Cầu bê tông_Lesson 4

Chia sẻ: Tân Trường Phi | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:19

Thêm vào BST

Báo xấu

71
lượt xem 9
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Cầu bản BTCT thường chỉ dùng trong phạm vi nhịp 3÷ 6m. Phạm vi chiều dài nhịp này cũng có thể dùng cống bản hoặc cống tròn để thay phương án cầu bản. • Khi thiết kế phương án cầu nhỏ, cần xét cả phương án cống để so sánh mọi mặt kinh tế - kỹ thuật nhằm chọn được phương án hợp lý nhất.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Cầu bê tông_Lesson 4

Chöông 2 : CAÀU BAÛN BEÂ TOÂNG COÁT THEÙP 2.1 Caáu taïo caàu baûn beâ toâng coát theùp thöôøng. 2.2 Caáu taïo caàu baûn beâ toâng coát theùp laép gheùp.
2.1 Caáu taïo caàu baûn beâ toâng coát theùp thöôøng : 2.1.1 PHAÏM VI : • Caàu baûn BTCT thöôøng chæ duøng trong phaïm vi nhòp 3÷ 6m. Phaïm vi chieàu daøi nhòp naøy cuõng coù theå duøng coáng baûn hoaëc coáng troøn ñeå thay phöông aùn caàu baûn. • Khi thieát keá phöông aùn caàu nhoû, caàn xeùt caû phöông aùn coáng ñeå so saùnh moïi maët kinh teá - kyõ thuaät nhaèm choïn ñöôïc phöông aùn hôïp lyù nhaát. 2.1.2 SÔ ÑOÀ CAÁU TAÏO DOÏC CUÛA CAÀU BAÛN : • Sô ñoà tónh hoïc cuûa caùc caàu baûn thöôøng laø sô ñoà nhòp giaûn ñôn ñeå thuaän tieän vaø ñôn giaûn thi coâng. Trong nhieàu naêm ôû Vieät Nam ñaõ aùp duïng sô ñoà caàu baûn moá nheï boán khôùp döïa theo ñoà aùn ñieån hình cuûa Nga vôùi nhòp 4 ÷ 6m (H.2.1).
Hình 2.1 Sô ñoà tónh hoïc cuûa caàu baûn moá nheï boán khôùp
Trong sô ñoà naøy, keát caáu nhòp baûn vaø thanh choáng ngang giöõa hai chaân töôøng moá ñoùng vai troø hai thanh choáng naèm ngang, hai töôøng moá thaúng ñöùng ñoùng vai troø cuûa hai thanh ñöùng, lieân keát giöõa caùc ñaàu thanh ñeàu laø daïng choát coù theå xoay ñöôïc. Keát caáu boán choát naøy laø daïng keát caáu bieán hình, tuy nhieân do caùc töôøng moá ñöôïc tieáp xuùc vôùi ñaát ñaép ñaàu caàu vaø luoân chòu aùp löïc ñaát töø hai phía neàn ñöôøng neân sô ñoà caàu vaãn ñöôïc coi laø oån ñònh, khoâng bò bieán hình. Giaû thieát naøy chæ ñuùng vôùi caàu oâtoâ vì bieán daïng töôøng moá laø nhoû, coù theå boû qua. Do ñaëc ñieåm keát caáu boán choát neân moâmen uoán trong keát caáu töôøng moá nhoû vaø coù theå laøm töôøng moá moûng hôn, nheï hôn, vì vaäy coù töø "moá nheï" trong teân goïi kieåu caàu naøy. Ñoä daøy cuûa baûn hb =(/15÷ 1/20)L so vôùi chieàu daøi nhòp tính toaùn ( khoaûng 25¸÷ 35 cm ), beâtoâng duøng maùc 200÷ 250 coát theùp chòu löïc ñaët thaúng thöôøng duøng loaïi CT5 coù gôø, Φ 20÷ 24, coát theùp caáu taïo thöôøng duøng loaïi
2.2 Caáu taïo caàu baûn beâ toâng coát theùp laép gheùp : 2.2.1 NGUYEÂN TAÉC CHUNG : • Ñeå ñôn giaûn caáu taïo, deã thi coâng vaø chòu löïc hôïp lyù ngöôøi ta thöôøng laøm caùc khoái baûn daïng maët caét chöõ nhaät vôùi caùc raõnh loõm ôû hai maët beân daønh cho caáu taïo moái noái ngang caàu giöõa caùc khoái baûn theo kieåu moái noái choát ( khoâng truyeàn ñöôïc moâmen, chæ truyeàn ñöôïc löïc caét ). • Ñoái vôùi caàu baûn laép gheùp hoaëc nöûa laép gheùp treân ñöôøng oâtoâ, thoâng duïng nhaát cuõng laø daïng caàu baûn moá nheï, nhö caàu baûn ñoå taïi choã. • Caùc boä phaän cuûa caàu ñöôïc phaân chia thaønh nhöõng khoái nhoû coù troïng löôïng vaø kích thöôùc tuøy theo ñieàu kieän vaän chuyeån vaø naêng löïc cuûa thieát bò caåu laép vaø ñöôïc cheá taïo saün ôû nhaø maùy hay xöôûng beâtoâng. Tôùi vò trí xaây döïng, caùc khoái laép gheùp ñöôïc caåu vaøo vò trí vaø tieán haønh lieân keát laïi nhôø caùc moái noái, thaønh keát caáu caàu
• So vôùi phöông phaùp ñuùc taïi choã, vieäc söû duïng keát caáu baûn laép gheùp khaéc phuïc ñöôïc khoù khaên ñaûm baûo giao thoâng vaø chi phí laøm ñaø giaùo, vaùn khuoân. • Caùc khoái laép gheùp ñöôïc cheá taïo trong nhaø maùy hay xöôûng beâtoâng vôùi ñieàu kieän ñaày ñuû thieát bò, ñaûm baûo chaát löôïng beâtoâng theo yeâu caàu thieát keá, toát hôn so vôùi ñuùc beâtoâng taïi coâng tröôøng. • Do ñaõ cheá taïo ñònh hình haøng loaït vaùn khuoân theùp tieâu chuaån neân hình daùng keát caáu ñöôïc baûo ñaûm chính xaùc. • Laø phöông phaùp cho pheùp ruùt ngaén thôøi gian thi coâng taïi coâng tröôøng, traùnh ñöôïc aûnh höôûng thôøi tieát trong quaù trình thi coâng, coù theå xaây döïng ñoàng loaït nhieàu coâng trình vôùi tieán ñoä nhanh choùng, ñaùp öùng yeâu caàu ñònh hình hoùa vaø coâng nghieäp hoùa xaây döïng caàu.
• Nhöôïc ñieåm vieäc söû duïng keát caáu laép gheùp laø thieáu tính lieàn khoái do phaûi coù moái noái giöõa caùc khoái laép gheùp ( hình daùng, kích thöôùc, troïng löôïng phuø hôïp vôùi thieát bò chuyeân chôû vaø caåu laép saün coù ). • Tröôøng hôïp xaây döïng caàu ôû nhöõng tuyeán ñöôøng khoù khaên, chi phí vaän chuyeån trôû neân toán keùm, caàn so saùnh vôùi phöông phaùp thi coâng ñoå beâtoâng taïi choã. • Nhìn chung caàu baûn laép gheùp coù nhieàu öu ñieåm vaø ñöôïc aùp duïng roäng raõi. Trong nhieàu tröôøng hôïp caàn phaûi phoái hôïp ñoàng thôøi : - Trong luùc thi coâng moá truï baèng ñaù xaây hay ñuùc beâtoâng taïi choã thì caùc khoái laép gheùp vaø caùc thanh choáng ñöôïc cheá taïo treân neàn beä gaàn ñoù. - Sau khi moá truï caàu hoaøn thaønh seõ tieán haønh caåu laép baûn vaøo vò trí vaø nhanh choùng hoaøn thieän coâng trình, ruùt ngaén thôøi gian thi coâng.
• Hieän nay, ôû Vieät Nam ñaõ hoaøn chænh boä thieát keá ñieån hình daïng caàu baûn moá nheï boán khôùp duøng cho ñöôøng oâtoâ vôùi caùc khaåu ñoä, khoå caàu vaø taûi troïng khaùc nhau coù theå aùp duïng linh hoaït tuøy theo töøng vò trí xaây döïng. • Caùc ñoà aùn thieát keá ñieån hình hieän nay phuø hôïp vôùi hoaït taûi ñoaøn xe oâtoâ H-13, xe baùnh xích X-60 hoaëc vôùi ñoaøn xe oâtoâ H-30, xe baùnh naëng XB-80, taûi troïng ngöôøi ñi boä 300kG/m2. • Chieàu daøi cuûa keát caáu nhòp baûn tuøy choïn 3 ; 4 ; 5 ; 6m. • Chieàu cao neàn ñöôøng ñaàu moá töø 2 ÷ 5m. • Khoå caàu coù theå laø 6 ; 7 ; 8 ; 9 ; 12m. • Treân hình 2.2 giôùi thieäu ñoà aùn ñieån hình cho taûi troïng ñoaøn xe oâtoâ H-30, xe baùnh naëng XB-80, khaåu ñoä nhòp 4m, chieàu roäng maët caàu coù theå thay ñoåi tuøy thuoäc chieàu roäng neàn ñöôøng..
Hình 2.2 Caàu baûn moá nheï laép gheùp
• Keát caáu nhòp baûn ñöôïc phaân chia thaønh caùc khoái baûn laép gheùp baèng caùc moái noái doïc theo chieàu daøi nhòp. Chieàu roäng cuûa moãi khoái tuøy ñieàu kieän vaän chuyeån vaø caåu laép, thoâng thöôøng töø khoaûng 1,0÷ 1,5m. • Soá löôïng khoái baûn phuï thuoäc vaøo khoå roäng cuûa caàu. • Hai töôøng moá nheï coù theå baèng beâtoâng ñuùc taïi choã, neáu duøng caùc khoái beâtoâng laép gheùp caàn löu yù caáu taïo lieân keát giöõa chuùng baèng caùc choát theùp Φ 32. Töôøng moá cuõng coù theå baèng ñaù xaây. • Caùc thanh choáng theo höôùng doïc caàu thöôøng ñöôïc cheá taïo saün baèng BTCT, khi laép vaøo vò trí caàu ñaûm baûo tyø saùt vaøo chaân töôøng cuûa hai moá nheï. Ñeå ñôn giaûn hôn, caùc thanh choáng cuõng coù theå baèng beâtoâng ñoå taïi choã.
• Caùc töôøng caùnh xieân cuûa moá coù theå baèng beâtoâng hay ñaù xaây. Phía sau moá thöôøng duøng baûn quaù ñoä coù chieàu daøi 2,5 ÷ 3m baèng BTCT ñeå chuyeån tieáp eâm thuaän ñoä cöùng giöõa caàu vaø ñöôøng ñaàu caàu. • Phía treân caùc khoái baûn laép gheùp coù caáu taïo lôùp phuû maët caàu BTCT hay beâtoâng nhöïa. • Khi xaây döïng caàu ôû khu vöïc daân cö phaûi boá trí heä thoáng lan can, gôø chaén baùnh vaø leà ngöôøi ñi boä. Ñoái vôùi caùc tuyeán ñöôøng ñòa phöông heä thoáng naøy coù theå löôïc boû. • Theo tieâu chuaån môùi 22 TCN 272-05, hoaït taûi thieát keá ñaõ thay ñoåi theo daïng coù teân goïi laø hoaït taûi xe HL-93. Vì vaäy khi thieát keá, vaãn coù theå tham khaûo caùc baûn veõ caáu taïo ñieån hình cuõ nhöng phaûi tính toaùn laïi theo tieâu chuaån môùi vaø söûa ñoåi caáu taïo, neáu thaáy caàn
2.2.2 CAÁU TAÏO CAÙC KHOÁI BAÛN BTCT LAÉP GHEÙP : • Daïng ñieån hình caùc khoái baûn laép gheùp duøng cho caàu oâtoâ ñöôïc veõ treân hình 2.3. • Khi cheá taïo khoái baûn caàn döï kieán tröôùc caáu taïo moái noái giöõa chuùng. Ñeå ñaûm baûo tính lieàn khoái cuûa toaøn keát caáu nhòp coù theå aùp duïng kieåu lieân keát giöõa caùc khoái baûn laø kieåu moái noái coát theùp chôø. • Sau khi caåu laép caùc khoái baûn vaøo vò trí ngöôøi ta tieán haønh haøn noái caùc coát theùp chôø ñaõ ñöôïc boá trí saün ôû caïnh beân khoái baûn. • Khi thi coâng xong moái noái kieåu nhö treân ( moái noái cöùng ) keát caáu nhòp baûn trôû neân lieàn khoái, ñaûm baûo toát söï laøm vieäc chung cuûa toaøn boä keát caáu nhòp. • Khi duøng loaïi moái noái naøy caàn coù chieàu roäng moái noái ñuû lôùn ñeå coát theùp chôø khoaûng 20 laàn ñöôøng kính coát theùp ngang cuûa baûn, ñoàng thôøi ñeå coù theå thao taùc haøn noái vaø caáu taïo coát theùp doïc deã daøng.
Hình 2.3 Caáu taïo khoái baûn laép gheùp
• Trong ñoà aùn ñieån hình cuûa Vieät Nam hieän nay thöôøng söû duïng moái noái kieåu choát giöõa caùc khoái baûn laép gheùp, gioáng nhö caùc ñoà aùn cuûa Nga. • Caùc khoái baûn laép gheùp thöôøng coù chieàu roäng lyù thuyeát theo phöông ngang caàu laø 100cm. • Tuy nhieân, ñeå ñeà phoøng caùc sai soùt trong quaù trình thi coâng, trong thöïc teá chieàu roäng caùc khoái baûn laø 98cm. Hình 2.4 Caáu taïo moái noái kieåu choát
• Ñeå noái giöõa caùc khoái baûn ôû maët beân caïnh taïo saün caùc raõnh doïc theo chieàu daøi nhòp sao cho khi ñaët hai khoái caïnh nhau seõ taïo ra khe hôû coù chieàu roäng phía treân lôùn hôn phía döôùi (H.2.4). • Doïc theo khe hôû cuûa moái noái ñöôïc ñaët vaøo caùc ñoaïn coát theùp coù ñöôøng kính töø 3 ÷ 5mm uoán thaønh hình loø xo. Sau ñoù moái noái ñöôïc laáp ñaày beâtoâng maùc 200. • Do caáu taïo nhö vaäy neân moái noái kieåu choát chæ coù taùc duïng truyeàn löïc caét maø khoâng truyeàn ñöôïc moâmen. Vì vaäy, caàn löu yù sô ñoà tính toaùn chæ coù theå coi nhö caùc khoái baûn kieåu daàm ñöôïc lieân keát ngang vôùi nhau baèng caùc khôùp quay. • Ñaëc ñieåm cuûa daïng keát caáu nhòp baûn coù söû duïng moái noái choát laø ñoä cöùng ngang caàu khoâng lôùn, vì vaäy chæ thích hôïp cho caàu treân ñöôøng oâtoâ. Qua thöïc teá khai thaùc, nhieàu caàu baûn kieåu naøy ñaõ hình thaønh caùc veát nöùt doïc khe noái, coù theå quan saùt thaáy ngay caû treân lôùp phuû maët xe chaïy.
2.2.3 CAÁU TAÏO MOÁ NHEÏ : • Caáu taïo moá nheï goàm moùng, thaân vaø muõ moá. Moá nheï coù theå baèng ñaù xaây hay beâtoâng ñuùc taïi choã. Khi caàn ñaåy nhanh tieán ñoä thi coâng coù theå cheá taïi thaønh caùc khoái ñuùc saün vaø thi coâng laép gheùp. • Trong caùc ñoà aùn ñieån hình cuûa Vieät Nam moùng moá vaø thaân moá thöôøng baèng beâtoâng maùc 150. Muõ moá baèng BTCT maùc 250. Theo tieâu chuaån môùi 22 TCN 272-05 thì töø naêm 2006, caáp beâtoâng phaûi ñoåi laø 20MPa. • Thaân töôøng moá nheï neáu duøng baèng beâtoâng hay BTCT coù chieàu daøy khoâng ñoåi vaø baèng 1/6 ñeán 1/7 chieàu cao cuûa noù. Neáu duøng baèng ñaù xaây thöôøng coù chieàu daøy thay ñoåi töø ñænh ñeán chaân töôøng moá, ñoä doác thaân töôøng khoaûng 1/10 ôû phía tröôùc vaø sau.
• Cuõng nhö caàu baûn moá nheï ñoå taïi choã, caàu baûn moá nheï laép gheùp cuõng coù sô ñoà tónh hoïc laø moät khung boán khôùp vaø nguyeân lyù laøm vieäc töông töï. Trong maët phaúng thaúng ñöùng doïc caàu, moá nheï laøm vieäc nhö moät thanh chòu neùn thaúng ñöùng ñoàng thôøi chòu uoán ngang döôùi taùc duïng cuûa aùp löïc ñaát ñaåy ngang. Moùng cuûa töôøng moá thöôøng ñöôïc tính toaùn theo sô ñoà daàm cöùng treân neàn ñaøn hoài theo phöông ngang caàu. • Töôøng chaén coù theå laøm baèng ñaù xaây, beâtoâng ñuùc taïi choã hay laép gheùp gioáng nhö töôøng moá. Treân hình 2.2 giôùi thieäu caáu taïo moá nheï cuûa caàu baûn coù töôøng caùnh cheùo goùc nhoû 7035' theo ñoà aùn ñieån hình cuûa Vieän thieát keá GTVT tröôùc ñaây. • Beân döôùi moùng moá thöôøng ñöôïc gia coá lôùp ñaù daêm caùt daøy 10 ÷ 15cm. Coù theå duøng caáp phoái 60% ñaù daêm, 30% caùt vaø 10% ñaát seùt.
2.2.4 THANH CHOÁNG DOÏC, BAÛN QUAÙ ÑOÄ, LÔÙP PHUÛ XE CHAÏY : • Caáu taïo thanh choáng doïc chæ laø thanh beâtoâng ñuùc taïi choã coù maët caét vuoâng hay chöõ nhaät, thöôøng khoâng coù coát theùp, khi tính toaùn coù theå giaû thieát laøm vieäc theo sô ñoà chòu neùn ñuùng taâm. • Trong caùc caàu baûn coù chieàu cao ñaát ñaép neàn ñöôøng sau moá 4 ÷ 5m, thöôøng boá trí theâm baûn quaù ñoä. • Baûn quaù ñoä ñöôïc choân trong neàn ñöôøng sau moá, laøm baèng BTCT ñuùc taïi choã hay laép gheùp coù taùc duïng laøm cho ñoä cöùng cuûa neàn döôùi baùnh xe thay ñoåi daàn daàn. Nhö vaäy xe ra vaøo caàu ñöôïc eâm thuaän hôn. Maët khaùc, baûn quaù ñoä coøn coù taùc duïng giaûm bôùt aùp löïc ñaåy ngang taùc duïng leân töôøng tröôùc moá khi coù xe ñöùng treân laêng theå tröôït sau moá.
• Sô ñoà laøm vieäc cuûa baûn quaù ñoä moät ñaàu keâ treân goái cöùng laø ñænh töôøng tröôùc moá coøn ñaàu kia keâ treân moät daàm BTCT ñaët tröïc tieáp treân neàn ñöôøng ñaàu caàu. Vì vaäy ñeå traùnh caùc aûnh höôûng do luùn cuûa ñaát neàn neân chia thaønh caùc giaûi baûn laép gheùp, giöõa chuùng coù caùc khe noái. • Caùc lôùp phuû treân maët xe chaïy coù caáu taïo tuøy thuoäc theo caáp ñöôøng. Ví duï : coù theå laøm maët caàu coù ba lôùp phuû. Treân cuøng laø lôùp beâtoâng nhöïa chieàu daøy 6cm ñeå chòu maøi moøn, tieáp ñeán laø lôùp thaám nhaäp nhöïa daøy 8cm vaø döôùi cuøng laø lôùp ñaù daêm troän caùt daøy 16cm. Caáu taïo lôùp phuû nhö vaäy seõ laøm taêng tónh taûi treân keát caáu nhòp, taïo ra löïc thaúng ñöùng lôùn leân töôøng moá, daãn ñeán laøm giaûm ñoä leäch taâm cuûa hôïp löïc uoán, neùn, töø ñoù thu nhoû ñöôïc kích thöôùc töôøng moá. Cuõng coù theå chæ laøm moät lôùp beâtoâng nhöïa daày 11cm.