1
Chng I
NHNG VN CHUNG V
CU BÊ TÔNG CT THÉP
CU BÊ TÔNG – HC PHN 1
S 2
CHNG I
NHNG VN CHUNG V CU BÊ TÔNG CT THÉP
1. Khái nim v kt cu nhp cu bê tông ct thép
2. Tng quan v các dng, các s đ cu bê tông
3. u khuyt đim và phm vi áp dng
4. Vt liu s dng trong cu bê tông
5. Lch s phát trin cu bê tông
6. Xu hng phát trin cu bê tông hin đi
Cu bê tông – Chng I
2
S 3
KHÁI NIM CHUNG V KT CU NHP CU BÊ TÔNG
1 Khái nim chung v kt cu nhp cu bê tông23456
1. c đim ca cu bê tông ct thép
•Vt liu
X Cát, đásn có hu ht các đa phng
X Xi mng là loi vt liu xây dng ph bin
X Thép cng đ cao, thép thng chim t l nh -> giá thành thp
• bn và đ cng
X m bo mi yêu cu theo các tiêu chun nu thit k hp lý
X Có tui th cao, Ít phi duy tu bo dng do bê tông tng đi bn vi môi trng
nu thit k kt cu và thành phn vt liu bê tông hp lý.
X Chi phí duy tu, bo dng thp so vi kt cu thép
• Hình dáng và h thng
X D to mi hình dáng do tính linh đng ca bê tông t
X Cu đng ôtô
X Cu đng thành ph
X Cu đng st
X Cu đi b
X Cu đi chung gia các loi trên
• Theo cao đ tng đi mt xe chy vi kt cu chu lc chính
X Cu chy trên, cu chy gia, cu chy di
S 6
TNG QUAN V CÁC DNG, CÁC S CU BÊ TÔNG
1 2: Tng quan v các dng, các s đ cu bê tông 3456
•Theo s đ tnh hc trong giai đon khai thác ca kt cu chu lc
chính
X Cu dm gin đn, cu dm hng, cu dm liên tc
X Cu khung, dm đeo kiu kê, kiu cht, khung liên tc, khung chân xiên
X Cu dàn bê tông (ít đc s dng)
X Cu vòm, cu vòm kt hp vi dàn, dm
X Cu dng dây: Dây vng, extradose
• Theo hình dng mt ct ngang ca kt cu nhp
X Kt cu nhp bn
X Kt cu nhp dm có sn, dm bn liên hp
X Dng lòng máng liên hp vi bn, Kt cu dng hp
•Theo phng pháp thi công kt cu nhp
X Phng pháp đ ti ch
4
S 7
TNG QUAN V CÁC DNG, CÁC S CU BÊ TÔNG
1 2: Tng quan v các dng, các s đ cu bê tông 3456
•Theo phng pháp thi công kt cu nhp
X Phng pháp đ ti ch
X Phng pháp lp ghép toàn nhp
X Xut phát t nhng hn ch ca kt cu bê tông và bê tông dng lc
X Khó khng ch tính nt ca kt cu bê tông do có nhiu yu tnh hng đn tính
nt ca bê tông.
X Các đc tính ca vt liu bê tông không n đnh theo thi gian và các yu t khác ca
khí hu và môi trng
̇ Tính t bin và co ngót
X Vn đ v thi công kt cu bê tông cng có nhng nh
c đim
̇ Thi công bê tông đ ti ch có th bnh hng bi thi tit quá nóng hay khi có
ma.
̇ Cn có các bin pháp thi công đc thù cho kt cu bê tông là b ván khuôn và
vn đ đm bo ván khuôn cng trong quá trình bê tông đông kt
X Tính toán thit k phc tp tùy theo đc đim chu lc ca các b phn khác nhau
cng nh công ngh thi công khác nhau mà ng s ca kt cu trong quá trình khai
thác s
khác đi.
S 10
U KHUYT iM VÀ PHM VI ÁP DNG
1 2 3.u khuyt đim và phm vi áp dng 456
•Phm vi áp dng
X Tùy theo s đ kt cu đc áp dng, dng kt cu, dng mt ct ngang,
loi vt liu bê tông đc s dng mà có phm vi áp dng khác nhau.
X Kt cu nhp dm bn bê tông ct thép đúc sn hay đ ti ch
̇ Các nhp t 3-> 6m cho cu ôtô
̇ Các nhp t 2-> 4m cho các cu đng st
X Các nhp dm gin đn bê tông ct thép thng
̇
T 6->24m đi vi cu ôtô
̇ T 4->15m đi vi cu đng st
X Các nhp gin đn bê tông dng lc: Áp dng hiu qu và hp lý vi các
thng t 16MPa đn 70MPa
X i vi các kt cu bê tông dng lc và bn mt cu thng không s dng bê tông
có cng đ di 28MPa.
X Bê tông đc chia thành tng cp (A, A(AE), B, B(AE), C, C(AE), P,S). Mi cp đc
quy đnh hàm lng X ti thiu (kG/m3), N/X t
i đa, rng, ng kính ngoài ct
liu thô, và cng đ ti 28 ngày tui. Vic phân chia cp bê tông nhm mc đa ra
các mc đích s dng khác nhau.
X Trong thc t thi công, cng đ bê tông là cng đ yêu cu vi xác sut s mu
th ln hn so vi cng đ yêu cu là 95%. Do vy, khi thit k cp phi bê tông
cn phi ly cng đ th
c t ln hn cng đ yêu cu là 1.1->1.15f’c (bôlômây)
hay f’cr=f’c+1.3s (AASHTO). Cách ly tr s bình quân cng đ các mu th hin nay
cha đc phù hp vì s gây ra xác sut phá hy kt cu ln.
7
S 13
VT LIU S DNG TRONG CU BÊ TÔNG
1 2 3 4. Vt liu s dng trong cu bê tông 5 6
•Các đc tính ca bê tông
X H s giãn n nhit: 10.8x10-6 /
o
C đi vi bê tông có trng lng thông thng.
X T bin và co ngót: Là hin tng bê tông thay đi th tích di các tác dng ca ti
trng và các yu t môi trng khác. T bin và co ngót ph thuc vào ti trng tác
đng, các yu t môi trng nh đ m, nhit đ. Các yu t v kt cu nh t sut mt
thoáng, hàm lng vt liu trong thành phn bê tông đc bit là hàm l
ng xi mng và
t l nc/xi mng
X Các yu t liên quan đn tính bn (b mt bao ph, hàm lng xi mng )
X Mô đun đàn hi:
•Các loi đng kính: 9.5; 12.7; 15.9; 19.1; 22.2; 25.4; 28.7; 32.3; 35.8; 43; 57.3
theo ASTM 615 (theo mt s tiêu chun khác, có th đng kính tiêu chun s
khác đi)
•Các yêu cu khác là đng kính un 180
0
(3.5d-> 5d) và đ dãn dài ti thiu (12-
>6%)
8
S 15
VT LIU S DNG TRONG CU BÊ TÔNG
1 2 3 4. Vt liu s dng trong cu bê tông 5 6
•Thép cng đ cao
X Thép cng đ cao là thép có kh nng to đc lc nén ln hn tng mt
mát ng sut ca kt cu bê tông (>5400 kG/cm
2
)
X Có ba loi chính là thép thanh, thép si tròn trn và thép tao xon 7 si
X Vt liu có hai loi chính là thép cng đ cao thông thng và thép có đ
t chùng thp
80% fpu103515-362. Thép g
85% fpu103519-351. Thép trnThép thanh
1860 (Gr270)
1725 (Gr250)
Cp mác thép
90%f
pu
18609.53-15.24
85% f
pu
17256.35-15.24Tao thép
cu ch yu đc la chn cho các công trình.
9
S 17
XU HNG PHÁT TRIN CU BÊ TÔNG HiN I
1 2 3 45. 6. Xu hng phát trin cu bê tông hin đi
• Theo xu hng phát trin v vt liu
X Bê tông cng đ cao, Bê tông cng đ cao kt hp vi mt s vt liu khác nh ng
thép
•Theo xu hng phát trin v kh nng tính toán
X Kh nng xác đnh các hiu ng ti đúng mc và phù hp
X Kh nng phân tích kt cu chính xác di các hiu ng ti đ đánh giá s làm vic
chính xác ca kt cu
•Theo xu hng tng tính m quan ca công trình
•S dng các kt cu có th vt đc nhng khu đ ln.
•Theo xu hng mu hóa, đnh hình hóa đi vi các cu đn gin, không có yêu
cu m quan.
S 18
CÂU HI
1. Trình bày đc đim và phm vi áp dng ca kt cu nhp cu bê tông?
2. Trình bày v các loi kt cu và vt liu áp dng trong cu bê tông?
1
Chng II
CU BN VÀ CU DM CÓ SN BNG BÊ
TÔNG CT THÉP ÚC TI CH
CU BÊ TÔNG – HC PHN 1
S 2
CHNG II
CU BN, CU DM CÓ SN BNG BÊ TÔNG CT
THÉP THNG ÚC TI CH
1. Kt cu nhp cu bn
•Phm vi áp dng:
X i vi nhp bn gin đn, thông thng nên s dng đn 12m thì hp lý.
X i vi bn liên tc, nên s dng đn nhp 20m.
X i vi cu đng st, ít s dng. Thng s dng đn 4m
X Là phng án thay th phng án cng hp đ tit kim vt liu. Thay th các loi cng khác khi
dòng chy di cng có nhiu vt trôi d làm tc cng.
X Khi có yêu cu thoát nc nhanh, không cho phép mc nc thng lu dâng cao nh hng
đn mt lu vc nh nào đó thì dùng cu bn hp lý hn dùng các loi cng.
3
S 5
KT CU NHP CU BN BÊ TÔNG CT THÉP THNG ÚC TI CH
1 Cu bn bê tông ct thép thng đúc ti ch 23
3. Cu to kt cu nhp cu bn
•Chiu cao ti thiu ca kt cu nhp bn theo 22 TCN 272-05
0.027L≥165mm0.03L≥165mmBê tông dng lc
Bê tông ct thép
Nhp liên tcNhp gin đnVt liu
1,2( 3000)
30
S
+
3000
165
30
S
mm
+
≥
Chiu cao nêu trong bng là chiu cao ti thiu theo kinh nghim và thc
tin thit k và áp dng cho cu bn thit k theo ti trng 100%
S 9
KT CU NHP CU BN BÊ TÔNG CT THÉP THNG ÚC TI CH
1 Cu bn bê tông ct thép thng đúc ti ch 23
3. Cu to kt cu nhp cu bn
•Mt s dng s đ kt cu cu bn và các áp dng kt cu nhp bn
L<=6m
h
8 @100
12 @150)(
24 @ )(
2
0
8 @100
12 @150)(
(
24 @ )
5cm 10cm 20cm
l/6
l/4
l/2
S 10
KT CU NHP CU BN BÊ TÔNG CT THÉP THNG ÚC TI CH
1 Cu bn bê tông ct thép thng đúc ti ch 23
3. Cu to kt cu nhp cu bn
•Cu bn m nh bê tông ct thép
Chi tiÕt A
Goujon
28-30
@0.5-1m
MatÝt bitume
CU DM Cể SN Bấ TễNG CT THẫP TRấN NG ST
12. cu dm cú sn bờ tụng ct thộp trờn ng st3
Cu to mt ct ngang kt cu nhp
1/2 mặt cắt giữa nhịp1/2 mặt cắt trên gối
2
5
(
1
/
6
-
1
/
9
)
L
1
0
3
0
220 8181
48
48132
10151510
280
33
(
2
/
n
bn
L / 2
h
c
'
bc
a
bc
7
S 13
CU DM CÓ SN BÊ TÔNG CT THÉP TRÊN NG ÔTÔ
12 3. cu dm có sn bê tông ct thép trên đng ôtô
Cu to kt cu nhp
mÆt c¾t ngang dÇm
DÇm biªn
b¶n ®Öm gèi cÇu
chi tiÕt b¶n ®Öm gèi
bè trÝ cèt thÐp chñ bông dÇm
DÇm gi÷a
Bè trÝ cèt thÐp trªn 1/2 dÇm chñ
Chiu cao kt cu nhp h/L=1/16->1/20
Khong cách gia các sn thông thng là
2m
1
Chng III
CU BN VÀ CU DM BNG BÊ TÔNG CT
THÉP LP GHÉP
CU BÊ TÔNG – HC PHN 1
S 2
1 Cu bn bê tông ct thép lp ghép 2 3
2. Cu to dng mt ct ngang
Chiu cao nhp bn: h/L=~1/20
Dng mt ct có th đc hay rng
Bê tông M300
Ct thép: Φ16->Φ20 Ct ch
Φ10->Φ14 Ct đai và ct cu to
3
S 5
1. KT CU NHP CU BN BÊ TÔNG CT THÉP LP GHÉP
1 Cu bn bê tông ct thép lp ghép 2 3
3. So sánh kt cu bn toàn khi và lp ghép
̌Mi ni thi công ti công trng không đm
bo
̌Ph thuc vào nng lc vn chuyn và
nng lc cu lp
̌Liên kt gia các dm ch có th thiu cht
ch
̌Thi công phi thêm chi phí đàgiáo
̌Cht lng bê tông không n đnh
̌Cht lng bê tông trong xng tt
̌Không cn đàgiáo
̌Giàm thi gian thi công
̌Kt cu lin kh
i
̌To dáng d dàng, có th làm trên đng
cong
̌Không cn b trí mi ni
Kt cu nhp bn lp ghépKt cu bn toàn khi
S 6
.
5
m
3-6m
Dng kt cu bin dng hình hc
kiu khung 4 khp
Tng cánh m thông thng
dng xiên, gia c nn cu
Không cn khe bin dng thông
thng, gi cu có th là
tm cao su có cht thép 2
cht/phin dm bn.
Cn đc bit lu ý khi thi công vì
có th b lt m do áo lc
đt cha có tác dng
4
S 7
1. KT CU NHP CU BN BÊ TÔNG CT THÉP LP GHÉP
1 Cu bn bê tông ct thép lp ghép 2345
5. Mt s các quy đnh theo tiêu chun 22TCN 272-05
i vi các loi bn đc
-Chiu dày ti thiu ca lp bê tông kt cu bn không bao gm các lp ph,
các lp chng mài mòn, các lp rãnh, không đc nh hn 175mm
-Nu góc xiên ca bn nh hn 25
0
Các ct thép ch cn phi đc đt theo
hng góc xiên nu không phi đt theo hng vuông góc vi các kt cu đ
chính.
-Ti các v trí cu kin đ, các biên ca bn, cn phi đc tng cng hay
đc đ bi mt dm ch, cu kin đ này có th đc lp hay đc liên hp
rng không nên
vt quá 1.5 ln chiu cao ca l rng. Chiu dày ca phn sn gia các l rng không
nên nh hn 20% tng chiu dày kt cu bn đng thi chiu dày ti thiu ca bê tông
phía trên l rng không đc nh hn 175mm. Chiu dày bê tông phía di l rng
không nên nh hn
• 140mm
• 1/16 khong cách gia hai sn
- Khi các kích thc nói trên tha mãn đng thi tng di
n tích l rng không vt quá
40% tng din tích mt ct ngang kt cu bn thì có th phân tích kt cu trên là kt
cu dng bn. Nu không tha mãn yêu cu này thì phng pháp tính toán cn phi tính
theo nhng phng pháp khác thích hp hn.
S 10
1. KT CU NHP CU BN BÊ TÔNG CT THÉP LP GHÉP
1Cu bn bê tông ct thép lp ghép 2345
5. Mt s các quy đnh theo tiêu chun 22TCN 272-05
Các cu kin đ kt cu nhp bn
-Các ct tr có th ni cng vi kt cu nhp bn hay có th đt mt gi nu v
trí đólàgi trung gian ca các kt cu nhp bn liên tc khi đócn kim tra li
kh nng chu xon ca kt cu bn vi điu kin góc xoay ngang ca kt cu
nhp không đc vt quá 0.5% trong trng thái gii hn s dng. Ti thiu
ti v trí đu kt cu nhp bn phi đt hai gi.
- i vi các bn rng, phn đu không đc khoét rng mà phi làm đc ti
thiu là 900mm và không nh hn 5% tng chiu dài kt cu nhp. B phn
này đóng vai trò là dm ngang trong s làm vic không gian ca kt cu
6
S 11
2. KT CU NHP CU DM Bấ TễNG CT THẫP LP GHẫP
12Kt cu nhp cu dm bờ tụng ct thộp lp ghộp 3 4 5
1. Cu to mt s kt cu nhp lp ghộp trờn ng ụtụ
Mặt cắt dạng hình hộp
1/2 mặt cắt giữa nhịp1/2 mặt cắt trên gối
2
5
(
1
/
6
-
1
/
9
)
L
1
0
3
0
220 8181
48
48132
10151510
280
33
(
2
/
3
)
(inch)
5743363229252219161310
181411109876543BAR No
S 16
3. NGUYÊN TC B TRÍ CT THÉP
dc ch
123Nguyên tc b trí ct thép 4 5
3. C ly gia ti thiu gia các thanh ct thép
Khong cách t mép đn mép thanh ct thép ly ln hn giá tr ln ca ba
giá tr sau:
i vi bê tông đ ti ch:
-1.5 ln đng kính danh đnh ca thanh ct thép
-1.5 ln đng kính ct liu ln nht ca bê tông
- Hay 38mm
i vi kt cu bê tông đúc sn
-1 ln đng kính thanh ct thép
- 1.33 ln đng kính ct liu ln nht ca bê tông
- Hay 25mm
i vi các li ct thép
- i vi các li ct thép cn b trí li trên trùng vi v trí các li di và khong cách
tnh ti thiu là 25mm hoc là đng kính 1 thanh thép ln nht.
9
S 17
3. NGUYÊN TC B TRÍ CT THÉP
dc ch
123Nguyên tc b trí ct thép 4 5
4. Các ct thép đt theo bó
Thanh thép thng có th đt theo bó nhng
-S lng ti đa trong mt bó là 4
-Nu thanh thép có đng kính ln hn 36 thì ti đa s thanh là 2