DỀ CƯƠNG ON tập cầu BE TONG cốt THEP 1

ĐỀ CƯƠNG ÔN TẬP CẦU BÊ TÔNG CỐT THÉP CÂU 1:Trình bày loại cốt thép thường dầm chủ(Vẽ Hình) Cốt thép chủ Cốt thép xiên Cốt thép đai Cốt thép dọc phụ CT mặt cầu CT dọc biên dầm CT chịu lực cục A Nguyên tắc chung bố trí cốt thép - phát huy tối đa khả chịu lực cốt thép,cốt thép phải đặt vùng chịu kéo + Tăng cường khẳ chịu nén bê tông + Hạn chế nở ngang bê tông + Hạn chế co ngót +Cốt thép đặt xa trục trung hịa tốt - khơng cản trở việc đổ bê tơng :a ≥ ≥ cm 1,5d (đường kính thép chủ) chịu ứng suất kéo phía dầm a cốt thép chủ tác dụng:cốt thép chủ chịu kéo đặt phần sườn dầm chủ + Ft phụ thuộc tính tốn chịu Mmax ÷ - + đảm bảo mặt diện tích Ft=(3 10)%Fm/c đường kính cốt thép: ∅ nhỏ =>ct nhiều=>dính bán tốt ∅ lớn =>ct ít=>dính bám hơn=>gia cường khó =>tăng khả chống nứt,sử dụng ct có gờ b Cốt thép đai - phối hợp với ct khác tạo thành khung ct hoàn chỉnh - phối hợp với ct nghiêng va bê tông đẻ chịu lực cắt cấu tạo:+Ct thép trơn có gờ : ∅ 8-14 cách bố trí: phụ thuộc vào lực cắt,thơng thường ct đai đầu dầm thường dài (l/4) + Ud + Ud ≥ ≥ 30cm 8-12 cm Các đoạn khác ct đai - - ≥ 50cm Ud = 20-25 cm b Cốt thép xiên: Thường cốt thếp chủ uốn để phù hợp với biểu đồ bao M Q Nó đảm bảo cường độ theo mơ men lực cắt mặt cắt xiên Tăng cường khả chống nứt tác dụng ứng suất dầm chủ Bố trí góc uốn xiên từ 30-60 so với phương trục thép chủ, thông thường uốn xiên goc 45 Do biểu đồ bao mơ men giảm độ lớn phía cuối dầm nên ta uốn 1/2-1/3 số cốt thép chủ thành cốt xiên Chống vết nứt co ngót bê tơng c CT dọc phụ: Để giảm độ rộng vết nứt co ngót phân bố chúng dọc dầm cần phải đặt ct dọc phụ toàn chiều dài khu vực chịu kéo dầm tận sát đáy cánh Trong phạn vi h/3 chiều cao phía dầm bố trí thép dọc phụ phi 8-14,cách 10-12d Phạm vi chiều cao lại đặt thép phi 6-10 mm Tổng diện tích MCN ct dọc phụ là: F=(0.3%-0.4%)b.ho Ct dọc phụ nên đặt chộ có ứng suất cục tải tập trung ứng suất kéo chỗ mà tính tốn thường ko xét đến dk d CT thép chịu lực cục Trên khu vực chịu ứng lực nén cục cần phòng ngừa nứt tăng biến dạng nở ngang bị nén mạnh theo phương=>sinh ứng suất kéo =>dặt lưới cốt thép,các lưới dạng lò xo - - Dùng ct phi 8-10 hàn thành lưới với ô 10*10,dặt thành 2-3 tầng chỗ đặt thớt thớ dầm e Ct dọc biên dầm Khi biên chịu kéo mặt dầm có dạng đường gấp khúc hay đường cong gãy ứng kéo ct gây hợp lực hướng biên cấu kiện, lực gây phá hoại lớp bê tơng bảo vệ =>cần bố trí cốt thép dọc biên dầm Thường dùng ct có gờ phi 10-16 Đặt cách từ 10-12d dọc theo biên dầm f Ct mặt cầu Ct chủ thường đặt theo phương chịu lực chính,đặt theo phương ngang phương dọc cầu + dùng thép phi 10-16,khoảng cách a=10-15 cm Ct cấu tạo :đặt vương góc với ct chịu lực + dùng thép phi 8-12,khoảng cách a=15-20 cm CÂU 2: Cấu tạo mối nối khối lắp ghép ( Mối nối mặt cầu, mối nối dầm ngang)? a b c mối nối hn - mối nối khô : vị trí tiếp giáp dầm ngang hai khối phần vỡ góc d−ới s−ờn dầm có đặt thép từ lúc đổ bê tông, sau lắp đặt ng−ời ta dùng thép hỡn liên kết dầm ngang hai khối lắp ghép lại với mối nối nỡy thực dầm ngang nên mặt cầu lỡm việc theo sơ đồ mút thừa mối nối đổ bê tông - mối nối −ớt: chế tạo cánh dầm để cốt chờ sau lắp dầm đặt thêm cốt dọc, ghép ván khuôn vỡ đổ bê tông chiều rộng mối nối không nhỏ 20- 30cm để giảm trọng l−ợng dầm chiều rộng mối nối lấy đến 60-80cm mối nối đổ bê tông nối vỡ nối dầm ngang ngoỡi việc nối nh− trên, dầm ngang đ−ợc đúc sẵn phần vỡ để cốt chờ sau hỡn nối cốt thép vỡ đổ bê tông ngoỡi liên kết dầm chủ thực dầm ngang đ−ợc đổ bê tông chỗ, vị trí dầm ngang có cốt chờ để liên kết dầm chủ với dầm ngang đ−ợc tốt hợp, trờng hợp nỡy lỡm việc theo sơ đồ kê hai cạnh bốn cạnh CÂU 3: Phân tích sơ đồ bố trí cốt thép dự ưng lực ( sơ đồ dặt thẳng sơ đồ đặt cong gấp khúc)? Hiên thường sử dụng sơ đồ nào? Bố trí cốt thép dự ứng lực theo sơ đồ thẳng: -Chọn căng dự ứng lực cho thớ xuất ứng suát kéo giai đoạn sử dụng -Ở đầu dầm phía xuất ứng suất kéo đặt thêm cốt thép dự ứng lực phía -Có thẻ làm giảm ko triệt tiêu toàn ứng suát kéo chủ Để triệt tiêu ứng suất kéo thớ mặt cắt dầm dùng cốt thép dự ứng lực đặt thẳng dọc phía dầm.trong mặt cắt dầm xuất dự ứng lực nén N d mô men âm Md =-Nd.e Chúng gây thớ dầm thớ mặt cắt dầm ứng suất sau: σ dduoi = N d N d × e duoi + y F I σ dtren = N d N d × e tren + y F I Trong đó:F I diện tích momen quán tính mặt cắt ydưới ytrên :khoảng cách từ trục quán tính trung mặt cắt đến thớ thớ mặt cắt Tải trọng khai thác (tĩnh tải hoạt tải)sẽ gây momen dương ứng suất kéo thớ σ σ ứng suất nén thớ tren Ứng suất kéo nguy hiểm momen dương lớn Mmax tạo thớ Điều kiện để ko có ứng uất kéo thớ mặt cắt dầm là: σ oduoi + Nd Nd × e + yduoi = σ oduoi + σ dduoi ≥ F I Trong đó: σ σ oduoi σ dduoi , , -ứng suất thớ tổng cộng,do tải trọng khai thác dự ứng lực gây ra(ứng suất nén lấy dấu dương(+),ứng suất kéo lấy dấu âm(-) Các biểu đồ ứng suất thớ tren thớ dầm giản đơncó cốt thép dự ứng lực thẳng dấu,dấu (+) nén ,dấu(-) kéo Thông thường phỉa chọn trị số Nd cho thớ ko xuất ứng suất kéo tổng σ cộng.Biểu đồ ứng suất thay đổi từ khó khăn việc vận chuyển đến cơng trường • kết cấu nhịp căng bệ sử dụng tao thép dùng cho nhịp từ 12-30m (+) phương pháp kéo cốt thép sau đổ bê tông (phương pháp căng sau - căng bê tơng) • ngun tắc: + chế tạo dầm bê tông, đổ bê tông dầm tạo trước dầm lỗ, rãnh (thẳng, cong), vị trí đặt cốt thép cách: - đặt vìo bên dầm ống thép trịn có hình dạng kích thước rãnh cốt thép, bê tơng đơng cứng tiến hình xoay ống, bê tơng đông cứng rút ống thép - dùng ống cao su bơm căng hơi, cứng có lõi rỗng, bê tông đông cứng dùng tời kéo - đặt sẵn ống thép có gân (ống gen) để lại bê tông + bê tơng đủ cường độ luồn bó thép vìo rãnh rỗng dầm + để truyền lực nén lên bê tơng: dùng kích thuỷ lực để kéo căng bó thép (chân kích đặt trực tiếp lên dầu dầm) đến đạt u cầu tính tốn => tiến hình cố định neo ngi, xả kích toìn lực cốt thép ứng suất trước truyền lên dầm thông qua neo + dùng bơm cao áp bơm vữa vìo rãnh để liên kết cốt thép bê tơng dầm, neo ngi bơm lấp vữa bê tông để chống gỉ • ưu: + khơng tốn vật liệu lìm bệ kéo, lìm việc nơi chỗ khơng phải vận chuyển xa + giảm bớt ứng suất từ biến • nhược: + liên kết thép bê tông so với phương pháp căng trước giáo trình cầu btct 53 + căng kéo có phần phức tạp hơn, kích bó hai bó dẫn đến gây mát ứng suất cốt thép • sử dụng nhiều đặc biệt cho cầu nhịp lớn: liên tục, mút thừa khung câu 5: phân tích cấu tạo ưu nhược điểm phạm vi áp dụng dạng mặt cắt ngang kết cấu nhịp cầu dầm btct nhịp giản đơn lắp ghộp kết cấu nhịp cầu dầm giản đơn lắp ghép a,khái niệm: kết cấu nhịp chia thình khối, khối nìy đúc trước nhì máy bãi đúc cơng trường sau vận chuyển, lao lắp cấu kiện liên kết lại mối nối • ưu: + tập trung chế tạo nhì máy, cơng xưởng ặ áp dụng biện pháp giới hoá => chất lượng tốt, suất cao + thi công nhanh, giảm khối lượng thi công công trường + tiết kiệm vật liệu lìm ván khn + khơng phải lìm giìn giáo • nhược + phải có phương tiện vận chuyển lao lắp + nhiều mối nối cấu tạo thi công phức tạp, chịu lực bất lợi + tính lìm việc khơng gian so với tn khối • phạm vi sử dụng: sử dụng rộng rãi cho nhịp nhỏ, nhịp trung bình b, phân loại (các sơ đồ mặt cắt ngang) nhận xét dạng chữ ii : ưu: + có độ cứng chống xoắn tốt + ổn định lao lắp, vận chuyển nhược: + chế tạo khó khăn phức tạp (các góc, cạnh, cốt thép dìy) + chiều dìi nhịp lớn => tốn vật liệu nhận xét dạng chữ t : sử dụng rộng rãi có dầm ngang: tăng cường độ cứng theo phương ngang, tạo nên lìm việc khơng gian kết cấu nhịp tốt, độ cứng chống xoắn tốt, tăng cường chịu lực mặt cầu nhược: thi cơng phức tạp, khó chuẩn hố câu 6: trình bày cụng nghệ thi công áp dụng cho cầu btct dul nhịp lớn phương pháp thi cơng chính: + thi cơng giìn giáo cố định: lì công nghệ cổ điển sử dụng từ ngìy xây dựng cầu btct, nước phát triển điều kiện thích hợp nhiều cơng trình xây dựng giìn giáo cố định việc xây dựng đảm bảo chất lượng tốt, thi cơng an tn, kết cấu nhịp chịu lực theo sơ đồ nhất, nên sử dụng vật liệu hợp lý đặc biệt năm gần nhiều loại giìn giáo vạn với kết cấu đa dạng, dễ tháo lắp, trọng lượng nhẹ đưa vìo sử dụng tạo điều kiện cho việc thi cơng cơng trình khơng bị ảnh hưởng thơng thương cầu kết cấu trụ khơng q cao, điều kiện địa chất tốt nhiều trường hợp cấu tạo kết cấu nhịp điều kiện thực tế tiến hình thi cơng phân đoạn giìn giáo cố định, nội lực trường hợp nìy phụ thuộc vìo trình tự thi cơng + thi cơng giìn giáo di động (moveable scaffolding system - mss): để khai thác ưu điểm việc thi cơng giìn giáo khắc phục việc xây dựng trụ tạm tốn kém, người ta sử dụng giìn giáo di động gồm hệ dầm thép có chân kê trụ phần dầm xây dựng trước giìn giáo nìy có hệ thống quang treo để treo ván khuôn đổ bê tơng đoạn dìi có nhịp lớn nhịp với cơng nghệ nìy thi cơng sơ đồ kết cấu nìo với tiết diện lì hình hộp dầm có sườn sau đoạn dầm vừa đúc đạt cường độ người ta cho giìn giáo di chuyển phía trước để thi cồng đoạn cầu cong giìn giáo bố trí khớp quay để tạo độ cong cơng nghệ nìy có đầy đủ ưu điểm cơng nghệ thi cơng giìn giáo cố định khơng phải lìm chống nên sử dụng cho cầu cao cầu qua sơng thơng thuyền nhược điểm cơng nghệ lì thiết bị có tính chun dùng nên thích hợp cho nhiều cầu sử dụng phát huy hết khả giìn giáo, thi cơng cao, mặt hạn chế địi hỏi đội ngũ kỹ sư cơng nhân lình nghề phải đặc biệt quan tâm đến an tn thi cơng phương pháp nìy phân lìm dạng: đì giáo nằm phía kết cấu nhịp (overhead mms) , đì giáo nằm phía kết cấu nhịp (underslung-mss) bước 1: thi công nhịp biên căng cáp ứng suất trước sườn bước 2: thi cơng cánh t căng cáp ứng suất trước sườn bước 3: thi công phần nhịp căng cáp ứng suất trước bước 4: thi cơng cáp ứng suất trước căng ngi bước 5: hn thình + thi cơng phương pháp hẫng (pp hẫng cân bằng): nguyên lý phương pháp thi cơng hẫng lì kết cấu nhịp đúc hay lắp từ trụ đối xứng hai bên, đến nhịp kết cấu nìy nối lại với cách đổ bê tông chỗ (dầm liên tục hay khung), lắp vìo đoạn dầm treo (khung dầm tĩnh định), lắp vìo khớp nối (cầu khung dầm có khớp) kết cấu nhịp phân đốt, lì đúc chỗ ván khuôn di động hặc lắp đốt đúc sẵn thi công kết cấu nhịp chịu lực theo sơ đồ mút thừa nên tiết diện có mơ men âm cốt thép bố trí phía đúc hay lắp đến đâu căng cốt thép đến ưu điểm phương pháp nìy lì dùng giìn giáo, kết cấu nhịp có nhiều sơ đồ với tiết diện có chiều cao thay đổi phù hợp với sơ đồ chịu lực thi công khai thác sử dụng vật liệu cách hợp lý nên xây dựng nhịp dìi + thi cơng phương pháp đẩy: ngun lý cơng nghệ nìy lì kết cấu nhịp đúc lắp đoạn (thường lì nhịp) liên tiếp đường đầu cầu, sau dùng kích đẩy dầm trượt bìn trượt để đưa dầm vị trí cơng việc đúc (lắp) đẩy tiến hình đợt liên tiếp để đẩ kết cấu nhịp có chiều dìi lớn ưu điểm phương pháp nìy lì cơng việc thi cơng tiến hình đường đầu cầu nên chất lượng đảm bảo tương đối an toìn, việc tổ chức quản lý dễ dìng trình đúc (lắp) đẩy lặp lặp lại theo chu trình khơng thay đổi nhược điểm lì kết cấu nhịp phải có chiều cao khơng thay đổi, nên việc sử dụng vật liệu không hợp lý chiều dìi nhịp khơng lớn (thơng thường dùng phạm vi 40-80m hiệu lì nhịp khoảng 40-60m) trình thi công mô men thường xuyên đổi dấu, nội lực thi cơng khác so với khai thác thường phải bố trí cốt thép ust tạm thời => tốn kém, việc thi cơng phải đảm bảo xác, thiết bị phải hoạt động nhịp nhìng địi hỏi kỹ sư cơng nhân phải lình nghề + thi công chở nổi: kết cấu nhịp đúc bờ thình đoạn dìi sau đưa lên hệ chở cách đẩy ngang dọc, dùng hệ thống trở đưa vị trí hạ xuống mố trụ sau đổ bê tơng dùng mối nối khô nối kết cấu lại rút hệ thống chở khỏi vị trí cầu phương pháp nìy phải dùng nhiều hệ thống phụ bờ hệ thống chở nổi, thi công chịu ảnh hưởng nước lên xuống, chịu ảnh hưởng nước chảy, sóng nên việc nối đốt trở lên phức tạp khó khăn kết cấu bê tơng nặng nên hệ thống phao đồ sộ (ở liên xô cũ cầu qua sông nêva đoạn kết cấu nhịp nặng 4800t phải dùng hai trụ trụ gồm 90 phao kc) phương pháp nìy thi cơng phức tạp phải thận trọng để đảm bảo an toìn đồng thời lại cản trở dịng sơng ảnh hưởng thơng thương đường thuỷ có nhiều nhược điểm nên rấy sử dụng kết cấu siêu tĩnh, nội lực tiết diện hình thình liên quan chặt chẽ với trình thi cơng, việc tính tốn kết cấu cầu nhịp phải xem xét đến công nghệ thi công chúng câu 7: trỡnh bày hệ thống sơ đồ cầu cầu dầm liờn tục, cầu khung btct dul? a, cầu dầm liên tục: -trường hợp đổ chỗ theo quan điểm phân bố mô men uốn kết cấu: + cầu nhịp: chiều dìi nhịp biên l2 = (0,75ữ0,8)l1 (jacques mathivatvii), l2 = (0,8ữ0,9)l1 (nazarenkoviii) + cầu nhịp: l3: l2: l1 = 0,65 : 0,9 : 1,00 (nazarenko) -trường hợp cầu thi công theo công nghệ đúc hẫng với sơ đồ nhịp: - nhịp biên có chiều cao khơng thay đổi: + l2 = 0,75l1=(l1+l3)/2; l3=2l2-l1 = 0,5l1; l4=(0,62-0,65)l3; + l1 – chiều dìi nhịp (có thể có nhiều nhịp chính); + l2 chiều dìi nhịp chuyển tiếp; + l3 chiều dìi nhịp có chiều cao khơng đổi; + l4: chiều dìi nhịp sát mố - tất nhịp có chiều cao thay đổi: + l2 = (0,65-0,7)l1 tỷ lệ chiều cao chiều dìi nhịp: + chiều cao trụ: h = (1/15-1/20)l1; tốt (1/17-1/18)l; + chiều cao dầm nhịp: h =(1/30-1/40)l1; chí theo jacques mathivat tỷ số nìy giảm đến (1/60)l1 ; tốt (1/36)l1; không nhỏ 2m để đảm bảo việc thi cơng dễ dìng, thuận tiện cho cơng tác tu bảo dưỡng + chiều cao dầm mố (1/22ữ1/33), tốt 1/27 2m + tiết diện có chiều cao khơng đổi thi cơng bằng: đúc đẩy h/l = (1/15-1/17)- tốt 1/16; đúc hẫng: h/l = (1/17-1/20); tốt nhất: 1/18 ưu điểm: + mô men nhỏ so với dầm giản đơn nhịp =>vượt nhịp lớn + độ cứng lớn => độ võng nhỏ hơn, vượt nhịp lớn, trụ, nước tốt, phù hợp với sơng có cấp thơng thuyền lớn 10 + trụ có gối => trụ chịu lực tâm ặ trụ nhỏ + khe biến dạng, phạm vi dầm liên tục đường đìn hồi khơng gãy khúc =>xe chạy êm thuận nhược điểm: + dễ có ứng suất phụ lún trụ, mố không đều, thay đổi nhiệt độ, co ngót, từ biến bê tông => ứng dụng nơi địa chất tốt + cấu tạo phức tạp + thi cơng khó khăn phạm vi áp dụng: 60-150 (200m, 300m) b, cầu khung, kết cấu nhịp trụ liên kết cứng với nhau, kết cấu nhịp trụ đồng thời lìm việc chịu uốn phát sinh mơ men uốn mặt cắt ngang trụ cầu lìm giảm độ lớn mô men dương kết cấu nhịp, nhờ cầu khung so với cầu dầm giảm chiều cao xây dựng, giảm khối lượng bt kết cấu nhịp trụ cầu khung lìm việc chịu nén chịu uốn ặ yêu cầu cốt thép chịu lực ặ việc xây dựng chúng lì phức tạp so với trụ nặng trụ btct cầu dầm cầu btct đường tơ, áp dụng dạng sau: cầu khung trụ nhẹ đặc trưng lì chiều dìy trụ (dọc theo nhịp) khơng lớn lìm việc hợp lý chúng cơng trình, cần thiết đảm bảo hình dáng đẹp + cầu nhịp không khớp với trụ nhẹ : h/l =(1/15-1/20); chiều rộng trụ theo mặt (1/10-1/15)h, phạm vi áp dụng 30-40m; liên kết trụ bệ móng lì khớp: h/l =(1/15-1/20); chiều rộng trụ theo mặt phía (1/22)h trụ, phía (1/10-1/15)htrụ; phạm vi áp dụng 20-30m; + cầu nhịp kiểu cổng khơng khớp có khớp: h/l =(1/20-1/22); chiều rộng trụ theo mặt (1/5-1/10)htrụ; phạm vi áp dụng 10-25m; + cầu nhiều nhịp khơng khớp với trụ nhẹ, chiều dìi liên khơng lớn 50-70m hình 1-7 e thể cầu khung trụ nhẹ liên kết khớp với bệ có dầm treo theo nazarenko cầu không ứng suất trước h/l=(1/14-1/35) phụ thuộc vìo sơ đồ tĩnh học, tải trọng, mác bê tơng, chiều rộng trụ b =(1/10 – 1/15)h t;ht - chiều cao trụ phạm vi áp dụng l=10-30m cầu khung btctust : h/l = (1/30-1/50) chí (1/50-1/68); lđ= (0,3- 0,4)l chí (1/21/5)l; l = (60-140)m; h=(1/15-1/20)l; theo số tìi liệu nước cơng nghiệp cầu hệ khung khớp có chiều cao thay đổi thi công phương pháp đúc hẫng: trụ hp/l1=(1/15-1/20) tốt (1/17); mố: h/l=(1/27-1/35) tốt 1/30 ư1,7m; nhịp h/l=(1/40-1/60) tốt 1/49 (hoặc=(1/3)hp)vì ư1,5m nhận xét: 11 ưu điểm: cầu khung có độ cứng lớn => độ võng nhỏ => vượt nhịp lớn nhược điểm: + cấu tạo, thi công phức tạp + kết cấu siêu tĩnh => dễ phát sinh nội lực phụ ảnh hưởng khác 12 ... nghiệp cầu hệ khung khớp có chiều cao thay đổi thi cơng phương pháp đúc hẫng: trụ hp/l1= (1/ 15 -1/ 20) tốt (1/ 17); mố: h/l= (1/ 27 -1/ 35) tốt 1/ 30 ? ?1, 7m; nhịp h/l= (1/ 40 -1/ 60) tốt 1/ 49 (hoặc= (1/ 3)hp)vì ? ?1, 5m... : h/l = (1/ 15 -1/ 20); chiều rộng trụ theo mặt (1/ 10 -1/ 15)h, phạm vi áp dụng 30-40m; liên kết trụ bệ móng lì khớp: h/l = (1/ 15 -1/ 20); chiều rộng trụ theo mặt phía (1/ 22)h trụ, phía (1/ 10 -1/ 15)htrụ;... rộng trụ b = (1/ 10 – 1/ 15)h t;ht - chiều cao trụ phạm vi áp dụng l =10 -30m cầu khung btctust : h/l = (1/ 30 -1/ 50) chí (1/ 50 -1/ 68); lđ= (0,3- 0,4)l chí (1/ 21/ 5)l; l = (60 -14 0)m; h= (1/ 15 -1/ 20)l; theo