Tài liệu kỹ thuật này trình bày một phương pháp bố trí cáp dự ứng lực không bám (PT) mới, gọi là Dual-Banded Tendon Layout – tức bố trí cáp thành dải ở cả hai phương chính trong vùng dầm cột (column strip). Phương án này khác với cách bố trí truyền thống (dải theo một phương và phân bố đều phương còn lại) bằng việc tập trung cáp hoàn toàn vào vùng dầm cột ở cả hai phương, không có cáp phân tán đều trong các dải nhịp (middle strip).

Tài liệu tập trung vào:

• Bối cảnh và nhu cầu linh hoạt trong thiết kế bố trí cáp hiện đại.

• Lịch sử và kết quả thử nghiệm thực nghiệm đầu tiên về phương pháp bố trí dual-banded.

• So sánh hiệu quả với các cách bố trí truyền thống.

• Phân tích thử nghiệm trên các tấm sàn nhiều ô bản tại Đại học Texas tại Austin.

Mục đích chính là nới lỏng quy định thiết kế hiện hành bằng cách chứng minh rằng có thể bố trí cáp một cách linh hoạt hơn – từ hoàn toàn tập trung đến phân bố đều – tùy thuộc vào yêu cầu công trình.

NỘI DUNG CHÍNH

1. Giới thiệu

• Trình bày sự cần thiết của phương án bố trí linh hoạt hơn so với bố trí truyền thống (cáp banded một phương + phân bố đều phương kia).

• Bố trí dual-banded: cáp tập trung (banded) ở cả hai phương tại vùng dầm cột, không có cáp phân bố đều giữa ô.

2. Bối cảnh lịch sử và thực nghiệm

• Lịch sử phát triển từ mô hình “basket-weave” (đan giỏ) thập niên 1950–70.

• Các thử nghiệm thực địa tại Đại học Texas chứng minh tính khả thi và hiệu quả của phương án banded hai phương (dual-banded).

• Ghi nhận khả năng chịu lực và kiểm soát nứt tốt hơn so với bố trí phân bố đều.

3. Ưu điểm của bố trí dual-banded

• Linh hoạt thi công: dễ chừa lỗ mở sàn, ít xung đột với hệ thống kỹ thuật.

• Thi công nhanh hơn: giảm giao cắt cáp, tối ưu hỗ trợ tạm.

• Giảm vật liệu phụ: ghế kê, thép đỡ cáp ít hơn.

• Tối ưu cho sàn rỗng, sàn panen (waffle).

• Tăng hiệu quả sử dụng không gian và chi phí.

4. So sánh với bố trí truyền thống

• Về hiệu năng chịu lực: không khác biệt đáng kể nếu tổng tiết diện thép ứng lực không đổi.

• Ứng suất dịch vụ: tốt hơn ở vùng dầm cột, nhưng cần chú ý ứng suất kéo khi căng cáp.

5. Cân nhắc về dịch vụ (Serviceability)

• Kiểm soát ứng suất kéo đầu và giữa ô.

• Ứng suất trước ép trung bình cần ≥ 125 psi (860 kN/m²).

• Kiểm soát nứt và độ võng tốt.

• Yêu cầu cấu tạo cốt thép thường (mild steel) tối thiểu giữa các dải cáp.

6. Khả năng chịu lực (Strength)

• Không làm giảm khả năng chịu uốn, cắt một phương hay xuyên tâm (punching).

• Hành vi cường độ giống với bố trí truyền thống nếu tuân thủ thiết kế đầy đủ.

7. Gia cường cốt thép thường bắt buộc

• Nên bố trí thép đáy giữa các dải cáp để tăng độ dẻo, chống nứt, truyền lực hiệu quả.

• Gợi ý tỷ lệ thép ≥ 0.001, bước thép ≤ 610 mm, dùng thép đường kính nhỏ.

8. Một số lưu ý thiết kế và thi công

• Xác định phương chính và phụ trong bố trí.

• Xử lý xung đột giữa các nhóm cáp và phụ kiện (thép đỡ, đầu neo, chèn cáp...).

• Trình tự căng cáp phải được tính toán phù hợp để tránh sập đổ.

• Yêu cầu năng lực kỹ thuật cao, chưa được chấp nhận rộng rãi trong ACI – cần thẩm tra kỹ và xin phép cơ quan kiểm định.

9. Ví dụ công trình thực tế

• Công trình văn phòng tại Florida (Mỹ): sử dụng dải band rộng ở cả hai phương, tăng cường độ và giảm chiều dày sàn.

• Công trình kho tải trọng lớn: thiết kế hybrid (kết hợp banded và phân bố đều), kiểm chứng độ bền và hiệu quả.

10. Chương trình kiểm định thử nghiệm

• Mô hình thử nghiệm tại Virginia Tech: sàn 2 chiều 9” dày, kiểm chứng giữa layout truyền thống và dual-banded.

• Kết quả: hiệu năng và độ an toàn tương đương nhau; dual-banded hoạt động ổn định.

Kết luận

Bố trí dual-banded là phương pháp tiềm năng, có thể thay thế hoặc bổ sung cho mô hình cáp truyền thống, đặc biệt hữu ích trong các công trình yêu cầu tính linh hoạt và tối ưu thi công. Cần thêm nghiên cứu thực nghiệm và bổ sung vào tiêu chuẩn thiết kế chính thức như ACI 318.

CÁM ƠN QUÝ ĐỘC GIẢ ĐÃ QUAN TÂM VÀ THEO DÕI BÀI VIẾT CỦA VIETCONS.EDU.VN !

Các bạn có thể liên hệ trực tiếp Fanpage (https://www.facebook.com/VietConsEducation) của trung tâm để đặt câu hỏi. Chúng tôi sẽ giải đáp thêm cho bạn.

Quét mã QR