉỵa mä âun ân häưi ca cäút thẹp ULT E
H
v mä âun ân häưi ca BT:
n
H
= E
H
/ E
a
;
- Hãû säú chênh xạc khi càng m
t
: Xẹt âãún cạc sai säú ca cạc dủng củ âo, do cạc ngun nhán khạc chỉa âỉåüc xẹt âãún mäüt
cạch chênh xạc khi tinh toạn..
m
t
= 0.9 hồûc 1.1 nãúu viãûc gim hồûc tàng ỉïng sút trỉåïc trong cäút thẹp l báút låüi âäúi våïi kãút cáúu.
m
t

= 1 khi tênh toạn cạc hao täøn ỉïng sút trong cäút thẹp hồûc khi tênh toạn sỉû måí räüng khe nỉït, biãún dảng.
- Cỉåìng âäü ca BT lục bng cäút thẹp ỈLT R
0
: R
0
≥ 0.8 R
tkãú
;
R
0
≥ 140 KG/cm
2
;
V nãúu dng cäút thẹp thanh loải AT-IV v dáy cạp: R
0
≥ 200 KG/cm
2
;

Trảng thại ỉïng sút ca TD Phỉång phạp càng Tè säú σ
bH
/ R
0
Khi nẹn:
Âụng tám Lãûch tám
ỈÏng sút nẹn tàng khi ngoải lỉûc tạc dủng Càng trỉåïc 0.50 0.55
Càng sau 0.45 0.50
ỈÏng sút nẹn gim khi ngoải lỉûc tạc dủng Càng trỉåïc 0.65 0.75
Càng sau 0.55 0.65
4.2. Sự tổn hao ứng suất trong cốt thép ƯLT:

a. Do tính chùng ứng suất của cốt thép (σ
ch
):
- Hiãûn tỉåüng chng ỉïng sút l hiãûn tỉåüng ỉïng sút ban âáưu trong cäút thẹp ỈLT gim båït theo thåìi
gian trong khi chiãưu di ca cäút thẹp khäng âäøi.
Khi càng bàòng PP cå hc, âäúi våïi thẹp såüi: σ
ch
=
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
− 1.0
R
0.22
HC
0
σ
.σ
0
; (10 - 5)
âäúi våïi thẹp thanh: σ
ch
= 0,1.σ
0
- 200 ; (10 - 6)

Trë säú σ
0
khäng kãø âãún cạc hao täøn ỉïng sút. Nãúu tênh âỉåüc σ
ch
< 0 thç láúy σ
ch
= 0;
KHOA XÁY DỈÛNG DÁN DỦNG & CÄNG NGHIÃÛP
4
Chỉång 10
b. Do chênh lệch nhiệt độ giữa cốt thép và bệ căng (σ
nh
):
Täøn hao σ
nh
xy ra khi BT âäng cỉïng trong âiãưu kiãûn dỉåỵng häü nhiãût:
σ
nh
= 12.5∆t; (10 - 7)
Trong âọ ∆t l chãnh lãûch nhiãût âäü giỉỵa cäút thẹp v bãû càng (tênh =
0
C).
Khi khäng cọ säú liãûu chênh xạc thç láúy ∆t = 65
0
C;
c. Do biến dạng của neo và sự ép sát các tấm đệm (σ
neo
):
σ
neo

=
L
λ
.E
H
; (10 - 8)
Trong âọ L - Chiãưu di ca cäút thẹp càng (trong PP càng trỉåïc l khong cạch giỉỵa 2 bãû càng,
trong PP càng sau l chiãưu di ca cäút thẹp nàòm trong cáúu kiãûn).
λ - Täøng cạc biãún dảng ca bn thán neo, ca cạc khe håí, sỉû ẹp sạt cạc táúm âãûm.. Láúy
theo thỉûc nghiãûm . Nãúu khäng cọ säú liãûu thỉûc nghiãûm thç láúy λ = 2mm;
d. Do ma sát giữa cốt thép và thành ống (σ
ms
):
Trong PP càng sau: σ
ms
= σ
0
.
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
−
+
µθ
kx
e
1

1
; (10 - 9)
Trong âọ e - Hãû säú logarit tỉû nhiãn.
k - Hãû säú xẹt âãún sỉû sai lãûch vë trê âàût äúng so våïi vë trê thiãút kãú. (Tra bng)
x - Chiãưu di âoản äúng (tênh = m) kãø tỉì thiãút bë càng gáưn nháút âãún TD tênh toạn.

µ
- Hãû säú ma sạt giỉỵa cäút thẹp v thnh äúng;

θ
- Täøng gọc xoay ca trủc cäút thẹp (tênh = radian);
Trong PP càng trỉåïc nãúu cọ gạ cạc thiãút bë âàûc biãût âãø tảo âäü cong tênh
σ
ms
theo cäng thỉïc trãn våïi x
= 0 &
µ
= 0.25;
Loải äúng rnh Trë säú k Trë säú
µ
khi cäút thẹp l
Bọ såüi thẹp Thanh cọ gåì
ÄÚng cọ bãư màût kim loải 0.003 0.35 0.40
ÄÚng cọ bãư màût BT - tảo nãn bàòng li cỉïng 0 0.55 0.65
- tảo nãn bàòng li mãưm 0.0015 0.55 0.65
e. Do từ biến nhanh ban đầu của BT (σ
tbn
):
Trong PP càng trỉåïc, hao täøn ny xy ra ngay sau khi bng cäút thẹp âãø ẹp BT.
Âäúi våïi BT khä cỉïng tỉû nhiãn:

σ
tbn
= 500.
0
R
bH
σ
; khi
0
R
bH
σ
≤ a (10 - 10)
σ
tbn
= 500.a.1000.b
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
− a
R
bH
0
σ
; khi

0
R
bH
σ
> a (10 - 11)
Trong âọ a,b - Hãû säú phủ thüc vo mạc BT, våïi BT mạc
≥
300: a = 0.6; b = 1.5
σ
bH
- ỈÏng sút nẹn trỉåïc trong BT åí ngang mỉïc trng tám ca cäút thẹp càng, cọ kãø âãún
cạc hao täøn:
σ
ch
,
σ
ms
,
σ
neo
v
σ
nh
.
Nãúu BT âäng cỉïng trong âiãưu kiãûn âỉåüc dỉåỵng häü nhiãût thç
σ
tbn
âỉåüc tênh theo cäng thỉïc trãn cọ
nhán thãm hãû säú 0.85;
KHOA XÁY DỈÛNG DÁN DỦNG & CÄNG NGHIÃÛP

5