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
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
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
Neo Fre
y
ssinet
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
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)
’ 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
’ ; (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.
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
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
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
co
bẹ hån vç trỉåïc khi Mạc Bã täng Phỉång phạp càng
bng cäút thẹp, BT â co ngọt âỉåüc 1 pháưn Càng trỉåïc Càng sau
≤ M400 400 300
≤ M500 500 350
≤ M600 600 500
g. Do t ừ biến của BT (σ
tb
):
Hao täøn do tỉì biãún xy ra trong quạ trçnh BT chëu nẹn láu di. Âäúi våïi BT nàûng:
σ
tb
= 2000.k.
0
R
bH
σ
khi
0
R
bH
σ
≤ 0.6;
σ
tb
= 4000.k.
⎟
⎟
⎠
⎞
do ẹp sạt cạc khäúi làõp ghẹp, do ti trng chëu ti trng rung âäüng
Cạc ỉïng sút hao täøn âỉåüc chia lm 2 nhọm: ỈÏng sút hao xy ra trong quạ trçnh chãú tảo cng nhỉ khi ẹp BT (σ
h1
), v
ỉïng sút hao xy ra sau khi kãút thục ẹp BT (σ
h2
).
- Trong PP càng trỉåïc: σ
h1
= σ
ch
+ σ
nh
+ σ
neo
+ σ
ms
+ σ
tbn
;
σ
h2
= σ
co
+ σ
tb
;
- Trong PP càng sau: σ
h1
= σ
giai âoản trung gian:
Giai âoản I
1
: Cäút thẹp ỈLT âàût vo khn nhỉng chỉa càng, ỉïng sút trong cäút thẹp σ
H
= 0 ;
Giai âoản I
2
: Cäút thẹp ỈLT âỉåüc càng âãún ỉïng sút khäúng chãú σ
H
= σ
HK
= σ
0
- σ
neo
- σ
ms
räưi cäú âënh vo bãû, âäø BT;
Giai âoản I
3
: Trong thåìi gian chåì BT âảt cỉåìng âäü R
0
, xy ra cạc hao täøn lm gim ỉïng sút càng trỉåïc trong cäút thẹp
ỈLT σ
H
= σ
HK
- (σ
ch
b
;
KHOA XÁY DỈÛNG DÁN DỦNG & CÄNG NGHIÃÛP
6
Chỉång 10
V ỉïng sút nẹn trỉåïc trong BT : σ
b
=
qd
01
F
N
; (10 - 13)
Trong âọ N
01
l lỉûc nẹn khi bàõt âáưu bng cäút thẹp: N
01
= (σ
0
- σ
h1
)F
H
- σ
tbn
.F
a
; (ÅÍ âáy khi tênh σ
h1
khäng kãø hao
h2
;
ỈÏng sút trong cäút thẹp ỈLT: σ
H
= σ
0
- σ
h
- n
H
.σ
b1
;
Giai âoản I
6
: Cho cáúu kiãûn chëu kẹo, ỉïng sút do ti trng gáy kẹo thãm trong cäút thẹp ỈLT, âäưng thåìi lm gim ỉïng
sút nẹn trỉåïc trong BT. Khi ỉïng sút trong BT triãût tiãu (σ
b
= 0) thç:
σ
H
= σ
0
- σ
h
;
Giai âoản I
a
: Ti trng tàng, BT chëu kẹo. Khi ỉïng sút trong BT âảt R
kc
I
3
σ
H
= σ
HK
- σ
ch
- σ
nh
σ
b
= 0
I
4
σ
H
= σ
0
- σ
h1
- n
H
σ
b
σ
b
σ
b
σ
H
= σ
0
- σ
h
- n
H
σ
b1
σ
b
= 0
σ
H
= σ
0
- σ
h
N
0
N
0
I
6
- n
H
.σ
b
, gáy nẹn trong BT.
Våïi ỉïng sút nẹn trỉåïc trong BT: σ
b
=
qd
Hh
F
F).(
10
σ
σ
−
;
Sau âọ neo cäút thẹp ỈLT vo âáưu cáúu kiãûn. Lục ny xy ra cạc hao täøn ỉïng sút σ
h1
= σ
neo
+ σ
ms
;
ỈÏng sút trong cäút thẹp : σ
H
= σ
0
- σ
h1
LOẢI THẸP m
H
Thẹp A-IV & A
T
-IV 1.20
Thẹp A-V , A
T
-V & såüi thẹp cỉåìng âäü cao 1.15
Thẹp A
T
-VI 1.10
b. Tính khơng cho phép nứt:
- Så âäư ỉïng sút: Cå såí âãø láûp så âäư ỉïng sút l giai âoản I
a
ca trảng thại ỈS-BD.
ỈÏng sút trong BT âảt âãún cỉåìng âäü chëu kẹo R
kc
.
- Âiãưu kiãûn âãø cáúu kiãûn khäng bë nỉït l:
N ≤ R
kc
.(F
b
+ 2n
H
.F
H
+ 2n
a
.F
;
F
b
l diãûn têch TD pháưn BT.
c. Tính theo sự mở rộng khe nứt:
Cäng thỉïc xạc âënh bãư räüng khe nỉït v âiãưu kiãûn kiãøn tra giäúng nhỉ BTCT thỉåìng, chè khạc l ỉïng sút trong cäút thẹp
σ
a
âãø tênh bãư räüng khe nỉït l âäü tàng ỉïng sút trong cäút thẹp kãø tỉì lục ỉïng sút nẹn trỉåïc trong BT triãût tiãu N
02
âãún lục
cáúu kiãûn chëu ti trng tiãu chøn N
c
(giai âoản sỉí dủng):
σ
a
=
Ha
02c
F F
N - N
+
; (10 - 17)
d. Tính theo sự khép kín khe nứt:
Nhàòm âm bo sao cho sau khi bë nỉït v ti trng tảm thåìi ngàõn hản thäi tạc dủng, dỉåïi tạc dủng
ca ỉïng sút trỉåïc trong cäút thẹp khe nỉït s âỉåüc khẹp kên. u cáưu ny âỉåüc tha mn nãúu âm
bo hai âiãưu kiãûn sau:
1)
σ
02
a
; (10 - 19)
Trong âọ N
H
- Lỉûc nẹn BT khi bng cäút thẹp:
Âäúi våïi cáúu kiãûn càng trỉåïc: N
H
= (1.1σ
0
- 3000)F
H
; (10 - 20)
Âäúi våïi cáúu kiãûn càng sau: N
H
= 1.1(σ
0
- n
H
. σ
b
).F
H
; (10 - 21)
t
n
R -Cỉåìng âäü chëu nẹn ca BT lục bng cäút thẹp
(nhán våïi hãû säú âiãưu kiãûn lm viãûc m
b
= 1.1 våïi thẹp såüi
m
: Chåì BT âäng cỉïng, trong thåìi gian ny xy ra cạc hao täøn ỉïng sút σ
ch
& σ
nh
.
σ
H
= σ
HK
- σ
ch
- σ
nh
; σ
H
’ = σ
HK
’ - σ
ch
’ - σ
nh
’ ;
- Giai âoản I
4
: Khi BT âảt cỉåìng âäü cáưn thiãút R
0
, bng cäút thẹp. Do F
H
& F
H
- Giai âoản I
a
: ỈÏng sút trong BT chëu kẹo âảt âãún cỉåìng âäü chëu kẹo R
kc
: BT vng kẹo sàõp nỉït, ỉïng sút trong cäút
thẹp F
H
: σ
H
= σ
0
- σ
h
- 2n
H
.R
kc
;
I
5
σ
2
σ
H
= σ
HK
Bãû
σ
H
’ = σ
HK
’
I
6
σ
H
= σ
0
- σ
h
σ
b
= 0
I
3
σ
H
= σ
HK
- σ
I
4
σ
H
’ = σ
0
’- σ
h1
’- n
H
σ
b
’
III
σ
H
= σ
0
-σ
h
+2n
H
R
kc
σ
b
0
’ - σ
h
’) ; (10 - 22)
b. Cấu kiện căng sau:
Trảng thại ỉïng sút tỉì giai âoản I
1
chuøn sang I
4
, sau âọ diãùn biãún ca trảng thại ỉïng sút nhỉ cáúu kiãûn càng trỉåïc.
KHOA XÁY DỈÛNG DÁN DỦNG & CÄNG NGHIÃÛP
9
Chỉång 10
6.2. Tính tốn cấu kiện chịu uốn:
a. Tính theo cường độ trên TD thẳng góc:
b
c
-Så âäư ỉïng sút:
-Cäng thỉïc cå bn:
Âiãưu kiãûn cỉåìng âäü l:
∑M
Fa
= 0;
H
a’
F
a
’
F
a
b
a
h
h
0
x
F
H
F
H
’
R
n
R
a
F
a
R
a
’F
a
’
σ
H
’.F
H
’ - R
a
’.F
a
’; (10 - 24)
Trong âọ m
H
-Hãû säú âiãưu kiãûn lm viãûc ca cäút thẹp cỉåìng âäü cao khi ỉïng sút cao hån giåïi hản chy qui ỉåïc. m
H
láúy theo tiãu chøn thiãút kãú: m
H
=
0
).1(
α
α
−−
HH
mm
H
m -Giạ trë cỉûc hản ca m
H
, láúy theo bng tra;
α
0
-Giạ trë giåïi hản ca α = x/h
= 0.85 - 0.0008R
n
;
σ
A
-ỈÏng sút trong cäút thẹp ỈLT; Våïi thẹp khäng cọ thãưm chy (A-IV tråí lãn), thẹp såüi B-II, B
P
-II, dáy
cạp: σ
A
= R
H
+4000 - σ
0
; Âäúi våïi thẹp cọ thãưm chy (A-I, A-II, A-III) v thẹp såüi B-I, B
P
-I thç
láúy σ
A
bàòng cỉåìng âäü chëu kẹo tênh toạn ca cäút thẹp.
-Âiãưu kiãûn hản chãú: x ≤ α
0
h
0
; v x ≥ 2a’.
b. Tính theo cường độ trên TD nghiêng:
Âãø chëu lỉûc trãn TD nghiãng, ngoi cäút dc, cäút xiãn v cäút âai thỉåìng cn cọ cäút dc v cäút ngang ỈLT. Viãûc
tênh toạn cỉåìng âäü trãn TD nghiãng tỉång tỉû nhỉ cáúu kiãûn BTCT thỉåìng.
Cäút ngang trãn TD nghiãng âỉåüc tênh toạn theo âiãưu kiãûn sau:
Σ.Y= 0: Q ≤ Q
d
2
0k
.q.b.h8R
Trong âọ q
â
-Kh nàng chëu càõt ca cäút âai thỉåìng v cäút âai ỈLT trãn âån vë di:
q
â
=
Hd
HdHd
d
dad
u
FR
u
FR
+
c. Tính theo cường độ ở giai đoạn chế tạo:
Kiãøm tra theo âiãưu kiãûn vãư chëu nẹn ca BT lục bàõt âáưu bng cäút thẹp.
KHOA XÁY DỈÛNG DÁN DỦNG & CÄNG NGHIÃÛP
10
Chỉång 10
ỈÏng sút nẹn BT: σ
bH
=
qd
0H0
0H
-Âäü lãûch tám ca lỉûc ẹp so våïi trủc qua trng tám ca TD tỉång âỉång;
e
0H
=
0
aaHHaaHH
N
.yF.''.y'.F''.y'.F.y.F
aHaH
σ
σ
σ
σ
−
−
+
;
σ
H
, σ
H
’ -ỈÏng sút trong cäút thẹp F
H
& F
H
’ (cọ tênh âãún ỉïng sút hao σ
h1
khi tênh trong giai âoản ẹp BT,
v kãø âãún ton bäü ỉïng sút hao khi tênh trong giai âoản sỉí dủng);
H
thç lỉûc lãûch tám xạc âënh theo (10 - 20) hồûc (10 -
21);
- Ngoi ra cn phi kiãøm tra sỉû chëu ẹp củc bäü ca BT dỉåïi cạc thiãút bë neo, nãúu khäng â cỉåìng âäü thç phi gia cäú
miãưn BT dỉåïi neo bàòng cạc lỉåïi thẹp
d. Tính tốn khơng cho phép nứt:
Âiãưu kiãûn chäúng nỉït ca cáúu kiãûn l: M ≤ M
n
; (10 - 26)
M -Mä men do ngoải lỉûc gáy ra (våïi chäúng nỉït cáúp I & II tênh våïi ti trng tênh toạn, cáúp III thç våïi ti trng tiãu
chøn).
M
n
- Mä men m cáúu kiãûn chëu âỉåüc trỉåïc khi xút hiãûn khe nỉït ( trảng thại I
a
)
- Cå såí âãø tênh chäúng nỉït l trảng thại I
a
: M
n
= R
kc
.W
n
+ M
1
. (10 - 27)
M
1
- Mä men tạc dủng åí giai âoản I
L
= N
02
.(e
0H
+ r
L
);
σ
a
F
a
N
02
(σ
0
-σ
h
)F
H
b
h
r
l
x
2R
kc
R
kc
e
02
.(e
0H
+ r
L
);
Suy ra M
n
= N
02
.(e
0H
+ r
L
) + R
kc
.W
n
;
Chụ : Khi tênh N
02
l håüp lỉûc ca táút c cạc ỉïng lỉûc trong cäút thẹp ỈLT v cäút thẹp thỉåìng, cọ kãø táút c cạc hao täøn.
r
L
-Khong cạch tỉì âènh li âãún trng tám ca TD tỉång âỉång r
L
= 0.8
qd
0
F