›
›

Bài giảng Thiết kế và xây dựng cầu 1 - Buổi 15 - Nguyễn Ngọc Tuyến

Kiểm tra giới hạn ứng suất kéo và nén của bê tông
trong kết cấu BTCT‐DƯL (căng sau, bán lắp ghép).
– Chú ý: Kiểm tra giới hạn ứng suất trong bê tông phải sử dụng
mô men được tổ hợp theo TTGH sử dụng.
– Ở TTGH sử dụng giá trị mô men không quá lớn nên tiết diện
dầm BTCT ƯST chưa nứt và bê tông còn làm việc trong giới
hạn đàn hồi. Do vậy, ứng suất trong bê tông được tính theo
tiết diện không nứt và đàn hồi. 
Các giới hạn ứng suất đối với bê tông giai đoạn chế tạo
Ở giai đoạn chế tạo, các ứng suất trong BT là ứng suất tạm thời
và các mất mát ứng suất trong thép DƯL chưa xảy ra.
– Giới hạn ứng suất nén (điều 5.9.4.1.1.)
• Giới hạn ứng suất nén đối với các cấu kiện bê tông căng trước và căng
sau kể cả đối với cầu xây dựng phân đoạn đều phải lấy bằng 0.6f’ci (tính
bằng MPa)
– Giới hạn ứng suất kéo (điều 5.9.4.1.2.)
• Phải áp dụng các giới hạn quy định trong bảng 5.9.4.1.2‐1 
pdf 23 trang hoanghoa 11/11/2022 3820
Download
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Bài giảng Thiết kế và xây dựng cầu 1 - Buổi 15 - Nguyễn Ngọc Tuyến", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên.

File đính kèm:

  • pdfbai_giang_thiet_ke_va_xay_dung_cau_1_buoi_15_nguyen_ngoc_tuy.pdf

Nội dung text: Bài giảng Thiết kế và xây dựng cầu 1 - Buổi 15 - Nguyễn Ngọc Tuyến

  1. Giảng viên: TS. Nguyễn Ngọc Tuyển 4/1/2014 Thiếtkế tiếtdiệndầmBTCT DƯL (t.theo) – Mất mát theo thờigian • Do co ngót bê tông: ΔfpSR (loss due to SHrinkage) • Do từ biếnbêtông: ΔfpCR (loss due to CReep of concrete) • Do chùng dão cốt thép: ΔfpR (loss due to Relaxation of steel after transfer) 548 Thiếtkế tiếtdiệndầmBTCT DƯL (t.theo) – Tổng mấtmátứng suất ΔfpT = tích lũycácứng suấtmấtmáttại các giai đoạnchịutải khác nhau củakếtcấu. – Ví dụ tổng mấtmátứng suất ở giai đoạn khai thác (còn gọilà mấtmátứng suấtlâudài) đượctínhnhư sau: • VớikếtcấuBTCT DƯL căng trước: ΔfpT = ΔfpES + ΔfpSR + ΔfpCR + ΔfpPR • VớikếtcấuBTCT DƯL căng sau: ΔfpT = ΔfpA + ΔfpES + ΔfpF + ΔfpSR + ΔfpCR + ΔfpPR 549 Bộ môn Cầu và CTN ‐ ĐHXD 11
  2. Giảng viên: TS. Nguyễn Ngọc Tuyển 4/1/2014 Thiếtkế tiếtdiệndầmBTCT DƯL (t.theo) Kếtcấu Căng trướcCăng sau Mấtmátứ.s. do Trượtneo: f pA Không xét Có xét Nén đàn hồi: f pES Có xét Có xét Ma sát: f pF Không xét Có xét Co ngót của bê tông: f pSH Có xét Có xét Từ biến của bê tông: f pCR Có xét Có xét Do chùng cốt thép: f pR Có xét Có xét 550 Thiếtkế tiếtdiệndầmBTCT DƯL (t.theo) • 7.4.6. Tính mấtmátứng suấttrongcốtthépDƯL A>. Tính mấtmátứng suấttứcthời Do ma sát giữabócốt thép và thành ống (5.9.5.2.2): ΔfpF  Kx ffpF pj 1 e Nếutínhgần đúng có thể sử dụng công thứcsau: f pFfKx pj  trong đó: • fpj = ứng suất trong bó cốtthépDƯL khi kích (MPa); 551 Bộ môn Cầu và CTN ‐ ĐHXD 12
  3. Giảng viên: TS. Nguyễn Ngọc Tuyển 4/1/2014 Thiếtkế tiếtdiệndầmBTCT DƯL (t.theo)  Kx ffpF pj 1 e hoặc f pFfKx pj  • x = chiềudàibócốtthéptínhtừđầukíchđến điểm đang xét (mm); • K = hệ số ma sát trên đoạnthẳng còn gọilàhệ số ma sát lắc (trên 1 mm dài bó cốt thép). Do phảikểđếnlượng mất mát do sai lệch vị trí củatuyếncápso với thiếtkế => K là hệ số ma sát do độ lệch của tim cáp gây ra (K phụ thuộc vào đường kính ống ghen và độ cứng ống ghen). • μ = hệ số ma sát trên đoạn cong (trên 1 rad thay đổigóc cong); Hệ số K và μ có thể tra theo bảng 3.9 trang 140 sách CầuBTCT 1 (hoặc bảng 5.9.5.2.2b‐1 tiêu chuẩn 22TCN‐272‐05). 552 Thiếtkế tiếtdiệndầmBTCT DƯL (t.theo)  Kx ffpF pj 1 e hoặc f pFfKx pj  • α = tổng các giá trị tuyệt đốivề thay đổi góc nghiêng củabó cốtthéptínhtừđầukíchđến điểm đang xét (trường hợp kích 1 đầu); • α = tổng các giá trị tuyệt đốivề thay đổi góc nghiêng củabó cốtthéptínhtừđầukíchgầnnhất đến điểm đang xét (trường hợpkích2 đầu); • e = cơ số lôgarit tự nhiên (cơ số lốc‐nê‐pe) 553 Bộ môn Cầu và CTN ‐ ĐHXD 13
  4. Giảng viên: TS. Nguyễn Ngọc Tuyển 4/1/2014 Thiếtkế tiếtdiệndầmBTCT DƯL (t.theo) Ma sát giữabócốt thép và thành ống ống thẳng ống cong 554 Thiếtkế tiếtdiệndầmBTCT DƯL (t.theo) Bảng 3.9. Hệ số ma sát giữacốtthépdựứng lực và thành ống (5.9.5.2.2b‐1) Loạithép Loại ống bọcK (1 / mm)  (1/ rad) Ống thép mạ cứng hay nửacứng 6.6 10-7 0.15-0.25 Sợihoặctao Vậtliệu pôlyêtylen 6.6 10-7 0.25 thép cường độ cao Ống chuyểnhướng bằng thép cứng 6.6 10-7 0.25 chobócăng ngoài Thanh Ống thép mạ 6.6 10-7 0.30 thép cường độ cao 555 Bộ môn Cầu và CTN ‐ ĐHXD 14
  5. Giảng viên: TS. Nguyễn Ngọc Tuyển 4/1/2014 Thiếtkế tiếtdiệndầmBTCT DƯL (t.theo) tmát ấ sát. ctínhm ứ ma tdo ấ ng công th ự ng su ứ xây d ở s ơ C 556 Thiếtkế tiếtdiệndầmBTCT DƯL (t.theo) Do thiếtbị neo (5.9.5.2.1): ΔfpA – Nếu không xét đếnma sát với thành ống, độ tụtneo ∆A sẽ gây giảmbiếndạng trong bó cáp DƯL tạimọi điểmnhư nhau và bằng ∆A / L Khi đó độ giảm ứng suất trong bó thép DƯL tính như sau: f A E pAL p Trong đó: • ΔA = biếndạng trung bình củaneo (ΔA = 3 – 10mm) thường chọn ΔA = 6mm; • L = chiềudàicủabócốtthépdựứng lực (mm) • Ep = mô đun đàn hồicủacốtthépdựứng lực 557 Bộ môn Cầu và CTN ‐ ĐHXD 15
  6. Giảng viên: TS. Nguyễn Ngọc Tuyển 4/1/2014 Thiếtkế tiếtdiệndầmBTCT DƯL (t.theo) – Khi xét đếnma sát với thành ống, độ tụtneo ∆A sẽ gây giảm biếndạng trong bó cáp DƯL. Tuy nhiên, mức độ giảmbiến dạng không phảilàhằng số mà lạithayđổinhỏ dầntheo chiềudàibócáp(lớnnhấttại điểmngaysaunêmneo và giảmtớigiátrị 0 tại điểmcáchnêmneo đoạnLs). • Do vậy, mấtmátứng suất do tụtneo sẽ phân bố như trong hình vẽ bên. • Cách tính Ls như sau: E L Ap s p vớip là mấtmátư.s / đơnvị chiềudài. 558 Thiếtkế tiếtdiệndầmBTCT DƯL (t.theo) tmát Set = ∆A ấ ctínhm tneo. ứ ụ t tdo ấ ng công th ự ng su ứ xây d ở s ơ C 559 Bộ môn Cầu và CTN ‐ ĐHXD 16
  7. Giảng viên: TS. Nguyễn Ngọc Tuyển 4/1/2014 CầudầmBTCT DƯL căng sau (t.theo) Do nén đàn hồi bê tông (5.9.5.2.3b): ΔfpES • Nếucăng các bó đồng thờithìΔfpES = 0 • Nếucăng các bó không đồng thời(mỗilầncăng 1 bó) thì: N 1 Ep f pESf cpg 2NEci Trong đó: • N = số bó cốtthépdựứng lựccóđặctrưng giống nhau; • fcgp = tổng ứng suấttạitrọng tâm bó cốt thép; • Ep = mô đun đàn hồicủathépDƯL (MPa); • Eci = mô đun đàn hồicủa bê tông lúc truyềnlực (MPa); 560 CầudầmBTCT DƯL căng sau (t.theo) Ống ghen Cáp dựứng lực Trướckhicăng Kích Căng bó 1 ΔL gây mấtmát ứng suất chobó1 Căng bó 2 561 Bộ môn Cầu và CTN ‐ ĐHXD 17
  8. Giảng viên: TS. Nguyễn Ngọc Tuyển 4/1/2014 Thiếtkế tiếtdiệndầmBTCT DƯL (t.theo) B>. Tính mấtmátứng suấttheothờigian Do co ngót bê tông (5.9.5.4.2‐2): ΔfpSR f pSR 93 0.85H Trong đó: • H = độ ẩmtương đối Thờigian củamôitrường, lấy trung bình hàng năm, % 562 Thiếtkế tiếtdiệndầmBTCT DƯL (t.theo) Do từ biến bê tông (5.9.5.4.3): ΔfpCR fffpCR 12.0 cgp 7.0 cdp 0 • fcgp = ứng suấttạitrọng tâm cốtthépdựứng lực lúc truyền lực(MPa) • Δfcdp = phầnthayđổi ứng suất trong bê tông tạitrọng tâm cốtthépdựứng lựcdo tĩnh tảiDC và DW (tác dụng sau khi căng). 563 Bộ môn Cầu và CTN ‐ ĐHXD 18
  9. Giảng viên: TS. Nguyễn Ngọc Tuyển 4/1/2014 Thiếtkế tiếtdiệndầmBTCT DƯL (t.theo) Do chùng rão cốt thép (5.9.5.4.4): ΔfpR Lực căng ban đầu Cáp CĐC Theo thời gian Mất mát lực căng Cùng mộtkhoảng cách f pRpRpR ff12 • ΔfpR1 = mấtmátứng suấtdo chùng cốt thép khi căng • ΔfpR2 = mấtmátứng suấtdo chùng cốtthépsaukhicăng 564 Thiếtkế tiếtdiệndầmBTCT DƯL (t.theo) . Mấtmátdo chùng cốt thép khi căng (5.9.5.4.4b): ΔfpR1  Vớitaokhửứng suấtdư (stress‐relieved strand) log 24t f pj f 0.55 f pRpj1 10 f py  Vớitaocápcóđộ chùng thấp(low‐relaxation strand) log 24t f pj f 0.55 f pRpj1 40 f py 565 Bộ môn Cầu và CTN ‐ ĐHXD 19
  10. Giảng viên: TS. Nguyễn Ngọc Tuyển 4/1/2014 Thiếtkế tiếtdiệndầmBTCT DƯL (t.theo) log 24t f pj log 24t f pj f 0.55 f f 0.55 f pRpj1 pRpj1 10 f py 40 f py • t = thời gian tính theo ngày từ khi căng đến khi truyềnlực; • fpy = cường độ chảy quy định củacốtthépkéotrước (MPa); • fpj = ứng suấtban đầu trong bó cốtthépở cuốigiaiđoạn căng (MPa); Chú ý: vớikếtcấucăng sau, có thể coi mấtmátdo trùng cốt thép khi căng ∆fpR1 = 0 do thờigiancăng cáp không nhiều như trong kếtcấucăng trước. 566 Thiếtkế tiếtdiệndầmBTCT DƯL (t.theo) . Mấtmátdo chùng cốtthépsaukhitruyền (5.9.5.4.4c): ΔfpR2  Vớitaokhửứng suấtdư (stress‐relieved strand) f pR2 138 0.4ff pES 0.3 pF 0.2 ffMPa pSR pCR  Vớitaocápcóđộ chùng thấp(low‐relaxation strand) • Mấtmátdo chùng sau khi truyềnlựccăng cho tao độ trùng thấp đượclấybằng 30% trị số củacácphương trình trên • Đốivới các thanh thép kéo sau 1000 đến 1100 MPa, mất mát do chùng phải làm thí nghiệm. Khi không có số liệuthí nghiệm, có thể lấygần đúng ΔfpR2 = 21 MPa. 567 Bộ môn Cầu và CTN ‐ ĐHXD 20
  11. Giảng viên: TS. Nguyễn Ngọc Tuyển 4/1/2014 Thiếtkế tiếtdiệndầmBTCT DƯL (t.theo) Theo 22TCN272‐05 (điều 5.9.5.3): Đốivớikếtcấu không phân đoạn, kéo sau có nhịp ≤ 50m được tạo ứng suất trong bê tông tuổitừ 10‐30 ngày thì có thểước tính gần đúng toàn bộ mấtmátứng suấtdo từ biến, co ngót trong bê tông và tự chùng trong cốtthépdựứng lựcdựatrên tỷ lệ PPR theo Bảng 5.9.5.3‐1. trong đó: PPR (Partial Prestressing Ratio) là tỷ lệ dựứng lực mộtphầntrongkếtcấu Af PPR ps py 5.5.4.2.1 2 Afps  py Af s y 568 Thiếtkế tiếtdiệndầmBTCT DƯL (t.theo) 569 Bộ môn Cầu và CTN ‐ ĐHXD 21
  12. Giảng viên: TS. Nguyễn Ngọc Tuyển 4/1/2014 Thiếtkế tiếtdiệndầmBTCT DƯL (t.theo) • Kiểmtracácgiớihạn ứng suất cho các bó thép DƯL Điều 5.9.3 quy định như sau: – Ứng suấtbóthépdo dựứng lựchoặc ở TTGH sử dụng không đượcvượt quá các giá trị sau: • Các giá trị quy định ở bảng 5.9.3‐1 hoặc • Theo khuyếnnghị của nhà sảnxuất các bó thép và neo – Ứng suấtbóthépở các TTGH cường độ và đặcbiệt không đượcvượt quá giớihạncường độ kéo quy định trong Bảng 5.4.4.1‐1 570 DƯL căng trước DƯL căng sau 571 Bộ môn Cầu và CTN ‐ ĐHXD 22
  13. Giảng viên: TS. Nguyễn Ngọc Tuyển 4/1/2014 Thiếtkế tiếtdiệndầmBTCT DƯL (t.theo) 572 Bộ môn Cầu và CTN ‐ ĐHXD 23