Tính hiệu quả và nguyên lý hoạt động kết cấu bê tông dự ứng lực

Ra đời từ cuối thế kỷ 19, bê tông dự ứng lực được coi như một cuộc cách mạng trong ngành xây dựng hiện đại. Với khả năng chịu lực vượt trội, tính linh hoạt cao cùng thẩm mỹ độc đáo, bê tông dự ứng lực đã phủ sóng tại rất nhiều công trình, rất nhiều địa điểm tại Việt Nam. 

Cùng nhà thầu Hải Thành tìm hiểu sâu hơn về tính hiệu quả cùng nguyên lý hoạt động của kết cấu bê tông dự ứng lực này nhé! 

Kết cấu bê tông dự ứng lực - cuộc cách mạng trong ngành xây dựng hiện đại 

Giới thiệu chung kết cấu bê tông dự ứng lực

Bê tông dự ứng lực là một thành tựu đáng kể trong lĩnh vực xây dựng hiện đại, đánh dấu một bước tiến mới so với các vật liệu truyền thống trước đây. Vào những năm của thế kỷ 19, những ý tưởng đầu tiên về việc tạo ra ứng suất trước - trong bê tông đã xuất hiện. Tuy nhiên, cho đến tận đầu thế kỷ 20, công nghệ này mới được ứng dụng rộng rãi. 

Eugene Freyssinet, một kỹ sư người Pháp, ông được coi là cha đẻ của bê tông dự ứng lực. Sau nhiều năm nghiên cứu và thử nghiệm của mình, kết cấu bê tông dự ứng lực của ông đã nhanh chóng được làn rộng và ứng dụng nhiều trong công trình xây dựng trên toàn thế giới. 

Eugene Freyssinet là cha đẻ công nghệ dự ứng lực 

Giai đoạn đầu, bê tông dự ứng lực chủ yếu được sử dụng trong các công trình đặc biệt như cầu, cống, nhà máy thuỷ điện,... Sau đó, công nghệ này ngày càng hoàn thiện hơn, chi phí giảm đi và dần được ứng dụng trong các công trình dân dụng và công nghiệp. Cho đến hiện nay, cấu kiện bê tông dự ứng lực đã trở thành vật liệu không thể thiếu, đóng vai trò quan trọng trong việc xây dựng các công trình kiến trúc độc đáo, hiện đại, phức tạp. 

Tính hiệu quả kết cấu bê tông dự ứng lực 

Hiệu quả về kỹ thuật 

- Nhờ việc tạo ra ứng suất nén trước trong bê tông, khi cấu kiện chịu tải, ứng suất kéo sẽ được giảm đáng kể. Qua đó, hạn chế tình trạng rạn nứt, tăng cường độ bền cho kết cấu. 

- Nhờ khả năng chịu lực cao, bê tông dự ứng lực có thể được thiết kế với tiết diện nhỏ hơn so với kết cấu bê tông cốt thép. Qua đó, giảm tải trọng móng và kết cấu hạ tầng. 

- Nhờ khả năng chịu lực uốn lớn, cấu kiện bê tông dự ứng lực cho phép vượt nhịp. Do đó, giảm đáng kể số lượng cột và tối ưu hoá không gian. 

- Nhờ tiến độ thi công nhanh chóng, khoảng 4-10 ngày/sàn, kết cấu bê tông dự ứng lực đem lại hiệu quả cao hơn so với bê tông cốt thép. 

Kết cấu bê tông dự ứng lực đem lại hiệu quả cao về khả năng chịu tải, chịu uốn

Hiệu quả về công năng

- Khả năng vượt nhịp lớn với bước cột linh hoạt từ 7m trở lên. 

- Tối ưu hoá không gian.

- Giảm chiều cao sàn, từ 0.3-0.5 lần so với cấu kiện sàn bê tông cốt thép. 

- Tăng chiều cao thông thuỷ.

- Trong trường hợp cùng một chiều cao tổng thể của công trình, hệ sàn dự ứng lực có thể thiết kế được số tầng nhiều hơn sàn truyền thống.

>> Xem thêm: So sánh cáp bám dính và không bám dính trong kết cấu DUL

Hiệu quả về kinh tế

- Giảm khối lượng ván khuôn, cốt thép và bê tông. 

- Thời gian hoàn công nhanh. 

- Giảm chi phí đầu tư trên mỗi mét vuông công trình, dao động từ 10-30%. 

Thi công cáp dự ứng lực giảm khối lượng ván khuôn đáng kể

>> Xem thêm: So sánh hiệu quả giữa sàn dự ứng lực và sàn bê tông truyền thống

Nguyên lý hoạt động kết cấu bê tông dự ứng lực

Nguyên lý cơ bản của cả bê tông cốt thép và bê tông dự ứng lực là cốt thép được đặt vào những vị trí của kết cấu nơi ứng suất kéo sẽ phát sinh. Trong bê tông dự ứng lực, cốt thép cường độ cao sẽ được sử dụng và được kéo căng trước khi ngoại lực tác dụng. Lực kéo ban đầu trong cốt thép này sẽ gây ra lực nén trong bê tông xung quanh và tạo ra khả năng chống nứt lớn hơn cho bê tông. 

Nguyên lý hoạt động kết cấu bê tông dự ứng lực

>> Xem thêm: Quy trình thi công cáp dự ứng căng sau

Ứng dụng kết cấu bê tông dự ứng lực trong ngành xây dựng

Kết cấu bê tông dự ứng lực đã trở thành một giải pháp tối ưu trong lĩnh vực xây dựng hiện đại hiện nay, từ những công trình nhỏ đến các công trình lớn đòi hỏi kỹ thuật phức tạp. Tiêu biểu có thể kể đến các thành tựu sau:

Cầu Bãi Cháy - Cầu dây văng có dầm bằng bê tông dự ứng lực 

Cầu Vĩnh Tuy với kết cấu dầm hộp bê tông dự ứng lực

Thi công cáp dự ứng lực cho hệ sàn văn phòng trụ sở Vinaship Hải Phòng

Kết luận 

Kết cấu bê tông dự ứng lực đã chứng minh được hiệu quả vượt trội trong ngành xây dựng, từ những công trình dân dụng đến công trình công nghiệp hay các công trình công cộng. Việc ứng dụng bê tông dự ứng lực đã mở ra những hướng đi mới, góp phần thúc đẩy sự phát triển của ngành công nghiệp xây dựng hiện nay. 

Hy vọng với những thông tin mà nhà thầu Hải Thành chia sẻ trên, bạn đọc sẽ hiểu thêm về công nghệ thi công hiện đại này. Theo dõi Xây dựng Hải Thành để cập nhật những thông tin bổ ích nhé! 

Địa chỉ:

- Hải Phòng: Số 126 Hoàng Ngọc Phách, Kênh Dương, Lê Chân, TP Hải Phòng

- Quảng Ninh: Số 21 lô B đường Trần Thái Tông, phường Cao xanh, TP Hạ Long, Quảng Ninh 

Hotline : 0904.140.582

Gmail: haithanhxaydung@gmail.com

Website: www.haithanh.vn