Những vấn đề chung về cầu bê tông cốt thép doc

1 Chng I NHNG VN  CHUNG V CU BÊ TÔNG CT THÉP CU BÊ TÔNG – HC PHN 1 S 2 CHNG I NHNG VN  CHUNG V CU BÊ TÔNG CT THÉP 1. Khái nim v kt cu nhp cu bê tông ct thép 2. Tng quan v các dng, các s đ cu bê tông 3. u khuyt đim và phm vi áp dng 4. Vt liu s dng trong cu bê tông 5. Lch s phát trin cu bê tông 6. Xu hng phát trin cu bê tông hin đi Cu bê tông – Chng I 2 S 3 KHÁI NIM CHUNG V KT CU NHP CU BÊ TÔNG 1 Khái nim chung v kt cu nhp cu bê tông23456 1. c đim ca cu bê tông ct thép •Vt liu X Cát, đásn có  hu ht các đa phng X Xi mng là loi vt liu xây dng ph bin X Thép cng đ cao, thép thng chim t l nh -> giá thành thp •  bn và đ cng X m bo mi yêu cu theo các tiêu chun nu thit k hp lý X Có tui th cao, Ít phi duy tu bo dng do bê tông tng đi bn vi môi trng nu thit k kt cu và thành phn vt liu bê tông hp lý. X Chi phí duy tu, bo dng thp so vi kt cu thép • Hình dáng và h thng X D to mi hình dáng do tính linh đng ca bê tông t X To ra các kt cu có hình dáng chu lc hp lý, có kin trúc đp, có hình dáng phc tp do yêu cu s dng (cu cong, cu ch Y ) S 4 KHÁI NIM CHUNG V KT CU NHP CU BÊ TÔNG 1 Khái nim chung v kt cu nhp cu bê tông23456 1. c đim ca cu bê tông ct thép • Tính lin khi X Tính lin khi cao đi vi các kt cu đ ti ch hay lp ghép vi các gii pháp kt cu và cu to thích hp •Trng lng bn thân X Trng lng bn thân ln, đn 60% tnh ti cho kt cu phn trên X Ít rung, n, dao đng trong quá trình khai thác -> Tin nghi khai thác, s dng thng xuyên trong các cu thành ph X Trng lng ln nên khu đ vt không ln nh đi vi nhp cu thép X Chi phí tng do phi làm kt cu nn móng ln hn so vi nhp cu thép. •Vt nt X Thng có các vt nt trong quá trình ch u lc, k c kt cu bê tông dng lc X Thng phi thit k không cho phép nt hoc đ m rng vt nt không quá 0.2mm đi vi kt cu btct thng (tùy theo vùng khí hu) 3 S 5 TNG QUAN V CÁC DNG, CÁC S  CU BÊ TÔNG 1 2: Tng quan v các dng, các s đ cu bê tông 3456 •Theo v trí cu X Cu qua sông, qua sui X Cu vt đng X Cu cn X Cu cao, vt các thung lng, hm núi •Theo ti trng qua cu X Cu đng ôtô X Cu đng thành ph X Cu đng st X Cu đi b X Cu đi chung gia các loi trên • Theo cao đ tng đi mt xe chy vi kt cu chu lc chính X Cu chy trên, cu chy gia, cu chy di S 6 TNG QUAN V CÁC DNG, CÁC S  CU BÊ TÔNG 1 2: Tng quan v các dng, các s đ cu bê tông 3456 •Theo s đ tnh hc trong giai đon khai thác ca kt cu chu lc chính X Cu dm gin đn, cu dm hng, cu dm liên tc X Cu khung, dm đeo kiu kê, kiu cht, khung liên tc, khung chân xiên X Cu dàn bê tông (ít đc s dng) X Cu vòm, cu vòm kt hp vi dàn, dm X Cu dng dây: Dây vng, extradose • Theo hình dng mt ct ngang ca kt cu nhp X Kt cu nhp bn X Kt cu nhp dm có sn, dm bn liên hp X Dng lòng máng liên hp vi bn, Kt cu dng hp •Theo phng pháp thi công kt cu nhp X Phng pháp đ ti ch 4 S 7 TNG QUAN V CÁC DNG, CÁC S  CU BÊ TÔNG 1 2: Tng quan v các dng, các s đ cu bê tông 3456 •Theo phng pháp thi công kt cu nhp X Phng pháp đ ti ch X Phng pháp lp ghép toàn nhp X Phng pháp bán lp ghép • Theo Công ngh thi công đc thù X úc ti ch trên đàgiáo c đnh X úc ti ch trên đàgiáo di đng X úc/ lp ghép theo công ngh hng X úc, lp ghép theo công ngh đy X Mt s phng pháp đc bit khác S 8 U KHUYT iM VÀ PHM VI ÁP DNG 1 2 3.u khuyt đim và phm vi áp dng 456 • u đim ca cu bê tông X Kh nng to hình tt, to ra đc nhiu kt cu vi hình dáng hình hc hp lý, to ra đc nhiu kt cu vi hình dáng hình hc phc tp tha mãn các yêu cu s dng. X Tính bn tng đi cao, chi phí duy tu bo dng thp X Có kh nng đm bo tt c các yêu cu thit k đ ra v ̇ Tính an toàn ̇ Kh nng khai thác: Tính bn, kh n ng t bo v, Kh nng kim tra ̇ Kh nng duy tu ̇ Kh nng thông xe thun tin ̇ Kh nng cung cp các tin ích công cng khác ̇ Tha mãn các yêu cu v bin dng ̇ Kh nng m rng cu trong tng lai X Kh nng thi công X Tính kinh t và Tính m quan 5 S 9 U KHUYT iM VÀ PHM VI ÁP DNG 1 2 3.u khuyt đim và phm vi áp dng 456 •Nhc đim ca cu bê tông X Xut phát t nhng hn ch ca kt cu bê tông và bê tông dng lc X Khó khng ch tính nt ca kt cu bê tông do có nhiu yu tnh hng đn tính nt ca bê tông. X Các đc tính ca vt liu bê tông không n đnh theo thi gian và các yu t khác ca khí hu và môi trng ̇ Tính t bin và co ngót X Vn đ v thi công kt cu bê tông cng có nhng nh c đim ̇ Thi công bê tông đ ti ch có th bnh hng bi thi tit quá nóng hay khi có ma. ̇ Cn có các bin pháp thi công đc thù cho kt cu bê tông là b ván khuôn và vn đ đm bo ván khuôn cng trong quá trình bê tông đông kt X Tính toán thit k phc tp tùy theo đc đim chu lc ca các b phn khác nhau cng nh công ngh thi công khác nhau mà ng s ca kt cu trong quá trình khai thác s  khác đi. S 10 U KHUYT iM VÀ PHM VI ÁP DNG 1 2 3.u khuyt đim và phm vi áp dng 456 •Phm vi áp dng X Tùy theo s đ kt cu đc áp dng, dng kt cu, dng mt ct ngang, loi vt liu bê tông đc s dng mà có phm vi áp dng khác nhau. X Kt cu nhp dm bn bê tông ct thép đúc sn hay đ ti ch ̇ Các nhp t 3-> 6m cho cu ôtô ̇ Các nhp t 2-> 4m cho các cu đng st X Các nhp dm gin đn bê tông ct thép thng ̇ T 6->24m đi vi cu ôtô ̇ T 4->15m đi vi cu đng st X Các nhp gin đn bê tông dng lc: Áp dng hiu qu và hp lý vi các khu đ đn 40m. X Nhp dm hoc khung liên tc bê tông dng lc: Áp dng ph bin  khu đ đn 200m 6 S 11 U KHUYT iM VÀ PHM VI ÁP DNG 1 2 3.u khuyt đim và phm vi áp dng 456 •Phm vi áp dng X Cu vòm bê tông ct thép hay bê tông dng lc: c u tiên s dng ti nhng khu vc vùng núi, cu vt qua thung lng, có đa cht tt. Thng s dng đn nhp 15->30m cho c đst và đng ôtô. Hin nay có th s dng đn nhp 300m nhng ít áp dng vì thi công khó khn. X Cu dng extradose: Thông thng đc s dng đn 250m, là mt dng đin hình ca kt cu dng lc ngoài, là dng trung gian gia cu dm và cu dây vng. X Cu dng treo dây vng: ã vt khu đ đn ~900m tùy loi kt cu dây X C u dng treo dây võng: Hin ti cha đc áp dng do tính bin dng ln S 12 VT LIU S DNG TRONG CU BÊ TÔNG 1 2 3 4. Vt liu s dng trong cu bê tông 5 6 •Bê tông X Thành phn chính là Ct liu mn (cát, bt đá ), ct liu thô (á, si, ) Cht kt dính (xi mng), Ph gia (Ph gia tng tính công tác, tng thi gian ninh kt, gim nc ), Cht b sung mn (đi vi bê tông cng đ cao). Cn phi có thit k chi tit và trn th ti điu kin thi công khi đa bê tông vào công trình X Cng đ chu nén: f ’ c – Là cng đ nén mu th D=150mm, H=300mm  tui 28 ngày trong điu kin bo dng chun. Phm vi áp dng vi các kt cu cu thông thng t 16MPa đn 70MPa X i vi các kt cu bê tông dng lc và bn mt cu thng không s dng bê tông có cng đ di 28MPa. X Bê tông đc chia thành tng cp (A, A(AE), B, B(AE), C, C(AE), P,S). Mi cp đc quy đnh hàm lng X ti thiu (kG/m3), N/X t i đa,  rng, ng kính ngoài ct liu thô, và cng đ ti 28 ngày tui. Vic phân chia cp bê tông nhm mc đa ra các mc đích s dng khác nhau. X Trong thc t thi công, cng đ bê tông là cng đ yêu cu vi xác sut s mu th ln hn so vi cng đ yêu cu là 95%. Do vy, khi thit k cp phi bê tông cn phi ly cng đ th c t ln hn cng đ yêu cu là 1.1->1.15f’c (bôlômây) hay f’cr=f’c+1.3s (AASHTO). Cách ly tr s bình quân cng đ các mu th hin nay cha đc phù hp vì s gây ra xác sut phá hy kt cu ln. 7 S 13 VT LIU S DNG TRONG CU BÊ TÔNG 1 2 3 4. Vt liu s dng trong cu bê tông 5 6 •Các đc tính ca bê tông X H s giãn n nhit: 10.8x10-6 / o C đi vi bê tông có trng lng thông thng. X T bin và co ngót: Là hin tng bê tông thay đi th tích di các tác dng ca ti trng và các yu t môi trng khác. T bin và co ngót ph thuc vào ti trng tác đng, các yu t môi trng nh đ m, nhit đ. Các yu t v kt cu nh t sut mt thoáng, hàm lng vt liu trong thành phn bê tông đc bit là hàm l ng xi mng và t l nc/xi mng X Các yu t liên quan đn tính bn (b mt bao ph, hàm lng xi mng ) X Mô đun đàn hi: X Cng đ chu kéo: X Các loi ph gia đc s dng ph bin 1.5 ' ccc E 0.043y f= ' rc f0.63f= Ph gia hóa do, chm đông ktD Ph gia siêu do ,chm đông ktGPh gia đóng rn nhanhC Ph gia siêu do, gim nc lnFPh gia chm đông ktB Ph gia hóa do, óng rn nhanhEPh gia hóa do gim ncA Tính nngLoi ph giaTính nngLoi ph gia S 14 VT LIU S DNG TRONG CU BÊ TÔNG 1 2 3 4. Vt liu s dng trong cu bê tông 5 6 •Ct thép X Ct thép đc quy đnh theo gii hn chy fy là gii hn đàn hi ca thép. X Có 3 cp thép ch yu là cp Gr40, Gr60, Gr75. Các gii hn chy tng ng là 300, 420, 520 Mpa. Thông thng không s dng thép thng vi cng đ ln hn 520. trng hp thp hn 420 cn đc s chp thun đc bit ca ch đu t. X Các thông s ca thép 520 420300Gii hn chy 690620500Cng đ kéo đt Gr75Gr60Gr40Cp thép •Mô đun đàn hi E s =200,000 Mpa •Các loi đng kính: 9.5; 12.7; 15.9; 19.1; 22.2; 25.4; 28.7; 32.3; 35.8; 43; 57.3 theo ASTM 615 (theo mt s tiêu chun khác, có th đng kính tiêu chun s khác đi) •Các yêu cu khác là đng kính un 180 0 (3.5d-> 5d) và đ dãn dài ti thiu (12- >6%) 8 S 15 VT LIU S DNG TRONG CU BÊ TÔNG 1 2 3 4. Vt liu s dng trong cu bê tông 5 6 •Thép cng đ cao X Thép cng đ cao là thép có kh nng to đc lc nén ln hn tng mt mát ng sut ca kt cu bê tông (>5400 kG/cm 2 ) X Có ba loi chính là thép thanh, thép si tròn trn và thép tao xon 7 si X Vt liu có hai loi chính là thép cng đ cao thông thng và thép có đ t chùng thp 80% fpu103515-362. Thép g 85% fpu103519-351. Thép trnThép thanh 1860 (Gr270) 1725 (Gr250) Cp mác thép 90%f pu 18609.53-15.24 85% f pu 17256.35-15.24Tao thép Gii hn chy (Mpa) Cng đ chu kéo (Mpa) ng kính (mm) Vt liu •Mô đun đàn hi E s =197,000 Mpa •Loi ph bin  VN là 12.7 và 15.24mm, t chùng thp (Gr1860), Các thanh Macaloy S 16 LCH S PHÁT TRIN CU BÊ TÔNG 1 2 3 45.Lch s phát trin cu bê tông 6 •Lch s phát trin cu bê tông ph thuc vào s phát trin ca công ngh vt liu bê tông, thép, thép dng lc và kh nng tính toán thit k ca con ngi X Dng s khai đu tiên là các dng cu vòm bê tông, gch, đáxây vi khu đ đn 30m. Khong 1860s ngi ta bt đu nghiên cu đa ct thép vào trong kt cu bê tông và đã xây dng đc cu vòm vi khu đ 55m ti B (nm 1905) X Nm 1930 ti Pháp đã xây dng đc cu vòm vi khu đ 178m, cungg thi gian đó ngi ta bt đu nghiên cu s dng thép dng lc trong kt cu bê tông. X Nm 1926-1928, Freyssinet phát hin ra phi s dng thép cng đ cao đ vt đc các mt mát dng lc thì kt cu bê tông dng lc mi bt đu xut hin. X Sau chin tranh th gii ln 2, do yêu cu tái thit gây ra s thiu ht st thép làm thúc đy vic s dng kt cu bê tông, bê tông dng lc nên cu bê tông bt đu phát tri n mnh m. X Ngày nay, kt cu bê tông và bê tông dng lc đã phát trin rt mnh m và là kt cu ch yu đc la chn cho các công trình. 9 S 17 XU HNG PHÁT TRIN CU BÊ TÔNG HiN I 1 2 3 45. 6. Xu hng phát trin cu bê tông hin đi • Theo xu hng phát trin v vt liu X Bê tông cng đ cao, Bê tông cng đ cao kt hp vi mt s vt liu khác nh ng thép •Theo xu hng phát trin v kh nng tính toán X Kh nng xác đnh các hiu ng ti đúng mc và phù hp X Kh nng phân tích kt cu chính xác di các hiu ng ti đ đánh giá s làm vic chính xác ca kt cu •Theo xu hng tng tính m quan ca công trình •S dng các kt cu có th vt đc nhng khu đ ln. •Theo xu hng mu hóa, đnh hình hóa đi vi các cu đn gin, không có yêu cu m quan. S 18 CÂU HI 1. Trình bày đc đim và phm vi áp dng ca kt cu nhp cu bê tông? 2. Trình bày v các loi kt cu và vt liu áp dng trong cu bê tông? 1 Chng II CU BN VÀ CU DM CÓ SN BNG BÊ TÔNG CT THÉP ÚC TI CH CU BÊ TÔNG – HC PHN 1 S 2 CHNG II CU BN, CU DM CÓ SN BNG BÊ TÔNG CT THÉP THNG ÚC TI CH 1. Kt cu nhp cu bn 2. Cu to kt cu nhp cu dm có sn bê tông ct thép trên đng st 3. Cu to kt cu nhp cu dm có sn bê tông ct thép trên đng ôtô Cu bê tông – Chng II [...]... k nd n ng l c i n hỡnh C u bờ tụng Ch ng IV S2 1 1 KHI Ni M CHUNG Cỏc ph ng phỏp t o d ng l c 1 Ph ng phỏp c ng tr c B trớ thi t b (hỡnh v ) DUL căng tr ớc bằng cơ học 1 2 6 3 7 5 4 6 4 1- Bộ kẹp di động để giữ chặt các đầu cốt thép 2- Đầu bệ căng 3- Bộ kích thuỷ lực 5- Bộ kẹp định vị điểmuốn cốt thép 4- Cốt thép đ ợc kéo căng 6- Dầmbê tông 7- Thân bệ cố định Trỡnh t thi cụng u nh c i m m b o kh... Bố trí cốt thép trên 1/2 dầm chủ mặt cắt ngang dầm Dầm biên bố trí cốt thép chủ bụng dầm Dầm giữa bản đệm gối cầu chi tiết bản đệm gối 1 2 3 4 5 m t s vớ d S 28 14 5 C u d m bờ tụng c t thộp th 1 2 3 4 M TS V D ng l p ghộp 5 m t s vớ d S 29 15 C U Bấ TễNG H C PH N 1 Ch ng IV C U B N V C U D M B NG Bấ TễNG D NG L C L P GHẫP CH NG IV C U B N, C U D M B NG Bấ TễNG D NG L C L P GHẫP 1 Khỏi ni m chung 2... thi cụng hng lo t trong nh mỏy Khú kh ng khi v n chuy n, thi t b c ng k nh 1 Khỏi ni m chung 2 3 4 5 6 S3 1 KHI Ni M CHUNG Cỏc ph ng phỏp t o d ng l c 1 Ph ng phỏp c ng tr 1 Khỏi ni m chung 2 3 c 4 5 6 S4 2 1 KHI Ni M CHUNG Cỏc ph ng phỏp t o d ng l c 1 Ph ng phỏp c ng tr 1 Khỏi ni m chung 2 c 3 4 5 6 S5 1 KHI Ni M CHUNG Cỏc ph ng phỏp t o d ng l c 1 Ph B trớ thi t b (hỡnh v ) ng phỏp c ng sau Trỡnh... 2.2 - Cầu dầm lắp ghép a - Cầu dầm lắp ghép - bán lắp ghép trên đ ờng ô tô Đặc điểm chung Phân khối dầm: - Dọc; Ngang; hỗn hợp Dầm chủ + Sô l ợng Chiều rộng cầu, Hkt, Tải trọng tác dụng + Khoảng cách: a = (2 - 3.5m) < > Kích th ớc dầm chủ + MCN: I, T, U(super T), Hình hộp Dầm ngang + Vai trò: - Phân bố tải trọng; chống xoắn; Kích dầm + Kích th ớc + Thi công: - Đổ tại chổ; Đúc sẵn cùng dầm chủ Mặt cầu. .. thộp v bờ tụng Thi cụng tr c ti p t i cụng tr cụng v n chuy n Thi t b thi cụng g n nh 1 Khỏi ni m chung 2 3 ng nờn 4 5 6 S6 3 1 KHI Ni M CHUNG Cỏc ph ng phỏp t o d ng l c 1 Ph ng phỏp c ng sau 1 Khỏi ni m chung 2 3 4 5 6 S7 1 KHI Ni M CHUNG Cỏc ph ng phỏp t o d ng l c 2 Ph ng phỏp c ng sau 1 Khỏi ni m chung 2 3 4 5 6 S8 4 2 CC H TH NG THI T B T O D 1 Cỏc h th ng t o d ng l c hi n cú t i Vi t Nam 1... n g a n g c ầ u b B B ó v ỉa Lớp phủ m ặt cầu 1 0 % 1 5% V ữ a liê n k ế t D èm cầu D ầm ngang D ầm chủ a ố n g th o á t n ớ c bc bc hn h hc hc' 1 /2 C ắ t d ọ c c ầ u D ầ m n g a n g g iữ a c ầ u D ầ m n g a n g trê n g ố i bn L /2 = 3 0 -5 0 c m 1 2 3 c u d m cú s n bờ tụng c t thộp trờn ng ụtụ S 12 6 C U D M Cể S N Bấ TễNG C T THẫP TRấN NG ễTễ Bố trí cốt thép trên 1/2 dầm chủ C u t o k t c u nh p... TRấN NG ễTễ Bố trí cốt thép trên 1/2 dầm chủ C u t o k t c u nh p Chi u cao k t c u nh p h/L=1/16->1/20 Kho ng cỏch gi a cỏc s 2m n thụng th ng l mặt cắt ngang dầm Dầm biên bố trí cốt thép chủ bụng dầm Dầm giữa bản đệm gối cầu chi tiết bản đệm gối 1 2 3 c u d m cú s n bờ tụng c t thộp trờn ng ụtụ S 13 7 C U Bấ TễNG H C PH N 1 Ch ng III C U B N V C U D M B NG Bấ TễNG C T THẫP L P GHẫP CH NG III C U... Chuyờn mụn húa ch t o k t c u d m b n Phõn chia h p lý nh hỡnh húa D dng qu n lý ch t l Thi cụng k t c u nh p nhanh h n v thu n ti n h n Nh ng thi cụng do cú i u ki n thi cụng trong cụng x ng c i m chung c a k t c u l p ghộp: Ph thu c vo vi c v n chuy n, v n ng l c c u l p K t c u cú tớnh ton kh i khụng cao 1 C u b n bờ tụng c t thộp l p ghộp 2 3 S3 K T C U NH P C U B N Bấ TễNG C T THẫP L P GHẫP...K T C U NH P C U B N Bấ TễNG C T THẫP TH NG C T I CH 1 Khỏi ni m chung K t c u nh p b n l k t c u c u cú b r ng l n h n t i thi u 4 l n so v i chi u cao c a b n D ng c b n c a k t c u cú th l b n Cỏc d ng c ng h p m cú chi u dy l p ph phớa trờn nh h n 600mm c ng... l p ghộp 3 Nguyờn t c b trớ c t thộp 4 M i n i, liờn k t ngang 5 M t s vớ d c u bờ tụng c t thộp th C u bờ tụng Ch ng l p ghộp ng III S2 1 1 K T C U NH P C U B N Bấ TễNG C T THẫP L P GHẫP 1 Khỏi ni m chung K t c u nh p b n l k t c u c u cú b r ng l n h n t i thi u 4 l n so v i chi u cao c a b n Cỏc d ng c b n c a k t c u nh p b n v t ng th t Thụng th Cỏc m i n i k t c u b n th ng k t c u b n ng . 1 Chng I NHNG VN  CHUNG V CU BÊ TÔNG CT THÉP CU BÊ TÔNG – HC PHN 1 S 2 CHNG I NHNG VN  CHUNG V CU BÊ TÔNG CT THÉP 1. Khái nim v kt cu nhp cu bê tông ct thép 2. Tng quan. gây ra s thiu ht st thép làm thúc đy vic s dng kt cu bê tông, bê tông dng lc nên cu bê tông bt đu phát tri n mnh m. X Ngày nay, kt cu bê tông và bê tông dng lc đã phát. đim ca cu bê tông X Xut phát t nhng hn ch ca kt cu bê tông và bê tông dng lc X Khó khng ch tính nt ca kt cu bê tông do có nhiu yu tnh hng đn tính nt ca bê tông. X Các