THIẾT kế cầu bê TÔNG cốt THÉP 1

TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG Website: http://www.nuce.edu.vn Bộ môn Cầu Cơng trình ngầm Website: http://bomoncau.tk/ THIẾT KẾ VÀ XÂY DỰNG CẦU BTCT TS KHÚC ĐĂNG TÙNG Website môn học: https://sites.google.com/site/khuctungvn/ Tài liệu tham khảo Lê Đình Tâm, “Cầu bê tông cốt thép đường ôtô (Tập 1)”, NXB Xây Dựng, HN 2005 Tiến Oanh, Nguyễn Trâm, Lê Đình Tâm, “Xây dựng cầu bê tơng cốt thép”, NXB Xây dựng, HN 1995 Bộ GTVT, "Tiêu chuẩn thiết kế cầu 22TCN-272.05", NXB GTVT, Hà Nội, 2005 American Association of State Highway and Transportation Officials (AASHTO), “LRFD Bridge Design Specifications, 4th Edition”, Washington DC, 2007 Wai Fan Chen and Lien Duan, “Bridge Engineering Handbook”, NXB CRC press, NewYork, 2000 Richard M.Baker, Jay A.Pucket, “Design of highway bridge”, NXB MC Graw Hill, 1997 CHƯƠNG I Giới thiệu chung Nội dung Chương • 1.1 Định nghĩa cơng trình cầu • 1.2 Các phận cầu • 1.3 Các kích thước cầu • 1.4 Sơ lược lịch sử phát triển cầu BTCT • 1.5 Cầu BTCT Việt Nam • 1.6 Phân loại cầu bê tông cốt thép theo kết cấu • 1.7 Phân loại cầu bê tơng cốt thép theo thi cơng • 1.8 Một số kỷ lục giới chiều dài nhịp 1.1 Định nghĩa công trình cầu • Cầu cơng trình vượt qua chướng ngại vật Chướng ngại vật là: eo biển, sông, suối, khe núi, thung lũng, nhà máy, chợ, vượt đường dọc đường khác … – Mục đích yếu cơng trình cầu phục vụ qua lại phương tiện giao thông Ngồi ra, có loại cầu cịn dùng vào mục đích khác dẫn nước, dầu, khí … • Theo Tiêu chuẩn 22 TCN 272-05 cầu kết cấu vượt độ không 6m tạo thành phần đường 1.2 Các phận cơng trình cầu L l ltt MNCN MNTT MNTN l0 H hkt Hc • Kết cấu bên (kết cấu nhịp) • Kết cấu bên • Đường đầu cầu Các phận cơng trình cầu (t.theo) Các phận cơng trình cầu (t.theo) • Kết cấu bên (kết cấu nhịp) – Hệ mặt cầu • • • • • • • Lan can Đường hành Lớp phủ mặt cầu Hệ thống phòng nước Hệ thống thoát nước Bản mặt cầu Khe biến dạng … – Hệ dầm mặt cầu • Dầm chủ (giàn chủ) • Dầm ngang • Dầm dọc phụ LOP PHU : 75MM Ban BTCT DAM BTCT G1 G2 G3 G4 G5 G6 c) d) Các phận công trình cầu (t.theo) • Kết cấu bên – – – – Mố Trụ Móng mố Móng trụ • Đường đầu cầu – – – – MNCN MNTT MNTN 4 Nền đường 10m sau mố (hai bên đầu cầu) Mặt đường Mơ đất ¼ nón Đất đắp trước mố, kè gia cố… 1.3 Các kích thước cầu • Chiều dài tồn cầu L – Khoảng cách từ đuôi mố tới mố • Chiều dài nhịp l – Khoảng cách tim trụ liền kề • Nhịp tính tốn ltt – Khoảng cách tim hai gối kê đầu nhịp L l ltt l0 H MNCN MNTT MNTN hkt Hc 10 Kích thước cụm đầu neo Type E (tao 12.7mm) 660 Kích thước cụm đầu neo Type E (tao 15.2mm) 661 Cấu tạo cụm đầu neo Type E Lực DƯL truyền sang bê tông thông qua đệm neo Nếu cần thiết, đặt thêm thép cuộn lị xo để gia cường cho bê tông chịu nén đầu neo Tấm đệm neo Ống bơm vữa (bằng thép đúc) (Ống ghen) (Đầu neo / Bát neo) (Ống măng sông) (Tao cáp DƯL) (Nêm neo) 662 Kích thước yêu cầu bố trí cụm đầu neo – Khi bố trí cụm đầu neo cần lưu ý điểm sau • Khoảng cách hai mép đệm neo liền kề khơng nhỏ 10mm; • Khoảng cách từ mép đệm neo đến mép dầm không nhỏ giá trị E, với E phụ thuộc số lượng tao bó cáp theo bảng sau: 663 Lưu ý uốn bó cáp DƯL – Khi uốn bó cáp dự ứng lực cần đảm bảo yêu cầu sau: • Bán kính uốn khơng nhỏ giá trị Rmin • Phải bố trí bó cáp đường thẳng tối thiểu Lmin sau mặt đệm neo 664 Khoảng khơng cần thiết cho kích – Cần đảm bảo khơng gian bố trí kích theo quy định bảng sau: 665 9.3 Neo cáp dự ứng lực Freyssinet Ví dụ xét “Neo cáp kiểu C” 666 Neo cáp dự ứng lực Freyssinet (t.theo) 667 Neo cáp dự ứng lực Freyssinet (t.theo) 668 Neo cáp dự ứng lực Freyssinet (t.theo) 669 Neo cáp dự ứng lực Freyssinet (t.theo) 670 9.4 Lưu ý tính Mn tiết diện bán lắp ghép – Xét tiết diện dầm BTCT-DƯL bán lắp ghép • d1, d2, d3 khoảng cách từ thớ tới trọng tâm thép dọc bản, trọng tâm thép DƯL dầm đúc sẵn • hb = chiều dày mặt cầu • c = khoảng cách từ thớ tới trục trung hịa (Thép mặt cầu) (Bê tơng đổ chỗ) hb c (Thép DƯL trên) (Bê tông DƯL) (Thép DƯL dưới) 671 Lưu ý tính Mn tiết diện bán lắp ghép (t.theo) – Bản mặt cầu đổ chỗ BTCT thường nên có cường độ nén 28 ngày f’c1 thấp so với cường độ nén 28 ngày bê tơng dầm DƯL đúc sẵn f’c2 • Do vậy, tính sức kháng uốn danh định Mn tiết diện cần lấy độ lớn khối ứng suất nén quy ước bê tông dầm 0.85 f’c1 0.85 f’c2 672 Lưu ý tính Mn tiết diện bán lắp ghép (t.theo) – Xét biểu đồ biến dạng tiết diện dầm trước thời điểm phá hoại cường độ: • Biến dạng ε1, biến dạng nén cốt thép => ứng suất thép fs1 ứng suất nén Biến dạng ε2 biến dạng kéo lại thép DƯL => ứng suất thép DƯL fs2 ứng suất kéo Ứng suất thép DƯL fs3 ứng suất kéo ε3 biến dạng kéo 673 Lưu ý tính Mn tiết diện bán lắp ghép (t.theo) – Từ biểu đồ ứng suất tính lực tác dụng tiết diện sau: • • • • • Lực nén bê tông bản: C1 = Ac1 x 0.85f’c1 Lực nén bê tông dầm: C2 = Ac2 x 0.85f’c2 Lực nén cốt thép bản: Cs1 = As1 x fs1 Lực kéo thép DƯL trên: Ts2 = As2 x fs2 Lực kéo thép DƯL dưới: Ts3 = As3 x fs3   M   n  d3  Ts  d  Ts  d1  Cs1  hb  C1  dC  C2 C1 c Cs1 hb Ts2 Mn C2 Ts3 674 ... cầu bê tông cốt thép đổ chỗ – Kết cấu bê tông cốt thép sử dụng cho cầu nhịp nhỏ cầu hay cầu dầm với nhịp 22m • Khi kết cấu bê tơng cốt thép ứng suất trước phát triển Việt Nam ứng dụng thiết kế. .. Việt Nam • 1. 6 Phân loại cầu bê tơng cốt thép theo kết cấu • 1. 7 Phân loại cầu bê tông cốt thép theo thi cơng • 1. 8 Một số kỷ lục giới chiều dài nhịp 1. 1 Định nghĩa cơng trình cầu • Cầu cơng trình... vài cầu vịm bê tơng cốt thép tiếng Châu Âu, cầu bê tông cốt thép xem biểu tượng thẩm mỹ 21 Sơ lược lịch sử phát triển (t.theo) Cuối TK 19 18 96 Đầu TK 20 19 30 Cầu BTCT chủ yếu cầu nhịp nhỏ, cầu