TỔNG QUAN VỀ TÔNG CỐT THÉP ỨNG LỰC TRƯỚC VÀ CÁC QUY ĐỊNH CHUNG: 1.1 Tổng quan về bê tông cốt thép ứng lực trước
Công nghệ thiết kế bê tông ứng lực trước
Bê tông ứng lực trước là loại bê tông được tạo ra bằng cách áp dụng lực nén trước, nhằm tạo ra và phân bố ứng suất bên trong để cân bằng với ứng suất do tải trọng bên ngoài Quá trình này thường sử dụng thép cường độ cao để tạo ra ứng suất trước, giúp tăng cường hiệu suất của vật liệu trong các điều kiện sử dụng khác nhau Nhờ vào việc kết hợp giữa bê tông và thép, bê tông ứng lực trước mang lại nhiều ưu điểm vượt trội so với bê tông cốt thép thông thường, bao gồm khả năng chịu tải cao hơn và giảm thiểu nứt gãy.
- Cần thiết và có thể dùng được có cường độ cao
Ứng suất trong thép thông thường giảm từ 100 đến 240 MPa, cho thấy phần ứng suất bị mất chỉ là một phần nhỏ so với ứng suất ban đầu Do đó, ứng suất ban đầu của thép cần phải rất cao, khoảng từ 1200 đến 2400 MPa Để đạt được mức ứng suất này, việc sử dụng thép cường độ cao là lựa chọn tối ưu nhất.
Bê tông ứng lực trước có khả năng chống nứt cao hơn, giúp cải thiện khả năng chống thấm Nhờ vào công nghệ này, các cấu kiện được tạo ra mà không xuất hiện khe nứt khi chịu tải trọng sử dụng.
- Có độ cứng lớn hơn ( do đó có độ võng và biến dạng bé hơn )
1.1.2 Bê tông ứng lực trước căng trước
Công nghệ căng trước sử dụng cốt thép cường độ cao được đặt trong ván khuôn đúc cấu kiện Sau khi căng, cốt thép phải được neo và chốt vào hai mố cứng theo phương tác động của lực căng Tiếp theo, bê tông được đổ vào khuôn Khi bê tông đạt 80-90% cường độ chịu nén thiết kế, cốt thép căng sẽ được cắt khỏi mố neo.
Công nghệ căng trước trước khi đổ bê tông được áp dụng rộng rãi trong các xưởng và bãi đúc sẵn sản phẩm bê tông lắp ghép, giúp sản xuất hàng loạt các cấu kiện với chất lượng kiểm soát chặt chẽ Khi bê tông được chưng hấp trong điều kiện nhiệt - ẩm cao, chỉ sau 24 đến 36 giờ, bê tông có thể đạt được mọi cấp độ bền thiết kế.
1.1.3 Bê tông ứng lực trước căng sau
Tùy thuộc vào thể loại kết cấu, loại cốt thép và phương pháp thi công trong công nghệ căng sau còn đƣợc phân biệt nhƣ sau:
- Phương pháp căng ngoài kết cấu
- Phương pháp căng sau dùng cáp có bám dính ( cáp để trần )
- Phương pháp căng sau dùng cáp không bán dính ( cáp có vỏ bọc )
- Phương pháp gây ứng lực trước không toàn phần
1.2 Ứng dụng của bê tông ứng lực trước trong va ngoài nước
1.2.1 Ứng dụng kết cấu bê tông ứng lực trước ở ngoài nước
Kết cấu bê tông ứng lực đã phát triển nhanh chóng tại châu Âu, bắt đầu từ Pháp, Bỉ, và sau đó lan rộng sang Anh, Đức, Thụy Sỹ Tại Đức, trong giai đoạn từ 1949 đến 1954, có tới 350 trong số gần 500 cầu được xây dựng là cầu bê tông ứng lực trước Ở Liên Xô trước đây và Cộng hòa Liên bang Nga hiện nay, các cấu kiện bê tông đúc sẵn như tấm sàn dài 6m, dầm và dàn khẩu độ lớn từ 18m trở lên đều được quy định sử dụng bê tông ứng lực trước.
Trung tâm thương mại Quốc tế HongKong và Tòa nhà Baitokesky ở Thái Lan là những ví dụ tiêu biểu cho việc ứng dụng bê tông ứng lực trước tại Châu Á Sự phổ biến này một phần nhờ vào sự phát triển của thép cường độ cao và các loại cáp, neo phù hợp với tiêu chuẩn tiên tiến và giá thành hợp lý từ các nước như Trung Quốc, Singapore và Thái Lan Tại Indonesia, bê tông ứng lực trước chiếm tới 80% khối lượng kết cấu nhà cao tầng, trong khi nhiều tòa nhà 30-40 tầng ở Thái Lan cũng được xây dựng bằng công nghệ này.
1.2.2 Ứng dụng kết cấu bê tông ứng lực trước ở Việt Nam
Kết cấu bê tông ứng lực trước đã được nghiên cứu và ứng dụng tại Việt Nam từ những năm 1960, với các công trình tiêu biểu như cầu Phủ Lỗ và các cấu kiện chịu lực của nhà máy đóng tàu Bạch Đằng Đây là những dự án đầu tiên do các nhà thiết kế và xây dựng Việt Nam thực hiện Tuy nhiên, do ảnh hưởng của chiến tranh, việc nghiên cứu và phát triển công nghệ này đã bị gián đoạn.
Từ những năm 80 của thế kỷ trước, công nghệ bê tông ứng lực trước đã phát triển mạnh mẽ tại Việt Nam, đạt tiêu chuẩn tiên tiến thế giới Nhiều công trình nổi bật như Trung tâm thương mại Chợ Mơ, trụ sở Vinaconex 9, và các cây cầu lớn như cầu Cổ Chiên, cầu Bãi Cháy, cầu Sông Hậu, cầu Sông Gianh, cầu Sông Tiền đã ứng dụng công nghệ này Các nhịp giữa sử dụng kết cấu dây văng, trong khi các nhịp còn lại áp dụng bê tông ứng lực trước căng sau Bên cạnh đó, nhiều chung cư cao tầng và tòa nhà cao ốc cũng được xây dựng tại các thành phố lớn như Hồ Chí Minh, Đà Nẵng, Vinh, và Vũng Tàu.
TT thương mại chợ mơ Trụ sở Vinaconex 9 Cầu Cổ Chiên
1.2.3 Hiệu quả kinh tế kỹ thuật
Qua thời gian sử dụng, kết cấu dầm sàn ứng lực trước căng đã chứng minh tính hiệu quả trong xây dựng nhà nhiều tầng và các công trình khác tại Việt Nam.
Việc cho phép sử dụng các lưới cột mở rộng không chỉ tăng chiều cao hữu ích của tầng nhà mà còn tạo điều kiện thuận lợi cho các giải pháp kiến trúc, kết cấu và tối ưu hóa không gian sử dụng.
Nâng cao khả năng chịu lực của kết cấu mà không làm tăng chi phí vật liệu so với bê tông thông thường, với trọng lượng thép giảm trung bình 50% và bê tông giảm từ 10-15% Điều này giúp cải thiện khả năng chống uốn và chống nứt, mang lại hiệu quả kinh tế và kỹ thuật cho các công trình xây dựng.
Giảm trọng lượng kết cấu và tải trọng lên móng là rất quan trọng, đặc biệt khi công trình có nhiều tầng và lưới cột rộng.
- Giảm chi phí ván khuôn, cây chống và rút ngắn đáng kể thời gian thi công kết cấu sàn và công trình
Sử dụng kết cấu bê tông ứng lực trước, đặc biệt là công nghệ căng sau, đòi hỏi các nhà tư vấn thiết kế, nhà thầu giám sát và nhà thầu xây dựng cần có kiến thức và kinh nghiệm chuyên sâu để đạt được hiệu quả tối ưu.
Kết cấu bê tông ứng lực trước được tính toán theo hai trạng thái giới hạn
Khi cấu kiện không còn khả năng chịu lực, nó sẽ bắt đầu mất ổn định và xảy ra hiện tượng hư hỏng do mỏi của vật liệu.
Ứng dụng của bê tông ứng lực trước trong và ngoài nước
1.1.3 Bê tông ứng lực trước căng sau
Tùy thuộc vào thể loại kết cấu, loại cốt thép và phương pháp thi công trong công nghệ căng sau còn đƣợc phân biệt nhƣ sau:
- Phương pháp căng ngoài kết cấu
- Phương pháp căng sau dùng cáp có bám dính ( cáp để trần )
- Phương pháp căng sau dùng cáp không bán dính ( cáp có vỏ bọc )
- Phương pháp gây ứng lực trước không toàn phần
1.2 Ứng dụng của bê tông ứng lực trước trong va ngoài nước
1.2.1 Ứng dụng kết cấu bê tông ứng lực trước ở ngoài nước
Kết cấu bê tông ứng lực đã phát triển nhanh chóng tại châu Âu, đặc biệt là ở Pháp, Bỉ, Anh, Đức và Thụy Sỹ Từ năm 1949 đến 1954, trong gần 500 cây cầu được xây dựng ở Đức, có đến 350 cây cầu sử dụng bê tông ứng lực trước Tại Liên Xô trước đây và Cộng hòa Liên bang Nga hiện nay, các cấu kiện bê tông đúc sẵn như tấm sàn dài 6m, dầm và dàn khẩu độ lớn từ 18m trở lên đều được quy định sử dụng bê tông ứng lực trước.
Trung tâm thương mại Quốc tế HongKong và tòa nhà Baitokesky ở Thái Lan đã cho thấy sự phổ biến của kết cấu bê tông ứng lực trước tại các quốc gia châu Á Sự phát triển này được thúc đẩy bởi việc sản xuất thép cường độ cao và các loại cáp ứng lực trước với giá thành hợp lý từ các nước như Trung Quốc, Singapore và Thái Lan Tại Indonesia, khoảng 80% khối lượng kết cấu nhà cao tầng sử dụng bê tông ứng lực trước, trong khi nhiều tòa nhà 30-40 tầng ở Thái Lan cũng áp dụng công nghệ này.
1.2.2 Ứng dụng kết cấu bê tông ứng lực trước ở Việt Nam
Kết cấu bê tông ứng lực trước đã được nghiên cứu và ứng dụng tại Việt Nam từ những năm 60 của thế kỷ XX, với các công trình tiêu biểu như cầu Phủ Lỗ và các cấu kiện chịu lực của nhà máy đóng tàu Bạch Đằng Đây là những dự án đầu tiên sử dụng công nghệ bê tông ứng lực trước do các nhà thiết kế và xây dựng Việt Nam thực hiện Tuy nhiên, do hoàn cảnh chiến tranh, việc nghiên cứu và phát triển công nghệ này đã bị gián đoạn.
Từ những năm 80, công nghệ bê tông ứng lực trước đã phát triển mạnh mẽ tại Việt Nam, đạt trình độ tiên tiến thế giới Nhiều công trình nổi bật áp dụng công nghệ này bao gồm Trung tâm thương mại chợ Mơ, trụ sở Vinaconex 9, và các cầu lớn như cầu Cổ Chiên, cầu Bãi Cháy, Sông Hậu, Sông Gianh, và Sông Tiền Trong đó, các nhịp giữa sử dụng kết cấu dây văng, còn lại áp dụng bê tông ứng lực trước căng sau Ngoài ra, nhiều chung cư cao tầng và tòa nhà cao ốc cũng được xây dựng tại các thành phố lớn như Hồ Chí Minh, Đà Nẵng, Vinh và Vũng Tàu.
TT thương mại chợ mơ Trụ sở Vinaconex 9 Cầu Cổ Chiên
1.2.3 Hiệu quả kinh tế kỹ thuật
Qua thời gian sử dụng, kết cấu dầm sàn ứng lực trước căng đã chứng minh được hiệu quả trong xây dựng nhà nhiều tầng và các công trình khác tại Việt Nam.
Cho phép sử dụng lưới cột mở rộng giúp tăng chiều cao hữu ích của tầng nhà, từ đó tạo điều kiện thuận lợi cho các giải pháp kiến trúc, kết cấu và tối ưu hóa không gian sử dụng.
Nâng cao khả năng chịu lực của kết cấu mà không làm tăng chi phí vật liệu so với bê tông thông thường, với trọng lượng thép giảm trung bình 50% và bê tông giảm từ 10-15% Điều này giúp cải thiện khả năng chống uốn và chống nứt hiệu quả.
Giảm nhẹ trọng lượng kết cấu và tải trọng truyền xuống móng là rất quan trọng, đặc biệt khi số tầng của công trình tăng lên và lưới cột trở nên mở rộng.
- Giảm chi phí ván khuôn, cây chống và rút ngắn đáng kể thời gian thi công kết cấu sàn và công trình
Việc sử dụng kết cấu bê tông ứng lực trước, đặc biệt là công nghệ căng sau, đòi hỏi các nhà tư vấn thiết kế, nhà thầu giám sát và nhà thầu xây dựng phải có kiến thức và kinh nghiệm chuyên môn để đảm bảo đạt được hiệu quả tối ưu.
Các quy định chung
Kết cấu bê tông ứng lực trước được tính toán theo hai trạng thái giới hạn
Khi cấu kiện không còn khả năng chịu lực, nó sẽ bắt đầu mất ổn định và xảy ra hiện tượng hư hỏng do mỏi của vật liệu.
Trạng thái giới hạn về sử dụng bình thường đảm bảo rằng các cấu kiện kết cấu không bị biến dạng, vồng, võng hay nứt, với các giá trị không vượt quá các tiêu chuẩn quy định trong cả giai đoạn chế tạo và sử dụng.
Trong lý thuyết trạng thái giới hạn, việc tính toán cần xem xét các sai lệch có thể xảy ra trong thiết kế bằng cách áp dụng hệ số an toàn riêng cho tải trọng γf Giá trị tải trọng được sử dụng để thiết kế sẽ được xác định dựa trên yếu tố này.
Tải trọng thiết kế = Tải trọng đặc trƣng Hệ số riêng f
Bảng 1.1 Hệ số riêng đối với tải trọng khi tính toán theo TTGH nhứ nhất
Tải trọng thường xuyên Gk
Tải trọng tạm thời chính Gk,l
Tải trọng tạm thời chính Gk,i
Bất lợi Có lợi Bất lợi Có lợi Bất lợi Có lợi a) Kiểm tra ổn định tĩnh học của kết cấu
1,1 0,9 1,5 0 1,5 0 b) Thiết kế các cấu kiện ( không kể tác động của đất)
1,35 1,00 1,5 0 1,5 0 c) Tính toán cùng một lúc cả hai trường hợp a và b
Bảng 1.2 Hệ số riêng đối với tải trọng khi tính toán theo TTGH nhứ nhất
Dùng cho Tải trọng thường xuyên Tải trọng tạm thời
Tất cả các trường hợp tính toán 1,0 1,0
Tác động bất lợi để chỉ trường hợp tải trọng gây bất lợi cho kết cấu, tức là làm cho nội lực của kết cấu tăng lên
Tác động có lợi để chỉ trường hợp tải trọng không gây bất lợi cho kết cấu, tức là làm cho nội lực của kết cấu giảm đi
Tổ hợp cơ bản được áp dụng cho thiết kế ngắn hạn và dài hạn, trong đó hệ số tổ hợp cho tải trọng thường xuyên là = 1,0.
Khi Chỉ có một loại tải trọng thời
Có thể biểu thị giá trị tổ hợp của nội lực nhƣ sau
Dấu là chỉ các tải trọng tương tự cùng tác động
Bảng 1.3 Các giá trị của hệ số trong các tổ hợp tải trọng
Tải trọng trong nhà, theo loại
Loại F: Diện tích giao thông, trọng lượng phương tiện < 30kN 0,7 0,7 0,6
Loại G: Diện tích giao thông, 30kN< trọng lƣợng phương tiện =k Giá trị k kiến nghị lấy bằng 1
Trong đó: fpk – Cường độ chịu nén đặc trưng của cáp fp0,1k – Cường độ chịu kéo đặc trưng của cáp tại biến dạng dư 0,1%
P0 – Lực căng trước tại neo
P max – Lực căng trước tối đa
Bảng 1.6 Các thông số chính của cáp ứng lực trước
Các giả thiết tính toán
Phân tích kết cấu dựa trên diện tích danh nghĩa của tiết diện ngang thanh ứng suất trước, cùng với các giá trị đặc trưng như fp0,1k, fpk và uk.
Giá trị tính toán của môđun đàn hồi E p cho sợi thép và thanh thép thường được giả định là 205 GPa, nhưng giá trị thực tế có thể dao động từ 195 đến 210 GPa tùy thuộc vào quy trình chế tạo Các chứng chỉ đi kèm sản phẩm có thể cung cấp giá trị chính xác hơn.
Giá trị tính toán của môđun đàn hồi E p cho cáp thường được giả định là 195 GPa, tuy nhiên, giá trị thực tế có thể dao động từ 185 đến 205 GPa tùy thuộc vào quy trình chế tạo Các chứng chỉ đi kèm sẽ cung cấp giá trị chính xác hơn.
Khối lượng thể tích trung bình của thanh căng ứng suất trước, dùng cho mục đích thiết kế có thể lấy bằng 7580kg/m 3
Các giá trị nêu trên có thể giả thiết là đúng trong phạm vi thiệt độ giữa -
40 0 C và +100 0 C đối với thanh căng ứng suất trước nằm trong kết cấu đã hoàn chỉnh
Giá trị tính toán đối với ứng suất trong thép f pd đƣợc lấy bằng f p 0 , 1 k / s Để thiết kế tiết diện ngang, có thể áp dụng các giả thiết sau đây
Thiết kế dựa trên quan hệ ứng suất- biến dạng trong giới hạn đàn hồi Giá trị biến dạng giới hạn kiến nghị là:
Thanh căng ứng suất trước trong ống lồng
Trong cấu kiện đơn giản chịu lực nhỏ, nên sử dụng sợi thép cường độ cao với đường kính từ 3-8 mm Khi cần sử dụng nhiều sợi thép, việc sử dụng bó cáp là hợp lý Thực tế, cáp 7 sợi được chế tạo từ 6 sợi thép xoắn quanh một sợi thẳng ở giữa, mang lại độ bền và hiệu quả cao.
hoặc Trong những cấu kiện chịu lực lớn có thể ghép các sợi cáp 7 sợi vào một ống rãnh để tạo lực lớn hơn
Hiện nay ở ta thường sử dụng cáp 7 sợi theo tiêu chuẩn ASTM – A416 (Mỹ) loại cáp có cường độ giới hạn nhỏ nhất là 1720 MPa và 1860 MPa
Bố trí các thanh căng ứng suất trước và ống lồng
Khoảng cách thông thủy theo chiều ngang và chiều đứng của các thanh căng đơn trong phương pháp căng trước phải tuân thủ các tiêu chuẩn được nêu trong hình 1.2 Điều này đảm bảo rằng sự làm việc ở trạng thái giới hạn được thực hiện một cách hợp lý và hiệu quả.
- Bê tông chịu nén tại neo
- Sự phá vỡ bê tông
Hình 1.5 Khoảng cách thông thủy tối thiểu trong thanh căng trước
( là đường kính thanh căng và d kích cỡ lớn nhất của cốt liệu )
- Neo của các thanh căng theo phương pháp căng trước
- Đổ bê tông giữa các thanh căng
Các yêu cầu đối với ống lồng theo phương pháp căng sau:
- Có thể đổ bê tông một cách an toàn, không dây hƣ hỏng ống lồng
- Bê tông có thể chịu đƣợc các lực do các phần cong của ống lồng gây ra trong quá trình căng và sau khi căng
- Vữa nhồi không rò rỉ vào trong ống lồng khác trong quá trình bơm vữa
- Khoảng cách thông thủy tối thiểu giữa các ống lồng phải phù hợp với quy định ( hình 1.5)
Hình 1.6 Khoảng cách thông thủy tối thiểu trong các ống lồng
( là đường kính ống lồng và d g kích cỡ lớn nhất của cốt liệu )
Yêu cầu cấu tạo dầm, sàn bê tông ứng lực trước
Kết cấu dầm sàn bê tông ứng lực trước trong các công trình cần được thiết kế để đảm bảo khả năng chịu lực, đáp ứng nhu cầu sử dụng hàng ngày, thuận lợi cho thi công và bảo vệ kết cấu khỏi tác động của ăn mòn và cháy nổ.
* Bố trí cốt thép căng trong sàn
- Chiều dày lớp bảo vệ cốt thép thường và thép ứng lực trước
- Tính an toàn chống nứt dọc thep cáp, bó bện thép căng sau
- Thuận tiện trong khi đổ và đầm bê tông a > 25 a > 25 a > 25 a > 80 a > 80
Hình 1.7 minh họa sơ đồ bố trí cốt căng trong sàn nhiều nhịp, bao gồm các phần cốt thép ứng suất, cột giữa nhịp và dải giữa nhịp Các dải này được bố trí một cách hợp lý trên cột giữa nhằm đảm bảo tính ổn định và độ bền cho kết cấu Việc sắp xếp cốt thép một cách khoa học sẽ giúp tối ưu hóa khả năng chịu lực của sàn.
Hình 1.8 mô tả mặt bằng bố trí cốt thép trong sàn với các phương án khác nhau: a) 100% cốt thép ULT được đặt trên cột theo hai phương, kết hợp với cốt thép thường; b) 100% cốt thép ULT được bố trí trên cột theo một phương, trong khi cốt thép còn lại phân bố đều; c) 75% cốt thép ULT tập trung ở các dải, với 25% còn lại cho các dải giữa nhịp theo hai phương; d) 75% cốt thép ULT tập trung ở các dải trên, trong khi 25% còn lại cho các dải giữa nhịp theo một phương và phương còn lại phân bố đều.
Giá trị theo phương thẳng đứng được xác định bằng cách cộng kích thước lớn nhất của vật liệu thô với 5mm và kích thước bên trong của ống gen hoặc bó thép căng theo phương thẳng đứng.
- Cốt thép ứng lực trước trong sàn liên tục được bố trí theo Hình 1.7
- Số lƣợng cốt thép ULT đƣợc xác định theo tính toán và phân bố trong từng dải bản sàn theo các chỉ dẫn nhƣ hình (1.8)
Cốt căng có vỏ bọc không bám dính được phân bố trên mặt sàn phẳng, không có dầm và mũ cột Tỷ lệ này phụ thuộc vào phương chịu lực của sàn và các dải bản tính toán tương ứng.
Bố trí cốt căng trong dầm là một yếu tố quan trọng cần lưu ý, đặc biệt đối với dầm đơn không phải là dầm bản rộng Cốt căng có thể được bố trí ở cả vùng chịu kéo và vùng nén, tuy nhiên, diện tích cốt căng ở vùng nén không được vượt quá (0,15-0,25)A sp Việc tuân thủ quy định này giúp đảm bảo tính bền vững và an toàn cho kết cấu.
Hình 1.9 Bố trí cốt căng trong dầm đơn
Hình 1.10 a) Dầm liên tục chiều cao thay đổi b) Dầm liên tục chiều cao không thay đổi; c) Dầm khung nhiều nhịp
Dầm một nhịp có đầu thừa côngxon cho phép bố trí thép và neo cáp một cách linh hoạt, tùy thuộc vào chiều cao thay đổi, như được thể hiện trong sơ đồ hình 1.10.
Trong kết cấu bê tông ứng lực trước căng sau dùng cáp không bám dính hàm lƣợng cốt thép lấy nhƣ sau:
- Không nhỏ hơn 0,0020Ab đối với bản sàn
- Không ít hơn 0,0030Ab đối với dầm ( không kể cốt thép đai )
Cốt thép thường bổ sung nên sử dụng cốt có gờ với đường kính như sau:
- Không nhỏ hơn 12mm đối với bản sàn
- Không nhỏ hơn 14mm đối với dầm và đƣợc bố trí gần mép của tiết diện Khoảng cách giữa các thanh thép đƣợc lấy nhƣ sau:
- Bản sàn không lớn hơn 300mm hoặc 2hs ( hs – chiều dày bản sàn )
Hình 1.13 Bố trí lưới thép và vòng xoắn
1-Cáp ULT; 2-Lưới thép; 3- Bê tông kết cấu; 4- Vòng xoắn; 5 – Đế neo 6- Bao neo; 7- Mỡ bảo vệ đầu neo; 8- Băng dính bịt đầu vào vỏ cáp
Đối với dầm có kích thước không lớn hơn 400mm hoặc hai lần kích thước nhỏ nhất của tiết diện, đường kính thép đai trong dầm bê tông ứng lực trước cần được xác định theo quy định cụ thể.
- Khi hd 800mm, cốt thép đai không nhỏ hơn 8mm
* Cốt thép thường trong sàn bê tông ứng lực trước
Trong sàn bê tông ứng lực trước căng sau, hàm lượng cốt thép cần đạt tối thiểu 0,0015A b và phải được phân bố đồng đều thành hai lớp, bao gồm lớp trên và lớp dưới.
Cốt thép thường được bố trí theo cả hai phương trong sàn, sử dụng thép nhóm CII trở lên với đường kính tối thiểu là 14mm và khoảng cách giữa các cốt thép không vượt quá 300mm.
Mũ cột sàn phẳng không có mũ cốt thép bố trí theo tính toán
Cốt dọc đặt đối xứng (As = As‟) phải có đường kính tối thiểu 12mm, trong khi cốt ngang 4 nhánh có đường kính không nhỏ hơn 6mm Chiều dài của cốt từ mép cột ra mỗi bên cần đạt ít nhất gấp đôi kích thước tiết diện lớn nhất của cột dưới.
Hình 1.14 Cấu tạo các dầm chìm chống cắt trong sàn phẳng không dầm
- Có thể dùng cốt thép cứng giao nhau trên đầu cột khi kích thước cột nhỏ hơn 500mm, hoặc chịu tải trọng lớn
Cốt dọc đặt đối xứng với đường kính tối thiểu 12mm và cốt ngang 4 nhánh có đường kính tối thiểu 6mm Chiều dài của cốt từ mép cột ra mỗi bên phải lớn hơn hai lần kích thước tiết diện lớn nhất của cột dưới.
* Bố trí neo và và bộ nối
Neo và bộ nối cần được bố trí tại các vị trí đảm bảo yêu cầu bảo vệ và điều kiện thi công kết cấu Trong kết cấu bê tông ứng lực trước, neo và bộ nối phải được đặt sao cho khoảng cách từ chúng đến vị trí bó thép căng không nhỏ hơn độ dài truyền lực lp, nhằm đạt trạng thái giới hạn chịu lực.
Vị trí đặt neo và bộ nối trong kết cấu bê tông ứng lực trước không bám dính phải được xem xét kỹ lưỡng dưới tác động của tải trọng lặp đi lặp lại Việc này cần tính đến các yếu tố mỏi của vật liệu để đảm bảo độ bền và an toàn cho kết cấu.
1.4.1 Khoảng cách, lớp bảo vệ cốt thép
Khoảng cách thông thủy giữa hai thanh cốt thép song song phải lớn hơn đường kính của thanh cốt thép và kích thước của cốt liệu cộng thêm 5mm.
Bảng 1.7 Chiều dày lớp bảo vệ cốt thép Theo yêu cầu chịu lửa của kết cấu
Thời gian chịu lửa (giờ) Độ dày tối thiểu lớp bảo vệ cốt thép (mm)
Dầm BTƯLT Sàn BTƯLT Sườn BTƯLT Đơn giản Liên tục Đơn giản Liên tục Đơn giản Liên tục
Lớp bê tông bảo vệ cốt thép căng không đƣợc nhỏ hơn
- 20mm trong điều kiện làm việc bình thường
- 35mm trong điều kiện làm việc không thuận lợi
- 50mm trong điều kiện môi trường khắc nghiệt
Nhận xét
Bê tông ULT đã được ứng dụng rộng rãi trong nước, tuy nhiên, hiện vẫn thiếu các tiêu chuẩn thiết kế và hướng dẫn kỹ thuật cho loại vật liệu này Việc áp dụng công nghệ mới và tham khảo các tiêu chuẩn thiết kế quốc tế là rất cần thiết để cải thiện chất lượng và hiệu quả sử dụng bê tông ULT trong các công trình xây dựng trong nước.
Tìm hiểu cứu 2 tiêu chuẩn thiết kế để nêu ra những ƣu nhƣợc điểm của các tiêu chuẩn để áp dụng vào thực tế ở Việt Nam.