intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE

Bài giảng Thiết kế và xây dựng cầu 1: Chương 9 - TS. Nguyễn Ngọc Tuyển

Chia sẻ: Sơn Tùng | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:18

89
lượt xem
16
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng "Thiết kế và xây dựng cầu 1 - Chương 9: Một số vấn đề khác" cung cấp cho người học các kiến thức: Tính bản mặt cầu cho dầm hộp đơn, neo và cáp dự ứng lực VSL. Mời các bạn cùng tham khảo nội dung chi tiết.

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Thiết kế và xây dựng cầu 1: Chương 9 - TS. Nguyễn Ngọc Tuyển

  1. Giảng viên: TS. Nguyễn Ngọc Tuyển 4/14/2014 TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG Bộ môn Cầu và Công trình ngầm Website: http://www.nuce.edu.vn Website: http://bomoncau.tk/ THIẾT KẾ VÀ XÂY DỰNG  CẦU BTCT 1 TS. NGUYỄN NGỌC TUYỂN Website môn học: http://caubetong1.tk/ Link dự phòng:  https://sites.google.com/site/tuyennguyenngoc/courses‐in‐ vietnamese/cau‐btct‐1 Hà Nội, 1‐2014 CHƯƠNG IX Một số vấn đề khác 682 Bộ môn Cầu và CTN ‐ ĐHXD 1
  2. Giảng viên: TS. Nguyễn Ngọc Tuyển 4/14/2014 9.1. Tính bản mặt cầu cho dầm hộp đơn – Với các cầu dầm I hoặc T thông thường bản mặt cầu có nhịp làm việc vuông góc với hướng xe chạy và nói chung chiều dài nhịp bản S  4600mm và cánh hẫng Lh > 1800mm. Lh S Lh hb hh h 683 Tính bản mặt cầu cho dầm hộp đơn (t.theo) – Như vậy, bản mặt cầu cho dầm hộp đơn có thể được tính gần đúng sử dụng phương pháp dải bản ngang. Tuy nhiên, do nhịp bản > 4600mm và nhịp bản hẫng > 1800mm nên khi tính hoạt tải phải kể đến “tải trọng làn thiết kế”. – Sơ đồ tính của bản gồm phần bản hẫng và phần bản ngàm 2  cạnh như hình vẽ. SƠ ĐỒ MẶT CẮT NGANG SƠ ĐỒ TÍNH Lh S Lh hb Lh S Lh hh h Bản hẫng Bản hẫng Bản ngàm 2 cạnh 684 Bộ môn Cầu và CTN ‐ ĐHXD 2
  3. Giảng viên: TS. Nguyễn Ngọc Tuyển 4/14/2014 Tính bản mặt cầu cho dầm hộp đơn (t.theo) A. Tính nội lực cho bản hẫng (bản mút thừa)  Nội lực được tính cho một đơn vị chiều rộng làm việc của bản. – (1). Nội lực do tĩnh tải: Pb WDW Mô men Ws Lực cắt M b  Pb Llc Vlb  Pb LDW Llc L2h Vs  Ws Lh M s  Ws Lh 2 L2DW M DW  WDW VDW  WDW LDW 2 685 Tính bản mặt cầu cho dầm hộp đơn (t.theo) LqL – (2). Nội lực do hoạt tải: Lo 1800 Mô men W W Lực cắt L L   1 1  MW  W  W 1  W 2  qL = 3.1 kN/m2 VW  W     Sw1 Sw 2 Bc 300 LW2  Sw1 Sw2  LW1 M qL  qL  Lo  LqL Lh VqL  qL  Lo trong đó:  Lo = chiều dài có tải trọng phân bố làn;  Sw1 = chiều rộng làm việc của bản với lực W1 (mm)  (Sw1 = 1440 + 0.833xLw1) Sw2 = chiều rộng làm việc của bản với lực W2  (mm) 686 Bộ môn Cầu và CTN ‐ ĐHXD 3
  4. Giảng viên: TS. Nguyễn Ngọc Tuyển 4/14/2014 Tính bản mặt cầu cho dầm hộp đơn (t.theo) B. Tính nội lực cho bản ngàm 2 cạnh – Trước tiên cần tính nội lực trong dầm đơn giản có nhịp tính toán L bằng chiều dài nhịp bản (L = S) – Mô men trong bản ngàm bằng mô men giữa nhịp đơn giản nhân với hệ số ngàm để kể đến tính chất ngàm • Hệ số ngàm một cách gần đúng lấy theo tương quan độ cứng giữa bản mặt cầu và sườn đỡ bản. – Lực cắt trong bản ngàm lấy như trong nhịp dầm giản đơn tương ứng 687 Tính bản mặt cầu cho dầm hộp đơn (t.theo) – (1). Nội lực do tĩnh WDW Ws tải trong dầm đơn giản tương ứng: L dah M L • Có thể tính nội 4 lực dùng đ.a.h hoặc công thức dah V trong cơ kết cấu 1 L2 Vso  Ws L M so  Ws 8 2 L2 L o M DW  WDW o VDW  WDW 8 2 688 Bộ môn Cầu và CTN ‐ ĐHXD 4
  5. Giảng viên: TS. Nguyễn Ngọc Tuyển 4/14/2014 Tính bản mặt cầu cho dầm hộp đơn (t.theo) 1800 1200 1800 – (2). Nội lực do W W W W q L = 3.1 kN/m2 hoạt tải trong dah M dầm đơn giản y1 y3 y4 y2 = L4 tương ứng: L/2 1800 1200 1800 W W W W q L = 3.1 kN/m2 dah V y2v y3v yv4 y1v = 1 M Wo  W  y1  y2  y3  y4  VWo  W  y1V  y2V  y3V  y4V  o M qL  q L  L VqLo  qL  LV 689 Tính bản mặt cầu cho dầm hộp đơn (t.theo) – Mô men trong bản ngàm được tính như sau: Mô men ở mặt cắt ngàm Mô men dương ở giữa nhịp ng M Ws  kng M Ws o gi M Ws  k gi M Ws o ng M DW  kng M DW o gi M DW  k gi M DW o M Wo M Wo M Wng  kng M Wgi  k gi Sw Sw ng M qL  kng M qL o gi M qL  k gi M qL o trong đó: kng và kgi là các hệ số kể đến tính ngàm của dầm • Nếu hb/h ≤ ¼ thì kng = 0.7 và kgi = 0.5 • hb = chiều cao trung bình bản mặt cầu;  • h = chiều cao dầm đỡ bản (= chiều cao sườn dầm hộp). 690 Bộ môn Cầu và CTN ‐ ĐHXD 5
  6. Giảng viên: TS. Nguyễn Ngọc Tuyển 4/14/2014 Tính bản mặt cầu cho dầm hộp đơn (t.theo) – Lực cắt lớn nhất trong bản tại vị trí ngàm (được tính giống như lực cắt trong dầm đơn giản có cùng chiều dài nhịp): VWsng  VWso ng VDW  VDW o VWo VWng  Sw VqLng  VqLo 691 Tính bản mặt cầu cho dầm hộp đơn (t.theo) C. Tổ hợp nội lực trong bản theo các TTGH – Nội lực tại ngàm hẫng M u _ h     D C  M b  M s    DW M DW   L L 1 .2 5  M W  M qL  V u _ h     D C V b  V s    D W V D W   L L 1 .2 5  VW  V q L   – Nội lực tại ngàm trong M u _ n g     D C M ng Ws   DW M ng DW   L L 1 .2 5  M ng W M ng qL  V u _ n g     D C V Wn gs   D W V DnWg   L L 1 .2 5  V Wn g  V qnLg   – Nội lực tại giữa nhịp M u _ g i     D C M gi Ws   DW M gi DW   L L 1 .2 5  M gi W M gi qL   692 Bộ môn Cầu và CTN ‐ ĐHXD 6
  7. Giảng viên: TS. Nguyễn Ngọc Tuyển 4/14/2014 Tổng kết cách tính nội lực trong bản mặt cầu • Đối với bản mặt cầu kê hoặc ngàm 2 cạnh có nhịp là Ls – Bản có phương làm việc thẳng góc với hướng xe chạy • Nếu Ls  dùng phương pháp dải bản ngang; hoạt tải chỉ xét các trục xe (truck hoặc tandem) không xét tải trọng làn thiết kế. • Nếu Ls > 4600 mm => dùng phương pháp dải bản ngang; hoạt tải xét đồng thời các trục xe (truck hoặc tandem) và tải trọng làn thiết kế. – Bản có phương làm việc song song với hướng xe chạy • Nếu Ls  dùng phương pháp dải bản dọc; hoạt tải chỉ xét các trục xe (truck hoặc tandem) không xét tải trọng làn thiết kế. • Nếu Ls > 4600 mm => áp dụng cách tính như đối với cầu bản. • Đối với bản mặt cầu kê hoặc ngàm 4 cạnh • Tính theo lý thuyết bản kê 4 cạnh 693 9.2. Neo và cáp dự ứng lực VSL Ống kiểm tra vữa lấp lòng ống ghen Đầu neo chủ động Đầu neo chết (neo bị động) Ống bơm vữa (Ống ghen) (Đầu neo) Tấm đệm neo (bằng thép đúc) (Nêm neo) (Tao cáp DƯL) 694 Bộ môn Cầu và CTN ‐ ĐHXD 7
  8. Giảng viên: TS. Nguyễn Ngọc Tuyển 4/14/2014 Kích thước hình học và các đặc trưng của cáp Ví dụ: Với tao cáp 7 sợi đường kính danh định 12.7mm có các thông số như sau: • Diện tích danh định:  Astr = 98.7 mm2 • Trọng lượng danh định:  Wstr = 0.775 kg/m • Cường độ chảy dẻo:  Fpy = 1670 MPa • Giới hạn bền:  Fpu = 1860 MPa • Lực kéo đứt tối thiểu: Pmin = 183.7 kN • Độ chùng: Relaxation = 2.5% 695 Neo và cáp dự ứng lực VSL (t.theo) Đường kính danh định của Số tao cáp ống ghen (trong/ngoài) 696 Bộ môn Cầu và CTN ‐ ĐHXD 8
  9. Giảng viên: TS. Nguyễn Ngọc Tuyển 4/14/2014 Neo và cáp dự ứng lực VSL (t.theo) Lực kéo đứt tối thiểu 697 Quá trình lắp và căng cáp DƯL  (1) Luồn cáp DƯL và lắp đầu neo (2) Lắp nêm neo công tác “A” và kích A B (3) Lắp nêm neo công cụ “B” → căng (4) Xả kích đồng thời đóng nêm neo “A” 698 Bộ môn Cầu và CTN ‐ ĐHXD 9
  10. Giảng viên: TS. Nguyễn Ngọc Tuyển 4/14/2014 Kích thước cụm đầu neo Type EC (tao 12.7mm) 699 Kích thước cụm đầu neo Type EC (tao 15.2mm) 700 Bộ môn Cầu và CTN ‐ ĐHXD 10
  11. Giảng viên: TS. Nguyễn Ngọc Tuyển 4/14/2014 Kích thước cụm đầu neo Type E (tao 12.7mm) 701 Kích thước cụm đầu neo Type E (tao 15.2mm) 702 Bộ môn Cầu và CTN ‐ ĐHXD 11
  12. Giảng viên: TS. Nguyễn Ngọc Tuyển 4/14/2014 Cấu tạo cụm đầu neo Type E Lực DƯL được truyền sang bê tông thông qua tấm đệm neo. Nếu cần thiết,  có thể đặt thêm thép cuộn lò xo để gia cường cho bê tông chịu nén đầu neo. Tấm đệm neo Ống bơm vữa (bằng thép đúc) (Ống ghen) (Đầu neo / Bát neo) (Ống măng sông) (Tao cáp DƯL) (Nêm neo) 703 Kích thước và yêu cầu khi bố trí cụm đầu neo – Khi bố trí cụm đầu neo cần lưu ý những điểm sau • Khoảng cách giữa hai mép của các bản đệm neo liền kề không nhỏ hơn 10mm; • Khoảng cách từ mép đệm neo đến mép dầm không nhỏ hơn giá trị E, với E phụ thuộc số lượng tao trong bó cáp theo bảng sau: 704 Bộ môn Cầu và CTN ‐ ĐHXD 12
  13. Giảng viên: TS. Nguyễn Ngọc Tuyển 4/14/2014 Lưu ý khi uốn các bó cáp DƯL   – Khi uốn các bó cáp dự ứng lực cần đảm bảo các yêu cầu sau: • Bán kính uốn không được nhỏ hơn giá trị Rmin • Phải bố trí bó cáp trên đường thẳng tối thiểu là Lmin sau mặt đệm neo.  705 Khoảng không cần thiết cho kích – Cần đảm bảo không gian bố trí kích theo quy định ở bảng sau: 706 Bộ môn Cầu và CTN ‐ ĐHXD 13
  14. Giảng viên: TS. Nguyễn Ngọc Tuyển 4/14/2014 9.3. Neo và cáp dự ứng lực Freyssinet Ví dụ xét “Neo và cáp kiểu C” 707 Neo và cáp dự ứng lực Freyssinet (t.theo) 708 Bộ môn Cầu và CTN ‐ ĐHXD 14
  15. Giảng viên: TS. Nguyễn Ngọc Tuyển 4/14/2014 Neo và cáp dự ứng lực Freyssinet (t.theo) 709 Neo và cáp dự ứng lực Freyssinet (t.theo) 710 Bộ môn Cầu và CTN ‐ ĐHXD 15
  16. Giảng viên: TS. Nguyễn Ngọc Tuyển 4/14/2014 Neo và cáp dự ứng lực Freyssinet (t.theo) 711 9.4. Lưu ý khi tính Mn của tiết diện bán lắp ghép – Xét tiết diện dầm BTCT‐DƯL bán lắp ghép • d1, d2, và d3 lần lượt là khoảng cách từ thớ trên của bản tới trọng tâm thép dọc trong bản, trọng tâm thép DƯL trên và dưới của dầm đúc sẵn • hb = chiều dày bản mặt cầu • c = khoảng cách từ thớ trên của bản tới trục trung hòa (Thép bản mặt cầu) (Bê tông đổ tại chỗ) hb c (Thép DƯL trên) (Bê tông DƯL) (Thép DƯL dưới) 712 Bộ môn Cầu và CTN ‐ ĐHXD 16
  17. Giảng viên: TS. Nguyễn Ngọc Tuyển 4/14/2014 Lưu ý khi tính Mn tiết diện bán lắp ghép (t.theo) – Bản mặt cầu đổ tại chỗ là BTCT thường nên có cường độ nén 28 ngày f’c1 thấp hơn so với cường độ nén 28 ngày của bê tông dầm DƯL đúc sẵn f’c2 • Do vậy, khi tính sức kháng uốn danh định Mn của tiết diện cần lấy độ lớn của khối ứng suất nén quy ước trong bê tông bản và dầm lần lượt là 0.85 f’c1 và 0.85 f’c2 713 Lưu ý khi tính Mn tiết diện bán lắp ghép (t.theo) – Xét biểu đồ biến dạng của tiết diện dầm trước thời điểm phá hoại do cường độ: • Biến dạng ε1, là biến dạng nén trong cốt thép bản => ứng suất trong thép fs1 là ứng suất nén. Biến dạng ε2 là biến dạng kéo còn lại trong thép DƯL trên => ứng suất trong thép DƯL trên fs2 là ứng suất kéo. Ứng suất trong thép DƯL dưới fs3 là ứng suất kéo do ε3 là biến dạng kéo. 714 Bộ môn Cầu và CTN ‐ ĐHXD 17
  18. Giảng viên: TS. Nguyễn Ngọc Tuyển 4/14/2014 Lưu ý khi tính Mn tiết diện bán lắp ghép (t.theo) – Từ biểu đồ ứng suất có thể tính ra các lực tác dụng trên tiết diện như sau: • Lực nén trong bê tông bản: C1 = Ac1 x 0.85f’c1  • Lực nén trong bê tông dầm: C2 = Ac2 x 0.85f’c2  • Lực nén cốt thép bản: Cs1 = As1 x fs1 M n  d3  Ts 3  d 2  Ts 3  d1  Cs1 • Lực kéo trong thép DƯL trên: Ts2 = As2 x fs2   hb  C1  dC 2  C2 • Lực kéo trong thép DƯL dưới: Ts3 = As3 x fs3  2 C1 Cs1 hb c Ts2 Mn C2 Ts3 715 Bộ môn Cầu và CTN ‐ ĐHXD 18
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2