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
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
)