Giáo trình cầu bê tông

Creat by Nguyen Ha Huanwebsite : http://hahuan.netfirms.com CHƯƠNG du GIỚI THIỆU CHUNG 1.1.ĐẶC ĐIỂM CỦA CẦU BÊ TÔNG CỐT THÉP : ca u du on g e Bê tông cốt thép (BTCT) kết hợp hài hòa hai loại vật liệu có tính chất khác Bê tông loại đá nhân tạo có tính chất vật liệ đòa phương dễ kiếm rẻ tiền, gồm cát, đá, nước xi măng tìm thấy nơi Sau đông cứng bê tông chòu nén tốt Cốt thép sản phẩm công nghiệp, chòu kéo nén tốt, vật liệu quý, đắt tiền, đắt tiền, hơnnữa thép bò ăn mòn môi trường không khí Trong kết cấu, bê tông đặt vào khu vực chòu nén, thép đặt vào khu vực chòu kéo Bê tông có tác dụng bao bọc cốt thép, không cho tiếp xúc với môi trường tạo điều kiện chống gỉ Bê tông thép có hệ số giãn nở nhiệt gần nhau, đặc điểm làm cho hai lọai vật liệu tồn làm việc có hiệu nhiệt độ môi trường thay đổi, : _ BTCT loại vật liệu phù hợp với ngành xây dựng công trình xây dựng dân dụng, giao thông công nghiệp _ Bê tông loại vật liệu xây dựng đa dạng, tạo hình dạng thích hợp cho hầu hết kết cấu Cầu làm bê tông bê tông dự ứng lực loại kết cấu xây dựng trường chế tạo trước thành khối dầm xưởng gần nơi xây dựng _ Cầu BTCT tạo hình dạng cách dễ dàng, cầu thẳng, cầu cong, cong không gian _ Cầu dầm hộp BTCT đúc chỗ thích hợp cho cầu cong có tính chống xoắn cao tạo dáng thích hợp với đường cong _ Đối với cầu thẳng dùng dầm đúc sẵn BTCT thường bê tông dự ứng lực Đối với cầu nhiều nhòp, dùng dầm liên tục có lợi chòu hoạt tải _ BTCT thích hợp với với nhiều loại cầu, cầu tương đối ngắn (nhỏ 12m), cầu tỏ có nhiều ưu điểm kinh tế, đặc biệt thi công Dầm tiết diện T dùng có lợi cho nhòp đến 20m, dài dùng hệ liên tục _ Cầu dầm bê tông dự ứng lực tạo khả chốg nứt, nâng cao tuổi thọ kết cấu, sử dụng vật liệu cường độ cao (thép bê tông) đạt nhòp tới 250m _ BTCT thích hợp với nhiều loại kết cấu dầm, vòm khung treo, BTCT, bê tông dự ứng lực cạnh tranh với kết cấu thép đặc biệt chống ăn mòn tính kinh tế _ Nhược điểm bê tông tính dòn, khả chòu cắt kéo nên thường bò nứt Nứt cầu BTCT nỗi day dứt dai dẳng thường xuyên cho nhà khoa học, quản lý thi công Vết nứt nguyên nhân thấm nhập nước khí, làm ăn mòn cốt thép bê tông, giảm tiết diện chòu lực giảm tuổi thọ cầu _ BTCT loại vật liệu chế tạo chỗ, chất lượng bê tông thường đồng nhất, không phụ thuộc vào nhiều yếu tố : + Loại xi măng + Kích thước, thành phần phẩm chất cốt liệu + Lượng nước, lượng xi măng tỉ lệ N/X + Phương pháp bảo dưỡng + Nhiệt độ môi trường, tính co ngót từ biến Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com) du Creat by Nguyen Ha Huanwebsite : http://hahuan.netfirms.com _ Bê tông loại vật liệu mà chất lượng chủ yếu phụ thuộc vào công việc tập thể, từ thiết kế, chọn vật liệu, thi công, bảo dưỡng, thí gnhiệm kiểm tra Tất công tác cần giám sát quản lý nghiêm ngặt bê tông đạt phẩm chất mong muốn 1.2.TÓM TẮT SỰ HÌNH THÀNH VÀ PHÁT TRIỂN CẦU BÊ TÔNG CỐT THÉP : ca u du on g e Bê tông bắt đầu sử dụng xây dựng từ xi măng pooclang đời, khoảng năm 20 kỷ XIX Thoạt đầu bê tông không cốt thép sử dụng kết cấu chủ yếu chòu nén móng mố trụ cầu, cầu vòm thay cho đá trước Dần dần phát sinh ý tưởng tăng cường khả chòu uốn cách bố trí cốt thép vào khu vực chòu kéo uốn Ngay từ khoảng kỷ XVI-XVII xây dựng nhà thờ, lâu đài lăng tẩm, Châu âu biết đặt thép chòu kéo vào khối đá xây Cuối kỷ XVIII đầu kỷ XIX cốt thép dùng kết cấu đá xây vào nhiều công trình xây dựng mái nhà, tháp cầu treo đập thủy lợi… Ứng dụng BTCT vào khoảng năm 50 kỷ XIX Anh, Mỹ Pháp công bố phát minh sáng chế Trong Monier kỹ sư người Pháp dùng BTCT để chế tạo bình chứa nước, cuối cầu (1867-1873) Năm 1875-1877, lần Monier dùng BTCT xây dựng cầu, cầu vòm nhòp 16m rộng 4m dùng cho người Tuy đạt kết bước đầu, thời kỳ vật liệu thép thònh hành xây dựng cầu,BTCT thiếu kết nghiên cứu lý thuyết thực nghiệm nên chưa áp dụng rộng rãi mà dùng cho kết cấu khối lớn chủ yếu chòu nén móng, mố trụ tháp cầu treo Vào cuối kỷ XIX, hai giáo sư Ba-u-chin-gơ (Đức) Be-le-lút-ski (Nga) (1886-1891) nghiên cứu tính chất lý BTCT, tiến hành nhiều thí nghiệm cho công trình bản, dầm, vòm, bình chứa, xilô chứa ngũ cốc cầu vòm nhòp tới 17m Sau cò số liệu nghiên cứu lý thuyết, BTCT bắt đầu ứng dụng rộng rãi xây dựng cầu công trình dân dụng khác Cầu BTCT vào cuối kỉ XIX hầu hết dạng nhòp nhỏ vòm cống, chủ yếu cầu vòm đặc theo dạng cầu vòm đá cũ nên chưa đạt hiệu kinh tế đáng kể chưa tận dụng triệt để cốt thép phận chòu uốn Lý thuyết thực nghiệm BTCT chòu uốn Gen-ne-bik (người Pháp) Me-lan (người Áo) phát triển vào cuối kỉ XIX Năm 1882 lần Gen-ne-bik áp dụng BTCT vào khung nhà sử dụng tính làm việc không gian BTCT Điều cho phép triệt để sử dụng cường độ bê tông cốt thép, chuyển từ kết cấu vòm sang kết cấu khung dầm có sườn, giảm trọng lượng thân kết cấu, nâng cao hiệu kinh tế áp dụng cho nhòp lớn Đồng thời với kết cấu BTCT mềm hệ Gen-ne-bik, bắt đầu xuất cầu giàn BTCT cứng, cốt thép giàn thép hình (do Me-lan đề xuất) Cốt thép cứng có khả thay cho dàn giáo đỡ ván khuôn Bê tông cốt cứng ứng dụng rộng rãi Mỹ Sang đầu kỉ XX, BTCT trở thành loại vật liệu xây dựng cầu lý thuyết tính toán kết cấu BTCT theo ứng suất cho phép thức công bố mà nhiều nơi sử dụng Thập kỉ kỉ XX nhiều cầu hệ dầm khung có sườn xây dựng đường ôtô có nhòp đạt 20 – 25m Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com) ca u du on g e du Creat by Nguyen Ha Huanwebsite : http://hahuan.netfirms.com Năm 1908 Nga xuất Tiêu chuẩn thiết kế kết cấu BTCT Năm 1911 xuất giáo trình Cầu Bêtông cốt thép Những tài liệu góp phần thúc đẩy trình áp dụng BTCT xây dựng cầu Năm 1935 xây dựng cầu vòm sườn cho đường xe lửa nhòp 116m qua sông Maxcova Năm 1937 xây cầu vòm BTCT có kéo đường ôtô Saint-Peterbourg Khoảng chiến tranh giới thứ thứ hai, cầu BTCT phát triển mạnh Pháp, Đức, Mỹ nước Châu Âu Ở Pháp thời kỳ xây dựng thành công cầu vòm ba nhòp đường xe chạy trên, nhòp 186m Brest, cầu Stockhon nhòp 181m cầu qua sông Es-la Tây Ban Nha nhòp tới 205m Ngoài cầu vòm dạng cổ điển đường xe chạy theo kiểu cầu vòm đá xuất cầu vòm đường xe chạy Pháp xuất cầu vòm đường xe chạy qua sông Sen nhòp tới 161m Ở Pháp thời kỳ đạt nhiều thành tựu kết cấu dầm Chiếc cầu dầm hẫng tiết diện hộp nhòp 78m xây dựng thành công qua sông Sen Vin-nhep cầu dạng dàn hẫng I-vre nhòp 134m Năm 1920 Freysinet, chuyên gia người Pháp sáng chế bêtông dự ứng lực Từ đặc biệt sau đại chiến giới lần 2, cầu bêtông dự ứng lực phát triển mạnh mẽ nước Pháp, Đức nước chòu ảnh hưởng chiến tranh Do nhu cầu khôi phục giao thông sau chiến tranh, áp dụng rộng rãi bêtông dự ứng lực vào hệ dầm khung tình hình kinh tế nước khác nên phương hướng phát triển cầu BTCT mang màu sắc khác Ở Liên Xô cũ nước phe XHCN (trong có Việt Nam), cầu BTCT nhòp nhỏ vừa chủ yếu phát triển theo hướng áp dụng kết cấu lắp ghép toàn phần, thực công nghiệp hoá chế tạo, giới hoá thi công, cực tiểu hoá khích thước tiết diện, tối ưu hoá kết cấu Về mặt thi công, giảm đến tối thiểu mối ướt đổ bê tông trường, thực cách phân khối nhỏ, giảm thiểu kích thước trọng lượng khối vận chuyển cẩu lắp Hầu hết cầu bản, cầu dầm đường ôtô nhòp 40m xây dựng theo mô hình Ở phương Tây Mỹ, đặc biệt Pháp Đức kết cấu đúc chỗ ưa dùng hơn, kết cấu lắp ghép thực dạng liên hợp, dầm lắp ghép để làm đà giáo đỡ ván khuôn đúc chỗ mặt cầu Cùng với việc áp dụng BTCT vào xây dựng hàng loạt cầu nhỏ đường ôtô đường sắt, cầu nhòp lớn BTCT bê tông dự ứng lực nghiên cứu áp dụng Cầu vòm bê tông cốt thép nghiên cứu dạng vòm sườn hay vòm bảnđặc.Ví dụ cầu vòm sườn xây dựng vào thời sau chiến tranh kể sau:cầu vòm nhiều nhòp Nga(hình1.6),cầu vòm nhòp 224m qua sông Đơ-Nhiép( 1952),cầu vòm qua sông An-gẻ-man Bỉ nhòp 260m(1943) Vào thời kì nước phương tây cầu vòm bêtông cốt thép giảm kích thước tải trọng thân,nhằm đạt nhòp lớn hơn.Theo thiết kế Freyssinet Phapd Châu u xay dựng cầu vòm có nhòp tới 150 m.Hình1.7 Thể cầu loại này,cầu có nhòp 150m xay dựng qua sông Vtalva cộng hòa Séc Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com) du Creat by Nguyen Ha Huanwebsite : http://hahuan.netfirms.com on g e Cuối kỷ XX bê tông dự ứng lục trở thanhd vật liệu chinbhs xây dựng cầu Cùng vơéi tiến học,của lí thuyết phần tử hữu hạn,sự phát triển máy tính điện tử,sụ phát triển phương pháp thi công móng sâu,móng cọc,móng cọc đường kính lớn,các kết cấu tónh đònh giảm dần,thay băàng kết cấu không gian,nhiều tiếp đát.Nhiều kết cấu phát minh,nhiề công nghệ thi công áp dụng,kết cấu lắp ghép,bán lắp ghép,và đổ toàn khối,thi công đẩy,thi công hẫng đồng loạt phát triển đạt nhiều thàn h tựu to lớn mà tóm tắt theo hướng sau: -Đối với cầu nhỏ vừu (dưới 50 m):Tiếp tục thiệ hệ dầm,lắp ghép bán lắp ghép,đổ toàn khối,thực hệ liên tục bán lien tục,lien tục nhiệt khung,giảm thiểu mối nối khe co giãn,nâng coa phẩm chất khai thác,giảm ca u du tối đa công tác bảo quản sửa chữa.Triệt để sử dụng kết cấu toàn khối,bản có lỗ vào cầu cong,các nút gaio thông thành phố Điển hình cho việc lắp đặt dầm bêtông cốt thép lắp ghép việ áp dụng rộng rãi giá lắp ba chân.(hình 1.8) Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com) .e du Creat by Nguyen Ha Huanwebsite : http://hahuan.netfirms.com -Đối với cầu cạn,cầu vượt ,cầu nút giao,cầu cong,vấn đề thẩm mỹ cầu trở thành nhu cầu thiết kế.Hình 1.9 thể nút giao thông đầu càu Oma thành phố Gorki thuộc Liên Xô cũ hình1.10 dạng trụ cầu cạn thành phố áp dụng du on g Hình 1.9 Nút đầu cầu thành phố Gorki ca u -Đối với nhòp lớn thường áp dụngdầm khung liên tục tiết diện ngang dạng hộp,kết cấu giàn với công nghệ thi công hẫng(lắp hẫng,đúc hẫng),công nghệ đẩy đúc đà giáo treo.Với kết cấu công nghệ thi công nhủ trên,cầu bêtông dụ ứng lực áp dụng cho nhòp từ 50-250m Hình 1.11 giới thiệu cầu cạn qua thung lũng Bu-a-vrở¬ Pháp thi công theo công nghệ đẩy năm 1970 Hình 1.12 giới thiệu cầu dầm liên tục tiết diện hộp thicông hẫng,nhòp 260m qua sông Brisbane Australia,xây dựng năm 1986 Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com) .e du Creat by Nguyen Ha Huanwebsite : http://hahuan.netfirms.com on g Hình 1.11 Sơ đồ cầu thi công theo phương pháp đẩy ca u du Cũng với kết cấu dầm đặc tiết diện hộp,ở Nga Pháp phát triển kết cấu giàn rỗng liên tục.Trên hình 1.13alà ví dụ cầu loại này.Cầu xây dựng sông Vonga,có sơ đồ nhòp [106+(3x166)+106] m phàn cầu dẫn gồm 28 nhòp dầm bê tông dự ứng lực nhòp 70 m.Hình 1.3b htể sơ đồ lắp ráp đoạn nhòp phao Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com) ca u du on g e du Creat by Nguyen Ha Huanwebsite : http://hahuan.netfirms.com Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com) du Creat by Nguyen Ha Huanwebsite : http://hahuan.netfirms.com ca u du on g e Hình 1.15 Cầu dây văng dầm cứng bê tông dự ứng lực qua sông Main Đức (1971) Ngoài hệ dầm khung,vòm,các hệ liên hợp treo nghiên cứu áp dụng,chiếc cầu dây vâưng có dàm cứng bê tông cốt thép xay dựng năm 1925 qua sông Tem-Bun Tây Ban Nha theo sơ đồ (20,1+60,3+20,1) m.Sau vào khoảng năm 60 kỷ XX,do ảnh hưởng cầu dây văng xây dựng Đức,dâmg cứng bêtông cốt thép áp dụng để tham gia chòu nén \.Cầu dây văng thiết kế thay cho cầu gàin thép đường ôtô.Hàng loạt cầu dây văng đại dầm cứng bê tông cốt thép xây dựngNamư 1962 xây dựng cầu Ma-ra-cai-bô ­ Vênêduêla có nhòp 235 m(hình 1.14) Năm 1971 xây dựng cầu qua sông Mian Đức có nhòp 300m (hình 1.15)Càu Brotone (Pháp) 1977,nhòp 320m mặt phẳng dây ,dầm chủ bbêtông cốt thép dự ứng lực tiết diện hộp thi công theo phương pháp lắp hẫng;năm 11991 cầu Scarsundet,ở Nauy,nhòp 530 m,dàm cứng bê tông dự ứng lực tiết diên hộp.Hiệ nước ta xây dựng cầu bãi cháy Quảng Ninh nhòp 435m,sẽ kỷ lục chièu dài nhòpcàu dây văng mặt phẳng dây có dầm cứng bê tông côt thép Hình 1.16 Ngoài cầu dây văng túy nhà thiết kế áp dụng dàm cứng vào dầm treo,cầu bê tông cốt thép dự ứng lực có côt thép ngaòi,nâng cao tháp (Extradose) Việt nam cầu bêtông cốt thép dẫ bắt đâu ứng dụng từ thời Pháp thuộc dạng càu nhỏ (dưới 15m)khổ hẹp (4m) ,tải trọng nhỏ,hệ tónh đònh dạng mút thừa chủ yếu đồng sông cửu long.Một số cầu lớn xây dựng dạng giàn vòmn nhòp 30m (cầu Tâb Thuân).Các cầu không đủ khả chòu mật độ tải trọng đại nên thay Trong thời kìu chiến tranh,ở khu vực miền nam dẫ áp duụng hàng loạt cầu bê tông cốt thép đức sẵn đường ôtô ba dạng kết cấu: -Dầm bê tông côt thép dự ứng lực đức sẵn dạng bụng ù nhòp 12.5 ;15 m;18.6m -Dầm bê tông dự ứng lực nhòp 25.4 m có cốt thép căng ngang Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com) ca u du on g e du Creat by Nguyen Ha Huanwebsite : http://hahuan.netfirms.com Đặc điểm loại cầu cầu phan thành nhiều khối,chiều cao thấp,trọng lượng nhỏ,vận chuyển lắp ráp nhanh đơn giản mối nối cáp căng ngang nhanh bò đứt làm suy yếu cầu -Loại thứ ba kết cấu dầm bêtông dự ứng lực tiết diện I bán lắp ghép nhòp 25.4 mvà 33m.Riêng loại dầm I 33m xây dựng sau đất nước hoàn toàn giả phóng(năm 1975) miền bắc cầu bê tông cốt thép bê tông dự ứng lực thực phát triển sau khgáng chién chống pháp.Chiếc cầu bê tông dự ứng lực xây dựng Phủ lỗ năm 1962.Hàng loạt càu bê tông cốt thép đúc sẵn nhòp 24-25m,các câud bê tông dự ứng lực nhòp 33-42 mđược xây dựng hầu hết tuyến đường ôtô.Đặc điểm câut hời kì nàymang ảnh hưởng rõ rệt cua trường ph Nga:các cầu dầm có tiết Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com) ca u du on g e du Creat by Nguyen Ha Huanwebsite : http://hahuan.netfirms.com Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com) - 74 - Bài gi̻ng CTGT ph̿n c̿u ROUND BAR - THÉP THANH TRѪN Tiêu chuҭn Ĉѭӡng kính JIS G 3101 JIS G 3112 SR 235 ‡10 - ‡50 Áp dөng GOST 5781- TCVN 165182 85 SS 400 CT3 Xây dӵng CT 38 Gia cơng WIRE ROD - THÉP CUӜN Ĉѭӡng kính Tiêu chuҭn JIS G 3505 SWRM ‡5.5-‡22 SWRM 10 SWRM 12 TCVN 1766-75 TCVN 2362-78 Áp dөng GOST 5781-82 TCVN 1651-85 CT CT 33 Gia cơng CT CT 34 Gia cơng CT BCT 38 Xây dӵng Bolts, nuts C10 Ha-08 Electrodes ANGLE BAR - THÉP GĨC Tiêu chuҭn Áp dөng JIS G 3101 GOST 8509-86 TCVN 1656-93 SS 400 CT CT 38 Xây dӵng Gia cơng 10.2.2 Thi͗t k͗ c̽p phͩi BT Theo khuyӃn cáo cӫa Holcim, nӃu dùng xi măng cӫa hãng có thӇ dùng bҧng hѭӟng dүn sau ÿӇ thiӃt kӃ cҩp phӕi BT ÿa dөng : Bài gi̫ng CTGT ph̯n c̯u (LBK 02/2010) - 75 - 10.2.3 Tên mͱt sͩ lo̹i k͗t c̽u giàn Giàn Pratt Giàn Warren Giàn Warren cҧi tiӃn Giàn Vierendeel Hình 10-7 Tên m͡t s͙ lo̩i giàn 10.3 Phѭѫng pháp thi cơng cҫu Hình 10-8 L̷p d̯m BTCT tͳ ÿo̩n d̯m ÿúc s̽n Bài gi̻ng CTGT ph̿n c̿u - 76 - Hình 10-9 L̷p d̯m cͯa c̯u d̯m liên tͭc Hình 10-10 Kh͙i K0 ÿúc s̽n, ÿã ÿ̿t trͭ Bài gi̫ng CTGT ph̯n c̯u (LBK 02/2010) - 77 - Hình 10-11 L̷p kh͙i h͡p ti͇p theo Hình 10-12 L̷p d̯m Super-T Bài gi̻ng CTGT ph̿n c̿u - 78 - 11 TÀI LIӊU THAM KHҦO 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 NguyӉn Nhѭ Khҧi, Phҥm Duy Hồ, NguyӉn Minh Hùng Nhͷng v̭n ÿ͉ chung v͉ M͙ trͭ c̯u NXB Xây dӵng, Hà nӝi, 2000 100 trg NguyӉn Minh Nghƭa, Dѭѫng Minh Thu M͙ trͭ c̯u NXB Giao thơng vұn tҧi, Hà nӝi, 2002 208 trg Ng Tҩn Q, … Giáo trình thí nghi͏m v̵t li͏u XD, 1983 NguyӉn ViӃt Trung, Hồng Hà C̯u bê tơng c͙t thép – t̵p 1, NXB Giao thơng vұn tҧi, Hà nӝi, 2001 Tiêu chu̱n thi͇t k͇ c̯u, 22 TCN 272-05 NXB Giao thơng vұn tҧi, Hà nӝi, 2005 Qui trình thi͇t k͇ c̯u c͙ng theo tr̩ng thái giͣi h̩n, 22 TCN 18-79, NXB Giao thơng vұn tҧi, Hà nӝi, 1998; Polivanov N.I Thi͇t k͇ c̯u BTCT l̷p ghép c̯u thép ÿ˱ͥng tơ, NXB Khoa hӑc kӻ thuұt, Hà nӝi, 1979 A.P Singh, S.P Singh, Satya Prakashan Railways bridges and tunnels, New Delhi, 1996 AASHTO (1998 – 2004) LRFD Bridge Design Specifications American Association of State Highway and Transportation Officials (AASHTO), Washington, D.C AASHTO (2000) Material test American Association of State Highway and Transportation Officials (AASHTO), Washington, D.C Roger L B , Kenneth J B Highway engineering handbook, Mc GRAW-HILL, 1996 OVM Construction Machinery Co., Ltd HVM Multistrand Posttensioning System An Introduction for the Design and Construction of Prestressing Structural Engineering, Liuzhou, 2000 Comprehensive design example for prestressed concrete (psc) girder superstructure bridge with commentary Modjeski and Masters, Inc 2003 (FHWA NHI - 04-044) LRFD Design Example for Steel Girder Superstructure Bridge Michael Baker Jr Inc 2003 (FHWA NHI-04-042) Structural Concrete Industries www.sciaust.com.au Ʉɨɥɨɤɨɥɨɜ ɇ.Ɇ ɢ ɞɪ ɂɫɤɭɫɫɬɜɟɧɧɵɟ ɫɨɨɪɭɠɟɧɢɹ Ɇ.: Ɍɪɚɧɫɩɨɪɬ, 1988 – 440 ɫ Ƚɢɛɲɦɚɧ Ɇ.ȿ ɢ ɞɪ Ɇɨɫɬɵ ɢ ɫɨɨɪɭɠɟɧɢɹ ɧɚ ɚɜɬɨɦɨɛɢɥɶɧɵɯ ɞɨɪɨɝɚɯ Ɇ.: Ɍɪɚɧɫɩɨɪɬ, 1981 – 399 ɫ ɉɨɞ ɪɟɞ ȼ ɇ Ȼɚɣɤɨɜɚ, Ƚ ɂ ɉɨɩɨɜɚ ɋɬɪɨɢɬɟɥɶɧɵɟ ɤɨɧɫɬɪɭɤɰɢɢ Ɇ.: ȼɵɫɲ ɲɤ., 1986 – 399 ɫ ɋɬɪɟɥɟɰɤɢɣ ɇ ɇ ɋɬɚɥɟɠɟɥɟɡɨɛɟɬɨɧɧɵɟ ɩɪɨɥɟɬɧɵɟ ɫɬɪɨɟɧɢɹ ɦɨɫɬɨɜ Ɇ.: Ɍɪɚɧɫɩɨɪɬ, 1981 – 360 ɫ ɋɇɢɉ 2.05.03-84 Ɇɨɫɬɵ ɢ ɬɪɭɛɵ / Ƚɨɫɫɬɪɨɣ ɋɋɋɊ - Ɇ.: ɐɂɌɉ Ƚɨɫɫɬɪɨɹ ɋɋɋɊ 1988 - 200 ɫ Bài gi̫ng CTGT ph̯n c̯u (LBK 02/2010) 21 - 79 - STATE OF OHIO DEPARTMENT OF TRANSPORTATION; 37_psid1951.pdf 80 Ví dө CTGT phҫn cҫu, (LBK 10/2010) Cho mӝt kӃt cҩu nhӏp cҫu giҧn ÿѫn, có thơng sӕ sau SӔ LIӊU 38000 ChiӅu dài nhӏp tính tốn dҫm I, BTCT ӭng suҩt trѭӟc 2020 mm Sӕ dҫm mm Khoҧng cách giӳa dҫm 0.12 Tӹ sӕ cӫa khӕi lѭӧng dҫm ngang / dҫm 500 ChiӅu rӝng lan can trái / phҧi 500 mm Sӕ lӅ bӝ hành 72 ChiӅu dày trung bình lӟp phӫ mm 11500 ChiӅu rӝng phҫn xe chҥy mm ChiӅu dày bҧn mһt cҫu 175 mm Cѭӡng ÿӝ chӏu nén cӫa BT BMC 28 MPa Ĉѭӡng kính danh ÿӏnh cӕt thép BMC 14 mm Giӟi hҥn chҧy cӫa cӕt thép BMC 390 MPa ChiӅu dày lӟp bҧo vӋ cuҧ BMC ( / dѭӟi ) 50 Trӑng lѭӧng lan can 5.5 Bêtơng BMC : b3 b1 b2 25 mm N/mm BT ÿá 1×2 h1 h2 h3 h4 h5 mm mm mm mm mm mm mm mm 600 200 540 180 100 815 110 180 Í a) Mһt cҳt ngang dҫm; b) M͡t ph̯n m̿t c̷t ngang c̯u NHIӊM VӨ Tìm moment tính tốn ӣ mһt cҳt cách gӕi trái Tính bӕ trí cӕt thép BMC 11500 mm 81 Ví dө CTGT phҫn cҫu, (LBK 10/2010) TÌM MOMENT TÍNH TỐN (moment khӕng chӃ) 1.1 Tìm hӋ sӕ phân bӕ cӫa moment 1.1.1 KiӇm tra ÿiӅu kiӋn áp dөng “cơng thӭc tính HSPB” ĈiӅu kiӋn kiӇm tra Hҥng mөc kiӇm tra KӃt luұn Khoҧng cách giӳa dҫm 1100 ” S ” 4900 thoҧ ChiӅu dày bҧn mһt cҫu 110 ” ts ” 300 thoҧ ChiӅu dài nhӏp tính tốn 6000 ” L ” 73000 thoҧ Sӕ dҫm Nb • thoҧ KӃt luұn : Có thӇ dùng pp gҫn ÿúng ÿӇ tìm hӋ sӕ phân bӕ moment Trong thiӃt kӃ sѫ bӝ, có thӇ chҩp nhұn § Kg · ¨ ¸ ¨ L ˜ t3 ¸ s ¹ © 0,1 1.1.2 Phân bӕ hoҥt tҧi xe cho dҫm * Khi thiӃt kӃ chӏu tҧi mg § S · 0, 06  ¨ ¸ © 4300 ¹ 0,4 §S· ¨ ¸ ©L¹ 0,3 § Kg · ¨ 3¸ ¨ Lt ¸ © s¹ 0,1 0.3665 * Khi • thiӃt kӃ chӏu tҧi mg § S · 0, 075  ¨ ¸ © 2900 ¹ 0,6 §S· ¨ ¸ ©L¹ 0,2 § Kg · ¨ 3¸ ¨ Lt ¸ © s¹ 0,1 0.5226 1.1.3 Phân bӕ hoҥt tҧi xe cho dҫm ngồi * Khi thiӃt kӃ chӏu tҧi, tính theo pp ÿòn bҭy y1 y2 Ch̭t t̫i ÿ͋ xác ÿ͓nh phân b͙ t̫i tr͕ng theo pp ÿ òn ḇy 82 Ví dө CTGT phҫn cҫu, (LBK 10/2010) de = 700 y1 = 1.0495 y2 = 0.1584 mm Sk = 0.7248 Vӟi xe thiӃt kӃ, mg = * Khi • thiӃt kӃ chӏu tҧi Thoҧ ÿiӅu kiӋn : -300 ” de ” 1700 mm e = 0,77 + d e / 2800 = 1.0200 mg = (mg) = 1.0200×0.5226 = 0.5331 1.1.4 Phân bӕ hoҥt tҧi cho TTGH mӓi (chӍ xét vӟi thiӃt kӃ) Dҫm trong, mg = 0.3665 / 1.2 = 0.3054 Dҫm ngồi, mg = 0.7248 / 1.2 = 0.6040 1.2 Tìm M khӕng chӃ (tính tốn) HL-93, DҪM TRONG (TTGH CĈ I, chѭa xét ȖLL ) 1.2.1 Tìm moment M3t xe trөc (xe tҧi thiӃt kӃ), khơng hӋ sӕ : xk - mһt cҳt tính M 11500 11500 9m 35 kN 35 kN 145 kN 145 kN 145 kN 145 kN 145 kN 145 kN 35 kN 145 kN 35 kN 32 m 38000 y5 y4 y1 y2 y3 X͇p xe lên ÿah ÿ͋ tìm moment b̭t lͫi nh̭t (có th͋ có ph˱˯ng án x͇p xe khác) đah M9 83 Ví dө CTGT phҫn cҫu, (LBK 10/2010) y - tung ÿӝ ÿah x - vӏ trí tҧi trӑng xk 11500 y1 8.0197 xk - 4300 7200 y4 5.0211 xk - 8600 2900 y5 2.0224 xk + 4300 15800 y2 6.7184 xk + 8600 20100 y3 5.4171 Moment phѭѫng án xӃp tҧi PA : 145×(y1 + y4) + 35×y5 1961.7000 PA : 145×(y1 + y2) + 35×y4 2312.7630 PA : 145×(y1 + y2) + 35×y3 2326.6230 PA : 145×(y1 + y4) + 35×y2 2126.0600 M3t = Max ( PA1, PA2, PA3, PA4 ) = 2326.6230 kN.m 1.2.2 Tìm moment M2t xe trөc (xe tandem), khơng hӋ sӕ 9m 11500 110 kN 110 kN 32 m 38000 y6 y1 y7 đah M9 X͇p xe lên ÿah ÿ͋ tìm moment b̭t lͫi nh̭t x - vӏ trí tҧi trӑng y - tung ÿӝ ÿah xk 11500 y1 8.0197 xk - 1200 10300 y6 7.1829 xk + 1200 12700 y7 7.6566 Moment phѭѫng án xӃp tҧi PA : 110×(y1 + y6) 1672.286 PA : 110×(y1 + y7) 1724.393 M2t = 1724.393 kN.m 84 Ví dө CTGT phҫn cҫu, (LBK 10/2010) 1.2.3 Tìm moment Mlàn , tҧi trӑng làn, khơng hӋ sӕ 11500 9m 32 m 38000 ÿah M y1 y1 đah M9 := Mlàn = M = 9.3×: 152.3743 m2 1417.0810 kN.m 1.2.4 Tìm Moment HL-93; dҫm trong; TTGH CĈ I M = mg×[ Max( M2t, M3t )×( + IM ) + Mlàn ] 2260.433 kN.m 0.5226×[2326.6230×1.25 + 1417.0810 ] = 1.3 Tìm M khӕng chӃ (tính tốn) HL-93, DҪM TRONG (TTGH Mӓi, chѭa xét ȖLL ) 1.3.1 Tìm moment M3t xe trөc (xe tҧi thiӃt kӃ), khơng hӋ sӕ : y - tung ÿӝ ÿah x - vӏ trí tҧi trӑng 11500 y1 8.0197 xk - 4300 7200 y5 5.0211 xk - 9000 2500 y6 1.7434 xk - 13300 y7 0.0000 xk + 4300 15800 y2 6.7184 xk + 9000 20500 y3 5.2961 xk + 13300 24800 y4 3.9947 xk k L y6 y5 y1 y2 y3 y4 ÿah M 85 Ví dө CTGT phҫn cҫu, (LBK 10/2010) Moment phѭѫng án xӃp tҧi PA : 145×(y1 + y3) + 35×y4 2070.5999 PA : 145×(y1 + y3) + 35×y5 2106.5210 PA : 145×(y1 + y6) + 35×y7 1415.6526 PA : 145×(y1 + y6) + 35×y2 1650.7973 M3t = 2106.5210 kN.m 1.3.2 Tìm Moment HL-93; dҫm trong; TTGH Mӓi M = mg×[ M3t×( + IM ) ] 0.3054×[ 2106.5210×1.15 ] = 739.8312 kN.m 1.4 Tìm moment tính tốn tƭnh tҧi, DҪM TRONG, TTGH CĈ I (tƭnh t̫i r̫i ÿ͉u, qui v͉ m dài d̯m; có xét J P ) tƭnh t̫i { t̫i tr͕ng th˱ͥng xun DiӋn tích mһt cҳt ngang dҫm Ab = 0.4489 m 1.4.1 Tҧi trӑng thѭӡng xun rҧi ÿӅu, chѭa có hӋ sӕ JP Do lӟp phӫ (tra bҧng 8.2) q = 22,5×2.020×0.072 = 3.2724 kN/m 8.8375 kN/m 11.2225 kN/m 1.3467 kN/m Do bҧn mһt cҫu (tra bҧng 8.2) q = 25,0×2.020×0.175 = Dҫm q = 25,0×0.44890 = Dҫm ngang 0.12×11.22250 = 1.4.2 Moment tƭnh tҧi (cho TTGH cѭӡng ÿӝ I, có hӋ sӕ JP ) M = Ÿ·™Ȗi·qi = 4825.2331 kN.m 152.3743×[1.5×3.2724 + 1.25×( 8.8375 + 11.2225 + 1.3467 ) ] 86 Ví dө CTGT phҫn cҫu, (LBK 10/2010) 1.5 Moment tính tốn, TTGH CĈ I, Dҫm Moment tính tốn = 1.75·Mhoҥt tҧi + Mtƭnh tҧi 8780.9909 kN/m M = 1.75×2260.4330 + 4825.2331 = 1.6 Moment tính tốn, TTGH Mӓi, Dҫm Moment tính tốn = 0.75·Mhoҥt tҧi 554.8734 kN/m M = 0.75×739.8312 = TÍNH CӔT THÉP BҦN MҺT CҪU CHӎU MOMENT DѬѪNG * Tính nӝi lӵc ChiӅu dày lӟp BT bҧo vӋ 25 mm Ĉѭӡng kính danh ÿӏnh cӕt thép chӏu lӵc; bar_Dia 14 mm 153.9380 mm2 143 mm DiӋn tích MCN cӕt thép; bar_Area ChiӅu cao làm viӋc cӫa tiӃt diӋn; de de = ts – Lӟp bҧo vӋ bên dѭӟi – ½ ÿѭӡng kính cӕt thép 2020 Nhӏp tính tốn cӫa bҧn Moment hoҥt tҧi, chѭa có ȖLL HӋ sӕ sӭc kháng uӕn 24750 If mm N.mm/mm 0.9 7.8988E-03 N/mm Tƭnh tҧi BMC & lӟp phӫ q = (1,25×25,0×175.0 + 1.5×22.5×72.0) * 10e-6 = Moment tƭnh tҧi, ÿã có Ȗ ± M = wl /c = 7.8988E-3 * 2020.0^2 / 11 = c = 10 ÷ 12; lҩy c = 2930.0054 N.mm 11 w - tƭnh tҧi ÿѫn vӏ diӋn tích ( w = q ) l - nhӏp cӫa bҧn; ( l = S ) Moment dѭѫng tính tốn ӣ giӳa nhӏp cӫa BMC 46242.505 N.mm 24 750.00×1,75 + 930.01 = 87 Ví dө CTGT phҫn cҫu, (LBK 10/2010) * Tính cӕt thép Rn M u ˜1mm 2.5126 I f ˜ b ˜ de2 f' ª 2.R n º » ȡ 0,85 c «1   ' fy « »¼ 0,85.f c ¬ 6.8242E-03 DiӋn tích cӕt thép cҫn thiӃt AS = ȡ·de 0.9759 mm2/mm Khoҧng cách tính tốn giӳa cӕt thép bar_sp* = bar_Area / As = Chӑn bѭӟc cӕt thép hѭӟng bar_sp = 157.75 mm 155 mm * KiӇm tra cӵ ly cӕt thép + C͹ ly t͙i thi͋u cͯa c͙t thép Ĉӕi vӟi bê tơng ÿúc tҥi chӛ, cӵ ly tӏnh giӳa song song mӝt lӟp • : 1,5 lҫn ÿѭӡng kính danh ÿӏnh cӫa thanh, 1,5 lҫn kích thѭӟc tӕi ÿa cӫa cҩp phӕi thơ, hoһc 38 mm + C͹ ly t͙i ÿa cͯa c͙t thép thoҧ ÿiӅu kiӋn bar_sp < MIN( 450mm 1,5.ts ) * KiӇm tra vӅ hàm lѭӧng cӕt thép tӕi ÿa ĈiӅu kiӋn kiӇm tra : c/de ” 0,42 T = bar_Area·Fy a 0,85 ˜ ȕ1 = 60035.8356 T f c' ˜ bar _ sp 16.2743 0.85 88 Ví dө CTGT phҫn cҫu, (LBK 10/2010) c = a/ȕ1 19.1462 c - khoҧng cách tӯ thӟ chӏu nén ngồi ÿӃn trөc trung hồ (mm) c/de = 0.1339 KӃt luұn : hàm lѭӧng cӕt thép < hàm lg cӕt thép tӕi ÿa = 0,42 50 mm 25 mm #14 @ 155 mm [...]... dụng các cầu cong ,cầu bản,càu dầm hộp trong các cầu vượt các nút giao.Trên hình 1.17 giới thiệu một cầu dầm bán lắp ghép thiết Iáp dụng trên quốc lộ I b/Đối với các nhòp lớn (60-130) mđã dùng kết cáu dầm, khung liên tục bê tông dựï ứng lực tiết diên hộp thi công hẫng hoặc đẩy.Điển hình cho các loại cầu này có thể kể cầu Phú Lương,càu Gianh ,Cầu Hiền Lương ,cầu Phù Đổng ,cầu Phả Lại ,cầu Tân Đệ… c/Các cầu đặc... chính là sự giảm thể tích b tông trong quá trình nước bay hơi Cũng có hiện tượng ngược lại, thể tích b tông tăng do nước thấm vào b tông, hiện tượng này gọi là nở ướt Nói cách khác, co ngót và nở ướt thể hiện hành trình của nước ra khỏi hoặc vào b tông do độ ẩm môi trường khác nhau và do tuổi b tông Co ngót và nở ướt không hẳn là quá trình hai chiều Nếu b tông hoàn toàn bão hòa nước sau ninh kết, sẽ... suất kéo của b tông sau nứt bằng không Tuy nhiên nếu b tông có dính kết với cốt thép, ứng suất kéo của b tông còn tồn tại Một lần nữa thấy rõ tính chất của b tông cốt thép khác hẳn b tông Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com) modun đàn hồi du vn Creat by Nguyen Ha Huanwebsite : http://hahuan.netfirms.com 1.4.2.2.Tính chất lâu dài của b tông: Nếu tải... liệu về vật liệu xây dựng Thông thường người kỹ sư cần chọn cấp phối cuă bê tông theo một loạt các cấp phối đònh trước, trên cơ sở của cường độ chòu nén sau 28 ngày fc’ Tiêu chuẩn điển hình cho các cấp khác nhau của bê tông trình bày trong bảng 1.1 - Bê tông loại A thường dung cho mọi kết cấu, đặc biệt bê tông trong nước mặn - Bê tông loại B thường dung cho móng, bệ cột, mố trụ nặng và các tường trọng... Huanwebsite : http://hahuan.netfirms.com - Bê tông loại C dung cho các tiết diện có chiều dày nhỏ hơn 100 mm, như lan can bằng bê tông cốt thép, và để lắp đầy sàn lưới thép - Bê tông loại P dùng khi cường độ yêu cầu lớn hơn 28 MPa Đối với bê tông dự ứng lực, cần hạn chế kích thướt cốt liệu danh đònh dưới 20 mm Tỷ lệ cấp phối và ảnh hưởng của chúng đến chất lượng bê tông có thể tham khảo bảng 1.1 Bảng 1.1... Lại ,cầu Tân Đệ… c/Các cầu đặc biệt lớn có thể kể : cầu Mỹ Thuận (Vónh Long )là cầu dây văng dầm cứn g bê tông côt thép có nhòp chính 350 m(hình 1.19) cầu Kiền ở hải Phòng(nhòp 200 m)và hiện đang xây dựng cầu bãi Chạy nhòp chính dài 435 m 1.3.PHƯƠNG HƯỚNG PHÁT TRIỂN CẦU BTCT ca u du Trong các công trình giao thông trên đường ôtô thì cầu thuộc loại công trình phức tạp nhất vì có thể sử dụng nhiều phương... ximăng pooclăng) f c / f c 28 1.4.2.2.2 on g 1,5 Quan hệ cường độ chòu nén B tông ximăng pooclăng thông thường 1,0 du 0,5 B tông ximăng pooclăng đông cứng 0,0 ca u 3 7 t 14 28 56 90 18 0 36 0 Tuổi b tông tính hằng ngày Hình 1.28 Sự thay đổi của b tông theo thời gian Theo Branson (1977), biểu thức chung để xác đònh cường độ của b tông theo thời gian là: f ci'  t f' t c (1.25a) ' Trong đó : f c - cường... của bê tông kiềm chế tương tự như tiêu chuẩn phá hoại cắt Coulomb đối với đá: f’cc = f’c o+k1fr(1.6) Trong đó : f’cc - ứng suất đỉnh của bê tông kiềm chế; f’c o – cường dộ của bê tông không kiềm chế k1 – hệ số phụ thuộc vào cấ phối của bê tông và áp lực ngang fr - áp lực kiềm chế ngang Từ thí nghiệm, người ta đã xác đònh trò số trung bình của k1 = 4 và đề nghò có thể dùng trò số thấp k1 =3 cho bê tông. .. dụ 1.4) 1.4.2.2.4.Từ biến của bê tông Từ biến của bê tông là hiện tượng tăng biến dạng theo thời gian khi tải trọng không đổi Trong một dầm bê tông cốt thép ,độ võng tiếp tục tăng khi chòu tải trọng thường xuyên Trong một dầm cột bê tông cốt thép ,biến dạng dọc trục và độ cong tăng dưới tác dụng của tải trọng tónh không đổi.Dầm dự ứng lực mất một phần lực nén trước vì bê tông ảnh hưởng đến tương tác... phụ thuộc thời gian của b tông bò ảnh hưởng bởi các điều kiện khi đúc và môi trường xung quanh suốt trong quá trình phục vụ Rất khó dự đoán ảnh hưởng chính xác của mọi điều kiện, nhưng có thể đánh giá xu hướng và các thay đổi tính chất 1.4.2.2.1.Cường độ chòu nén của b tông theo thời gian: Tính chất của b tông được đặc trưng bằng cường độ chòu nén sau 28 ngày, tuy nhiên trong ' b tông dự ứng lực vấn đề