Giáo trình kết cấu cầu bê tông cốt thép - Chương 6

Bài Giảng môn Thiết Kế Cầu BTCT ThS. Nguyễn Văn Sơn

Chương 6: Thiết kế dầm BTCT - DƯL 1/74

Chương 6:

Thiết Kế Dầm Chính

BTCT - DƯL

Chương 6:

Thiết Kế Dầm Chính

BTCT - DƯL

GVHD: ThS. Nguyễn Văn Sơn

Bộ Môn: Kỹ Thuật Xây Dựng .

GVHD: ThS. Nguyễn Văn Sơn

Bộ Môn: Kỹ Thuật Xây Dựng .

Thiết Kế Cầu BTCT ………………………………………...

………………………………………...

Thiết Kế Cầu BTCT 2

Thiết Kế Dầm BTCT - DƯL ………………………………………...

………………………………………...

Thiết Kế Cầu BTCT 3

Thiết Kế Dầm BTCT - DƯL ………………………………………...

………………………………………...

Bài Giảng môn Thiết Kế Cầu BTCT ThS. Nguyễn Văn Sơn

Chương 6: Thiết kế dầm BTCT - DƯL 2/74

Thiết Kế Cầu BTCT 4

Thiết Kế Dầm BTCT - DƯL ………………………………………...

………………………………………...

Thiết Kế Cầu BTCT 5

Thiết Kế Dầm BTCT - DƯL ………………………………………...

………………………………………...

Thiết Kế Cầu BTCT 6

Thiết Kế Dầm BTCT - DƯL ………………………………………...

………………………………………...

Bài Giảng môn Thiết Kế Cầu BTCT ThS. Nguyễn Văn Sơn

Chương 6: Thiết kế dầm BTCT - DƯL 3/74

Thiết Kế Cầu BTCT 7

Thiết Kế Dầm BTCT - DƯL ………………………………………...

………………………………………...

Thiết Kế Cầu BTCT 8

Thiết Kế Dầm BTCT - DƯL ………………………………………...

………………………………………...

Thiết Kế Cầu BTCT 9

Thiết Kế Dầm BTCT - DƯL ………………………………………...

………………………………………...

Bài Giảng môn Thiết Kế Cầu BTCT ThS. Nguyễn Văn Sơn

Chương 6: Thiết kế dầm BTCT - DƯL 4/74

Thiết Kế Cầu BTCT 10

Thiết Kế Dầm BTCT - DƯL

1. GiỚI THIỆU DẦM BTCT – DƯL:

1.1. Tổng quát:

- Dầm cầu có khuynh hướng được thiết kế dài hơn để có thể vượt được nhịp

có khẩu độ lớn. Khi chiều dài dầm tăng dẫn đến tiết diện dầm phải tăng và

lượng cốt thép, chiều dài thép chịu kéo cũng tăng lên. Khi chiều dài tăng lên

thì ứng suất kéo và biến dạng trong thép tăng lên đáng kể nhưng khả năng

chịu kéo và biến dạng khi kéo của bê tông là rất nhỏ, do đó bê tông sẽ bị

nứt. Khi bê tông bị nứt sẽ làm gỉ cốt thép, giảm tuổi thọ của công trình. Để

tránh bê tông bị nứt khi chịu kéo thì có thể dùng cốt thép tạo lực nén trước

cho phần bê tông chịu kéo.

- Ngoài ra, cốt thép dùng để tạo lực nén trước trong bê tông có cường độ rất

cao nên tăng khả năng chịu uốn của dầm. Do đó, tiết diện của dầm DƯL nhỏ

hơn, giảm trọng lượng bản thân, tăng chiều dài dầm.

………………………………………...

Thiết Kế Cầu BTCT 11

Thiết Kế Dầm BTCT - DƯL

1.2. Phân lo 1.2. Phân loại:

1.2.1. Dầm BTCT – DƯL căng trước:

a. Giới thiệu:

- Cốt thép ứng suất trước được kéo căng ra trước trên bệ khuôn đúc bê tông

trước khi chế tạo kết cấu bê tông (như căng dây đàn). Sau đó kết cấu bê tông

được đúc bình thường với cốt thép ứng suất trước như kết cấu bê tông cốt

thép thông thường. Đến khi bê tông đạt đến một giá trị cường độ nhất định

để có thể giữ được ứng suất trước, thì tiến hành cắt cốt thép rời ra khỏi bệ

căng. Do tính đàn hồi cao của cốt thép, nó có xu hướng biến dạng co lại dọc

theo trục của cốt thép. Nhờ lực bám dính giữa bê tông và cốt thép ứng suất

trước, biến dạng này được chuyển hóa thành biến dạng vồng ngược của kết

cấu bê tông so với phương biến dạng khi kết cấu bê tông chịu tải trọng.

Phương pháp này tạo kết cấu ứng suất trước nhờ lực bám dính giữa bê tông

và cốt thép, và được gọi là phương ph áp căng trước vì cốt thép được căng

trước cả khi kết cấu bê tông được hình thành và đạt tới cường độ thiết kế.

………………………………………...

Thiết Kế Cầu BTCT 12

Thiết Kế Dầm BTCT - DƯL

1.2. Phân lo 1.2. Phân loại:

1.2.1. Dầm BTCT – DƯL căng trước:

a. Giới thiệu:

- Được thực hiện bằng cách căng trước cốt thép trên bệ cố định hoặc trên

ván khuôn thép đủ chịu lực căng, bố trí cốt thép thường và đổ bê tông. Sau

khi bê tông đã khô cứng (hoặc đạt ít nhất 80% cường độ của bê tông), tiến

hành cắt cốt thép để truyền trực tiếp lực căng vào dầm. Lực dính bám giữa

bê tông và thép DƯL giúp neo giữ lực căng trong dầm.

- Cốt thép DƯL trong dầm căng trước là các tao thép có đường kính

12.7mm hoặc 15.2mm. Các tao thép này thường được bố trí tách rời ra, cũng

có thể bố trí các tao thép này thành bó (ít thấy).

………………………………………...

Bài Giảng môn Thiết Kế Cầu BTCT ThS. Nguyễn Văn Sơn

Chương 6: Thiết kế dầm BTCT - DƯL 5/74

Thiết Kế Cầu BTCT 13

Thiết Kế Dầm BTCT - DƯL

1.2. Phân lo 1.2. Phân loại:

1.2.1. Dầm BTCT – DƯL căng trước:

b. Ưu, nhược điểm:

- Ưu điểm:

+ Có thể đúc dầm có kích thước và trọng lượng lớn.

+ Dính bám tốt giữa thép và bê tông;

+ Có khả năng chế tạo nhiều dầm với chỉ 1 lần căng cốt thép;

+ Kích thước tiết diện nhỏ hơn do không cần đặt ống bọc cốt thép;

+ Chất lượng bê tông và cốt thép được đảm bảo hơn

………………………………………...

Thiết Kế Cầu BTCT 14

Thiết Kế Dầm BTCT - DƯL

1.2. Phân lo 1.2. Phân loại:

1.2.1. Dầm BTCT – DƯL căng trước:

b. Ưu, nhược điểm:

- Nhược điểm:

+ Ảnh hưởng của co ngót và từ biến lớn;

+ Phải có bệ căng;

+ Khó khăn trong quá trình vận chuyển và cầu lắp các dầm hoặc đốt dầm có

kích thước và trọng lượng lớn

+ Chiều dài nhịp bị hạn chế do điều kiện vận chuyển và cẩu lắp;

………………………………………...

Thiết Kế Cầu BTCT 15

Thiết Kế Dầm BTCT - DƯL

1.2. Phân lo 1.2. Phân loại:

1.2.1. Dầm BTCT – DƯL căng trước:

c. Ứng dụng:

- Thường được sử dụng cho cầu có nhịp nhỏ và trung bình. Chiều dài nhịp

của các dầm I hoặc T: 10m, 12.5m, 15m, 18.6m, 25.4m, 30m, 33m. Dầm

super T có thể lên đến 35 - 40 m.

- Do dầm DƯL căng trước có chỉ tiêu kinh tế tốt hơn nên được sử dụng rộng

rãi ở nước ta.

………………………………………...

Bài Giảng môn Thiết Kế Cầu BTCT ThS. Nguyễn Văn Sơn

Chương 6: Thiết kế dầm BTCT - DƯL 6/74

Thiết Kế Cầu BTCT 16

Thiết Kế Dầm BTCT - DƯL

1.2. Phân lo 1.2. Phân loại:

1.2.2. D 1.2.2. Dầm BTCT – DƯL căng sau:

a. Giới thiệu:

- Dầm được chế tạo trước, trong dầm chừa sẵn các ống bọc cáp bằng nhựa,

thép hay ống tôn mạ kẽm để luồn các bó cốt thép DƯL . Sau khi BT đủ

cường độ (80% cường độ nén thiết kế), tiến hành căng cốt thép, tựa vào hai

đầu dầm để truyền lực nén vào bê tông. Lực căng được giữ bằng các neo bố

trí ở 2 đầu bó dây, tì trực tiếp lên bê tông.

- Cốt thép DƯL trong dầm căng sau được bó lại, luồn trong các ống bọc cáp.

Các bó này gồm nhiều tao, có thể là 3, 4, 6, 7, 12 tao (loại 12.7mm hay

15.2mm), tùy theo tính toán, thiết kế và thiết bị căng, kéo và neo giữ cốt

thép.

………………………………………...

Thiết Kế Cầu BTCT 17

Thiết Kế Dầm BTCT - DƯL

1.2. Phân lo 1.2. Phân loại:

1.2.2. D 1.2.2. Dầm BTCT – DƯL căng sau:

a. Giới thiệu:

- Sau khi căng và neo giữ cốt thép DƯL,

+ Nếu ống bọc cáp được bơm đầy vữa thì bê tông và cốt thép làm việc như một dầm liên hợp vì lực dính bám giữa thép và bê tông ngăn cản sự trượt lên

nhau của thép và bê tông -> biến dạng của thép và bê tông trong mỗi tiết

diện bằng nhau.

+ Nếu ống bọc cáp không được bơm vữa thì bê tông và cốt thép làm việc độc lập với nhau do biến dạng của thép và bê tông trong mỗi tiết diện khác

nhau.

- Tùy theo thiết kế mà có thể sử dụng 1 trong 2 phương pháp trên, thông

thường hay sử dụng kết cấu có ống cáp được bơm đầy vữa.

………………………………………...

Thiết Kế Cầu BTCT 18

Thiết Kế Dầm BTCT - DƯL ………………………………………...

………………………………………...

Bài Giảng môn Thiết Kế Cầu BTCT ThS. Nguyễn Văn Sơn

Chương 6: Thiết kế dầm BTCT - DƯL 7/74

Thiết Kế Cầu BTCT 19

Thiết Kế Dầm BTCT - DƯL

1.2.2. D 1.2.2. Dầm BTCT – DƯL căng sau:

b. Đặc điểm của dầm DƯL căng sau:

- Không cần kết cấu bệ căng nên có thể chết tạo ngoài công trường, tránh

được việc vận chuyển của kết cấu siêu trường, siêu trọng;

- Có thể thực hiện phương pháp thi công hẫng và phân đoạn. Phân đoạn theo

chiều dọc hoặc chiều ngang, giảm trọng lượng và chiều dài khối lắp ghép;

- Ảnh hưởng của co ngót và từ biến nhỏ hơn do thời gian căng cốt thép

muộn hơn. Nhưng lại phát sinh mất mát ứng suất do ma sát giữa thép DƯL

và vách ống bọc cáp.

- Do có sử dụng neo giữ lực căng ở 2 đầu nên các bó cáp có thể dùng đa

dạng hơn. Tuy nhiên, việc sử dụng neo phát sinh mất mát ứng suất do hiện

tượng tuột neo.

- Có thể thực hiện kết cấu căng trong cũng như căng ngoài.

………………………………………...

Thiết Kế Cầu BTCT 20

Thiết Kế Dầm BTCT - DƯL

1.2.2. Dầm BTCT – DƯL căng sau:

c. Ứng dụng:

- Thường được sử dụng cho cầu có nhịp nhỏ và trung bình. Chiều dài nhịp

của các dầm I hoặc T: 10m, 12.5m, 15m, 18.6m, 25.4m, 30m, 33m.

- Ngoài ra, dầm BTCT - DƯL sau được sử dụng trong cầu đúc hẫng hoặc

lắp hẫng có chiều dài nhịp lên đến 160m.

………………………………………...

Thiết Kế Cầu BTCT 21

Thiết Kế Dầm BTCT - DƯL

1.3. Các bộ phận trong d n trong dầm BTCT - DƯL:

1.3.1. Ống bọc cáp:

- Dùng cho kết cấu căng sau để tạo lỗ rỗng cố định bó cáp. Ống bọc được là

bằng ống thép, ống mạ kẽm, ống tôn lượn sóng để tăng ma s át với bó cốt

thép, các ống này được để vĩnh cửu trong kết cấu.

- Bán kính cong nhỏ nhất của ống bọc là 6000mm, trừ vùng neo đầu dầm có

thể cho phép tới 3600mm. Đối với dầm I và dầm T, bán kính cong của ống

bọc được xác định dựa trên chiều dài nhịp và vị trí neo đầu dầm.

- Để tránh cốt thép DƯL bị gỉ sét trong quá trình sử dụng thì sau khi căng

cốt thép, các ống bọc cáp phải được bơm đầy vữa xi măng hoặc mỡ bò.

………………………………………...

Thư viện tri thức trực tuyến

Giáo trình kết cấu cầu bê tông cốt thép - Chương 6

Nội dung xem thử

Mô tả chi tiết

Tài liệu tương tự (6)

Giáo trình kết cấu bê tông cốt thép

Giáo trình kết cấu bê tông cốt thép: cấu kiện cơ bản

Giáo trình kết cấu xây dựng

Giáo trình Kết cấu thép-gỗ

Giáo trình kết cấu bê tông cốt thép công trình giao thông

Giáo Trình Kết Cấu Ô Tô