Kết cấu bê tông ứng suất trước-Bài 2: Vật liệu và cấu tạo

Chia sẻ: Phạm Quang Chiến | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:48

Thêm vào BST

Báo xấu

227
lượt xem 50
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Sử dụng bêtông cường độ cao: Giảm trọng lượng bản thân kết cấu

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Kết cấu bê tông ứng suất trước-Bài 2: Vật liệu và cấu tạo

KẾT CẤU BÊTÔNG ỨNG SUẤT TRƯỚC BÀI 2 VẬT LIỆU VÀ CẤU TẠO BÊTÔNG ỨNG SUẤT TRƯỚC 2.1 KHÁI QUÁT CHUNG VỀ SỬ DỤNG VẬT LIỆU Các loại vật liệu: - Căng trước: Bêtông, cốt thép thường, cốt thép căng - Căng sau: Bêtông, cốt thép thường, cốt thép căng, ống gen, neo, vữa bơm
2 Ống gen đặt bó cốt thép căng Thi công sàn BTƯST căng sau
3 Thiết bị neo cốt thép căng
4 Freyssnet F. (1928) chỉ ra sự cần thiết phải sử dụng vật liệu cường độ cao đối với BTUST.
5 Sử dụng cốt thép cường độ cao: Biến dạng do co ngót và từ biến của bêtông: . Biến dạng này làm giảm ứng suất trong cốt thép căng: = Nếu sử dụng cốt thép thường thì giá trị tổn hao này là quá lớn. Từ đó rút ra kết luận: cần sử dụng cốt thép cường độ cao.
6 Sử dụng bêtông cường độ cao: - Giảm trọng lượng bản thân kết cấu làm cho kết cấu có thể vượt được nhịp lớn hơn. - Giảm được giá trị tổn hao ứng suất trước do biến dạng đàn hồi, co ngót và từ biến của bêtông. - Làm chậm sự xuất hiện vết nứt trong kết cấu, giảm được độ dài truyền ứng suất trước; - Có lợi cho việc bố trí neo.
7 Quy định về sử dụng bêtông trong các tiêu chuẩn: Theo Tiêu chuẩn ACI : 28 ÷ 55MPa . Theo Tiêu chuẩn Anh (BS): + Căng trước yêu cầu không thấp hơn 40MPa , + Căng sau không thấp hơn 35MPa .
8 Kinh nghiệm thực tế: Kinh nghiệm cho thấy đối với kết cấu bêtông ứng suất trước thi công tại hiện trường nên sử dụng bêtông có độ bền chịu nén 30 ÷ 40MPa , còn đối với cấu kiện bêtông ứng suất trước sản xuất trong nhà máy nên sử dụng bêtông có độ bền chịu nén 45 ÷ 60MPa .
9 Ý nghĩa của công trình nghiên cứu của Freyssnet: Nghiên cứu của Freyssnet là “Điểm xuất phát” của quá trình đưa kết cấu bêtông ứng suất trước từ nghiên cứu vào ứng dụng thực tế và đồng thời gắn liền việc nghiên cứu kết cấu bêtông ứng suất trước với nghiên cứu vật liệu.
10 2.2 BÊTÔNG 2.2.1 Phân loại Tiêu chuẩn TCXDVN 356 : 2005 quy định về sử dụng làm kết cấu chịu lực các loại bêtông sau: - Bêtông nặng có khối lượng thể tích trung bình 2200 ÷ 2500kg/m ; 3 - Bêtông cốt liệu nhỏ có khối lượng thể tích trung bình 1800 ÷ 2200kg/m ; 3 - Bêtông nhẹ có cấu trúc đặc và rỗng; - Bêtông tổ ong chưng áp và không chưng áp; - Bêtông tự ứng suất.
11 Các chỉ tiêu chất lượng của bêtông khi sử dụng làm kết cấu chịu lực: - Cấp độ bền nén; - Cấp độ bền kéo dọc trục; - Mác chống thấm; - Khối lượng thể tích; - Khả năng tự ứng suất.
12 2.2.2 Cường độ bêtông 1) Độ bền nén 2) Độ bền kéo 3) Cấp độ bền Cấp độ bền chịu nén của bêtông: ký hiệu bằng chữ B, là giá trị trung bình thống kê của độ bền chịu nén tức thời, tính bằng đơn vị MPa, với xác suất đảm bảo không dưới 95%, xác định trên các mẫu thử khối vuông kích thước tiêu chuẩn (150 mm x 150 mm x 150 mm) được chế tạo, dưỡng hộ trong điều kiện tiêu chuẩn và thí nghiệm nén ở tuổi 28 ngày. Cấp độ bền chịu kéo của bêtông: ký hiệu bằng chữ Bt, là giá trị trung bình thống kê của độ bền chịu kéo tức thời, tính bằng đơn vị MPa, với xác suất đảm bảo không dưới 95%, xác định trên các mẫu kéo tiêu chuẩn được chế tạo, dưỡng hộ trong điều kiện tiêu chuẩn và thí nghiệm kéo ở tuổi 28 ngày.
13 Tương quan giữa cấp độ bền chịu nén và độ bền chịu nén tức thời của bêtông được xác định theo công thức: B = R m (1 − 1,64ν ) Tương quan giữa cấp độ bền chịu nén và độ bền chịu nén tức thời của bêtông được xác định theo công thức: B t = R tm (1 − 1,64ν t )
14 Quy dịnh sử dụng cấp độ bền của bêtông đối với KC BTƯST theo TCXDVN 356 : 2005 Cấp độ bền của bêtông Loại và nhóm cốt thép căng không thấp hơn 1. Thép sợi nhóm: B-II (có neo) B20 Bp-II (không có neo) có ≤ 5 mm B20 đường kính: ≥ 6 mm B30 K-7 và K-19 B30 2. Thép thanh không có neo, có đường kính: + từ 10 mm đến 18 CIV, A-IV B15 mm, nhóm: A-V B20 A-VI và AT-VII B30 + ≥ 20 mm, nhóm: CIV, A-IV B20 A-V B25 A-VI và AT-VII B30
15 4) Độ bền của bêtông khi chịu lực theo hai hoặc ba trục σ1 σ2 0 Hình ảnh về độ bền của bêtông chịu lực theo hai trục
16 5) Độ bền mỏi Kết quả thí nghiệm được viện dẫn trong tiêu chuẩn ACI 215 (Hoa Kỳ) cho thấy khi biên độ của ứng suất nén trong bêtông không vượt quá 55 % độ bền nén của bêtông chịu lực tính (độ bền tĩnh lực) thì bêtông có thể chịu được 107 chu kỳ lặp mà không bị phá hoại do mỏi; trong trường hợp chịu kéo và chịu uốn thì biên độ ứng suất bêtông chịu được mà không bị phá hoại cũng vào khoảng 55% độ bền tĩnh lực tương ứng. Nói chung, đối với kết cấu của các công trình xây dựng thông thường, khi biên độ ứng suất không vượt quá các giới hạn này thì vấn đề độ bền mỏi của bêtông ít được quan tâm.
17 6) Sự thay đổi cường độ theo thời gian Trong điều kiện bình thường, sự phát triển cường độ theo thời gian của bêtông sử dụng ximăng pooclăng có thể được xác định theo công thức của B.G. Scramtaev: R n = R 28 lgn/lg28 (2.6) Trong đó: R là độ bền nén của bêtông ở tuổi n ngày; n R là độ bền nén của bêtông ở tuổi 28 ngày; 28 lg là hàm số logarit. Bảng 2.2 : Sự phát triển cường độ của bêtông theo thời gian (CEB/FIP) Tuổi bêtông 3 7 28 90 360 Ximăng pooclăng 0,40 0,65 1,00 1,20 1,35 Ximăng đóng rắn nhanh 0,50 0,75 1,00 1,15 1,20
18 2.2.3 Biến dạng 1) Quan hệ ứng suất - biến dạng σ ε el ε pl Rbn σb 0 εb ε bu ε Rbt Quan hệ ứng suất – biến dạng của bêtông
19 2) Môđun đàn hồi σ ε el ε pl σb α1 α 0 α 0 εb ε Sơ đồ xác định môđun đàn hồi và môđun biến dạng của bêtông
20 ∂σ Eb = tgα 0 = ε=0 ∂ε E 'b = tgα 1 = ν b E b Trong đó: Eb là môđun đàn hồi của bêtông khi nén; E 'b là môđun biến dạng của bêtông khi nén; ε el νb = ε b là hệ số biến dạng đàn hồi của bêtông khi nén. Khi chịu kéo: E'bt = ν bt Eb Trong đó: E 'bt là môđun biến dạng của bêtông khi kéo; ν bt là hệ số biến dạng đàn hồi của bêtông khi kéo.