Bài Giảng Cầu Bê Tông Dự Tuyển Giảng Viên Đại Học Vinh

Bi ging th vic Ngnh: Cu ng MC LC Mụn : Cu BTCT F1 V Mnh Thõn Bi ging th vic Ngnh: Cu ng Bài : quy tăc việc tính toán cầu Bê tông côt thép 6.1 sơ đồ tổng quát phận chung cầu BTCT 6.1.1 Sơ đồ tổng quát: Hệ thống cầu dầm Cu dm, cu bn nhp gin n: Hình 6-1 Sơ đồ kết cầu nhịp cầu dầm giản đơn Cu dm mỳt tha: Hình 6-2 Sơ đồ kết cầu nhịp cầu dầm mút thừa Cu dm liờn tc: Mụn : Cu BTCT F1 V Mnh Thõn Bi ging th vic Ngnh: Cu ng Hình 6-3 Sơ đồ kết cầu nhịp cầu dầm liên tục có chiều cao không đổi Hình 6-4 Sơ đồ kết cầu nhịp cầu dầm liên tục có chiều cao thay đổi Hệ thống cầu khung Hình 6-5 Sơ đồ kết cầu nhịp cầu khung BTCT Mụn : Cu BTCT F1 V Mnh Thõn Bi ging th vic Ngnh: Cu ng Hình 6-6 Sơ đồ cầu khung liên kết khớp khung T dầm treo Hệ thống cầu vòm Hình 6-7 Sơ đồ hệ thống cầu vòm Hệ liên hợp cầu treo Mụn : Cu BTCT F1 V Mnh Thõn Bi ging th vic Ngnh: Cu ng Hình 6-8 Sơ đồ hệ thống cầu liên hợp cầu treo Hệ thống cầu giàn BTCT Hình 6-9 Sơ đồ hệ thống cầu cầu giàn có biên song song 6.1.2 Các phận chung cầu BTCT: Bố trí chung công trình cầu: Hình 6-10 Cấu tạo chung công trình cầu (1): Mố cầu (2): Trụ cầu (3): Kết cấu nhịp Mụn : Cu BTCT F1 (4): Kết cấu móng (5): Mặt đờng xe chạy (6): Nền đờng đầu cầu V Mnh Thõn Bi ging th vic Ngnh: Cu ng Kết cấu phần trên: bao gồm + Kết cấu nhịp (KCN) + Đờng dẫn vào cầu (phạm vi 20m tính từ mố cầu) + Mặt đờng xe chạy + Khe co giãn cầu + Gối cầu Tác dụng: tạo bề mặt cho xe chạy lề Ngời cầu đảm bảo cho xe chạy êm thuận an toàn trình chuyển động cầu Kết cấu phần dới: bao gồm + Mố cầu + Trụ cầu + Nền móng Tác dụng: đỡ kết cấu nhịp truyền tải trọng từ kết cấu nhịp xuống đất Kết cấu phần dới thờng chiếm (40 - 60)% tổng giá thành xây dựng công trình ảnh hởng lớn đến tiến độ thi công công trình 6.2 Cấu tạo lớp mặt đờng ô tô 6.2.1 Mặt cầu bê tông Atphanlt: Cấu tạo: Hình 6-11 Mặt cầu bê tông atphalt Lớp mui luyện (lớp vữa đệm): + + Cấu tạo vữa ximăng mác 150 - 200 Chiều dày: = - cm + Tác dụng: Tạo độ dốc theo phơng ngang cầu Lớp phòng nớc: + Cấu tạo từ gồm lớp nhựa đờng nóng tới bề mặt lớp vữa đệm, lớp vải thô tẩm nhựa lớp nhựa đờng nóng Chiều dày: = - 1.5 cm + Tác dụng: Đảm bảo không thấm nớc mặt xuống bêtông mặt cầu Mụn : Cu BTCT F1 V Mnh Thõn Bi ging th vic Ngnh: Cu ng Lớp bêtông bảo hộ: + + Cấu tạo bêtông mác M 200 Chiều dày: = - cm Mụn : Cu BTCT F1 V Mnh Thõn + Tác dụng: Chịu áp lực cục từ bánh xe truyền xuống phân xuống bêtông mặt cầu Lớp bêtông atphan: + + + Cấu tạo từ hỗn hợp bêtông nhựa dải nóng dải ấm Chiều dày: = - cm Tác dụng: Tạo bề mặt êm thuận cho xe chạy, hạn chế lực xung kích truyền xuống bêtông mặt cầu Ưu, nhợc điểm phạm vi áp dụng: + Mặt đờng bêtông atphan có khả chống thấm tốt, thi công nhanh + Tạo mặt đờng êm thuận cho xe chạy hạn chế lực xung kích truyền xuống bêtông mặt cầu hạn chế tiếng ồn + Giá thành rẻ mặt đờng bêtông xi măng + Tuổi thọ thấp khoảng 10 - 20 năm nhanh bị hao mòn tăng chi phí tu bảo dỡng + Hiện mặt đờng bêtông atphan đợc áp dụng phổ biến 6.2.2 Mặt cầu bê tông ximăng: Cấu tạo: Hình 6-12 Mặt cầu bê tông ximăng Lớp mui luyện (lớp vữa đệm): + + Cấu tạo vữa ximăng mác 150 - 200 Chiều dày: = - cm + Tác dụng: Tạo độ dốc theo phơng ngang cầu Lớp phòng nớc: + + Cấu tạo từ gồm lớp nhựa đờng nóng tới bề mặt lớp vữa đệm, lớp vải thô tẩm nhựa lớp nhựa đờng nóng Chiều dày: = - 1.5 cm Mụn : Cu BTCT F1 V Mnh Thõn + Tác dụng: Đảm bảo không thấm nớc mặt xuống bêtông mặt cầu Lớp bêtông cốt thép: + Cấu tạo bêtông mác 300 Mụn : Cu BTCT F1 V Mnh Thõn + Chiều dày: = - cm + Tác dụng: Chịu áp lực cục từ bánh xe truyền xuống phân xuống bêtông mặt cầu Đồng thời tạo mặt đờng cho xe chạy + Ưu, nhợc điểm phạm vi áp dụng: + Mặt đờng bêtông ximăng có tuổi thọ khoảng 50 - 60 năm cao mặt đờng bêtông atphan bị hao mòn giảm chi phí tu bảo dỡng + Mặt đờng BTCT có khả chống thấm tốt + Mặt đờng không êm thuận cho xe chạy gây lực xung kích tiếng ồn lớn có xe chạy qua cầu + Giá thành đắt mặt đờng bêtông atphan + Hiện mặt đờng BTCT đợc áp dụng 6.2.3 Mặt cầu thép trực hớng (Orthotropic): + Cầu có trực hớng loại cầu dùng mặt cầu thép thay cho mặt cầu BTCT Không kể chiều dày lớp áo đờng bêtông atphan dày từ - cm, cầu trực hớng đợc coi nh hoàn toàn thép + + + Hình 6-13 Mặt cầu thép trực hớng (Orthotropic) + Chiều dày thép: = 12 - 24mm + Các sờn tăng cờng bố trí đứng nghiêng khoảng cách sờn: a = 30 - 50cm + Các dạng cấu tạo sờn dọc: + Dạng mặt cắt hở: cấu tạo từ thép bản, thép hình I, L, [ chữ T ngợc Dạng mặt cắt hở có cấu tạo đơn giản, nhiên khả tăng cờng độ cứng chống xoắn cho thép mặt cầu Mụn : Cu BTCT F1 10 V Mnh Thõn nằm sâu > 3m, ta phải đặt bệ móng kết cấu móng cọc đóng, móng cọc khoan nhồi móng giếng chìm + Đất đắp nón mố công trình chống xói lở, lún sụt taluy đờng vị trí đầu cầu, đồng thời có tác dụng nh công trình dẫn hớng dòng chảy Tuỳ theo độ dốc taluy, vận tốc dòng nớc mà nón mố đất đắp gia cố biện pháp trồng cỏ, gia cố đá hộc làm dới dạng tờng chắn + Các phận mố sau lắp ghép lại với phải thoả mãn yêu cầu tổng thể mố Tuy nhiên trình hình thành phát triển, tuỳ theo đặc điểm loại mố mà số phận nói không tồn cần phải bổ xung thêm số phận khác nhằm cải thiện điều kiện làm việc nâng cao chất lợng công trình 14.2.3 Một số mố cầu sử dụng nay: Mố chữ U BTCT + Cấu tạo chung: + + Hình 14.9: Cấu tạo mố chữ U BTCT + Mố gồm phận: tờng đỉnh, thân mố, bệ móng mố tờng cánh đợc cấu tạo BTCT + + Tờng đỉnh: có tác dụng chắn đất cho đầu dầm Chiều dày: = 40 - 50cm + Chiều cao : htd= Hd + hg + hdk Trong đó: + Hd: Chiều cao dầm + hg: Chiều cao gối cầu, phụ thuộc vào loại gối ứng với loại kết cấu nhịp + + hdk: Chiều cao đá kê gối: hdk 20cm Tờng thân: + Chiều cao tờng thân phụ thuộc vào chiều cao mố: htt = Hmo htd + Chiều dày: tờng thân thờng đợc cấu tạo có chiều dày không đổi >150cm + Tờng cánh đợc đổ bêtông thẳng góc liền khối với tờng thân, chiều dày tờng cánh khoảng 40 - 50cm để đảm bảo bố trí lớp cốt thép chịu lực.Chiều dài tờng cánh đợc xác định theo công thức: + + Lc = n.H + S Trong đó: + 1: n: Độ dốc taluy nón mố Có gia cố đá xây bêtông: 1: n = 1: Không gia cố (trồng cỏ): 1: n = 1: 1,25 Phần taluy ngập nớc: 1: n = 1: 1,5 + H: Chiều cao mố: H 6m + S: Chiều dài phần đuôi tờng cánh ăn sâu vào đờng Nếu H 6m lấy S 0,65m Nếu H > 6m lấy S 1,0m + Bề rộng mố thờng đợc lấy bề rộng cầu, nhiên số trờng hợp ta cấu tạo bề rộng mố với bề rộng phần xe chạy đờng ngời bố trí công xon BTCT tờng cánh dọc + Bệ móng mố đặt trực tiếp thiên nhiên lớp đất tốt nằm độ sâu 3m Trong trờng hợp lớp đất tốt nằm sâu > 3m ta đặt bệ móng kết cấu móng cọc đóng, cọc khoan nhồi móng giếng chìm + Trong mố chữ U BTCT thờng có cấu tạo độ đợc đổ bêtông chỗ lắp ghép, đặt với độ dốc i = 10% - 15% phía đờng Một đầu kê lên gờ kê tờng đỉnh mố đầu đợc kê dầm kê đờng sau mố + + Hình 14.10: Cấu tạo độ Tác dụng độ + + Bản độ đợc bố trí nhằm tăng dần độ cứng từ đờng vào cầu đảm bảo êm thuận cho xe chạy + + Khi có hoạt tải bản, áp lực truyền xuống gối tự nh dầm giản đơn Phần đất dới đáy lún yếu nên coi nh không dính vào đáy Do việc cấu tạo bố trí độ hợp lý làm giảm mà triệt tiêu hoàn toàn áp lực đất hoạt tải tác dụng lên tờng mố Kích thớc độ : + Bqd: Bề rộng độ theo phơng ngang cầu, phụ thuộc vào bề rộng lòng mố, thờng Bqd = 10 - 12m + Lqd: Chiều dài độ, Lqd = - 6m + qd: Chiều dày độ, qd= 16 - 25 cm + Taluy nón đất phải đợc gia cố suốt chiều cao xây đá hộc bêtông Chân nón mố đợc gia cố rọ đá bê tông dày 25 50cm gọi chân khay + + + Hình 14.11: Cấu tạo tứ nón mố Ưu, nhợc điểm phạm vi áp dụng: + Mố có kích thớc nhỏ mố đá xây nên tiết kiệm vật liệu nhiên đảm bảo khả ổn định chống lật chống trợt cho mố dới tác dụng lực đẩy ngang + Tờng cánh đợc cấu tạo ngàm với tờng thân nên việc chắn giữ đất đắp lòng mố có hiệu quả, ngăn ngừa tốt tợng lún sụt tạo độ nén chặt cho khối đất phía sau mố tăng dần độ cứng từ đờng vào cầu đảm bảo cho xe chạy êm thuận vào cầu + Mố đợc cấu tạo BTCT nên tiết diện mố có khả chịu nén uốn đồng thời tránh đợc tợng bị nứt phá hoại mố + Nhợc điểm mố chữ U BTCT cấu tạo thi công phức tạp, đặc biệt trình lắp dựng cốt thép chịu lực + Mố chữ U BTCT đợc dùng cho kết cấu nhịp cầu có chiều cao đất đắp H 4m Mố vùi mố chân dê + Cấu tạo chung: + + Hình 14.12: Cấu tạo mố vùi + Mố gồm phận: tờng đỉnh, thân mố, bệ móng mố tờng cánh đợc cấu tạo BTCT + Tờng đỉnh: có tác dụng chắn đất cho đầu dầm + Chiều dày: = 40 - 50cm + Chiều cao: htd = Hd + hg + hdk + Trong : + hd : Chiều cao dầm + hg : Chiều cao gối cầu, phụ thuộc vào loại gối ứng với loại kết cấu nhịp + hdk : Chiều cao đá kê gối: hdk 20cm + Tờng thân: + Chiều cao tờng thân phụ thuộc vào chiều cao mố : htt = Hmo - htd + Chiều dày: Tờng thân mố đợc cấu tạo có chiều dày thay đổi theo chiều cao, lớn dần phía dới với chiều dày chân tờng khoảng (0,4 - 0,5)H Ngoài để tăng độ ổn định chống lật chống trợt cho mố, ta bố trí tờng thân có chân choãi phía sông với độ nghiêng 3:1 - 2:1 để đa điểm đặt hợp lực phía sau móng + Tờng cánh đợc đổ bêtông thẳng góc liền khối với tờng thân, chiều dày tờng cánh khoảng 40 - 50cm để đảm bảo bố trí lớp cốt thép chịu lực Trong mố vùi có phần áp lực đất bị động phía trớc mố nên tờng cánh cấu tạo có kích thớc nhỏ + Chiều dài tờng cánh đợc xác định theo công thức: + + Trong đó: L = n.(H - h - 0,5) + S c n + 1: n: Độ dốc taluy nón mố Có gia cố đá xây bêtông: 1: n = 1: Không gia cố (trồng cỏ): 1: n = 1: 1,25 Phần nón mố ngập nớc: 1: n = 1: 1,5 + H: Chiều cao mố: H (9 - 20)m + hn: Chiều cao từ mặt bệ móng đến mực nớc cao (MNCN) + 0,5m: Khoảng cách tối thiểu từ điểm giao nón mố với MNCN + S: Chiều dài phần đuôi tờng cánh ăn sâu vào đờng Nếu H 6m lấy S 0,65m Nếu H >6m lấy S 1,0m + Theo phơng dọc cầu tờng thân mố đặt hoàn toàn đất nên tác dụng chắn đất để tiết kiệm vật liệu ta cấu tạo tờng thân thành tờng mỏng đặt dọc để đỡ xà mũ mố, ta có mố vùi tờng dọc Việc cấu tạo mố vùi tờng dọc làm giảm áp lực đất đẩy ngang tác dụng lên mố Số lợng tờng dọc phụ thuộc vào chiều rộng cầu B chiều cao mố H Nếu B 1,25.H nên chọn tờng B H nên chọn tờng + + Hình 14.13: Mố vùi tờng dọc + Theo phơng ngang cầu tờng thân mố tác dụng chắn đất nên để tiếp tục tiết kiệm vật liệu ta cấu tạo tờng thân từ dạng tờng dọc thành cột vuông tròn, ta có mố vùi chân dê So với mố vùi tờng đặc mố vùi tờng dọc mố chân dê giảm đợc khối lợng vật liệu lớn, tạo điều kiện thi công lắp ghép Đặc biệt địa chất cho phép chân dê cấu tạo thành cọc đóng trực tiếp xuống đất Tuy nhiên mố chân dê cấu tạo BTCT mố vùi cấu tạo BTCT đá xây + + + Hình 14.14: Mố chân dê Ưu, nhợc điểm phạm vi áp dụng mố vùi: + Mố vùi giảm đợc khối lợng vật liệu lớn nhiều so với mố chữ U mố chữ nhật phần tờng cánh tờng thân đợc cấu tạo với kích thớc nhỏ + Mố vùi ảnh hởng đến môi trờng dòng xe cộ dới cầu cầu vợt đờng, nón đất phía trớc mố cho phép tơng lai mở rộng đợc dòng chảy dới cầu cách chọn độ dốc thích hợp xây tờng chắn + Mố vùi có cấu tạo thi công phức tạp mố đợc chôn sâu đất Đồng thời mố có phần đất đắp lấn sông nên thờng đợc áp dụng cho sông cho phép thu hẹp dòng chảy + Mố vùi thờng đợc áp dụng trờng hợp đợc đắp có chiều cao lớn H 6m Đồng thời tầng đá gốc nằm độ sâu >6m sử dụng mố chữ U có bệ móng đặt trực tiếp thiên nhiên không đảm bảo ổn định sử dụng móng cọc đóng khoan cọc qua tầng đá gốc + Bài 15 : trụ cầu + 15.1 Vai trò trụ cầu + + Hình 15.1: Bố trí chung công trình cầu + Trụ cầu phận công trình cầu thuộc kết cấu bên dới, có chức đỡ kết cấu nhịp truyền tải trọng thẳng đứng ngang xuống đất + Trụ cầu có vai trò phân chia nhịp cầu đỡ kết cấu nhịp, truyền tải trọng từ kết cấu nhịp xuống đất + Trụ cầu đợc xây dựng phạm vi dòng chảy nên tiết diện ngang phải có cấu tạo hợp lý để đảm bảo thoát nớc tốt Bên trụ phải có vỏ bọc để chống xâm thực + Hình dạng trụ kết cấu nhịp cầu vợt phải đảm bảo mỹ quan không cản trở lại nh tầm nhìn dới cầu + Trụ cầu chịu lực bất lợi theo hai phơng dọc ngang cầu nên tính toán thiết kế ta phải tính trụ theo hai phơng 15.2 Các phận trụ cầu + Trụ cầu đợc cấu tạo gồm phận là: xà mũ, thân trụ móng trụ + + Hình 15.2: Cấu tạo trụ dạng mũ trụ 15.2.1 Xà mũ trụ: + Xà mũ trụ chịu tải trọng trực tiếp từ kết cấu nhịp phân bố vào thân trụ Kết cấu nhịp tựa xà mũ trụ thông qua gối cầu + Các biện pháp đặt gối xà mũ trụ: + Cấu tạo mũ trụ BTCT, phần lỗi mũ trụ bố trí lới thép sau đặt thớt dới gối có cốt thép neo vào mũ trụ Biện pháp thờng đợc áp dụng cho cầu nhịp nhỏ trung + Cấu tạo kê gối BTCT riêng biệt gọi đá kê gối, bên đá kê gối có bố trí lới cốt thép để chịu áp lực cục truyền xuống từ gối cầu Biện pháp đợc áp dụng phổ biến Ngoài đá kê gối có tác dụng điều chỉnh cao độ dầm chủ để tạo độ dốc dọc ngang cầu cần thiết + Mặt xà mũ trụ phải tạo dốc thoát nớc bêtông với độ dốc tối thiểu 1:10 phía Mái dốc tốt nên đổ bêtông với xà mũ láng vữa xi măng nhẵn + Trên mặt bằng, kích thớc xà mũ trụ thờng lớn thân trụ bên 10 20cm để tạo phần gờ đảm bảo cho nớc xà mũ chảy xuống không thấm vào phần tiếp giáp mũ trụ thân trụ + Chiều dày xà mũ trụ: + Nếu thân trụ có kết cấu đặc mũ trụ chịu ép cục bộ, chiều dày mũ trụ 40cm phải bố trí lới thép để chịu áp lực cục + Nếu thân trụ có dạng thân cột xà mũ chịu nén uốn đồng thời, chiều dày mũ trụ 120cm bố trí lới thép chịu áp lực cục phải bố trí cốt thép đảm bảo chịu mômen uốn 15.2.2 Thân trụ: + Thân trụ làm nhiệm vụ truyền áp lực từ mũ trụ xuống móng chịu lực ngang theo phơng dọc ngang cầu + Thân trụ phải có cấu tạo đảm bảo thoát nớc tốt, đủ khả chịu lực tải trọng chịu đợc va chạm vật trôi, nhịp thông thuyền thân trụ phảI đảm bảo chịu đợc lực va chạm tàu thuyền + Dạng mặt cắt ngang thân trụ phụ thuộc vào điều kiện dòng chảy dới cầu, đảm bảo rẽ nớc tốt, tránh tạo thành dòng chảy xoáy gần trụ gây xói chung xói cục lòng sông + + Hình 15.3: Các hình dạng mặt cắt ngang thân trụ + Tiết diện thân trụ đặc rỗng Thân trụ có dạng thân rộng, thân hẹp thân cột + Kích thớc thân trụ đợc xác định tính toán tuỳ theo loại vật liệu, dạng trụ chiều cao tính toán trụ 15.2.3 Móng trụ: + Móng trụ có nhiệm vụ truyền tải trọng từ thân trụ xuống đất bên dới xung quanh diện tích rộng phẳng để đảm bảo đủ chịu lực cho đất nh đảm bảo ổn định trụ + Bệ móng mố đặt trực tiếp thiên nhiên lớp đất tốt đặt đợc bệ móng nằm độ sâu 3m so với mặt đất tự nhiên Trong trờng hợp lớp đất tốt nằm sâu > 3m, ta phải đặt bệ móng kết cấu móng cọc đóng, móng cọc khoan nhồi móng giếng chìm + Trên mặt kích thớc bệ móng thờng lớn kích thớc thân trụ bên 30 - 50cm để công tác thi công thân trụ đặc biệt công tác ghép ván khuôn đổ bêtông thân trụ đợc thuận lợi + Kích thớc đáy bệ đợc xác định theo tính toán đảm bảo khả chịu lực đất Đối với móng cọc kích thớc đáy bệ phụ thuộc vào cách bố trí cọc 15.3 Cấu tạo số loại trụ 15.3.1 Trụ nặng (trụ thân rộng) + Trụ nặng thờng đợc thi công chỗ đá xây bêtông, có dạng t- ờng dày để đỡ kết cấu nhịp Trụ có kích thớc trọng lợng thân lớn nên gọi trụ trọng lực + + + + Hình 15.4: Trụ nặng toàn khối trụ nặng lắp ghép Chiều dày thân trụ: = 2,5 - 3m Thân trụ đúc chỗ đặc rỗng + Đối với trụ có chiều cao H (10 - 12)m chiều dài nhịp L 40m thân trụ cấu tạo dạng vách đứng, tiết diện trụ không thay đổi từ xuống dới, tạo điều kiện thuận lợi cho thi công + Đối với trụ có chiều cao H > (10 - 12)m chiều dài nhịp L > 40m thân trụ cấu tạo dạng vách nghiêng, với độ nghiêng 20:1 - 40:1 để đảm bảo khả chịu lực khả chống lật, chống trợt cho trụ + Phạm vi áp dụng: + Trụ nặng có khả chịu lực cao nên đợc áp dụng phổ biến cho kết cấu nhịp cầu trung cầu lớn + Trụ nặng đợc áp dụng cho cầu thi công theo phơng pháp hẫng đúc đẩy, áp lực thẳng đứng lực ngang trình thi công tác dụng lên trụ lớn + + Hình 15.5: Cấu tạo trụ cầu đúc hẫng 15.3.2 Trụ thân hẹp + Để giảm bớt khối lợng vật liệu giảm trọng lợng thân tác dụng xuống móng, thu hẹp kích thớc thân trụ so với mũ trụ Nh xà mũ có dạng dầm hẫng, đối xứng qua tim cầu Khi ta có trụ thân hẹp + + + Hình 15.6: Cấu tạo trụ thân hẹp Chiều cao trụ thân hẹp (45 - 70)% so với trụ thân nặng + Xà mũ trụ: + Chiều dày: = 1,2m => đảm bảo chịu nén cục chịu uốn + Chiều dài phần hẫng: L 3m Chiều dày thân trụ: 2m Thân trụ đúc chỗ đặc rỗng + + Trụ thân hẹp tiết kiệm đợc từ (40 - 70)% vật liệu so với trụ thân nặng, kích th- ớc trụ mảnh Tuy nhiên lại phải tăng kích thớc xà mũ tăng khối lợng cốt thép chịu lực thân trụ + Phạm vi áp dụng: + Trụ thân hẹp đợc sử dụng rộng rãi cho kết cấu nhịp cầu đờng ôtô với chiều dài nhịp L= 15 40m + Không nên dùng trụ thân hẹp cho kết cấu nhịp thi công theo phơng pháp đúc đẩy đúc hẫng thân trụ không đảm bảo khả chịu lực khả chống ổn định trình thi công 15.3.3 Trụ thân cột + Cấu tạo: Để giảm bớt khối lợng vật liệu giảm trọng lợng thân tác dụng xuống móng, thu nhỏ kích thớc thân trụ thành dạng thân cột Nh xà mũ có dạng dầm hẫng, đối xứng qua tim cầu Khi ta có trụ thân cột + + Hình 15.7: Cấu tạo trụ thân cột + + Hình 15.7: Trụ thân cột + Xà mũ trụ: + Chiều dày: = 1,2m => đảm bảo chịu nén cục chịu uốn + Chiều dài phần hẫng: L 3m + Thân trụ thờng đợc cấu tạo BTCT với chiều cao H 15m Mặt cắt thân trụ dạng cột vuông cột tròn có kích thớc D = 0,8 - 2m + Trong trờng hợp trụ đặt nớc, nhịp có tàu thuyền qua lại trụ th- ờng đợc cấu tạo thành phần: phần dới dạng trụ đặc để chịu lực va tàu thuyền phần dạng cột Cao độ đỉnh phần trụ đặc phải cao mực nớc thông thuyền (MNTT) tồi thiểu 0,5m + + + Hình 15.8: Trụ có phần cột, phần dới đặc Phạm vi áp dụng: + Trụ thân cột phù hợp với kết cấu nhịp cầu dàn cầu vòm, cột trụ đợc bố trí thẳng với mặt phẳng dàn để chịu áp lực thẳng đứng truyền xuống từ mặt phẳng dàn chủ thông qua gối cầu xà mũ + Không nên dùng trụ thân hẹp cho kết cấu nhịp thi công theo phơng pháp đúc đẩy đúc hẫng thân trụ không đảm bảo khả chịu lực khả chống ổn định trình thi công + Trụ thân cột đảm bảo thông thoáng tầm nhìn đảm bảo tính thẩm mỹ nên đợc áp dụng phổ biến cho công trình cầu thành phố, cầu vợt đờng 15.3.4 Trụ khung + Trụ khung: Đối với cầu có nhiều nhịp liên tục ta thờng bố trí thêm trụ khung để tăng cờng độ cứng cho kết cấu nhịp Tại mặt cắt tiếp giáp trụ khung với kết cấu nhịp có mômen nên mặt cắt phía thân trụ khung thờng có kích thớc lớn phía dới, ta có trụ có dạng chữ Y + + Hình 15.9: Trụ khung + + Hình 15.9: Trụ cầu vợt Mai Dịch 15.4 Nguyên lý tính toán Tu vo quan im tớnh toỏn thit k m cú cỏc phng phỏp tớnh toỏn + khỏc nh tớnh theo ng sut cho phộp, tớnh theo ni lc gii hn v tớnh theo cỏc TTGH õy chỳng ta tớnh toỏn thit k theo 22TCN 272 - 05 nờn phng phỏp tớnh toỏn c ỏp dng l tớnh toỏn theo cỏc TTGH: + Trong ú: + + S [Sgh] + S: Ni lc ln nhỏt xut hin b phn kt cõu cú xột ti tt c cỏc yu t lm gia tng tỏc ng ca ti trng + [Sgh]: Kh nng chu lc gii hn ca b phn kt cu cú xột n tt c cỏc yu t lm gim kh nng chu lc ca kt cu Phng trỡnh c bn ca TTGH: + Trong ú: + + i : H s iu chnh ti trng liờn quan n tớnh v tớnh d cng nh tm quan trng khai thỏc + + i : H s ti trng + Qi: ng lc ti trng + Rn: Sc khỏng danh nh + Rr: Sc khỏng tớnh toỏn + : H s sc khỏng H s sc khỏng : i vi mt TTGH no ú thỡ h s sc khỏng c s dng xột n tớnh tht thng tớnh cht ca kt cu, ca vt liu v chớnh xỏc ca cỏc phng trỡnh thit k ỏnh giỏ kh nng chu ti, tỡnh h hng ca cụng trỡnh + + H s iu chnh ti trng: i + [...]... + Đầu dới ống phải nhô ra khỏi bề mặt b tông bản mặt cầu không chảy tạt vào bản b tông Mụn : Cu BTCT F1 12 V Mnh Thõn + + + Hình 6-17 Cấu tạo ống thoát nớc 6.3.2 Nguyên tắc bố trí ống thoát nớc trên cầu: + Diện tích ống: + Trên cầu đơng ôtô: cứ 1m2 bề mặt hấng nớc của cầu thì phải bố trí 1cm2 diện tích lỗ thoát nớc + Trên cầu đờng sắt: cứ 1m2 bề mặt hấng nớc của cầu thì phải bố trí 4cm2 diện tích lỗ... 8-10.c,d.e,f,g) và chỉ đổ bê tông liên kết theo Mụn : Cu BTCT F1 24 V Mnh Thõn Bi ging th vic Ngnh: Cu ng phơng ngang trên một phần chiều cao của tiết diện nhằm mục đích giảm trọng lợng của kết cấu phần trên + Phía trên của khối lắp ghép đặt những tấm bê tông cốt thép đúc sẵn làm cốp pha để đổ bê tông bản mặt cầu (Hình 8-10.c, e) hoặc rải trực tiếp lớp phủ mặt cầu (Hình 8-10.g), do tấm bê tông cốt thép đúc... BTCT thờng + Cầu bản BTCT dự ứng lực Phân loại theo mặt cắt ngang + Cầu bản đặc + Cầu bản rỗng Phân loại theo tính chất làm việc + Cầu bản vợt suối + Cầu cạn Phân loại theo sơ đồ kết cấu + Cầu bản nhịp giản dơn + Cầu bản mút thừa Mụn : Cu BTCT F1 15 V Mnh Thõn Bi ging th vic + Ngnh: Cu ng Cầu bản bán liên tục 7.2 Các sơ đồ cầu bản 7.2.1 Cầu bn đơn giản có mố nặng (Hình 7-1 a): + Loại mố rời, hiện nay... tiết kiệm đất đắp đầu cầu, sử dụng tốt cho cầu cạn Nhợc điểm: + Chiều dài nhịp không lớn vì khi nhịp lớn trọng lợng kết cấu nặng, sử dụng vật liệu không hợp lý do đó không kinh tế 7.1.2 Phân loại: Phân loại theo biện pháp thi công + Cầu bản đổ tại chỗ (cầu bản toàn khối) + Cầu bản lắp ghép + Cầu bản bán lắp ghép Phân loại theo tính chịu lực + Cầu bản BTCT thờng + Cầu bản BTCT dự ứng lực Phân loại... H=(2 5)h + Tại Việt Nam, trong dự án 5 cầu giai đoạn II-3 đã xây dựng cầu Cây Bứa (QL 1), với sơ đồ kết cấu nhịp liên tục 33,45+33+33,45 (m), tiết diện ngang là bản có lỗ chiều cao 1135mm, sử dụng cốt thép ứng suất trớc + + Hình 8-4 Mặt cắt ngang cầu Cây Bứa 8.2 Cầu bản lắp ghép + + + Hình 8-5 Mặt cắt ngang của các khối trong kết cấu nhịp cầu bản lắp ghép + Kết cấu nhịp cầu bản lắp ghép thờng đợc chia... đất tự nhiên ở đầu cầu + + Mụn : Cu BTCT F1 + Hình 6-20 Bố trí ống ống thoát nớc trên cầu 14 V Mnh Thõn Bi ging th vic + Ngnh: Cu ng Bài 7 : cầu bản bê tông cốt thép 7.1 Đặc điểm và phân loại 7.1.1 Đặc điểm: + Đặc điểm chính của cầu bản: Mặt cắt ngang (MCN) kết cấu nhịp có dạng tấm đặc hoặc rỗng Cầu bản dùng cho những cầu nhịp ngắn, có những u, nhợc điểm sau: Ưu điểm: + Cấu tạo đơn giản, thi công dễ,... rỉ nên giá thành loại mặt cầu này cao hơn so với mặt cầu khác + Kết cấu bản trực hớng có thể áp dụng cho bản mặt cầu hoặc cho cả dầm chủ trong trờng hợp dầm hộp + + + Hình 6-16 Dạng sờn có mặt cắt kín 6.3 Thoát nớc trên cầu 6.3.1 Cấu tạo ống thoát nớc: + Cần bố trí các ống thoát nớc sao cho ma thoát nhanh và không thấm vào mặt ngoài của cầu hoặc chảy lên nền đờng chui qua dới cầu Vì vậy trong trờng hợp... những tấm bê tông cốt thép phẳng hoặc đa giác làm cốp pha để thi công các phần còn lại (Hình 8-10.i, k) Mụn : Cu BTCT F1 25 V Mnh Thõn + Ưu điểm: + Tính toàn khối tốt hơn so với lắp ghép + Phần bê tông đổ tại chỗ ít so với lắp ghép nên trọng lợng nhẹ hơn + Không phải làm giàn giáo so với đổ tại chỗ + Nhợc điểm: + Tính toàn khối kém hơn so với đổ tại chỗ + Thi công lâu hơn so với lắp ghép + Bài 9 : cầu dầm... h=(1/12-1/18)L (Hình 7-1.d) Mụn : Cu BTCT F1 17 V Mnh Thõn Bi ging th vic + Ngnh: Cu ng Bài 8 : cấu tạo mặt cắt ngang cầu bản 8.1 Cấu tạo cầu bản đúc tại chỗ + + Kết cấu nhịp cầu bản đổ tại chỗ có chiều cao không thay đổi đợc kê trên suốt chiều rộng của xà mũ, trụ tờng hoặc trên các cột trụ (Hình 8-1): + + + Hình 8-1 Kết cấu nhịp cầu bản đổ tại chỗ chiều cao không thay đổi + Nhịp giản đơn BTCTUST L=10 - 15m,... máng dọc, ống thoát nớc thẳng đứng hoặc giếng tụ nớc Tuy ống thoát nớc chỉ là chi tiết nhỏ trên cầu nhng nếu thiết kế chúng không hợp lý và thi công sai sót sẽ dẫn đến giảm tuổi thọ của cầu do vùng b tông cốt thép ở lân cận ống thoát nớc bi h hỏng + ng thoát nớc phải đảm bảo thoát hết nớc đọng trên mặt cầu và dễ thay thế, dọn dẹp khi cần thiết + Các ống thoát nớc có thể cấu tạo bằng gang đúc, nhựa ... xuống b tông mặt cầu Lớp b tông cốt thép: + Cấu tạo b tông mác 300 Mụn : Cu BTCT F1 V Mnh Thõn + Chiều dày: = - cm + Tác dụng: Chịu áp lực cục từ bánh xe truyền xuống phân xuống b tông mặt cầu. .. xuống b tông mặt cầu Lớp b tông atphan: + + + Cấu tạo từ hỗn hợp b tông nhựa dải nóng dải ấm Chiều dày: = - cm Tác dụng: Tạo bề mặt êm thuận cho xe chạy, hạn chế lực xung kích truyền xuống b tông. .. thi công + Cầu đổ chỗ (cầu toàn khối) + Cầu lắp ghép + Cầu bán lắp ghép Phân loại theo tính chịu lực + Cầu BTCT thờng + Cầu BTCT dự ứng lực Phân loại theo mặt cắt ngang + Cầu đặc + Cầu rỗng Phân