Diễn đàn kiến trúc thép

Nơi chia sẻ những kiến thức từ cơ bản đến nâng cao về kiến trúc thép


    Kết cấu bê tông ứng suất trước - prestressed concrete - プレストレスト・コンクリート

    Share
    avatar
    Vinh Dinh

    Posts : 73
    Join date : 2014-11-01

    Kết cấu bê tông ứng suất trước - prestressed concrete - プレストレスト・コンクリート

    Post by Vinh Dinh on 2/2/2015, 23:29

    Hôm nay ngồi vẽ bản vẽ bố trí mấy cái bulong neo tường (壁アンカー) lên trên xà bê tông, trong đó có 1 loại xà bê tông khá phức tạp, gọi là プレストレスト・コンクリート (Kết cấu bê tông ứng suất trước -  prestressed concrete).
    Cái này hôm bữa có nói sơ với Quyền rồi. Bữa nay ngồi làm nên phải điều tra kĩ lại lần nữa, nên chia sẻ cho anh em luôn.

    Trước hết, bê tông ứng suất trước là gì?
    Anh em có thể tham khảo qua Video sau đây :

               

    ***Giải thích đơn giản thế này:




    Bê tông bình thường có đặc tính : chịu nén rất tốt. Nhưng lại ko chịu được lực kéo (chỉ bằng 1/10 so với chịu nén)
    Vì thế, khi bị kéo, bê tông sẽ dễ dàng bị nứt, vỡ ra.




    Vì vậy, người ta mới cho cốt thép vào trong (trên nguyên tắc, phối thép vào vị trí chịu lực kéo).
    Tuy nhiên, nếu lực kéo lớn, thì bê tông vẫn có nguy cơ bị những đường nứt, làm giảm chịu sức chịu lực của bê tông, rồi dẫn đến nguy  cơ vỡ.




    Để giải quyết vấn đề này, người ta cho tạo ra 1 loại bê tông đã bị nén trước (pre-stress). Như vậy, khi có lực kéo tác dụng vào, sẽ cân bằng với lực nén sẵn này, bê tông sẽ không bị nứt nẻ như thông thường.


    ***Cách để tạo bê tông ứng suất trước :
    Người ta sử dụng 1 loại thép đặc biệt, gọi là 「PC鋼材 = Cốt thép ứng suất trước」, với cường độ gấp 5~6 lần cốt thép thông thường, để tạo ra PC.
    Tùy theo việc căng dây 「PC鋼材」 này trước hay sau, mà người ta phân ra làm 2 cách :

    1.プレテンション方式 : Bê tông ứng suất trước căng trước



     Cốt thép ứng suất trước (PC鋼材) được kéo căng ra trước trên bệ khuôn đúc bê tông trước khi chế tạo kết cấu bê tông (như căng dây đàn). Sau đó kết cấu bê tông được đúc bình thường với cốt thép ứng suất trước như kết cấu bê tông cốt thép thông thường. Đến khi bê tông đạt đến một giá trị cường độ nhất định để có thể giữ được ứng suất trước, thì tiến hành cắt cốt thép rời ra khỏi bệ căng. Do tính đàn hồi cao của cốt thép, nó có xu hướng biến dạng co lại dọc theo trục của cốt thép. Nhờ lực bám dính giữa bê tông và cốt thép ứng suất trước, biến dạng này được chuyển hóa thành biến dạng vồng ngược của kết cấu bê tông so với phương biến dạng khi kết cấu bê tông chịu tải trọng. Phương pháp này tạo kết cấu ứng suất trước nhờ lực bám dính giữa bê tông và cốt thép, và được gọi là phương pháp căng trước vì cốt thép được căng trước cả khi kết cấu bê tông được hình thành và đạt tới cường độ thiết kế.
     Phương pháp này thường được sử dụng trong trường hợp chế tạo "Bê tông ứng suất trước căng trước" tại nhà máy.

    2.ポストテンション方式 : Bê tông ứng suất trước căng sau



     Cốt thép ứng suất trước (PC鋼材) được lồng trong ống bao (シース)có chứa mỡ bảo quản chống gỉ, và được đặt bình thường vào trong khuôn đúc bê tông mà chưa được căng trước. Sau đó, đổ bê tông vào khuôn bình thường như chế tạo kết cấu bê tông cốt thép thông thường. Đến khi kết cấu bê tông cốt thép đạt cường độ nhất định đủ để chịu được ứng lực căng thì mới tiến hành căng cốt thép ứng suất trước. Cốt thép được kéo căng cốt thép dần dần bằng máy kéo ứng suất trước đến giá trị ứng suất thiết kế, nhưng vẫn nằm trong giới hạn đàn hồi của cốt thép ứng suất trước. Sau mỗi hành trình kéo thép, cốt thép lại được buông ra khỏi máy kéo, lúc đó cốt thép có xu hướng co lại vì tính đàn hồi. Nhưng do các đầu cốt thép (một trong hai hay cả hai đầu) được giữ lại bởi neo 3 lá hình côn (定着具)nằm trong hốc neo hình côn bằng thép bịt ở hai đầu kết cấu bê tông, mà biến dạng đàn hồi này của cốt thép được chuyển thành phản lực đầu neo dạng áp lực ép mặt của má côn thép truyền sang đầu kết cấu bê tông (tạo ra ứng suất trước). Nhờ đó kết cấu bê tông được uốn vồng ngược với khi làm việc. Khi đạt đến ứng suất trước thiết kế thì mới cho kết cấu chịu tải trọng (cho làm việc).
     Phương pháp này thuận lợi cho việc thi công tại hiện trường, ứng dụng cho các kết cấu bê tông cốt thép ứng suất trước đổ tại chỗ.
    Nên có thể áp dụng cho bất cứ hình dạng bê tông nào, hoặc cho các công trình quy mô lớn.

    ***Những công ty chuyên về PC ở Nhật :
    ピーエス三菱 : http://www.psmic.co.jp/index.html
    日本ピーエス : http://www.nipponps.co.jp/
    富士ピー・エス : http://www.fujips.co.jp/
    ダイエー : http://daiei-pc.jp/
    ...

    ---------------------------------------------------------------------------
    Nguồn tham khảo :
    - ピーエス三菱
    - ダイエー
    -  http://vi.wikipedia.org/wiki/K%E1%BA%BFt_c%E1%BA%A5u_b%C3%AA_t%C3%B4ng_%E1%BB%A9ng_su%E1%BA%A5t_tr%C6%B0%E1%BB%9Bc

    vietphi

    Posts : 47
    Join date : 2014-11-03

    Re: Kết cấu bê tông ứng suất trước - prestressed concrete - プレストレスト・コンクリート

    Post by vietphi on 3/2/2015, 00:11

    プレテンション方式 : Bê tông ứng suất trước căng trước
    Để mà kết cấu bê tông tạo kết cấu ứng suất trước thì lượng Cốt thép ứng suất trước cần thiết khoảng bao nhiêu?(tỷ lệ trong kết cấu betong), a có thể nói rõ khi nào thì có thể cắt cốt thép ứng suất trước? e vẫn chưa hiểu lực nén nó có thể lớn đến đâu mà có thể làm cho cả kết cấu bê tông biến dạng cong như thế được. mà betong nó biến dạng thế có ảnh hưởng gì ko? a có thể lấy ví dụ việc sử dụng thực tế ko?
    avatar
    Vinh Dinh

    Posts : 73
    Join date : 2014-11-01

    Re: Kết cấu bê tông ứng suất trước - prestressed concrete - プレストレスト・コンクリート

    Post by Vinh Dinh on 3/2/2015, 21:29

    Thứ nhất, về lượng "Cốt thép ứng suất trước" (hay PC鋼線 trong tiếng Nhật), tùy theo thiết kế đòi hỏi sức chịu lực đến đâu, mà người ta sử dụng loại "cốt thép PC" cho phù hợp.
    Có khá nhiều loại, theo như bảng dưới đây :



    Về sức chịu lực , anh em có thể tham khảo theo link sau :   http://www.sei-ssw.co.jp/products/pc/
    Còn nói đại khái, thì theo như bài viết trên, "Người ta sử dụng 1 loại thép đặc biệt, gọi là 「PC鋼材 = Cốt thép ứng suất trước」, với cường độ gấp 5~6 lần cốt thép thông thường, để tạo ra PC."

    Còn cụ thể trong từng trường hợp, anh em có thể tham khảo theo link sau : http://www.vsl-japan.co.jp/profile/pdf/prest-1.pdf
    Trong file pdf trên, có nêu ra nhiều ví dụ các công trình có sử dụng PC, loại Cốt thép PC được sử dụng trong công trình đó.

    ----------------------------------

    Còn câu hỏi khi nào "cắt cốt thép ứng suất trước", thì tất nhiên sau khi bê tông đã khô, phát huy được cường độ vốn có của nó.
    Vậy "khi nào bê tông khô, phát huy được cường độ vốn có của nó", câu hỏi này quay trở lại với kiến thức cơ bản về bê tông. Thời gian cụ thể phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố : loại bê tông sử dụng, nhiệt độ bên ngoài, ... Thông thường, bê tông tiêu chuẩn là 28 ngày.

    ----------------------------------

    Còn câu hỏi cuối, thì thực ra, hình vẽ trên chỉ là hình minh họa (hoạt hình = manga), cho mình dễ hiểu,dễ hình dung thôi. Chứ thực ra làm sao mà cong vòng như vậy được.
    Cũng giống như khi vẽ hình minh họa lực tác dụng lên 1 thanh xà nằm ngang, làm cho nó bị võng  xuống, thì người ta sử dụng hình sau:



    Người ta vẽ nó võng hẳn xuống, để mình dễ hiểu, chứ ko có nghĩa trên thực tế, có cây xà nào võng hẳn xuống đường màu đỏ như hình (võng như vậy chắc sập mất rồi Cool  )

    Sponsored content

    Re: Kết cấu bê tông ứng suất trước - prestressed concrete - プレストレスト・コンクリート

    Post by Sponsored content


      Current date/time is 20/11/2017, 06:28