Bài giảng Thiết kế cầu bê tông cốt thép 2

NỘI DUNG MÔN HỌCCHƯƠNG I: KHÁI NIỆM CHUNG VỀ CẦU BTCT NHỊP LỚN CHƯƠNG II: CẦU DẦM VÀ CẦU KHUNG CHƯƠNG III: CẦU CONG CHƯƠNG IV: CẦU VÒM BTCT CHƯƠNG V: CẦU HỆ LIÊN HỢP... Công nghệ thi cô

Trang 1

TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI

BỘ MÔN: CÔNG TRÌNH GIAO THÔNG

MÔN HỌC:

THIẾT KẾ CẦU BÊ TÔNG CỐT THÉP 2

GIẢNG VIÊN: TS ĐẶNG VIỆT ĐỨC email: dangvietduc@tlu.edu.vn TP HCM, 2015

Trang 2

NỘI DUNG MÔN HỌC

CHƯƠNG I: KHÁI NIỆM CHUNG VỀ CẦU BTCT NHỊP LỚN

CHƯƠNG II: CẦU DẦM VÀ CẦU KHUNG

CHƯƠNG III: CẦU CONG

CHƯƠNG IV: CẦU VÒM BTCT

CHƯƠNG V: CẦU HỆ LIÊN HỢP

Trang 3

NỘI DUNG MÔN HỌC CHƯƠNG I: KHÁI NIỆM CHUNG VỀ CẦU BTCT NHỊP LỚN 1.1 Các sơ đồ cầu dầm BTUST nhịp lớn

1.2 Các công nghệ thi công cầu BTCT nhịp lớn

Trang 4

CẦU DẦM HỘP NHỊP LIÊN TỤC – CHIỀU CAO DẦM KHÔNG ĐỔI

Khẩu độ nhịp phù hợp 40 – 60 (m)

MẶT CẮT HỘP ĐƠN MẶT CẮT HỘP CÓ VÁCH

Trang 5

CHƯƠNG I: KHÁI NIỆM CHUNG VỀ CẦU BTCT NHỊP LỚN 1.1 Các sơ đồ cầu dầm BTUST nhịp lớn

CẦU DẦM HỘP NHỊP LIÊN TỤC – CHIỀU CAO DẦM KHÔNG ĐỔI

Trang 6

CẦU DẦM HỘP NHỊP LIÊN TỤC – CHIỀU CAO DẦM THAY ĐỔI

Khẩu độ nhịp thực tế 60 – 200 (m)

Trang 7

CẦU DẦM HỘP NHỊP KHUNG LIÊN TỤC

Khẩu độ nhịp như dầm hộp nhịp liên tục

Trang 8

VÒM BÊ TÔNG Khẩu độ nhịp trong thực tế 60 – 200 (m)

Trang 9

NỘI DUNG MÔN HỌC CHƯƠNG I: KHÁI NIỆM CHUNG VỀ CẦU BTCT NHỊP LỚN 1.1 Các sơ đồ cầu dầm BTUST nhịp lớn - VÒM BÊ TÔNG

Trang 10

CHƯƠNG I: KHÁI NIỆM CHUNG VỀ CẦU BTCT NHỊP LỚN1.2 CÔNG NGHỆ THI CÔNG

ĐÚC TẠI CHỖ TRÊN HỆ ĐÀ GIÁO CỐ ĐỊNH

Trang 11

NỘI DUNG MÔN HỌCCHƯƠNG I: KHÁI NIỆM CHUNG VỀ CẦU BTCT NHỊP LỚN1.2 CÔNG NGHỆ THI CÔNG

ĐÚC TẠI CHỖ TRÊN HỆ ĐÀ GIÁO DI ĐỘNG

Trang 12

CHƯƠNG I: KHÁI NIỆM CHUNG VỀ CẦU BTCT NHỊP LỚN1.2 CÔNG NGHỆ THI CÔNG

ĐÚC HẪNG

Trang 13

NỘI DUNG MÔN HỌCCHƯƠNG I: KHÁI NIỆM CHUNG VỀ CẦU BTCT NHỊP LỚN1.2 CÔNG NGHỆ THI CÔNG

ĐÚC ĐẨY

Trang 14

NỘI DUNG MÔN HỌCCHƯƠNG I: KHÁI NIỆM CHUNG VỀ CẦU BTCT NHỊP LỚN1.2 CÔNG NGHỆ THI CÔNG – LẮP GHÉP PHÂN ĐỐT DẦM

LẮP GHÉP TRÊN HỆ ĐÀ GIÁO DI ĐỘNG

Trang 15

NỘI DUNG MÔN HỌCCHƯƠNG I: KHÁI NIỆM CHUNG VỀ CẦU BTCT NHỊP LỚN1.2 CÔNG NGHỆ THI CÔNG – LẮP GHÉP PHÂN ĐỐT DẦM

LẮP HẪNG

Trang 16

CHƯƠNG 2: CẦU DẦM VÀ KHUNG

2.1 CẦU DẦM VÀ KHUNG ĐÚC TRÊN ĐÀ GIÁO CỐ ĐỊNH

2.2 CẦU DẦM VÀ THI CÔNG THEO PHƯƠNG PHÁP PHÂN ĐOẠN

2.2.1 Công nghệ đúc hẫng

2.2.2 Công nghệ lắp hẫng

2.2.3 Công nghệ đúc đẩy

2.2.4 Công nghệ thi công trên hệ MSS

2.3.5 Cấu tạo và đặc điểm thi công liên tục hóa kết cấu

nhịp

Trang 17

2.1 CẦU DẦM VÀ KHUNG ĐÚC TRÊN ĐÀ GIÁO CỐ ĐỊNH 2.1.1 Công nghệ thi công

• Hệ thống ván khuôn đúc dầm được đỡ bởi hệ thống đà giáo cố định đặt trên nền thiên nhiên

Trang 18

• Hệ thống đà giáo có thể được cấu tạo kê lên 2 trụ

Trang 19

• Trước đổ bê tông phải tiến hành thử tải

• Trọng lượng tải phải từ 1.3-1.5 tải trọng bản thân dầm

• Thời gian thử phải đảm bảo độ lún đất nền xấp xỉ 0

Trang 20

2.1 CẦU DẦM VÀ KHUNG ĐÚC TRÊN ĐÀ GIÁO CỐ ĐỊNH 2.1.2 Cấu tạo tiến diện ngang, bố trí cốt thép

• Dạng kết cấu BTCT thường hoặc BTCT DƯL

• Nhịp giản đơn hoặc liên tục

Trang 21

2.1 CẦU DẦM VÀ KHUNG ĐÚC TRÊN ĐÀ GIÁO CỐ ĐỊNH 2.1.2 Cấu tạo tiến diện ngang

• Dạng dầm bản lỗ rỗng

• Mặt cắt hộp chiều cao thấp có sườn

• Dầm hộp tiêu chuẩn có sườn hoặc nhiều hộp song songa)

Trang 22

Trang 23

Trang 24

Trang 25

Trang 26

Trang 27

CHƯƠNG 2: CẦU DẦM VÀ KHUNG 2.1 CẦU DẦM VÀ KHUNG ĐÚC TRÊN ĐÀ GIÁO CỐ ĐỊNH

2.1.4 Giới thiệu trình tự thi công

Trang 28

2.1.5 Phân tích tính toán – Mô hình phân tích nội lực

• Nếu chiều rộng cầu > ½ chiều dài

nhịp phải mô hình theo kiểu mạng

dầng

• Phần tử dầm trọng mạng nên căn cứ

vào vị trí sườn dầm hoặc bản có chia

các khoang rỗng

• Phần tử dầm ngang được xây dựng

dựa trên độ cứng ngang của bản hoặc

hộp

• Tính toán kiểm tra với từng dầm học

và ngang đơn lẻ

• Các nội dung kiển tra sức kháng thiết

kế được đã được trình bày ở phần Cầu

Bê Tông 1

Trang 29

2.1.5 Phân tích tính toán

• Dầm hộp đơn có thể mô tả như một chuỗi phần tử khung dầm

• Các độ cứng của phần tử căn cứ vào đặc trưng hình học của mặt cắt dầm

• Khi tính toán kiểm tra liên quan đến sức kháng mô men và ứng suất của mặt cắt hộp cần xét đến yếu tố chiều dài làm việc có hiệu của bản cánh

Trang 30

2.1.5 Phân tích tính toán – chiều rộng có hiệu bản cánh

• Tỉ số b e1 /b 1 , b e2 /b 2 và b e3 /b 3 phụ thuộc vào tỉ số b/li

b: chiều bản trên hoặc dưới cầu

li chiều dài nhịp

• Chỉ xét đến yếu tố chiều rộng bản có hiệu với bản chịu nén

Trang 31

• Bm và bs được quy định ở

bảng 4.6.2.6.2-1 quy trình

22TCN272-05

Trang 32

• bm và bs được quy định ở

bảng 4.6.2.6.2-1 quy trình

22TCN272-05

Trang 33

CHƯƠNG 2: CẦU DẦM VÀ KHUNG 2.2 CẦU DẦM VÀ KHUNG : CÔNG NGHỆ ĐÚC HẪNG

2.2.1 Công nghệ thi công

Trang 34

2.2.1 Công nghệ thi công – Đúc hẫng cân bằng

Trang 35

2.2 CẦU DẦM VÀ KHUNG : CÔNG NGHỆ ĐÚC HẪNG

Đúc trên đà giáo cố định và lợp long

• Thi công trụ, thi công đốt trên trụ (K0), neo cứng đốt K0 vào trụ

• Các phân đốt được đúc tại chỗ theo nguyên tắc hẫng cân bằng 2 bên trụ

• Một phần dầm biên (thường chiều cao không đổi) được đúc trên hệ đà giáo cố định

• Có thể hợp long tại vị trí nhịp biên hoặc nhịp giữa

• Chiều dài nhịp chính nên trong khoảng 65 ÷ 250 (m)

Trang 36

Trình tự thi công cho 1 căp phân đốt đúc hẫng điển hình

• Di chuyển hệ thống giàn treo đến vị trí thi công mới

Trang 37

Mộ số sơ đồ kết cấu nhịp giai đoạn sử dụng

Nối cứng tại vị trí hợp long

Cấu tạo khớp tại vị trí hợp long

Cấu tạo khớp tại vị trí hợp long biên, dầm đeo giữa

Kết cấu khung T nhịp đeo

Trang 38

Mộ số sơ đồ kết cấu nhịp giai đoạn sử dụng

Nối cứng tại vị trí hợp long

Trang 39

2.2.2 Nguyên lý cấu tạo – Tỉ lệ khẩu độ nhịp

Trang 40

2.2.1 Công nghệ thi công – Đúc hẫng với các sơ đồ khác

hợp đặc biệt như cầu 1 nhịp

trong thành phố, cầu vượt kênh

rạch đòi hỏi tĩnh không thông

thủy cao

Trang 41

2.2.2 Nguyên lý cấu tạo

-• Chiều cao dầm thay đổi theo quy luật parabol hoặc tuyến tính

• Phần nhịp biên đúc trên đà giáo cố định và đốt hợp long thường có mặt cắt không đổi

• Đốt K0 được neo cứng với thân trụ bằng các thanh bar CĐC trong giai đoạn thi công

Trang 42

2.2.2 Nguyên lý cấu tạo – Bố trí dạng hộp

Trang 43

2.2.2 Nguyên lý cấu tạo – Chiều cao hộp

• Chiều cao dầm thay đổi theo quy luật parabol hoặc tuyến tính

• Chiều cao trên trụ nên đươc thiết kế trong khoảng h 1 = (1/16 ÷ 1/20) L nhịpchính

• Chiều cao dầm vị trí hợp long hoặc đoạn có chiều cao dầm không đổi đúc trên đà

giáo cố định nên được thiết kế h = (1/30 ÷ 1/40) L

Trang 44

• Mặt cắt dầm hộp sườn đứng hoặc xiên

• Chiều dày bản bụng cũng có thể bố trí thay đổi theo quy luật paral bol mỏng dần từ trụ

ra giữa nhịp

Trang 45

2.2.2 Nguyên lý cấu tạo – Kích thước các bộ phận dầm hộp

• Bản nắp có chịu tải trọng bánh xe phải có chiều dày tối thiểu 175mm, nếu tính hao mòn ≥ 200mm

Trang 46

2.2.2 Nguyên lý cấu tạo - Kích thước các bộ phận dầm hộp

• Chiều dày bản đáy có vai trò chịu nén từ MM âm trong nhịp dầm

• Chiều dày bản đáy cũng có thể bố trí mỏng dần từ trụ ra giữa nhịp

• Có thể không cần bố trí bản đáy ở khu vực giữa nhịp

• Phụ thuộc vào khẩu độ nhịp chính, trên thực tế chiều dày có thể thay đổi từ 2.5÷0.15(m)

Trang 47

2.2.2 Nguyên lý cấu tạo - Kích thước các bộ phận dầm hộp

Chiều dài phân đốt đúc

• Đốt K0 trên trụ 12 ÷ 14 (m)

• Được bố trí theo nguyên lý biểu đồ bao vật liệu gần với biểu đồ phân bố MM

• Có khối lượng tương đối gần nhau, phù hợp với năng lực cung cấp bê tông tươi của công trường

• Sát đốt K0 có chiều dài 2 ÷ 2.5 (m), tăng dần lên mức 3.0; 3.5; 4.0; (m)

Trang 48

• Vách hộp khu vực trên trụ có chiều dày

lớn (≈ chiều dày trụ) làm việc cục bộ do

phản lực gối truyền lên

• Trên vách có bố trí cửa công tác để cán

bộ có thể đi xuyên qua lòng hộp phục vụ

công tác kiểm tra

• Chiều dày bản đáy, bản trên dầm hộp

khu vực chuyển tiếp được bố trí thay đổi

Trang 49

2.2.2 Nguyên lý cấu tạo – Hệ thống DƯL

• Các bó cáp DƯL bố trí tại vùng bản trên, đối xứng qua vị trí đốt K0 chịu MM- phục vụ chịu lực trong giai đoạn thi công và khai thác

• Các bó cáp DƯL bố trí tại vùng bản dưới, đối xứng qua vị trí đốt hợp long chịu MM+ phục vụ chịu lực trong giai đoạn khai thác

Trang 50

• Các bó cáp DƯL bố trí tại vùng bản trên được uốn xiên xuống và neo phía dưới trục trung hòa – tạo nên phân bố mô men - ứng suất phù hợp hơn

• Tương tự với các bó cáp DƯL bố trí tại vùng bản dưới, được uốn xiên lên và neo phía trên trục trung hòa

Trang 51

• Khi mỗi cặp phân đốt đúc hẫng đạt cường độ, tiến hành căng kéo 1 hoặc hơn cặp bó cáp để liên kết phân đốt hẫng vừa đúc vào phần kết cấu đã thi công

• Các bó cáp DƯL chịu MM- thường được bố trị quanh vị trí giao giữa sườn và bản cánh trên

Trang 52

• Sau khi căng đủ lực căng thiết kế tiến hành tiêm vữa lấp lòng

Trang 53

• Sau khi căng đủ lực căng thiết kế tiến hành tiêm vữa lấp lòng

Trang 54

Trang 55

2.2.2 Nguyên lý cấu tạo – Hệ thống DƯL ngoài

• Các bó cáp có thể bố trí bên ngoài tiết diện dầm bê tông – hệ thống DƯL ngoài

• Các bó cáp truyền lực thông qua các vị trí ụ neo ngoài hoặc vách neo; ụ chuyển

hướng hoặc vách chuyển hướng

• Với hệ thống DUL ngoài, sườn dầm hộp mỏng hơn

Trang 56

• Vách (ụ) neo dầm thường bố trí trên

khu vực mố, trụ

• Có chiều dày lớn đến chịu tác động

cục bộ từ đầu neo cáp

• Bề mặt khu vực đặt bát neo kích phải

vuông góc với đường cáp

• Cáp được bố trí chuyển hướng theo

một đường cong tròn

Trang 57

• Ụ chuyển hướng có quy mô nhỏ hơn ụ

neo

• Chủ yếu chịu lực nhổ do sự chuyển

hướng của bó cáp

• Tương tự, như với vách chuyển hướng:

quy mô nhỏ hơn so với vách neo

Trang 58

• Cáp ngoài qua vị trí chuyển hướng

đảm bảo ko bị gãy khúc

• Bố trí ống bọc nằm dài ra ngoài

vách chuyển hướng

Trang 59

• Ụ chuyển hướng có quy mô

nhỏ hơn ụ neo

• Chủ yếu chịu lực nhổ do sự

chuyển hướng của bó cáp

• Tương tự, như với vách

chuyển hướng: quy mô nhỏ

hơn so với vách neo

Trang 60

2.2.2 Nguyên lý cấu tạo – Hệ thống DƯL bản mặt cầu

• Phần bản mặt cầu rộng, phần hẫng rộng, nên bố trí DƯL trên bản nắp hộp theo phương ngang cầu

• Có thể bố trí cáp DƯL để tăng khả năng làm việc của các vách neo, khả năng chịu cắt của sườn dầm

Trang 61

2.2.2 Nguyên lý cấu tạo – Hệ thống xe đúc

Trang 62

2.2.2 Nguyên lý cấu tạo – Đà giáo mở rộng bệ trụ

Trang 63

2.2.2 Nguyên lý cấu tạo – Đà giáo mở rộng bệ trụ

Trang 64

2.2.2 Nguyên lý cấu tạo – Ván khuôn trên hệ đà giáo cố định

• Đà giáo chống đỡ phải được đặt trên

hệ móng vững chắc, giảm thiểu độ lún

do đất nền

• Trước khi đổ bê tông phải tiến hành thử

tải tĩnh theo quy định và tiêu chuẩn

hiện hành

• Tải thử ≥phải tải trọng do bê tông tươi

• Khi thử tải phải quan trắc độ lún theo

thời gian, chờ đến khi tắt lún mới được

tiến hành đổ bê tông

Trang 65

2.2.2 Nguyên lý cấu tạo – Gối tạm trên đỉnh trụ

• 2 gối tạm được đặt gần sát mép trụ theo phương dọc

• Khoảng cách giữa 2 gối tạm chính là cánh tay đòn tạo

mô men giữ ổn định cho hệ dầm hẫng trong giai đoạn

thi công

Trang 66

2.2.2 Nguyên lý cấu tạo – Biện pháp ổn định đốt K0

Trang 67

2.2.2 Nguyên lý cấu tạo – Biện pháp ổn định thi công đốt hợp long

Ổn định trên mặt phẳng ngang cầu

• 2 thanh CĐC đặt chéo nhau được neo vào

bản mặt cầu

• Căng kéo ứng lực trong 2 thanh bar này

tạo sử ổn định ngang cho 2 đầu hẫng

• Căng kéo một số tao cáp trước khi đổ bê

tông, lực căng này trên lên 4 thanh thép

hình

Tiêu đề	Thiết Kế Cầu Bê Tông Cốt Thép 2
Người hướng dẫn	TS. Đặng Việt Đức
Trường học	Trường Đại Học Thủy Lợi
Chuyên ngành	Công Trình Giao Thông
Thể loại	bài giảng
Năm xuất bản	2015
Thành phố	TP. HCM

Định dạng
Số trang	122
Dung lượng	8 MB