Giáo trình cầu bê tông cốt thép

giáo trình cầu bê tông cốt thép, bài giảng cầu bê tông cốt thép,

khái niệm chung về cầu bê tông cốt thép . Sơ lược lịch sử phát triển cầu BTCT Việt Nam
Phương hướng phát triển
Đặc điểm cơ bản của cầu BTCT
1.3.1.  Vật liệu:
1.3.2.  Ưu điểm
1.3.3.  Nhược điểm
1.4.  Phạm vi áp dụng
1.5.  Các Tiêu chuẩn thiết kế
1.6.  Hệ thống cầu dầm
1.6.1.  Cầu dầm, cầu bản nhịp giản đơn
1.6.2.  Cầu dầm mút thừa
1.6.3.  Cầu dầm Liên tục
1.7.  Hệ thống cầu khung
1.8.  Hệ thống cầu Vòm:
1.9.  Hệ Liên hợp vμcầu treo:
1.10.  Hệ thống cầu dμn BTCT:
2.  Vật liệu dùng trong cầu Bê tông cốt thép
2.1.  Bê tông
2.1.1.  Yêu cầu chung
2.1.2.  Một số tính năng cơ lý của bê tông
2.1.2.1.  Cường độ
2.1.2.2.  Biến dạng của BT
2.1.2.3.  Mô đuyn đμn hồi (nén) vμmô đuyn cắt
2.2.  Cốt thép
2.2.1.  Yêu cầu
2.2.2.  Một số tính năng cơ lý chủ yếu
2.2.3.  Chế tạo cốt thép
3.  Cầu bản Bê tông cốt thép
3.1.  Đặc điểm
3.2.  Các sơ đồ cầu bản
3.3.  Cấu tạo cầu bản đúc tại chỗ
3.4.  Cấu tạo cầu bản lắp ghép vμbán lắp ghép
3.4.1.  Cầu bản lắp ghép
3.4.2.  Cầu bản bán lắp ghép
3.5.  Cầu đường sắt
4.  Cầu dầm giản đơn BTCT thường vμbê tông cốt thép ứng suất  trước 38
4.1.  Khái niệm về cầu dầm BTCT
4.2.  Kết cấu nhịp cầu dầm giản đơn toμn khối
4.2.1.  Phần Bản
4.2.2.  Dầm chủ
4.2.3.  Dầm ngang
4.2.4.  Dầm dọc phụ
4.2.5.  Ví dụ
4.3.  Kết cấu nhịp cầu dầm giản đơn lắp ghép
Khái niệm:
4.3.2.  Phân loại (Các sơ đồ mặt cắt ngang)
4.3.3.  Các phương pháp phân khối trong kết cấu nhịp lắp ghép
4.3.4.  Cấu tạo mối nối
4.3.5.  Các kích thước cơ bản
4.3.6.  Cầu dầm giản đơn trên đường sắt
4.4.  Kết cấu Bán lắp ghép
4.5.  bố trí cốt thép
4.5.1.  Cốt thép bản mặt cầu
4.5.2.  Cốt chủ
4.5.3.  Cốt thép chống co ngót
4.5.4.  Cốt xiên
4.5.5.  Cốt đai:
4.5.6.  Mối nối
4.5.7.  Một số yêu cầu khác
4.6.  Khái niệm về kết cấu bê tông cốt thép ứng suất trước (BTCTUST):
4.7.  Các phương pháp tạo ứng suất trước trong bê tông
4.7.1.  Phương pháp kéo cốt thép trước khi đổ bê tông (phương pháp căng trước - căng trên bệ)
4.7.2.  Phương pháp kéo cốt thép sau khi đổ bê tông (phương pháp căng sau - căng trên bê tông)
4.8.  Cấu tạo cốt thép ứng suất trước, neo vμkích
4.8.1.  Cốt thép cường độ cao
4.8.2.  Neo cốt thép UST
4.8.2.1.  Neo ngầm
4.8.2.2.  Neo cốc (Karovkin)
4.8.2.3.  Neo hình côn (neo hình nón cụt
4.9.  Neo của VSL, OVM vμmột số hãng khác
4.9.1.  Kích
4.10.  Cấu tạo cầu dầm giản đơn BTCTUST
4.10.1.  Đặc điểm chung
4.10.2.  Nguyên lý cấu tạo
4.10.3.  Kích thước cơ bản
4.10.4.  Bố trí cốt thép ứng suất trước
4.10.4.1.  Yêu cầu chung
4.10.4.2.  Đối với dầm căng trước
4.10.4.3.  Dầm nguyên khối có cốt thép căng sau............................................................84
4.10.5.  Cốt thép thường trong dầm UST ...........................................................................90
4.11.  Bản liên tục nhiệt ...............................................................................................92
4.11.1.  Cấu tạo sơ đồ kết cấu nhịp liên tục nhiệt..............................................................92
4.11.2.  Kết cấu bản nối liên tục nhiệt...............................................................................93
4.11.3.  tính toán kết cấu nhịp liên tục nhiệt......................................................................95
4.12.  Kết cấu nhịp bán liên tục (semi-continue).......................................................97
5.  Thiết kế vμtính toán cầu dầm Bê tông cốt thép .............................102
5.1.  Khái niệm về tính nội lực ................................................................................102
5.2.  Tính Nội lực trong bản mặt cầu .....................................................................103
5.2.1.  Tải trọng tác dụng:..............................................................................................103
5.2.2.  Tính nội lực bản mút thừa:..................................................................................103
5.2.2.1.  Bản mút thừa trong kết cấu chỉ có mối nối tại dầm ngang..........................103
5.2.2.2.  Bản mút thừa của dầm toμn khối...................................................................104
5.2.3.  Tính bản kê hai cạnh có nhịp lμm việc lμm việc thẳng góc với phương xe chạy 106
Xác định mô men uốn: ....................................................................................106
5.2.3.2.  Xác định Lực cắt ..............................................................................................109
5.2.3.3.  Tính bản của dầm hộp ....................................................................................109
5.2.3.4.  Tính bản mặt cầu của tiết diện T kép ............................................................110
5.2.4.  Tính bản kê hai cạnh nhịp lμm việc song song với phương xe chạy...................111
5.2.4.1.  Mô men uốn......................................................................................................111
5.2.4.2.  Lực cắt: .............................................................................................................112
5.2.5.  Bản kê bốn cạnh..................................................................................................112
5.2.5.1.  Xác định mô men:............................................................................................112
5.2.5.2.  Xác định Lực cắt ..............................................................................................113
5.2.6.  Tính toán bản mặt cầu của kết cấu nhịp không có dầm ngang ...........................114
5.2.6.1.  Xác định nội lực do tải trọng cục bộ ..............................................................114
5.2.6.2.  Xác định nội lực do bản lμm việc không gian với kết cấu nhịp ...................114
5.2.6.3.  Xác định nội lực tổng cộng: ............................................................................116
5.3.  Tính hệ số phân phối ngang............................................................................116
5.3.1.  Phương pháp đòn bẩy..........................................................................................117
5.3.2.  Phương pháp Nén lệch tâm:................................................................................117
5.3.3.  Phương pháp coi dầm ngang lμdầm liên tục kê lên gối đμn hồi ........................119
5.3.4.  Cách tính hệ số phân phối ngang ........................................................................121
5.3.4.1.  Đối với tải trọng tập trung: ............................................................................121
5.3.4.2.  Tải trọng tập trung: bánh xe ô tô, xe đặc biệt...............................................122
5.3.4.3.  Đối với tải trọng phân bố ................................................................................122
5.3.5.  Sự biến đổi của hệ số phân phối ngang theo chiều dμi nhịp ...............................123
5.4.  Tính Nội lực trong dầm dọc của hệ mặt cầu (dầm dọc phụ) .......................124
5.4.1.  Tĩnh tải:...............................................................................................................124
5.4.2.  Hệ số phân bố ngang ..........................................................................................124
5.4.3.  Xác định Mô men tính toán ................................................................................125
5.4.3.1.  Do hoạt tải: .......................................................................................................125
5.4.3.2.  Do tĩnh tải:........................................................................................................125
5.4.3.3.  Công thức xác định mô men tính toán:..........................................................125
5.4.3.4.  Xác định lực cắt tính toán ...............................................................................126
5.5.  Tính Nội lực trong dầm ngang........................................................................127
5.5.1.  Dầm ngang nhiều nhịp........................................................................................127
5.5.2.  Nội lực do tải trọng cục bộ .................................................................................127
5.5.2.1.  Nội lực do dầm ngang tham gia lμm việc cùng với kết cấu nhịp .................130
5.5.3.  Dầm ngang một nhịp ..........................................................................................131
5.6.  Xác định nội lực trong dầm chủ .....................................................................132
5.6.1.  Đường ảnh hưởng nội lực ...................................................................................132
5.6.2.  Nội lực đối với dầm ............................................................................................133
5.7.  Tính toán tiết diện BTCT................................................................................135
5.7.1.  Khái niệm chung.................................................................................................135
5.7.1.1.  Các giai đoạn ứng suất vμbiến dạng trên tiết diện thẳng góc .....................135
5.7.2.  tính toán dầm theo mô men uốn .........................................................................136
5.7.2.1.  Tính tiết diện chữ nhật ....................................................................................136
5.7.2.2.  Tính tiết diện chữ T .........................................................................................138
5.7.2.3.  Mặt cắt xiên với trục của dầm  .......................................................................140
5.7.3.  Tính toán dầm theo lực cắt .................................................................................142
5.7.3.1.  Kiểm tra tiết diện bản mặt cầu dưới tác dụng của lực cắt ...........................142
5.7.3.2.  Kiểm tra ứng suất kéo chính tại trục trung hoμ(TTGH 3)  ........................142
5.7.3.3.  Kiểm tra ứng suất tiếp tại chỗ tiếp giáp nách với bản cánh chụi nén .........143
5.7.3.4.  Kiểm tra cường độ của tiết diện nghiêng theo lực cắt  .................................144
Giáo trình Cầu BTCT   4
5.7.4.  Kiểm tra ổn định chống nứt của dầm..................................................................146
5.7.5.  Tính độ võng của dầm BTCT..............................................................................148
5.8.  Tính toán dầm BTCT UST .............................................................................151
5.8.1.  Trình tự tính toán tổng quát ................................................................................151
5.8.2.  Xác định đặc trưng hình học của tiết diện dầm ..................................................151
5.8.2.1.  Tiết diện nguyên khối có cốt căng trước khi đổ bê tông...............................151
5.8.2.2.  Tiết diện liên hợp có cốt căng trước khi đổ bê tông ......................................152
5.8.2.3.  Tiết diện nguyên khối có cốt căng sau khi đổ bê tông ..................................153
5.8.2.4.  Tiết diện liên hợp có cốt căng sau khi đổ bê tông .........................................154
5.8.3.  Sự hao ứng suất trong cốt thép............................................................................156
5.8.3.1.  Xác định ứng suất hao ú5do lực ma sát gây ra .............................................157
5.8.3.2.  Xác định ứng suất hao ú4do Neo vμbê tông dưới neo biến dạng................158
5.8.3.3.  Xác định phần giảm ứng suất (ú7) do nén đμn hồi........................................159
5.8.3.4.  Xác định ứng suất hao ú6do chênh lệch nhiệt độ cấu kiện BTCT vμbệ....161
5.8.3.5.  Xác định ứng suất hao ú3
do hiện tượng chùng ứng suất của cốt thép .......161
5.8.3.6.  Xác định ứng suất hao ú1vμ ú2do BT co ngót vμtừ biến ............................162
5.8.4.  Xác định ứng suất trong bê tông do ứng lực trước gây ra...................................166
5.8.5.  Tính toán cường độ của tiết diện thẳng góc với trục dầm theo mô men tính toán trong giai đoạn sử dụng
5.8.5.1.  Xác định vị trí trục trung hoμ: .......................................................................168
5.8.5.2.  Trường hợp trục TH đi qua cánh:..................................................................168
5.8.5.3.  Trường hợp trục TH đi qua sườn ...................................................................168
5.8.6.  Tính toán ổn định chống nứt theo ứng suất pháp................................................171
5.8.6.1.  Nội dung kiểm tra 1 .........................................................................................172
5.8.6.2.  Nội dung kiểm tra 2 .........................................................................................173
5.8.6.3.  Nội dung kiểm tra 3 .........................................................................................175
5.8.6.4.  Nội dung kiểm tra 4 .........................................................................................176
5.8.6.5.  Đặc điểm về tính toán ổn định chống nứt theo ứng suất pháp của kết cấu nhịp bản
5.8.7.  Tính cường độ do tác dụng của ứng suất cắt vμứng suất nén chính...................178
5.8.7.1.  Công thức tính toán tổng quát........................................................................178
5.8.7.2.  Tính cường độ do tác dụng của ứng suất cắt ụ..............................................183
5.8.7.3.  Tính cường độ do tác dụng của ứng suất nén chính (khi không có úy) .......183
5.8.8.  Tính ổn định chống nứt do tác dụng của ứng suất kéo chính .............................184
5.8.9.  Tính toán về trượt trong các mối nối ..................................................................186
5.8.9.1.  Tính toán về trượt trong các mối nối nằm ngang .........................................186
5.8.9.2.  Tính toán về trượt trong các khe nối thẳng đứng .........................................186
5.8.10.  Tính ứng suất úy để xác định únc úkc..................................................................187
5.8.10.1.  ứng suất do phản lực gối A .............................................................................187
5.8.10.2.  ứng suất do tác dụng của tải trọng tập trung P............................................189
5.8.10.3.  ứng suất do tác dụng của tĩnh tải phân bố đều.............................................189
5.8.11.  Kiểm tra ứng suất cốt thép trong giai đoạn khai thác .........................................190
5.8.12.  Tính cường độ của tiết diện nghiêng trong giai đoạn khai thác, tính cốt đai......191
5.8.12.1.  Theo Mô men uốn:...........................................................................................191
5.8.12.2.  Theo lực cắt .....................................................................................................191
5.8.13.  Tính cường độ vμổn định của dầm trong giai đoạn căng cốt thép .....................192
5.8.13.1.  Dầm chịu nén đúng tâm ..................................................................................192
5.8.13.2.  Dầm chịu nén lệch tâm....................................................................................193
5.8.13.3.  Tính ảnh hưởng độ võng của dầm..................................................................195
Tính các trị số N vμNT....................................................................................196
5.8.14.  độ võng của dầm bê tông cốt thép ứng suất trước nhịp giản đơn........................199
5.8.14.1.  Độ vồng tức thời ...............................................................................................199
5.8.14.2.  Độ võng do hoạt tải..........................................................................................199
5.8.14.3.  Độ võng do tĩnh tải vμlực căng của cáp ứng suất trước...............................199
5.8.14.4.  Độ vồng cấu tạo................................................................................................200
6.  Gối cầu bê tông cốt thép ................................................................................201
6.1.  Khái niệm .........................................................................................................201
6.2.  Các dạng gối cầu ..............................................................................................201
6.2.1.  Gối trượt..............................................................................................................201
6.2.2.  Gối tiếp tuyến .....................................................................................................202
6.2.3.  Gối con lăn di động vμcố định đối xứng............................................................203
6.2.4.  Gối cao su (elastomeric bearing) ........................................................................203
6.2.5.  gối bán cố định (Lead rubber Bearing)...............................................................205
6.2.6.  Gối cong, gối hình cầu........................................................................................207
6.2.7.  Gối chậu (Pot Bearing) .......................................................................................207
6.2.8.  Gối đĩa ................................................................................................................209
6.3.  Bố trí vμTính toán gối cầu .............................................................................209
6.3.1.  Bố trí gối cầu ......................................................................................................209
6.3.2.  Tính gối thép vμbê tông cốt thép........................................................................210
6.3.3.  Tính gối cao su có tấm thép bên trong................................................................212
6.3.3.1.  Kiểm tra ứng suất nén trong cao su ...............................................................212
6.3.3.2.  Tính chiều dμy toμn bộ của phần cao su hc trong gối di động theo điều kiện chịu lực trượt
6.3.3.3.  Tính góc trượt do phản lực ngang T (do lực hãm) ........................................212
6.3.3.4.  Kiểm tra độ lún (thẳng đứng) Äđcủa gối.......................................................213
7.  cầu dầm Bê tông cốt thép thi công bằng phương pháp phân đoạn 214
7.1.  Khái niệm .........................................................................................................214
7.2.  Thi công trên giμn giáo di động (moveable scaffolding system - MSS) ......217
7.2.1.  Đμgiáo nằm phía dưới cầu (Underslung – MSS) .............................................217
7.2.2.  Đμgiáo nằm phía trên cầu (Overhead – MSS)..................................................218
7.2.3.  Bố trí cáp ứng suất trước .....................................................................................219
7.3.  Cầu dầm BTCTUST thi công bằng phương pháp hẫng cân bằng ..............220
7.3.1.  Nguyên lý ...........................................................................................................220
7.3.2.  trình tự thi công ..................................................................................................220
7.3.3.  Các kích thước cơ bản.........................................................................................223
7.3.3.1.  Tỷ lệ nhịp vμtỷ số h/l.......................................................................................223
7.3.3.2.  Đường biên dưới của dầm: ..............................................................................223
7.3.3.3.  Mặt cắt ngang: .................................................................................................223
7.3.4.  Bố trí cáp ứng suất trước .....................................................................................228
7.3.4.1.  Bố trí cáp ứng suất trước trong bản mặt cầu vμsườn dầm..........................228
7.3.4.2.  Bố trí cốt thép dầm chủ...................................................................................229
7.3.5.  Nguyên lý tính toán ............................................................................................234
7.3.6.  Tính toán độ vồng vμcao độ đổ bê tông.............................................................238
7.3.6.1.  Độ vồng do xe đúc:...........................................................................................239
7.3.6.2.  Độ vồng  i Ä ......................................................................................................240
7.3.6.3.  Tính độ võng trong quá trình thi công ..........................................................241
7.4.  Cầu dầm BTCTUST thi công bằng Phương pháp đúc đẩy..........................243
7.4.1.  khái niệm ............................................................................................................243
Giáo trình Cầu BTCT   6
7.4.2.  Phạm vi áp dụng .................................................................................................244
7.4.3.  Bố trí cốt thép ứng suất trước căng sau...............................................................244
7.4.4.  Các biện pháp giảm mô men lao dầm.................................................................245
7.4.5.  Phương pháp lao lắp vμbệ đúc. ..........................................................................246
8.  Cầu vòm bê tông cốt thép ..............................................................................247
Tải về máy: http://www.mediafire.com/download/a81e97xvn0cm13w/giao_trinh_cau_btct.rar



Giấy ĐKKD số: 0310930284 tại TP HCM
Tags : máy khoan , máy cắt , máy cưa