BÀI 2: VẬT LIỆU DÙNG CHO DẦM – SÀN DỰ ỨNG LỰC

Khóa học thiết kế sàn căng cáp tại TP.HCM 

2.1. BÊ TÔNG (CONCRETE)

Câu hỏi: Tại sao dùng bê tông cường độ cao trong kết cấu dự ứng lực? Cấp độ bền tối thiểu là bao nhiêu?

Để hạn chế hiện tượng co ngắn đàn hồi, chùng ứng suất, từ biến,… của bê tông gây tổn hao ứng suất trong cáp nên sử dụng bê tông có cường độ cao trong thiết kế kết cấu dự ứng lực.

Theo TR43 (Post-tensioned Concrete Floors Design Handbook – the Second Edition)

• Cường độ nén:

  • f_ck ≥ 30 MPa (C30/37) là mức cấp độ bền tối thiểu.

  • Thường dùng nhiều nhất là C30/C37 & C35/C45.

  • Cường độ tại thời điểm căng cáp (4-7 ngày): ≥ 75–80% f_ck.

• Loại bê tông:

  • Bê tông tươi có độ sụt cao (Slump 14–18 cm) để dễ thi công quanh ống gen, ống vách.

  • Yêu cầu cường độ phát triển sớm, co ngót thấp, kiểm soát nứt tốt.

Một số quy định của các tiêu chuẩn (tham khảo):

• Tham khảo manuals Safe V12 Mục 10.3

• Cường độ chịu nén đặc trưng của bê tông f_ck nằm trong khoảng 12MPa ≤ f_ck ≤ 90MPa.
• Cường độ chịu nén đặc trưng của bê tông C28/35 và C32/40 là cấp độ bền tối thiểu tương ứng được kiến nghị sử dụng cho kết cấu bê tông căng sau và căng trước.
• Trong cả hai trường hợp, độ bền của bê tông tại thời điểm truyền ứng suất không nhỏ hơn 25 MPa.

• Tiêu chuẩn TCVN 5574 : 2018, mục 6.1.1.6 quy định cấp độ bền tối thiểu là B20, tại thời điểm truyền ứng lực B15 và không nhỏ hơn 50% cấp cường độ nén sau 28 ngày.

• Tham khảo cataloge VSL

Tra thông số cường độ bê tông theo tiêu chuẩn Eurocode 2:

https://eurocodeapplied.com/design/en1992/concrete-design-properties

Bảng 3.1 - Cường độ đặc trưng của bê tông 

Bảng quy đổi cấp độ bền bê tông từ EC2 về Mác TCVN

Hệ số an toàn riêng vật liệu tính toán trạng thái giới hạn I theo EC2

• Bê tông:           1.5
• Cốt thép:          1.15
• Cáp:                 1.15

2.2. CÁP DỰ ỨNG LỰC (TENDONS)

Câu hỏi: Đặc tính của cáp dự ứng lực khác thép thường chỗ nào? Tại sao?

• Loại cáp:

  • Cáp 7 sợi xoắn (7-wire strand), có 2 loại có bọc mỡ và không bọc mỡ.

  • Thường dùng loại 15.2 mm hoặc 12.7 mm đường kính.

• Cường độ cáp:

  • 1860 MPa (theo tiêu chuẩn ASTM A416 hoặc EN138).

  • Giới hạn chảy thực tế: ~1600 MPa,

  • Ứng suất căng trước: ~75%-80% fpu (~1395–1480 MPa).

• Ứng suất căng trước của cáp:

  • Mục 5.10.2.1 tiêu chuẩn EC2-2004 quy định lực căng cáp tối đa không lớn hơn giá trị min(0.8 f_pk; 0.9 f_po,1k). Cho phép tăng lên 0.95 f_po,1k để khắc phục các vấn đề không lường trước được trong quá trình thi công.

  • Mục 18.5 tiêu chuẩn ACI 318M-08 ứng lực trước ban đầu không được đạt tới 94% f_py , đồng thời không lớn hơn 80% f_pu. 

  • Với lực kéo bằng 80% lực kéo đứt cho đường cáp ≤ 5S (thường dùng cho sàn). 

  • Với lực kéo bằng 75% lực kéo đứt cho đường cáp > 5S (thường dùng cho dầm)

► Bảng tra thông số cáp thiết kế sàn dự ứng lực

►   Cáp ASTM A416 Grade 270 - 12.7mm (0.5”)

-    Loại cáp                                    :              7 sợi

-    Đường kính cáp danh định     :               12.7         mm

-    Diện tích danh định                 :               98.7        mm²

-    Modun đàn hồi                         :               195.000   MPa

-    Cường độ chảy f_py                  :              1670         MPa

-    Cường độ kéo đứt f_pu             :              1860        MPa

-    Lực kéo đứt                              :             183.6        kN

-    Áp lực kích                               :             min(0.80 f_pu, 0.9f_y) = 1488 MPa

-    Lực kéo cáp                               :             146.9        kN

►   Cáp ASTM A416 Grade 270- 15.24mm (0.6”)

-    Loại cáp                                    :             7 sợi

-    Đường kính cáp danh định     :            15.24         mm

-    Diện tích danh định                 :            140            mm²

-    Modun đàn hồi                         :            195.000     MPa

-    Cường độ chảy f_py                  :            1670          MPa

-    Cường độ kéo đứt f_pu             :             1860         MPa

-    Lực kéo đứt                              :            260.40     kN

-    Áp lực kích                               :         min(0.80 f_pu, 0.9f_y) = 1488 MPa

-    Lực kéo cáp                               :             208.3        kN

2.3 THÉP THƯỜNG GIA CƯỜNG

Câu hỏi: Cường độ chảy dẻo tối thiểu của cốt thép thường gia cường sàn căng cáp?

Cường độ chảy dẻo của cốt thép nằm trong giới hạn sau:

400MPa ≤f_yk ≤ 600MPa (EC2 3.2.2(3)).

Do đó mác thép tối thiểu dùng cho kết cấu dự ứng lực theo EC2: CB400

Bảng cốt thép gia cường sàn căng cáp

Đầu neo, ống ghen trong kết cấu dự ứng lực căng sau thường được chia làm 2 loại:

• Đầu neo dẹt: Thường sử dụng đối với đường cáp có 2-3-4-5 tao cáp (cáp sàn)
• Đầu neo tròn: Thường sử dụng đối với đường cáp có 7-9-12-15-19 tao cáp (Cáp dầm)

• Kích thước ống ghen

• Kích thước đầu neo sống

• Kích thước đầu neo sống

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