thiết kế kết cầu dầm dự ứng lực

3/11/2014

TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG

Bộ môn Cầu và Công trình ngầm

Website: 

Website:  />
THIẾT KẾ VÀ XÂY DỰNG 
CẦU BTCT 1
TS. NGUYỄN NGỌC TUYỂN
Website môn học:  />Link dự phòng: 
/>vietnamese/cau‐btct‐1

Hà Nội, 1‐2014

CHƯƠNG VII
Tính toán thiết kế cầu dầm
BTCT DƯL nhịp giản đơn

478

1


3/11/2014

Nội dung chương 7
• 7.1. Khái niệm chung
• 7.2. Dầm dự ứng lực căng trước

• 7.3. Dầm dự ứng lực căng sau
• 7.4. Tính toán thiết kế tiết diện dầm BTCT‐ƯST

479

7.1. Khái niệm chung dầm BTCT DƯL
 So sánh BTCT thường và BTCT DƯL
Khi chịu tải trọng
nặng

Sau khi dỡ tải, dầm
có độ võng dư và
vết nứt vẫn tồn tại

(BTCT thường)
Dầm DƯL khử được độ
võng dư và vết nứt

(BTCT DƯL)
480

2


3/11/2014

Khái niệm chung dầm BTCT DƯL (t.theo)
– Như vậy, ưu điểm của dầm BTCT DƯL so với BTCT thường là: 
sau khi dỡ tải cốt thép dự ứng lực trong dầm giúp giảm (hoặc
khử hoàn toàn) độ võng dư và các vết nứt trong bê tông.

481

Khái niệm chung dầm BTCT DƯL (t.theo)
 Phân loại dầm BTCT DƯL
– Căng trước
• Cáp dự ứng lực được căng trước khi đổ bê tông
• Khi căng cáp, lực căng truyền lên bệ đúc
=> căng trên bệ
– Căng sau
• Cáp dự ứng lực được căng sau khi đổ bê tông
• Khi căng cáp lực căng truyền trực tiếp lên bê tông dầm
=> căng trên bê tông
482

3


3/11/2014

7.2. Dầm BTCT DƯL căng trước
• Trình tự thi công dầm BTCT DƯL căng trước
– Cốt thép DƯL được căng trước ở trên bệ căng trước khi đổ bê
tông dầm,
– Lắp đặt ván khuôn và cốt thép thường,
– Đổ bê tông dầm,
– Tiến hành bảo dưỡng bê tông dầm,
– Sau khi bê tông dầm đạt cường độ thiết kế, cốt thép DƯL được
cắt ra khỏi hệ thống bệ căng
483

Dầm BTCT DƯL căng trước (t.theo)
– Do có lực dính bám giữa bê tông và cốt thép DƯL, một phần
ứng lực kéo trước trong cốt thép DƯL chuyển sang cho bê
tông dầm
 ứng suất kéo trong thép DƯL giảm đồng thời xuất hiện ứng
suất nén trong bê tông.
– Trong quá trình chuyển giao ứng suất từ thép DƯL sang bê
tông, dầm bê tông bị co ngắn đàn hồi và nếu thép DƯL nằm
phía dưới trục trung hòa của dầm bê tông thì
 thép DƯL sẽ gây nén lệch tâm làm dầm bị uốn lên trên và
xuất hiện độ vồng ngược
 dầm tự tách ra khỏi ván khuôn đáy bệ và làm việc như một
dầm đơn giản chịu tải trọng bản thân.
484

4


3/11/2014

Dầm BTCT DƯL căng trước (t.theo)
– Các bước sản xuất dầm BTCT DƯL căng trước:

485

Dầm BTCT DƯL căng trước (t.theo)
– Khi sản xuất dầm hàng loạt (trong nhà máy) có thể bố trí nhiều
khuôn đúc dầm theo chiều dọc để giảm thời gian thi công.

486

5


3/11/2014

Dầm BTCT DƯL căng trước (t.theo)
– Uốn cốt thép DƯL trong dầm BTCT DƯL căng trước (sử dụng
neo chuyển hướng).

487

Dầm BTCT DƯL căng trước (t.theo)
– Cấu tạo neo chuyển hướng
cáp dự ứng lực (dùng để uốn
xiên bó cốt thép trong dầm
DƯL căng trước)

488

6


3/11/2014

Các bước thi công dầm BTCT DƯL căng trước
Kích

Cáp UST

Cốt thép

Ván khuôn

Bê tông

489

Dầm BTCT DƯL căng trước (t.theo)
• Ưu nhược điểm dầm BTCT DƯL căng trước
– Ưu điểm
• Phù hợp với mô hình sản xuất hàng loạt trong nhà máy với
số lượng lớn,
• Có khả năng chế tạo đồng thời nhiều dầm chỉ với một lần
căng cốt thép DƯL,
• Dính bám tốt giữa bê tông và thép DƯL
• Không cần các thiết bị neo lớn như trong dầm DƯL căng
sau,
• Kích thước tiết diện dầm DƯL căng trước nhỏ hơn so với
căng sau do không cần đặt ống bọc cốt thép (ống ghen tạo
lỗ rỗng để luồn cáp sau).
490

7


3/11/2014

Dầm BTCT DƯL căng trước (t.theo)
– Nhược điểm:

• Yêu cầu phải có bệ căng,
• Phải có một khoảng thời gian chờ cho bê tông đạt cường
độ, sau đó mới cắt thép DƯL và chuyển ra ngoài bệ căng để
chế tạo mẻ dầm tiếp theo,
• Ảnh hưởng của từ biến và co ngót lớn hơn so với căng sau,
• Cần phải đảm bảo độ dính kết giữa bê tông và thép DƯL,
• Chiều dài nhịp bị hạn chế do đ.kiện vận chuyển và cẩu lắp.
491

7.3. Dầm BTCT DƯL căng sau
• Trình tự thi công dầm BTCT DƯL căng sau
– Chuẩn bị mặt bằng, lắp dựng khung cốt thép thường…
– Bố trí ống bọc cốt thép DƯL (còn gọi là ống ghen) trước khi đổ
bê tông dầm (mục đích là tạo các lỗ rỗng để luồn cáp DƯL),
– Lắp ván khuôn, tiến hành đổ bê tông dầm và bảo dưỡng dầm,
– Sau khi bê tông dầm đạt cường độ thiết kế, luồn cốt thép DƯL 
vào lỗ rỗng (đã được tạo sẵn trên dầm nhờ ống bọc cốt thép),
– Dùng kích tựa vào 2 đầu dầm và tiến hành căng cốt thép
=> phương pháp căng sau còn gọi là phương pháp căng trên bê tông
492

8


3/11/2014

Dầm BTCT DƯL căng sau (t.theo)
– Kích thủy lực tì vào đầu dầm sẽ làm căng các bó cốt thép đồng
thời truyền lực nén lên bê tông,
– Sau khi lực căng trong thép đạt đến lực căng thiết kế, lực căng

sẽ được duy trì bằng các neo bố trí ở hai đầu bó cáp DƯL,
– Sau khi căng và neo giữ cốt thép: 
 Nếu ống bọc cáp được bơm đầy vữa thì kết cấu được gọi là có
dính kết giữa thép và bê tông
=> Sau khi khô cứng bê tông và thép làm việc cùng nhau như
một tiết diện liên hợp (do không trượt lên nhau, biến dạng ở 
mỗi tiết diện đều = nhau)
493

Dầm BTCT DƯL căng sau (t.theo)
 Nếu ống bọc cáp không được bơm vữa thì kết cấu được gọi là
không dính kết giữa thép và bê tông, do đó khi chịu lực, cốt
thép và bê tông với biến dạng khác nhau có thể tự do trượt
lên nhau
=> Kết cấu trong trường hợp này làm việc như một dầm bê
tông được tăng cường bằng thanh căng

494

9


3/11/2014

Dầm BTCT DƯL căng sau (t.theo)
Lắp dựng cốt thép
thường và ống ghen

Luồn cốt thép DƯL và
tiến hành lắp bát neo

Chi tiết đầu neo sau khi
căng thép DƯL

495

Dầm BTCT DƯL căng sau (t.theo)
– Cấu tạo neo
Đệm neo (Bản tỳ)
Bát neo

Nêm neo
Cáp DƯL

496

10


3/11/2014

Dầm BTCT DƯL căng sau (t.theo)
– Cấu tạo cụm đầu neo
Lỗ bơm vữa BT

Bản tỳ
Ống ghen

Bát neo
Cáp DƯL

Nêm neo

497

Các bước thi công dầm BTCT DƯL căng sau
Ván khuôn
ống ghen

cốt thép

Bê tông

Lắp đặt cáp

Căng cáp

kích

Bơm dầu 

Cáp

Neo

Hệ thống neo

498

11

3/11/2014

Dầm BTCT DƯL căng sau (t.theo)
• Ưu nhược điểm dầm BTCT DƯL căng sau
– Ưu điểm:
• Phù hợp các kết cấu nặng không có điều kiện vận chuyển
nên phải chế tạo tại hiện trường,
• Không tốn vật liệu làm bệ căng,
• Không mất thời gian chờ bảo dưỡng trên bệ căng,
• Ảnh hưởng của từ biến co ngót nhỏ hơn so với căng trước
(do thời gian căng cốt thép muộn hơn),
• Có thể áp dụng căng sau để sửa chữa tăng cường cầu cũ.
499

Dầm BTCT DƯL căng sau (t.theo)
– Nhược điểm:
• Yêu cầu phải có thiết bị neo giữ
• Kích thước cấu kiện lớn hơn kết cấu căng trước do phải bố
trí ống bọc cốt thép (ống ghen).
• Đối với kết cấu căng sau có dính kết => Yêu cầu có thiết bị
bơm vữa bê tông tạo dính kết giữa thép DƯL và bê tông.

500

12


3/11/2014

Thi công dầm ƯST căng sau

Link xem video thi công dầm ƯST căng sau:
/>vien/videos‐cong‐nghe‐xay‐dung‐cau
hoặc:
/>
501

13