THIẾT KẾ KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THÉP pot - Pdf 20

TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÔN ĐỨC THẮNG
KHOA MÔI KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH
#"
MÔN HỌC
BÊ TÔNG CỐT THÉP
GIẢNG VIÊN: TS. NGUYỄN THỐNG NHẤT
1
CẦU BÊ TÔNG CỐT THÉP
TĨM TҲT BÀI GIҦNG
Chương 1 : KHÁI NIỆM CHUNG VỀ CẦU BTCT.
Chương 2 : CẦU BẢN BÊ TÔNG CỐT THÉP ( BTCT ).
Chương 3 : NGUYÊN LÝ CẤU TẠO CẦU DẦM BTCT.
Chương 4 : THIẾT KẾ CẦU DẦM BTCT NHỊP GIẢN ĐƠN.
Chương 5 : THIẾT KẾ CẦU DẦM BTCT DỰ ỨNG LỰC.
Chương 6 : CẦU DẦM VÀ KHUNG LIÊN TỤC.
Chương 7 : GỐI CẦU BÊ TÔNG CỐT THÉP.
TS. NGUYỄN THỐNG NHẤT
Mobile : 0909451119
Email : nthon
g
nhat
@y
ahoo.com.v
n
Lời nói đầu
• Tóm tắt bài giảng " Thiết kế Cầu bêtông cốt thép " được
biên soạn theo đề cương môn học cùng tên dành cho chuyên
ngành đào tạo kỹ sư Xây dựng cầu đường của Khoa Kỹ
thuật Công trình, Trường Đại học Tôn Đức Thắng.
• Tóm tắt bài giảng sử dụng Giáo trình của tác giả GS.TS
Nguyễn Viết Trung và PGS.TS Lê Thò Bích Thủy đã được

1.1.2 LỊCH S
Ư
Û
P
HA
Ù
T TRIE
Å
N
CA
À
U BTCT
Ơ
ÛVIE
Ä
T NAM :
Có thể chia quá trình phát triển thành các giai đoạn ứng với các
giai đoạn của lòch sử :
• Thời kỳ trước Cách mạng Tháng 8 :
- Hệ thống nhòp bản, dầm giản đơn, dầm hẫng, vòm thường với
nhòp 2 y 20m.
- Ở miền Bắc hầu hết cầu BTCT do Pháp xây dựng bò phá hoại do
bom Mỹ.
• Thời kỳ sau Cách mạng tháng 8-1945 đến năm 1954 :
Rất ít cầu được xây dựng mới.
• Thời kỳ từ 1954 đến 1975 :
Nước ta bò chia làm hai miền và sự phát triển đi theo hai hướng
khác nhau :
- Ở miền Bắc : Cầu Thăng Long ( xây dựng 10 năm ).
- Ở miền Nam :

- Các dự án lớn cải tạo quốc lộ 1, các dự án cầu
có hệ khung liên tục, tại TP. Hồ Chí Minh và khu vực phía
Nam đã thực hiện công nghệ đúc hẫng hiện đại.
- Đến đầu năm 2006 đã có khoảng 50 cầu thuộc hệ thống
nhòp liên tục được đúc hẫng thành công. Công nghệ
đúc đẩy cũng đã được áp dụng.
Công nghệ đúc trên đà giáo di động được áp dụng cho cầu
Thanh Trì ( Hà Nội ), cầu Bãi Cháy ( Quảng Ninh ).
Công nghệ đúc hẫng dầm cứng cầu dây văng - dầm cứng
BTCT áp dụng thành công ở cầu Mỹ Thuận, Rạch Miễu.
Công nghệ lắp hẫng của cầu dây văng - dầm cứng BTCT
đã áp dụng thành công ở cầu Kiền ( Hải Phòng ).
1.1.3 PHƯƠNG HƯỚNG PHÁT TRIỂN :
• Về mặt phương pháp tính toán, tiêu chuẩn thiết kế :
- Phương pháp tính toán cầu theo các trạng thái giới hạn
đã được áp dụng ở nước ta từ năm 1979 dựa theo
phương pháp tính toán của Liên xô ( cũ ).
Ngày nay, các phương pháp tính toán có xét đến
tính phi tuyến vật liệu, phi tuyến hình học của kết cấu
đặc biệt, dùng vật liệu đặc biệt đều đang được phát triển.
Việc sử dụng máy tính và các chương trình phần tử
hữu hạn đã trở nên phổ biến.
- Quy trình 22 TCN 18-79, được gọi tắt là Quy trình 1979
để thiết kế cầu đã dựa vào nội dung Quy trình năm 1962
và 1967 của Liên Xô ( cũ ) và Quy trình cầu đường sắt
1958 của Trung Quốc.
- Năm 2005, Bộ Giao thông Vận tải ban hành Tiêu chuẩn
thie
á
tke

- Đồng thời phát triển cả các công nghệ đúc bêtông
tại chỗ và các công nghệ chế tạo sẵn - lắp ghép
- Phát triển áp dụng kết cấu BTCT DƯL cho đủ mọi
dạng kết cấu ngay từ các nhòp dài từ 12m trở lên
( các công nghệ dự ứng lực trong, dự ứng lực ngoài và kết
hợp cả hai ) như các loại dầm bản rỗng, bản đặc, dầm I,
dầm T, dầm Super-T, dầm hộp.
- Phát triển áp dụng các vật liệu mới như cốt thép cường
độ cao, bêtông cường độ cao ( cấp BT đến 60 - 80Mpa ),
bêtông tính năng cao, BT polyme, pha cốt sợi thép hoặc
cốt sợi polyme phân tán. Vật liệu tấm chất dẻo pha sợi
carbon, bó sợi carbon được nghiên cứu áp dụng bước đầu.
- Phát triển các dạng kết cấu nhòp phức tạp đáp ứng các
yêu cầu khai thác thuận tiện và vẻ đẹp kiến trúc như
cầu cong, cầu dây văng - dầm cứng BTCT, cầu liên tục,
cầu Extradosed Các kết cấu liên hợp về mặt vật liệu
nh
ư
ca
à
u
vo
ø
m
o
á
ng
the
ù
p

1.2.1 CÁC KÍCH THƯỚC CƠ BẢN :
Các tham số kích thước cơ bản của công trình cầu nói
chung bao gồm :
- Cao độ mặt đất thiên nhiên, cao độ các mực nước, được
thể hiện trên bản vẽ mặt cắt ngang sông qua tim dọc cầu.
- Các cao độ mặt xe chạy của cầu, bán kính đường
cong đứng, thể hiện trên bản vẽ trắc dọc công trình cầu.
- Các kích thước mặt bằng của các bộ phận kết cấu
nhòp cầu phải thể hiện trên bản vẽ bố trí chung mặt bằng.
- Các kích thước mặt cắt ngang của các kết cấu nhòp như
bề rộng của phần xe chạy, vỉa hè, lan can, rào chắn,
mặt cắt ngang kết cấu chòu lực chính như dầm I, dầm T,
dầm hộp phải được thể hiện trên các mặt cắt ngang
kết cấu nhòp cầu. Các kích thước này cần đảm bảo
thỏa mãn yêu cầu về khổ giới hạn thông xe an toàn thuận
tie
ä
n
ye
â
u
ca
à
u
chòu
l
ư
c
1.2.2 PHÂN LOẠI CÔNG TRÌNH CẦU :
Cầu BTCT được phân loại theo những tiêu chí khác nhau.

+ Dầm giản đơn, + Dầm liên tục, + Dầm hẫng.
Hình 1.2
Các sơ đồ tónh học dầm giản đơn, dầm liên tục, dầm hẫng có dầm đeo và biểu đồ
M tương ứng do tónh tải
- Ca
à
u khung :
T
co
ù
da
à
m đeo,
T
co
ù
cho
á
t, khung
T
liên tục
nhiều nhòp, khung chân xiên, khung kiểu cổng (H.1.3).
Hình 1.3 : Một số sơ đồ cầu khung
a) Cầu khung liên tục b) Khung T–dầm đeo
c, d, e, f) Một số dạng mặt cắt ngang nhòp
-Ca
à
uvòm:
1- Cột trên vòm; 2- Vòm chính; 3- Phần xe chạy; 4- Thanh treo
5- Vòm cứng; 6- Dầm mềm; 7- Vòm mềm; 8- Dầm cứng; 9- Thanh treo xiên

h
ì
n
h
d
a
ï
n
g
m
a
ë
t
c
a
é
t
n
gang
c
u
û
a
k
ế
t
c
ấu
chòu lực chính : - Kết cấu nhòp bản
- Kết cấu nhòp có sườn

Các cầu BTCT trên đường ôtô, thường dùng nhiều dầm
giản đơn ở các nhòp 6y33m, đặc biệt có thể đến 42y50m.
Nếu nhòp lớn hơn nữa thường dùng các sơ đồ kết cấu
nhòp siêu tónh như dầm liên tục, dầm hẫng, cầu
khung BTCT dự ứng lực, cầu vòm.
Cầu ôtô thường chọn các loại kết cấu sau :
- Dạng cầu bản giản đơn BTCT thường : nhòp từ 3y6m.
- Dạng cầu giản đơn bằng BTCT thường : nhòp từ 7y24m.
- Dạng ca
à
ugia
û
n đơn BTCT dự ứng lực : nhòp từ 12y42m.
- Dạng cầu dầm liên tục hay cầu khung BTCT dự ứng lực :
các nhòp trong khoảng 33 đến 200m.
- Dạng cầu vòm BTCT thường : trước kia có dùng cho cầu
nhòp 15y70m. Ngày nay ở nước ta ít khi xây dựng cầu vòm.
Năm 2003, Trung Quốc giúp chúng ta xây dựng một số cầu
vòm ống thép nhồi bêtông như cầu Ông Lớn, cầu Xóm
Củi trên đường Nguyễn Văn Linh ở thành phố Hồ
Chí Minh, nhòp dài 97,5m và 80,6m. Cầu vòm mới nhất
bằng BTCT ở nước ta là cầu dẫn của cầu Bãi Cháy (
Quảng Ninh ) có nhòp vòm 65m.
- Dạng cầu treo dây xiên - dầm cứng BTCT có ưu điểm
hình dáng đẹp, vượt được nhòp dài, có thể đến hơn 400m,
đã được xây dựng như cầu Mỹ Thuận, Cần Thơ, Phú Mỹ,
Rạch Miễu ….
- Dạng ca
à
u giàn BTCT dự ứng lực đã được xây dựng nhie


û
ro
ä
n
g
khi ca
à
nthie
á
t./.
6
1.4 Nguyên lýï thiết kế cầu bê tông cốt thép
1.4.1 CÁC SỐ LIỆU THIẾT KẾ :
1- Mặt cắt dọc cầu :
Mặt cắt dọc cầu được thể hiện trên bản vẽ bố trí chung
trắc dọc cầu.
2- Mặt cắt đòa chất :
Việc khảo sát tầng phủ, bao gồm công tác khoan và thí
nghiệm đất, phải đảm bảo cung cấp các thông tin thích
hợp và đầy đủ cho thiết kế kết cấu phần dưới.
Loại hình và giá thành móng phải được xem xét
trong nghiên cứu kinh tế và mỹ quan về đònh vò và chọn
phương án cầu.
3- Các số liệu thủy văn :
a) Tổng quát :
•Ca
ù
c nghiên cứu ve
à

n
g
a
ä
p
nươ
ù
c.
• Lấy mẫu vật liệu dưới đáy sông ở độ sâu đủ để xác đònh
chắc chắn các đặc trưng của vật liệu dùng cho tính toán về
xói.
• Khoan tầng phủ.
• Các yếu tố ảnh hưởng đến các mức nước, bao gồm
mức nước cao từ sông, hồ chứa, âu tàu, các kết cấu khống
chế lũ và triều và các biện pháp khai thác.
• Các nghiên cứu và báo cáo hiện có : Thông tin lòch sử
sẵn có về đặc tính của sông và sự làm việc của kết cấu
trong các đợt lũ trước kia, bao gồm xói lở đã quan sát được,
xói lở bờ và hư hại về kết cấu do vật trôi
.
c) Phân tích thủy văn :
Chủ đầu tư phải xác đònh quy mô các nghiên cứu
thủy văn dựa trên việc phân loại đường bộ. Các lũ sau đây
cần được điều tra nghiên cứu thỏa đáng :
• slũ thiết kế khẩu độ cầus ( xét lũ có chu kỳ 100 năm,
trừ khi có chỉ đònh khác của chủ đầu tư ).
• slũ thiết kế xói cầus ( xét lũ có chu kỳ 100 năm, trừ khi có
chỉ đònh khác ).
• slũ kiểm tra xói cầus ( chu kỳ 500 năm, trừ khi có chỉ đònh
khác của chủ đầu tư ).

ù
c trên dòn
g
sôn
g
.
- Những thay đổi tiềm tàng về tốc độ, lưu lượng nước do
thay đổi về sử dụng đất.
- Hiệu ứng thay đổi về phân bố dòng theo đòa mạo tự
nhiên lên kết cấu kiến nghò.
- Hiệu ứng của những thay đổi đòa mạo lên công trình hiện có ở
vùng phụ cận và gây ra bởi kết cấu dự kiến.
Với điều kiện sông hay dòng không ổn đònh, phải tiến
hành nghiên cứu đặc biệt.
Tính toán khẩu độ cầu
:
- Đánh giá sự phân bổ của lũ ở dòng chủ và ở bãi sông cho điều
kiện hiện tại.
- Đánh giá các tổ hợp thử của mặt cắt đường, hướng
tuyến và chiều dài cầu.
Thiết kế kích thước cầu phù hợp với slũ thiết kế khẩu
độ cầus với chu kỳ lũ 100 năm, trừ khi được chỉ đònh
khác. Có thể chọn chu kỳ tái xuất hiện ít hơn 100 năm nếu có luận
cứ kinh tế.
e) Phân tích để thiết kế móng cầu :
Tổng quát
: Những vấn đề về kết cấu, thủy lực và đòa kỹ
thuật của thiết kế móng phải được phối hợp giải quyết
trước khi duyệt thiết kế sơ bộ.
Tính toán xói lở cầu

của các trụ này đến xói lở trụ chính của cầu và sự tích rác.
Ổn đònh của mố trong vùng có dòng chảy xoáy
cần được nghiên cứu kỹ và mái dốc nền đắp nhô ra
phải được bảo vệ với các biện pháp chống xói phù hợp.
8
f
)
P
hân
t
í
c
h
đ

t
hiế
t
k
ế
đ
ư
ơ
ø
n
g
đ
a
à
u

6 ( thích hợp )
5 ( tối thiểu )
2540
IV
73050
III
94060
II
105080
I
Cầu qua kênhCầu qua sông
Kích thước thẳng đứng
(trên toàn bề rộng khổ thông thuyền )
Kích thước nằm ngang
Khổ thông thuyền ứng với mức nước thông thuyền có chu kỳ tái xuất hiện 20 năm (m)
Cấp sông
Cầu Kinh Tẻ - thành phố Hồ Chí Minh
Cao độ của các bộ phận kết cấu nhòp cầu còn phải tuân theo
các quy đònh của tiêu chuẩn được trích dẫn dưới đây :
• Khổ giới hạn tối thiểu theo chiều thẳng đứng của kết cấu trên
mực nước tương ứng với lũ thiết kế khẩu độ phải lấy như sau :
- Đo đến mặt dưới đáy của kết cấu phần trên :
+ Nếu dòng lũ mang theo số lượng lớn các vật trôi hay bùn
đá : 1,0m
+ Các trường hợp khác : 0,5m
- Đo đến tấm kê gối : 0,25m.
- Đo đến cao độ của bất kỳ công trình điều tiết dòng sông : 0,5m.
• Chiều cao tối thiểu dùng cho các kết cấu phần trên có chiều cao
không đổi lấy theo bảng 1.2 ( bảng 2.5.2.6.3-1 - của 22 TCN 272-
05 ).

5- Kho
å
gi
ơ
ù
iha
ï
n thông xe trên ca
à
u:
a) Khổ giới hạn đứng của đường bộ :
• Khổ giới hạn đứng các kết cấu đường phải phù hợp với tiêu
chuẩn thiết kế đường. Cần nghiên cứu khả năng giảm khổ
giới hạn đứng do lún của kết cấu cầu vượt.
• Khổ giới hạn đứng của các giá đỡ biển báo và các cầu vượt
cho người đi bộ phải > khổ giới hạn kết cấu của đường
300mm, và khổ giới hạn đứng từ mặt đường đến thanh
giằng của kết cấu dàn vượt qua ở phía trên không được <
5300mm.
b) Khổ giới hạn ngang của đường bộ :
• Chiều rộng cầu không được nhỏ hơn chiều rộng của đoạn
đường đầu cầu bao gồm cả lề hoặc bó vỉa, rãnh nước và
đường người đi.
• Khổ giới hạn ngang dưới cầu cần thỏa mãn các yêu cầu ở
Điều 2.3.2.2.1 TCTKĐ.
• Không có vật thể nào ở trên hoặc ở dưới cầu, ngoài
rào chắn, được đònh vò cách mép của làn xe dưới 1200mm.
Mặt trong của rào chắn không được đặt cách mặt của
vật thể đó hoặc mép của làn xe dưới 600mm.
1.4.2 YÊU CẦU THIẾT KẾ PHƯƠNG ÁN CẦU :

cắt ngang sông, khổ thông thuyền để chọn vò trí nhòp thông
thuyền và các kích thước chiều dài nhòp tối thiểu, cao độ
tối thiểu của nhòp thông thuyền.
4- Đề xuất các dạng kết cấu và sơ đồ cầu thích hợp
yêu cầu tối thiểu về thông xe và thông thuyền, có xét đến
các yếu tố về vật liệu, công nghệ, khả năng thi công
nhanh
,
gia
ù
tha
ø
nh

p
ly
ù
.
5- Đề xuất thêm các phương án khác, có thêm các yêu cầu
về vẻ đẹp kiến trúc, tính hiện đại và các điều kiện khác
thỏa mãn ở mức cao hơn mức tối thiểu với chi phí có thể
sẽ cao hơn phương án tối thiểu ở mức độ chấp nhận được.
6- Lập các bản vẽ bố trí chung ( trắc dọc, bình đồ, mặt cắt
ngang nhòp điển hình ). Chọn cấu tạo và kích thước chủ yếu
7- Tính toán sơ bộ về các kiểu dạng móng của mố trụ cầu,
kiểu mố trụ cầu và kết cấu nhòp, đảm bảo yêu cầu tối thiểu
về chòu lực và khai thác thuận tiện.
8- Lập bản vẽ chi tiết các phương án cầu, đề xuất
phương án thi công chủ đạo.
9- Lập dự toán và so sánh tính kinh tế-kỹ thuật để chọn

á
ta
û
itro
ï
ng va
ø
to
å
h
ơ
ï
pta
û
itro
ï
ng :
Tổng ứng lực tính toán phải lấy như sau :
Q = (1.1)
trong đó : - hệ số điều chỉnh tải trọng ;
Q
i
- tải trọng quy đònh ở đây
- hệ số tải trọng lấy theo bảng 1.3 và 1.4.

(1.3.2.1-1) (1.2)
• Các cấu kiện và các liên kết của cầu phải thỏa mãn
phương trình (1.3.2.1-1) Tiêu chuẩn, cho các tổ hợp
thích hợp của ứng lực cực hạn tính toán được quy đònh
saây:

i
11
Trạng thái giới hạn đặc biệt.
Trạng thái giới hạn sử dụng.
Trạng thái giới hạn mỏi.
• Hệ số tải trọng cho các tải trọng khác nhau trong một
tổ hợp tải trọng thiết kế được lấy như quy đònh trong
bảng 1.3. Mọi tập hợp con thỏa đáng của các tổ hợp
tải trọng phải được nghiên cứu khi tính toán. Có thể
nghiên cứu thêm các tổ hợp tải trọng khác khi chủ đầu tư
yêu cầu hay người thiết kế xét thấy cần thiết.
• Đối với tổ hợp tải trọng, mọi tải trọng được đưa vào
tính toán và có liên quan đến cấu kiện được thiết kế
bao gồm cả các hiệu ứng đáng kể do tác dụng của xoắn,
phải được nhân với hệ số tải trọng tương ứng với
hệ số làn. Kết quả được tổng hợp lại và nhân với hệ số
điều chỉnh tải trọng.
•Ca
ù
che
ä
so
á
pha
û
i chọn sao cho gây ra to
å
ng ứng lực
tính toán cực hạn. Đối với mỗi tổ hợp tải trọng, cả trò số
cực hạn âm lẫn trò số cực hạn dương đều phải xem xét.

i trọng tính cho gradien nhie
ä
tvàlu
ù
n.
Hệ số tải trọng dùng cho tải trọng thi công.
Hệ số tải trọng dùng cho lực kích nâng hạ kết cấu nhòp,
lực kéo sau đối với cáp dự ứng lực
.
4- Tónh tải và tác dụng của tónh tải :
a) Tónh tải DC, DW và EV :
• Tónh tải bao gồm trọng lượng của tất cả cấu kiện của
kết cấu, phụ kiện và tiện ích công cộng kèm theo,
trọng lượng đất phủ, mặt cầu, dự phòng phủ bù mở rộng.
b) Tải trọng đất EH, ES và DD :
• Áp lực đất, tải trọng phụ gia trên đất, tải trọng kéo xuống (
down drag ) được xác đònh trong Điều 3.11. của
Tiêu chuẩn 22 TCN 272-05.
J
TG
J
SE
5- Hoạt tải và tác dụng của hoạt tải :
a) Tải trọng do trọng lực : LL và PL :
* Số làn xe thiết kế
:
• Số làn xe thiết kế được xác đònh bởi phần số nguyên của tỷ số
w/3500, ở đây w là bề rộng khoảng trống của lòng đường
giữa hai đá vỉa hoặc hai rào chắn, đơn vò là mm. Cần xét đến khả
năng thay đổi trong tương lai về vật lý hay chức năng của bề rộng

• Trọng lượng và khoảng cách các trục và bánh xe của xe
tải thiết kế phải lấy theo hình 1.6. Lực xung kích lấy theo
Điều 3.6.2.
• Đối với các cầu trên các tuyến đường cấp IV và thấp hơn,
chủ đầu tư có thể xác đònh tải trọng trục như trên nhưng có
nhân vơ
ù
ihe
ä
so
á
0
,
50 hoa
ë
c0
,
65.
Hình 1.6 Đặc trưng của xe tải thiết kế
Xe hai trục thiết kế :
• Xe hai trục gồm một cặp trục 110.000N cách nhau
1200mm. Cự ly chiều ngang của các bánh xe lấy bằng
1800mm. Tải trọng động cho phép lấy theo Điều 3.6.2.
• Đối với các cầu trên các tuyến đường cấp IV và thấp hơn,
chủ đầu tư có thể xác đònh tải trọng xe hai trục nói trên
nhân với hệ số 0,50 hoặc 0,65.
Tải trọng làn thiết kế :
• Tải trọng làn thiết kế gồm tải trọng 9,3N/mm phân bố đều
theo chiều dọc. Theo chiều ngang cầu được giả thiết phân
bố đều trên chiều rộng 3000mm, không xét lực xung kích.

đổi tổ hợp với hiệu ứng của tải trọng làn thiết kế.
- Đối với mômen âm giữa các điểm uốn ngược chiều khi
chòu tải trọng rải đều trên các nhòp và chỉ đối với phản lực
gối giữa thì lấy 90% hiệu ứng của hai xe tải thiết kế có
khoảng cách trục bánh trước xe này cách bánh sau xe kia
là 15000mm tổ hợp với 90% hiệu ứng của tải trọng làn
thiết kế ; khoảng cách giữa các trục 145kN của mỗi xe tải
phải lấy bằng 4300mm.
Các trục bánh xe không gây ra ứng lực lớn nhất đang
xem xét phải bỏ qua.
Cả tải trọng làn và vò trí của bề rộng 3000mm của mỗi
làn phải đặt sao cho gây ra ứng lực lớn nhất.
Xe tải thiết kế hay xe 2 bánh thiết kế phải bố trí trên
chiều ngang sao cho tim của bất kỳ tải trọng bánh xe nào
cũng không gần hơn :
- Khi thiết kế bản hẫng : 300mm tính từ mép đá vỉa hay lan
can.
- Khi thiết kế các bộ phận khác : 600mm tính từ mép làn xe
thiết kế.
• Trừ khi có quy đònh khác, chiều dài của làn xe thiết kế
hoặc một phần của nó mà gây ra ứng lực lớn nhất phải
được chất tải trọng làn thiết kế.
*Cha
á
tta
û
iđe
å
đa
ù

bảng 1.8 đối với lực xung kích.
• Hệ số áp dụng cho tải trọng tác dụng tónh được lấy bằng :
(1 + IM/100).
• Lực xung kích không được áp dụng cho tải trọng bộ hành
hoặc tải trọng làn thiết kế.
• Lực xung kích có thể được chiết giảm cho các cấu kiện
trừ mối nối, nếu đã kiểm tra đủ căn cứ theo các quy đònh.
b) Đối với các kết cấu vùi trong đất như cống, hầm
14
7- Lực ly tâm : CE
Lực ly tâm được lấy bằng tích số của các trọng lượng
trục của xe tải hay xe hai trục với hệ số C :
C = (1.7)
8- Lực hãm : BR
- Lực hãm được lấy bằng 25% trọng lượng các trục xe tải
hay xe hai trục thiết kế cho mỗi làn đặt trong tất cả
các làn thiết kế được chất tải theo Điều 3.6.1.1.1 và
coi như đi cùng một chiều.
Các lực này được coi là tác dụng theo chiều nằm ngang
cách phía trên mặt đường 1800mm theo cả hai chiều dọc để
gây ra ứng lực lớn nhất. Tất cả các làn thiết kế phải được
chất tải đồng thời đối với cầu và coi như đi cùng một chiều
trong tương lai.
-Pha
û
ia
ù
p
du
ï

chuẩn 22 TCN 273-05.
b
)
L

c
va
x
ô
c
u
û
a
x
eva
ø
t
a
à
u
h
o
û
a
va va
ø
o
k
ế
t

.
Ngoài ra, phải xem xét trạng thái làm việc khí động
học của các kết cấu nếu thấy cần thiết.
Tốc độ gió thiết kế V, được xác đònh theo công thức :
V = V
B
.S (1.8)
với : V
B
- tốc độ gió giật cơ bản trong 3 giây với chu kỳ
xuất hiện 100 năm, thích hợp với vùng tính gió ở vò trí cầu
đang nghiên cứu như quy đònh trong bảng 1.9.
S - hệ số điều chỉnh đối với khu đất chòu gió và
độ cao mặt cầu theo quy đònh trong bảng 1.10.
Để tính gió trong quá trình lắp ráp, có thể nhân các giá
trò V
B
trong bảng 1.9 với hệ số 0,85.
15
b) Tải trọng gió tác động lên công trình : WS
* Tải trọng gió ngang
:
Tải trọng gió ngang P
D
phải được lấy theo chiều
tác dụng nằm ngang và đặt tại trọng tâm của các
phần diện tích thích hợp, và được tính như sau :
P
D
= 0,0006V

đặc chiếu lên mặt trước vuông góc, trong trạng thái không có hoạt
tải tác dụng, các điều kiện :
- Đối với KCPT có lan can đặc, diện tích KCPT phải bao gồm
diện tích của lan can đặc hứng gió, không xét ảnh hưởng của lan
can không hứng gió.
- Đối với KCPT có lan can hở, tải trọng toàn bộ lấy bằng tổng
tải trọng tác dụng lên KCPT, khi đó phải xét lan can hứng và
không hứng gió riêng rẽ từng loại.
- Đối với kết cấu nhòp kiểu dàn, lực gió sẽ được tính
toán cho từng bộ phận một cách riêng rẽ cả nơi hướng gió và nơi
khuất gió, không xét phần bao bọc.
- Đối với các trụ, không xét mặt che chắn.
Hệ số cản C
d
phải tính theo các phương pháp sau :
Đối với KCPT có mặt trước đặc, khi kết cấu quy đổi có các
mép cạnh dốc đứng và không có góc vuốt đáy đáng kể về khí
động phải lấy C
d
theo hình 1.7.
trong đo
ù
: b -chie
à
uro
ä
ng toàn bo
ä
cu
û

à
nta
û
itron
g
g
io
ù
n
g
an
g
như đã nêu trên
.
16
• Tải trọng gió dọc và ngang phải có tác dụng trong từng trường hợp
đặt tải riêng rẽ, nếu thấy thích hợp thì kết cấu phải kiểm toán bằng
hợp lực của gió xét đến ảnh hưởng của các góc hướng gió trung
gian ( không vuông góc ).
c) Tải trọng gió tác dụng lên xe cộ : WL
•Khixéttổ hợp tải trọng cường độ III, phải xét tải trọng gió tác dụng
vào cả kết cấu và xe cộ; phải biểu thò tải trọng ngang của
gió lên xe cộ bằng tải trọng phân bố 1.5kN/m, tác dụng theo hướng
nằm ngang, ngang với tim dọc kết cấu và đặt ở cao độ 1800mm so
với mặt đường ; phải biểu thò tải trọng gió dọc lên xe cộ bằng tải
trọng phân bố 0,75kN/m tác dụng nằm ngang, song song với tim dọc
kết cấu và đặt ở cao độ 1800mm so với mặt đường ; truyền tải trọng
cho kết cấu.
• Đặt tải lực gió ngang và dọc lên xe cộ cho từng trường hợp đặt tải
riêng rẽ, nếu thích hợp, phải kiểm tra kết cấu bằng hợp lực gió có

Chương 2 : CẦU BẢN BÊ TÔNG
CỐT THÉP
2.1 Cấu tạo cầu bản bê tông cốt thép thường.
2.2 Cấu tạo cầu bản bê tông cốt thép lắp ghép.
2.1 Cấu tạo cầu bản bê tông cốt thép thường :
2.1.1 PHẠM VI :
• Cầu bản BTCT thường chỉ dùng trong phạm vi nhòp 3y6m.
Phạm vi chiều dài nhòp này cũng có thể dùng cống bản
hoặc cống tròn để thay phương án cầu bản.
• Khi thiết kế phương án cầu nhỏ, cần xét cả phương án
cống để so sánh mọi mặt kinh tế - kỹ thuật nhằm
chọn được phương án hợp lý nhất.
2.1.2 SƠ ĐỒ CẤU TẠO DỌC CỦA CẦU BẢN :
• Sơ đồ tónh học của các cầu bản thường là sơ đồ nhòp
giản đơn để thuận tiện và đơn giản thi công.
Trong nhiều năm ở Việt Nam đã áp dụng sơ đồ cầu
bản mố nhẹ bốn khớp dựa theo đồ án điển hình của Nga
với nhòp 4 y 6m (H.2.1).
17
Hình 2.1 Sơ đồ tónh học của cầu bản mố nhẹ bốn khớp
Trong sơ đo
à
này, ke
á
tca
á
u nhòp ba
û
n và thanh cho
á

á
u
ta
o
th
ư
ơ
ø
ng
du
ø
ng
loa
i
CT3
)
8
y
10
2.2 Ca
á
utạoca
à
uba
û
nbêtôngco
á
tthe
ù
pla

thi công, có thể xây dựng đồng loạt nhiều công trình
với tiến độ nhanh chóng, đáp ứng yêu cầu đònh hình hóa và
công nghiệp hóa xây dựng cầu.
18
• Nhược điểm việc sử dụng kết cấu lắp ghép là thiếu tính
liền khối do phải có mối nối giữa các khối lắp ghép
( hình dáng, kích thước, trọng lượng phù hợp với thiết bò
chuyên chở và cẩu lắp sẵn có ).
• Trường hợp xây dựng cầu ở những tuyến đường khó khăn,
chi phí vận chuyển trở nên tốn kém, cần so sánh với
phương pháp thi công đổ bêtông tại chỗ.
• Nhìn chung cầu bản lắp ghép có nhiều ưu điểm và được áp
dụng rộng rãi.
Trong nhiều trường hợp cần phải phối hợp đồng thời :
- Trong lúc thi công mố trụ bằng đá xây hay đúc bêtông
tại chỗ thì các khối lắp ghép và các thanh chống được chế
tạo trên nền bệ gần đó.
- Sau khi mố trụ cầu hoàn thành sẽ tiến hành cẩu lắp bản
vào vò trí và nhanh chóng hoàn thiện công trình, rút ngắn
thơ
ø
i
gian
thi
co
â
ng
Hie
ä
nnay, ơ

Hình 2.2 Cầu bản mố nhẹ lắp ghép
• Kết cấu nhòp bản được phân chia thành các khối bản lắp ghép
bằng các mối nối dọc theo chiều dài nhòp. Chiều rộng của mỗi
khối tùy điều kiện vận chuyển và cẩu lắp, thông thường từ
khoảng 1,0
y1,5m.
• Số lượng khối bản phụ thuộc vào khổ rộng của cầu.
• Hai tường mố nhẹ có thể bằng bêtông đúc tại chỗ, nếu dùng
các khối bêtông lắp ghép cần lưu ý cấu tạo liên kết giữa chúng
bằng các chốt thép
)32. Tường mố cũng có thể bằng đá xây.
• Các thanh chống theo hướng dọc cầu thường được chế tạo sẵn
bằng BTCT, khi lắp vào vò trí cầu đảm bảo tỳ sát vào chân tường
của hai mố nhẹ.
Để đơn giản hơn, các thanh chống cũng có thể bằng bêtông đổ
tại chỗ.
19
•Ca
ù
c tường ca
ù
nh xiên cu
û
amo
á
co
ù
the
å
ba

dàng.
Hình 2.3 Cấu tạo khối bản lắp ghép
• Trong đồ án điển hình của Việt Nam hiện nay thường sử dụng
mối nối kiểu chốt giữa các khối bản lắp ghép, giống như các đồ án
của Nga.
• Các khối bản lắp ghép thường có chiều rộng lý thuyết theo phương
ngang cầu là 100cm.
• Tuy nhiên, để đề phòng các sai sót trong quá trình thi
công, trong thực tế chiều rộng các khối bản là 98cm.
Hình 2.4 Cấu tạo mối nối kiểu chốt
20
• Để nối giữa các khối bản ở mặt bên cạnh tạo sẵn các rãnh dọc theo
chiều dài nhòp sao cho khi đặt hai khối cạnh nhau sẽ tạo ra khe hở
có chiều rộng phía trên lớn hơn phía dưới (H.2.4).
• Dọc theo khe hở của mối nối được đặt vào các đoạn cốt
thép có đường kính từ 3
y 5mm uốn thành hình lò xo. Sau đó mối
nối được lấp đầy bêtông mác 200.
• Do cấu tạo như vậy nên mối nối kiểu chốt chỉ có tác dụng truyền
lực cắt mà không truyền được mômen.
Vì vậy, cần lưu ý sơ đồ tính toán chỉ có thể coi như các khối
bản kiểu dầm được liên kết ngang với nhau bằng các khớp quay.
• Đặc điểm của dạng kết cấu nhòp bản có sử dụng mối nối chốt là độ
cứng ngang cầu không lớn, vì vậy chỉ thích hợp cho cầu trên đường
ôtô. Qua thực tế khai thác, nhiều cầu bản kiểu này đã hình thành
các vết nứt dọc khe nối, có thể quan sát thấy ngay cả trên lớp phủ
mặt xe chạy.
2.2.3 CẤU TẠO MỐ NHẸ :
• Cấu tạo mố nhẹ gồm móng, thân và mũ mố. Mố nhẹ
có thể bằng đá xây hay bêtông đúc tại chỗ. Khi cần

35' theo đồ án điển hình của Viện thiết kế
GTVT trước đây.
• Bên dưới móng mố thường được gia cố lớp đá dăm cát
dày 10
y 15cm. Có thể dùng cấp phối 60% đá dăm, 30% cát và
10% đất sét.
2.2.4 THANH CHỐNG DỌC, BẢN QUÁ ĐỘ, LỚP PHỦ
XE CHẠY :
• Cấu tạo thanh chống dọc chỉ là thanh bêtông đúc tại chỗ có
mặt cắt vuông hay chữ nhật, thường không có cốt thép, khi
tính toán có thể giả thiết làm việc theo sơ đồ chòu nén
đúng tâm.
• Trong các cầu bản có chiều cao đất đắp nền đường
sau mố 4 y 5m, thường bố trí thêm bản quá độ.
• Bản quá độ được chôn trong nền đường sau mố, làm bằng
BTCT đúc tại chỗ hay lắp ghép có tác dụng làm cho
độ cứng của nền dưới bánh xe thay đổi dần dần. Như vậy
xe ra vào cầu được êm thuận hơn.
Mặt khác, bản quá độ còn có tác dụng giảm bớt áp lực
đẩy ngang tác dụng lên tường trước mố khi có xe đứng
trên lăng thể trượt sau mố.
21
•Sơđo
à
làm vie
ä
ccu
û
aba
û

3.1 Cấu tạo chung :
3.1.1 ĐẶC ĐIỂM CHUNG CẦU BTCT THƯỜNG NHỊP
GIẢN ĐƠN :
• Cầu BTCT thường, nhòp giản đơn là loại dùng phổ biến
nhất trên các tuyến đường ở Việt Nam.
Nói chung chúng có cấu tạo đơn giản, bằng bêtông đúc
tại chỗ ( được xây dựng khoảng trùc những năm 50 ) hay
lắp ghép ( phổ biến hiện nay ). Dạng mặt cắt cầu dầm –
bản, cầu dầm có sườn thường là chữ T, chữ I, hoặc dầm
hình hộp.
• Cốt thép chủ có đường kính thông dụng từ 22 y 32mm
cho các cầu dầm lắp ghép.
• Mác bêtông thường là 200kG/cm
2
nếu đúc bêtông tại chỗ
và trên 250kG/cm
2
nếu là lắp ghép. Những năm gần đây
chủ yếu dùng bêtông mác 300. Từ 2006, theo 22 TCN 272-
05, cấp bêtông nên là f'c= 25MPa.
3.1.2 CẤU TẠO LAN CAN LỀ BỘ HÀNH :
22
Hình 3.1 Mặt cắt ngang các kiểu vỉa hè cầu ôtô đổ tại chỗ
1-
L
e
à
n

ơ

23
Lan can và lề bộ hành cầu Ông Lãnh - Quận 1, thành phố Hồ Chí Minh
Lan can và lề bộ hành cầu Kênh Tẻ - Quận 4, thành phố Hồ Chí Minh
Lan can và lề bộ hành cầu Rạch Ông - Quận 7, thành phố Hồ Chí Minh
Lan can và lề bộ hành cầu Chữ Y và cầu Ông Nhỏ- Quận 8, TP.HCM
Hình 3.4 Cấu tạo vài kiểu dải phân cách (dải bảo vệ) nửa cứng
1- Cột;
2- Thanh chắn ngang;
3- Tấm đế; 4- Bản chờ;
5- Bulông; 6- Cốt thép;
7- Bulông neo; 8- Bộ đệm;
9- Bản chờ; 10- Đoạn cột
làm liên kết ở nhà máy;
11- Tường bêtông
2- Dải phân cách trên cầu đường bộ :
24
1- Cột BTCT; 2- Xà BTCT; 3- Cốt thép; 4- Gờ BTCT; 5- Ống thép
Hình 3.5 Cấu tạo vài kiểu dải phân cách ( dải bảo vệ )
cứng
Hình 3.6 Chi tiết đặt dải bảo vệ cứng
1- Vữa xi măng tạo dốc vỉa hè dầy 4cm; 2- Đường tim cột lan can
3- Dải bảo vệ cứng
1- Vữa xi măng dán bản lắp ghép của vỉa hè;
2- Lớp phủ mặt xe chạy; 3- Dải bảo vệ cứng
Hình 3.7 Một kiểu lề người đi cùng cao độ với mặt xe chạy và
có dải phân cách
Dải phân cách trên
cầu Ông Lãnh - Quận 1,
thành phố Hồ Chí Minh
Dải phân cách trên


Nhờ tải bản gốc

Tài liệu, ebook tham khảo khác

Music ♫

Copyright: Tài liệu đại học © DMCA.com Protection Status