TIÊU CHUẨN QUỐC GIA
TCVN 11823-5:2017
THIẾT KẾ CẦU ĐƯỜNG BỘ - PHẦN 5: KẾT CẤU BÊ TÔNG
Highway bridge design specification - Part 5: Concrete structures
MỤC LỤC
LỜI NÓI ĐẦU
1 PHẠM VI ÁP DỤNG
2 TÀI LIỆU VIỆN DẪN
3 THUẬT NGỮ VÀ ĐỊNH NGHĨA
4 CÁC TÍNH CHẤT CỦA VẬT LIỆU
4.1 TỔNG QUÁT
.4.2 BÊ TÔNG KẾT CẤU CÓ TỶ TRỌNG BÌNH THƯỜNG VÀ NHẸ
4.2.1 Cường độ chịu nén
4.2.2 Hệ số giãn nở nhiệt
4.2.3 Co ngót và từ biến
4.2.3.1 Tổng quát
4.2.3.2 Từ biến
4.2.3.3 Co ngót
4.2.4 Mô đun đàn hồi
4.2.5 Hệ số Poisson
4.2.6 Mô đun phá hoại
4.2.7 Cường độ chịu kéo
4.3 CỐT THÉP
4.3.1 Tổng quát
4.3.2 Mô đun đàn hồi
4.3.3 Các ứng dụng đặc biệt
4.4 THÉP DỰ ỨNG LỰC
4.4.1 Tổng quát
4.4.2 Mô đun đàn hồi
4.5 NEO DỰ ỨNG LỰC KÉO SAU VÀ NỐI CÁP
4.6 ỐNG BỌC CÁP
4.6.1 Tổng quát
4.6.2 Kích thước của ống bọc cáp
4.6.3 Ống bọc tại vị trí yên chuyển hướng
5 CÁC TRẠNG THÁI GIỚI HẠN
5.1 TỔNG QUÁT
5.2 TRẠNG THÁI GIỚI HẠN SỬ DỤNG
5.3 TRẠNG THÁI GIỚI HẠN MỎI
5.3.1 Tổng quát
5.3.2. Các thanh cốt thép
5.3.3 Bó cáp dự ứng lực
5.3.4 Các mối nối hàn hoặc mối nối cơ khí của cốt thép
5.4 TRẠNG THÁI GIỚI HẠN CƯỜNG ĐỘ
5.4.1 Tổng quát
5.4.2 Hệ số sức kháng
5.4.2.1 Thi công theo phương pháp thông thường
5.4.2.2 Thi công theo phân đoạn
5.4.2.3 Các yêu cầu đặc biệt cho vùng động đất 2, 3
5.4.3 Ổn định
5.5 TRẠNG THÁI GIỚI HẠN ĐẶC BIỆT
6 CƠ SỞ GIẢI PHÁP THIẾT KẾ
6.1 TỔNG QUÁT
6.2 HIỆU ỨNG CỦA BIẾN DẠNG CƯỠNG BỨC
.6.3 MÔ HÌNH CHỐNG-VÀ-GIẰNG
6.3.1 Tổng quát
6.3.2 Mô hình hóa kết cấu
6.3.3 Định kích thước của thanh chống chịu nén
6.3.3.1 Cường độ của thanh chịu nén không cốt thép
6.3.3.2 Diện tích mặt cắt ngang có hiệu của thanh chịu nén
6.3.3.3 Ứng suất nén giới hạn trong thanh chống
6.3.3.4 Thanh chống có cốt thép
6.3.4 Định kích thước thanh giằng chịu kéo
6.3.4.1 Cường độ của thanh giằng
6.3.4.2 Neo thanh giằng
6.3.5 Định kích thước vùng nút
6.3.6 Cốt thép khống chế nứt
7 THIẾT KẾ KẾT CẤU CHỊU UỐN VÀ CHỊU LỰC DỌC TRỤC
7.1 CÁC QUY ĐỊNH VỀ SỰ LÀM VIỆC CỦA VẬT LIỆU Ở TRẠNG THÁI GIỚI HẠN SỬ DỤNG VÀ
TRẠNG THÁI GIỚI HẠN MỎI
7.2 CÁC QUY ĐỊNH VỀ SỰ LÀM VIỆC CỦA VẬT LIỆU Ở TRẠNG THÁI GIỚI HẠN CƯỜNG ĐỘ VÀ
TRẠNG THÁI GIỚI HẠN ĐẶC BIỆT
7.2.1 Tổng quát
7.2.2 Phân bố ứng suất theo hình chữ nhật
7.3 CẤU KIỆN CHỊU UỐN
7.3.1 Ứng suất trong thép dự ứng lực ở mức sức kháng uốn danh định
7.3.1.1 Các cấu kiện có cốt thép dự ứng lực dính bám
7.3.1.2 Các cấu kiện có thép dự ứng lực không dính bám
7.3.1.3 Cấu kiện có thép dự ứng lực dính bám và không dính bám với bê tông
7.3.1.3.1 Phân tích chi tiết
7.3.1.3.2 Đơn giản hóa phân tích
7.3.2 Sức kháng uốn
7.3.2.1 Sức kháng uốn tính toán
7.3.2.2 Mặt cắt hình T
7.3.2.3 Mặt cắt hình chữ nhật
7.3.2.4 Các dạng mặt cắt khác
7.3.2.5 Phương pháp tương thích ứng biến
7.3.2.6 Các mặt cắt dầm bê tông liên hợp với bản mặt cầu
7.3.3 Giới hạn lượng cốt thép tối thiểu
7.3.4 Khống chế nứt bằng phân bố cốt thép
7.3.5 Sự phân bố lại mô men
7.3.6 Các biến dạng
7.3.6.1 Tổng quát
7.3.6.2 Độ võng và độ vồng
7.3.6.3 Biến dạng dọc trục
7.4 CÁC CẤU KIỆN CHỊU NÉN
7.4.1 Tổng quát
7.4.2 Giới hạn cốt thép
7.4.3 Đánh giá gần đúng về hiệu ứng độ mảnh
7.4.4 Sức kháng lực dọc trục tính toán
7.4.5 Uốn hai chiều
7.4.6 Thép đai xoắn và thép đai
7.4.7 Các cấu kiện chịu nén có mặt cắt hình chữ nhật rỗng
7.4.7.1 Tỷ số độ mảnh của vách
7.4.7.2 Các giới hạn dùng phương pháp khối phân bố ứng suất hình chữ nhật
7.4.7.2.1 Tổng quát
7.4.7.2.2 Phương pháp chính xác để hiệu chỉnh giới hạn ứng biến tối đa được phép sử dụng
7.4.7.2.3 Phương pháp gần đúng để hiệu chỉnh sức kháng tính toán
7.6 CÁC CẤU KIỆN CHỊU KÉO
7.6.1 Sức kháng kéo tính toán (sức kháng nhân với hệ số)
7.6.2 Sức kháng khi kéo uốn kết hợp
8 CẮT VÀ XOẮN
8.1 PHƯƠNG PHÁP THIẾT KẾ
8.1.1 Các vùng chịu uốn
8.1.2 Các vùng gần vị trí thay đổi kích thước đột ngột
8.1.3 Các vùng mặt tiếp giáp
8.1.4 Các loại bản và đế móng
8.2 CÁC YÊU CẦU CHUNG
8.2.1 Tổng quát
8.2.2 Các hiệu chỉnh đối với bê tông nhẹ
8.2.3 Chiều dài truyền lực và triển khai thép dự ứng lực
8.2.4 Vùng đòi hỏi cốt thép ngang
8.2.5 Cốt thép ngang tối thiểu
8.2.6 Các loại cốt thép ngang
8.2.7 Cự ly tối đa của cốt thép ngang
8.2.8 Các yêu cầu thiết kế và cấu tạo
8.2.9 Ứng suất cắt trong bê tông
8.3 MÔ HÌNH THIẾT KẾ MẶT CẮT
8.3.1 Tổng quát
8.3.2 Các mặt cắt cạnh gối
8.3.3 Sức kháng cắt danh định
8.3.4 Các phương pháp để xác định sức kháng cắt
8.3.4.1 Phương pháp đơn giản đối với những mặt cắt không dự ứng lực
8.3.4.2 Phương pháp tổng quát
8.3.5 Cốt thép dọc
8.3.6 Các mặt cắt chịu cắt và xoắn kết hợp
8.3.6.1 Cốt thép ngang
8.3.6.2 Sức kháng xoắn
8.3.6.3 Cốt thép dọc
8.4 TRUYỀN LỰC CẮT QUA MẶT TIẾP XÚC - MA SÁT CẮT
8.4.1 Tổng quát
8.4.2 Lực cắt tính toán của mặt tiếp xúc, Vui, giữa dầm và bản mặt cầu
8.4.3 Hệ số dính bám và ma sát
8.5 ỨNG SUẤT CHÍNH TRONG BỤNG DẦM CỦA CẦU BÊ TÔNG THI CÔNG PHÂN ĐOẠN.
8.6 CẮT VÀ XOẮN TRONG CẦU DẦM HỘP THI CÔNG PHÂN ĐOẠN
8.6.1 Tổng quát
8.6.2 Tải trọng
8.6.3 Vị trí yêu cầu xem xét hiệu ứng xoắn
8.6.4 Cốt thép chịu xoắn
8.6.5 Sức kháng cắt danh định
8.6.6 Chi tiết cốt thép
9 DỰ ỨNG LỰC
9.1 CƠ SỞ CỦA GIẢI PHÁP THIẾT KẾ
9.1.1 Tổng quát
9.1.2. Cường độ bê tông quy định
9.1.3 Độ oằn
9.1.4 Các đặc trưng mặt cắt
9.1.5 Kiểm soát vết nứt
9.1.6 Các bó cáp có tuyến hình cong hoặc gẫy khúc
9.2 ỨNG SUẤT DO BIẾN DẠNG CƯỠNG BỨC
9.3 CÁC GIỚI HẠN ỨNG SUẤT CHO THÉP DỰ ỨNG LỰC
9.4 CÁC GIỚI HẠN ỨNG SUẤT ĐỐI VỚI BÊ TÔNG
9.4.1 Các ứng suất tạm thời trong bê tông trước khi xảy ra các mất mát
9.4.1.1 Ứng suất nén
9.4.1.2 Ứng suất kéo
9.4.2 Ứng suất bê tông ở trạng thái giới hạn sử dụng sau khi xảy ra các mất mát
9.4.2.1 Ứng suất nén
9.4.2.2 Ứng suất kéo
9.5 MẤT MÁT DỰ ỨNG SUẤT
9.5.1 Tổng mất mát dự ứng suất
9.5.2 Các mất mát dự ứng suất tức thời
9.5.2.1 Thiết bị neo
9.5.2.2 Ma sát
9.5.2.2.1 Thi công bằng phương pháp kéo trước
9.5.2.2.2 Thi công bằng phương pháp kéo sau
9.5.2.3 Co ngắn đàn hồi
9.5.2.3.1 Dự ứng lực kéo trước
9.5.2.3.2 Dự ứng lực kéo sau
9.5.2.3.3 Kết hợp dự ứng lực kéo trước và dự ứng lực kéo sau
9.5.3 Tính gần đúng mất mát dự ứng suất theo thời gian
9.5.4.1 Tổng quát
9.5.4.2 Mất mát dự ứng suất từ thời điểm truyền lực dự ứng lực đến thời điểm đổ bê tông bản mặt
cầu
9.5.4.2.1 Mất mát ứng suất do co ngót bê tông dầm
9.5.4.2.2 Mất mát ứng suất do từ biến của bê tông dầm
9.5.4.2.3 Mất mát ứng suất do tự chùng của cáp dự ứng lực
9.5.4.3 Mất mát dự ứng suất từ lúc đổ bê tông bản mặt cầu cho đến thời điểm cuối
9.5.4.3.1 Mất mát ứng suất do co ngót của bê tông dầm
9.5.4.3.2 Mất mát ứng suất do từ biến của bê tông dầm
9.5.4.3.3 Mất mát ứng suất do tự chùng của cáp dự ứng lực
9.5.4.3.4 Ứng suất do co ngót của bê tông bản
9.5.4.4. Dầm dự ứng lực đúc sẵn căng trước với phần bản mặt cầu không liên hợp
9.5.4.5 Dầm dự ứng lực căng sau không thi công phân đoạn
9.5.5. Các mất mát ứng suất để tính độ võng
10 CÁC CHI TIẾT ĐẶT CỐT THÉP
10.1 LỚP BÊ TÔNG BẢO VỆ
10.2 CÁC ĐẦU THANH UỐN MÓC VÀ UỐN CONG
10.2.1 Móc tiêu chuẩn
10.2.2 Các móc chống động đất
10.2.3 Đường kính uốn cong tối thiểu
10.3 CỰ LY CỐT THÉP
10.3.1 Cự ly tối thiểu của các thanh cốt thép
10.3.1.1 Bê tông đúc tại chỗ
10.3.1.2 Bê tông đúc sẵn
10.3.1.3 Nhiều lớp cốt thép
10.3.1.4 Các mối nối
10.3.1.5 Bó thanh
10.3.2 Cự ly tối đa của các thanh cốt thép
10.3.3 Cự ly tối thiểu của các bó cáp và ống bọc cáp dự ứng lực
10.3.3.1 Tao cáp dự ứng lực kéo trước
10.3.3.2 Các ống bọc cáp kéo sau không cong trong mặt bằng
10.3.3.3 Các ống bọc cáp kéo sau cong trong mặt bằng
10.3.4 Cự ly tối đa của các bó cáp và ống bọc dự ứng lực trong các bản
10.3.5 Các đầu nối của bó cáp kéo sau
10.4 KIỀM CHẾ BÓ CÁP
10.4.1 Tổng quát
10.4.2 Tác động lắc của bó cáp trong các kết cấu bản
10.4.3 Tác động của các bó cáp tuyến hình cong
10.4.3.1 Bố trí cốt thép neo giữ cáp chịu lực thứ cấp hướng tâm trong mặt phẳng tuyến cáp
10.4.3.1.1 Lực thứ cấp hướng tâm trong mặt phẳng
10.4.3.1.2 Sức kháng cắt chống bong bật
10.4.3.1.3 Nứt lớp bê tông bảo vệ
10.4.3.1.4 Hiệu ứng uốn cục bộ bản bụng
10.4.3.2 Các ứng lực hướng ra ngoài mặt phẳng
10.5 CÁC BỆ NEO CHUYỂN HƯỚNG BÓ CÁP DỰ ỨNG LỰC NGOÀI