chương 3 cầu bản cầu dầm giản đơn bê tông dự ứng lực

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 III:
CH NG III:
cầu bản và cầu dầm giản đơn
cầu bản và cầu dầm giản đơn
Bê tông dự ứng lực
Bê tông dự ứng lực
1. Khái niệm chung
2. Hệ thống vật t , thiết bị tạo DƯL
3. Các sơ đồ bố trí CTDƯL trong dầm giản đơn
4. Cầu bản BTDƯL
5. Ví dụ cấu tạo dầm BTDƯL kéo tr ớc
6. Ví dụ cấu tạo dầm BTDƯL kéo sau
7. Khái niệm về DƯL ngang
8. Khái niệm về DƯL ngoài
Cu bờ tụng ct thộp Chng III
S 3
Các ph ơng pháp tạo d L trong dầm giản đơn
Các ph ơng pháp tạo d L trong dầm giản đơn
1 Khái niệm chung
1 Khái niệm chung
2
2
3
3
4
4

5
5
6
6
7
7
8
8
Tạo ra ứng suất kéo trong cốt thép CĐC rồi lợi dụng tính dính bám của cốt thép với bê tông hoặc
dùng mấu neo để truyền ứng lực kéo trong cốt thép vào bê tông tạo lực nén tr ớc trong bê tông
Nguyên tắc chung
Kéo căng trên bệ (kéo tr ớc)
Kéo căng trên BT (kéo sau)
S 4
ph ơng pháp kéo căng tr ớc khi đổ bê tông
ph ơng pháp kéo căng tr ớc khi đổ bê tông
1 Khái niệm chung
1 Khái niệm chung
2
2
3
3
4
4
5
5
6
6
7
7

8
8
Ưu điểm
Nh ợc điểm
-
Hạn chế về kích th ớc và trọng l ợng dầm
-
Đòi hỏi nhiều thiết bị thi công
-
Chỉ căng kéo đ ợc theo sơ đồ thẳng hoặc gấp khúc
-
Dính bám tốt giữa BT và CT
-
Kích th ớc tiết diện có thể nhỏ hơn do không cần đặt ống chứa CTDƯL
Phạm vi áp dụng
-
Thích hợp với điều kiện SX trong nhà máy đảm bảo chất l ợng cao
-
Phù hợp với kết cấu bản hoặc dầm giản đơn
S 5
-
Không cần bệ căng cố định và các neo tạm thời
-
Có thể căng CTDƯL theo sơ đồ thẳng hoặc cong
-
Có thể áp dụng cho KC đổ tại chỗ
-
Kích th ớc, trọng l ợng khối lắp ghép không bị hạn chế do điều kiện chuyên chở
ph ơng pháp kéo căng sau khi đổ bê tông
ph ơng pháp kéo căng sau khi đổ bê tông

1 Khái niệm chung
1 Khái niệm chung
2
2
3
3
4
4
5
5
6
6
7
7
8
8
Ưu điểm
Nh ợc điểm
-
Dính bám giữa BT và CT kém hơn so với ph ơng pháp căng tr ớc
-
Khó kiểm tra chất l ợng vữa phun giữa CTDƯL và ống chứa cáp
Phạm vi áp dụng
-
Thi công KCN lớn bằng các ph ơng pháp hiện đại (đúc hẫng, đúc đẩy, )
-
Thi công DƯL ngang và DƯL ngoài
S 6
Hệ thống vật t , thiết bị tạo dự ứng lực
1

1
2 Hệ thống vật t , thiết bị tạo DƯL
2 Hệ thống vật t , thiết bị tạo DƯL
3
3
4
4
5
5
6
6
8
8
Cốt thép DƯL
ống chứa CTDƯL
-
Sợi đơn
-
Bó sợi song song
-
Bó sợi xoắn
-
CT thanh CĐC
-
Bằng thép hoặc nhựa
-
Kích cỡ tuỳ thuộc loại cáp
S 7
1
1

2 Hệ thống vật t , thiết bị tạo DƯL
2 Hệ thống vật t , thiết bị tạo DƯL
3
3
4
4
5
5
6
6
8
8
Neo CTDƯL
Kích kéo căng CTDƯL
-
Neo chủ động, neo bị động
-
Neo đặt ngoài, neo ngầm
-
Kích đơn động
-
Kích song động
Hệ thống vật t , thiết bị tạo dự ứng lực
S 8
1
1
2 Hệ thống vật t , thiết bị tạo DƯL
2 Hệ thống vật t , thiết bị tạo DƯL
3
3

4
4
5
5
6
6
8
8
Bộ nối CTDƯL
Bệ căng, kẹp định vị
-
Dùng khi thi công theo ph ơng pháp
phân đoạn và CTDƯL phải neo ở các
phân đoạn khác nhau trên chiều dài
-
Dùng trong ph ơng pháp căng tr ớc
Hệ thống vật t , thiết bị tạo dự ứng lực
S 9
Các sơ đồ bố trí CTDƯL trong dầm giản đơn
1
1
2
2
3 Các sơ đồ bố trí CTDƯL
3 Các sơ đồ bố trí CTDƯL
4
4
5
5
6

6
7
7
8
8
-
Chọn lực căng DƯL sao cho ở thớ d ới không xuất hiện ứng suất kéo trong giai đoạn sử dụng
-
ở đầu dầm thớ trên xuất hiện ứng suất kéo có thể đặt thêm CTDƯL ở phía trên
-
Có thể làm giảm nh ng không triệt tiêu đ ợc toàn bộ ứng suất kéo chủ
Bố trí CTDƯL theo sơ đồ thẳng
S 10
Các sơ đồ bố trí CTDƯL trong dầm giản đơn
-
Nếu bố trí hợp lý có thể không còn xuất hiện ứng suất kéo ở thớ trên và d ới mặt cắt trong giai
đoạn sử dụng
-
Có thể kết hợp cả sơ đồ thẳng và cong sao cho không xuất hiện ứng suất kéo và nén lớn
trong dầm
Bố trí CTDƯL theo sơ đồ cong hoặc gãy khúc
-
Điều chỉnh ứng suất có hiệu quả hơn
-
Tránh tập trung các mấu neo gây tập trung ứng suất ở đầu dầm
Ưu điểm
-
Gây ứng suất cục bộ tại chỗ
uốn
-

Mất mát do ma sát lớn hơn
-
Thi công phức tạp hơn
Nh ợc điểm
1
1
2
2
3 Các sơ đồ bố trí CTDƯL
3 Các sơ đồ bố trí CTDƯL
4
4
5
5
6
6
7
7
8
8
S 11
Cấu tạo khối bản lắp ghép
1
1
2
2
3
3
4 Cầu bản BTDƯL
4 Cầu bản BTDƯL

5
5
6
6
7
7
8
8
Phân khối bản lắp ghép
-
Th ờng phân khối theo chiều ngang, chiều rộng
mỗi khối bản 1,0 ữ 2,0m tuỳ thiết bị cẩu lắp,
vận chuyển. Số l ợng bản phụ thuộc vào khổ
cầu.
-
Mặt cắt bản th ờng có dạng chữ nhật đặc hoặc
rỗng, có khoét lõm 2 bên để cấu tạo mối nối
ngang dạng chốt
Chiều cao bản
-
Bản nhịp giản đơn: h = 0,03L 165mm
-
Bản nhịp liên tục: h = 0,027L 165mm
S 12
ví dụ Cấu tạo dầm BTDƯL kéo tr ớc
1
1
2
2
3

3
4
4
5 Ví dụ cấu tạo dầm kéo tr ớc
5 Ví dụ cấu tạo dầm kéo tr ớc
6
6
7
7
8
8
-
Đặt thẳng ở thớ d ới dầm
-
Đặt thẳng có thêm CTDƯL thớ trên dầm
-
Đặt thẳng có uốn xiên đoạn đầu dầm
-
Đặt thẳng có thêm cốt đai DƯL: giữa dầm
đặt thẳng, 2 đầu dầm đặt nghiêng 75ữ80
Các sơ đồ đặt CTDƯL
Bố trí CT th ờng
S 13
CÊu t¹o dÇm cã CTD¦L kÐo sau
1
1
2
2
3
3

4
4
5
5
6 VÝ dô cÊu t¹o dÇm kÐo sau
6 VÝ dô cÊu t¹o dÇm kÐo sau
7
7
8
8
S 14
Mối nối trong dầm bTdƯL kéo sau
1. Bản thép chờ đặt nghiêng
2. Bản thép hàn nối
4. Bản thép neo
5. Cốt thép
6. Đ ờng ống để luồn CTDƯL ngang
1
1
2
2
3
3
4
4
5
5
6 Ví dụ cấu tạo dầm kéo sau
6 Ví dụ cấu tạo dầm kéo sau
7

7
8
8
S 15
Kết cấu nhịp mặt cắt liên hợp
Đặc điểm
-
Khi cần giảm trọng l ợng khối lắp ghép để
thuận tiện chuyên chở
-
Dùng trong cầu chéo hoặc cầu cong
Phạm vi áp dụng
-
Dầm chủ dạng bản, chữ I
hoặc chế tạo trong nhà
máy, các cốt đai đ ợc 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 chủ làm

đà giáo đỡ ván khuôn đổ bê
tông bản mặt cầu
1
1
2
2
3
3
4
4
5
5
6 Ví dụ cấu tạo dầm kéo sau
6 Ví dụ cấu tạo dầm kéo sau
7
7
8
8
S 16
Khái niệm về dự ứng lực ngang
1
1
2
2
3
3
4
4
5
5

6
6
7 Khái niệm về DƯL ngang
7 Khái niệm về DƯL ngang
8
8
-
Dùng để nối ghép các khối dầm với nhau hoặc
tăng c ờng cho bản mặt cầu khi nhịp bản quá
lớn (> 4,5m)
-
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 17
-
Các bó CTDƯL đ ợc bố trí bên ngoài tiết diện
bê tông
-
CTDƯL đ ợc luồn vào ống thép hoặc nhựa và
đ ợc bơm đầy vữa xi măng hoặc mỡ công
nghiệp để chống rỉ
-
CTDƯL đ ợc neo vào các ụ neo truyền lực
đ ợc đúc liền hoặc áp chặt vào khối bê tông
bằng bu lông CĐC và keo dán
-
Khi cần bố trí CTDƯL theo đ ờng gấp khúc

cần bố trí các ụ chuyển h ớng
Khái niệm về dự ứng lực ngoài
1
1
2
2
3
3
4
4
5
5
6
6
7
7
8 Khái niệm về DƯL ngoài
8 Khái niệm về DƯL ngoài
S 18
Khái niệm về dự ứng lực ngoài
Phạm vi áp dụng
-
Khi không bố trí đ ợc đủ CTDƯL
trong mặt cắt bê tông
-
Khi sửa chữa, tăng c ờng cầu cũ
-
Khi cần bố trí CTDƯL tạm thời
phục vụ thi công
1

1
2
2
3
3
4
4
5
5
6
6
7
7
8 Khái niệm về DƯL ngoài
8 Khái niệm về DƯL ngoài