Tiêu chuẩn thiết kế cầu - Phần 5 - Kết cấu bê tông

[r]

Ph n 5 - K t c u bê tông ầ ế ấ

5.1 PH M VI Ạ

Các quy đ nh c a ph n này áp d ng cho vi c thi t k các c u ki n c u và tị ủ ầ ụ ệ ế ế ấ ệ ầ ường ch n đắ ược xây

d ng b ng bê tông có t tr ng bình thự ằ ỷ ọ ường ho c t tr ng th p và có b trí c t thép và/ho c c t thépặ ỷ ọ ấ ố ố ặ ố

d ng l c(các tao cáp ho c thanh thép d ng l c) Các quy đ nh này d a trên c s cự ứ ự ặ ự ứ ự ị ự ơ ở ường đ bêộ tông trong kho ng t 16 t i 70 MPa.ả ừ ớ

Các quy đ nh c a chị ủ ương này t ng h p và th ng nh t các yêu c u cho k t c u bê tông c t thép, bêổ ợ ố ấ ầ ế ấ ố tông d ng l cvà bê tông d ng l c m t ph n Các quy đ nh cho vi c thi t k ch ng đ ng đ t,ự ứ ự ự ứ ự ộ ầ ị ệ ế ế ố ộ ấ

phương pháp tính toán theo mô hình ch ng và gi ng, thi t k các c u bê tông thi công theo phố ằ ế ế ầ ươ ng pháp phân đo n và c u bê tông c t thép l p ghép cũng đạ ầ ố ắ ược trình bày trong chương này

Neo - Trong công ngh kéo sau, đây là thi t b c khí đệ ế ị ơ ược dùng đ neo bó tao thép vào bê tông;ể trong công ngh kéo trệ ước, đây là thi t b đế ị ược dùng đ neo bó tao thép cho đ n khi bê tông đ tể ế ạ

đượ ườc c ng đ đ nh trộ ị ước và d ng l c đã truy n vào bê tông; đ i v i c t thép thanh, đây là đo nự ứ ự ề ố ớ ố ạ chi u dài c t thép ho c neo c h c, ho c móc, ho c t h p c a chúng đ u thanh đ đ truy nề ố ặ ơ ọ ặ ặ ổ ợ ủ ở ầ ủ ể ề

l c căng trong thanh vào bê tông.ự

V u neo ấ - B ph n độ ậ ược làm nhô ra thêm sở ườn, b n cánh ho c ch n i sả ặ ỗ ố ườn - b n cánh đ l pả ể ắ neo bó thép d ng l c.ự ứ ự

Vùng neo - Ph n k t c u mà d ng l c đầ ế ấ ự ứ ự ược truy n t thi t b neo sang vùng c c b c a bê tôngề ừ ế ị ụ ộ ủ

và sau đó phân b r ng h n sang vùng chung c a k t c u.ố ộ ơ ủ ế ấ

Lúc kích - th i đi m căng bó thép d ng l c Ở ờ ể ự ứ ự

Lúc đ t t i ặ ả - Thu t ng liên quan đ n tr s c a các đ c tr ng c a bê tông lúc t i tr ng tác đ ng.ậ ữ ế ị ố ủ ặ ư ủ ả ọ ộ

T i tr ng này bao g m l c d ng l cvà t i tr ng thả ọ ồ ự ự ứ ự ả ọ ường xuyên, thường không bao g m ho t t i.ồ ạ ả

Lúc truy n ề - Ngay sau khi truy n l c d ng l cvào bê tông.ề ự ự ứ ự

Bó thép dính bám - Bó thép được dính bám v i bê tông ho c tr c ti p ho c thông qua ép v a.ớ ặ ự ế ặ ữ

L c n ra ự ở - L c kéo trong bê tông vùng neo kéo sau do truy n d ng l c gây ra.ự ở ề ự ứ ự

Bê tông đúc t i ch ạ ỗ - Bê tông được đ vào v trí cu i cùng c a nó trong k t c u khi còn đang d o ổ ị ố ủ ế ấ ẻ

Các neo đ t sát nhau ặ - Các thi t b neo đế ị ược đ nh nghĩa là đ t sát nhau n u c ly tim đ n tim c aị ặ ế ự ế ủ chúng không vượt quá 1,5 l n b r ng c a thi t b neo trên phầ ề ộ ủ ế ị ương được xem xét

H p long ợ - Vi c đ bê tông t i ch dùng đ liên k t hai ho c nhi u h n các b ph n đã đúc trệ ổ ạ ỗ ể ế ặ ề ơ ộ ậ ướ c

đó c a k t c u ủ ế ấ

K t c u liên h p ế ấ ợ - Các c u ki n bê tông ho c bê tông và thép liên k t v i nhau đ cùng ch u tácấ ệ ặ ế ớ ể ị

đ ng l c nh là m t kh i.ộ ự ư ộ ố

L p bê tông b o v ớ ả ệ - C ly t i thi u đự ố ể ược quy đ nh gi a b m t bê tông và b m t c a c t thép,ị ữ ề ặ ề ặ ủ ố tao thép, ng b c kéo sau, neo ho c các v t chôn khác.ố ọ ặ ậ

Bó tăng c ườ - Đi u ki n khi phòng ng a s phân rã c a bê tông ch u nén b ng cách t o các l c ng ề ệ ừ ự ủ ị ằ ạ ự ngang và/ho c l c bao quanh, ch ng h n nh có th dùng c t thép thích h p, các ng thép ho c ngặ ự ẳ ạ ư ể ố ợ ố ặ ố composit ho c các c u ki n tặ ấ ệ ương t ự

Neo bó - Neo cho bó tao thép kéo sau làm vi c trên c s ngăn ch n bê tông trong vùng neo c c bệ ơ ở ặ ụ ộ

nh các c t thép đ c bi t.ờ ố ặ ệ

T bi n ừ ế - Bi n d ng theo th i gian c a bê tông dế ạ ờ ủ ướ ả ọi t i tr ng thường xuyên

Ma sát cong - Ma sát do bó thép d ch t a vào ng b c khi b kéo do đ cong c a ng b c.ị ự ố ọ ị ộ ủ ố ọ

B n m t c u ả ặ ầ - B n bê tông đ c ch u và truy n t i tr ng bánh xe lên c u ki n đ bên dả ặ ị ề ả ọ ấ ệ ỡ ưới

Gi m nén tr ả ướ - Giai đo n mà đó các ng su t nén do d ng l c b tri t tiêu b i các ng su t c ạ ở ứ ấ ự ứ ự ị ệ ở ứ ấ kéo

C u ki n cao ấ ệ - Các c u ki n trong đó c ly t đi m l c c t b ng 0,0 đ n m t g i nh h n 2d,ấ ệ ự ừ ể ự ắ ằ ế ặ ố ỏ ơ

ho c các c u ki n trong đó t i tr ng gây ra l n h n 1/3 l c c t g i đ t g n h n 2d t m t g i (dặ ấ ệ ả ọ ớ ơ ự ắ ở ố ặ ầ ơ ừ ặ ố

= chi u cao c u ki n) ề ấ ệ

Yên đ i h ổ ướ ng ( chuy n h ụ ể ướ ng) - C c bê tông làm nhô ra thêm sụ ở ườn, b n cánh ho c ch ti pả ặ ỗ ế giáp sườn - b n cánh dùng đ kh ng ch v hình h c ho c đ đ i hả ể ố ế ề ọ ặ ể ổ ướng bó thép đ t ngoài.ặ

Chi u dài tri n khai ề ể - C ly c n thi t đ phát tri n cự ầ ế ể ể ường đ các thanh c t thép ho c tao thép dộ ố ặ ự

ng l c

C ly mép ự - C ly t i thi u gi a tim c t thép ho c v t chôn khác và mép bê tông.ự ố ể ữ ố ặ ậ

Chi u cao h u hi u ề ữ ệ - Chi u cao c u ki n h u hi u trong m t c t ch u u n ho c c t; ký hi u nhề ấ ệ ữ ệ ặ ắ ị ố ặ ắ ệ ư

d và dv

D ng l c h u hi u ự ứ ự ữ ệ - ng su t ho c l c còn l i trong c t thép d ng l c sau khi toàn b m tỨ ấ ặ ự ạ ố ự ứ ự ộ ấ mát đã x y ra.ả

Chi u dài chôn ề - Chi u dài c t thép ho c neo đề ố ặ ược đ t vặ ượt quá m t c t t i h n mà trên đó vi cặ ắ ớ ạ ệ truy n l c gi a bê tông và c t thép có th x y ra.ề ự ữ ố ể ả

Bó thép ngoài - Bó thép kéo sau được đ t bên ngoài bê tông, thặ ường n m trong lòng d m h p.ằ ầ ộ

Vùng chung - Vùng li n k v i neo kéo sau trong đó l c d ng l c truy n ch y u theo s phânề ề ớ ự ự ứ ự ề ủ ế ự

b ng su t tuy n tính trên m t c t ngang c a c u ki n.ố ứ ấ ế ặ ắ ủ ấ ệ

Neo trung gian - Neo không được đ t b m t cu i c a c u ki n ho c phân đo n cho các bó thépặ ở ề ặ ố ủ ấ ệ ặ ạ không kéo dài qua su t chi u dài c u ki n ho c phân đo n; thố ề ấ ệ ặ ạ ường dướ ại d ng các neo b chôn, v u,ị ấ

sườn ho c h đ t.ặ ố ặ

Bó thép trong - Bó thép kéo sau được đ t bên trong bê tông.ặ

C t thép đ ng h ố ẳ ướ - B trí c t thép trong đó các thanh tr c giao v i nhau và t l c t thép hai ng ố ố ự ớ ỷ ệ ố ở

hướng b ng nhau.ằ

L c kích ự - L c tác đ ng b i thi t b sinh ra l c căng trong bó thép.ự ộ ở ế ị ự

G i lao ố - G i t m có đ c tính ma sát th p dùng trong thi công c u b ng phố ạ ặ ấ ầ ằ ương pháp đúc đ y.ẩ

Mũi d n ẫ - K t c u thép t m th i đế ấ ạ ờ ược n i phía trố ở ước c u đúc đ y đ gi m ng l c k t c uầ ẩ ể ả ứ ự ế ấ

nh p trong khi lao.ị

Bê tông t tr ng th p ỷ ọ ấ - Bê tông ch a c p ph i nh và có t tr ng khi khô không vứ ấ ố ẹ ỷ ọ ượt quá 1925 Kg/m3 nh đư ược xác đ nh b i ASTM C-567 ị ở

Vùng c c b ụ ộ - Ph n th tích bê tông bao quanh và ngay trầ ể ở ước đ u thi t b neo đ ch u ng su tầ ế ị ể ị ứ ấ nén cao

Thép ít dão , Thép t chùng th p ự ấ - Lo i tao thép d ng l c kéo mà m t mát d qngs su t do thépạ ự ứ ự ấ ự ấ

t chùng đự ược gi m đáng k do x lý kéo nhi t đ cao ngay trong lúc ch t o tao thép ả ể ử ở ệ ộ ế ạ

Bê tông t tr ng th ỷ ọ ườ - Bê tông có t tr ng gi a 2150 và 2500 kg/m ng ỷ ọ ở ữ 3

Tao thép không dính bám m t ph n ộ ầ - T o thép d ng l c có m t ph n chi u dài đạ ự ứ ự ộ ầ ề ược dính bám

và có ch khác đỗ ượ ốc c ý cho không dính bám b ng cách dùng các bi n pháp c h c ho c hoá h c.ằ ệ ơ ọ ặ ọ Còn được g i là tao thép đọ ược che ch n ho c b c ngoài.ắ ặ ọ

Bê tông d ng l c m t ph n ự ứ ự ộ ầ - Bê tông v i s k t h p c a c các tao thép d ng l c và cácớ ự ế ợ ủ ả ự ứ ự thanh thép thường

Kéo sau - M t phộ ương pháp t o d ng l c- trong đó các tao thép đạ ự ứ ự ược căng kéo sau khi bê tông đ tạ

cường đ quy đ nh.ộ ị

ng b c kéo sau

Ố ọ - V t t o hình l ng đ lu n và ch a các bó thép ho c các thanh kéo sau trong bêậ ạ ố ể ồ ứ ặ tông đã c ng Thứ ường dùng các lo i sau :ạ

ng b c c ng

Ố ọ ứ - ng không n i, đ c ng đ gi i h n đ võng không vỐ ố ủ ứ ể ớ ạ ộ ượt quá 25 mm trên chi uề dài 6.000 mm đượ ự ởc t a hai đ u.ầ

ng b c n a c ng

Ố ọ ử ứ - ng thép ho c ch t d o g n sóng đ c ng đ đỐ ặ ấ ẻ ợ ủ ứ ể ược coi là không cu n độ ượ c thành cu n v n chuy n thông thộ ậ ể ường mà không h h ng.ư ỏ

ng b c m m

Ố ọ ề - ng đỐ ược n i m m có th cu n thành đố ề ể ộ ường kính 1200 mm mà không h h ng.ư ỏ

C u ki n đúc s n ấ ệ ẵ - C u ki n bê tông đấ ệ ược đúc n i không ph i là v trí cu i cùng c a nó.ở ơ ả ị ố ủ

Bê tông d ng l c ự ứ ự - C u ki n bê tông đó các ng su t và bi n d ng đấ ệ ở ứ ấ ế ạ ượ ạc t o ra b ng tác đ ngằ ộ

c a l c d ng l c.ủ ự ự ứ ự

Kéo căng tr ướ - M t ph c ộ ương pháp d ng l ctrong đó các tao thép đự ứ ự ược căng kéo trước khi đổ

bê tông

Bê tông c t thép - ố Bê tông k t c u có ch a lế ấ ứ ượng thép không ít h n lơ ượng t i thi u quy đ nh đâyố ể ị ở bao g m các tao thép kéo trồ ước ho c c t thép không d ng l c.ặ ố ự ứ ự

C t thép ố - Thanh c t thép và/ho c thép d ng l c.ố ặ ự ứ ự

T chùng ự - S gi m ng su t theo th i gian trong các bó thép d ng l c.ự ả ứ ấ ờ ự ứ ự

Bê tông cát t tr ng th p ỷ ọ ấ - M t lo i bê tông t tr ng th p ch a c p ph i thô t tr ng th p và cátộ ạ ỷ ọ ấ ứ ấ ố ỷ ọ ấ

t nhiên h t m n.ự ạ ị

C u ki n phân đo n ấ ệ ạ - C u ki n đấ ệ ược làm b ng các b ph n đ n l ho c đúc s n ho c đúc t iằ ộ ậ ơ ẻ ặ ẵ ặ ạ

ch và có các cáp d ng l cđỗ ự ứ ự ược kéo sau cùng v i nhau đ làm vi c nh m t c u ki n li n kh iớ ể ệ ư ộ ấ ệ ề ố

dướ ả ọi t i tr ng

B n ả - C u ki n có chi u r ng ít nh t b ng b n l n chi u cao h u hi u c a nó.ấ ệ ề ộ ấ ằ ố ầ ề ữ ệ ủ

Thi t b neo đ c bi t ế ị ặ ệ - Thi t b neo mà tính đ y đ c a chúng ph i đế ị ầ ủ ủ ả ược ch ng minh qua thứ ử nghi m ch p nh n đã đệ ấ ậ ược tiêu chu n hoá H u h t các neo đa di n và t t c các neo dính bám làẩ ầ ế ệ ấ ả các thi t b neo đ c bi t.ế ị ặ ệ

C ườ ng đ quy đ nh c a bê tông ộ ị ủ - Cường đ nén danh đ nh c a bê tông độ ị ủ ược quy đ nh cho côngị trình và được gi thi t cho thi t k và phân tích k t c u m i.ả ế ế ế ế ấ ớ

Thép xo n ắ - Thanh ho c s i đặ ợ ược cu n liên t c thành hình tr xo n c.ố ụ ụ ắ ố

C ườ ng đ kéo ch ộ ẻ - Cường đ kéo c a bê tông độ ủ ược xác đ nh b ng thí nghi m tách (ch ) phù h pị ằ ệ ẻ ợ

v i AASHTO T198 (ASTM C 496).ớ

Ph m vi (biên đ ) ng su t ạ ộ ứ ấ - Chênh l ch đ i s gi a ng su t Max và Min do t i tr ng nh tệ ạ ố ữ ứ ấ ả ọ ấ

th i.ờ

Bê tông kh i l n ố ớ - B t kỳ kh i bê tông l n nào đó các v t li u ho c phấ ố ớ ở ậ ệ ặ ương pháp đ c bi t c nặ ệ ầ

được áp d ng đ đ i phó v i s phát nhi t c a hydrát hoá và s thay đ i th tích kèm theo đ gi mụ ể ố ớ ự ệ ủ ự ổ ể ể ả thi u n t ể ứ

Mô hình ch ng - và - gi ng, Mô hình giàn o ố ằ ả - Mô hình được dùng ch y u các vùng l c t pủ ế ở ự ậ trung và thay đ i đ t ng t v hình h c đ xác đ nh các t l bê tông và kh i lổ ộ ộ ề ọ ể ị ỷ ệ ố ượng c t thép và cácố phân b đố ược d a trên gi thi t là có các thanh ch ng ch u nén trong bê tông, các gi ng ch u kéoự ả ế ố ị ằ ị trong c t thép và v trí hình h c c a các nút các đi m giao c t c a chúng ố ị ọ ủ ở ể ắ ủ

Gradien nhi t ệ - Thay đ i nhi t đ c a bê tông trên m t c t ngang.ổ ệ ộ ủ ặ ắ

C u ki n thép d ng l c ấ ệ ự ứ ự - C u ki n thép cấ ệ ường đ cao độ ược dùng đ t o d ng l c cho bêể ạ ự ứ ự tông

Truy n ề - Thao tác truy n l c trong thi t b neo kéo trề ự ế ị ước lên bê tông

Chi u dài truy n ề ề - Chi u dài trên đó ng l c trề ứ ự ước được truy n qua bê tông b ng dính bám và maề ằ sát trong m t c u ki n kéo trộ ấ ệ ước

Hình 5.8.3.4.2-1 - Các giá tr c a ị ủ θ và β đ i v i các m t c t có c t thép ngang ố ớ ặ ắ ố