Xây dựng & Kiến trúc

Bê tông dự ứng lực là gì? Giải pháp tiết kiệm và giảm giá thành công trình

Theo các chuyên gia hoạt động trong lĩnh vực xây dựng có chia sẻ thì hầu hết các công trình lớn nhỏ hiện nay đều sử dụng bê tông dự ứng lực. Thậm chí, công nghệ bê tông này còn được coi là giải pháp hữu hiệu thay thế bê tông cốt thép truyền thống. Vậy bê tông dự ứng lực là gì? Ưu nhược điểm cụ thể của nó ra sao? Cùng chúng tôi tìm hiểu chi tiết trong bài viết dưới đây.

Bê tông dự ứng lực là gì?

Khái niệm

Bê tông dự ứng lực là gì? Bê tông dự ứng lực còn có tên gọi khác là bê tông cốt thép ứng lực trước hoặc bê tông tiền áp. Đây thực chất là công nghệ kết cấu bê tông cốt thép kết hợp sử dụng ứng lực trước với cường độ rất căng của cốt thép.

Kết cấu bê tông cốt thép ứng suất trước, còn gọi là kết cấu bê tông cốt thép ứng lực trước, hay bê tông tiền áp, hoặc bê tông dự ứng lực là kết cấu bê tông cốt thép sử dụng sự kết hợp ứng lực căng rất cao của cốt thép ứng suất trước và sức chịu nén của bê tông để tạo nên trong kết cấu những biến dạng ngược với khi chịu tải, ở ngay trước khi chịu tải. Nhờ đó những kết cấu bê tông này có khả năng chịu tải trọng lớn hơn kết cấu bê tông thông thường, hoặc vượt được những nhịp hay khẩu độ lớn hơn kết cấu bê tông cốt thép thông thường.

be tong du ung luc la gi
be tong du ung luc la gi

Theo nhiều chuyên gia xây dựng, ứng dụng của công nghệ bê tông dự ứng lực trong xây dựng dân dụng và công nghiệp là lựa chọn thích hợp cho những đô thị hiện đại trên thế giới. Chuyên gia Amold Van Acker (Bỉ) cho biết: Bê tông dự ứng lực được dùng phổ biến từ lâu ở châu Âu. Sử dụng bê tông dự ứng lực tiết kiệm và giảm giá thành công trình, mang lại chất lượng cao cho công trình xây dựng. Thêm vào đó là yếu tố rút ngắn thời gian, đẩy nhanh tốc độ thi công và đảm bảo tính mỹ thuật, kỹ thuật, chất lượng của công trình. Đây là giải pháp tối ưu trong cuộc cách mạng xây dựng.

Bản chất bê tông là vật liệu chịu nén tốt chịu kéo kém, đối với các cấu kiện chịu uốn và chịu kéo, bê tông cốt thép truyền thống sử dụng cốt thép thường để chịu ứng suất kéo, bê tông chịu ứng suất nén, từ đó hình thành các cấu kiện bê tông cốt thép truyền thống. Khi tải trọng hoặc khẩu độ tăng lên moment uốn và ứng suất kéo sẽ tăng đòi hỏi tăng kích thước tiết diện cấu kiện bê tông cốt thép. Kèm theo đó là các vấn đề về trọng lượng bản thân, yêu cầu của kiến trúc thẩm mỹ…

Để giải quyết vấn đề này từ giữa thế kỷ trước các kỹ sư đã đưa giải pháp dự ứng lực cho bê tông nhằm điều chỉnh biểu đồ ứng suất trên tiết diện cấu kiện. Ứng suất trước trong bê tông được tạo thành bằng cách kéo căng các bó cáp dự ứng lực cường độ cao đặt bên trong (hoặc bên ngoài) cấu kiện bê tông. Cáp dự ứng lực tương đương với tải trọng ngược hướng với tải trọng tác dụng giảm moment uốn và ứng suất kéo trên tiết diện cấu kiện. Về lý thuyết có thể thiết kế cấu kiện bê tông cốt thép dự ứng lực mà vật liệu bê tông chỉ chịu nén và hoàn toàn không chịu kéo.

Có mấy loại bê tông dự ứng lực?

Hiện nay có 2 loại chính là bê tông dự ứng lực căng trước và căng sau. Hai loại này được phân biệt dễ dàng như dưới đây.

Bê tông dự ứng lực căng trước được đúc tại nhà máy (hoặc bãi đúc), đợi cho đủ cường độ, kéo cáp dự ứng lực. Khi cần sử dụng thì chở tới công trường, lắp ghép vào.

Ưu điểm: chất lượng tốt (nhất là khi được đúc ở nhà máy và được sản xuất hàng loạt), thi công gần như là lắp ghép nên tiến độ nhanh hơn.

Khuyết điểm: Khi cần sử dụng cần vận chuyển đến công trình rồi lắp đặt theo thiết kế nên khá bất tiện (nhất là với các cấu kiện lớn như dầm cầu), chi phí vận chuyển cao, mối nối cần kiểm tra kỹ.

Bê tông dự ứng lực căng sau được đúc tại hiện trường (có đặt cáp sẵn khi đi thép), chờ đủ cường độ thì kéo cáp.

Ưu điểm: Không mất thời gia và chi phí vận chuyển.

Khuyết điểm: Chất lượng cần kiểm soát kỹ, dễ gặp sự cố khi kéo cáp (tuột neo, đứt cáp, nổ dầm… ), sự cố khó xử lý, tốc độ thi công chậm hơn căng trước vì phải chờ bêtông đủ cường độ mới kéo cáp được.

be tong du ung luc la gi
be tong du ung luc la gi

Nguyên lý làm việc của bê tông dự ứng lực là gì?

Cốt thép cường độ cao là nguyên liệu tăng độ dẻo của hỗn hợp bê tông. Cốt thép được kéo căng bằng máy kéo với ứng suất trước. Khi ứng suất trước đạt giá trị cụ thể được thiết kế trước và nằm trong khoảng đàn hồi sẽ được dừng.

Đặc biệt, cốt thép đồng thời được ứng suất trước và chịu sức nén tạo nên kết cấu biến dạng ngược với trước và khi chịu tải. Nhờ vào kết cấu khác biệt hoàn toàn với bê tông cốt thép truyền thống mà có khả năng chịu tải gấp nhiều lần.

Phạm vi ứng dụng

Bê tông dự ứng lực được sử dụng phổ biến cho các công trình xây dựng hay các tòa nhà cao tầng. Đặc biệt, nó còn áp dụng trong những công trình công nghiệp và dân dụng khác. Ví dụ: nhà xưởng, nhà tầng và các công trình nhà dân…

Nếu các bạn cần báo giá thiết kế nhà thì đừng quên liên hệ trực tiếp với chúng tôi. Chắc chắn, các KTS tài ba của chúng tôi sẽ không làm cho các bạn phải thất vọng!

Ưu điểm nổi bật của bê tông dự ứng lực là gì?

Bê tông dự ứng lực là gì? Như đã nói ở trên, các chuyên gia xây dựng ứng dụng công nghệ bê tông tiền áp này ngày càng nhiều với những ưu nhược điểm cụ thể bên dưới đây:

15 4

Ứng dụng rộng rãi

Công nghệ bê tông dự ứng căng trước được ứng dụng trong nhiều dạng công trình khác nhau: xây dựng công nghiệp, xây dựng dân dụng. Tuy nhiên, việc thi công ở những công trình lớn, nhà cao tầng của các chủ đầu tư hay dự án nước ngoài là chủ yếu. Đây là một trong những ưu điểm đầu tiên của công nghệ này.

Tiết kiệm thời gian

Trong thi công, bê tông dự ứng lực cần ít bê tông nhưng vẫn đảm bảo đàn hồi và độ ứng tốt hơn bê tông truyền thống. Do vậy, việc tháo dỡ cốp pha sẽ diễn ra sớm hơn. Chính điều này đã thúc đẩy công trình ngày càng được đẩy nhanh tiến độ và kết thúc dự án sớm là điều hoàn toàn có thể xảy ra.

Mặc dù vậy, việc đẩy nhanh tiến độ công trình nhưng vẫn đảm bảo kỹ thuật, mỹ thuật và chất lượng của toàn bộ công trình. Thực tế đã rất nhiều công trình lớn trên thế giới, đặc biệt châu Âu thống kê thì đến 70% đều vượt tiến độ khi áp dụng công nghệ này. Bởi vậy mà công nghệ được đánh giá và được coi là phương pháp tối ưu trong lĩnh vực xây dựng hiện nay.

Tiết kiệm nguyên liệu, chi phí rẻ.

Bởi lẽ kết cấu sàn bê tông và panel tiền chế chính trọng lượng của nó nên giá thành phần xây dựng móng hay thân công trình đều giảm hơn việc sử dụng kết cấu bê tông thông thường. Thực tế, rất nhiều công trình lớn có thể giảm giá thành tối đa lên đến 40% khi áp dụng công nghệ truyền thống.

Cụ thể, bê tông ứng lực căng trước có khả năng vượt nhịp lên đến 20m. Tuy nhiên, nhịp 8 – 12m vẫn là hiệu quả và được các chuyên gia xây dựng nhận định kết cấu nhịp không quá lớn. Do vậy, việc thi công với bê tông ứng lực trước luôn rẻ hơn bê tông truyền thống. Đặc biệt, việc công nghệ tạo được nhiều không gian dùng hơn khi sử dụng cùng một lượng nguyên liệu đã tiết kiệm chi phí tối đa. Ngoài ra, việc áp dụng công nghệ này còn tiết kiệm chi phí không sử dụng ván khuôn sàn trong thi công.

be tong du ung luc la gi
be tong du ung luc la gi

Độ cứng khung sàn cao gấp nhiều lần bê tông truyền thống

Bê tông dự ứng lực là gì? Bê tông dự ứng lực tiết kiệm nguyên liệu khối lượng cốt thép lên đến 80% nhưng lại tăng chi phí bê tông cường độ cao, neo, thép cường độ cao và nhiều thiết bị khác. Khi kết cấu lớn thì độ cứng khung sàn bê tông ứng lực nhỏ hươn đầm. Do vậy, khi bạn so sánh với độ cứng của bê tông truyền thống thì cao hơn rất nhiều. Nhiều trường hợp tăng độ cứng chịu lực có thể tương đương chất lượng nhiều nơi: AUS, HK, Thái Lan,…

Mặc dù công nghệ sở hữu nhiều ưu điểm nổi bật nhưng vẫn tồn tại những nhược điểm mà cần phải nhìn nhận. Đó chính là việc thi công bê tông ứng lực trước bắt buộc phải yêu cầu đơn vị thi công có kinh nghiệm thi công, quản lý về mọi mắt. Do vậy, phần lớn các công trình thi công đều phải thuê các đơn vị tư vấn nước ngoài thiết kế hoặc thi công.

Từ khóa:

  • Nhược điểm be tông dự ứng lực
  • Giáo trình be tông dự ứng lực
  • Nhược điểm của cọc be tông dự ứng lực
  • Nhược điểm của be tông dự ứng lực
  • Nguyên lý làm việc của be tông dự ứng lực
  • Sàn be tông dự ứng lực căng trước
  • Bê tông dự ứng lực là gì
  • Cấu tạo của be tông dự ứng lực

Nội dung liên quan:

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai.

Back to top button