Đang tải... (xem toàn văn)
Giáo trình Thiết kế cầu bê tông cốt thép
Trờng đại học xây dựng KHoa cầu đờng - Bộ môn cầu hầm Phạm Văn Thái - Nguyễn Bình H Thiết kế cầu bê tông cốt thép H nội -10/ 2003 Giáo trình Cầu BTCT 1 Mục lục 1. khái niệm chung về cầu bê tông cốt thép 7 1.1. Sơ lợc lịch sử phát triển cầu BTCT 7 1.1.1. Việt Nam: .9 1.2. Phơng hớng phát triển 11 1.3. Đặc điểm cơ bản của cầu BTCT .12 1.3.1. Vật liệu: 12 1.3.2. Ưu điểm: .12 1.3.3. Nhợc điểm 12 1.4. Phạm vi áp dụng 12 1.5. Các Tiêu chuẩn thiết kế .12 1.6. Hệ thống cầu dầm: . 14 1.6.1. Cầu dầm, cầu bản nhịp giản đơn .14 1.6.2. Cầu dầm mút thừa: 14 1.6.3. Cầu dầm Liên tục: .16 1.7. Hệ thống cầu khung .17 1.8. Hệ thống cầu Vòm: 19 1.9. Hệ Liên hợp v cầu treo: .19 1.10. Hệ thống cầu dn BTCT: 21 2. Vật liệu dùng trong cầu Bê tông cốt thép 22 2.1. Bê tông 22 2.1.1. Yêu cầu chung 22 2.1.2. Một số tính năng cơ lý của bê tông .22 2.1.2.1. Cờng độ .22 2.1.2.2. Biến dạng của BT .23 2.1.2.3. Mô đuyn đn hồi (nén) v mô đuyn cắt: 24 2.2. Cốt thép 25 2.2.1. Yêu cầu: 25 2.2.2. Một số tính năng cơ lý chủ yếu 25 2.2.3. Chế tạo cốt thép 26 3. Cầu bản Bê tông cốt thép .27 3.1. Đặc điểm . 27 3.2. Các sơ đồ cầu bản 27 3.3. Cấu tạo cầu bản đúc tại chỗ 28 3.4. Cấu tạo cầu bản lắp ghép v bán lắp ghép 32 3.4.1. Cầu bản lắp ghép .32 3.4.2. Cầu bản bán lắp ghép 35 3.5. Cầu đờng sắt .37 4. Cầu dầm giản đơn BTCT thờng v bê tông cốt thép ứng suất trớc 38 4.1. Khái niệm về cầu dầm BTCT: 38 4.2. Kết cấu nhịp cầu dầm giản đơn ton khối .38 4.2.1. Phần Bản .39 4.2.2. Dầm chủ 39 4.2.3. Dầm ngang 39 4.2.4. Dầm dọc phụ .40 4.2.5. Ví dụ .40 4.3. Kết cấu nhịp cầu dầm giản đơn lắp ghép 40 Giáo trình Cầu BTCT 2 4.3.1. Khái niệm: 40 4.3.2. Phân loại (Các sơ đồ mặt cắt ngang) 42 4.3.3. Các phơng pháp phân khối trong kết cấu nhịp lắp ghép .42 4.3.4. Cấu tạo mối nối .43 4.3.5. Các kích thớc cơ bản .44 4.3.6. Cầu dầm giản đơn trên đờng sắt .46 4.4. Kết cấu Bán lắp ghép .46 4.5. bố trí cốt thép 46 4.5.1. Cốt thép bản mặt cầu 46 4.5.2. Cốt chủ 47 4.5.3. Cốt thép chống co ngót: 48 4.5.4. Cốt xiên .49 4.5.5. Cốt đai: .49 4.5.6. Mối nối .50 4.5.7. Một số yêu cầu khác .50 4.6. Khái niệm về kết cấu bê tông cốt thép ứng suất trớc (BTCTUST): 51 4.7. Các phơng pháp tạo ứng suất trớc trong bê tông .51 4.7.1. Phơng pháp kéo cốt thép trớc khi đổ bê tông (phơng pháp căng trớc - căng trên bệ) .51 4.7.2. Phơng pháp kéo cốt thép sau khi đổ bê tông (phơng pháp căng sau - căng trên bê tông) 52 4.8. Cấu tạo cốt thép ứng suất trớc, neo v kích 53 4.8.1. Cốt thép cờng độ cao 53 4.8.2. Neo cốt thép UST 58 4.8.2.1. Neo ngầm 58 4.8.2.2. Neo cốc (Karovkin) 60 4.8.2.3. Neo hình côn (neo hình nón cụt) 60 4.9. Neo của VSL, OVM v một số hãng khác .61 4.9.1. Kích 69 4.10. Cấu tạo cầu dầm giản đơn BTCTUST .72 4.10.1. Đặc điểm chung: . 72 4.10.2. Nguyên lý cấu tạo . 72 4.10.3. Kích thớc cơ bản .81 4.10.4. Bố trí cốt thép ứng suất trớc 82 4.10.4.1. Yêu cầu chung 83 4.10.4.2. Đối với dầm căng trớc .84 4.10.4.3. Dầm nguyên khối có cốt thép căng sau 84 4.10.5. Cốt thép thờng trong dầm UST .90 4.11. Bản liên tục nhiệt . 92 4.11.1. Cấu tạo sơ đồ kết cấu nhịp liên tục nhiệt 92 4.11.2. Kết cấu bản nối liên tục nhiệt .93 4.11.3. tính toán kết cấu nhịp liên tục nhiệt 95 4.12. Kết cấu nhịp bán liên tục (semi-continue) . 97 5. Thiết kế v tính toán cầu dầm Bê tông cốt thép .102 5.1. Khái niệm về tính nội lực 102 5.2. Tính Nội lực trong bản mặt cầu .103 5.2.1. Tải trọng tác dụng: 103 5.2.2. Tính nội lực bản mút thừa: 103 5.2.2.1. Bản mút thừa trong kết cấu chỉ có mối nối tại dầm ngang 103 5.2.2.2. Bản mút thừa của dầm ton khối .104 5.2.3. Tính bản kê hai cạnh có nhịp lm việc lm việc thẳng góc với phơng xe chạy 106 Giáo trình Cầu BTCT 3 5.2.3.1. Xác định mô men uốn: 106 5.2.3.2. Xác định Lực cắt 109 5.2.3.3. Tính bản của dầm hộp 109 5.2.3.4. Tính bản mặt cầu của tiết diện T kép 110 5.2.4. Tính bản kê hai cạnh nhịp lm việc song song với phơng xe chạy .111 5.2.4.1. Mô men uốn 111 5.2.4.2. Lực cắt: . 112 5.2.5. Bản kê bốn cạnh 112 5.2.5.1. Xác định mô men: 112 5.2.5.2. Xác định Lực cắt 113 5.2.6. Tính toán bản mặt cầu của kết cấu nhịp không có dầm ngang .114 5.2.6.1. Xác định nội lực do tải trọng cục bộ 114 5.2.6.2. Xác định nội lực do bản lm việc không gian với kết cấu nhịp .114 5.2.6.3. Xác định nội lực tổng cộng: 116 5.3. Tính hệ số phân phối ngang 116 5.3.1. Phơng pháp đòn bẩy 117 5.3.2. Phơng pháp Nén lệch tâm: 117 5.3.3. Phơng pháp coi dầm ngang l dầm liên tục kê lên gối đn hồi 119 5.3.4. Cách tính hệ số phân phối ngang 121 5.3.4.1. Đối với tải trọng tập trung: 121 5.3.4.2. Tải trọng tập trung: bánh xe ô tô, xe đặc biệt .122 5.3.4.3. Đối với tải trọng phân bố 122 5.3.5. Sự biến đổi của hệ số phân phối ngang theo chiều di nhịp .123 5.4. Tính Nội lực trong dầm dọc của hệ mặt cầu (dầm dọc phụ) .124 5.4.1. Tĩnh tải: .124 5.4.2. Hệ số phân bố ngang 124 5.4.3. Xác định Mô men tính toán 125 5.4.3.1. Do hoạt tải: .125 5.4.3.2. Do tĩnh tải: 125 5.4.3.3. Công thức xác định mô men tính toán: 125 5.4.3.4. Xác định lực cắt tính toán .126 5.5. Tính Nội lực trong dầm ngang 127 5.5.1. Dầm ngang nhiều nhịp 127 5.5.2. Nội lực do tải trọng cục bộ .127 5.5.2.1. Nội lực do dầm ngang tham gia lm việc cùng với kết cấu nhịp .130 5.5.3. Dầm ngang một nhịp 131 5.6. Xác định nội lực trong dầm chủ .132 5.6.1. Đờng ảnh hởng nội lực .132 5.6.2. Nội lực đối với dầm 133 5.7. Tính toán tiết diện BTCT 135 5.7.1. Khái niệm chung .135 5.7.1.1. Các giai đoạn ứng suất v biến dạng trên tiết diện thẳng góc .135 5.7.2. tính toán dầm theo mô men uốn .136 5.7.2.1. Tính tiết diện chữ nhật 136 5.7.2.2. Tính tiết diện chữ T .138 5.7.2.3. Mặt cắt xiên với trục của dầm .140 5.7.3. Tính toán dầm theo lực cắt .142 5.7.3.1. Kiểm tra tiết diện bản mặt cầu dới tác dụng của lực cắt .142 5.7.3.2. Kiểm tra ứng suất kéo chính tại trục trung ho (TTGH 3) 142 5.7.3.3. Kiểm tra ứng suất tiếp tại chỗ tiếp giáp nách với bản cánh chụi nén .143 5.7.3.4. Kiểm tra cờng độ của tiết diện nghiêng theo lực cắt .144 Giáo trình Cầu BTCT 4 5.7.4. Kiểm tra ổn định chống nứt của dầm 146 5.7.5. Tính độ võng của dầm BTCT 148 5.8. Tính toán dầm BTCT UST .151 5.8.1. Trình tự tính toán tổng quát 151 5.8.2. Xác định đặc trng hình học của tiết diện dầm 151 5.8.2.1. Tiết diện nguyên khối có cốt căng trớc khi đổ bê tông .151 5.8.2.2. Tiết diện liên hợp có cốt căng trớc khi đổ bê tông 152 5.8.2.3. Tiết diện nguyên khối có cốt căng sau khi đổ bê tông 153 5.8.2.4. Tiết diện liên hợp có cốt căng sau khi đổ bê tông .154 5.8.3. Sự hao ứng suất trong cốt thép 156 5.8.3.1. Xác định ứng suất hao 5 do lực ma sát gây ra .157 5.8.3.2. Xác định ứng suất hao 4 do Neo v bê tông dới neo biến dạng 158 5.8.3.3. Xác định phần giảm ứng suất (7) do nén đn hồi 159 5.8.3.4. Xác định ứng suất hao 6 do chênh lệch nhiệt độ cấu kiện BTCT v bệ 161 5.8.3.5. Xác định ứng suất hao 3 do hiện tợng chùng ứng suất của cốt thép .161 5.8.3.6. Xác định ứng suất hao 1 v 2 do BT co ngót v từ biến 162 5.8.4. Xác định ứng suất trong bê tông do ứng lực trớc gây ra .166 5.8.5. Tính toán cờng độ của tiết diện thẳng góc với trục dầm theo mô men tính toán trong giai đoạn sử dụng 167 5.8.5.1. Xác định vị trí trục trung ho: . 168 5.8.5.2. Trờng hợp trục TH đi qua cánh: 168 5.8.5.3. Trờng hợp trục TH đi qua sờn .168 5.8.6. Tính toán ổn định chống nứt theo ứng suất pháp 171 5.8.6.1. Nội dung kiểm tra 1 .172 5.8.6.2. Nội dung kiểm tra 2 .173 5.8.6.3. Nội dung kiểm tra 3 .175 5.8.6.4. Nội dung kiểm tra 4 .176 5.8.6.5. Đặc điểm về tính toán ổn định chống nứt theo ứng suất pháp của kết cấu nhịp bản: .177 5.8.7. Tính cờng độ do tác dụng của ứng suất cắt v ứng suất nén chính .178 5.8.7.1. Công thức tính toán tổng quát 178 5.8.7.2. Tính cờng độ do tác dụng của ứng suất cắt 183 5.8.7.3. Tính cờng độ do tác dụng của ứng suất nén chính (khi không có y) .183 5.8.8. Tính ổn định chống nứt do tác dụng của ứng suất kéo chính .184 5.8.9. Tính toán về trợt trong các mối nối 186 5.8.9.1. Tính toán về trợt trong các mối nối nằm ngang .186 5.8.9.2. Tính toán về trợt trong các khe nối thẳng đứng .186 5.8.10. Tính ứng suất y để xác định nc, kc 187 5.8.10.1. ứng suất do phản lực gối A . 187 5.8.10.2. ứng suất do tác dụng của tải trọng tập trung P 189 5.8.10.3. ứng suất do tác dụng của tĩnh tải phân bố đều .189 5.8.11. Kiểm tra ứng suất cốt thép trong giai đoạn khai thác .190 5.8.12. Tính cờng độ của tiết diện nghiêng trong giai đoạn khai thác, tính cốt đai 191 5.8.12.1. Theo Mô men uốn: .191 5.8.12.2. Theo lực cắt . 191 5.8.13. Tính cờng độ v ổn định của dầm trong giai đoạn căng cốt thép .192 5.8.13.1. Dầm chịu nén đúng tâm 192 5.8.13.2. Dầm chịu nén lệch tâm 193 5.8.13.3. Tính ảnh hởng độ võng của dầm 195 Giáo trình Cầu BTCT 5 5.8.13.4. Tính các trị số N v NT 196 5.8.14. độ võng của dầm bê tông cốt thép ứng suất trớc nhịp giản đơn 199 5.8.14.1. Độ vồng tức thời .199 5.8.14.2. Độ võng do hoạt tải 199 5.8.14.3. Độ võng do tĩnh tải v lực căng của cáp ứng suất trớc .199 5.8.14.4. Độ vồng cấu tạo 200 6. Gối cầu bê tông cốt thép 201 6.1. Khái niệm . 201 6.2. Các dạng gối cầu 201 6.2.1. Gối trợt 201 6.2.2. Gối tiếp tuyến .202 6.2.3. Gối con lăn di động v cố định đối xứng 203 6.2.4. Gối cao su (elastomeric bearing) 203 6.2.5. gối bán cố định (Lead rubber Bearing) .205 6.2.6. Gối cong, gối hình cầu 207 6.2.7. Gối chậu (Pot Bearing) .207 6.2.8. Gối đĩa 209 6.3. Bố trí v Tính toán gối cầu .209 6.3.1. Bố trí gối cầu 209 6.3.2. Tính gối thép v bê tông cốt thép 210 6.3.3. Tính gối cao su có tấm thép bên trong 212 6.3.3.1. Kiểm tra ứng suất nén trong cao su .212 6.3.3.2. Tính chiều dy ton bộ của phần cao su hc trong gối di động theo điều kiện chịu lực trợt 212 6.3.3.3. Tính góc trợt do phản lực ngang T (do lực hãm) 212 6.3.3.4. Kiểm tra độ lún (thẳng đứng) đ của gối .213 7. cầu dầm Bê tông cốt thép thi công bằng phơng pháp phân đoạn 214 7.1. Khái niệm . 214 7.2. Thi công trên gin giáo di động (moveable scaffolding system - MSS) 217 7.2.1. Đ giáo nằm phía dới cầu (Underslung MSS) .217 7.2.2. Đ giáo nằm phía trên cầu (Overhead MSS) 218 7.2.3. Bố trí cáp ứng suất trớc .219 7.3. Cầu dầm BTCTUST thi công bằng phơng pháp hẫng cân bằng 220 7.3.1. Nguyên lý .220 7.3.2. trình tự thi công 220 7.3.3. Các kích thớc cơ bản .223 7.3.3.1. Tỷ lệ nhịp v tỷ số h/l .223 7.3.3.2. Đờng biên dới của dầm: 223 7.3.3.3. Mặt cắt ngang: .223 7.3.4. Bố trí cáp ứng suất trớc .228 7.3.4.1. Bố trí cáp ứng suất trớc trong bản mặt cầu v sờn dầm 228 7.3.4.2. Bố trí cốt thép dầm chủ .229 7.3.5. Nguyên lý tính toán 234 7.3.6. Tính toán độ vồng v cao độ đổ bê tông .238 7.3.6.1. Độ vồng do xe đúc: .239 7.3.6.2. Độ vồng i 240 7.3.6.3. Tính độ võng trong quá trình thi công 241 7.4. Cầu dầm BTCTUST thi công bằng Phơng pháp đúc đẩy 243 7.4.1. khái niệm 243 Giáo trình Cầu BTCT 6 7.4.2. Phạm vi áp dụng . 244 7.4.3. Bố trí cốt thép ứng suất trớc căng sau .244 7.4.4. Các biện pháp giảm mô men lao dầm .245 7.4.5. Phơng pháp lao lắp v bệ đúc. 246 8. Cầu vòm bê tông cốt thép 247 8.1. Giới thiệu 247 8.2. Cấu tạo cơ bản 248 9. Phần phụ lục 250 Giáo trình Cầu BTCT 7 1. khái niệm chung về cầu bê tông cốt thép 1.1. Sơ lợc lịch sử phát triển cầu BTCT Cầu BTCT xuất hiện đầu tiên vo những năm 70 của thế kỷ XIX, sau khi Xi măng đợc phát minh vo khoảng năm 1825, việc đặt thép vo BT xuất hiện lẻ tẻ vo những năm 1835-1850. Từ năm 1855 trở đi BTCT mới chính thức ra đời tại Pháp. Năm 1875 Joseph Monier đã xây dựng cầu BTCT đầu tiên di 50ft (15,24m) rộng 13ft (3,96m). Kỹ s ngời Pháp Francois Hennebique đã phát triển mặt cắt ngang dạng T, ông v những học trò của ông nh kỹ s ngời Thuỵ Sĩ Robert Maillart đã xây dựng một vi cầu vòm BTCT nổi tiếng, Những cầu BTCT của Maillart đợc xem nh l biểu tợng về thẩm mỹi Giai đoạn cuối thế kỷ XIX cầu BTCT chủ yếu l cầu nhịp nhỏ - cầu bản, dầm, vòm. Năm 1896 ngời ta đã xây dựng cầu vòm nhịp 45m tại nớc Ngaii. Giai đoạn đầu thế kỷ XX cầu BTCT đã phát triển mạnh mẽ ngoi dạng đơn giản, ngời ta đã bắt đầu lm cầu liên tục, cầu khung, dầm công xon nhịp đến 30-40m. Trong giai đoạn ny cầu thờng dùng phơng pháp đổ bê tông liền khối v l BTCT thờng nên nhịp nhỏ Thời kỳ đầu trong lịch sử của BTCT, năm 1888 một ngời Mỹ tên l P.H Jackson ở San Francisco đã có ý tởng rất hay. Ông ta nghĩ rằng sợi thép m đã đợc sử dụng trong BTCT nếu ngay từ đầu đợc kéo căng thì kết quả kết cấu ny sẽ khoẻ hơn nhiều so với kiểu BTCT. Những cuộc thí nghiệm của Jackson đã không bao giờ thnh công vì hầu nh chắc chắn l do những sợi thép ở thời kỳ đó không đủ chịu kéo. Năm 1930 Eugène Freyssinet ngời Pháp bắt đầu sử dụng sợi thép cờng độ cao v đã mở ra một khái niệm mới khác trong ngnh xây dựng BTCT ứng suất trớc. BTCTUST ra đời đầu tiên ở Pháp ngay từ những năm 30 của thế kỷ XX đến cuối những năm 1940 thì phát triển mạnh. Từ những năm 50 đã xây dựng những cầu dầm giản đơn BTCTUST nhịp 60-70m v từ những năm đầu thập kỷ 60 họ đã sử dụng công nghệ hẫng trong xây dựng cầu BTCT. Năm 1964 cầu Orleron di 2832m gồm 46 nhịp (nhịp chính di 79m) đợc xây dựng bằng phơng pháp lắp hẫng, cầu Calix di 1200m gồm 3 nhịp chính 113+156+113 ở hai bờ có cầu dẫn nhịp 70m Song song với công nghệ lắp hẫng, ở Pháp cũng phát triển nhiều công trình đúc hẫng (thờng dùng cho các nhịp 80-130m) ví dụ cầu dầm liên tục Gennevillies gồm phần cầu chính có 5 nhịp đối xứng, cầu treo dây văng Brontonne bắc qua sông Sein có nhịp chính di 320m dầm BTCTUST tiết diện hình hộp. Công nghệ ny cũng đợc sử dụng ở nhiều nớc ví dụ: Cầu Beldoif ở Đức có L=208m. ở Nhật Cầu Hikoshima Ohashi nhịp 236m, cầu Hamana nhịp 240m. ở Mỹ có cầu Koror Babelthuap có nhịp giữa di 240,7m; Tại áo cầu SCHOTTWIEN nhịp giữa di 250m (77,75+162,5+250+142,25) xây dựng 1986-1989. Trong những năm 30-40 của thế kỷ XX cầu BTCT phát triển mạnh, đã xây dựng đợc những cầu lớn, áp dụng kết cấu lắp ghép, bán lắp ghép trong xây dựng cầu. Trong thời kỳ ny ở Nga đã xây dựng những cầu vòm nhịp đến 116, 120m (Cầu vòm qua kênh đo Mátxkva nhịp 116m, 4 ln đờng sắt). Cầu vòm ở Thuỵ Điển nhịp 181m, Tây ban Nha 205m. Những năm 50 ở Liên Xô cũ đã xây dựng cầu nhịp 40-70m. Năm 1952 Xây dựng cầu vòm qua sông Dnhep nhịp tới 228m Giáo trình Cầu BTCT 8 Năm 1961 cầu Abtozavodsi có 3 nhịp (36,4+148+36,4) l cầu khung dầm có khớp L=148m (l cầu khung có nhịp di thứ 2 sau cầu Medway ở Anh Nhịp 152m). BTCT UST hầu nh đợc sử dụng rộng rãi trong xây dựng cầu ở Châu Âu trong nửa đầu của thế kỷ 20, ở Mỹ bắt đầu chậm hơn. Cầu BTCTUST lớn đầu tiên đã đợc xây dựng ở Mỹ l cầu Walnut Lane ở Philadelphia, Pennsylvania đợc xây dựng năm 1956. Cầu đầu tiên thi công bằng công nghệ đúc đẩy l cầu Rio Caroni ở Venezuela do giáo s Fritz Leonhardt đa voiii, kể từ đó cho đến nay đã có hng trăm cầu đợc thi công theo công nghệ ny, ví dụ cầu Nuec di 246m (6x41) dầm cao 2,5m rộng 12,4, cầu cạn Oli di 615m (15x41) dầm cao 3,1m. Dới đây giới thiệu danh sách những cầu BTCT v BTCTUST có nhịp chính lớn nhất trên thế giới Largest Concrete Arch Bridges (Cầu vòm BT) Bảng 1-1 Name Location Country Year Span Remarks 1 Wanxiang Yangzi River China 1996 420 2 Krk-1 (east span) Krk Island Croatia 1980 390 3 Jiangjiehe Wu River China 1995 330 4 Yongjiang Guangxi China 1996 312 5 Gladesville Sydney Australia 1964 305 6 Ponte da Amizade Parana River Brazil/Paraguay 1964 290 7 Bloukrans Bloukrans River South Africa 1983 272 8 Arrỏbida Oporto Portugal 1963 270 9 Sandử Kramfors Sweden 1943 264 10 Le Pont Chateaubriand La Rance France 1991 261 11 Shibenik Shibenic Bay Croatia 1966 246 12 Barelang Sumatra Indonesia 1998 245 13 Krk-2 (west span) Krk Island Croatia 1980 244 14 Jinshajiang-Yibin Sichuan China 1990 240 15 Beppo-Myouban Oita Japan 1989 235 16 Fiumarella Catenzaro Italy 1961 231 17 Zaporoze Dnepr River Ukraine 1952 228 18 El Rincon Viaduct Las Palmas Spain 1994 227 19 Novi Sad Danube River Yugoslavia 1961 211 20 Lingenau Bregentz Austria 1968 210 21 Usagawa Yamaguchi Japan 1983 204 Largest Concrete Prestressed Girder Bridges (dầm BTCTUST) Bảng 1-2 Name Location Country Year Span Remarks 1 Stolmasundet Austevoll Norway 1998 301 2 Raftsundet Lofoten Norway 1998 298 3 Humen Pearl River China 1998 279 4 Varodd Kristiansand Norway 1994 260 5 Gateway Brisbane Australia 1986 260 Double pier supports 6 Skye Skye Island Britain 1995 250 Giáo trình Cầu BTCT 9 Name Location Country Year Span Remarks 7 Schottwien Semmering Austria 1989 250 Double pier supports 8 Ponte de S. Joao Oporto Portugal 1991 250 9 Northumberland New Brunswick Canada 1997 250 10 Huangshi Hubei China 1996 245 11 Koror-Babelthuap Toagel Channel Palau 1977 241 Collapsed in 1996 12 Hamana Imagiri-Guchi Japan 1976 240 13 Hikoshima Shimonoseki Japan 1975 236 14 Norddalsfjord Sogn-Fjordane Norway 1987 231 15 Urato Kochi Japan 1972 230 16 Houston Ship Channel Texas USA 1982 229 17 Puente International Fray Bentos Uruguay/Argentina 1976 220 Double pier supports 18 Ponte Tancredo Neves Iguacu River Brazil/Argentina 1985 220 19 Mooney Creek Mount White Australia 1986 220 20 Agi-Gawa Gifu Japan 1985 220 1.1.1. Việt Nam: ở Việt Nam cầu BTCT đợc xây dựng từ thời Pháp thuộc với các dạng nh cầu bản, cầu dầm hoặc gin đơn giản, cầu dầm hoặc gin mút thừa đợc thi công theo phơng pháp đúc tại chỗ. Các kết cấu ny thờng có hai dầm chủ hoặc gin chủ, bản mặt cầu, dầm dọc, dầm ngang. Bề rộng đờng ô tô khoảng 4-5m ví dụ cầu Ba Cng - QL1 tỉnh Vĩnh Long sơ đồ cầu: 14,5+30+14,5m (Hình 1-1), v các cầu đờng sắt đơn tuyến khổ đờng 1m, các cầu ny có chiều di nhỏ hơn 20-30(m). Một số dạng dầm liên tục với chiều di nhịp 30-40(m). Cho đến nay sau một thời gian di sử dụng hoặc do sự tn phá qua các thời kỳ chiến tranh nhiều cầu bị phá huỷ hoặc h hỏng, xuống cấp phải thay thế bằng những cầu mới, tuy nhiên hiện nay một số cầu đợc xây dựng từ thời Pháp thuộc hiện vẫn còn đang đợc sử dụng nh cầu Đầu Sấu QL1 tỉnh Cần Thơ, Cái Xếp (Đồng Tháp), hoặc cầu mút thừa có dầm treo cầu Cái Bờng - QL 80 Đồng Tháp sơ đồ cầu 10+13,6+10m (nhịp đeo di 8,7m, công xon di 2,4m) chiều rộng cầu 5,2m. Cầu vòm mút thừa Tân Lợi QL 80 Đồng Tháp. Hình 1-1. Cầu Ba cng QL1 - Tỉnh Vĩnh Long Những năm sau kháng chiến chống Pháp ta đã xây dựng lại một số cầu với kết cấu dầm giản đơn lắp ghép tiết diện chữ T, đợc liên kết ngang bằng mối nối hn tại dầm ngang hoặc bằng bản mặt cầu BTCT đổ tại chỗ. Kết cấu BTCT sử dụng cho cầu nhịp nhỏ nh cầu bản hay cầu dầm với nhịp dới 22m. Khi kết cấu BTCTUST phát triển chúng ta đã ứng dụng thiết kế xây dựng cầu Phủ Lỗ nhịp 18m. Đến những năm đầu thập kỷ 70 đã thiết kế v xây dựng các cầu BTCTUST nhịp 24m, 33m (nhịp dẫn cầu Thăng Long H Nội) [...]... nèi 50 4.5.7. Mét sè yêu cầu khác 50 4.6. Khái niệm về kết cấu bê tông cốt thép ứng suất trớc (BTCTUST): 51 4.7. Các phơng pháp tạo ứng suất trớc trong bê tông 51 4.7.1. Phơng pháp kéo cốt thép trớc khi đổ bê tông (phơng pháp căng trớc - căng trên bệ) 51 4.7.2. Phơng pháp kéo cốt thép sau khi đổ bê tông (phơng pháp căng sau - căng trên bê tông) 52 4.8. Cấu tạo cốt thép ứng suất trớc, neo vμ... thập kỷ 70 đà thiết kế v xây dựng các cầu BTCTUST nhịp 24m, 33m (nhịp dẫn cầu Thăng Long H Nội) Giáo trình Cầu BTCT 22 2. Vật liệu dùng trong cầu Bê tông cốt thép 2.1. Bê tông 2.1.1. Yêu cầu chung ã L loại BT nặng =1.800-2500Kg/m 3 ã M¸c BT 21 >= 150, 200 – 600; HiƯn nay ng−êi ta đà chế tạo đợc các bê tông có cờng độ 20.000psi ( 1.400Kg/cm 2 ) v đang nghiên cứu loại bê tông đạt tới... bằng bê tông có lò xo thép (Hình 3-10.b) hoặc liên kết bằng bản thép hn Liên kết khớp bê tông: Khớp có hình tròn, hình thang hay hình quạt, khe nối dùng bê tông cốt liệu nhỏ (B20-B25), liên kết ny truyền lực cắt tốt v dễ thi công Liên kÕt b»ng thÐp hμn: Dïng liªn kÕt khíp b»ng BT phải đổ BT tại chỗ v chờ cho đến khi đạt cờng độ mới khai thác đợc. Để khắc phục có thể dùng liên kết bằng bản thép. .. 12 loại cờng độ của bê tông – xem Phơ lơc 2 trang 251 C¸c u tè ¶nh h−ëng ®Õn c−êng ®é cđa BT 1. Thêi gian, môi trờng: Cờng độ tăng lên theo thời gian, 28 ngy đầu thì tăng nhanh v sau chậm dần (kéo di đến 20 năm lúc đó cờng độ tăng 2,5 - 3 lần); trong điều kiện thuận Giáo trình Cầu BTCT 7 1. khái niệm chung về cầu bê tông cốt thép 1.1. Sơ lợc lịch sử phát triển cầu BTCT Cầu BTCT xuất hiện... 2, 1.10 6 4 Thép sợi cờng độ cao, trơn v có gờ, bó thép sợi cờng độ cao, cốt thép bện 7 sợi. 1, 8.10 6 2.2.3. ChÕ t¹o cèt thÐp Th−êng: ChÕ tạo bán thnh phẩm: Lới cốt thép, Khung cốt thép (chịu lực). Cốt thép cờng độ cao: Loại bó xoắn đợc chế tạo thnh từng cuộn. Loại thanh cờng độ cao đợc chế tạo dới dạng thanh. Giáo trình Cầu BTCT 30 Khi chiều di nhịp L=30 ữ 40m áp dụng chiều... ta dïng cèt thÐp cã gê, lμm neo, uèn mãc khi dùng cốt trơn Phải lm sạch rỉ cốt thép trớc khi đổ bê tông Cốt thép cần đủ cờng độ, có tính dẻo cần thiết để dễ gia công v đảm bảo hn đợc Thi công đúng hình dạng, kích th−íc vμ líp b¶o vƯ cđa cđa cèt thÐp trong bê tông 2.2.2. Một số tính năng cơ lý chủ yếu Dựa vo biểu đồ ứng suất biến dạng phân chia cốt thép thnh loại dẻo v rắn: Loại dẻo có biểu đồ nh... quan hệ US biến dạng của thép (1,2. ThÐp c¸n nãng CT3 vμ CT5; 3. cèt thÐp CT5 kéo nguội; 4. Thép hợp kim gia công nhiệt; 5,6. Sợi thép cờng độ cao kéo nguội) Hình 2-3. Biểu đồ giới hạn đn hồi v giới hạn ch¶y quy −íc Giáo trình Cầu BTCT 44 Mối nối đổ bê tông tại bản - mối nối ớt: khi chế tạo cánh dầm để cốt chờ sau khi lắp các dầm đặt thêm cốt dọc, ghép ván khuôn v đổ bê tông. Chiều rộng mối nối... rộng mối nối bản có thể lấy đến 60-80cm. Mối nối đổ bê tông nối bản v nối dầm ngang. Ngoi việc nối bản nh trên, dầm ngang cũng đợc đúc sẵn một phần v để cốt chờ sau đó hn nối cốt thép v đổ bê tông (Hình 4-7. c, d) Ngoi ra liên kết các dầm chủ có thể thực hiện bằng các dầm ngang đợc đổ bê tông tại chỗ, tại vị trí dầm ngang có cốt chờ để liên kết dầm chủ với dầm ngang đợc tốt hợp, các trờng hợp... 1-1. Cầu Ba cng QL1 - Tỉnh Vĩnh Long Những năm sau kháng chiến chống Pháp ta đà xây dựng lại một số cầu với kết cấu dầm giản đơn lắp ghép tiết diện chữ T, đợc liên kết ngang bằng mối nối hn tại dầm ngang hoặc bằng bản mặt cầu BTCT đổ tại chỗ. Kết cấu BTCT sử dụng cho cầu nhịp nhỏ nh cầu bản hay cầu dầm với nhịp d−íi 22m. Khi kÕt cÊu BTCTUST ph¸t triĨn chóng ta đà ứng dụng thiết kế xây dựng cầu. .. thẳng góc với phơng xe chạy 106 Giáo trình Cầu BTCT 35 phơng án ny trớc tiên tiến hnh thi công khung T v căng cốt thép ứng suất trớc chịu mô men âm, sau đó đặt phần kết cấu nhịp bê tông ứng suất trớc đúc sẵn vo khấc kê trên đầu hẫng của cánh T vμ ci cïng lμ thi c«ng mèi nèi −ít liên kết giữa hai phần đúc sẵn. 3.4.2. Cầu bản bán lắp ghép Kết cấu bán lắp ghép l kết cấu m tiết diện của nó có một . dựng KHoa cầu đờng - Bộ môn cầu hầm Phạm Văn Thái - Nguyễn Bình H Thiết kế cầu bê tông cốt thép H nội -10/ 2003 Giáo trình Cầu BTCT. ..........................................................................................................250 Giáo trình Cầu BTCT 7 1. khái niệm chung về cầu bê tông cốt thép 1.1. Sơ lợc lịch sử phát triển cầu BTCT Cầu BTCT xuất hiện đầu