chương 2 cầu bản cầu dầm giản đơn BTCT thường lắp ghép

S 1
THIẾT KẾ CẦU BÊ TÔNG CỐT THÉP
TS. Hồ Xuân Nam
Bộ môn Cầu Hầm, Đại học Giao thông Vận tải
S 2
CH NG II: ƯƠ
CH NG II: ƯƠ
cÇu b¶n vµ cÇu dÇm gi¶n ®¬n
cÇu b¶n vµ cÇu dÇm gi¶n ®¬n
BTCT th êng l¾p ghÐpƯ
BTCT th êng l¾p ghÐpƯ
1. CÇu b¶n l¾p ghÐp
2. CÇu dÇm cã s ên trªn ® êng s¾tư ư
3. CÇu dÇm cã s ên trªn ® êng «t«ư ư
4. Mèi nèi
5. Nguyªn t¾c bè trÝ cèt thÐp
6. VÝ dô cÊu t¹o
Cầu bê tông cốt thép – Chương II
S 3
-
Mỗi tấm bản có thể tự ổn định chống lật và chịu xoắn do tải trọng lệch tâm
-
Có thể không cần liên kết liền khối các tấm bản với nhau trừ khi cầu nằm trên đ ờng cong
Cầu bản lắp ghép trên đ ờng sắt
1 Cầu bản lắp ghép
1 Cầu bản lắp ghép
2
2
3
3
4

4
5
5
6
6
S 4
-
Chiều dài nhịp: 3-4-5-6m
-
Khổ cầu: 6-7-8-9-12m
-
Chiều cao nền đ ờng đầu
mố: 2ữ5m
-
Cấu tạo mố nhẹ, bản quá độ
và thanh chống giống cầu bản
đổ tại chỗ
Cầu bản lắp ghép trên đ ờng ôtô
1 Cầu bản lắp ghép
1 Cầu bản lắp ghép
2
2
3
3
4
4
5
5
6
6

Bản bê tông lắp ghép
-
Mặt cắt bản th ờng có dạng chữ nhật có khoét lõm 2 bên để cấu tạo
mối nối ngang dạng chốt
-
Chiều rộng mỗi khối bản 1ữ1,5m tuỳ thiết bị cẩu lắp, vận chuyển. Số
l ợng bản phụ thuộc vào khổ cầu
S 5
-
Dùng phổ biến nhất, chiều dài nhịp
5ữ20m
-
Mỗi dầm có các nửa dầm ngang, mối nối
thi công tại công tr ờng
-
Bản của 2 dầm th ờng không nối với
nhau mà dùng tấm thép T đậy lên khe hở
dọc cầu giữa 2 bản
Cầu dầm có s ờn lắp ghép trên đ ờng
sắt
1
1
2 Cầu dầm có s ờn trên đ ờng sắt
2 Cầu dầm có s ờn trên đ ờng sắt
3
3
4
4
5
5

6
6
Mặt cắt chữ T
-
Chống xoắn tốt
-
Mỗi khối tự ổn định khi chế tạo, vận chuyển và lao lắp
-
Tốn vật liệu hơn, kích th ớc mố trụ lớn hơn so với dầm
mặt cắt chữ T
-
Thi công ván khuôn phức tạp hơn
-
ít đ ợc áp dụng ở Việt nam
Mặt cắt chữ , hình hộp
-
Chiều dài nhịp L = 6ữ15m
-
Chiều cao dầm H = (1/6ữ1/9).L
S 6
-
Có thể có hoặc không nối bản mặt cầu
-
Độ cứng ngang lớn hơn so với loại không có dầm ngang
-
Đ ợc dùng phổ cập nhất
Cầu dầm có s ờn lắp ghép trên đ ờng
ôtô
1
1

2
2
3 Cầu dầm có s ờn trên đ ờng ôtô
3 Cầu dầm có s ờn trên đ ờng ôtô
4
4
5
5
6
6
Mặt cắt chữ T có dầm ngang
-
Chiều dài nhịp L = 7,5ữ24m
-
Chiều cao dầm H = (1/7ữ1/20).L
S 7
-
Ván khuôn đơn giản và tháo lắp dễ dàng hơn
-
ở đầu cánh T để bản thép hoặc cốt thép chờ để nối bản
mặt cầu ngoài công tr ờng
-
Độ cứng ngang kém hơn, cầu rung
Cầu dầm có s ờn lắp ghép trên đờng
ôtô
1
1
2
2
3 Cầu dầm có s ờn trên đ ờng ôtô

3 Cầu dầm có s ờn trên đ ờng ôtô
4
4
5
5
6
6
Mặt cắt chữ T không dầm ngang
S 8
Cầu dầm có s ờn lắp ghép trên đ ờng
ôtô
-
Ưu nh ợc điểm giống nh đối với cầu ĐS
Mặt cắt chữ , hình hộp
Mặt cắt chữ I, bản BT lắp ghép hoặc đổ tại chỗ
1
1
2
2
3 Cầu dầm có s ờn trên đờng ôtô
3 Cầu dầm có s ờn trên đờng ôtô
4
4
5
5
6
6
-
Cốt đai có thể đợc làm nhô cao để làm neo liên kết
với phần bản đúc tại chỗ

-
Kích th ớc, trọng l ợng mỗi khối lắp ghép không
lớn nên có thể dùng cần cẩu thông th ờng để lắp
đặt
-
Có thể làm mối nối bằng cốt thép chờ, bản thép chờ
hàn, dùng cốt thép DƯL hoặc bu lông c ờng độ cao
-
Có thể dùng các dầm I làm đà giáo đỡ ván khuôn đổ
bê tông bản mặt cầu
S 9
-
Không cần hàn nối ở công tr ờng mà
chỉ đổ vữa xi măng chèn khe nối
-
Độ cứng ngang cầu không lớn th
ờng dùng cho cầu ôtô
Các loại Mối nối dầm
1
1
2
2
3
3
4 Mối nối
4 Mối nối
5
5
6
6

Mối nối chỉ chịu lực cắt
-
Mối nối có cốt thép chờ hàn rồi đổ bê tông bịt khe nối
Mối nối chịu lực cắt và mô men
-
Mối nối có bản thép chờ hàn, sau đó trát vữa để bảo vệ chống rỉ cho các chi tiết thép
S 10
-
Đơn giản, dễ thi công
-
Chỉ truyền đ ợc lực cắt phân bố ngang tải trọng
kém hơn tốn vật liệu hơn, độ cứng ngang giảm
-
Biến dạng xoay ở khe nối có thể làm xuất hiện vết
nứt dọc theo khe nối trên bề mặt bê tông nhựa
Mối nối ở phần bản
1
1
2
2
3
3
4 Mối nối
4 Mối nối
5
5
6
6
Mối nối chốt
-

Đặt cốt thép chờ hoặc bản thép chờ
-
Chiều dày bản phải lớn hơn để đặt cốt thép và chịu
uốn
-
Tốn thời gian hơn để hàn thép và đổ bê tông khe nối
Mối nối cứng
S 11
-
Sau khi hàn phải đánh sạch rỉ, sơn bảo vệ các chi tiết
thép rồi trát vữa xi măng che kín
-
Thi công nhanh, có thể kiểm tra chất l ợng mối nối
-
Xe có thể qua đ ợc ngay sau khi hàn xong bản thép
Mối nối ở dầm ngang
Mối nối có bản thép chờ hàn
-
Chắc chắn, đảm bảo tính liền khối của cả kết cấu nhịp
-
Thời gian thi công kéo dài do phải hàn nối cốt thép và đổ bê tông mối nối tại công tr ờng
Mối nối có cốt thép chờ hàn
-
Phải để chừa các lỗ ở s ờn dầm để luồn cốt thép theo h ớng ngang cầu
-
Kéo dài thời gian thi công do phải lắp đặt cốt thép và ván khuôn đổ bê tông dầm ngang
Mối nối bằng dầm ngang đổ tại công tr
ờng
1
1

2
2
3
3
4 Mối nối
4 Mối nối
5
5
6
6
Mối nối có CTDƯL ngang
-
Đ ợc kéo căng sau trong các ống đặt sẵn trong s ờn
dầm ngang hoặc trong bản mặt cầu
-
Th ờng sử dụng CT thanh CĐC hoặc bó xoắn 7 sợi
S 12
Nguyên tắc bố trí cốt thép
1
1
2
2
3
3
4
4
5 Nguyên tắc bố trí cốt thép
5 Nguyên tắc bố trí cốt thép
6
6

-
Bao gồm CT chủ, CT đai, CT nghiêng, CT bản mặt cầu, CT dọc phụ, CT chịu lực cục bộ,
cốt thép viền theo biên dầm,
S 13
-
Dính bám giữa BT và CT tốt hơn
-
S ờn dầm phải làm to ra để đủ chỗ đặt CT tốn vật liệu và
tăng tĩnh tải
-
Tốn thời gian đặt CT vào ván khuôn
bố trí cốt thép chủ
1
1
2
2
3
3
4
4
5 Nguyên tắc bố trí cốt thép
5 Nguyên tắc bố trí cốt thép
6
6
Đặt rời rạc từng thanh
-
Tiết kiệm chỗ đặt CT, s ờn dầm nhỏ hơn
-
Khó uốn CT chủ để tạo thành CT nghiêng
Đặt theo từng nhóm 2-3-4 thanh

-
Tạo thành khung CT vững chắc, lắp dựng vào VK dễ dàng
-
S ờn dầm nhỏ tiết kiệm vật liệu và giảm trọng l ợng cẩu lắp
mỗi phiến dầm
-
Khi có nhiều tầng cốt thép tạo ra sự ngăn cách lớp BT bên trong
với BT bên ngoài tạo ra 1 tầng CT gián đoạn dễ xuất hiện
các vết nứt nhỏ
Hàn các CT chủ chịu kéo và nén thành khung CT hàn
S 14
-
Cùng với CT chủ và CT dọc phụ tạo thành khung CT không gian
đủ cứng
-
Cùng chịu lực cắt với bê tông và CT nghiêng (nếu có)
-
Bố trí dày ở những nơi có lực cắt lớn (đầu dầm, trên gối trung
gian, nơi có lực tập trung, ) và tuân theo qui định của qui trình
bố trí cốt thép đai và cốt thép nghiêng
Cốt thép đai
-
Bố trí khi cốt đai không đủ chịu lực cắt
-
Đ ợc uốn lên từ các CT chủ chịu kéo căn
cứ vào đ ờng bao mômen và lực cắt hoặc
đặt rời từng thanh đ ợc buộc hoặc hàn
vào CT chủ
-
Góc nghiêng th ờng là 45 hoặc nhỏ hơn

-
Bán kính uốn cong phảI tuân theo qui định
của qui trình để tránh ứng suất ép cục bộ
lớn lên bê tông tại chỗ uốn
Cốt thép nghiêng
1
1
2
2
3
3
4
4
5 Nguyên tắc bố trí cốt thép
5 Nguyên tắc bố trí cốt thép
6
6
S 15
-
Th ờng đặt thành các lới nằm ngang theo sơ đồ bản hẫng
hoặc bản kê trên 2, 4 cạnh
-
Với bản hẫng th ờng chỉ đặt CT ở gần mép trên
-
Với bản kê trên 2, 4 cạnh theo mỗi ph ơng chịu lực chia làm 3
dải: 2 dải biên và 1 dải giữa lấy theo tính toán
bố trí các cốt thép khác
Cốt thép bản mặt cầu
-
Để giảm độ rộng vết nứt do co ngót và phân bố chúng đều dọc

dầm
-
Đặt trên toàn chiều cao khu vực chịu kéo của dầm đến sát bản
cánh chịu nén, những nơi có ứng suất cục bộ và ứng suất kéo do
tải trọng tập trung,
Cốt thép dọc phụ
-
Ngăn ngừa nứt do biến dạng nở ngang của bê tông khi bị nén mạnh theo 1 ph ơng
-
Th ờng đặt thành các lớp lới CT cục bộ hoặc CT dạng lò xo
Cốt thép chịu ứng suất cục bộ
1
1
2
2
3
3
4
4
5 Nguyên tắc bố trí cốt thép
5 Nguyên tắc bố trí cốt thép
6
6
S 16
VÝ dô cÊu t¹o dÇm 21m
1
1
2
2
3

3
4
4
5
5
6 VÝ dô cÊu t¹o
6 VÝ dô cÊu t¹o