Bài giảng thiết kế cầu BTCT theo tiêu chuẩn mới TCVN 118232017

Chương – Giới thiệu chung BỘ MÔN CẦU ĐƯỜNG - KHOA XÂY DỰNG - TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH BÀI GIẢNG THIẾT KẾ CẦU BÊ TÔNG CỐT THÉP THIẾT KẾ THEO TCVN 11823-2017 Đặng Huy Khánh Bộ môn cầu đường _ VUNI Vinh, 2018 MỤC LỤC CHƯƠNG I GIỚI THIỆU CHUNG 1.1 Định nghĩa cơng trình cầu: 1.2 Các phận cơng trình cầu: 1.3 Phân loại cơng trình cầu: 1.3.1 Phân loại theo vật liệu: 1.3.2 Phân loại theo tải trọng sử dụng: 1.3.3.Phân loại theo sơ đồ kết cấu: 1.4 Lịch sử phương hướng phát triển: 12 1.4.1 Sơ lược lịch sử phát triển cầu BTCT: 12 1.4.2 Sơ lược lịch sử phát triển cầu Việt Nam: 14 1.4.3 Phương hướng phát triển: 15 1.5 Quan điểm tiêu chuẩn thiết kế cầu: 15 1.5.1 Tiêu chuẩn thiết kế: .15 1.5.2 Quan điểm, triết lý thiết kế: 16 1.5.3 Các trạng thái giới hạn: .16 1.6 Ví dụ thiết kế phương án cầu: 17 CHƯƠNG 19 VẬT LIỆU TRONG CẦU BÊ TÔNG CỐT THÉP 19 2.1 Khái niệm chung bê tông cốt thép: .19 2.2 Bê tông: .19 2.2.1 Yêu cầu chung bê tông: 19 2.2.2 Bê tông chất lượng cao: .20 2.2.3 Cường độ đặc trưng lý bê tông: 22 2.3 Cốt thép: .26 2.3.1 Yêu cầu chung: 26 2.3.2 Cốt thép thường: 27 2.3.3 Cốt thép dự ứng lực: 28 2.4 Phân bố ứng suất tiết diện bê tông cốt thép: .28 CHƯƠNG 31 TẢI TRỌNG, TỔ HỢP TẢI TRỌNG 31 3.1 Khái niệm chung: .31 3.2 Tải trọng: 32 3.3 Hệ số tải trọng tổ hợp tải trọng: .42 3.3.1 Tổng quan: 42 3.3.2 Hệ số tải trọng tổ hợp tải trọng: 43 3.3.3 Hệ số tải trọng dùng thi công: 45 3.3.4 Các phương pháp phân tích kết cấu chấp nhận: 45 CHƯƠNG 47 CẦU BẢN BÊ TÔNG CỐT THÉP .47 4.1 Đặc điểm cầu bê tông cốt thép: 47 4.2 Các sơ đồ thiết kế cầu bản: 47 4.2.1 Cầu mố nặng: 47 4.2.2 Cầu mố nhẹ: 48 4.2.3 Cầu dạng mút thừa: .49 4.2.4 Cầu dầm liên tục: 49 4.3 Cấu tạo cầu bê tông cốt thép: .49 4.3.1 Cấu tạo cầu đúc chỗ: 49 4.3.2 Cấu tạo cầu lắp ghép bán lắp ghép: 52 4.4 Nguyên lý tính tốn kết cấu nhịp cầu bản: 56 4.4.1 Chiều cao bản: .56 4.4.2 Chiều rộng làm việc cầu bản: (Mục 6.2.3, phần 4) 56 4.4.3 Nguyên tắc xác định nội lực mặt cầu toàn khối: 58 CHƯƠNG 60 NGUYÊN LÝ CẤU TẠO CẦU DẦM BÊ TÔNG CỐT THÉP 60 5.1 Khái niệm cầu dầm BTCT: 60 5.2 Cấu tạo cầu dầm bê tông cốt thép đổ chỗ: .61 5.2.1 Tổng thể: 61 5.2.2 Bản mặt cầu: 62 5.2.3 Dầm chủ: .62 5.2.4 Dầm ngang: 62 5.2.5 Dầm dọc phụ: 62 5.3 Cấu tạo dầm bê tông cốt thép lắp ghép: .63 5.3.1 Tổng thể: 63 5.3.2 Một số loại mặt cắt ngang phổ biến nay: .63 5.3.3 Nguyên tắc phân khối: 64 5.3.4 Các phương pháp phân khối: .65 5.3.5 Cấu tạo mối nối: 66 5.3.6 Các kích thước bản: 67 5.3.7 Bố trí cốt thép (mục 10, phần 5, TCVN11823-2017): 69 5.4 Cấu tạo cầu dầm bê tông cốt thép bán lắp ghép: 74 5.5 Cấu tạo cầu dầm bê tông cốt thép ứng suất trước: .75 5.5.1 Nguyên lý cấu tạo: .75 5.5.2 Mặt cắt điển hình: 75 5.5.3 Bố trí cốt thép ứng suất trước: .80 5.5.4 Cốt thép thường dầm bê tông cốt thép ứng suất trước: 82 5.5.5 Các hệ thống bố trí cốt thép ứng suất trước dầm giản đơn: .83 5.5.6 Cấu tạo neo - kích - cốt thép cường độ cao: 85 5.6 Bản liên tục nhiệt: .87 5.6.1 Cấu tạo sơ đồ kết cấu nhịp liên tục nhiệt: 87 5.6.2 Kết cấu nối liên tục nhiệt: .89 5.7 Kết cấu nhịp bán liên tục: 90 CHƯƠNG 94 THIẾT KẾ, TÍNH TỐN CẦU DẦM BÊ TƠNG CỐT THÉP 94 6.1 Khái niệm chung: .94 6.2 Tính tốn thiết kế mặt cầu bê tông cốt thép: 95 6.2.1 Xác định kích thước mặt cầu: .95 6.2.2 Tính tốn nội lực mặt cầu: 96 6.3 Tính hệ số phân phối ngang: 108 6.3.1 Khái niệm hệ số phân phối ngang tải trọng: 108 6.3.2 Tính hệ số phân phối ngang theo nguyên lý đòn bẩy: .109 6.3.3 Tính hệ số phân phối ngang theo phương pháp nén lệch tâm: 110 6.3.4 Tính hệ số phân phối ngang theo phương pháp dầm liên tục gối đàn hồi: .112 6.3.5 Tính hệ số phân phối ngang theo tiêu chuẩn: 112 6.4 Tính nội lực dầm chủ: .115 6.4.1 Khái niệm: 115 6.4.2 Trình tự tính tốn nội lực dầm chủ: 115 6.5 Tính tốn dầm bê tông cốt thép ứng suất trước: .120 6.5.1 Xác định đặc trưng hình học tiết diện dầm: 120 6.5.2 Thiết kế tiết diện dầm bê tông cốt thép dự ứng lực: 124 6.5.3 Kiểm toán dầm theo trạng thái giới hạn: .132 CHƯƠNG 145 CẦU DẦM THI CƠNG PHÂN ĐOẠN VÀ CẦU VỊM BTCT 145 7.1 Cầu dầm thi công phân đoạn: 145 7.1.1 Khái niệm chung: 145 7.1.2 Một số biện pháp thi công cầu dầm phân đoạn phổ biến: 145 7.1.3 Các kích thước .146 7.2 Cầu vịm bê tơng cốt thép: 147 7.2.1 Các sơ đồ cầu vịm bê tơng cốt thép: 147 7.2.2 Các dạng cấu tạo cầu vịm bê tơng cốt thép: .148 7.2.3 Cấu tạo mố trụ cầu vòm: 150 PHỤ LỤC 153 ĐƯỜNG ẢNH HƯỞNG PHẢN LỰC VÀ NỘI LỰC DẦM LIÊN TỤC 153 Chương – Giới thiệu chung CHƯƠNG I GIỚI THIỆU CHUNG * Mục tiêu: - Nhớ khái niệm cơng trình cầu, phân biệt với dạng kết cấu cơng trình bê tơng cốt thép khác - Phân biệt loại cầu bê tông cốt thép, cấu tạo cách phân loại kết cấu cơng trình cầu bê tơng cốt thép - Hiểu biết lịch phát triển công nghệ cầu, mục tiêu nhiệm vụ tương lai * Nội dung: 1.1 Định nghĩa cơng trình cầu: - Theo định nghĩa trước đây, cầu hiểu cơng trình vượt qua chướng ngại vật chướng ngại vật là: eo biển, sông, suối, khe núi, thung lũng, nhà máy, chợ, vượt đường dọc đường khác, … Mục đích yếu cơng trình cầu phục vụ qua lại phương tiện giao thông Ngồi ra, có loại cầu cịn dùng vào mục đích khác dẫn nước, dầu, khí, … - Theo định nghĩa 22TCN272-05 TCVN11823-2017, Cầu hiểu kết cấu vượt độ không 6,1m tạo thành phần đường 1.2 Các phận cơng trình cầu: Cầu cơng trình nhân tạo để nối liền đường, vượt qua chướng ngại mà tuyến đường không vịng tránh Các phận cơng trình cầu gồm có: Kết cấu nhịp mố trụ, kết cấu nhịp mố trụ gối cầu (hình 1.1) ngồi phận cịn có số cơng trình phụ khác như: đường đầu cầu, phần tứ nón, cơng trình điều chỉnh dịng sơng, thiết bị chiếu sáng, chống sét, v.v mà tuỳ theo cơng trình có bố trí hay khơng L 10m li 10m li li MNCN MNTT MNTN Hình 1.1 – Sơ đồ cầu BTCT 1- Móng; 2- Bệ móng; 3- Mố; 4- Trụ; 5- Gối; 6- Kết cấu nhịp 1.2.1 Các phận cơng trình cầu chức năng: - Kết cấu phần dưới: Gồm có móng (1), bệ móng (2), thân mố (3), thân trụ (4) hình 1.1; Đây phận liên kết cơng trình với đất, có chức đảm bảo cho cơng trình cầu ổn định, vững trình khai thác Đặng Huy Khánh_VUNI Chương – Giới thiệu chung - Kết cấu phần trên: Gồm có hệ dầm chủ (6), phận tiện ích khác mặt cầu, lớp phủ mặt cầu, lan can, khe giãn, chiếu sáng, Đây phận phục vụ mục tiêu khai thác cơng trình, có chức mang tải trọng khai thác để truyền xuống kết cấu phần - Gối cầu: Bộ phận liên kết kết cấu phần kết cấu phần dưới, điểm truyền lực chuyển đổi tải trọng với tác động khác Có nhiều loại gối cầu, tùy nhu cầu khai thác cơng trình loại cơng trình cầu để sử dụng loại gối cầu phù hợp cơng trình - Đường hai đầu cầu: 10m đường hai đầu cầu thuộc phạm vi cơng trình cầu, phận chuyển tiếp kết cấu cứng mềm nhằm chuyển tiếp tải trọng khai thác từ đường vào cầu cách êm thuận Tứ nón sử dụng để bảo vệ đường đầu cầu 1.2.2 Các kích thước bản: Li Ld Hkt Htt H Ltt MNCN Lo MNTT MNTN Hình 1.2- Các kích thước - Trên hình 1.1 ta có L tổng chiều dài cơng trình cầu, kích thước tính từ tường cánh mố bên sang mố bên cầu 10m đường đầu cầu tính từ tường cánh mố phía đường dẫn hai đầu cầu 10m tính khối lượng cơng trình cầu - Trên hình 1.2 kích thước cơng trình cầu gồm:  Li chiều dài nhịp cầu thứ i tính từ tim trụ cầu đến tim trụ cầu từ mép tường đỉnh mố cầu đến tim trụ cầu, sử dụng để thiết kế tổng chiều dài cơng trình cầu  Ld chiều dài sở dầm, tính từ mép đầu dầm cầu đến mép cuối dầm, sử dụng để chế tạo phiến dầm  Ltt chiều dài tính tốn, tính từ tim gối cầu trụ cầu đến trụ cầu kia, kích thước đặc trưng phục vụ tính tốn thiết kế kết cấu nhịp cầu  L0 độ nước, tính từ mép ngồi trụ than mố cầu đến mép than trụ đối diện Nếu cầu có nhiều nhịp L0 = ∑L0i với i = 1,2, n số nhịp cầu, Khẩu độ thoát nước sử dụng để tính tốn thiết kế tổng chiều dài cầu số lượng nhịp cầu đảm bảo không xâm phạm độ thoát nước quy định  H chiều cao thơng thủy, tính từ mực nước cao đến đáy dầm cầu, chiều cao tối thiểu cho phép 0,5m nhằm đảm bảo đủ khoảng không cho vật thể trôi song mù nước lũ giảm tác động bất lợi đến cơng trình cầu Đặng Huy Khánh_VUNI Chương – Giới thiệu chung  Hkt chiều cao kiến trúc, tính từ đáy dầm đến mặt đường xe chạy, sử dụng để thiết kế kiến trúc chung cơng trình  Htt chiều cao mực nước thông thuyền, chiều cao tính từ mặt nước thơng thuyền đến cao độ đáy dầm cầu, đảm bảo đủ khoảng không theo quy định thông thuyền cho loại cấp sông, sử dụng kết hợp với H để thiết kế tổng thể chiều cao cơng trình Theo quy định TCVN 11823-2017, khổ thông thuyền quy định bảng sau: Bảng 1.1-Khổ giới hạn thơng thuyền sơng có thông thuyền - Mực nước:  Mực nước cao (MNCN): mực nước lũ xác định theo lịch sử lũ dịng sơng nơi đặt cơng trình cầu theo tần suất thiết kế P1% P2% Mực nước sử dụng để thiết kế chiều cao tổng thể cơng trình cầu đảm bảo an tồn tối thiểu  Mực nước thông thuyền (MNTT): mực nước xác định trung bình hàng năm theo số liệu đo đạc trung tâm khí tượng thủy văn địa phương với tần suất thiết kế trung bình P5% Mực nước sử dụng để thiết kế chiều cao tối thiểu cơng trình cầu đảm bảo cho phương tiện đường thủy lại thuận tiện theo quy định cấp sông  Mực nước thấp (MNTN): mực nước thấp xác định trung bình hàng năm theo số liệu thống kê địa phương với tần suất P1% P2%, sử dụng để tính tốn xói lở xác định sơ thời điểm thi công phù hợp Đặng Huy Khánh_VUNI Chương – Giới thiệu chung - Chiều rộng khổ cầu: Blc Bng B Bng Blc Hình 1.3- Mặt cắt ngang cầu  Chiều rộng cầu (có nơi gọi khổ cầu) tồn chiều rộng cơng trình cầu tính từ mép lan can bên đến mép lan can bên cầu Bcầu = B + 2xBng + 2xBlc, đó: B chiều rộng xe chạy, bao gồm giải phân cách có Bng chiều rộng phần lề người Blc chiều rộng chân lan can cầu  Khổ giới hạn cầu đường bộ: Khổ giới hạn đứng: khoảng không gian theo phương đứng đảm bảo cho phương tiện lưu thông cầu đủ không gian di chuyển theo quy định tối thiểu điều 4.10.2 TCVN 4054-2005 Đối với cầu cấp I, II, III khổ giới hạn đứng tối thiểu 4,75m cấp lại 4,5m Khổ giới hạn ngang: Chiều rộng cầu không nhỏ chiều rộng đoạn đường đầu cầu bao gồm lề bó vỉa, rãnh nước đường người Đảm bảo đủ khơng gian an tồn cho phương tiện lưu thơng bảo vệ kết cấu cầu theo quy định điều 3.2.2 TCVN 11823-2017, vật thể rào chắn hay kết cấu khác phải đặt cách mép xe tối thiểu 600mm - Các loại cao độ cầu: Cao độ hiểu vị trí kết cấu cơng trình xét mặt độ cao so với mực nước thủy chuẩn (cao động thủy chuẩn 0m tính mốc Hịn Dấu), cơng trình cầu cần ghi rõ loại cao độ sau:  Cao độ đáy dầm  Cao độ mặt đường xe chạy  Cao độ đỉnh xà mũ đáy trụ  Cao độ đáy bệ móng đáy móng 1.3 Phân loại cơng trình cầu: 1.3.1 Phân loại theo vật liệu: - Cầu gỗ: Loại cơng trình cầu thiết kế thi cơng tồn gỗ có có kết cấu nhịp vật liệu gỗ Loại cầu nhẹ, đẹp song phục vụ tải trọng nhỏ người bộ, Đặng Huy Khánh_VUNI Chương – Giới thiệu chung nhịp cầu nhỏ, độ bền không cao, tốn chi phí tu bảo dưỡng Ở Việt Nam có cầu điển cầu Thê Húc (Nà Nội), cầu Chùa (Quảng Nam), … - Cầu đá: Loại cơng trình cầu thiết kế xây dựng hoàn toàn đá ghép nguyên khối, loại cầu có trọng lượng lớn, đồ sộ, vượt nhịp nhỏ Loại cầu thường xuất từ xa xưa đến bị thảo dỡ thay làm kỷ niệm khơng cịn phổ biến giao thông - Cầu thép: Loại công tình cầu thiết kế xây dựng hồn tồn thép có kết cấu nhịp cầu làm thép Đây loại cơng trình phát triển kỷ 15-17 Nhiều cơng trình cầu thép xây dựng có khả vượt nhịp đáng kể, kết hợp với dây treo cho đời cơng trình cầu lớn, kỷ lục giới Tuy nhiên, nhược điểm lớn loại cầu chi phí đắt đỏ, tốn vật liệu chi phí tu bảo dưỡng hàng năm tốn - Cầu bê tông, bê tông cốt thép, bê tơng cốt thép dự ứng lực: Loại cơng trình cầu thiết kế xây dựng vật liệu bê tơng, bê tơng cốt thép có khơng có dự ứng lực Đây loại cơng trình phát triển mạnh mẽ từ kỷ 18 đến mà chưa có vật liệu tối ưu thay Cầu có độ bền theo thời gian, khơng tốn chi phí bảo dưỡng kết cấu đồ sộ thiếu mỹ quan, trọng lượng nặng nên khả vượt nhịp chưa lớn 1.3.2 Phân loại theo tải trọng sử dụng: - Cầu cho người bộ: Cầu thiết kế thi công để phục vụ cho người bộ, phổ biến thành phố lớn, làm kết cấu kết nối tịa nhà, cơng trình nhà ga, … - Cầu đường ô tô: Cầu thiết kế xây dựng phục vụ giao thông phương tiện tuyến đường bộ, loại cơng trình cầu phổ biến xây dựng nhiều - Cầu đường sắt: Cầu thiết kế xây dựng để phục vụ giao thông đường sắt, tuyến tàu hỏa qua địa hình khó khan không kết nối với tuyến đường - Cầu chung: Cầu thiết kế xây dựng để phục vụ loại phương tiện giao thông kể đường sắt, đường bộ, người cầu Long Biên Hà Nội, cầu Hàm Rồng Thanh Hóa, … - Cầu đặc biệt: Cầu thiết kế xây dựng mục đích đặc biệt, để phục vụ giải trí, lưu giữ kỷ niệm, phụ vụ quân sự, chiến tranh, cầu phao, cầu cất, … 1.3.3.Phân loại theo sơ đồ kết cấu: a Hệ thống cấu dầm: - Đặc điểm: tác dụng tải trọng thẳng đứng gối tựa phát sinh thành phần lực thẳng đứng - Các loại cầu dầm:  Dầm đơn giản:  Dầm mút thừa:  Dầm liên tục: Đặng Huy Khánh_VUNI Chương – Nguyên lý cấu tạo cầu dầm bê tông cốt thép 5.2 Cấu tạo cầu dầm bê tông cốt thép đổ chỗ: 5.2.1 Tổng thể: Cầu dầm bê tông cốt thép đổ chỗ có phận tiết diện ngang gồm dạng:  Bản mặt cầu, dầm chủ dầm ngang  Bản mặt cầu, dầm chủ, dầm ngang dầm dọc phụ Hình 5.1- Mặt cắt ngang cầu dầm đổ chỗ a MCN có dầm dọc phụ; b MCN khơng có dầm dọc phụ; c,d MCN khổ cầu lớn Dầm chủ; Dầm dọc phụ; Dầm ngang Nguyên tắc cấu tạo tiết diện ngang cầu dầm đường xe chạy triệt để sử dụng cường độ vật liệu cấu thành tiết diện Trong cầu dầm đơn giản, mặt cầu bố trí bên để làm mặt đường xe chạy, thường làm việc cục theo phương ngang, đồng thời theo phương dọc có tác dụng biên chịu nén dầm, thớ dầm chịu kéo toàn cốt thép chịu Cốt thép dọc chịu kéo bố trí gọn vách bầu dầm Sử dụng bê tơng chịu nén nhiều, vách dầm mỏng kết cấu sườn dầm tỏ kinh tế Do vách dầm có khuynh hướng làm mỏng tốt, chiều dày nhỏ vách xác định từ điều kiện bê tông đủ dày để chịu ứng suất nén, ứng suất cắt, bố trí cốt đai bảo vệ cốt thép, không cản trở chế tạo Theo kinh nghiệm, để tạo điều kiện thuận lợi đổ bê tông, chiều dày vách dầm không nên nhỏ 200mm Loại kết cấu thường sử dụng cho cầu có chiều dài nhịp nhỏ 22m áp dụng nơi khơng có điều kiện thi công khác miền núi chẳng hạn Ưu điểm loại kết cấu đơn giản, dễ công, không yêu cầu thiết bị đặc chủng Tuy nhiên, sử dụng Đặng Huy Khánh_VUNI 61 Chương – Nguyên lý cấu tạo cầu dầm bê tông cốt thép nhiều đà giáo, ván khn, cản trở dịng chảy thơng thuyền, tiến độ thi cơng chậm Do đó, loại kết cấu sử dụng ngày 5.2.2 Bản mặt cầu: Bản mặt cầu thiết kế để phục vụ việc khai thác cơng trình cầu, chiều rộng mặt cầu tối thiểu 3600mm cho xe, thiết kế xe cần bố trí tối thiểu 6000mm đến 9000mm, chiều rộng lớn cho trường hợp nhiều xe thiết kế Tùy số lượng dầm chủ thiết kế, khoảng cách hai dầm chủ 2-3m khơng cần thiết kế dầm dọc phụ, trường hợp khoảng cách từ 5-6m thiết phải thiết kế dầm dọc phụ, mặt cầu tính tốn theo sơ đồ cụ thể sau: Nếu L1/L2 ≥ sử dụng sơ đồ kê hai cạnh với chiều dày hb ≥ 1/25L2 Nếu L1/L2 < sử dụng sơ đồ kê bốn cạnh với chiều dày hb ≥ 1/30L2 Tuy nhiên, trường hợp hb tối thiểu dày 175mm (mục 7.1.1, phần 9, TCVN) L1 L2 kích thước mặt cầu tương ứng theo phương dọc ngang cầu (xem hình 5.1) 5.2.3 Dầm chủ: Dầm chủ phận chịu lực chính, hai đầu dầm kê lên gối cầu trụ, mố Số lượng dầm chủ thiết kế (để hạn chế khối lượng ván khuôn đổ chỗ), số lượng tuỳ thuộc vào khổ cầu Khi mặt cắt ngang gồm dầm chủ, khoảng cách chúng 0,55 - 0,6 chiều rộng toàn cầu (khổ khổ khoảng cách 5-6m) Chiều cao dầm chủ: h = (1/8 - 1/16)L Chiều rộng sườn dầm: b = (1/6 - 1/7)h đủ để bố trí cốt thép chịu lực cắt 5.2.4 Dầm ngang: Dầm ngang có nhiệm vụ liên kết dầm chủ theo phương ngang cầu, tăng cường làm việc cho mặt cầu, tăng độ cứng làm nhiệm vụ phân phối tải trọng dầm chủ Khoảng cách dầm ngang: 4-6m thường có dầm nhịp hai dầm ngang vị trí gối cầu Chiều cao dầm ngang:  Tại nhịp: hng = (2/3)h  Tại gối: hng = h Chiều rộng dầm ngang: bng = 15-20cm 5.2.5 Dầm dọc phụ: Để đảm bảo chiều dày kinh tế mặt cầu chịu uốn theo phương chiều dài nhịp khoảng 2-3m Do đó, khoảng cách dầm chủ lớn nên đặt dầm dọc phụ Kích thước dầm dọc phụ thường chọn sau: Chiều cao: hdp = (0,3-0,5)h Chiều rộng: bdp = 15-20 (cm) Đặng Huy Khánh_VUNI 62 Chương – Nguyên lý cấu tạo cầu dầm bê tông cốt thép 5.3 Cấu tạo dầm bê tông cốt thép lắp ghép: 5.3.1 Tổng thể: Kết cấu nhịp chia thành khối, khối đúc trước nhà máy bãi đúc công trường Sau vận chuyển, lao lắp cấu kiện liên kết lại mối nối Kết cấu lắp ghép có đặc điểm sau: - Ưu điểm:  Có thể tập trung chế tạo nhà máy, cơng xưởng  áp dụng biện pháp giới hóa  chất lượng tốt, suất cao  Thi công nhanh, giảm khối lượng thi công công trường  Tiết kiệm vật liệu làm ván khuôn  Không phải làm giàn giáo - Nhược điểm:  Phải có phương tiện vận chuyển lao lắp  Nhiều mối nối cấu tạo thi công phức tạp, chịu lực bất lợi  Tính làm việc khơng gian so với toàn khối - Phạm vi sử dụng: Được sử dụng rộng rãi cho nhịp nhỏ, nhịp trung bình Hình 5.2- Kết cấu dầm BTCT lắp ghép a Lắp ghép theo phương dọc; b Lắp ghép theo phương ngang; c,d Lắp ghép hoàn chỉnh (1 Bản mặt cầu dọc, Dầm chủ, Bản mặt cầu ngang) 5.3.2 Một số loại mặt cắt ngang phổ biến nay: - Dạng mặt cắt chữ  hình 5.3a, b, c Loại có ưu điểm độ cứng chống xoắn tốt, ổn định lao lắp, vận chuyển Tuy nhiên, chế tạo khó khăn phức tạp (các góc, cạnh, cốt thép dày), đặc biệt chiều dài nhịp lớn thường tốn vật liệu - Mặt cắt ngang dạng chữ T (Hình 5.3-d), loại sử dụng phổ biến, có liên kết ngang thành mạng dầm có ưu điểm độ cứng theo phương ngang, tạo nên làm việc không Đặng Huy Khánh_VUNI 63 Chương – Nguyên lý cấu tạo cầu dầm bê tông cốt thép gian kết cấu nhịp tốt, độ cứng chống xoắn tốt, tăng cường chịu lực mặt cầu Tuy nhiên, loại thi cơng phức tạp, khó tiêu chuẩn hóa Hình 5.3- MCN dầm cầu BTCT lắp ghép phổ biến - Dạng mặt cắt chữ I hình 5.3e,g dùng phổ biến, dạng mặt cắt sử dụng mặt cầu dạng lắp ghép đổ chỗ, kết cấu tối ưu nên tiện cơng nghiệp hóa, nhược điểm ổn định ngang nên thi công cần ý tránh để nghiêng lệch gãy dầm 5.3.3 Nguyên tắc phân khối: Trong cầu dầm bê tông cốt thép lắp ghép, cần quan tâm đến hình dạng kích thước phiến lắp ghép phương pháp liên kết trường để đảm bảo chế tạo, vận chuyển lao lắp thuận lợi Độ bền, độ cứng phương pháp chế tạo khối lắp ráp đảm bảo thỏa mãn yêu cầu sau đây: - Khối lắp ghép tốt có dạng kết cấu khơng gian, tức có mặt cầu, có dầm chủ đơi có dầm ngang Cấu tạo để mặt cầu làm việc tổng thể với kết cấu nhịp ổn định ngang vận chuyển lao lắp - Kích thước trọng lượng khối thỏa mãn điều kiện vận chuyển đường cấp thấp, phương tiện cẩu lắp vận chuyển trung bình - Hình dạng khối lắp ghép đơn giản chế tạo xưởng, trường, thuận tiện cho việc lắp ráp thực mối nối thực địa Trên nguyên tắc không nên phân thành nhiều khối nhỏ, có hình dạng đơn giản Đặng Huy Khánh_VUNI 64 Chương – Nguyên lý cấu tạo cầu dầm bê tông cốt thép 5.3.4 Các phương pháp phân khối: Dựa vào nguyên tắc phân khối trên, kết cấu nhịp cầu dầm đơn giản lắp ghép đường ô tô thành phố, phiến dầm đúc sẵn chủ yếu chế tạo nhà máy trung tâm sản xuất, áp dụng phương pháp phân khối sau đây: - Phân khối theo chiều dọc (Hình 5.2a): Phân khối theo chiều dọc, chiều dài khối đúc sẵn chiều dài nhịp dầm Các khối đúc sẵn sau lắp đặt vào vị trí nối với mối nối ướt mặt cầu dầm ngang Ưu điểm Dễ thi cơng, sản xuất hàng loạt, sử dụng mối nối thứ yếu, lắp ráp nhanh, thi công mối nối đơn giản Nhược điểm trọng lượng khối lắp lớn dẫn đến thi công phải có thiết bị chun dụng (Ví dụ: Ld = 20m → P  30T; Ld = 30m → P  50T; Ld = 40m → P  80T Hình 5.4 - Mối nối dọc dầm T dầm  - Phân khối theo chiều ngang: Phân khối theo chiều ngang, theo chiều dọc cầu kết cấu nhịp chia thành nhiều đoạn nhỏ Các khối đúc sẵn sau lắp đặt vào vị trí nối lại với cốt thép dự ứng lực, mối nối hàn bu lông cường độ cao Ưu điểm trọng lượng khối lắp ghép nhỏ, vận chuyển cẩu lắp dễ dàng Tuy nhiên, số mối nối nhiều, mối nối bố trí vào vị trí chịu lực chủ yếu Hình 5.5 – Mối nối theo phương ngang - Phân khối theo chiều dọc ngang: Phân khối theo chiều dọc ngang, khối theo chiều dọc lại cắt thành nhiều khối ngắn theo chiều ngang (Hình 5.2b) Các khối ngắn được chuyên chở (thuận lợi hơn) đến công trường, ghép lại thành khối lớn, sau lắp đặt liên kết thành cầu hoàn chỉnh Loại thường áp dụng điều kiện vận chuyển Đặng Huy Khánh_VUNI 65 Chương – Nguyên lý cấu tạo cầu dầm bê tông cốt thép cấu kiện lắp ghép khó khăn Ưu điểm trọng lượng khối lắp ghép nhỏ, vận chuyển cẩu lắp dễ dàng Nhược điểm mối nối bố trí vào vị trí chịu lực chủ yếu, áp dụng cho dầm đơn giản, dùng với bê tông cốt thép ứng suất trước - Ngồi cịn phân khối cách tách mặt cầu, sườn dầm, dầm ngang thành khối riêng sau liên kết chúng lại với mối nối 5.3.5 Cấu tạo mối nối: Các khối đúc sẵn sau chuyên chở lắp đặt vào vị trí cần liên kết với thông qua mối nối Mối nối dầm lắp ghép thường bố trí mặt cầu dầm ngang Cũng có trường hợp mối nối thực mặt cầu cầu khơng có dầm ngang, nối dầm ngang Tùy theo đặc điểm cấu tạo chịu lực kết cấu mà chọn mối nối thích hợp, ví dụ mối nối thực dầm ngang mặt cầu làm việc hẫng tựa dầm chủ, mối nối thực mặt cầu, mặt cầu làm việc thay cho dầm ngang phân bố tải trọng lên dầm chủ Có thể phân hai loại mối nối mối nối khô mối nối ướt 5.3.5.1 Mối nối khô: Mối nối khô mối nối không cần đến đổ bê tông trường Các mối nối thực thông qua bu lông, hàn cốt thép căng theo phương ngang Các mối nối khô qua thép hàn căng cốt thép thường có hiệu chịu uốn dầm ngang Mối nối khô hàn thép cốt thép căng ngang đơn giản cấu tạo thi công nhanh cốt thép 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 5.6) Để tránh tượng thép bị kênh chế tạo khơng xác, thép chờ thay thép góc chờ Nhược điểm mối nối hàn chịu tải trọng xung kích thường khơng khống chế chất lượng mối nối hàn trường Trong cầu có lắp ghép, mối nối khơ thực thơng qua bu lơng cường độ cao nối lắp ghép với dầm Hình 5.6 – Mối nối khô thép hàn 5.3.5.2 Mối nối ướt: Mối nối ướt mối nối thực bê tông bê tông cốt thép trường, tùy theo cấu tạo, cốt thép nối mối nối chịu mơ men lực cắt, cốt thép khơng nối chịu lực cắt Mối nối ướt dùng để nối mặt cầu dầm ngang cầu dầm T đúc sẵn, cánh T đúc sẵn thường để cốt thép chờ, khối Đặng Huy Khánh_VUNI 66 Chương – Nguyên lý cấu tạo cầu dầm bê tông cốt thép đúc sẵn đặt cách khoảng đủ để nối cốt thép đổ bê tông (ít 300mm) Cốt thép chờ mặt cầu dầm ngang nối uốn vịng thêm cốt chịu cắt Hình 5.7 thể cấu tạo mối nối ướt dầm ngang cầu 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 Trong cầu cầu dầm tiết diện U ngược, mối nối ướt thường thực qua khe hở khối Trong mối nối này, cốt thép không nối nên mối nối chịu cắt sơ đồ tính xem liên kết chốt Hình 5.7 – Mối nối ướt chờ cốt thép 5.3.6 Các kích thước bản: 5.3.6.1 Bản mặt cầu (điều 14.1.5, Phần 5): a Bản cánh trên: Trong trường hợp hbản không kể lớp hao mòn hbmc ≥ 175mm Chiều dày ≥ 1/20 khoảng cách tĩnh hai đường gờ, nách sườn dầm Nếu nhỏ phải đặt dầm ngang để làm việc theo hai phương Chiều dày ≥ 225mm: vùng có neo cáp ngang cầu ≥ 200mm ngồi vùng có neo cáp dự ứng lực Chiều dày tối thiểu vách dầm = hbmc = 175mm Trong trường hợp khác lấy sau: ≥ 200mm: khơng có cốt thép căng sau; ≥ 300mm: có cốt thép dự ứng lực phương; ≥ 375mm: có cốt thép dự ứng lực hai phương b Bản cánh dưới: Chiều dày đáy không nhỏ hơn: 140mm 1/16 khoảng cách tĩnh đường gờ sườn dầm dầm không dự ứng lực 1/30 khoảng cách tĩnh đường gờ sườn dầm dầm dự ứng lực Đặng Huy Khánh_VUNI 67 Chương – Nguyên lý cấu tạo cầu dầm bê tơng cốt thép Ví dụ: Thơng thường mặt cầu có cấp bê tơng (25÷30)MPa, chiều dày mặt cầu hay thiết kế từ (200÷250)mm tương ứng với khoảng cách hai dầm chủ từ (2000÷3000)mm 5.3.6.2 Dầm chủ: Là phận chịu lực kết cấu, số lượng dầm chủ chọn phụ thuộc vào khổ cầu, thường ≥ dầm chủ Một số kích thước chọn tham khảo sau: - Chiều cao dầm chủ lấy theo bảng mục 5.2.6.3 phần TCVN 11823-2017, dầm không sử dụng dự ứng lực, tùy thuộc vào loại dầm ta chọn tham khảo:  Đối với kết cấu giản đơn: Hd = (0,035 – 0,07)L  Đối với kết cấu liên tục: Hd = (0,033 – 0,065)L - Chiều rộng sườn dầm chọn cho đủ bố trí cốt thép chịu lực cắt, xem xét xác định theo điều kiện sau: 1  Theo kinh nghiệm: b  (  )h  Theo điều kiện chịu cắt:  b  0,12  0, : Sườn cốt thép dạng khung h0  b  0, 25  0,5 : Sườn cốt thép dạng rời h0  Theo điều kiện bố trí cốt thép: Bố trí dạng khung với C0 khoảng cách tĩnh cốt thép, ta có b ≥ 2(m+  ) + C0 Bố trí dạng rời với C0’ khoảng cách tĩnh cốt thép b ≥ 2m+n  + (n-1)C0’ - Khoảng cách dầm chủ thường chọn hợp lý khoảng từ 1,4 - 3m, tùy loại kết cấu dầm cầu mà chọn theo kinh nghiệm từ 1,4 – 2,1m 5.3.6.3 Dầm ngang: Dầm ngang có tác dụng làm tăng độ cứng theo phương ngang cầu kết cấu nhịp Nhưng thi cơng phức tạp, khó tiêu chuẩn hóa sản xuất  Xu hướng chung sử dụng dầm ngang (chỉ bố trí theo cấu tạo gồm dầm ngang cho nhịp) Chiều cao dầm ngang: hdn ≥ 2/3hdc Bề dày dầm ngang: b = 20cm: đổ chỗ (có b = 40cm) b = 15cm: lắp ghép Khoảng cách dầm ngang: (3÷8)m (tính tốn) Đặng Huy Khánh_VUNI 68 Chương – Nguyên lý cấu tạo cầu dầm bê tơng cốt thép Hình 5.8 – Bố trí dầm ngang 5.3.7 Bố trí cốt thép (mục 10, phần 5, TCVN11823-2017): 5.3.7.1 Bảo vệ cốt thép: Lớp bê tơng bảo vệ tối thiểu chính, có hay khơng có bảo vệ cốt thép riêng êpoxy, không phép nhỏ 25mm tối đa 100mm cho cấu kiện làm việc môi trường nước muối Chi tiết cho loại kết cấu quy định cụ thể bảng 13, mục 12.3, phần 5, TCVN11823-2017 Đối với bê tông bảo vệ cốt giằng, cốt đai mỏng 12mm so với quy định bảng 13 không nhỏ 25mm 5.3.7.2 Cự li cốt thép: a Đối với bê tơng đúc chỗ tồn khối: Khoảng cách tĩnh song song lớp: ≥ 1,5 lần đường kính danh định thanh; ≥ 1,5 lần kích thước tối đa cốt liệu; 38 mm b Đối với bê tông đúc sẵn: Khoảng cách tĩnh song song lớp: ≥ Đường kính danh định thanh; ≥ 1,33 lần kích thước tối đa cốt liệu; 25 mm c Trừ mặt cầu, có cốt thép song song đặt thành hai nhiều lớp, với cự ly tịnh lớp không vượt 150mm, lớp phải đặt thẳng phía lớp dưới, cự ly lớp khơng nhỏ 25mm đường kính danh định Đặng Huy Khánh_VUNI 69 Chương – Nguyên lý cấu tạo cầu dầm bê tông cốt thép d Khi bố trí cốt thép dạng khung (bó thanh):  Số song song bó ≤  Trong kết cấu chịu uốn, số lớn đường kính 36mm khơng vượt q bó  Bó phải bao cốt đai giằng  Khi cắt cốt thép phải kết thúc điểm khác với khoảng cách so le 40d cốt thép  Một bó coi có đường kính suy từ tổng diện tích tương đương e Cự li tối đa cốt thép: Trong vách bản, cự ly cốt thép không vượt 1,5 lần chiều dày phận 450 mm Cự ly thép xoắn ốc, thép giằng, thép chịu nhiệt co ngót phải theo quy định riêng TCVN11823-2017 5.3.7.3 Bố trí cốt thép dầm chủ: a Quy cách uốn cốt thép: - Với cốt thép dọc :  Uốn 180o, kéo dài thêm 4,0db, ≥ 65mm đầu  Uốn 90o, kéo dài thêm 12,0db đầu - Với cốt thép ngang :  Thanh D ≤ 16mm: Uốn 90o kéo dài thêm 6,0db đầu  Thanh D = 19, 22 25mm: Uốn 90o kéo dài thêm 12,0db  Thanh D ≥ 25: Uốn 135o kéo dài thêm 6,0db đầu Với db đường kính danh định Hình 5.9 - Uốn cốt thép dọc ngang Đường kính uốn cong cốt thép lấy theo Bảng 11, mục 10.2.3, phần 5, TCVN: Đặng Huy Khánh_VUNI 70 Chương – Nguyên lý cấu tạo cầu dầm bê tơng cốt thép Bảng - Đường kính tối thiểu đoạn uốn cong Kích thước việc dùng - Thanh đường kính 10 mm đến 16 mm - nói chung - Thanh đường kính 10 mm đến 16 mm - cốt thép đai U đai giằng - Thanh đường kính 19 mm đến 25 mm - nói chung - Thanh đường kính 29 mm, 32 mm 36 mm - Thanh đường kính 43 mm 57 mm Đường kính tối thiểu 6,0 db 4,0 db 6,0 db 8,0 db 10,0 db b Các quy định cốt đai (cốt giằng): - Cốt đai xoắn: Cốt xoắn dùng cho phận chịu nén cọc, cốt xoắn liên tục đặt cốt thép trơn cốt thép có gờ, dây thép với đường kính tối thiểu 9,5mm Tất cốt thép dọc nằm bên tiếp xúc với cốt xoắn Khoảng tĩnh cốt đai xoắn ≥ 25mm 1,33 Dmax-cốt liệu Cự ly tim đến tim ≤ 6,0d cốt thép dọc 150mm Các đầu nối cốt xoắn cách sau :  Nối chồng 48,0 lần đường kính khơng phủ mặt  72,0 lần đường kính phủ mặt  48,0 lần đường kính dây thép Liên kết cốt đai xoắn: liên kết hàn liên kết khí - Cốt giằng (cốt đai thẳng): Trong kết cấu chịu nén giằng, tất dọc phải bao quanh cốt giằng ngang tương đương với :  Thanh D10 cho D32 nhỏ  Thanh D15 cho D36 lớn  Thanh D13 cho bó Cự ly cốt giằng khơng vượt kích thước nhỏ phận chịu nén 300mm Khi hai nhiều D35 bó lại, cự ly khơng vượt q nửa kích thước nhỏ phận 150mm Dây thép có gờ lưới dây thép hàn có diện tích tương đương dùng thay cho thép Trừ có quy định khác, phía dọc theo cốt giằng khơng bố trí xa (tính từ tim đến tim) 610mm tính từ dọc giữ chống chuyển dịch ngang Trong trường hợp thiết kế cột sở khả chịu tải khớp dẻo phía dọc Đặng Huy Khánh_VUNI 71 Chương – Nguyên lý cấu tạo cầu dầm bê tơng cốt thép theo cốt giằng khơng bố trí xa 150mm (cự ly tịnh) tính từ dọc giữ chống chuyển dịch ngang - Cự li cốt đai: Theo kinh nghiệm cốt đai thường đặt với cự li sau để tăng cường khả kháng cắt cho dầm:  10cm – đoạn đầu dầm d ≥ 10mm  15cm - đoạn tính từ đoạn giáp giới với đoạn đầu dầm đến 1/4 L, d ≥ 8mm  20cm - đoạn dầm có chiều dài 1/2L, d ≥ 8mm c Cốt thép chống co ngót thay đổi nhiệt độ (mục 10.8, phần 5) Cốt thép để chịu ứng suất co ngót nhiệt độ phải đặt gần bề mặt bê tông phơi lộ trước thay đổi nhiệt độ hàng ngày bê tông kết cấu khối lớn Cốt thép chịu nhiệt độ co ngót phải bố trí để đảm bảo tổng cốt thép bề mặt phơi lộ khơng nhỏ quy định Có thể bố trí cốt thép chịu co ngót nhiệt độ loại cốt thanh, lưới sợi thép hàn bó thép dự ứng lực Với thép lưới sợi thép hàn, diện tích cốt thép mm, mặt hướng phải thỏa mãn: A ≥ 0,75bh 2(b + h)f Với 0,233 ≤ As ≤ 1,27 Trong đó:  As diện tích cốt thép hướng mặt (mm2/mm)  b bề rộng tối thiểu mặt cắt cấu kiện (mm)  h bề dày tối thiểu mặt cắt cấu kiện (mm)  fy cường độ chảy quy định cốt thép ≤ 520 MPa Thép phải phân bố hai mặt, trừ phận mỏng mỏng 150 mm, cốt thép đặt lớp Khoảng cách tĩnh cốt thép co ngót nhiệt độ ≤ 3,0 lần chiều dày cấu kiện 450 mm Nếu bó thép dự ứng lực dùng thép chịu co ngót nhiệt độ, bó thép phải đủ để tạo nên ứng suất nén bình quân tối thiểu 0,75 MPa tổng diện tích bê tơng hướng xem xét, dựa dự ứng lực hữu hiệu sau mát Cự ly bó thép không vượt 1800 mm Khi đặt cự ly lớn 1400 mm, phải đặt cốt thép dính bám * Riêng Bê tông khối lớn: Đối với cấu kiện bê tông kết cấu khối lớn mà kích thước nhỏ vượt q 1200mm, kích cỡ nhỏ D19 cự ly chúng không vượt 450mm Đặng Huy Khánh_VUNI 72 Chương – Nguyên lý cấu tạo cầu dầm bê tơng cốt thép Cốt thép co ngót nhiệt độ tối thiểu hướng, phân bố hai mặt, s (2d c  db ) phải thoả mãn:  As  100 Tải FULL (161 trang): bit.ly/39HZMZC Dự phịng: fb.com/TaiHo123doc.net Trong đó:  As diện tích tối thiểu (mm2);  s cự ly (mm);  dc chiều dày lớp bê tơng bảo vệ đo từ thớ ngồi đến tim sợi đặt gần (mm);  db đường kính danh định sợi thép (mm) d Cốt xiên: Sau xác định điểm cắt thực tế cốt chủ, từ vị trí đến đầu dầm uốn cốt chủ để tạo thành cốt xiên Góc nghiêng cốt xiên với trục dầm thường lấy 450 (thường 600 dầm cao ngắn; 300 dầm có chiều cao khơng lớn) việc bố trí cốt xiên theo chiều dọc dầm vào yêu cầu cấu tạo sau:  Cốt xiên phải bố trí theo chiều dọc dầm cho mặt phẳng thẳng góc với trục dầm phải cắt qua cốt xiên Nếu phân bố cốt xiên theo biểu đồ vật liệu mà u cầu khơng thoả mãn dùng cốt xiên phụ (thường có đường kính nhỏ 16-18mm) hàn vào cốt chủ chịu lực (Hình 5.10) Khi bố trí vậy, đầu dầm không hàn hai cốt xiên phụ vào cốt thép chịu lực  Các cốt xiên cốt phụ nên bố trí theo nguyên tắc đối xứng với trục dọc tiết diện sườn dầm (ví dụ cặp một) e Mối nối: Mối nối cốt thép tốt dùng mối hàn điện tiếp xúc phương pháp nóng chảy, mối nối lắp ghép dùng phương pháp hàn hồ quang Cũng cho phép nối cốt thép phương pháp hàn cặp ốp (bố trí mối hàn bên hai bên) Tổng chiều dài mối hàn không nhỏ q 10 lần đường kính cốt thép Hình 5.10 – Mối nối hàn cốt thép Đặng Huy Khánh_VUNI 73 Chương – Nguyên lý cấu tạo cầu dầm bê tơng cốt thép Tại chỗ có nội lực tính toán lớn nhất, miền chịu kéo cấu kiện mối hàn cần phân bố với khoảng cách ≥ 50cm Có thể hàn có đường kính khác tỷ số diện tích chúng ≤ 1,5 Chiều dài mối hàn vị trí liên kết cốt xiên lấy 12d hàn bên, 6d hàn hai bên Trong khung cốt thép hàn, chỗ uốn cắt cốt thép, số vị trí trung gian chỗ đó, cần bố trí thêm mối hàn “liên kết”, cách không xa 3h/4 (h - chiều cao dầm) Chiều dài cho mối hàn lấy 6d hàn bên 3d hàn hai bên Chiều dày tối thiểu mối hàn nối mối hàn “liên kết” 4mm f Một số yêu cầu khác: Tải FULL (161 trang): bit.ly/39HZMZC Dự phòng: fb.com/TaiHo123doc.net Tất cốt thép vỏ trơn, chịu lực kéo, hai đầu phải có móc câu nửa vịng trịn với bán kính ≥ 2,5 đường kính Đoạn thẳng móc câu khơng nhỏ q 3d Đầu tự cốt xiên vỏ trơn kéo thêm vào miền chịu ép đầu chịu ép cắt đứt miền chịu kéo, cần bố trí móc câu hình thước thợ Trong phạm vi gối tựa, phải bố trí lưới cốt thép đường kính 10-12mm Kích thước mắt lưới 10-15cm Các lưới bố trí theo chiều cao Ở đầu kết cấu nhịp mút thừa, vị trí kê dầm treo, khung cốt thép kết thúc cốt xiên; cốt thép phần kê khung phụ, gồm cốt thép nhỏ, có gờ cách nhiều 10cm Bán kính cong ngang góc vai kê khơng lấy nhỏ 2d Các quy định khác xem Tiêu chuẩn 5.4 Cấu tạo cầu dầm bê tông cốt thép bán lắp ghép: Cầu dầm BTCT bán lắp ghép kết hợp ưu điểm hai loại cầu Hình 5.11 - Mặt cắt ngang kết cấu nhịp bán lắp ghép (PCI) Kết cấu gồm phần khối lắp ghép phần đổ bê tông chỗ để liên kết cấu kiện Dạng cầu bán lắp ghép có dạng sau:  Cấu kiện đúc sẵn dầm chữ T có cánh ngắn dầm chữ I, hay tiết diện chữ nhật, mặt cầu đổ chỗ Có thể cánh dầm tạo khấc đặt đan bê tông cốt thép mỏng làm ván khuôn đổ bê tông  Phần đúc sẵn có dạng chữ U Ưu điểm: Đặng Huy Khánh_VUNI 74 Chương – Nguyên lý cấu tạo cầu dầm bê tông cốt thép  Trọng lượng nhẹ thuận tiện cho việc vận chuyển lao lắp  Không phải làm mối nối, tính tồn khối tốt kết cấu lắp ghép Nhược điểm:  Phần đổ bê tông chỗ nhiều, thi công lâu 5.5 Cấu tạo cầu dầm bê tông cốt thép ứng suất trước: 5.5.1 Nguyên lý cấu tạo: Giải nhược điểm cầu bê tông cốt thép thường bị nứt làm gỉ cốt thép giảm khả chịu lực kết cấu Thông thường độ dãn dài bê tông chịu kéo khoảng: (0,1-0,15)mm/1m dài cấu kiện bê tơng, ứng suất kéo truyền lên cốt thép đạt đến giá trị: k = e.E = (0,15/1000).2.105 = 30Mpa Trong ứng suất cốt thép 190 – 240Mpa, bê tơng nứt mà cốt thép chưa làm việc Như vậy, nguyên lý làm việc bê tông cốt thép ứng suất trước (BTCT ƯST) miền chịu kéo cấu kiện tải trọng gây ra, chế tạo người ta tạo trạng thái ứng suất nén trước, ứng suất làm giảm hay triệt tiêu ứng suất kéo phát sinh trình khai thác kết cấu Đặc điểm: Sử dụng vật liệu có cường độ cao, tăng cường khả chịu lực độ cứng, tiết kiệm vật liệu, giảm kích thước kết cấu vượt nhịp lớn BTCT thường (bê tông ứng suất trước dùng mác 30-60Mpa) Cốt thép giảm từ 10 - 60% trung bình 30% Khống chế nứt: Bảo vệ cốt thép, tăng tuổi thọ cơng trình Độ cứng kết cấu tăng, độ võng nhỏ nên vượt nhịp lớn Chịu tác động tải trọng trùng phục tốt BTCT thường Chỉ có nhược điểm thi cơng phức tạp hơn, cần có thiết bị neo, căng kéo, nhiên ngày công nghệ tiên tiến khắc phục nhược điểm Cho nên kết cấu ƯST sử dụng rộng rãi xây dựng cầu 5.5.2 Mặt cắt điển hình: 5.5.2.1 Mặt cắt ngang dầm chữ T: a Cấu tạo: Các dầm chữ T thi cơng theo công nghệ căng trước căng sau Khả vượt nhịp đạt đến 40m (42m) Một số dạng mặt cắt chữ T cải tiến hình 5.12 6576280 Đặng Huy Khánh_VUNI 75 ... tiêu chuẩn thiết kế cầu: 1.5.1 Tiêu chuẩn thiết kế: - Tiêu chuẩn Việt nam TCVN 11823 – 1:2017 Thiết kế cầu đường - Tiêu chuẩn ngành 22-TCN272-05 Tiêu chuẩn thiết kế cầu Đặng Huy Khánh_VUNI 15 Chương... trình cầu Nội dung chương học cung cấp thông tin loại tải trọng tác dụng lên cơng trình cầu theo quy định Tiêu chuẩn quốc gia số TCVN1 1823-2017 ? ?Thiết kế cầu đường bộ” dựa tiêu chuẩn thiết kế cầu. .. điểm tiêu chuẩn thiết kế cầu: 15 1.5.1 Tiêu chuẩn thiết kế: .15 1.5.2 Quan điểm, triết lý thiết kế: 16 1.5.3 Các trạng thái giới hạn: .16 1.6 Ví dụ thiết kế phương