chương 3 cầu bản cầu dầm giản đơn bê tông dự ứng lực

Các sơ đồ bố trí CTDƯL trong dầm giản đơn 4.. Ví dụ cấu tạo dầm BTDƯL kéo tr ớc ư 6.. Các ph ơng pháp tạo d L trong dầm giản đơn ƯCác ph ơng pháp tạo d L trong dầm giản đơn Ư 1 Khái niệm

THIẾT KẾ CẦU BÊ TÔNG CỐT THÉP

TS Hồ Xuân Nam

Bộ môn Cầu Hầm, Đại học Giao thông Vận tải

CH ƯƠ NG III:

CH ƯƠ NG III: cầu bản và cầu dầm giản đơn

Bê tông dự ứng lực

1 Khái niệm chung

2 Hệ thống vật t , thiết bị tạo DƯL ư

3 Các sơ đồ bố trí CTDƯL trong dầm giản đơn

4 Cầu bản BTDƯL

5 Ví dụ cấu tạo dầm BTDƯL kéo tr ớc ư

6 Ví dụ cấu tạo dầm BTDƯL kéo sau

7 Khái niệm về DƯL ngang

8 Khái niệm về DƯL ngoài

Cầu bờ tụng cốt thộp – Chương III

Các ph ơng pháp tạo d L trong dầm giản đơn Ư

Các ph ơng pháp tạo d L trong dầm giản đơn Ư

1 Khái niệm chung 2 3 4 5 6 7 8

Tạo ra ứng suất kéo trong cốt thép CĐC rồi lợi dụng tính dính bám của cốt thép với bê tông hoặc dùng mấu neo để truyền ứng lực kéo trong cốt thép vào bê tông tạo lực nén tr ớc trong bê tôngư

Nguyên tắc chung

Kéo căng trên bệ (kéo tr ớc) ư

Kéo căng trên BT (kéo sau)

ph ơng pháp kéo căng tr ớc khi đổ bê tông Ư Ư

ph ơng pháp kéo căng tr ớc khi đổ bê tông Ư Ư

1 Khái niệm chung 2 3 4 5 6 7 8

Ưu điểm

Nh ợc điểm ư

- Hạn chế về kích th ớc và trọng l ợng dầmư

- Đòi hỏi nhiều thiết bị thi công

- Chỉ căng kéo đ ợc theo sơ đồ thẳng hoặc gấp khúc

- Dính bám tốt giữa BT và CT

- Kích th ớc tiết diện có thể nhỏ hơn do không cần đặt ống chứa CTDƯLư

Phạm vi áp dụng

- Thích hợp với điều kiện SX trong nhà máy đảm bảo chất l ợng cao

- Phù hợp với kết cấu bản hoặc dầm giản đơn

- Không cần bệ căng cố định và các neo tạm thời

- Có thể căng CTDƯL theo sơ đồ thẳng hoặc cong

- Có thể áp dụng cho KC đổ tại chỗ

- Kích th ớc, trọng l ợng khối lắp ghép không bị hạn chế do điều kiện chuyên chởư ư

ph ơng pháp kéo căng sau khi đổ bê tông Ư

ph ơng pháp kéo căng sau khi đổ bê tông Ư

1 Khái niệm chung 2 3 4 5 6 7 8

Ưu điểm

Nh ợc điểm ư

- Dính bám giữa BT và CT kém hơn so với ph ơng pháp căng tr ớcư ư

- Khó kiểm tra chất l ợng vữa phun giữa CTDƯL và ống chứa cápư

Phạm vi áp dụng

- Thi công KCN lớn bằng các ph ơng pháp hiện đại (đúc hẫng, đúc đẩy, )ư

- Thi công DƯL ngang và DƯL ngoài

Hệ thống vật t , thiết bị tạo dự ứng lực Ư

1 2 Hệ thống vật t , thiết bị tạo DƯL 2 Hệ thống vật t , thiết bị tạo DƯL ư ư 3 4 5 6 8

Cốt thép DƯL

ống chứa CTDƯL

- Sợi đơn

- Bó sợi song song

- Bó sợi xoắn

- CT thanh CĐC

- Bằng thép hoặc nhựa

- Kích cỡ tuỳ thuộc loại cáp

1 2 Hệ thống vật t , thiết bị tạo DƯL 2 Hệ thống vật t , thiết bị tạo DƯL ư ư 3 4 5 6 8

Neo CTDƯL

Kích kéo căng CTDƯL

- Neo chủ động, neo bị động

- Neo đặt ngoài, neo ngầm

- Kích đơn động

- Kích song động

Hệ thống vật t , thiết bị tạo dự ứng lực Ư

1 2 Hệ thống vật t , thiết bị tạo DƯL 2 Hệ thống vật t , thiết bị tạo DƯL ư ư 3 4 5 6 8

Bộ nối CTDƯL

Bệ căng, kẹp định vị

- Dùng khi thi công theo ph ơng pháp ư

phân đoạn và CTDƯL phải neo ở các

phân đoạn khác nhau trên chiều dài

- Dùng trong ph ơng pháp căng tr ớc

Hệ thống vật t , thiết bị tạo dự ứng lực Ư

Các sơ đồ bố trí CTDƯL trong dầm giản đơn

1 2 3 Các sơ đồ bố trí CTDƯL 4 5 6 7 8

- Chọn lực căng DƯL sao cho ở thớ d ới không xuất hiện ứng suất kéo trong giai đoạn sử dụng

- ở đầu dầm thớ trên xuất hiện ứng suất kéo → có thể đặt thêm CTDƯL ở phía trên

- Có thể làm giảm nh ng không triệt tiêu đ ợc toàn bộ ứng suất kéo chủ ư ư

Bố trí CTDƯL theo sơ đồ thẳng

Các sơ đồ bố trí CTDƯL trong dầm giản đơn

- Nếu bố trí hợp lý có thể không còn xuất hiện ứng suất kéo ở thớ trên và d ới mặt cắt trong giai

đoạn sử dụng

- Có thể kết hợp cả sơ đồ thẳng và cong sao cho không xuất hiện ứng suất kéo và nén lớn

trong dầm

Bố trí CTDƯL theo sơ đồ cong hoặc gãy khúc

- Điều chỉnh ứng suất có hiệu quả hơn

- Tránh tập trung các mấu neo gây tập trung ứng suất ở đầu dầm

Ưu điểm

- Gây ứng suất cục bộ tại chỗ

uốn

- Mất mát do ma sát lớn hơn

- Thi công phức tạp hơn

Nh ợc điểm

1 2 3 Các sơ đồ bố trí CTDƯL 4 5 6 7 8

Cấu tạo khối bản lắp ghép

1 2 3 4 Cầu bản BTDƯL 5 6 7 8

Phân khối bản lắp ghép

- Th ờng phân khối theo chiều ngang, chiều rộng

mỗi khối bản 1,0 ữ 2,0m tuỳ thiết bị cẩu lắp,

vận chuyển Số l ợng bản phụ thuộc vào khổ

cầu

- Mặt cắt bản th ờng có dạng chữ nhật đặc hoặc ư

rỗng, có khoét lõm 2 bên để cấu tạo mối nối

ngang dạng chốt

Chiều cao bản

- Bản nhịp giản đơn: h = 0,03L ≥ 165mm

- Bản nhịp liên tục: h = 0,027L ≥ 165mm

ví dụ Cấu tạo dầm BTDƯL kéo tr ớc Ư

1 2 3 4 5 Ví dụ cấu tạo dầm kéo tr ớc 6 7 8

- Đặt thẳng ở thớ d ới dầmư

- Đặt thẳng có thêm CTDƯL thớ trên dầm

- Đặt thẳng có uốn xiên đoạn đầu dầm

- Đặt thẳng có thêm cốt đai DƯL: giữa dầm

đặt thẳng, 2 đầu dầm đặt nghiêng 75ữ80Ģ

Các sơ đồ đặt CTDƯL

Bố trí CT th ờng ư

CÊu t¹o dÇm cã CTD¦L kÐo sau

1 2 3 4 5 6 VÝ dô cÊu t¹o dÇm kÐo sau 7 8

Mối nối trong dầm bTdƯL kéo sau

1 Bản thép chờ đặt nghiêng

2 Bản thép hàn nối

4 Bản thép neo

5 Cốt thép

6 Đ ờng ống để luồn CTDƯL ngang

1 2 3 4 5 6 Ví dụ cấu tạo dầm kéo sau 7 8

Kết cấu nhịp mặt cắt liên hợp

Đặc điểm

- Khi cần giảm trọng l ợng khối lắp ghép để

thuận tiện chuyên chở

- Dùng trong cầu chéo hoặc cầu cong

Phạm vi áp dụng

- Dầm chủ dạng bản, chữ I

hoặc ⊥ chế tạo trong nhà

máy, các cốt đai đ ợc làm nhô

cao để làm neo liên kết với

phần bản đúc tại chỗ

- Kích th ớc, trọng l ợng mỗi ư

khối lắp ghép không lớn nên

có thể dùng cần cẩu thông

th ờng để lắp đặt ư

- Có thể làm mối nối bằng cốt

thép chờ, bản thép chờ hàn,

dùng cốt thép DƯL hoặc bu

lông c ờng độ cao

- Có thể dùng các dầm chủ làm

đà giáo đỡ ván khuôn đổ bê

tông bản mặt cầu

1 2 3 4 5 6 Ví dụ cấu tạo dầm kéo sau 7 8

Khái niệm về dự ứng lực ngang

1 2 3 4 5 6 7 Khái niệm về DƯL ngang 8

- Dùng để nối ghép các khối dầm với nhau hoặc

tăng c ờng cho bản mặt cầu khi nhịp bản quá ư

lớn (> 4,5m)

- Đ ợc kéo căng sau trong các ống đặt sẵn trong

s ờn dầm ngang hoặc trong bản mặt cầuư

- Th ờng sử dụng CT thanh CĐC hoặc bó xoắn 7

sợi

- Các bó CTDƯL đ ợc bố trí bên ngoài tiết diện

bê tông

- CTDƯL đ ợc luồn vào ống thép hoặc nhựa và

đ ợc bơm đầy vữa xi măng hoặc mỡ công

nghiệp để chống rỉ

- CTDƯL đ ợc neo vào các ụ neo truyền lực ư

đ ợc đúc liền hoặc áp chặt vào khối bê tông ư

bằng bu lông CĐC và keo dán

- Khi cần bố trí CTDƯL theo đ ờng gấp khúc

cần bố trí các ụ chuyển h ớng

Khái niệm về dự ứng lực ngoài

1 2 3 4 5 6 7 8 Khái niệm về DƯL ngoài

Khái niệm về dự ứng lực ngoài

Phạm vi áp dụng

- Khi không bố trí đ ợc đủ CTDƯL ư

trong mặt cắt bê tông

- Khi sửa chữa, tăng c ờng cầu cũư

- Khi cần bố trí CTDƯL tạm thời

phục vụ thi công

1 2 3 4 5 6 7 8 Khái niệm về DƯL ngoài