Kết cấu bê tông cốt thép ứng suất trước

Kết cấu bê tông cốt thép ứng suất trước có cấu tạo và nguyên lý làm việc, chịu lực, chịu nén rất tốt.

Kết cấu bê tông cốt thép ứng suất trước, còn gọi là kết cấu bê tông 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.

kết cấu bê tông cốt thép ứng suất trước

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.

  Trong công nghệ bê tông dự ứng lực, các dầm, sàn có khẩu độ lớn được tăng cường khả năng chịu lực bằng cách tạo một lượng ứng suất dư ngược chiều với tải trọng mà dầm sẽ phải chịu đựng trong quá trình làm việc. ứng suất dư được tạo ra bằng cách kéo căng các sợi cáp đặt trong dầm bê tông.
Lượng ứng suất dư đó làm khả năng chịu tải, tuổi thọ của dầm, sàn tăng lên rất mạnh.

Cốt thép trong bê tông, là cốt thép cường độ cao, được kéo căng ra bằng máy kéo ứng suất trước, đạt tới một giá trị ứng suất nhất định, được thiết kế trước, nằm trong giới hạn đàn hồi của nó, trước khi các kết cấu bê tông cốt thép này chịu tải. Lực căng cốt thép này làm cho kết cấu bê tông biến dạng ngược với biến dạng do tải trọng gây ra sau này khi kết cấu làm việc.

Nhờ đó, kết cấu bê tông cốt thép ứng suất trước có thể chịu tải trọng lớn gần gấp đôi so với kết cấu này, khi không căng cốt thép ứng suất trước. (Khi chịu tải trọng bình thường, biến dạng do tải trọng gây ra chỉ đủ để triệt tiêu biến dạng do căng trước, kết cấu trở lại hình dạng ban đầu trước khi căng, giống như không hề chịu tải gì.)

  Ở kết cấu bê tông cốt thép thông thường, thì cốt thép cùng với vật liệu bê tông chỉ thực sự làm việc (có ứng suất) khi có sự tác dụng của tải trọng. Còn ở kết cấu bê tông ứng lực trước, trước khi đưa vào chịu tải thì kết cấu đã có trong nó một phần ứng suất ngược rồi. Cốt lõi của việc kết cấu bê tông ứng lực trước có khả năng chịu tải rất lớn là nhờ việc tạo ra các biến dạng ngược với khi làm việc bình thường. Việc sử dụng vật liệu cơ tính cao như: cốt thép cường độ cao, bê tông mác cao,... chỉ là điều kiện phụ trợ để tăng khả năng chịu tải của kết cấu bê tông ứng suất trước.