4.1 ĐẶC ĐIỂM CẤU TẠO
4.1.1 Cấu tạo của bản và dầm
1/ Cấu tạo của bản
Bản là một kết cấu phẳng có chiều dày khá nhỏ so với chiều dài và chiều rộng. Chiều dày của bản thường từ 60-200 mm tuỳ theo loại kết cấu. Với bản mặt cầu yêu cầu bê tông có f’c28MPa.
Cốt thép trong bản gồm cốt thép chịu lực và cốt thép phân bố .Cốt thép chịu lực đƣợc đặt trong vùng chịu kéo do mô men gây ra. Số lƣợng cốt thép chịu lực do tính toán định ra. Cốt thép phân bố đặt thẳng góc với cốt thép chịu lực và gần trục trung hoà hơn so với cốt thép chịu lực.
Hình 4.1 Cấu tạo của bản
Theo sơ đồ làm việc của bản có các loại bản : Bản kiểu dầm ( kê trên hai cạnh song song ) , bản kê bốn cạnh, bản hẫng, bản kiểu dầm hai đầu ngàm, bản 4 cạnh ngàm .
Theo 22TCN272-05: Cốt thép phải đặt càng gần các mặt ngoài càng tốt nhƣng phải thoả mãn các đòi hỏi về lớp bảo vệ cho phép. Cốt thép phải đƣợc đặt trong mỗi mặt của bản với lớp ngoài cùng đặt theo phương của chiều dài hữu hiệu. Số lượng cốt thép tối thiểu bằng 0,570 mm2/mm thép cho mỗi lớp đáy và 0,380 mm2/mm thép cho mỗi lớp đỉnh. Cự ly cốt thép không đƣợc vƣợt quá 450 mm. Cốt thép cấp 400 hoặc hơn. Toàn bộ cốt thép là các thanh thẳng, trừ các móc ở các chỗ có yêu cầu. Chỉ đƣợc dùng mối nối chập đầu.
Cốt thép phải được bố trí ở hướng phụ dưới đáy bản bằng tỷ lệ phần trăm của cốt thép ở hướng chính chịu mô men dương dưới đây:
cho cốt thép hướng chính song song với làn xe: 1750/ S 50% cho cốt thép chính vuông góc với làn xe:3840 S 67%
ở đây:
S = chiều dài nhịp hữu hiệu lấy bằng chiều dài hữu hiệu ở Điều 9.7.2.3 (mm)
Kích thước tiết diện phụ thuộc vào tính toán , tỷ số chiều cao với chiều rộng của tiết diện ( h/b) thường từ 2-4.
Hình 4.2: Các loại bản
(Bản côngxxon; bản kê hai cạnh; bản ngàm hai cạnh; bản kê 4 cạnh; bản ngàm 4 cạnh)
Hình 4.3: Sơ đồ tính và neo cốt thép
Tính toán bản có thể theo mô hình đàn hồi hoặc mô hình đường chảy dẻo ( Theo 4.4 của 22TCN272-05 – Các phương pháp phân tích kết cấu được chấp nhận).
Tính toán bản mặt cầu khi sử dụng các phương pháp phân tích gần đúng cần tuân thủ điều 4.6.2.1 của 22TCN272-05. Tính toán bản theo tiết diện chữ nhật.
2/ Cấu tạo của dầm Dạng tiết diện :
Chữ nhật , chữ T, chữ I , hình thang , hộp .Hay gặp nhất với dầm nhịp giản đơn là tiết diện chữ T, I .Trong các cầu nhịp liên tục , kết cấu cầu khung tiết diện thường có dạng hộp.
Kích thước tiết diện :
Chiều cao h thường được chọn trong khoảng 1/8 đến 1/20 chiều dài nhịp dầm.
Khi chọn kích thước tiết diện cần phải xem xét đến yêu cầu kiến trúc và việc định hình hoá ván khuôn.
Hình 4.4: Các loại mặt cắt dầm
Hình 4.5: Các loại cốt thép trong dầm Cốt thép trong dầm :
Cốt thép chủ yếu trong dầm gồm cốt thép dọc chịu lực, cốt dọc phân bố, cốt thép đai và cốt thép xiên.
Cốt thép dọc chịu lực đặt ở vùng chịu kéo của dầm, số lƣợng do tính toán định ra. Cốt thép đặt càng xa trục trung hoà càng tốt. Cốt dọc chịu lực có thể đặt rời, đặt chồng, hoặc bó, cần phải tuân thủ yêu cầu cấu tạo của quy trình về cự li, chiều dày lớp bê tông bảo vệ.
Cốt thép dọc phân bố (hay cốt dọc cấu tạo) định vị trí cốt đai, cùng với các cốt thép khác tạo nên khung cứng trong khi thi công .Nó có nhiệm vụ chịu các ứng suất do co ngót, và thay đổi nhiệt. Nó cũng là bộ phận của cốt thép chịu xoắn .
Cốt thép đai: Bao cốt thép dọc để định vị cốt thép dọc tạo nên khung cứng trong thi công .Cốt đai cùng với bê tông vùng sườnvà cốt thép xiên làm nhiệm vụ chịu lực cắt V. Cốt đai kín và đặt thẳng góc với trục dầm cùng với các cốt dọc phân bố có tác dụng kháng xoắn.
Cốt thép xiên: thường do cốt thép dọc uốn lên, góc uốn thường là 45o để phù hợp với phương của ứng suất kéo chính. Trong dầm thấp và bản góc nghiêng có thể bằng 30o, dầm cao góc nghiêng có thể là 60o.
Đối với dầm BTCTDƯL kéo sau để định vị các ống tạo rãnh cần có các lưới cốt thép định vị.