Bài giảng Kết cấu bê tông ứng lực trước - Chương 2: Vật liệu và cấu tạo - Trường Đại học Giao thông vận tải TP.HCM

Chương 2
VẬT LIỆU VÀ CẤU TẠO
2.1 Thiết bị căng cáp
2.2 Thiết bị đầu neo
2.3 Bê tông ứng lực trước
2.4 Cáp ứng lực trước
2.5 Các vật liệu khác
2.1. THIẾT BỊ CĂNG CÁP
Kích thủy lực (Hydraulic Jack):
 Tạo ra lực căng trước.
Hình 2.1. Kích thủy lực
2.1. THIẾT BỊ CĂNG CÁP
Máy bơm thủy lực (Hydraulic Pump) và đồng hồ đo áp
lực (Pressure Gauge):
 Cung cấp dung dịch bằng bơm áp lực cao.
 Đo chính xác được giá trị lực căng.
Hình 2.2. Máy bơm thủy lực và đồng hồ đo áp lực
2.2. THIẾT BỊ ĐẦU NEO
 Đầu neo sống (Live-End Anchorage):
 Đầu neo tròn (Round Anchor).
 Đế neo (working anchor plate)
 Tấm đỡ (anchor bearing plate)
 Lỗ bơm vữa (Grouting hole)
 Chêm (clips)
 Thép gia cường (spiral reinforcement)
Hình 2.3. Chi tiết đầu neo tròn
2.2. THIẾT BỊ ĐẦU NEO
 Đầu neo sống (Live-End Anchorage) (tt) :
 Đầu neo dẹt (Flat Anchor).
Hình 2.4. Chi tiết đầu neo dẹt
2.2. THIẾT BỊ ĐẦU NEO
 Đầu neo chết (Dead-End Anchorage):
 Neo chết loại H: dùng phổ biến trong trường hợp dự
ứng lực truyền trực tiếp đến cuối dầm.
 Đầu neo tròn (Round Anchor).
Hình 2.5. Neo chết loại H của đầu neo tròn
2.2. THIẾT BỊ ĐẦU NEO
 Đầu neo chết (Dead-End Anchorage) (tt):
 Đầu neo dẹt (Flat Anchor).
Hình 2.6. Neo chết loại H của đầu neo dẹt
2.3. BÊ TÔNG ỨNG LỰC TRƯỚC
 Sử dụng bê tông cường độ cao (HSC):
 Co ngót và từ biến thấp
 Modul đàn hồi cao.
Giảm tổn hao ứng suất trong cáp.
 Theo tiêu chuẩn BS 8110:1997:
 Bê tông căng sau có cường độ tối thiểu C35:
f
cu
≥ 35 MPa.
 Bê tông căng trước có cường độ tối thiểu C40:
f
cu
≥ 40 MPa.
 Bê tông tại thời điểm truyền ứng lực trước (transfer)
có cường độ tối thiểu f
ci
≥ 25 MPa:
 Bê tông chưa phải chịu tải trọng ngoài.
 Chỉ cần đủ cường độ để tránh phá hoại vùng neo.
2.4. CÁP ỨNG LỰC TRƯỚC
 Sử dụng cáp cường độ cao (HSS):
 Độ dẻo lớn.
 Dễ uốn (tại các điểm uốn và gần vùng neo).
 Lực dính vào bê tông cao.
 Sự chùng ứng suất thấp (low – relaxation) để giảm
tổn hao ứng suất trong thép.
 Ít bị ăn mòn
Hình 2.7. Cáp 7 sợi (7 wire-strands)
2.4. CÁP ỨNG LỰC TRƯỚC
 Phân loại cáp ULT:
 Cáp dính kết (Bond Tendon):
 Cáp không vỏ bọc.
 Ứng dụng: dầm BTDUL, sàn BTDUL.
Hình 2.8. Cáp dính kết (bond tendon)
2.4. CÁP ỨNG LỰC TRƯỚC
 Phân loại cáp ULT (tt):
 Cáp không dính kết (Unbond Tendon):
 Cáp có vỏ bọc, bao quanh bởi lớp bôi trơn và
polyethylene.
 Ứng dụng: cầu vượt, xi lô, thủy lợi, dự án nhiệt
điện, kết cấu BTDUL tiêu chuẩn
Hình 2.9. Cáp không dính kết (unbond tendon)
2.4. CÁP ỨNG LỰC TRƯỚC
Một số đặc tính kỹ thuật của cáp ULT thông dụng:
Bảng 2.1. Một số đặc tính kỹ thuật của cáp ULT
2.4. CÁP ỨNG LỰC TRƯỚC
 Cáp ULT chùng ứng suất thấp (low – relaxation):
f
py
= 90%f
pu
 Theo tiêu chuẩn BS 8110:1997:
 Ứng suất ban đầu khi căng cáp ULT:
f
p0
≤ 80%f
pu
 Ứng suất ngay sau khi cắt cáp ULT (transfer):
f
p1
≤ 75%f
pu
2.5. CÁC VẬT LIỆU KHÁC
 Ống gen (Duct):
 Thường sử dụng trong công trình với cáp không vỏ bọc
(PP căng sau, PP căng ngoài).
 Yêu cầu: chống thấm tốt, bền, mềm dễ uốn cong,
không gây ma sát quá lớn giữa ống và cáp.
 Phân loại ống gen:
 Ống gen nhựa: độ dày tối thiểu 2mm.
Hình 2.10. Ống gen nhựa
2.5. CÁC VẬT LIỆU KHÁC
 Phân loại ống gen (tt):
 Ống gen mạ kẽm: độ dày tối thiểu 0.3mm.
 Kích thước ống gen:
 Cáp 3 sợi, 4 sợi, 5 sợi: ống kẽm dẹt 20mmx70mm.
 Đối với cáp bó có số sợi lớn hơn 5: ống kẽm tròn có
đường kính như bảng sau:
Hình 2.11. Ống gen mạ kẽm
2.5. CÁC VẬT LIỆU KHÁC
Bảng 2.2. Kích thước ống kẽm tròn (round duct size)
2.5. CÁC VẬT LIỆU KHÁC
 Ống gen phải được quấn băng dính cẩn thận tại tất cả
các mối nối để tránh vữa rò rĩ vào trong ống trong quá
trình đổ bê tông.
Hình 2.12. Ống nối bằng nhựa + băng dính
2.5. CÁC VẬT LIỆU KHÁC
 Ống gen phải được đỡ chắc chắn bằng các con kê bằng
thép cách nhau không quá 1m.
Hình 2.13. Con kê bằng thép
2.5. CÁC VẬT LIỆU KHÁC
 Vữa(Grout):
 Dùng lấp đầy khe hở trong ống gen.
 Chống ăn mòn cho cáp, đồng thời tạo sự dính kết giữa
BT và cáp.
 Dễ chảy, không co ngót.
 Vữa có mác ≥ M300 (f
cu
≥ 30MPa).
Hình 2.14. Vị trí đặt ống bơm vữa