Thép dự ứng lực ứng dụng ra sao trong xây dựng?

Cùng với thép cuộn, thép thanh vằn hay thép hình, thép dự ứng lực là một trong những loại vật liệu được sử dụng phổ biến trong các công trình xây dựng hiện nay.

Tuy nhiên, không giống với thép xây dựng thông thường, các loại thép dự ứng lực có khả năng chịu nén và chịu lực cao nên thường được ứng dụng trong những công trình quy mô lớn đòi hỏi kỹ thuật, khả năng chịu tải, độ an toàn cao như tháp, cầu cạn, cầu vượt biển, nhà cao tầng, cáp treo.

Thép dự ứng lực có khả năng chịu lực, cường độ chịu nén và chống ăn mòn cao

Thép dự ứng lực là gì?

Thép dự ứng lực hay còn được gọi là thép ứng suất trước là loại cáp thép chuyên được sử dụng để làm dây trợ lực, dây kéo cho cầu và trong các công trình xây dựng khác.

Ngày nay, các dòng sản phẩm thép dự ứng lực được cải tiến nhờ kỹ thuật ứng suất trước nên đạt độ bền, cường độ chịu nén, chống ăn mòn cao. Trong xây dựng, loại thép này kết hợp với bê tông tạo thành sản phẩm cốt thép dự ứng lực đảm bảo cho công trình có vượt nhịp lớn, chịu lực cao.

Thép dự ứng lực hiện có 3 loại phổ biến là dây thép dự ứng lực PC Wire, thép dự ứng lực PC Bar và cáp thép dự ứng lực PC Strand

Thông thường, thép dự ứng lực được cấu thành từ 2 bộ phận chính là sợi ứng suất trước và bó sợi ứng suất.

Trong đó, sợi ứng suất trước được thiết kế theo dạng tròn và nhẵn, sử dụng bằng phương pháp sợi máy cáp thép hoặc tuốt bê tông cốt thép.

Các sợi máy dùng cho cốt thép ứng suất trước có 4 loại được xác định bởi hàm lượng cacbon:

- FMP 62 với hàm lượng cacbon tương ứng: C từ 0.62% - 0.65%.

- FMP 80 với hàm lượng cacbon tương ứng: C từ 0.78% - 0.83%.

Còn đối với bó sợi ứng suất, đây là tập hợp của các sợi ứng suất trước cuộn với nhau theo hình xoắn ốc và phân bố trên một lớp có khả năng thực hiện được xung quanh 1 sợi ở trung tâm.

Các loại thép dự ứng lực

Trên thị trường, thép dự ứng lực hiện có 3 loại phổ biến là dây thép dự ứng lực PC Wire, thép dự ứng lực PC Bar và cáp thép dự ứng lực PC Strand.

Sản phẩm thép dự ứng lực được cấu thành từ 2 bộ phận chính là sợi ứng suất trước và bó sợi ứng suất

1. Dây thép dự ứng lực PC Wire

Sản phẩm PC Wire là một loại thép dây dự ứng lực không hợp kim với hàm lượng cacbon dưới 0,6%. Loại thép này được sản xuất theo các hình tròn cuộn đều và không tráng phủ mạ kẽm.

Trong xây dựng, sản phẩm dây thép dự ứng lực PC Wire thường được dùng để làm bê tông cốt thép cáp ứng lực.

Thông số dây thép dự ứng lực PC Wire

- Đường kính thép: 5mm; 6mm; 7mm

- Tiết diện: 19,6 - 38,5mm2

- Độ bền giới hạn: 34,7-60,4kN

- Tiêu chuẩn: BS 5896: 2012

- Quy cách: 1000kg/cuộn

2. Thép dự ứng lực PC Bar

Thép dự ứng lực PC Bar là loại thép hợp kim hay còn gọi là mangan-silic dự ứng lực. Đây là loại thép dạng cuộn được sản xuất bằng hình thức cán nóng, có tiết diện hình tròn, bề ngoài sáng bóng, rãnh đều.

Các sản phẩm thép dự ứng lực PC Bar được sản xuất và kiểm định chất lượng bởi tiêu chuẩn JIS G3137 - 2008 của Nhật Bản.

Thông số thép dự ứng lực PC Bar

- Đường kính: 7,1mm; 9mm; 10,7mm; 12,6mm

- Lực kháng kéo: ≥1420MPa

- Giới hạn chảy: ≥1275MPa

- Độ giãn dài tại điểm đứt: 5%

- Độ chùng ứng suất sau 1000 giờ: 2,5%

- Tiêu chuẩn: JIS G3137:2008

- Quy cách: 1000kg/cuộn

3. Cáp thép dự ứng lực PC Strand

Cũng như PC Bar, PC Strand là loại thép dự ứng lực dạng cáp, thường được sử dụng để làm cốt thép bê tông dự ứng lực, cột điện, cột viễn thông hay hệ thống đường ray.

Cáp thép dự ứng lực PC Strand

Sản phẩm cáp thép dự ứng lực PC Strand được bện bởi 7 sợi, có độ chùng thấp. Loại thép này có những ưu điểm như độ bền chống ăn mòn tốt, ít ma sát hơn với các gân không nối và dễ dàng uốn cong, sử dụng sản xuất bê tông, tiết kiệm vật liệu và thời gian thi công.

Thông số các thép dự ứng lực PC Strand

- Đường kính: 9,53mm; 12,7mm; 15,24mm; 15,7mm

- Giới hạn chảy: ≥1275MPa

- Độ bền giới hạn: 102,3 - 266kN

- Sức tải tối thiểu: 92,1 - 251,4kN

- Tiêu chuẩn: ASTM A416

- Quy cách: 2000 đến 2500kg/cuộn

Ngày nay, các sản phẩm thép dự ứng lực được nhiều công trình ưu tiên sử dụng bởi khả năng chịu lực cao. Loại thép được sản xuất với công nghệ tiên tiến đảm bảo độ an toàn cho các công trình xây dựng mà có vượt nhịp lớn.

Trong quá trình sản xuất thép dự ứng lựa thì đã được kéo căng nóng để có thể tạo thành dây thẳng. Do đó, khi gia công trong lĩnh vực xây dựng thì không phải tốn quá nhiều thời gian kéo thẳng sợi thép.

Ứng dụng của thép dự ứng lực trong xây dựng

Thép dự ứng lực được nhiều công trình ưu tiên sử dụng bởi khả năng chịu lực cao

Nhờ đáp ứng được yêu cầu đặc biệt liên quan đến độ bền kéo của sản phẩm, thép dự ứng lực được ứng dụng rất phổ biến trong ngành xây dựng dân dụng, xây dựng các công trình cầu đường, công trình thủy lợi…

Sản xuất bê tông

Trong xây dựng, loại thép này có thể kết hợp với các loại bê tông thành bê tông cốt thép dự ứng lực điều này sẽ đảm bảo cho các công trình có vượt nhịp lớn, kết cấu nhẹ, chịu lực cao cùng với giá thành tiết kiệm.

Bên cạnh đó, thép ứng suất trước còn được ứng dụng thi công cho dầm, sàn bê tông dự ứng lực. Được sử dụng rộng rãi trong các công trình nhà cao tầng, đảm bảo nhịp lớn hơn với việc giảm chiều cao kết cầu sàn.

Công trình thủy lợi, cầu đường

Thép dự ứng lực dòng sản phẩm thép với nhiều cải tiến nhờ kỹ thuật ứng suất trước, đạt độ bền, cường độ chịu nén, chống ăn mòn cao nên được ứng dụng rộng rãi trong các công trình hạ tầng.

Ứng dụng của thép ứng suất trước trong thi công cầu, đường giúp tăng khả năng phòng chống nứt cho kết cấu dầm

Cụ thể, cáp thép dự ứng lực được sử dụng trong các công trình thủy lợi để làm đập bê tông cốt thép, kết cấu tường chắn, kết cấu cửa đập… Việc ứng dụng của loại thép này trong thi công cầu, đường giúp tăng khả năng phòng chống nứt cho kết cấu dầm.

Ngoài ra, thép dự ứng lực còn được ứng dụng để làm cáp cho cầu dầm 124-130m. Theo đó, cầu bê tông cốt thép dự ứng lực sẽ thường được thi công theo công nghệ đúc hẫng, cầu dây văng.

Giá thép dự ứng lực mới nhất 2022

Thép dự ứng lực được biết đến với tính ứng dụng cùng độ bền lâu dài theo thời gian, đem đến sự vững chãi và kéo dài tuổi thọ công trình. Tùy theo từng hạng mục thi công cũng như yêu cầu công trình để lựa chọn loại thép dự ứng lực phù hợp.