NGUYEN VIET TRUNG - TS. HOANG HA CAU BE TONG COT THEP (Tap NHA XUAT BAN GIAO THONG VAN TAL HÀ NỘI- 2001 LỜI NÓI ĐẦU Giáo trình Cầu Đề tông cốt thép tái bản lẫn thứ 4 có bổ sung va sửa chữa nhiều va duge bien soan theo để cương môn học Câu BTCT dành cho chuyên ngành đào tao ky su Câu Hằm. Tập ï có nội dung tương ting vdi hoe phan I gồm 60 tiết giằng liên quan đến các hết cẩu nhịp hệ đầm giản đơn. Tập IT có nội đụng tương ứng uới học phân IT gdm 4ð tiết giảng liên quan đến các hết cấu nhịp hệ phc tạp.
Các hiển Huác uễ tính toán trong Giáo trình này uấn được uiết theo Quy trình 1979 của Bộ Giao thông Vận tất. Các nội dụng có liên quan của Tiêu chuẩn thiết kế cu 28 TƠN 72-01 được đưa uào các Phụ lục C3-C4-C5. Phan công biên soạn giữa các tắc già nhu sau: PGS. TS, Nguyễn Viết Trung chủ biên va viét ede chương mở đâu, chương 2, 9,4, 5, 6.
vd ede Phự lục C8-C4-C8. 6, Hoàng Hà uiết chuong I nà phụ lục khác. Các tác giả mong nhận được sự phê bình góp ý của độc giả để hoàn thiện giáo trình này trong lẫn xuất bản sau CÁC TÁC GIÁ CRT-3 CHUONG MO DAU KHAI NIEM CHUNG VE CAU BE TONG COT THEP I. PHAN LOẠI CẦU BTCT, CÁC ĐẶC ĐIỂM VÀ PHẠM VI ÁP DỤNG.
Phân loại Các cẩu BTCT có thể được phân loại theo những tiêu chuẩn căn cứ khác nhau. Sau đây là một số phân loại thông dụng: 4) Phân loại theo vi trí cầu: "Tuy theo loại chướng ngại cẫn phải vượt qua mà có thể gợi là: ~ Cầu qua sông, suổi, = Chu vượt đường, Câu cạn, - Câu có trụ cao để vượt qua thùng lũng, hêm núi. b) Phân loại theo tôi trọng qua cầu: - Cầu đường ô tô, - Cầu đường sắt, - Cầu thành phố, - CÂU đi bộ, - Cầu đi chung đường sất, Đường ôtô, ~ Cầu máng dẫn nước, - Cầu đành cho đường ổng đẫn nước, hay dẫn dầu, dẫn khí đốt. ©) Phân loại theo cao độ tương đổi của một xe chạy: ~ Câu chạy trên, + Cầu chạy dưới, - Cầu chạy giữa.
car-s 4) Phân loại theo sơ đỗ tĩnh học trong giai đoạn khai thác của hốt cấu chịu lực chính: ~ Câu dầm: đẫm giản đơn, dấm liên tục, đấm hãng (hình 1). “Mình 1: Các sơ đổ tĩnh hoe dim giản đơn, dâm liên tục, dâm hằng có dâm đeo và biểu đổ MỸ tương tng Áo tĩnh tải - ấu khung: khung T có dim deo, khung T có chốt, khung T liên tục nhiều nhịp, khung chân xiên khung kiểu cống v. Phân loại theo hình dạng mặt cất ngang của hết cấu chịu lực chính: - Kết cấu nhịp bai - Kết cấu nhịp có sườn, - Rết cấu nhịp mặt cắt hình hop. 4) Phân loai theo phương pháp thi cong kết cấu nhập: - Với các nhịp nhô và trung bình (L.
< 2õm với cầu 1 nhịp và Leầu < 100m. với cầu nhiều nhịp). ) + Cầu đúc tại chỗ. CBT-6 + Cầu lấp ghép toàn nhịp.
+ Cầu nữa lắp ghép (phần sườn dẫm lắp ghép, phần bản đúc tại chỗ). 4, i Tý I Tình 2: Một số sơ đổ cầu khung. 4) Câu khung liên tụ, b) Khang T: đấm deo; e,d,¢,8) Mot s6 đạng mật cắt ngang nhịp Hình 3: Một số sơ đỗ cầu vòm. Phin xe chgy — 4.Dăncứng 8) Thanh treo xiên - — bÒ Cấu vòm chạy giữa ©) Vòm cứng - đâm mềm .4) Vòm mềm - dân cứng .) Cầu vòm chạy đưới có thành treo xiên.
C8T +1 "Hình 4: Một số sơ đồ cầu dây sien - dim cứng 1. Đầm ngang củ khung cọ thấp để gi đấm cứng, ~ Với cầu BTCT có nhịp lớn: + Cầu đúc tại chỗ trên đà giá cố định o + Cầu đúc tại chỗ với đà giáo di động. + Cấu thị công theo phương pháp hãng + Cầu thi công theo phương pháp đẩy. + Cầu thi công theo phương pháp đặc biệt (quay hoặc chở nổi).
Các đặc điểm chung của cầu BTCT 4) Vật 0g Khi xây dựng cầu BTCT thường dùng các vật liệu địa phương: cát, đá, xỉ măng là chủ yếu, phân cốt thép chỉ chiếm tỷ lệ nhỗ so với trọng lượng toàn kết. cấu và thường với loại thép tròn với giã rễ hơn loại thép dùng làm cầu thép, 8) Độ bên, độ cứng: Kết cấu nhịp câu BTCT có độ cứng rất lớn, có độ bên đấp ứng mọi yêu câu khai thác an toàn, thuận tiện. Tudi tho edu BTCT cao. ỷ CBT-8 e) Hình dáng, hệ thống: Kết cấu nhịp cầu BTCT có hình dáng hợp lý về mặt cơ học, thoả mãn các yêu cầu về thuận tiện khai thác, vẽ đẹp kiến trúc, ví dụ cầu cong trên mặt bằng, câu rẽ nhánh (cầu chữ Y) v.
4) Tính liên khôi: Két cấu nhịp đúc bê tông tại chỗ cũng như kết cấu nhịp lấp ghép hiện đại đều đầm bão được tính liền khối vững chấc, +) Trọng lượng bản thân: Do có trọng lượng bản thân lớn nên kết cấu nhịp cầu BTƠT không vượt qua được những chiều đài nhịp kỹ lạc như cầu thép. Nhịp cầu vòm BTCT dài nhất thế giới có L= 860m, trong khi đó nhịp cầu treo thép dài nhất có 1. "Tuy nhiên chính do nặng nể mà cẩu BTCT ít bị ảnh hưởng xung kích của hoạt tải qua cầu hơn so với cầu thép, tiếng én khi xe qua cầu cũng nhỗ hơa, đao động, ít hơn. Do đó nhiều cầu trong thành phố được làm bằng BTƠT.
1) Chi phi duy tụ bảo đưỡng: Nối chung chỉ phí này rất thấp, hầu như không đáng kể so với chỉ phí duy tụ cầu thép, a) Vel nit: ‘Noi chung khó tránh khỏi những vết nứt nhỏ trong cầu BTCT dù là BTCT. du ting lực. Các vết nứt nhỏ hơn 0,8mm ở vùng khí hậu không ăn môn được coi là chưa ảnh hưởng xấu đến tuổi thọ kết cấu. Để thiên về an toàn, gui nh thiết kế Việt Nam hạn chế độ rộng vết nút không quá 0,2mm trong kết u BTCT thường.
Khi thiết kế cũng như khi thi công cần phải tìm mọi biện. pháp công nghệ biện dai và hợp lý để giảm nguy eơ xuất hiện và mổ rộng vết nứt, Trong các kết cấu BTCT dự ứng lực không được phép xuất hiện vất nứt. Phạm vị áp dụng của kết cấu nhị tông cốt thép “rong các câu BTCT trên đường sắt thường chỉ áp dụng loại dầm giản đơn có nhịp đài L = 4 - 38m, Nếu muốn vượt nhịp đài hơn nên dùng dầm thép. Trên tuyến đường sắt Hà Nội - TP Hồ Chí Minh còn một số cầu vòm cũ BTCT.
xây dựng từ những năm 1980. Noi chung edu & trong phạm vĩ ga, phạm vĩ khu dân cụ, thành phố, cầu trên đoạn tuyến đường sắt cong nên dùng kết cấu nhịp BTCT. "Trong các câu BTCT trên đường ô tô, thường dùng nhiều dâm giản đơn ở các nhịp 6 - 3ãm, đặc biệt 42m. Nếu nhịp lớn hơn thường dùng các sơ đỗ kết cấu nhịp siêu tĩnh như dẳm liên tục, dẳm hãng, cầu khung BTCT dự ứng lực, cầu vòm, cer-9 Nối chung thường chọn các loại kết cấu như sau: ~ Dạng câu bản gin đơn BTCT thường: „ Các nhịp từ 8 - ôm đối với cầu 6 tô, Các nhịp từ 2 - ðm đổi với cầu đường sất.
~ Dạng cầu đường giản đơn bằng BTCT thường: - Các nhịp từ 7 - Đám đối với cấu ô tô, Các nhịp từ 4 - 16m đối với cầu đường sắt. - Dạng cầu giản đơn BTƠT dự ứng lực: „ Các nhịp từ 12 đến 42m đổi với cầu ô tô, - Các nhịp từ 12 đến 30m đối với cẩu đường sắt. Dang edu dim lién tục hoặc cầu khung BTCT dự ứng lực: „ Cie nhip tit 38m đến 200m của cầu ô tô, khi áp đụng cho cầu đường sắt. - Dạng cầu vòm BTCT thường: trước kia có dùng cho cầu nhịp 15 đến 30m, có thể dùng đến nhịp 300m cho cầu đườngô tô, Ngày nay ft khi xây dựng edu vòm vì khó công nghiệp hoá công tác th công va chi ap dụng khi có yêu cầu đặc biệt về kiến trúc, + Dang cầu treo dây xiên: Dâm cứng BTCT có tưu điểm hình dáng đẹp, vượt được nhịp, dài, có thể đến 200m hoặc hơn nữa, thường được xây dung theo những yêu cầu đặc biệt.
Dạng cầu dàn BTCT dự ứng lực đã thường được xây dựng trên đường sắt Liên Xô cũ, nhưng không phổ biến ở các nước khác cũng. như ở Việt Nam vì cấu tạo phúc tạp, khó thỉ công và không ưu việt hon cầu. VẬT LIỆU LÀM CẦU BÊ TÔNG CỐT THÉP. Các vặt liệu chủ yếu để làm BTCT là bê tông, cốt thép thường, cốt thép.
cường độ cao và một số loại thép hình, thép bản. Trong các môn học "Vật liệu xây dựng" và "Kết cấu BTCT" đã giới thiệu các đạc trưng cơ lý của các vật liệu này, Ở đây chỉ nhắc lại những điều cơ bản nhất liên quan đến kết cấu cầu. Bê tông Trong quy trình 1979, các mắc bê tông theo cường độ chịu nén được dùng chơ kết cấu cầu là: 200, 250, 400, 500. Tuy nhiên trong thực tế đã dùng cả những mác khác.
Ví dụ đầm dự ứng lực của cầu Thăng Long trên phẩn dành cho xe thô sơ đã có mác bê tông 450. Đối với mỗi mác bê tông nói trên, quy trình 1979 quy định cụ thể các trị số CHT- I0 cường độ tính toán chịu nén dung tam Rn, chịu nền khi uốn Ru, chịu cất trượt Re, mô đun đàn hồi v. sm phu lục). Những trị số này đã được sao chép lại từ quy trình 1967 của Tiên Xô ch, vi vậy có thể chưa hoàn toàn phù.
hợp diéu kiện sản xuất hiện nay ở nước ta. 'Từ năm 1985 ở Liên Xô cũ đã bỏ khái niệm về mác bê tông theo cường độ chịu nền và đưa ra khái niệm về cấp bê tông theo cường độ chịu nén mà trị số của nó chính là trị số cường độ ứng với xác suất 0,96 (tương ứng với trị số cường độ tiêu chuẩn của bê tông mà Quy trình 1979 đưa ra), Cần lưu ý trị số. của máe bê tông mà Quy trình 1979 đưa ra là trị số tương ứng với xác suất 0,8 Khi nền thử mẫu bê tông, “Các mắc bê tông cấp 260 - 300 thường dùng cho các kết cấu lắp ghép bằng BTCT thường. Bê tông mác 400- 500 được dùng cho kết cấu BTCT dự ứng lực Đổi với một số câu ở nước ta được thiết kế theo tiêu chuẩn thiết kế của "nước ngoài và có tham khảo quy trình 1979, chúng ta phât nhận biết sự kÌ nhau về khái niệm cường độ đặc trưng của bê tông và mác bê tông, sự khác nhau về định mẫu thử khối vuông hay hình trụ tròn, về kích thước v.