Thông tin tài liệu
CẦU BÊ TÔNG CỐT THÉP TĨM TẮT BÀI GIẢNG Chương 1 : KHÁI NIỆM CHUNG VỀ CẦU BTCT. Chương 2 : CẦU BẢN BÊ TÔNG CỐT THÉP ( BTCT ). Chương 3 : NGUYÊN LÝ CẤU TẠO CẦU DẦM BTCT. Chương 4 : THIẾT KẾ CẦU DẦM BTCT NHỊP GIẢN ĐƠN. Chương 5 : THIẾT KẾ CẦU DẦM BTCT DỰ ỨNG LỰC. Chương 6 : CẦU DẦM VÀ KHUNG LIÊN TỤC. Chương 7 : GỐI CẦU BÊ TÔNG CỐT THÉP. TS. NGUYỄN THỐNG NHẤT Mobile : 0909451119 Email : nthongnhat@yahoo.com.vn • Tóm tắt bài giảng " Thiết kế Cầu bêtông cốt thép " được biên soạn theo đề cương môn học cùng tên dành cho chuyên ngành đào tạo kỹ sư Xây dựng cầu đường của Khoa Kỹ thuật Công trình, Trường Đại học Tôn Đức Thắng. • Tóm tắt bài giảng sử dụng Giáo trình của tác giả GS.TS Nguyễn Viết Trung và PGS.TS Lê Thò Bích Thủy đã được chỉnh sửa và hiệu chỉnh. • Giáo trình giảng dạy theo Tiêu chuẩn thiết kế mới 22 TCN 272 - 05, do Bộ Giao thông vận tải ban hành và áp dụng từ tháng 6/2005. Tiêu chuẩn này thay thế cho Quy trình 22 TCN 18 - 79 và Tiêu chuẩn thiết kế cầu 22 TCN 272 -01 để thiết kế tất cả các cầu đường ô tô trong cả nước. • Môn học được thực hiện qua 45 tiết lý thuyết và 15 tiết thực hành bài tập ví dụ. Chương 1 : KHÁI NIỆM CHUNG VỀ CẦU BÊ TÔNG CỐT THÉP 1.1 Lòch sử phát triển cầu BTCT, ý nghóa và phương hướng phát triển cầu BTCT ở Việt Nam. 1.2 Phân loại và cấu tạo cầu BTCT. 1.3 Vật liệu xây dựng cầu BTCT. 1.4 Nguyên lý thiết kế cầu bê tông cốt thép. 1.5 Tải trọng thiết kế cầu. 1.1 Lòch sử phát triển cầu BTCT, ý nghóa và phương hướng phát triển cầu BTCT ở Việt Nam : • Chiều dài cầu : L < 25m : cầu loại nhỏ L = 25÷ 100m : cầu loại trung L > 100m : cầu loại lớn Chiều dài nhòp l > 30m cũng xếp vào loại cầu lớn. • Cầu bê tông cốt thép là cầu bê tông cốt thép thường hay bê tông cốt thép dự ứng lực, có thể được xây dựng theo các công nghệ đúc bê tông tại chỗ hoặc chế tạo sẵn - lắp ghép khác nhau. !""#$%&'""( )" Có thể chia quá trình phát triển thành các giai đoạn ứng với các giai đoạn của lòch sử : • "*+, //012"23 - Hệ thống nhòp bản, dầm giản đơn, dầm hẫng, vòm thường với nhòp 2 ÷ 20m. - Ở miền Bắc hầu hết cầu BTCT do Pháp xây dựng bò phá hoại do bom Mỹ. • " *+4/012,2356789:;0687 Rất ít cầu được xây dựng mới. • "*+,.6879:6<8 Nước ta bò chia làm hai miền và sự phát triển đi theo hai hướng khác nhau : - Ở miền Bắc : Cầu Thăng Long ( xây dựng 10 năm ). - Ở miền Nam : Cầu BTCT dự ứng lực theo tiêu chuẩn Mỹ AASHTO đã được sản xuất và lắp ghép rộng rãi trên các tuyến đường, khẩu độ nhòp dầm xấp xỉ là 12- 18- 25m. • "*+6<89:638 Đất nước đã thống nhất, Liên Xô còn và Mỹ đang phong tỏa kinh tế đối với ta. - Miền Bắc, các trung tâm chế tạo dầm dự ứng lực nhòp đến 33m ở Hà Nội, Vinh. - Miền Nam sản xuất dầm dự ứng lực vẫn theo mẫu cũ của Mỹ tại xưởng Châu Thới và có thiết kế và thi công thêm dầm I 33 theo tiêu chuẩn Việt Nam. Đã tự thiết kế và thi công được một số cầu khung T- dầm đeo thuộc hệ tónh đònh có nhòp dài xấp xỉ 60÷ 70m với cốt thép dự ứng lực dạng bó 24 sợi ∅ 5 mm. • " *+63=9:+ Đây là thời kỳ đổi mới, quan hệ đối ngoại từng bước rộng mở và các công nghệ tiên tiến của thế giới đã được chuyển giao vào nước ta. - Các dự án lớn cải tạo quốc lộ 1, các dự án cầu có hệ khung liên tục, tại TP. Hồ Chí Minh và khu vực phía Nam đã thực hiện công nghệ đúc hẫng hiện đại. - Đến đầu năm 2006 đã có khoảng 50 cầu thuộc hệ thống nhòp liên tục được đúc hẫng thành công. Công nghệ đúc đẩy cũng đã được áp dụng. Công nghệ đúc trên đà giáo di động được áp dụng cho cầu Thanh Trì ( Hà Nội ), cầu Bãi Cháy ( Quảng Ninh ). Công nghệ đúc hẫng dầm cứng cầu dây văng - dầm cứng BTCT áp dụng thành công ở cầu Mỹ Thuận, Rạch Miễu. Công nghệ lắp hẫng của cầu dây văng - dầm cứng BTCT đã áp dụng thành công ở cầu Kiền ( Hải Phòng ). >!(?(?!""#$ • Về mặt phương pháp tính toán, tiêu chuẩn thiết kế : - Phương pháp tính toán cầu theo các trạng thái giới hạn đã được áp dụng ở nước ta từ năm 1979 dựa theo phương pháp tính toán của Liên xô ( cũ ). Ngày nay, các phương pháp tính toán có xét đến tính phi tuyến vật liệu, phi tuyến hình học của kết cấu đặc biệt, dùng vật liệu đặc biệt đều đang được phát triển. Việc sử dụng máy tính và các chương trình phần tử hữu hạn đã trở nên phổ biến. - Quy trình 22 TCN 18-79, được gọi tắt là Quy trình 1979 để thiết kế cầu đã dựa vào nội dung Quy trình năm 1962 và 1967 của Liên Xô ( cũ ) và Quy trình cầu đường sắt 1958 của Trung Quốc. - Năm 2005, Bộ Giao thông Vận tải ban hành Tiêu chuẩn thiết kế cầu 22 TCN 272 - 05 đối với cầu đường bộ. Đây là tiêu chuẩn hiện đại, đạt trình độ quốc tế cao, được biên soạn dựa trên nội dung cơ bản của Tiêu chuẩn AASHTO - LRFD năm 1998 nhưng đã được chỉnh sửa cho phù hợp với các điều kiện tự nhiên của Việt Nam. Vì vậy tiêu chuẩn này sẽ góp phần đẩy nhanh quá trình hội nhập kinh tế của Việt Nam với các nước ASEAN và khu vực. Đối với các dự án cầu lớn, ví dụ cầu dây văng, cầu có nhòp dài hơn 150m, cần phải tham khảo thêm tiêu chuẩn các nước Mỹ, Nhật, Úc, Pháp, Trung Quốc • Về mặt các công nghệ hiện đại : Nói chung, xu hướng hiện nay là áp dụng mọi công nghệ hiện đại của thế giới vào điều kiện Việt Nam thông qua việc chuyển giao công nghệ với các dự án có vốn nước ngoài. Có thể liệt kê một số hướng chính sau : - Đồng thời phát triển cả các công nghệ đúc bêtông tại chỗ và các công nghệ chế tạo sẵn - lắp ghép - Phát triển áp dụng kết cấu BTCT DƯL cho đủ mọi dạng kết cấu ngay từ các nhòp dài từ 12m trở lên ( các công nghệ dự ứng lực trong, dự ứng lực ngoài và kết hợp cả hai ) như các loại dầm bản rỗng, bản đặc, dầm I, dầm T, dầm Super-T, dầm hộp. - Phát triển áp dụng các vật liệu mới như cốt thép cường độ cao, bêtông cường độ cao ( cấp BT đến 60 - 80Mpa ), bêtông tính năng cao, BT polyme, pha cốt sợi thép hoặc cốt sợi polyme phân tán. Vật liệu tấm chất dẻo pha sợi carbon, bó sợi carbon được nghiên cứu áp dụng bước đầu. - Phát triển các dạng kết cấu nhòp phức tạp đáp ứng các yêu cầu khai thác thuận tiện và vẻ đẹp kiến trúc như cầu cong, cầu dây văng - dầm cứng BTCT, cầu liên tục, cầu Extradosed Các kết cấu liên hợp về mặt vật liệu như cầu vòm ống thép nhồi bêtông, vật liệu composite … [...]... 1. 2.2 PHÂN LOẠI CÔNG TRÌNH CẦU : Cầu BTCT được phân loại theo những tiêu chí khác nhau Phân loại thông dụng : 1- Phân loại theo vò trí cầu : Tùy theo loại chướng ngại cần phải vượt qua gọi là : - Cầu qua sông, suối - Cầu vượt đường - Cầu cạn, cầu dẫn - Cầu có trụ cao để vượt qua thung lũng, hẻm núi 2- Phân loại theo tải trọng qua cầu : - Cầu đường ôtô - Cầu thành phố - Cầu đường sắt - Cầu đi bộ -. .. a) Cầu vóm chạy trên; b) Cầu vòm chạy giữa; c) Vòm cứng - dầm mềm dàn, Cầu có kết cấu liên hợp : + Cầu dầm – vòm + Cầu dàn - vòm + Cầu dầm - dây ( cầu treo dây xiên - dầm cứng BTCT ) - Cầu 1- Dây xiên; 2- Cột tháp; 3- Dầm cứng; 4- Dầm ngang của khung cột tháp để giữ dầm cứng Hình 1. 5 : Một số sơ đồ cầu dây xiên - dầm cứng 5- Phân loại theo hình dạng mặt cắt ngang của kết cấu chòu lực chính : - Kết... đeo - Cầu khung : T có dầm đeo, T có chốt, khung T liên tục nhiều nhòp, khung chân xiên, khung kiểu cổng (H .1. 3) Hình 1. 3 : Một số sơ đồ cầu khung a) Cầu khung liên tục b) Khung T–dầm đeo c, d, e, f) Một số dạng mặt cắt ngang nhòp - Cầu vòm : 1- Cột trên vòm; 2- Vòm chính; 3- Phần xe chạy; 4- Thanh treo 5- Vòm cứng; 6- Dầm mềm; 7- Vòm mềm; 8- Dầm cứng; 9- Thanh treo xiên Hình 1. 4 : Một số sơ đồ cầu. .. nhòp bản - Kết cấu nhòp có sườn - Kết cấu nhòp mặt cắt hình hộp 6- Phân loại theo phương pháp thi công kết cấu nhòp : - Với các nhòp nhỏ và trung bình (L < 25m với cầu một nhòp và L cầu < 10 0m với cầu nhiều nhòp) + Cầu đúc tại chỗ + Cầu lắp ghép toàn nhòp + Cầu bán lắp ghép ( phần sườn dầm lắp ghép, phần bản đúc tại chỗ ) - Với cầu BTCT có nhòp lớn : + Cầu đúc tại chỗ trên đà giáo cố đònh + Cầu đúc... đường sắt - Cầu đi bộ - Cầu đi chung đường sắt – đường ôtô - Cầu máng dẫn nước - Cầu dành cho đường ống dẫn nước, dẫn dầu, khí đốt 3- Phân loại theo cao độ tương đối của bề mặt xe chạy : - Cầu chạy trên - Cầu chạy dưới - Cầu chạy giữa 4- Phân loại theo sơ đồ tónh học giai đoạn khai thác của kết cấu chòu lực chính : - Cầu dầm : + Dầm giản đơn, + Dầm liên tục, + Dầm hẫng Hình 1. 2 Các sơ đồ tónh học dầm... các sơ đồ kết cấu nhòp siêu tónh như dầm liên tục, dầm hẫng, cầu khung BTCT dự ứng lực, cầu vòm Cầu ôtô thường chọn các loại kết cấu sau : - Dạng cầu bản giản đơn BTCT thường : nhòp từ 3÷ 6m - Dạng cầu giản đơn bằng BTCT thường : nhòp từ 7÷ 24m - Dạng cầu giản đơn BTCT dự ứng lực : nhòp từ 12 ÷ 42m - Dạng cầu dầm liên tục hay cầu khung BTCT dự ứng lực : các nhòp trong khoảng 33 đến 200m - Dạng cầu vòm.. .1. 2 Phân loại và cấu tạo cầu bê tông cốt thép : 1. 2 .1 CÁC KÍCH THƯỚC CƠ BẢN : Các tham số kích thước cơ bản của công trình cầu nói chung bao gồm : - Cao độ mặt đất thiên nhiên, cao độ các mực nước, được thể hiện trên bản vẽ mặt cắt ngang sông qua tim dọc cầu - Các cao độ mặt xe chạy của cầu, bán kính đường cong đứng, thể hiện trên bản vẽ trắc dọc công trình cầu - Các kích thước mặt... trước kia có dùng cho cầu nhòp 15 ÷ 70m Ngày nay ở nước ta ít khi xây dựng cầu vòm Năm 2003, Trung Quốc giúp chúng ta xây dựng một số cầu vòm ống thép nhồi b tông như cầu Ông Lớn, cầu Xóm Củi trên đường Nguyễn Văn Linh ở thành phố Hồ Chí Minh, nhòp dài 97,5m và 80,6m Cầu vòm mới nhất bằng BTCT ở nước ta là cầu dẫn của cầu Bãi Cháy ( Quảng Ninh ) có nhòp vòm 65m - Dạng cầu treo dây xiên - dầm cứng BTCT có... xây dựng như cầu Mỹ Thuận, Cần Thơ, - Dạng cầu giàn BTCT dự ứng lực đã được xây dựng nhiều trên đường sắt Liên Xô ( cũ ), nhưng không phổ biến ở các nước khác cũng như ở Việt Nam vì cấu tạo phức tạp, khó thi công và không ưu việt hơn cầu giàn thép 1. 3 Vật liệu xây dựng và đặc điểm của cầu BTCT : 1- Vật liệu 2- Độ bền, độ cứng 3- Hình dáng, hệ thống 4- Tính liền khối 5- Trọng lượng bản thân 6- Chi phí... động + Cầu thi công theo phương pháp hẫng + Cầu thi công theo phương pháp đẩy + Cầu thi công theo phương pháp đặc biệt 1. 2.3 PHẠM VI ÁP DỤNG CỦA KẾT CẤU NHỊP BTCT : Các cầu BTCT trên đường sắt thường chỉ áp dụng loại dầm giản đơn có nhòp dài L = 4÷ 33m Nếu muốn vượt nhòp dài hơn nên dùng dầm thép Trên tuyến đường sắt Hà Nội - TP Hồ Chí Minh còn một số cầu vòm cũ BTCT xây dựng từ những năm 19 30 Các cầu . CẦU BÊ TÔNG CỐT THÉP TĨM TẮT BÀI GIẢNG Chương 1 : KHÁI NIỆM CHUNG VỀ CẦU BTCT. Chương 2 : CẦU BẢN BÊ TÔNG CỐT THÉP ( BTCT ). Chương 3 : NGUYÊN LÝ CẤU TẠO CẦU DẦM BTCT. Chương 4 : THIẾT KẾ CẦU. L = 25÷ 10 0m : cầu loại trung L > 10 0m : cầu loại lớn Chiều dài nhòp l > 30m cũng xếp vào loại cầu lớn. • Cầu bê tông cốt thép là cầu bê tông cốt thép thường hay bê tông cốt thép dự. là : - Cầu qua sông, suối - Cầu vượt đường - Cầu cạn, cầu dẫn - Cầu có trụ cao để vượt qua thung lũng, hẻm núi 5!EF 1 ,9,J ,- 1 2K/L - Cầu đường ôtô - Cầu thành phố - Cầu
Ngày đăng: 07/08/2014, 20:21
Xem thêm: THIẾT KẾ CẦU BÊ TÔNG CỐT THÉP - CHƯƠNG 1 pot
