Bài giảng Đồ án Thiết kế cầu thép Chương 1

BÀI GIҦNG
CÔNG TRÌNH GIAO THÔNG
PHҪN CҪU





Ĺu hành nͱi bͱ
Tháng 01 – 2010
Bài gi̫ng CTGT ph̯n c̯u (LBK 02/2010) - 1 -
BÀI GIҦNG CTGT
Phҫn :
CÔNG TRÌNH CҪU
( Tái bҧn lҫn thӭ 8, có chӍnh sӱa )
2005 - 2010
Ngѭӡi biên soҥn : TS. LÊ BÁ KHÁNH

Tp. Hӗ Chí Minh, 02 - 2010
Bài gi̻ng CTGT ph̿n c̿u - 2 -

Mӝt sӕ tӯ viӃt tҳt
BMC – bҧn mһt cҫu
BT – bê tông
BTCT – bê tông cӕt thép;
GĈ – giҧn ÿѫn;

KCN – KӃt cҩu nhӏp
LBH – LӅ bӝ hành
ѬST – ӭng suҩt trѭӟc;
PT – phѭѫng trình;
PTHH – phҫn tӱ hӳu hҥn
Tiêu chuҭn – Tiêu chuҭn thiӃt kӃ cҫu 22 TCN 272-05
TTGH – trҥng thái giӟi hҥn;

Bài gi̫ng CTGT ph̯n c̯u (LBK 02/2010) - 3 -

1

KHÁI NIӊM Vӄ CÔNG TRÌNH NHÂN TҤO TRÊN ĈѬӠNG Ô-TÔ..... 6

1.1

Giӟi thiӋu vӅ công trình nhân tҥo (CTNT) trên ÿѭӡng .......................... 6

1.1.1

Khái niӋm vӅ CTNT : .................................................................... 6

1.1.2

Cҫu................................................................................................. 6

1.1.3

Cӕng .............................................................................................. 6

1.1.4

Ĉѭӡng hҫm.................................................................................... 6

1.1.5

Ĉѭӡng tràn..................................................................................... 6

1.1.6

BӃn phà.......................................................................................... 7

1.1.7

Mӝt sӕ công trình nhân tҥo trong thành phӕ.................................. 7

1.1.8

Mӝt sӕ công trình nhân tҥo trên ÿѭӡng trong vùng núi................. 7

1.2

Các bӝ phұn cѫ bҧn cӫa công trình cҫu.................................................. 7

1.2.1

Các bӝ phұn cѫ bҧn cӫa công trình cҫu ......................................... 8

1.3

Chi tiӃt mӝt sӕ kӃt cҩu cӫa cҫu............................................................... 9

1.4

Phân loҥi cҫu ........................................................................................ 13

1.4.1

Sѫ ÿӗ phân loҥi cҫu...................................................................... 13

1.4.2

Phân loҥi theo sѫ ÿӗ kӃt cҩu (tƭnh hӑc) có:.................................. 13

1.4.3

Phân loҥi theo ÿһc ÿiӇm riêng cӫa công trình nhѭ:...................... 13

1.4.4

Phân loҥi theo quy mô công trình:............................................... 13

1.4.5

Theo tѭѫng quan giӳa trөc cӫa hàng gӕi biên và trөc dӑc cҫu.... 15

1.5

Lӏch sӱ phát triӇn ngành xây dӵng cҫu ................................................ 15

1.5.1

Giӟi thiӋu chung .......................................................................... 15

1.5.2

Thӡi kǤ trѭӟc CN & La mã cә ÿҥi............................................... 15

1.5.3

Thӡi kǤ Phөc hѭng và hұu Phөc hѭng (thӃ kӹ 14 – 16) .............. 15

1.5.4

Thӡi kǤ cách mҥng công nghiӋp.................................................. 15

1.5.5

Thӡi kǤ hiӋn ÿҥi........................................................................... 16

1.5.6

Lӏch sӱ phát triӇn ngành cҫu ӣ ViӋt nam..................................... 17

1.6

Mӝt sӕ phѭѫng hѭӟng phát triӇn trong ngành xây dөng cҫu................ 17

1.6.1

VӅ vұt liӋu.................................................................................... 17

1.6.2

VӅ kӃt cҩu.................................................................................... 17

1.6.3

VӅ liên kӃt và ghép nӕi................................................................ 17

1.6.4

VӅ công nghӋ thi công................................................................. 18

1.6.5

VӅ lý thuyӃt tính toán thiӃt kӃ ..................................................... 18

1.6.6

Các nghiên cӭu thӵc nghiӋm....................................................... 18

1.7

Câu hӓi ôn tұp ...................................................................................... 18

2

VҰT LIӊU LÀM CҪU ............................................................................. 19

2.1

Bê tông ................................................................................................. 19

2.2

Thép...................................................................................................... 19

2.3

Cӕt thép ................................................................................................ 20

2.4

Bê tông cӕt thép.................................................................................... 21

2.5

Câu hӓi ôn tұp ...................................................................................... 21

3

KHÁI NIӊM THIӂT Kӂ CÔNG TRÌNH NHÂN TҤO............................ 22

3.1

Các ÿӏnh nghƭa...................................................................................... 22

3.2

TriӃt lý thiӃt kӃ..................................................................................... 22

3.2.1

Tәng quát..................................................................................... 22

Bài gi̻ng CTGT ph̿n c̿u - 4 -

3.2.2

Các TTGH....................................................................................23

3.3

Câu hӓi ôn tұp.......................................................................................24

4

THIӂT Kӂ TӘNG THӆ VÀ ĈҺC ĈIӆM Vӎ TRÍ CҪU ...........................25

4.1

Các ÿӏnh nghƭa......................................................................................25

4.2

Phҥm vi áp dөng cӫa kӃt cҩu nhӏp cҫu..................................................26

4.3

Mӻ quan cҫu .........................................................................................27

4.4

Các ÿһc trѭng vӏ trí ...............................................................................27

4.5

Tiêu chuҭn hình hӑc..............................................................................28

4.5.1

Cҩu tҥo mһt ÿѭӡng.......................................................................28

4.5.2

Kích thѭӟc sѫ bӝ cӫa kӃt cҩu.......................................................28

4.5.3

Trҳc dӑc cӫa công trình cҫu:........................................................29

4.5.4

Kích thѭӟc theo phѭѫng dӑc cҫu .................................................29

4.5.5

Tƭnh không...................................................................................30

4.5.6

Các mӭc nѭӟc: .............................................................................32

4.6

So sánh các phѭѫng án kӃt cҩu.............................................................33

5

TҦI TRӐNG & Hӊ SӔ TҦI TRӐNG.......................................................37

5.1

Các ÿӏnh nghƭa......................................................................................37

5.2

Tҧi trӑng tác dөng lên cҫu ....................................................................37

5.2.1

HӋ sӕ tҧi trӑng
J
p
,
J
LL
...................................................................37

5.2.2

Tҧi trӑng thѭӡng xuyên................................................................38

5.2.3

Tҧi trӑng nhҩt thӡi........................................................................38

5.3

Hoҥt tҧi xe.............................................................................................39

5.3.1

Sӕ làn xe thiӃt kӃ..........................................................................39

5.3.2

HӋ sӕ làn xe, m.............................................................................39

5.3.3

Hoҥt tҧi xe ôtô thiӃt kӃ.................................................................40

5.3.4

Lӵc xung kích: IM .......................................................................43

6

PHÂN TÍCH VÀ ĈÁNH GIÁ KӂT CҨU.................................................44

6.1

Các ÿӏnh nghƭa......................................................................................44

6.2

Ký hiӋu .................................................................................................45

6.3

Các phѭѫng pháp phân tích kӃt cҩu ÿѭӧc chҩp nhұn............................45

6.4

Dҫm chính.............................................................................................46

6.4.1

Phѭѫng pháp hӋ sӕ phân phӕi ngang (phân bӕ ngang). ...............46

6.4.2

Phân loҥi mһt cҳt ngang KCN......................................................47

6.4.3

HӋ sӕ phân bӕ cho moment..........................................................47

6.4.4

HӋ sӕ phân bӕ cho lӵc cҳt............................................................48

6.5

Dҫm ngang............................................................................................48

6.6

Bҧn mһt cҫu ..........................................................................................49

6.6.1

Tәng quát .....................................................................................49

6.6.2

BӅ rӝng cӫa các dҧi tѭѫng ÿѭѫng bên trong ................................49

6.6.3

BӅ rӝng dҧi tѭѫng ÿѭѫng tҥi các mép cӫa bҧn.............................50

6.6.4

Tính toán các hiӋu ӭng lӵc...........................................................50

7

MӔ TRӨ CҪU ..........................................................................................52

7.1

Khái niӋm cѫ bҧn vӅ mӕ trө cҫu...........................................................52

7.2

Cҩu tҥo mӕ trө cҫu................................................................................52

7.2.1

Phân loҥi mӕ trө cҫu.....................................................................52

Bài gi̫ng CTGT ph̯n c̯u (LBK 02/2010) - 5 -
7.2.2

Cҩu tҥo trө cҫu............................................................................. 52

7.2.3

Cҩu tҥo mӕ cҫu............................................................................ 53

7.2.4

NӅn móng mӕ trө cҫu .................................................................. 54

7.3

ThiӃt kӃ mӕ trө..................................................................................... 54

7.3.1

Trình tӵ thiӃt kӃ mӕ trө cҫu thѭӡng phҧi qua nhӳng bѭӟc sau:... 54

7.3.2

KiӇm tra lҥi các tiӃt diӋn theo các trҥng thái giӟi hҥn ................. 55

8

CÔNG TRÌNH & PHѬѪNG TIӊN GIAO THÔNG TRONG ĈÔ THӎ ... 56

8.1

Khái niӋm và mөc tiêu xây dӵng công trình giao thông ÿô thӏ ............ 56

8.2

Công trình giao thông ÿô thӏ ................................................................ 56

8.2.1

Hҫm chui cho phѭѫng tiӋn giao thông và ngѭӡi ÿi bӝ: ............... 56

8.2.2

Cҫu cҥn........................................................................................ 57

8.2.3

Nút giao thông cùng mӭc ............................................................ 58

8.2.4

Nút giao thông khác mӭc............................................................. 59

8.3

Công trình bӡ sông............................................................................... 61

8.3.1

Công trình gia cӕ bӡ sông............................................................ 61

8.3.2

ĈiӇm ngҳm cҧnh ӣ bӡ sông ......................................................... 61

8.3.3

Phѭѫng pháp mӣ rӝng ÿѭӡng bӡ sông......................................... 62

8.4

Bãi ÿӛ xe và bãi ÿáp cho máy bay trӵc thăng....................................... 62

8.4.1

Bãi ÿӛ xe...................................................................................... 62

8.4.2

Bãi ÿáp cho máy bay trӵc thăng trong thành phӕ........................ 63

8.5

Phѭѫng tiӋn giao thông công cӝng:...................................................... 63

9

XÂY DӴNG CҪU.................................................................................... 65

9.1

Xây dӵng móng cӑc ÿài cao................................................................. 65

9.2

Vұn chuyӇn dҫm BTCT........................................................................ 66

9.3

Các phѭѫng pháp thi công KCN cҫu BTCT......................................... 66

9.4

Lao lҳp kӃt cҩu nhӏp cҫu BTCT nhӏp giҧn ÿѫn .................................... 67

9.5

Lao lҳp kӃt cҩu nhӏp cҫu thép............................................................... 68

10

PHӨ LӨC............................................................................................. 69

10.1

Mӝt sӕ dҥng dҫm giҧn ÿѫn................................................................... 69

10.2

Vұt liӋu dùng trong xây dӵng cҫu ........................................................ 73

10.2.1

Cӕt thép, thép hình .................................................................. 73

10.2.2

ThiӃt kӃ cҩp phӕi BT............................................................... 74

10.2.3

Tên mӝt sӕ loҥi kӃt cҩu giàn.................................................... 75

10.3

Phѭѫng pháp thi công cҫu.................................................................... 75

11

TÀI LIӊU THAM KHҦO.................................................................... 78


Bài gi̻ng CTGT ph̿n c̿u - 6 -

1 KHÁI NIӊM Vӄ CÔNG TRÌNH NHÂN TҤO TRÊN
ĈѬӠNG Ô-TÔ
1.1 Giӟi thiӋu vӅ công trình nhân tҥo (CTNT) trên ÿѭӡng
1.1.1 Khái ni͟m v͙ CTNT :
Là mӝt kӃt cҩu do con ngѭӡi xây dӵng trên ÿѭӡng, cho phép vѭӧt qua các
chѭӟng ngҥi vұt, ÿӇ ÿҧm bҧo giao thông.
Công trình nhân tҥo bao gӗm: Cҫu, cӕng, hҫm, bӃn phà, …
1.1.2 C̿u
Cҫu: mӝt kӃt cҩu bҩt kǤ vѭӧt qua phía trên chѭӟng ngҥi vұt, có khҭu ÿӝ 
6m, tҥo thành mӝt phҫn cӫa tuyӃn ÿѭӡng (Hình 1-1).




Hình 1-1 C̯u d̯m gi̫n ÿ˯n Hình 1-2 C͙ng thoát n˱ͣc qua
thân ÿ˱ͥng
1.1.3 Cͩng
Cӕng: là công trình nҵm trong nӅn ÿҳp cӫa tuyӃn ÿѭӡng nhҵm giҧi quyӃt
cho dòng chҧy lѭu thông khi giao cҳt vӟi tuyӃn ÿѭӡng (Hình 1-2)
1.1.4 Ĉ́͵ng h̿m
Ĉѭӡng hҫm: có nhiӋm vө nhѭ
cҫu nhѭng ÿѭӧc xây dӵng trong lòng

ÿҩt, trong nѭӟc hoһc xuyên qua núi
(Hình 1-3).
1.1.5 Ĉ́͵ng tràn
Ĉѭӡng tràn: ÿѭӧc xây dӵng
khi tuyӃn ÿѭӡng cҳt ngang dòng chҧy
có mӭc nѭӟc không lӟn, lѭu lѭӧng có
thӇ thoát qua kӃ
t cҩu thân ÿѭӡng.
Mӝt năm chӍ có vài giӡ hoһc vài ngày nѭӟc ngұp và tràn qua mһt ÿѭӡng, song
xe cӝ vүn qua lҥi ÿѭӧc.

Hình 1-3 H̯m giao thông ÿ˱ͥng s̷t