Thiết kế cầu bê tông cốt thép - Chương 6

Tài liệu tham khảo giáo án môn học Thiết kế cầu bê tông cốt thép - Chương 6 Cầu dầm đơn giản bê tông cốt thép ứng suất trước dành cho các bạn sinh viên theo học chuyên ngành xây dựng
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Thiết kế cầu bê tông cốt thép - Chương 6 Ch−¬ng 6 Ch CÇu dÇm ®¬n gi¶nB£ T¤NG Cèt ThÐp øng suÊt tr−íc6.1. KHÁI NiỆM CHUNG VỀ KẾT CẤU BTCTƯSTI. Bản chất của kết cấu BTCTƯST:-K/c BTCT thường là bị nứt khi khai thác. Theo kinhnghiệm cho thấy khi bê tông bị biến dạng tương đốiε = (0.15-0.2)mm/1m dài →Bê tông nứt.-Lúc đó ứng suất trước trong cốt thép vẫn rất nhỏ: σ a = ε a .Ea = ε b .Ea = 210 ÷ 300(kg / cm ) 2-Bề rộng khe nứt được xác định theo công thức: an = ψ .σ a .ln / Ea-Khi σa↑ → an↑ → bề rộng khe nứt mở rộng → cốtthép bị ăn mòn → phá hoại công trình → hạn chế sửdụng vật liệu cường độ cao trong dầm BTCT thường( để khống chế bề rộng khe nứt)* Nguyên lý làm việc của BTCTƯST: NT NT M MT + - *Biểu đồ ứng suất do căng cốt thép CĐC NT + MT NT + = - - - Do tải trọng Tổng cộng Do cốt thép CĐC - = + - - +II. Ưu nhược điểm và phạm vi áp dụng:1. Ưu điểm:- Sử dụng vật liệu cường độ cao → giảm được kíchthước và trọng lượng bả thân → vượt nhịp lớn. Lượng cốt thép giảm trung bình ≈ 30%-Khống chế được khe nứt, bảo vệ cốt thép → tăngtuổi thọ công trình-Độ cứng ↑→ độ võng ↓→ Lnhịp ↑ .-Chịu các tải trọng trùng phục, động, chịu mỏi tốthơn so với bê tông thường.2. Nhược điểm:-Chế tạo phức tạp do đòi hỏi phải neo,kích...3. Phạm vi áp dụng:- Sử dụng rộng rải công trình cầu và các công trìnhkhác.6.2.CÁC PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO DẦM BTCT ƯSTI. Phương pháp căng trước khi đổ bê tông: (phươngpháp căng trước) Neo ngầm Cốt thép CĐC Neo tạm Bệ căng Neo vào bệ2. Nguyên tắc chế tạo:- Luồn và mắc cốt thép ƯST vào bệ và kích neo vào bệ.- Dùng kích để căbg cốt thép đạt đến lực căng trước.- Lắp đặt các cốt thép thường.- Đổ bê tông dầm và bảo dưỡng bê tông.- Hạ kích, cắt cốt thép và lấy neo (bằng vữa bê tông )3. Nguyên lý làm việc:Sau khi đúc dầm và bê tông đã đông cứng → xã kích → lực nén truyền lên bê tông nhờ lực dính bám giữa cốt thép và bê tông và tại vị trí neo ở đầu cốt thép.4. Các loại bệ căng cốt thép CĐC:a. Bệ cố định: Thường sử dụng trong công xưởng, nhà máy chế tạo dầm.b. Bệ di động: Được đặt trên các đường ray di chuyển đến các dây chuyền sản xuất : ván khuôn → lắp đặt cốt thép → đổ bê tông → sấy hấp... Được sử dụng trong các nhà máy có năng suất cao.5. Ưu và nhược điểm:+ Ưu điểm:- Lực dính bám giữa cốt thép ƯST và bê tông tốt → đảmbảo cho công trình chịu lực gần như BTCT hơn.- Căng kéo đơn giản và kéo cốt thép một lần → hạn chếtối đa sự mất mát ứng suất do nén đàn hồi.- Sản xuất hàng loạt với chất lượng được đảm bảo.+ Nhược điểm:- ảnh hưởng do co ngót và từ biến lớn → giảm ứng suấtcăng trước trong bê tông.- Xây dựng bệ căng cốt thép rất tốn kém- Kích thước của kết cấu bị hạn chế bởi bệ căng.II. Phương pháp căng sau khi đổ bê tông: (PP căng sau)1. Sơ đồ chế tạo: Phân khối ngang Liền khối Neo ngoài Rãnh luồn cốt thép2. Nguyên tắc chế tạo:- Lắp dựng ván khuôn, cốt thép thường.- Tạo rãnh (các ống gen) để đặt các bó cốt thép ƯST- Khi bê tông đông cứng (đủ cường độ) → luồn bó cốt thép cường độ cao → dùng kích căng cốt thép đạt lực căng trước → neo lại → xã kích → trong bê tông sẽ xuất hiện lực nén trước.- Cắt cốt thép, bơm vữa vào rãnh cốt thép để liên kết cốt thép với bê tông dầm.3. Ưu - nhược điểm:+ Ưu điểm:-Không cần bệ căng đắt tiền → sử dụng hiệu quả vớimọi kết cấu nhịp: lớn và nhỏ; toàn khối và lắp ghép.-Đặc biệt cho phép sử dụng những kết cấu tiến bộ nhưlắp hoặc đúc từng đốt gắn lại với nhau (công nghệ thicông hẫng).+ Nhược điểm: - Công tác căng kéo và neo phức tạp hơn. - Lực dính bám giữa cốt thép và bê tông kém hơn so với phương pháp căng trước.6.3: CẤU TẠO NEO – KÍCH - CỐT THÉP CĐCI. Cốt thép:1. Đối với phương pháp căng trước:-Có các hình thức như sau: +Cốt thép thanh +Cốt thép sợi dạng rời hoặc tao-Các loại này dùng cho kết cấu cầu bản, dầm đặc, bảnrỗng (loại có cốt thép dây đàn); Lnhịp ≤ 20m, lực căn ...