Thông tin tài liệu
Chương 5 : NGUYÊN LÝ TÍNH TOÁN CẦU DẦM
BÊ TÔNG CỐT THÉP DỰ ỨNG LỰC
5.1. KHÁI NIỆM CHUNG VỀ DẦM DỰ ỨNG LỰC :
5.1.1 Các phương pháp tạo dự ứng lực trong kết cấu :
Mục đích của việc tạo dự ứng lực (DƯL) nhằm
điều chỉnh trò số ứng suất kéo trong bêtông bằng cách
tạo ra ứng suất nén trước trong nó, nhờ đó mà kiểm soát
được khả năng chống nứt của kết cấu.
Nguyên tắc chung của các biện pháp tạo DƯL là
tìm cách nào đó tạo ra ứng suất kéo trong các cốt thép
cường độ cao rồi sau đó lợi dụng tính dính bám của các
cốt thép đó với bêtông hoặc dùng mấu neo để truyền
DƯL kéo trong cốt thép vào bêtông tạo thành dự ứng lực
nén trong bêtông. Có hai biện pháp cơ bản để tạo DƯL, cả
hai đều đòi hỏi hệ thống thiết bò đồng bộ : bệ căng cáp,
mấu neo, kích, cốt thép cường độ cao, thiết bò phụ trợ và
các bùc công nghệ đồng bộ.
1- Kéo căng cốt thép trước khi đổ bêtông ( kéo trên bệ ) :
Quá trình công nghệ được giới thiệu trên hình 5.1.
Hình 5.1 Sơ đồ bệ cốt thép trước khi đổ bêtông
2- Kéo căng cốt thép sau khi đổ bêtông ( kéo trên bêtông ) :
Hình 5.2 Sơ đồ kéo căng cốt thép sau khi đổ bêtông
Ưu điểm : không cần bệ căng cố đònh và các neo
tạm thời. Các cốt thép cường độ cao có thể đặt thẳng
hay theo bất kỳ đường cong nào tùy theo dự kiến của
người thiết kế nhằm mục đích triệt tiêu ứng suất kéo
trong bêtông. Kích thước, trọng lượng khối lắp ghép
không bò hạn chế do chuyên chở.
Phương pháp này đặc biệt có ý nghóa khi xây dựng
các cầu BTCT DƯL nhòp lớn. Các cốt thép dự ứng lực
có thể được kéo căng vài lần tuỳ theo yêu cầu công
nghệ, cũng có thể tháo ra một số cốt thép dự ứng lực nếu
chúng chỉ là các cốt thép phục vụ thi công. Ở một số cầu,
việc tạo DƯL theo phương ngang cầu n cũng thực
hiên theo phương pháp kéo sau.
Khuyết điểm : không đảm bảo tính dính bám tốt
giữa cốt thép DƯL và bêtông, khó kiểm tra chất lượng
vữa phun giữa ống chứa cốt thép và cốt thép DƯL sau khi
đã kéo căng cốt thép.
3- Sơ lược về BTCT dự ứng lực ngoài :
5.1.2 Các sơ đồ tạo ứng suất trước :
1- Dầm có cốt thép dự ứng được kéo căng trước trên bệ :
5.3 Các sơ đồ đặt cốt thép dự ứng lực
trong dầm kéo căng trước khi đổ bêtông
Hình 5.4 Mặt cắt ngang kết cấu nhòp cầu ôtô dài 33m
Hình 5.5 Bố trí cốt thép dự ứng lực
Hình 5.6 Bố trí cốt thép thường trong dầm
Cần lưu ý rằng, kiểu kết cấu nhòp không có dầm ngang
qua nhiều năm khai thác đã bộc lộ nhiều nhược điểm như :
bò rung, xuất hiện nhiều vết nứt mặt cầu. Theo Tiêu chuẩn
thiết kế mới 22 TCN 272-05, nên có ít nhất ba dầm ngang
trên mỗi nhòp. Hiện nay, kiểu dầm đònh hình này thường
không được áp dụng trong các dự án cầu mới.
2- Dầm có cốt thép dự ứng được kéo căng sau trên bêtông :
Hình 5.7 Bố trí cốt thép dự ứng lực trong dầm I 33m
Hình 5.8 Bố trí cốt thép dự ứng lực dầm T 33m (sử dụng 7 bó 12,7mm)
3- Cốt thép dự ứng lực ngang trong dầm giản đơn :
Hình 5.9 Bố trí cốt thép dự ứng lực ngang cầu
4- Cốt thép thường trong dầm dự ứng lực :
Tương tự nguyên tắc áp dụng cho dầm BTCT thường,
nhưng không có cốt thép chủ và cốt thép xiên thường
( đã có cốt thép DƯL ). Đặc biệt, cần phải có các cốt thép
chòu ứng lực cục bộ, được bố trí ở khu vực đầu dầm
bên dưới các mấu neo.
Thường có các kiểu cầu với mặt cắt liên hợp
bao gồm phần dầm chủ DƯL dạng I hay chữ T được chế tạo
sản xuất trong nhà máy và phần bản đúc bêtông tại
chỗ trên các dầm chủ đó.
Hình 5.12 Mặt cắt
kết cấu nhòp liên hợp
gồm dầm I lắp ghép
và bản đúc bêtông tại chỗ
[...].. .5. 2 VẬT LIỆU VÀ THIẾT BỊ CHO DẦM DƯL : 5. 2.1 Các loại cốt thép dự ứng lực : 1- Sợi đơn cường độ cao : Các sợi cốt thép cường độ cao tròn nhẵn hoặc có gờ đường kính 3÷ 5mm được đặt phân bố đều trong kết cấu nhòp bản DƯL Chúng được kéo căng trước khi đổ b tông Cách bố trí như vậy còn gọi là đặt cốt thép kiểu dây đàn Việc truyền DƯL từ cốt thép vào b tông nhờ lực dính bám đủ lớn mà... vụ truyền lực từ đầu cốt thép DƯL vào b tông để tạo ra DƯL nén trong b tông Có nhiều kiểu mấu neo phù hợp với từng kiểu cốt thép và phù hợp với kiểu kích được dùng 1- Neo quả chám : Trong dầm kéo trước thường dùng các neo ngầm hình quả chám cho các bó sợi song song như hình 5. 16 Neo gồm một lõi thép tròn được hàn vào một tấm ngăn có xẻ rãnh để luồn các sợi cốt thép qua rănh đó Các sợi cốt thép được... kéo căng các cốt thép trên bệ Sau khi cốt thép đã truyền lực nén vào b tông dầm thì Hình 5. 17 Neo hình chóp cụt 3- Neo tổ ong kiểu Nga : Các đầu sợi cốt thép có thể được chèn cho to ra rồi lồng vào các lỗ chờ sẵn trên mấu neo tổ ong Có thể làm neo kiểu liền khối hoặc kiểu lắp ghép cố đònh (H .5. 18) Neo kiểu liền khối dạng hình trụ thép với nhiều lỗ khoan để luồn các sợi cốt thép Trên bề mặt bên trong của... Hình 5. 13 Các loại cốt thép DƯL 4- Thanh cốt thép cường độ cao : Các thanh cốt thép cường độ cao có thể tròn nhẵn hoặc có gờ Để kéo căng chúng cần phải dùng loại kích đặc biệt hoặc dùng phương pháp nhiệt điện Có thể dùng các thanh này làm cốt đai DƯL hoặc cốt thép DƯL ngang cầu để nối các khối dầm lắp ghép với nhau Khi làm cốt đai DƯL, các thanh này cần phải được đặt thẳng ứng hoặc nghiêng góc 75 80o... thể là : - Nút neo thường N : dùng cho loại tao xoắn tiêu chuẩn có đường kính danh đònh d = 12,5mm và d = 15, 2mm - Nút neo cao cấp S : dùng cho loại tao xoắn cao cấp có đường kính d = 12,9mm và d = 15, 7mm, khác với loại thường là có rãnh xoi trên bề mặt để tháo nút neo • Tên hệ thống cáp DƯL được gọi ví dụ như 5- 1 5- 55 hoặc 5S-1 5S -55 và 6-1 6-37 hoặc 6S-37 Giải thích các ký hiệu trên như sau : -... Hình 5. 26 Kích thuộc hệ thống K f) Bố trí mấu neo và cốt thép cục bộ quanh neo : Hình 5. 27 Bố trí mấu neo trên kết cấu Hình 5. 28 Bố trí cốt thép cục bộ quanh neo k) Kích thước của kích và cách hoạt động : Tại Việt Nam cho đến nay thường quen dùng loại kích có cốt thép d = 5mm đi qua bên ngoài và dọc theo thân kích Trong hệ thống K của công ty Freyssinet, các kích đều rỗng lòng để cáp chui qua bên trong... với các nút chêm của nó • Bước 2 : Chuẩn bò kéo căng cốt thép : • Bước 3 : Kéo căng cốt thép : - Bơm dầu kích vào khoảng trống P ( xem hình vẽ ) cho piston di chuyển và kéo căng các tao xoắn của cáp đến mức dự kiến cần thiết - Đối với bộ kích có bộ ngàm giữ cốt thép ở phía trước thì dùng tác động thủy lực để đóng chặt các nút chêm - Đối với loại kích có bộ ngàm giữ cốt thép ở phía sau thì chỉnh các lò... nối cứng, cũng có thể bố trí thêm các sợi cáp DƯL kéo sau theo hướng ngang cầu Hiện nay, đang phát triển nhiều dạng dầm bản DƯL có chiều dài 8÷ 20m, chiều cao bản từ 25 65cm Ví dụ ở Việt Nam có cầu Phố Mới - Lào Cai có chiều dài dầm bản L = 20m, mặt cắt ngang cầu gồm 10 bản, mỗi bản rộng 100cm, chiều cao bản 65cm, Hình 5. 14 Mặt cắt ngang điển hình dầm bản DƯL 15m 5. 2.2 Một số mấu neo kiểu Nga : Mấu... để không bò dính bám với b tông, rồi mới đặt vào trong ván khuôn Một đầu thanh có thể làm sẵn theo dạng mũ bulông, đầu kia có ren răng và bắt ê-cu, có thể dùng các loại kích riêng nhỏ và đặc biệt để kéo căng Đường kính các thanh cốt thép cường độ cao thường từ 5- Cầu bản dự ứng lực : Các cầu bản DƯL nhòp giản đơn thường là dạng lắp ghép từ các khối nguyên dài với mối nối dọc cầu Mỗi khối thường có bề... bản thép Khi ghép các tập lại sẽ tạo ra các lỗ để luồn sợi cốt thép Hình 5. 18 Mấu neo kiểu tổ ong a) Mấu neo kiểu liền khối; b) Mấu neo kiểu lắp ghép 5. 2.3 Kích để kéo căng cốt thép : 1- Kích đơn động kiểu Nga : Sơ đồ kích như hình 5. 19a Xilanh là vỏ kích được tỳ lên đầu dầm BTCT Piston có ngàm 2 để kẹp giữ chặt lấy mấu neo hình cốc Khi bơm dầu vào xilanh, piston dòch sang trái và kéo căng cốt thép .
Chương 5 : NGUYÊN LÝ TÍNH TOÁN CẦU DẦM
BÊ TÔNG CỐT THÉP DỰ ỨNG LỰC
5. 1. KHÁI NIỆM CHUNG VỀ DẦM DỰ ỨNG LỰC :
5. 1.1 Các phương pháp tạo dự ứng lực. cốt thép dự ứng lực dầm T 33m (sử dụng 7 bó 12,7mm)
3- Cốt thép dự ứng lực ngang trong dầm giản đơn :
Hình 5. 9 Bố trí cốt thép dự ứng lực ngang cầu
4- Cốt
Ngày đăng: 10/03/2014, 21:20
Xem thêm: Chương 5 : NGUYÊN LÝ TÍNH TOÁN CẦU DẦM BÊ TÔNG CỐT THÉP DỰ ỨNG LỰC pdf, Chương 5 : NGUYÊN LÝ TÍNH TOÁN CẦU DẦM BÊ TÔNG CỐT THÉP DỰ ỨNG LỰC pdf