Tài liệu ôn tập thiết kế cầu bê tông cốt thép

Trường đại học Giao Thông Vận Tải Tài liệu ôn tập thiết kế cầu bê tông cốt thép Câu Câu Cấu tạo nguyên lí làm việc cầu mố nhẹ Các dạng mặt cắt ngang kết cấu nhịp đổ chỗ lắp ghép, BTCT thường, BTCT DUL Phạm vi áp dụng cầu Trả lời:  Thường áp dụng cho cầu ôtô nhịp nhỏ 6m  - Thanh chống BTCT 40x40cm đặt cách + 5m gác lên bậc móng mổ để tránh chân mơi bị xơ phía dịng chảy • Liên kết KCN với mố chốt thép chơn sẵn • Hai tường cánh xiên 10°-20° để hướng dòng ngăn chặn đất bên taluy đường đầu cầu • Tường cánh tường trước tách rời • Sơ đồ khớp biến dạng hình học, thi cơng phải đắp đất đối xứng để cân áp lực bên * Mố nhẹ đá xây, BT BTCT Trường đại học Giao Thông Vận Tải Nguyên lý làm việc: sơ đồ khớp KCN nhịp chống ngang chân mơ đóng vai trị ngang, tường mơ thăng đứng đóng vai trò thẳng, liên kết đầu dạngchốt xoay Áp lực dat hoạt tải bên truyền qua kết cấu nhịp chốt sang mố đối diện Kết cấu khớp dang kết cấu biến hình, tồn hệ thống giữ ổn định nhờ áp đất từ sau mố làm cân lẫn Do kết cấu khớp nên momen uốn mố nhỏ nên làm mố mỏng, nhẹ, nên gọi mố nhẹ * Áp dụng cho cầu nhỏ, khả lũ khơng lớn * dạng mặt cắt ngang kết cấu đổ chỗ lắp ghép, , BTCT thường, BTCT DUL Phạm vi áp dụng cầu Câu Các dạng mặt cắt ngang kết cấu nhịp dầm giản đơn BTCT đúc chỗ, lắp ghép BTCT thường BTCT DUL đường ô tô Câu Phân loại cầu BTCT theo sơ đồ tĩnh học, phạm vi áp dụng  Các sơ đồ dẫm tĩnh học dầm giản đơn, dầm liên tục,dầm hẫng có dầm đeo Cầu dầm : dầm giản đơn, dầm liên tục , dầm đúc hẫng Trường đại học Giao Thông Vận Tải - Cầu khung: khung t có dầm đeo , khung t có chốt , khung t liên tục nhiều nhịp , khung chân xiên,khung kiểu chống - Cầu giản - Cầu có kết cấu liên hợp +cầu dàm –vòm +cầu giàn –vòm +cầu dầm- dây -phạm vi áp dụng Nói chung thường chọn loại kết cấu sau: • Dạng cầu giản đơn BTCT thường: Các nhịp từ đến 12m cầu ô tô, Các nhịp từ đến 10m cầu đường sắt Dạng cầu đầm giản đơn BTCT thường: Các nhịp từ đến 21m cầu ô tô, Các nhịp từ đến 15m cầu đường sắt • Dạng cầu dầm giản đơn BTCT dự ứng lực: Các nhịp từ 12 đến 42m cầu ô tô, Các nhịp từ 12 đến 33m cầu đường sắt • Dạng cầu đầm liên tục cầu khung BTCT dự ứng lực: Các nhịp từ 33m đến 200m cầu ô tơ, áp dụng cho cầu đường sắt • Dạng cầu vịm BTCT thường: Trước có dùng cho cầu nhịp 15 đến 30m, dùng đến nhịp 300m cho cầu đường tơ Ngày xây dựng cầu vịm khó cơng nghiệp hố cơng tác thi cơng xây dựng cầu vịm có u cầu đặc biệt kiến trúc • Dạng cầu dây văng - dầm cứng BTCT Dạng cầu có ưu điểm hình dáng đẹp, vượt nhịp dài, đến 800m nữa, thường xây dựng theo yêu cầu đặc biệt • Dạng cầu dàn BTCT dự ứng lực Dạng cầu dàn thường xây dựng đường sắt Liên Xô cũ, không phổ biến nước khác Việt Nam vi cấu tạo phức tạp, khó thi công không ưu việt cầu dàn thép khu vực phía nam nước ta trước năm 1945 dạng cầu xây dựng với dàn biên công biên song song, nhịp đến 33m Câu Các loại mối nối kết cấu lắp ghép, ưu khuyết điểm phạm vi sử dụng Mối nối khô, mối nối ướt Trường đại học Giao Thông Vận Tải Mối nối khô : Nhược điểm mối hàn chịu tải trọng xung kích thường khơng khống chế chất lượng mối hàn trường Trong cầu có lắp ghép, mối nối khơ thực thơng qua bu lơng cường độ cao nối lắp ghép với dầm Ưu điểm Mối nối khô hàn thép cốt thép căng ngang đơn giản cấu tạo thi công nhanh cốt thép bàn mặt cầu thường không nối, làm việc hẫng, nên nhịp lớn thường xuất vết nứt dọc mặt cầu Mối nối khô thường thực hàn thép thông qua thép chờ hàn sẵn vào cốt thép chịu lực dầm ngang (Hình 3-12) Các loại mối nối : mối nối phần mối nối phần dầm ngang Mối nối ướt : ưu điểm : nối ướt dùng để nối mặt cầu dầm ngang cầu dầm T đúc sẵn, cánh T đúc sẵn thường để cốt thép chờ, khối đúc sẵn đặt cách khoảng du đề nối cốt thép đổ bệ tơng (ít 300mm) Hình 3-7 cầu tạo mối ướt dầm ngang cầm dầm T Trong mối nối ướt dùng bó cốt thép dự ứng lực đặt dầm ngang mặt cầu để ép khối sau đổ bê tông mối nối Nhuocj điểm:b *Ưu điểm : -mối nối phần (mối nối cứng , mối nối chốt): đơn giản dễ thi công ,không cần máy hàn điện * khuyết điểm: mặt chịu lực mối nối không khắc phục Do mối nối truyền lực cắt, không truyền mô men uốn khối cạnh nên mối nối phải có nhiều cốt thép hơn, tốn vật liệu, độ cứng chung cầu giảm Cầu bị rung xe chạy qua, biến dạng xoay khe nối làm xuất vết nứt dọc khe nối bề mặt lớp bê tông nhựa phủ phần xe chạy Nói chung khơng hợp lý Kiểu mối nối không áp dụng nước khác * nối phần dầm ngang +ưu điểm: ưu điểm chắn, đảm bảo tính liền khối kết cấu nhịp tốn công sức thời gian thi công đổ bê tông bịt mối nối +nhược điểm: thời giant hi công bị kéo dài thêm Phạm vi ap dụng: nối lắp ghép đường ô tô, nối mặt cầu ( mối nối cứng ),ở nơi có thép chờ hàn câu Phân tích so sánh dạng mặt cắt ngang kết cấu nhịp lắp ghép: - Tiết diện T có dầm ngang  + Dạng mặt cắt chữ T có dầm ngang phổ cập Nếu mối nối chi thực dầm ngang mặt cầu chịu lực giống hẫng, chiều dày giảm dần từ chỗ sát nách dầm đến đầu mút hẫng Nách dầm có vút Trường đại học Giao Thông Vận Tải không Bản dày từ 12-20cm Sườn dâm dầy khoảng 20cm Khoảng cách dầm từ 90 đến 170cm Kiểu dầm đơn giản cho thi công - Tiết diện T dầm ngang  + Dạng mặt cắt chữ T không dầm ngang dùng phổ biến Liên Xô cũ tham khảo áp dụng nhiều tinh phía Bắc nước ta nhiều năm Do khơng có dâm ngang nên cấu tạo ván khn đơn giản, dễ tháo lắp ván khuôn Tuy nhiên bắt buộc phải tạo mối nối chi với chiều dày xấp xỉ 15cm, nghĩa mơ men qn tính mét rộng nhỏ Điều khiến cho kết cấu nhịp có độ cứng ngang so với loại cầu có dầm ngang Khi xe qua cầu có cảm giác rung rõ rệt, nhiên thí nghiệm đo đạc thực tế cho thấy đảm bảo khả khai thác bình thường cầu - Tiết diện I, U liên hợp với BTCT đúc chỗ + Dạng mặt cắt hình hộp áp dụng Dạng mặt cắt nhịp gồm dầm chữ I lắp ghép trước, sau tiếp tục lắp ghép đúc bê tông chỗ phần mặt cầu để tạo kết cấu liên hợp nửa lắp ghép vẽ khơng q lớn, dùng cần cẩu thơng thường sẵn có để lắp ghép dầm vào vị trí nhịp cách dễ dàng kinh tế Nếu đổ bê tơng chỗ dùng dầm I lắp xong để làm đà giáo đỡ ván khuôn Chiều cao dầm ô tô lắp ghép thường lấy khoảng H/L = 1/7 ÷ 1/20 với chiều dài nhịp khoảng 12, 15, 24 m Chiều cao dầm dầm ngang nên lấy 2/3 chiều cao dầm chủ, chiều dày sườn ngang vào khoảng 12 – 15 cm hợp lý Hình dạng mặt cắt phải khơng có chỗ gẫy góc hay thay đổi kích thước đột ngột để tránh tượng ứng suất tập trung lớn Nếu vuốt cong cho góc điều ày dễ thực dùng ván khuôn thép phổ biến Câu Nguyên tắc bố trí cốt thép kết cấu nhịp BTCT thường  Bố trí cốt thép chủ - Các cố thép chủ chịu kéo đặt phần sườn dầm - Hình vẽ -Cự li tối thiểu cốt thép a bê tông đổ chỗ : đói với bê tơng đúc chỗ, cự li tính thanhsog song lớp khơng nhỏ + 3/2 đường kính danh định +3/2 lần kích thước cấp phối thơ +38mm Trường đại học Giao Thông Vận Tải B bê tông đúc sẵn : bê tông đúc sẵn điều kiện khống chế nhà máy , cự li tính ssong songtrong lớp khơng nhỏ +đường kính danh dinh +1.3 lần kích thước cấp phối thô +25mm C mối nối cự li tính áp dụng cho mối nối chống mối nối liền kề d nhiều lớp cốt thep : trừ mặt cầu có cốt thép song song đặt thành hai hay nhieuf lớp với cự li tính lớp > 150 mm cự li cá lớp khơng < 25mm cđường kính danh định giữ e bó : +số lượng song song bó lại khơng q bó +cự li cốt thép khơng vượt q or 1.5 chiều dày phận or 450mm bố tí cốt thép xiên + cốt theps xiên thường uốn lên từ cốt thép chủ chịu kéo vào kết tính tốn – phơi hoep trê nhình bao momen hình bao lực cắt Góc nghiêng thường 45* Trên đoạn dầm mà cốt đai chủ chịu lực ko cần bố trí cốt thép xiên oại cốt thép khác a cốt dọc phụ :+để giảm dộ rộng vết nứt co ngót phân bố chúng dọc dầm cần phải bố trí cốt thép dọc phụ toàn chiều dài khu vực hịu kéo dầm tận sát đáy cánh + phạm vi h/3 chiều cao giá dầm có đặt cốt thép đường kính 814mm cacsc 10-2 lần đường kính +trên phạm vi chiều cao cịn lại đăt cách φ6-10 +nên đặt nơi có ứng suất cục tải trọng tập trung chỗ ứng suất mà tính toans không xét đến b cốt thép đai +cốt đai thành góc > 45* với cốt thép doc chịu kéo +tấm lưới sợi théo hàn với sợi đặt vng góc trụ cấu kiện + bó thép dự ứng lực neo giữ , cáu tao lắp đặt để giảm thiểu mát ép mặt theo thời gian + cự li cốt thép ngang không vượt qua ccacs tri số sau Nếu Vu