Bê tông cốt thép ứng suất trước là một khái niệm còn khá xa lạ với nhiều người. Trong bài viết này, hãy cùng bê tông Hoàng Cát tìm hiểu về loại vật liệu này nhé!
Thế nào là Bê tông cốt thép (BTCT) ứng suất trước?
Kết cấu bê tông cốt thép ứng suất trước (hay còn gọi là kết cấu bê tông cốt thép ứng lực trước) là một loại kết cấu bê tông cốt thép với sự kết hợp sức chịu nén của bê tông và ứng lực căng rất cao của cốt thép ứng suất trước để có được những biến dạng ngược khi chịu tải trong kết cấu. Nhờ vậy mà đã tạo ra những ưu điểm về khả năng chịu tải trong lớn hơn so với các kết cấu bê tông thông thường, đồng thời so với các kết cấu bê tông khác, kết cấu bê tông này cũng có thể vượt được những nhịp hay khẩu độ.
Bê tông ứng lực trước (ứng suất trước): đây là loại bê tông thông qua lực nén trước nhằm tạo ra và phân bố một lượng ứng suất bên trong phù hợp để cân bằng với một lượng mong muốn ứng suất do tải trọng ngoài gây ra. Với các cấu kiện bê tông ứng suất trước, dựa vào việc kéo trước thép cường độ cao để tạo ra ứng suất.
Ưu điểm của bê tông cốt thép ứng suất trước
Bê tông cốt thép ứng suất trước, khi so sánh với bê tông cốt thép thường có những ưu điểm sau đây:
- Có khả năng chịu tải, chịu nén, chịu uốn tốt nếu sử dụng bê tông cường độ cao trong bê tông cốt thép ứng suất trước.
- Tăng hiệu quả kỹ thuật và kinh tế.
- Vì có khả năng chống thấm tốt nên có khả năng chống nứt cao hơn bê tông cốt thép thông thường
- Vì có độ cứng hơn nên độ võng và độ biến dạng ít hơn.
Nguyên lý hoạt động bê tông cốt thép ứng suất trước
Trong bê tông sử dụng loại cốt thép là loại có cường độ cao, được máy kéo ứng suất trước kéo căng ra, đạt tới một giá trị ứng suất quy định, trong phạm vi đàn hồi cho phép i của nó, trước khi các kết cấu bê tông cốt thép này chịu tải. Vì tải trọng gây ra sau này khi kết cấu làm việc, lực căng cốt thép này làm cho kết cấu bê tông bị biến dạng ngược. Nhờ đó, tạo nên ưu điểm có thể chịu tải trọng lớn cho kết cấu bê tông cốt thép ứng suất trước, khi không căng cốt thép ứng suất trước.
Với kết cấu bê tông cốt thép thông thường, thì cốt thép cùng với vật liệu bê tông chỉ làm việc thực sự chỉ khi có sự tác dụng của tải trọng. Còn với kết cấu bê tông cốt thép ứng suất trước, thì kết cấu đã có trong nó một phần ứng suất ngược trước khi đưa vào chịu tải. Thực ra, với khả năng chịu tải lớn của kết cấu bê tông cốt thép ứng suất trước là nhờ vào việc tạo ra các biến dạng ngược với khi làm việc bình thường. Việc sử dụng vật liệu cơ tính cao như: bê tông mác cao, cốt thép cường độ cao,… đây là những yếu tố phụ trợ giúp tăng cường khả năng chịu tải trọng.
- Xem thêm: Thi công công trình tại bê tông Tân Hiệp
Phân loại bê tông cốt thép ứng suất trước
Dựa theo từng tiêu chí sẽ có cách phân loại khác nhau, dưới đây là một số cách phân loại bê tông cốt thép ứng suất trước.
Dựa theo thời điểm căng thép ứng lực trước
- Bê tông ứng lực trước căng trước
- Bê tông ứng lực trước căng sau
Dựa theo đặc điểm thép ứng lực trước
- Bê tông cốt thép ứng lực trước có CT cường độ cao dạng thanh.
- Bê tông cốt thép ứng lực trước có CT cường độ cao dạng sợi, cáp
- Bê tông cốt thép ứng lực trước có CT cường độ cao dạng bó cáp
Dựa theo vị trí đặt thép ứng lực trước:
- Bê tông CT ứng lực trước một phương (dầm, sàn 1 phương, cọc ly tâm)
- Bê tông CT ứng lực trước hai phương (sàn 2 phương).
Dựa theo cách đặt thép ứng lực trước trong cấu kiện
- Bê tông CT ứng lực trước có cốt thép cường độ cao căng trong
- Bê tông CT ứng lực trước có cốt thép cường độ cao căng ngoài
Dựa theo hình dạng cấu kiện ứng lực trước:
- Bê tông CT ứng lực trước có CT cường độ cao thẳng.
- Bê tông CT ứng lực trước có cốt thép cường độ cao căng hình tròn.
Ứng dụng bê tông cốt thép ứng suất trước
Kết cấu bê tông ứng suất trước được ứng dụng trong xây dựng dân dụng và công nghiệp về việc chế tạo các hệ dầm mỏ và panen. Ngoài ra, nó còn được ứng dụng cho hệ thống silo, lò phản ứng hạt nhân, cầu treo dây văng, các bể chứa,…
