Cầu dầm giản đơn BTCT thường và bê tông cốt thép ứng xuất trước

Giáo trình Cầu BTCT 38

4. Cầu dầm giản đơn BTCT thờng v
bê tông cốt thép ứng suất trớc
4.1. Khái niệm về cầu dầm BTCT:
Đối với cầu bản khi chiều di nhịp tăng ặ Mô men do tĩnh tải tăng lên nhanh, trọng lợng
bản thân tăng ặ không tiết kiệm đợc vật liệu ặ không kinh tế ặ chuyển sang lm cầu dầm
Cầu dầm đợc áp dụng do việc giảm chi phí của kết cấu tấm BTCT bằng việc loại bỏ phần bê
tông trong vùng chịu kéo v tập trung cốt thép trong sờn dầm.
Khi chịu uốn một phần sờn v bản mặt cầu chịu nén. Cốt thép tiếp nhận ton bộ ứng suất kéo.
Chiều rộng sờn dầm đợc thu nhỏ đủ để bố trí cốt thép v chịu lực cắt vì vậy tiết diện chịu
lực hợp lý tiết kiệm vật liệu. Nếu bố trí cốt thép không đủ có thể lm bầu dầm
Ưu điểm:
+
Chịu lực hợp lý hơn cầu bản ặ vợt đợc nhịp lớn hơn
+
Chịu mô men một dấu bố trí cốt thép đơn giản
+
Dễ tiêu chuẩn hoá, định hình hoá cấu kiện
+
Thích hợp với kết cấu lắp ghép, bán lắp ghép
+
Vận chuyển v lắp ráp tơng đối thuận tiện thích hợp với cầu nhiều nhịp
Nhợc
+
Kích thớc tiết diện sờn nhỏ hẹp, cốt thép dầy đặc đổ bê tông khó khăn
+
Vận chuyển T & I kém ổn định (so với cầu bản)
+
Chiều cao kiến trúc lớn
+

Vợt nhịp nhỏ, cầu nhiều trụ
+
Bê tông cốt thép thờng bị nứt lm hạn chế khả năng sử dụng v giảm độ bền
vững công trình
4.2. Kết cấu nhịp cầu dầm giản đơn ton khối

Phạm vi sử dụng:
+
L

(20
ữ
22)m (45-50m - tiết diện hình hộp)
+
ở nơi không có điều kiện lắp ghép

Ưu: Lm việc không gian tốt
Không cần thiết bị lao lắp

Nhợc: Phải lm gin giáo, ván khuôn, thi công tại chỗ ảnh hởng thông thuyền, cản trở
dòng chảy, thời gian thi công lâu (thi công phải theo trình tự móng, mố trụ) ặ kém kinh
tế.
Giáo trình Cầu BTCT 39

Trong cầu đổ tại chỗ có các dạng:
+
Dầm chủ v dầm ngang
+
Dầm chủ, dầm ngang v dầm dọc phụ
4.2.1. Phần Bản

Chiều cao bản đờng bộ hnh lắp ghép

6cm, đổ tại chỗ:

8cm.
Bản xe chạy: h
b


10cm (nên chọn 15-20cm)
Sự lm việc của bản:
L
1
/L
2


2: Bản kê 2 cạnh; điều kiện: h
b
> (1/25)L
2

L
1
/L
2
< 2: Bản kê 4 cạnh; điều kiện: h
b
> (1/30)L
2

Trong đó: L
1
, L
2
: kích thớc mặt bằng theo hai phơng của bản
4.2.2. Dầm chủ
Dầm chủ l bộ phận chịu lực chính, hai đầu dầm kê lên
các gối cầu ở trên các trụ, mố. Số lợng dầm chủ sẽ l ít
nhất (để hạn chế khối lợng ván khuôn), số lợng tuỳ
thuộc vo khổ cầu
Khi mặt cắt ngang gồm 2 dầm chủ, khoảng cách giữa
chúng bằng 0,55 - 0,6 chiều rộng ton bộ cầu (khổ 7
hoặc khổ 8 khoảng cách l 5-6m)
Chiều cao dầm chủ: h/l=(1/8-1/16)
34

Chiều rộng sờn dầm: b = (1/6 - 1/7)h đủ để bố trí cốt
thép v chịu lực cắt
4.2.3. Dầm ngang
Dầm ngang có nhiệm vụ liên kết các dầm chủ theo phơng ngang cầu, tăng cờng lm việc
cho bản mặt cầu, tăng độ cứng v lm nhiệm vụ phân phối tải trọng giữa các dầm chủ. Khoảng
a) b)
I
I - I
II - II
d)
c)
I II II
L
L

1
1
L L
22
L
L
L
L
2
1
1
1
3
3
2
11
3
3
11

Hình 4-1. Một số dạng MCN Kết cấu nhịp đổ tại chỗ
1
a-Dầm chủ, dầm ngang v dầm dọc; b- Dầm
chủ, dầm ngang; c, d - Khi khổ cầu lớn 1- Dầm chủ; 2 Dầm dọc phụ; 3-Dầm ngang

h
b
h
b

Hình 4-2. mặt cắt ngang dầm chủ

Giáo trình Cầu BTCT 40

cách giữa các dầm ngang: 4-6m thờng có ít nhất một dầm ở giữa nhịp v hai dầm ngang ở vị
trí gối cầu.
Chiều cao dầm ngang:
+
Tại giữa nhịp: h
ng
=(2/3)h
+
Tại gối: h
ng
=h
Chiều rộng dầm ngang: b
ng
= 15
ữ
20cm
+
Nhận xét : Khi có dầm ngang ặ thi công phức tạp
4.2.4. Dầm dọc phụ
Để đảm bảo chiều dy kinh tế của bản mặt cầu khi chịu uốn theo một phơng thì chiều di
nhịp của bản trong khoảng 2-3m. Do đó khi khoảng cách giữa các dầm chủ lớn nên đặt các
dầm dọc phụ.
Chiều cao: h
dp
=(0,3
ữ

0,5)h
Chiều rộng: b
dp
=15
ữ
20 (cm)
4.2.5. Ví dụ
Kết cấu nhịp cầu BTCT đổ tại chỗ nhịp 12, 16, 20m tơng ứng bê tông l 39,9, 58,9, 77,5m
3
.
Thép 160Kg/m
3
bê tông.
4.3. Kết cấu nhịp cầu dầm giản đơn lắp ghép
4.3.1. Khái niệm:
Kết cấu nhịp đợc chia thnh các khối, các khối ny đợc đúc trớc trong nh máy hoặc trên
bãi đúc trên công trờng. Sau đó vận chuyển, lao lắp các cấu kiện v liên kết lại bằng các mối
nối.

Ưu:
+
Có thể tập trung chế tạo ở nh máy, công xởng ặ áp dụng các biện pháp cơ giới
hoá ặ chất lợng tốt, năng suất cao
+
Thi công nhanh, giảm khối lợng thi công trên công trờng.
+
Tiết kiệm đợc vật liệu lm ván khuôn.
+
Không phải lm gin giáo.
Giáo trình Cầu BTCT 41

Nhợc
+
Phải có phơng tiện vận chuyển v lao lắp.
+
Nhiều mối nối cấu tạo thi công phức tạp, chịu lực bất lợi
+
Tính lm việc không gian kém so với ton khối

Phạm vi sử dụng: đợc sử dụng rất rộng rãi cho nhịp nhỏ, nhịp trung bình
700/2
99
700/299
400
400/2
24
99
140
15
1
2
700/2
a)
b)
c)
1200/2
d)
3

5
210
1
7
700/2
16
250
18
1
8
1
2
700/2
f)
e)
g)

Hình 4-3. Các sơ đồ MCN cầu BTCT lắp ghép
150
15
150
15
120
120
50
70
650
600
30
20

650
600
30
20
210 210 210 210 210

Hình 4-4. Mặt cắt ngang của cầu lắp ghép (a. chỉ có mối nối tại bản mặt cầu; b - mối nối tại bản
mặt cầu v dầm ngang đổ tại chỗ)
Giáo trình Cầu BTCT 42

4.3.2. Phân loại (Các sơ đồ mặt cắt ngang)
Nhận xét dạng chữ

(Hình 4-3..a,b,c):
Ưu:
+
Có độ cứng chống xoắn tốt
+
ổn định khi lao lắp, vận chuyển
Nhợc:
+
Chế tạo khó khăn v phức tạp (các góc, cạnh, cốt thép dy)
+
Khi chiều di nhịp lớn ặ tốn vật liệu
Nhận xét dạng chữ T (Hình 4-3.d, e, h, i, k, g):
Đợc sử dụng rộng rãi nhất
Khi có dầm ngang: tăng cờng độ cứng theo phơng ngang, tạo nên sự lm việc không gian
của kết cấu nhịp tốt, độ cứng chống xoắn tốt, tăng cờng chịu lực của bản mặt cầu
Nhợc: Thi công phức tạp, khó chuẩn hoá.
4.3.3. Các phơng pháp phân khối trong kết cấu nhịp lắp ghép

+
Phân khối theo chiều dọc
+
Phân khối theo chiều dọc v ngang
+
Các phơng pháp phân khối khác
Phân khối theo chiều dọc
Kết cấu nhịp đợc chia thnh từng khối có chiều di bằng chiều di nhịp
Ưu:
+
Dễ chuẩn hoá, mối nối bố trí vo chỗ chịu lực nhỏ
+
Việc thi công mố nối đơn giản,đổ BT mối nối trên công trờng ít.
Nhợc:
+
Trọng lợng khối lắp ghép lớn.
+
Vận chuyển khó khăn hơn.
Phân khối theo chiều dọc v ngang
Theo chiều dọc cầu, chia khối thnh nhiều đoạn nhỏ.
Ưu:
+
Trọng lợng nhỏ, dễ vận chuyển
Nhợc:
+
Mối nối đợc bố trí vo chỗ chịu lực lớn
+
Rất ít áp dụng cho dầm giản đơn, chỉ dùng với BTUST
Giáo trình Cầu BTCT 43

Ví dụ cầu HongThạch mặt cắt ngang gồm 5 dầm (3 cho đờng xe chạy v 2 cho băng tải)
đợc phân khối theo cả chiều dọc v ngang cầu, theo phơng ngang dầm 42m: đợc chia
thnh 8 đốt; bố trí theo sơ đồ: 3 + 6 x 6 + 3 (m); Dầm 24 m: đợc chia thnh 6 đốt; bố trí theo
sơ đồ: 3 + 3 x 6 + 3 (m);
Các phơng pháp phân khối khác:
Ngoi còn phân khối bằng cách tách bản mặt cầu, sờn dầm, dầm ngang thnh các khối riêng
sau đó liên kết chúng lại với nhau bằng các mối nối.
4.3.4. Cấu tạo mối nối
Mối nối hn - mối nối khô (Hình 4-6): tại vị trí tiếp giáp dầm ngang giữa hai khối ở phần bản
v góc dới sờn dầm có đặt các bản thép từ lúc đổ bê tông, sau khi lắp đặt ngời ta dùng các
bản thép hn liên kết dầm ngang của hai khối lắp ghép lại với nhau. Mối nối ny chỉ thực hiện
tại dầm ngang nên bản mặt cầu lm việc theo sơ đồ mút thừa.
L=15m
L=18m
L=24m
L=33m
L=42m
4.50 6.00 4.50
3.00 6.00 6.00 3.00
3.00 6.00 6.00 6.00 3.00
4.50 6.00 6.00 6.00 6.00 4.50
3.00 6.00 6.00 6.00 6.00 6.00 6.00 3.00

Hình 4-5. Ví dụ phân khối theo chiều ngang cầu
70
1
7069.5
15 15
70 70
1

6
2
15
50x12
150
1
3
3
7
3
13
50x12
150
16
I-I
I
I
1
44
6
6
5
6
6

Hình 4-6. Cấu tạo mối nối hn tại dầm ngang (1. cốt thép neo; 2. khe hở; 3. bản thép hn nối; 4.
Bản thép chờ phía trên; 5. Bản thép chờ phía dới; 6. Đờng hn )
Giáo trình Cầu BTCT 44

Mối nối đổ bê tông tại bản - mối nối ớt: khi chế tạo cánh dầm để cốt chờ sau khi lắp các dầm

đặt thêm cốt dọc, ghép ván khuôn v đổ bê tông. Chiều rộng mối nối bản không nhỏ hơn 20-
30cm (
Hình 4-7
). Để giảm trọng lợng dầm chiều rộng mối nối bản có thể lấy đến 60-80cm.
Mối nối đổ bê tông nối bản v nối dầm ngang. Ngoi việc nối bản nh trên, dầm ngang cũng
đợc đúc sẵn một phần v để cốt chờ sau đó hn nối cốt thép v đổ bê tông (Hình 4-7. c, d)
Ngoi ra liên kết các dầm chủ có thể thực hiện bằng các dầm ngang đợc đổ bê tông tại chỗ,
tại vị trí dầm ngang có cốt chờ để liên kết dầm chủ với dầm ngang đợc tốt hợp, các trờng
hợp ny bản lm việc theo sơ đồ bản kê hai cạnh hoặc bốn cạnh.
4.3.5. Các kích thớc cơ bản

Bản mặt cầu:
+
Nếu tiết diện không thay đổi h
b
=15
ữ
16cm; nếu thay đổi tại mép h
b
8, tại sờn dầm
h
b
12.

Dầm chủ:
+
Chiều cao: h/l=(1/10
ữ
1/16)
+

Chiều rộng sờn dầm (yêu cầu đủ bố trí cốt thép v chịu lực cắt): b 10
ữ
15
ữ
20cm
+
Ví dụ: Một khung cốt thép: b=8
ữ
12cm; hai khung b=17
ữ
21cm; ba khung
b=22
ữ
26cm
+
Khoảng cách giữa các dầm chủ: d=1,4
ữ
3m tiết diện T (Kinh nghiệm d=1,4
ữ
2,1m);

Dầm ngang
+
Chiều cao: h
ng


(0,7
ữ
0,8)h

+
Khoảng cách: 2,5
ữ
4m (8m);
+
Chiều rộng sờn: b
ng
=12
ữ
16cm (20cm)
Một số kết cấu định hình Liên xô cũ
Bảng 4-1
l
0
10 12,5 15
h 0,8 0,85 1 (m)
h/l 1/14 1/14,7 1/15
P 8,2 10,4 13,7 (T)
I-I
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1

5
4.5 9 9 9 4.5
2
.
7
9
.
6
2
.
7
36

8
c)
I-I
d)
II-II
II
I
I
II
II
a)
b)

Hình 4-7. Cấu tạo mối nối ớt tại bản mặt cầu v cấu tạo mối nối cốt
thép chủ của dầm ngang (a. dùng bản thép; b. Nối trực tiếp)

Giáo trình Cầu BTCT 45

Cốt thép 300Kg/m
3
BT cho H30

Cấu tạo v bố trí cốt thép trong dầm chủ, dầm ngang (Hình 4-8, Hình 4-9, Hình 4-13):



Hình 4-8. Mặt cắt ngang, dọc v bố trí cốt thép thờng trong dầm chủ lắp ghép


Hình 4-9. Mặt cắt dọc, ngang v bố trí cốt thép trong cầu đổ tại chỗ

Giáo trình Cầu BTCT 46

4.3.6. Cầu dầm giản đơn trên đờng sắt
Phổ biến gồm 2 dầm chủ cách nhau 1,8m (Hình 4-10).
Chiều di nhịp L

16,5m (9-16m)
35

Kết cấu: Đổ tại chỗ hoặc lắp ghép
Chiều cao dầm: h/l=1/10-1/12



Định hình của Liên xô cũ
Bảng 4-2

Số dầm L(m) Ltt H(cm) V P/1dầm (Tấn)
2 9,3 8,7 90 16,3 22,3
2 11,5 10,8 105 21,3 28,9
2 13,5 12,8 120 27,3 37,3
2 16,5 15,8 140 36,93 49,2
4.4. Kết cấu Bán lắp ghép
Kết cấu ny gồm một phần l các khối lắp ghép v một phần đổ bê tông tại chỗ để liên kết các
cấu kiện. Dạng cầu bán lắp ghép có các dạng sau:
- Cấu kiện đúc sẵn l các dầm chữ T có cánh ngắn hoặc dầm chữ I, hay tiết diện chữ nhật, bản
mặt cầu đổ tại chỗ (Bảng 4-12, Bảng 4-13, Hình 4-38, Hình 4-40). Có thể cánh trên của
dầm tạo khấc đặt tấm đan bê tông cốt thép mỏng lm ván khuôn đổ bê tông bản (Hình 4-11).
- Phần đúc sẵn có dạng chữ U (super T) Hình 4-41, Hình 4-42, Hình 4-43.
Ưu điểm: + Trọng lợng nhẹ thuận lợi cho việc vận chuyển lao lắp
+ Không phải lm các mối nối, tính ton khối tốt hơn kết cấu lắp ghép
Nhợc điểm: + Phần đổ bê tông tại chỗ nhiều thi công lâu hơn
4.5. bố trí cốt thép
4.5.1. Cốt thép bản mặt cầu
Đờng kính cốt chịu lực: Đối với bản mặt cầu 10mm; Đối với đờng bộ hnh 6mm.
Số lợng cốt thép trên một mét rộng: 5-14 thanh, khoảng cách giữa chúng không đợc lớn hơn
hai lần chiều dy của bản

Hình 4-10. MCN dầm BTCT
trên đờng sắt

Dầm đúc sẵn
Dầm ngang đổ tại chỗ
Bản mặt cầu đổ tại chỗ

Hình 4-11. Mặt cắt ngang kết cấu nhịp bán lắp ghép (PCI)

Giáo trình Cầu BTCT 47

Diện tích cốt phân bố của bản kiểu dầm, bản mút thừa 15-20% tiết diện cốt chịu lực, đờng
kính cốt phân bố 6mm, đợc đặt tại tất cả các chỗ uốn của cốt chịu lực, trên đoạn thẳng bố
trí không tha quá 25cm.
Khi bố trí cốt thép rời, nên uốn khoảng 30% các cốt thép từ dới lên tại hai hoặc ba chỗ cách
sờn dầm 1/6 đến 1/4 nhịp. Góc uốn thờng l 45
0
, nhng trong bản mỏng nên lấy 30
0
.
Khi bố trí bằng lới hn thì không cần bố trí cốt xiên. Khi nối theo phơng không chịu lực,
mép lới phải xếp chồng lên nhau một đoạn 100mm.
Đối với bản kê 4 cạnh, trong mỗi hớng chia lm 3 phần, trong đó 2 phần ngoi mỗi phần có
chiều rộng lấy bằng 1/4 chiều di của cạnh ngắn. Trong các phần biên, cốt thép lấy với số
lợng bằng một nửa so với số lợng tính toán nhng khoảng cách không lớn hơn 20cm v hai
lần chiều dy của bản. Nên bố trí cốt thép của phơng chịu lực lớn nằm xa trục trung ho
Trong kết cấu nhịp lắp ghép không có dầm ngang, các mối nối đợc bố trí tại giữa nhịp bản.
Để đảm bảo liên kết chắc chắn cũng nh cho kết cấu nhịp lm việc nh một kết cấu không
gian, nên bố trí hai loại cốt thép đối xứng (F
t
=F
t
). Cốt thép l loại có gờ đợc chế tạo thnh
lới hn, mối nối hình vòng khuyết, chiều rộng từ 30-35cm (chiều di phần thừa ra của cốt
thép không nhỏ hơn 15 lần đờng kính cốt thép khi bẻ móc thẳng ở đầu 5.120 QT 79)
4.5.2. Cốt chủ
Cốt thép chủ đợc bố trí theo hai hình thức: kiểu khung hoặc kiểu rời. Khoảng cách tiêu chuẩn
của chúng đợc thể hiện trên Hình 4-12
Chiều cao của chồng cốt thép khung hn (H):

Những dầm có chiều cao 1m thì H 0,2h
Những dầm có chiều cao > 1m thì H 0,15h
Thanh đệm đợc bố trí khi số thanh trong một chồng cốt thép khung hn nhiều hơn 5, cách 3-
4 thanh (theo chiều cao) (QT 84 của Liên xô 3 hng) bố trí một thanh đệm có đờng kính
đúng bằng đờng kính cốt chủ v di

6d, Thanh đệm bố trí tại chỗ uốn nghiêng cốt chủ, chỗ
khác cách nhau 3/4 chiều cao dầm (hoặc 1 m - Snhip 84).
36

Căn cứ vo biểu đồ bao mô men để tìm đợc điểm cắt lý thuyết của cốt chủ từ đó xác định
đợc điểm cắt thực tế dựa vo chiều di neo cốt thép yêu cầu v thực tế bố trí cốt thép.
Trong các khung hn, thanh chịu kéo điểm cắt thực tế phải kéo di quá điểm cắt lý thuyết 20d
đối với cốt trơn, 15d đối với cốt gờ, thanh chịu nén tơng ứng l 15d v 10d;
Trong các khung cốt thép buộc, thờng các thanh cốt thép đều uốn v cố định trong miền chịu
nén.
C'o
m
m
m
m
d
Co
d
m
t
H
k
Thanh đệm
d

t
d
a) b)

Hình 4-12. Khoảng cách tiêu chuẩn giữa các thanh cốt thép v chiều dy lớp bê tông bảo vệ trong dầm
BTCT thờng; a.bố trí cốt thép khung; b. bố trí cốt thép rời; c
0
2d v 5cm; c
0
5cm; kd v 3cm;
t1,5cm
;
3cmm5cm

Giáo trình Cầu BTCT 48

Trong các dầm có chiều cao nhỏ hơn 80cm, cốt xiên chôn vo trong miền chịu nén cần phải có
một đoạn thẳng song song với cốt dọc di 10d nếu l cốt vỏ trơn (đầu cốt thép sẽ uốn móc câu
hoặc hình thớc thợ) v 15d nếu cốt có gờ (không cần uốn móc câu). Trong những dầm cao,
có thể không cần lm đoạn thẳng đó, nếu đoạn cốt xiên nằm trong miền chịu nén có chiều di
15d đối với cốt trơn có móc câu, hoặc 20d đối với cốt có gờ không móc câu.
Trờng hợp ngoại lệ cũng cho phép cắt đứt cả cốt thép thẳng chịu kéo hoặc ngm cốt xiên
trong miền chịu kéo. Khi đó cốt thép phải kéo qua một đoạn ít nhất l 30d đối với cốt trơn v
20d đối với cốt có gờ, so với tiết diện tại đó theo tính toán không cần bố trí nữa.Trờng hợp
ny cốt xiên vỏ trơn phải bố trí móc câu nửa vòng tròn v cốt có gờ bố trí thớc câu hình thớc
thợ
Các cốt dọc có gờ chịu nén có thể không lm móc câu, nếu chôn sâu trong bê tông quá điểm
cắt lý thuyết một đoạn bằng 20d. khi bố trí các móc câu thẳng góc thì chiều di của thanh vỏ
trơn v có gờ lấy bằng 10d.
Các thanh cốt thép thờng uốn theo cung tròn, bán kính không nhỏ hơn 10d đối với cốt trơn v

12d đối với cốt có gờ.
Không cho phép bố trí những thanh uốn ngợc tại các góc mở có < 160
0
(tức l cốt thép
chịu kéo không đợc uốn để bố trí liên tục theo cạnh góc lõm > 200
0
ở trong kết cấu ) trong
miền chịu kéo của kết cấu. Tại các góc đó cần bố trí để các thanh cắt nhau. Các thanh ny
xuất phát từ các phần kề 2 bên góc. Chiều di ngm ở đầu các thanh đó không đợc nhỏ quá
20d.
Ngoi ra, góc mở trong phần chịu kéo của kết cấu cần có cốt thép ngang đủ đảm bảo chịu ít
nhất 35% tổng hợp lực trong tất cả các cốt dọc chịu kéo.
37

Bố trí cốt thép trong phần gối tựa: Các cốt thép dọc chịu kéo, bố trí ở 2 mặt bên của dầm v
kéo di quá tiết diện gối, cần phải uốn lên 1 góc 90
0
v tiếp tục kéo di lên theo mặt đầu dầm.
Các thanh nằm ở giữa của phần ny có ngm trong bê tông m không cần phải uốn lên.
Trong phần đầu dầm, cốt thép đợc uốn với các góc 45 v 90
0
theo 1 cung tròn có bán kính
không nhỏ quá 3d.
Các thanh thẳng vỏ trơn đi qua tiết diện gối, nếu không uốn lên thì phải kéo di một đoạn ít
nhất 10d v uốn móc câu nửa vòng tròn ở đầu.
Các thanh thẳng chịu kéo, có gờ, nếu đi qua tiết diện gối cũng phải có một đoạn thẳng di ít
nhất 10d, nhng không cần bố trí móc câu.
Số thanh cốt thép chịu kéo ở phía dới phải kéo di tới đầu dầm ít nhất l 1/3 tổng số thanh
chịu lực đặt tại giữa nhịp v không đợc ít quá hai thanh.
4.5.3. Cốt thép chống co ngót:

Để chống lại sự mở rộng v hình thnh đờng nứt theo chiều cao sờn dầm ta bố trí các cốt
dọc trong phạm vi từ cốt thép dới (cốt chủ) đến đáy bản (cánh trên). Trong khoảng 1/3 chiều
cao của sờn v bầu dầm trong miền chịu kéo, sẽ bố trí cốt dọc, đờng kính từ 8 đến 14 mm,
cách nhau khoảng 10- 12 lần đờng kính. Phần còn lại của sờn dầm có thể dùng cốt thép
đờng kính 6 10 mm bố trí tha hơn.
Theo số liệu thực tế diện tích tổng cộng của tiết diện cốt thép chống co ngót lấy gần = 0.3
0.4 %bh
0
cốt thép ny dùng loại có gờ.
Theo Snhip 2.05.03.84 cốt dọc trong thnh bụng của dầm không UST cần đặt:
+
Trong phạm vi 1/3 chiều cao thnh bụng tính từ bề mặt chịu kéo của dầm, với bớc
không lớn hơn 12d (d=8-12mm)
Giáo trình Cầu BTCT 49

+
Trong phạm vi các phần còn lại của chiều cao thnh bụng với bớc không lớn hơn
20d (d=8-10mm).
4.5.4. Cốt xiên
Sau khi xác định đợc điểm cắt thực tế của cốt chủ, từ vị trí đó đến đầu dầm có thể uốn cốt
chủ để tạo thnh cốt xiên. Góc nghiêng của cốt xiên với trục dầm thờng lấy l 45
0
(thờng
60
0
trong các dầm cao v ngắn; 30
0
trong các dầm có chiều cao không lớn) việc bố trí cốt xiên
theo chiều dọc của dầm căn cứ vo các yêu cầu cấu tạo sau:
Cốt xiên phải bố trí theo chiều dọc của dầm sao cho bất kỳ một mặt phẳng no thẳng góc

với trục dầm cũng phải cắt qua một cốt xiên. Nếu phân bố cốt xiên theo biểu đồ vật liệu
m yêu cầu đó không đợc thoả mãn thì dùng những cốt xiên phụ (thờng có đờng kính
nhỏ 1618mm) hn vo cốt chủ chịu lực (Hình 4-13).
Khi bố trí nh vậy, mỗi đầu dầm không đợc hn quá hai cốt xiên phụ vo mỗi thanh cốt
thép chịu lực.
Các cốt xiên v cốt phụ nên bố trí theo nguyên tắc đối xứng với trục dọc của tiết diện sờn
dầm (ví dụ từng cặp một ).
4.5.5. Cốt đai:
Theo QT 79
38
: Trên chiều di các đoạn dầm gần gối, bằng 1/4 chiều di nhịp v nếu có dầm
ngang thì trong đoạn từ gối tới dầm ngang đầu tiên khoảng cách giữa các cốt đai không lớn
hơn 30cm; còn trên các phần còn lại không lớn hơn 3/4 chiều cao dầm v 50cm.
Trong các dầm có chiều cao

50cm khoảng cách giữa các cốt đai không lớn hơn 20cm.
Khoảng cách giữa các cốt đai giữa các cốt chủ chịu nén không lớn quá 15 lần đờng kính của
thanh chịu lực.
Tại đầu dầm đa vo mặt cắt gối một khoảng bằng chiều di neo cốt thép chịu lực trong bê
tông, các cốt thép đai phải có đờng kính không nhỏ hơn 8mm v cách nhau không quá 10cm.
Trong phần mở rộng của mạ chịu kéo của cấu kiện (bầu dầm) phải bố trí cốt thép kiểu lò xo
hay thép đai khép kín đờng kính không nhỏ hơn 8mm theo đờng biên của mạ v liên kết với
cốt thép dọc chủ. Khi số thanh cốt thép chủ quá 5 ở một hng v trong trờng hợp bề rộng của
mạ hoặc bản trong đó có bố trí cốt thép quá 50cm thì các đai thép phải có ít nhất 4 nhánh.
Cốt đai trong mạ không đợc bố trí tha hơn trong bản bụng (bụng dầm). Mỗi thép đai không
bao quá 5 cốt thép chủ bị kéo v 3 cốt thép chủ bị nén trong một hng.
Những trờng hợp khác xem thêm quy trình....
Theo Snhip 2.05.03.84 cốt đai bản bụng của dầm giản đơn cần đặt với bớc không nhỏ hơn
39

+
10 cm trong đoạn đầu dầm v d

10mm
+
15 cm trong đoạn tính từ đoạn giáp giới với đoạn đầu dầm đến 1/4 L, v
d

8mm.
+
20 cm - trong đoạn giữa của dầm có chiều di bằng 1/2L, v d

8mm.
Đoạn đầu dầm đợc kéo di từ đầu dầm về phía nhịp với một đoạn bằng chiều cao dầm v
đợc tính:
+
Từ trục của gối, không phụ thuộc vo có hoặc không có nách dầm ngang - đối với
cầu đờng ô tô.
Giáo trình Cầu BTCT 50

+
Từ biên ngoi của nách dầm ngang hoặc từ trục gối khi không có dầm ngang - đối
với cầu đờng sắt
4.5.6. Mối nối
Mối nối giữa các thanh cốt thép tốt nhất l dùng mối hn điện tiếp xúc bằng phơng pháp
nóng chảy, các mối nối lắp ghép thì dùng phơng pháp hn hồ quang. Cũng cho phép nối cốt
thép bằng phơng pháp hn các cặp thanh ốp (bố trí mối hn ở một bên v hai bên). Tổng
chiều di của mối hn không nhỏ quá 10 lần đờng kính cốt thép.
Tại những chỗ có nội lực tính toán lớn nhất, cũng nh ở miền chịu kéo của cấu kiện các mối
hn cần đợc phân bố với những khoảng cách 50cm. Có thể hn các thanh có đờng kính

khác nhau nếu tỷ số diện tích của chúng 1,5.
Chiều di mối hn tại những vị trí liên kết cốt xiên lấy bằng 12d nếu hn một bên, v 6d nếu
hn hai bên.
Trong các khung cốt thép hn, tại những chỗ uốn hoặc cắt cốt thép, cũng tại một số vị trí trung
gian ở giữa những chỗ đó, cần bố trí thêm các mối hn liên kết, cách nhau không xa quá
3h/4 (h - chiều cao của dầm). Chiều di cho mối hn ny l lấy bằng 6d nếu hn một bên v
bằng 3d nếu hn cả hai bên.
Chiều dy tối thiểu của mối hn nối v mối hn liên kết l 4mm.
4.5.7. Một số yêu cầu khác
Tất cả các thanh cốt thép vỏ trơn, chịu lực kéo, ở hai đầu phải có móc câu nửa vòng tròn với
bán kính trong2,5 đờng kính của thanh. Đoạn thẳng của móc câu không đợc nhỏ quá 3d.
Đầu tự do của cốt xiên vỏ trơn kéo thêm vo trong miền chịu ép v đầu các thanh chịu ép nếu
cắt đứt trong miền chịu kéo, thì chỉ cần bố trí móc câu hình thớc thợ.
Trong phạm vi gối tựa, phải bố trí lới cốt thép đờng kính 10-12mm. Kích thớc của mắt lới
l 10-15cm. Các lới ny đều bố trí theo chiều cao.
ở đầu kết cấu nhịp mút thừa, tại vị trí kê dầm treo, khung cốt thép chính sẽ kết thúc bằng
những cốt xiên; còn cốt thép của phần kê l các khung phụ (h 68b), gồm những thanh cốt thép
nhỏ, có gờ cách nhau nhiều nhất l 10cm. Bán kính cong của các thanh ngang tại góc của vai
kê không đợc lấy nhỏ quá 2d.
Các quy định khác xem Quy trình
2
1
n
n
n
1
u u
v
v
A

BC


6d
Chi tiết A
3d3d

6d
Chi tiết B Chi tiết C
Mối nối
10d
l
l
l
L
L

Hình 4-13. Cấu tạo mối hn cốt thép
Giáo trình Cầu BTCT 51

4.6. Khái niệm về kết cấu bê tông cốt thép ứng suất trớc
(BTCTUST):

Nhợc điểm của cầu bê tông cốt thép thờng

Bị nứt ặ gỉ cốt thép
+
Độ dãn di của bê tông khi chịu kéo: (0,1
ữ
0,15)mm/1m di

+
ặ

a
=

E
a
= (0,15/1000).2,1.10
6
= 315 Kg/cm
2
.
+
Trong khi đó US cốt thép lấy: 1900-2400.. Kg/cm
2
. ặ Sẽ nứt bê tông
+
Theo công thức tính nứt của BTCT: a
n
=(

a
.

a
. L
n
)/E
a

ặ

a
tăng ặ a
n
tăng
+
Do vậy thép cha sử dụng hết cờng độ thì bê tông đã bị nứt

Nguyên lý lm việc của BTCTUST: Tại những miền chịu kéo của cấu kiện do tải trọng sẽ
gây ra, khi chế tạo ngời ta tạo ra một trạng thái ứng suất nén, ứng suất ny sẽ lm giảm
hay triệt tiêu ứng suất kéo phát sinh trong quá trình sử dụng

u khuyết v phạm vi sử dụng:
+
Sử dụng đợc vật liệu có cờng độ cao, tăng cờng đợc khả năng chịu lực v độ
cứng, tiết kiệm đợc vật liệu, giảm đợc kích thớc của kết cấu ặ vợt đợc nhịp
lớn hơn BTCT thờng (bê tông ứng suất trớc dùng mác 300
ữ
600)
40

+
Cốt thép giảm đợc từ 10 - 60% trung bình 30%
+
Khống chế đợc nứt: Bảo vệ đợc cốt thép, tăng tuổi thọ của công trình.
+
Độ cứng của kết cấu tăng, độ võng nhỏ ặ vợt đợc nhịp lớn.
+
Chịu tác động của tải trọng trùng phục tốt hơn BTCT thờng.

+
Nhợc: Thi công phức tạp hơn, cần có thiết bị neo, căng kéo..
Đợc sử dụng rộng rãi trong xây dựng cầu: L=12
ữ
42m (kết cấu nhịp giản đơn)
4.7. Các phơng pháp tạo ứng suất trớc trong bê tông
4.7.1.
Phơng pháp kéo cốt thép trớc khi đổ bê tông (phơng pháp
căng trớc - căng trên bệ
)

Trình tự thi công:
+
Bố trí cốt thép ứng suất trớc, neo v cốt thép thờng vo bệ căng
+
Lắp ván khuôn
+
Dùng kích để kéo căng cốt thép ứng suất trớc đến trị số tính toán. đổ bê tông dầm,
bảo dỡng.
+
Khi bê tông đạt cờng độ, tiến hnh nhả kích.
+
Vận chuyển đến nơi sử dụng.

Nguyên lý
Giáo trình Cầu BTCT 52

+
Khi cốt thép bị kéo có độ dãn di, khi nhả kích thì cốt thép co lại, do lực dính bám
với bê tông v do neo ngầm tạo ra ứng suất nén lâu di trong bê tông. Cốt thép ứng

suất trớc có thể l cốt sợi dây đn, các tao thép, các bó thép hoặc các thanh thép
ứng suất trớc.

Ưu điểm:
+
Lực dính kết giữa cốt thép v BT tốt ặ sự phân bố lực nén ép lên BT đều hơn.
+
Có thể cùng kéo tất cả cốt thép ứng suất trớc dẫn đến giảm bớt mất mát ứng suất .
+
Thờng lm trong công xởng, Nh máy; có 2 loại bệ: cố định v di động, do đó có
thể sản xuất hng loạt chất lợng tốt.
Nhợc điểm:
+
ảnh hởng do từ biến v co ngót lớn
+
Phải xây dựng bệ căng.
+
Trọng lợng của khối lớn ặ khó khăn trong việc vận chuyển đến công trờng

Kết cấu nhịp đợc căng trên bệ sử dụng tao thép có thể dùng cho nhịp từ 12-30m
41

4.7.2. Phơng pháp kéo cốt thép sau khi đổ bê tông (phơng pháp căng
sau - căng trên bê tông)

Nguyên tắc:
+
Chế tạo dầm bê tông, khi đổ bê tông dầm tạo trớc trong dầm những lỗ, rãnh (thẳng,
hoặc cong), tại những vị trí sẽ đặt cốt thép bằng cách:

Đặt vo bên trong dầm các ống thép tròn có hình dạng v kích thớc của rãnh cốt
thép, khi bê tông đang đông cứng tiến hnh xoay ống, khi bê tông đã đông cứng
rút ống thép ra

Dùng các ống cao su bơm căng hơi, hoặc cứng trong có lõi rỗng, khi bê tông
đông cứng dùng tời kéo ra

Đặt sẵn các ống thép có gân (ống gen) để lại luôn trong bê tông.
+
Khi bê tông đủ cờng độ luồn các bó thép vo các rãnh rỗng trong dầm.
+
Để truyền lực nén lên bê tông: Dùng kích thuỷ lực để kéo căng các bó thép (chân
kích đặt trực tiếp lên dầu dầm) đến khi đạt yêu cầu tính toán ặ Tiến hnh cố định
các neo ngoi, xả kích khi đó ton bộ lực của cốt thép ứng suất trớc sẽ truyền lên
dầm thông qua các neo.
+
Dùng bơm cao áp bơm vữa vo các rãnh để liên kết giữa cốt thép v bê tông dầm,
các neo ngoi cũng đợc bơm lấp vữa bê tông để chống gỉ.

Ưu:
+
Không tốn vật liệu lm bệ kéo, có thể lm việc ở mọi nơi mọi chỗ không phải vận
chuyển xa.
+
Giảm bớt ứng suất do từ biến

Nhợc:
+
Liên kết giữa thép v bê tông kém hơn so với phơng pháp căng trớc
Giáo trình Cầu BTCT 53

+
Căng kéo có phần phức tạp hơn, chỉ kích một bó một hoặc hai bó một dẫn đến gây ra
mất mát ứng suất trong cốt thép.

Đợc sử dụng nhiều đặc biệt cho cầu nhịp lớn: liên tục, mút thừa v khung
4.8. Cấu tạo cốt thép ứng suất trớc, neo v kích
4.8.1. Cốt thép cờng độ cao
Sợi đơn Các sợi cốt thép cờng độ cao tròn nhẵn hoặc có gờ đờng kính 3-5mm, đợc phân
bố đều trong kết cấu nhịp bản dự ứng lực. Cốt thép đợc căng trớc khi đổ bê tông. Cách bố trí
nh vậy gọi l cốt dây đn. Truyền lực từ cốt thép vo bê tông thông qua lực dính v neo.

Bó sợi song song Trớc đây thờng dùng các loại bó có 20-24 sợi cốt thép tròn

5mm, Xếp
thnh 1 lớp bao quanh một lõi mềm kiểu lò xo đợc chế tạo từ những sợi thép đờng kính

1,5-2,5mm (Hình 4-14). Bớc của lò xo 3cm trên đoạn thẳng v 1cm trên đoạn cong. Các
sợi cốt thép đợc buộc chặt, 1-2m buộc 1 đoạn di 10-20cm. Riêng đoạn gần neo 1m, cách 20
cm thì buộc 1 chỗ. Nhiệm vụ của lò xo l đảm bảo vị trí chính xác của các sợi trong bó, lỗ
rỗng đảm bảo bơm vữa hoặc đổ BT lấp kín lòng ống chứa cốt thép UST khi số lợng cốt thép
nhiều, có thể bố trí hai, ba lớp cốt thép (48

5 v 60

5) Hình 4-15.
Bó xoắn: Bó cốt thép đợc cấu tạo bởi các tao thép cờng độ cao. Mỗi tao gồm các sợi cốt
thép đợc xoắn lại với nhau, thờng một tao gồm 7 sợi hoặc nhiều hơn. Loại bó 7 sợi đợc
dùng rộng rãi, mỗi tao gồm có một sợi lõi thẳng ở giữa, các sợi ngoi giống nhau xếp thnh 1
hay 2 lớp. Đờng kính sợi ngoi bằng 1,5-5mm, riêng sợi lõi có đờng kính lớn hơn 10%.

Bớc xoắn tối u cho mỗi sợi ngoi bằng 12-16 lần đờng kính danh định của cả tao. Tao 7

Hình 4-14. Cấu tạo bó thép có sợi song song

Hình 4-15. Tiết diện của một số bó thép sợi song song

Giáo trình Cầu BTCT 54

sợi có u điểm l dính bám tốt với bê tông, dễ cuộn thnh cuộn lớn ặ dễ vận chuyển v có
chiều di lớn, đợc chế tạo trong nh máy .
Hiện nay những bó xoắn bẩy sợi bao gồm nhiều loại đờng kính, đối với loại đờng kính 0,5
in (bao gồm 12,7mm, 12,9mm thậm chí 12,4mm Nhật Bản); Loại 0,6 in (bao gồm 15,2mm
v 15,7mm...)
Những cầu nhịp nhỏ nh cầu bản, dầm nhịp ngắn, loại
căng trớc thờng dùng các tao riêng rẽ hoặc các cụm
gồm 2-3 tao. Dầm nhịp lớn dùng các bó lớn mỗi bó
gồm 7- hoặc nhiều tao. Khi căng ngoi các tao đợc
chống gỉ nhờ mạ kẽm hoặc đợc bọc bên ngoi bằng
pôlyêtylen.
Thanh cốt thép cờng độ cao: Các thanh cốt thép
cờng độ cao có thể trơn hoặc có gờ, Đờng kính 0,625
đến 1,375 in (16mm - 36mm). Muốn kéo căng phải
dùng các kích đặc biệt hoặc dùng phơng pháp nhiệt
điện. Có thể dùng các thanh ny lm cốt đai UST hoặc
cốt thép UST ngang cầu để nối các khối dầm lắp ghép
lại với nhau.
Khi lm cốt đai UST, các thanh thờng đợc đặt thẳng
đứng hoặc nghiêng một góc 75
0
-80

0
. Chúng đợc đặt
vo trong ống gen, sau khi kết thúc căng kéo sẽ tiến
hnh bơm vữa (hoặc chúng đợc phủ một lớp bi tum v
quấn băng giấy ở ngoi để không dính bám với BT rồi
mới đặt vo ván khuôn). Một đầu có thể lm sẵn dạng
mũ bu lông, đầu kia ren răng v bắt ê cu. Có thể dùng
loại kích riêng nhỏ đặc biệt để kéo căng.

Tính chất của tao v thanh cốt thép cờng độ cao (AASHTO 1998 5.4.4.1-1)
Bảng 4-1
Vật liệu Cấp thép
Đờng kính
(mm)
Cờng độ chịu kéo
f
pu
(MPa)
Giới hạn chảy f
py

(MPa)
Tao cáp
1275 MPa (Mác 250)
1860 MPa (Mác 270)
6,35 đến 15,24
9,53 đến 15,24
1725
1860
85% của f

pu
ngoại trừ
90% của f
pu
với tao
cáp tự chùng thấp
Thép thanh
Loại 1, thép trơn
Loại 2, thép gờ
19 đến 35
15 đến 36
1035
1035
85% của f
pu

80% của f
pu


Hình 4-16. bó xoắn 7 sợi v đầu neo

Hình 4-17. Cấu tạo thanh cờng độ
cao dùng lm cốt đai của cầu Phù
Đổng

Giáo trình Cầu BTCT 55

Mô đun đn hồi (nếu không có số liệu chính xác hơn thì lấy theo AASHTO 1998- 5.4.4.2:
Đối với tao thép: 197.000 MPa. Đối với thanh: 207.000 MPa.

Cờng độ tính toán chịu kéo của cốt thép căng trớc khi tính về cờng độ
(theo quy trình 1979)
Bảng 4-3
Cờng độ tính toán chịu kéo(kg/cm
2
)
Loại cốt thép

Đờng
kính
(mm)
R
C
H

(Kg/cm
2
)
Khi tạo ứng suất trớc
bảo quản, chuyên chở
v lắp ghép(R
1H
)
Trong giai đoạn sử
dụng(R
2H
)

3 19000 12400 11000
4 18000 11700 10400

5 17000 11000 9800
6 16000 10400 9200
7 15000 9800 8600
1. Sợi thép trơn cờng độ cao

8 14000 9100 800
3 18000 11700 10400
4 17000 11000 9800
5 16000 10400 9200
6 15000 9800 8600
2. Sợi thép có gờ cờng độ cao
7 14000 9100 8000
6 18000 11500 10300
7, 5 18000 11300 10200
9 17000 10700 9600
12 16000 10100 9100
3. Bó bện 7 sợi
15 15000 9500 8500
4. Thép cán nóng có gờ cấp A- IV 12-18 6000 5100 4600
Mô đuyn đn hồi của thép sợi cờng độ cao, trơn v có gờ, bó thép sợi cờng độ cao, cốt thép
bện 7 sợi: 1, 8.10
6
kg/cm
2
.
Ví dụ về thép Cờng độ cao dùng trong cầu Đuống mới - AASHTO (Loại Stress-Relieved strand)
Yield Strength- Giới hạn chảy ..................................................................................................f
py
:16.000Kg/cm
2

.
Tensile strength - Cờng độ chịu kéo ......................................................................................f
pu
-19.000 Kg/cm
2
.
Youngs modul (Mô đuyn đn hồi):.........................................................................................1.950.000 Kg/cm
2
.
Initial prestressing (ứng suất ở thời điểm kích):.............................................................. 14.400 Kg/cm
2
.(0,76f
pu
)
Just after prestressing (ứng suất ở thời điểm truyền lực): .............................................. 13.280 Kg/cm
2
. (0.7f
pu
)
At service load (sử dụng)..........................................................................................12.800 Kg/cm
2
.(0.8*16.000)
Trong đó: f
py
=0,85f
pu
.
Giới thiệu một số loại thép của các hãng trên thế giới
42

Giáo trình Cầu BTCT 56

Tính chất của tao cáp cờng độ cao (VSL)
Bảng 4-2
13 mm (0.5") 15 mm (0.6")
EN 138 or ASTM A416 EN 138 or ASTM A416
Kiểu tao cáp Đơn vị
BS5896 Super Grade 270 BS5896 Super Grade 270
Đờng kính danh định mm 12.9 12.7 15.7 15.2
Diện tích danh định mm2 100 98.7 150 140
Trọng lợng Kg/m 0.785 0.775 1.18 1.1
Giới hạn chẩy Mpa 1580 1670 1500 1670
Cờng độ chịu kéo Mpa 1860 1860 1770 1860
Lực kéo đứt nhỏ nhất KN 186 183.7 265 260.7
Mô đun đn hồi Kg/cm
2

1,95 10
6

Độ dãn di % max 2.5
Tính chất của bó cáp cờng độ cao - ống gen (VSL)
Bảng 4-3
Kiểu tao cáp 13mm (0.5")

Kiểu tao cáp 15 mm (0.6")
ống gen ID/OD Lực kéo nhỏ nhất (KN)

ống gen ID/OD Lực kéo nhỏ nhất (KN)
Bó cáp

Số
lợng
tao
Min (mm)
Nominal
(mm)
12.9 12.7

Bó cáp
Số lợng
tao
Min (mm)
Nominal
(mm)
15.7 15.2
2 372 367

2 530 521
3 558 551

6-3.
3
36/39 36/39
795 782
5-4.
4
36/39 36/39
744 735

4 1060 1043

5 930 919

5 1325 1304
6 1116 1102

6 1590 1564
5-7.
7
51/54 51/54
1302 1286

6-7.
7
55/62 65/72
1855 1825
8 1488 1470

8 2120 2086
9 1674 1653

9 2385 2346
10 1860 1837

10 2650 2607
11 2046 2021

11 2915 2868
5-12.

12

60/67 65/72
2232 2204

6-12.
12
75/82 80/87
3180 3128
13 2418 2388

13 3445 3389
14 2604 2572

14 3710 3650
15 2790 2756

15 3975 3911
16 2976 2939

16 4240 4171
17 3162 3123

17 4505 4432
18 3348 3307

18 4770 4693
5-19.
19
75/82 80/87
3534 3490

6-19.
19
90/97 100/107
5035 4953
20 3720 3674

20 5300 5214
21 3906 3858

21 5565 5475
5-22.
22
80/87 95/102
4092 4041

6-22.
22
100/107 100/107
5830 5735
23 4278 4225

23 6095 5996
24 4464 4409

24 6360 6257
25 4650 4593

25 6625 6518
26 4836 4776

26 6890 6778
5-27.
27
95/102 100/107
5022 4960

6-27.
27
110/117 110/117
7155 7039
Giáo trình Cầu BTCT 57

Kiểu tao cáp 13mm (0.5")

Kiểu tao cáp 15 mm (0.6")
ống gen ID/OD Lực kéo nhỏ nhất (KN)

ống gen ID/OD Lực kéo nhỏ nhất (KN)
Bó cáp
Số
lợng
tao
Min (mm)
Nominal
(mm)
12.9 12.7

Bó cáp
Số lợng
tao

Min (mm)
Nominal
(mm)
15.7 15.2
28 5208 5144

28 7420 7300
29 5394 5327

29 7685 7560
30 5580 5511

30 7950 7821
5-31.
31
95/102 100/107
5766 5695

6-31.
31
120/127 120/127
8215 8082
32 5952 5878

32 8480 8342
33 6138 6062

33 8745 8603
34 6324 6246

34 9010 8864
35 6510 6430

35 9275 9125
36 6696 6613

36 9540 9385
5-37.
37
110/117 110/117
6882 6779

6-37.
37
130/137 130/137
9805 9646
38 7068 6981

38 10070 9907
39 7254 7164

39 10335 10167
40 7440 7348

40 10600 10428
41 7626 7532

41 10865 10689
5-42.
42

120/127 120/127
7812 7715

6-42.
42
135/142 135/142
11130 10949
43 7998 7899

43 11395 11210
44 8184 8083

44 11660 11471
45 8370 8267

45 11925 11732
46 8556 8450

46 12190 11992
47 8742 8634

47 12455 12253
5-48.
48
130/137 130/137
8928 8818

6-48.
48
150/160 160/170

12720 12514
49 9114 9001

49 12985 12774
50 9300 9185

50 13250 13035
51 9486 9369

51 13515 13296
52 9672 9552

52 13780 13556
53 9858 9736

53 14045 13817
54 10044 9920

54 14310 14078
5-55.
55
130/137 135/142
10230 10104

6-55.
55
160/170 170/180
14575 14339
Tính chất của bó cáp cờng độ cao - ống gen dùng cho bản mặt cầu (VSL)
Bảng 4-4

Tính chất tao cáp Kích thớc ống gen - mm (cao x rộng)
Lực kéo nhỏ nhất KN
KIểu tao cáp
Bó cáp

Số
lợng
tao

BS 5896
Super
ASTM A416
Grade 270
ốn
g gen phẳng
tiêu chuẩn
ống gen phẳng
có sóng
ống gen bằng chất dẻo
PT-PLUS(TM)
13 mm (0.5") 5-4. 4 744 735
5-2. 5 930 919
20x75 25x80 35x86
15 mm (0.6") 6-4. 4 1060 1143
6-5. 5 1325 1304
25x90 25x90 Không có
Giáo trình Cầu BTCT 58

4.8.2. Neo cốt thép UST
Nhiệm vụ của neo l truyền lực từ đầu cốt thép ứng suất trớc vo bê tông để tạo ra ứng suất

nén trong bê tông. Thờng mỗi loại neo phù hợp với từng kiểu cốt thép đợc dùng.

Khi kéo trên bệ (căng trớc khi đổ bê tông) ngời ta chia ra hai loại neo cốt thép:
+
Tự neo, đảm bảo lực dính giữa bê tông v cốt thép ứng suất trớc m không cần lm
thêm neo.
+
Neo bằng cách hn thêm các đoạn thép, tấm thép, tạo mũ ở đầu thanh, cũng nh kẹp
một miếng thép nếu đợc phép hn, còn nếu không thì phải tạo ren bắt bu lông
(Hình 4-18.a, b,c, d)
4.8.2.1. Neo ngầm

Các loại neo ngầm đơn giản
+
Neo hình khuyên
+
Neo ci (Hình 4-18.a, c, d)
+
Neo quả trám-bê tông (neo MIIT) (Hình 4-19): l một khối bê tông ở đầu của bó
thép, gồm có đĩa thép (1), v sợi thép xoắn (2), lò xo (3), BT M500 (4), thép ứng suất
trớc (5). Loại ny có nhợc điểm l khó đảm bảo chất lợng của bê tông do có
nhiều hốc ở trong neo
43
.

Hình 4-18. Neo thanh cốt thép cờng độ cao

Hình 4-19. Neo quả trám bê tông (neo MIIT)

Giáo trình Cầu BTCT 59

+
Neo quả trám-thanh thép (neo MIIT) (Hình 4-20): đợc sử dụng rộng rãi, những sợi
thép đợc phân bố xung quanh thanh thép trung tâm (4), thanh thép ny đợc hn với
tấm thép tròn (3) trên đó chia thnh 4 rãnh để đảm bảo bê tông v thép dính kết tốt
với nhau. Tại đầu neo có các trụ đuôi(1) để cố định vị trí của các bó thép. Loại neo
ny đảm bảo tin cậy trong thời gian khai thác v căng kéo.
Bảng ghi các thông số của một số loại neo quả trám - thép
44

Bảng 4-5
Tham số
Số lợng sợi 5mm
Số lợng sợi của 1 bó 17-24 25-32 33-48 49-56
D 80 100 120 160
l 200 257 300 350
L
c
270 345 410 480
D 16 18 22 25
Đờng kính thanh thép giữa c
14 16 20 25
A 56 60 80 120
Đờng kính lỗ trên thanh giữa 5 5 5 7
Kích thớc của tấm trụ a 50 56 70 75
Kích thớc của tấm trụ b 10 15 15 15
Kích thớc của tấm trụ c 8 10 10 10

Hình 4-20. Cấu tạo neo quả trám (neo MIIT)
Giáo trình Cầu BTCT 60

4.8.2.2. Neo cốc (Karovkin)
Đợc chế tạo cùng với các ống thép, khi bơm dung dịch nớc thừa ở
lại trong ống do vậy khi mùa đông lm cho nứt dọc trong BT. Loại
ny chỉ nên áp dụng cho kết cấu có loại rãnh hở hoặc lm thiết bị khi
kéo trên bệ (Hình 4-21)
4.8.2.3. Neo hình côn (neo hình nón cụt)
Đợc dùng nh những neo vĩnh cửu khi kéo trên bê tông v nh neo
tạm thời khi căng kéo những bó thép trên bệ. Lõi neo đợc ấn vo
bằng kích, trong nêm có lỗ để bơm vữa xi măng. Giữa neo v bề mặt
BT có bản đệm bằng thép (Hình 4-22).
Vỏ neo bằng thép có khoét lỗ hình chóp cụt ở giữa. Lõi neo hình chóp cụt có ren răng phù hợp
với kích thớc lỗ ở vỏ neo. Các sợi thép đợc luồn qua vỏ neo, sau khi đã kéo căng bằng kích
hai tác dụng thì đóng lõi neo để giữ đầu sợi thép cố định trong vỏ neo, vì bề mặt lõi neo có ren
răng nên tác dụng nêm chặt tăng lên. Trong lõi có khoan lỗ dọc để bơm vữa lấp lòng ống.
Giữa neo v bê tông có bản đệm bằng thép. Một số kích thớc định hình về neo loại ny xem
ti liệu tham khảo
45
.
Để tăng ma sát giữa bó cốt thép ứng suất trớc v neo, trên bề mặt rãnh của lõi neo cấu tạo các
răng ca (Hình 4-23)
Hình 4-21. Neo cốc
Karovkin

Hình 4-22. Neo Hình côn (1. vỏ neo; 2. thép ứng suất trớc; 3. lõi neo; 4. lỗ bơm vữa; 5. tấm thép)
Giáo trình Cầu BTCT 61

4.9. Neo của VSL, OVM v một số hãng
khác
Hình 4-24 thể hiện cấu tạo của neo bó cáp bẩy tao kéo
sau của hãng OVM, bao gồm loa dẫn hớng bằng gang
đúc hoặc tôn cuốn, loa ny đặt trong ván khuôn kết cấu từ
trớc lúc đổ bê tông, kết hợp với cốt thép xoắn có tác dụng
phân phối lực từ cáp UST một cách đều hơn vo bê tông.
ống ny cho phép giữ đúng hớng của cáp UST trong ván
khuôn v cho phép nối với đầu ống gen chứa cáp đó.

Hình 4-23. Neo hình côn có ren răng

Hình 4-24. Bộ neo cáp UST của hãng
OVM (1. Tao cáp xoắn bẩy sợi; 2.
Nêm; 3. đầu Neo; 4. Tấm thép; 5. Cốt
thép lò xo; 6. ống gen; )
Giáo trình Cầu BTCT 62

Tại đầu miệng loa có đầu neo hình trụ tròn với các lỗ khoan thủng hình chóp cụt m trong đó
sẽ luồn các tao xoắn 7 sợi. Để giữ cố định vị trí các tao xoắn ny tại mỗi lỗ khoan phải chèn
vo một nêm 2 mảnh (hoặc 3, 4 mảnh) sau khi đã kéo xong từng bó đó.
46

Tuỳ theo loại cáp sử dụng 0,5(in) hoặc 0,6 (in), có các loại neo tơng ứng: ví dụ OVM l
các neo OVM13 dùng cho loại 0,5; OVM15 dùng cho loại 0,6; Do vậy khi thiết kế phải căn
cứ vo đờng kính của tao cáp m quyết định dùng loại neo đồng bộ với nó;
Dới đây giới thiệu một số loại neo cáp ứng suất trớc của hãng VSL.

Hình 4-25. Neo của hãng DYWIDAG

Hình 4-26. Cấu tạo của neo cáp ứng suất trớc của OVM (1. Nêm; 2.Đầu Neo; 3. cốt thép xoắn;
4. ống gen; Tao cáp; 7. Tấm thép); Grouting port Lỗ bơm vữa; Fixing hole lỗ cố định