Bê tông cốt thép dự ứng lực là gì? Ưu điểm & lợi ích đi kèm?

Bản chất bê tông là vật liệu chịu nén tốt nhưng lại chịu kéo kém. Vậy, bê tông cốt thép dự ứng lực là gì? Đặc biệt, chúng có ưu điểm & lợi ích ra sao mà được nhiều gia chủ lựa chọn khi thi công những căn biệt thự đẹp và ngôi nhà sang trọng? Hãy cùng chúng tôi tìm hiểu và làm rõ điều này trong bài biết dưới đây nhé.

Bê tông cốt thép truyền thống

Đối với các cấu kiện chịu uốn và chịu kéo. Bê tông cốt thép truyền thống được sử dụng cốt thép thường để chịu ứng suất kéo bê tông chịu ứng suất nén. Từ đó, chúng 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 và yêu cầu của kiến trúc thẩm mỹ … Từ đó, chúng giải quyết vấn đề này từ giữa thế kỷ trước. Các kỹ sư đã đưa ra giải pháp dự ứng lực cho bê tông. Từ đó nhằm điều chỉnh biểu đồ ứng suất và tiết diện cấu kiện.
Ứng suất trong bê tông được tạo thành bằng cách kéo căng các bó cáp dự ứng lực cường độ cao ở trong (hoặc bên ngoài) cấu kiện bê tông. Cáp dự ứng lực ngược hướng với tải trọng tác dụng giảm moment uốn và ứng suất kéo trên tiết diện cấu kiện.
Về lý thuyết, thiết kế cấu kiện bê tông cốt thép dự ứng lực có vật liệu bê tông chỉ chịu nén và hoàn toàn không chịu kéo.
be-tong-cot-thep-du-ung-luc-la-gi
Hình ảnh mô phỏng cách bố trí cáp điển hình trong dầm liên tục

Bê tông cốt thép 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 được kết hợp sử dụng ứng lực trước với cường độ rất căng của cốt thép.

be-tong-cot-thep-du-ung-luc-la-gi
Bê tông có độ cứng cao và có nhiều ưu điểm nổi bật khác

Có mấy loại bê tông cốt thép 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 thì nó kéo cáp dự ứng lực. Khi cần sử dụng thì chở tới công trường và lắp ghép vào.

Thiết kế nội thất

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

Nhược điểm của loại dự ứng lực này là khi cần sử dụng cần vận chuyển đến công trình rồi lắp đặt theo thiết kế. Cho nên, nó khá bất tiện (nhất là với các cấu kiện lớn như dầm cầu) và chi phí vận chuyển cao, mối nối cần kiểm tra kỹ.

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

Thiết kế nội thất

Ưu điểm của loại này là không mất thời gia và chi phí vận chuyển.

Khuyết điểm là có chất lượng cần kiểm soát kỹ và dễ gặp sự cố khi kéo cáp (tuột neo, đứt cáp, nổ dầm… ). Hay nó còn gặp sự cố khó xử lý và tốc độ thi công chậm hơn căng trước. Bởi vì, nó phải chờ bê tông đủ cường độ mới kéo cáp được.

Nguyên lý làm việc của bê tông dự ứng lực

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 thì nó được thiết kế trước và nằm trong khoảng đàn hồi sẽ được dừng.

Thiết kế nội thất

Đặc biệt, cốt thép đồng thời được ứng suất trước và chịu sức nén. Nó đã tạo lên 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 khi xây biệt thự 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 nhà dân,…

Các ưu điểm của bê tông cốt thép dự ứng lực là gì?

Từ nguyên lý này, khi sử dụng giải pháp bê tông cốt thép dự ứng lực chúng có các lợi ích sau:
  • Giảm chiều cao tiết diện và tăng chiều cao thông thủy
  • Giảm chi phí xây dựng đối với kết cấu nhịp lớn và tải trọng lớn. Với khẩu độ trên 7.5m thì kết cấu dự ứng lực có chi phí xây dựng trực tiếp thấp hơn kết cấu bê tông cốt thép truyền thống.
  • Giảm số giờ công nhân công thi công trực tiếp. Do mặt bằng của chúng đơn giản, ít dầm và ít cốt thép. Tăng nhanh tiến độ thi công.
  • Thuận lợi cho việc thi công đường ống cơ điện và nước.
  • Giảm chi phí hoàn thiện kiến trúc và MEP do giảm chiều cao công trình.
  • Hạn chế xuất hiện vết nứt do bê tông được nén trước khi kéo căng.
be-tong-cot-thep-du-ung-luc-la-gi
Hình ảnh mô tả cách giảm chiều cao tầng và tăng chiều cao thông thủy
Biểu đồ so sánh chi phí xây dựng trực tiếp
Mặt bằng đơn giản và tiết kiệm nhân công
Thuận lợi cho đường ống cơ – điện – nước

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

Chúc bạn và gia đình luôn thành công, hạnh phúc và có một không gian ưng ý. Thân ái!