CẦU BÊ TÔNG - CHƯƠNG 1 Ppt - Tài Liệu Text - 123doc

Có thể bạn quan tâm

Tải bản đầy đủ (.pdf) (9 trang)

Trang chủ

Kỹ Thuật - Công Nghệ

Kiến trúc - Xây dựng

CẦU BÊ TÔNG - CHƯƠNG 1 ppt

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (202.9 KB, 9 trang )

1Chương INHỮNG VẤN ĐỀ CHUNG VỀCẦU BÊ TÔNG CỐT THÉPCẦU BÊ TÔNG – HỌC PHẦN 1S 2CHƯƠNG I NHỮNG VẤN ĐỀ CHUNG VỀ CẦU BÊ TÔNG CỐT THÉP1. Khái niệm về kết cấu nhịp cầu bê tông cốt thép2. Tổng quan về các dạng, các sơ đồ cầu bê tông3. Ưu khuyết điểm và phạm vi áp dụng4. Vật liệu sử dụng trong cầu bê tông5. Lịch sử phát triển cầu bê tông6. Xu hướng phát triển cầu bê tông hiện đạiCầu bê tông – Chương I2S 3KHÁI NIỆM CHUNG VỀ KẾT CẤU NHỊP CẦU BÊ TÔNG1 Khái niệm chung về kết cấu nhịp cầu bê tông234561. Đặc điểm của cầu bê tông cốt thép•Vật liệu9 Cát, đásẵn có ở hầu hết các địa phương9 Xi măng là loại vật liệu xây dựng phổ biến9 Thép cường độ cao, thép thường chiếm tỉ lệ nhỏ -> giá thành thấp• Độ bền và độ cứng9 Đảm bảo mọi yêu cầu theo các tiêu chuẩn nếu thiết kế hợp lý9 Có tuổi thọ cao, Ít phải duy tu bảo dưỡng do bê tông tương đối bền với môi trường nếu thiết kế kết cấu và thành phần vật liệu bê tông hợp lý. 9 Chi phí duy tu, bảo dưỡng thấp so với kết cấu thép• Hình dáng và hệ thống9 Dễ tạo mọi hình dáng do tính linh động của bê tông ướt9 Tạo ra các kết cấu có hình dáng chịu lực hợp lý, có kiến trúc đẹp, có hình dáng phức tạp do yêu cầu sử dụng (cầu cong, cầu chữ Y )S 4KHÁI NIỆM CHUNG VỀ KẾT CẤU NHỊP CẦU BÊ TÔNG1 Khái niệm chung về kết cấu nhịp cầu bê tông234561. Đặc điểm của cầu bê tông cốt thép• Tính liền khối9 Tính liền khối cao đối với các kết cấu đổ tại chỗ hay lắp ghép với các giải pháp kết cấu và cấu tạo thích hợp•Trọng lượng bản thân9 Trọng lượng bản thân lớn, đến 60% tĩnh tải cho kết cấu phần trên9 Ít rung, ồn, dao động trong quá trình khai thác -> Tiện nghi khai thác, sử dụng thường xuyên trong các cầu thành phố9 Trọng lượng lớn nên khẩu độ vượt không lớn như đối với nhịp cầu thép9 Chi phí tăng do phải làm kết cấu nền móng lớn hơn so với nhịp cầu thép.•Vết nứt9 Thường có các vết nứt trong quá trình chịu lực, kể cả kết cấu bê tông dựứng lực9 Thường phải thiết kế không cho phép nứt hoặc độ mở rộng vết nứt không quá 0.2mm đối với kết cấu btct thường (tùy theo vùng khí hậu)3S 5TỔNG QUAN VỀ CÁC DẠNG, CÁC SƠ ĐỒ CẦU BÊ TÔNG1 2: Tổng quan về các dạng, các sơ đồ cầu bê tông 3456•Theo vị trí cầu9 Cầu qua sông, qua suối9 Cầu vượt đường9 Cầu cạn9 Cầu cao, vượt các thung lũng, hẻm núi•Theo tải trọng qua cầu9 Cầu đường ôtô9 Cầu đường thành phố9 Cầu đường sắt9 Cầu đi bộ9 Cầu đi chung giữa các loại trên• Theo cao độ tương đối mặt xe chạy với kết cấu chịu lực chính9 Cầu chạy trên, cầu chạy giữa, cầu chạy dướiS 6TỔNG QUAN VỀ CÁC DẠNG, CÁC SƠ ĐỒ CẦU BÊ TÔNG1 2: Tổng quan về các dạng, các sơ đồ cầu bê tông 3456•Theo sơ đồ tĩnh học trong giai đoạn khai thác của kết cấu chịu lực chính9 Cầu dầm giản đơn, cầu dầm hẫng, cầu dầm liên tục9 Cầu khung, dầm đeo kiểu kê, kiểu chốt, khung liên tục, khung chân xiên 9 Cầu dàn bê tông (ít được sử dụng)9 Cầu vòm, cầu vòm kết hợp với dàn, dầm9 Cầu dạng dây: Dây văng, extradose • Theo hình dạng mặt cắt ngang của kết cấu nhịp9 Kết cấu nhịp bản9 Kết cấu nhịp dầm có sườn, dầm bản liên hợp 9 Dạng lòng máng liên hợp với bản, Kết cấu dạng hộp•Theo phương pháp thi công kết cấu nhịp9 Phương pháp đổ tại chỗ4S 7TỔNG QUAN VỀ CÁC DẠNG, CÁC SƠ ĐỒ CẦU BÊ TÔNG1 2: Tổng quan về các dạng, các sơ đồ cầu bê tông 3456•Theo phương pháp thi công kết cấu nhịp9 Phương pháp đổ tại chỗ9 Phương pháp lắp ghép toàn nhịp9 Phương pháp bán lắp ghép• Theo Công nghệ thi công đặc thù9 Đúc tại chỗ trên đàgiáo cố định9 Đúc tại chỗ trên đàgiáo di động9 Đúc/ lắp ghép theo công nghệ hẫng9 Đúc, lắp ghép theo công nghệ đẩy9 Một số phương pháp đặc biệt khácS 8ƯU KHUYẾT ĐiỂM VÀ PHẠM VI ÁP DỤNG1 2 3.Ưu khuyết điểm và phạm vi áp dụng 456• Ưu điểm của cầu bê tông9 Khả năng tạo hình tốt, tạo ra được nhiều kết cấu với hình dáng hình học hợp lý, tạo ra được nhiều kết cấu với hình dáng hình học phức tạp thỏa mãn các yêu cầu sử dụng.9 Tính bền tương đối cao, chi phí duy tu bảo dưỡng thấp9 Có khả năng đảm bảo tất cả các yêu cầu thiết kế đề ra về Tính an toàn Khả năng khai thác: Tính bền, khả năng tự bảo vệ, Khả năng kiểm tra Khả năng duy tu Khả năng thông xe thuận tiện Khả năng cung cấp các tiện ích công cộng khác Thỏa mãn các yêu cầu về biến dạng Khả năng mở rộng cầu trong tương lai9 Khả năng thi công9 Tính kinh tế và Tính mỹ quan5S 9ƯU KHUYẾT ĐiỂM VÀ PHẠM VI ÁP DỤNG1 2 3.Ưu khuyết điểm và phạm vi áp dụng 456•Nhược điểm của cầu bê tông9 Xuất phát từ những hạn chế của kết cấu bê tông và bê tông dựứng lực9 Khó khống chế tính nứt của kết cấu bê tông do có nhiều yếu tốảnh hưởng đến tính nứt của bê tông.9 Các đặc tính của vật liệu bê tông không ổn định theo thời gian và các yếu tố khác của khí hậu và môi trường Tính từ biến và co ngót9 Vấn đề về thi công kết cấu bê tông cũng có những nhược điểm Thi công bê tông đổ tại chỗ có thể bịảnh hưởng bởi thời tiết quá nóng hay khi có mưa. Cần có các biện pháp thi công đặc thù cho kết cấu bê tông là bộ ván khuôn vàvấn đề đảm bảo ván khuôn cứng trong quá trình bê tông đông kết9 Tính toán thiết kế phức tạp tùy theo đặc điểm chịu lực của các bộ phận khác nhau cũng như công nghệ thi công khác nhau mà ứng sử của kết cấu trong quá trình khai thác sẽ khác đi.S 10ƯU KHUYẾT ĐiỂM VÀ PHẠM VI ÁP DỤNG1 2 3.Ưu khuyết điểm và phạm vi áp dụng 456•Phạm vi áp dụng9 Tùy theo sơ đồ kết cấu được áp dụng, dạng kết cấu, dạng mặt cắt ngang, loại vật liệu bê tông được sử dụng mà có phạm vi áp dụng khác nhau.9 Kết cấu nhịp dầm bản bê tông cốt thép đúc sẵn hay đổ tại chỗ Các nhịp từ 3-> 6m cho cầu ôtô Các nhịp từ 2-> 4m cho các cầu đường sắt9 Các nhịp dầm giản đơn bê tông cốt thép thườngTừ 6->24m đối với cầu ôtô Từ 4->15m đối với cầu đường sắt9 Các nhịp giản đơn bê tông dựứng lực: Áp dụng hiệu quả và hợp lý với các khẩu độ đến 40m.9 Nhịp dầm hoặc khung liên tục bê tông dựứng lực: Áp dụng phổ biến ở khẩu độ đến 200m6S 11ƯU KHUYẾT ĐiỂM VÀ PHẠM VI ÁP DỤNG1 2 3.Ưu khuyết điểm và phạm vi áp dụng 456•Phạm vi áp dụng9 Cầu vòm bê tông cốt thép hay bê tông dựứng lực: Được ưu tiên sử dụng tại những khu vực vùng núi, cầu vượt qua thung lũng, có địa chất tốt. Thường sử dụng đến nhịp 15->30m cho cả đsắt và đường ôtô. Hiện nay có thể sửdụng đến nhịp 300m nhưng ít áp dụng vì thi công khó khăn.9 Cầu dạng extradose: Thông thường được sử dụng đến 250m, là một dạng điển hình của kết cấu dựứng lực ngoài, là dạng trung gian giữa cầu dầm vàcầu dây văng.9 Cầu dạng treo dây văng: Đã vượt khẩu độ đến ~900m tùy loại kết cấu dây9 Cầu dạng treo dây võng: Hiện tại chưa được áp dụng do tính biến dạng lớnS 12VẬT LIỆU SỬ DỤNG TRONG CẦU BÊ TÔNG1 2 3 4. Vật liệu sử dụng trong cầu bê tông 5 6•Bê tông9 Thành phần chính là Cốt liệu mịn (cát, bột đá ), cốt liệu thô (Đá, sỏi, ) Chất kết dính (xi măng), Phụ gia (Phụ gia tăng tính công tác, tăng thời gian ninh kết, giảm nước ), Chất bổ sung mịn (đối với bê tông cường độ cao). Cần phải có thiết kế chi tiết và trộn thử tại điều kiện thi công khi đưa bê tông vào công trình9 Cường độ chịu nén: f’c – Là cường độ nén mẫu thử D=150mm, H=300mm ở tuổi 28 ngày trong điều kiện bảo dưỡng chuẩn. Phạm vi áp dụng với các kết cấu cầu thông thường từ 16MPa đến 70MPa9 Đối với các kết cấu bê tông dựứng lực và bản mặt cầu thường không sử dụng bê tông có cường độ dưới 28MPa.9 Bê tông được chia thành từng cấp (A, A(AE), B, B(AE), C, C(AE), P,S). Mỗi cấp được quy định hàm lượng X tối thiểu (kG/m3), N/X tối đa, Độ rỗng, Đường kính ngoài cốt liệu thô, và cường độ tại 28 ngày tuổi. Việc phân chia cấp bê tông nhằm mục đưa ra các mục đích sử dụng khác nhau.9 Trong thực tế thi công, cường độ bê tông là cường độ yêu cầu với xác suất số mẫu thử lớn hơn so với cường độ yêu cầu là 95%. Do vậy, khi thiết kế cấp phối bê tông cần phải lấy cường độ thực tế lớn hơn cường độ yêu cầu là 1.1->1.15f’c (bôlômây) hay f’cr=f’c+1.3s (AASHTO). Cách lấy trị số bình quân cường độ các mẫu thử hiện nay chưa được phù hợp vì sẽ gây ra xác suất phá hủy kết cấu lớn.7S 13VẬT LIỆU SỬ DỤNG TRONG CẦU BÊ TÔNG1 2 3 4. Vật liệu sử dụng trong cầu bê tông 5 6•Các đặc tính của bê tông9 Hệ số giãn nở nhiệt: 10.8x10-6 /oC đối với bê tông có trọng lượng thông thường.9 Từ biến và co ngót: Là hiện tượng bê tông thay đổi thể tích dưới các tác dụng của tải trọng và các yếu tố môi trường khác. Từ biến và co ngót phụ thuộc vào tải trọng tác động, các yếu tố môi trường như độ ẩm, nhiệt độ. Các yếu tố về kết cấu như tỉ suất mặt thoáng, hàm lượng vật liệu trong thành phần bê tông đặc biệt là hàm lượng xi măng vàtỉ lệ nước/xi măng9 Các yếu tố liên quan đến tính bền (bề mặt bao phủ, hàm lượng xi măng )9 Mô đun đàn hồi: 9 Cường độ chịu kéo:9 Các loại phụ gia được sử dụng phổ biến1.5 'cccE 0.043y f='rcf0.63f=Phụ gia hóa dẻo, chậm đông kếtDPhụ gia siêu dẻo ,chậm đông kếtGPhụ gia đóng rắn nhanhCPhụ gia siêu dẻo, giảm nước lớnFPhụ gia chậm đông kếtBPhụ gia hóa dẻo, Đóng rắn nhanhEPhụ gia hóa dẻo giảm nướcATính năngLoại phụ giaTính năngLoại phụ giaS 14VẬT LIỆU SỬ DỤNG TRONG CẦU BÊ TÔNG1 2 3 4. Vật liệu sử dụng trong cầu bê tông 5 6•Cốt thép9 Cốt thép được quy định theo giới hạn chảy fy là giới hạn đàn hồi của thép.9 Có 3 cấp thép chủ yếu là cấp Gr40, Gr60, Gr75. Các giới hạn chảy tương ứng là 300, 420, 520 Mpa. Thông thường không sử dụng thép thường với cường độ lớn hơn 520. trường hợp thấp hơn 420 cần được sự chấp thuận đặc biệt của chủ đầu tư.9 Các thông số của thép520420300Giới hạn chảy690620500Cường độ kéo đứtGr75Gr60Gr40Cấp thép•Mô đun đàn hồi Es=200,000 Mpa•Các loại đường kính: 9.5; 12.7; 15.9; 19.1; 22.2; 25.4; 28.7; 32.3; 35.8; 43; 57.3 theo ASTM 615 (theo một số tiêu chuẩn khác, có thể đường kính tiêu chuẩn sẽkhác đi)•Các yêu cầu khác là đường kính uốn 1800(3.5d-> 5d) và độ dãn dài tối thiểu (12->6%)8S 15VẬT LIỆU SỬ DỤNG TRONG CẦU BÊ TÔNG1 2 3 4. Vật liệu sử dụng trong cầu bê tông 5 6•Thép cường độ cao9 Thép cường độ cao là thép có khả năng tạo được lực nén lớn hơn tổng mất mát ứng suất của kết cấu bê tông (>5400 kG/cm2)9 Có ba loại chính là thép thanh, thép sợi tròn trơn và thép tao xoắn 7 sợi9 Vật liệu có hai loại chính là thép cường độ cao thông thường và thép có độtự chùng thấp80% fpu103515-362. Thép gờ85% fpu103519-351. Thép trơnThép thanh1860 (Gr270)1725 (Gr250)Cấp mác thép90%fpu18609.53-15.2485% fpu17256.35-15.24Tao thépGiới hạn chảy (Mpa)Cường độ chịu kéo (Mpa)Đường kính(mm)Vật liệu•Mô đun đàn hồi Es=197,000 Mpa•Loại phổ biến ở VN là 12.7 và 15.24mm, tự chùng thấp (Gr1860), Các thanh MacaloyS 16LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN CẦU BÊ TÔNG1 2 3 45.Lịch sử phát triển cầu bê tông 6•Lịch sử phát triển cầu bê tông phụ thuộc vào sự phát triển của công nghệ vật liệu bê tông, thép, thép dựứng lực và khả năng tính toán thiết kế của con người9 Dạng sơ khai đầu tiên là các dạng cầu vòm bê tông, gạch, đáxây với khẩu độ đến 30m. Khoảng 1860s người ta bắt đầu nghiên cứu đưa cốt thép vào trong kết cấu bê tông và đã xây dựng được cầu vòm với khẩu độ 55m tại Bỉ (năm 1905)9 Năm 1930 tại Pháp đã xây dựng được cầu vòm với khẩu độ 178m, cungg thời gian đó người ta bắt đầu nghiên cứu sử dụng thép dựứng lực trong kết cấu bê tông.9 Năm 1926-1928, Freyssinet phát hiện ra phải sử dụng thép cường độ cao để vượt được các mất mát dựứng lực thì kết cấu bê tông dựứng lực mới bắt đầu xuất hiện.9 Sau chiến tranh thế giới lần 2, do yêu cầu tái thiết gây ra sự thiếu hụt sắt thép làm thúc đẩy việc sử dụng kết cấu bê tông, bê tông dựứng lực nên cầu bê tông bắt đầu phát triển mạnh mẽ.9 Ngày nay, kết cấu bê tông và bê tông dựứng lực đã phát triển rất mạnh mẽ và là kết cấu chủ yếu được lựa chọn cho các công trình.9S 17XU HƯỚNG PHÁT TRIỂN CẦU BÊ TÔNG HiỆN ĐẠI1 2 3 45. 6. Xu hướng phát triển cầu bê tông hiện đại• Theo xu hướng phát triển về vật liệu9 Bê tông cường độ cao, Bê tông cường độ cao kết hợp với một số vật liệu khác như ống thép•Theo xu hướng phát triển về khả năng tính toán9 Khả năng xác định các hiệu ứng tải đúng mức và phù hợp9 Khả năng phân tích kết cấu chính xác dưới các hiệu ứng tải để đánh giá sự làm việc chính xác của kết cấu•Theo xu hướng tăng tính mỹ quan của công trình•Sử dụng các kết cấu có thể vượt được những khẩu độ lớn.•Theo xu hướng mẫu hóa, định hình hóa đối với các cầu đơn giản, không có yêu cầu mỹ quan.S 18CÂU HỎI1. Trình bày đặc điểm và phạm vi áp dụng của kết cấu nhịp cầu bê tông?2. Trình bày về các loại kết cấu và vật liệu áp dụng trong cầu bê tông?

Tài liệu liên quan

Bài giảng công nghệ chế tạo vật liệu bê tông - Chương 1
- 10
- 1
- 8
Tài liệu Tổng quan về công trình & REVIT, Chương 1 ppt
- 15
- 716
- 6
Tài liệu TỔNG QUAN MẠNG VIỂN THÔNG TỔNG ĐÀI _ ĐIỆN THOẠI, Chương 1 ppt
- 8
- 771
- 6
Kết cấu bê tông cốt thép 2 (phần kết cấu nhà cửa) chương 1: nguyên lý thiết kế kết cấu bê tông cốt thép
- 6
- 1
- 10
Tài liệu cao học - kết cấu bê tông cốt thép chương 4
- 21
- 685
- 5
Tài liệu cao học - kết cấu bê tông cốt thép chương 7
- 15
- 643
- 2
Tài liệu cao học - kết cấu bê tông cốt thép chương 9
- 23
- 546
- 3
Tài liệu cao học - kết cấu bê tông cốt thép chương 10
- 25
- 556
- 1
Tài liệu cao học - kết cấu bê tông cốt thép chương 15
- 22
- 733
- 4
CẦU BÊ TÔNG – HỌC PHẦN 1 ppt
- 96
- 288
- 3