Bài giảng Tiêu chuẩn thiết kế cầu - Phần 5: Kết cấu bê tông (Tiếp theo)

39 trang hoanguyen 2730

Download

Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Bài giảng Tiêu chuẩn thiết kế cầu - Phần 5: Kết cấu bê tông (Tiếp theo)", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

bai_giang_tieu_chuan_thiet_ke_cau_phan_5_ket_cau_be_tong_tie.doc

Nội dung text: Bài giảng Tiêu chuẩn thiết kế cầu - Phần 5: Kết cấu bê tông (Tiếp theo)

Tiêu chuẩn thiết kế cầu 49 Hình 5.8.3.4.2-2- Các giá trị của  và  đối với các mặt cắt không có cốt thép ngang
Tiêu chuẩn thiết kế cầu 50
Tiêu chuẩn thiết kế cầu 51 Bảng 5.8.3.4.2-1- Các giá trị của  và  đối với các mặt cắt có cốt thép ngang V x x 1000 f'c -0,2 -0, 15 -0, 1 0 0, 125 0, 25 0, 5 0, 75 1 1, 5 2 27, 0 27, 0 27, 0 27, 0 27, 0 28, 5 29, 0 33, 0 36, 0 41, 0 43, 0 <= 0, 05 6, 78 6, 17 5, 63 4, 88 3, 99 3, 49 2, 51 2, 37 2, 23 1,95 1, 72 27, 0 27, 0 27, 0 27, 0 27, 0 27, 5 30, 0 33, 5 36, 0 40, 0 42, 0 0, 075 6, 78 6, 17 5, 63 4, 88 3, 65 3, 01 2, 47 2, 33 2, 16 1, 90 1, 65 23, 5 23, 5 23, 5 23, 5 24, 0 26, 5 30, 5 34, 0 36, 0 38, 0 39, 0 0, 1 6, 50 5, 87 5, 31 3, 26 2, 61 2, 54 2, 41 2, 28 2, 09 1, 72 1, 45 20, 0 21, 0 22, 0 23, 5 26, 0 28, 0 31, 5 34, 0 36, 0 37, 0 38, 0 0, 125 2, 71 2, 71 2, 71 2, 60 2, 57 2, 50 2, 37 2, 18 2, 01 1, 60 1, 35 22, 0 22, 5 23, 5 25, 0 27, 0 29, 0 32, 0 34, 0 36, 0 36, 5 37, 0 0, 15 2, 66 2, 61 2, 61 2, 55 2, 50 2, 45 2, 28 2, 06 1, 93 1, 50 1, 24 23, 5 24, 0 25, 0 26, 5 28, 0 30, 0 32, 5 34, 0 36, 0 35, 5 36, 0 0, 175 2, 59 2, 58 2, 54 2, 50 2, 41 2, 39 2, 20 1, 95 1, 74 1, 21 1, 00 25, 0 25, 5 26, 5 27, 5 29, 0 31, 0 33, 0 64, 0 34, 5 35, 0 36, 0 0, 2 2, 55 2, 49 2, 48 2, 45 2, 37 2, 33 2, 10 1, 82 1, 58 1, 21 1, 00 26, 5 27, 0 27, 5 29, 0 30, 5 32, 0 33, 0 34, 0 34, 5 36, 5 39, 0 0, 225 2, 45 2, 38 2, 43 2, 37 2, 33 2, 27 1, 92 1, 67 1, 43 1, 18 1, 14 28, 0 28, 5 29, 0 30, 0 31, 0 32, 0 33, 0 34, 0 35, 5 38, 5 41, 5 0, 25 2, 36 2, 32 2, 36 2, 30 2, 28 2, 01 1, 64 1, 52 1, 40 1, 30 1, 25 Bảng 5.8.3.4.2-2. - Các giá trị của  và  đối với các mặt cắt không có cốt thép ngang sx x x 1000 -0,2 -0,1 0 0,25 0,5 0,75 1 1,5 2 26,0 26,0 27,0 29,0 31,0 33,0 34,0 36,0 38,0 <= 130 6,90 5,70 4,94 3,78 3,19 2,82 2,56 2,19 1,93 27,0 28,0 30,0 34,0 37,0 39,0 40,0 43,0 45 250 6,77 5,53 4,65 3,45 2,83 2,46 2,19 1,87 1,65 27,0 30,0 32,0 37,0 10,0 43,0 45,0 48,0 50,0 380 6,57 5,42 4,47 3,21 2,59 2,23 1,98 1,65 1,45 28,0 31,0 35,0 41,0 45,0 48,0 51,0 54,0 57,0 630 6,24 5,36 4,19 2,85 2,26 1,92 1,69 1,40 1,18 31,0 33,0 38,0 48,0 53,0 57,0 59,0 63,0 66,0 1270 5,62 5,24 3,83 2,39 1,82 1,50 1,27 1,00 0,83 35,0 35,0 42,0 55,0 62,0 66,0 69,0 72,0 75,0 2500 4,78 4,78 3,47 1,88 1,35 1,06 0,87 0,65 0,52 42,0 42,0 47,0 64,0 71,0 74,0 77,0 80,0 82,0 5000 3,83 3,83 3,11 1,39 0,90 0,66 0,53 0,37 0,28 5.8.3.5. Cốt thép dọc Với những mặt cắt không chịu xoắn, cốt thép dọc phải được thiết kế sao cho Phương trình 1 được thoả mãn ở mỗi mặt cắt:
Tiêu chuẩn thiết kế cầu 52 M N V u u u (5.8.3.5-1) A s fy A ps fps 0,5 0,5Vs Vp cot g  d v trong đó : Aps = diện tích thép dự ứng lực ở phía chịu kéo uốn của cấu kiện, mô tả trong Hình 5.8.3.4.2-3, có trừ đi sự thiếu phát triển đầy đủ ở mặt cắt được nghiên cứu (mm2). = các hệ số sức kháng lấy từ Điều 5.5.4.2 phù hợp với mô men, lực cắt và sức kháng dọc trục. Nếu phản lực hoặc tải trọng ở chỗ mô men max gây nên nén trực tiếp lên mặt chịu nén uốn của cấu kiện, thì diện tích cốt thép dọc ở phía chịu kéo uốn của cấu kiện không cần vượt quá diện tích yêu cầu để chịu một mình mô men max. Cốt thép dọc ở phía kéo uốn của cấu kiện còn phải chịu một lực kéo (Vu / - 0,5Vs - Vp) cotg ở mép trong của vùng đỡ tựa ở các gối đỡ giản đơn tại đầu cấu kiện. 5.8.3.6. Các mặt cắt chịu cắt và xoắn kết hợp 5.8.3.6.1. Cốt thép ngang Cốt thép ngang không được ít hơn tổng cốt thép ngang yêu cầu để chịu cắt như quy định trong điều 5.8.3.3, và để chịu xoắn đồng thời như quy định trong các Điều 5.8.2.1 và 5.8.3.6.2. 5.8.3.6.2. Sức kháng xoắn Sức kháng xoắn danh định phải được lấy bằng : 2A A f cotgq T o t y (5.8.3.6.2-1) n s ở đây : 2 Ao = diện tích được bao bởi dòng cắt, bao gồm cả diện tích lỗ trong đó nếu có (mm ). 2 At = diện tích của một nhánh của cốt thép ngang kín chịu xoắn (mm )  = góc của vết nứt được xác định phù hợp với quy định của Điều 5.8.3.4 cùng với các sửa đổi o trong các biểu thức của V và Vu dưới đây( ) Đối với cắt và xoắn kết hợp,  x phải được xác định bằng Phương trình 5.8.3.4.2-2, với V n được thay bằng : 2 0,9p T 2 h u (5.8.3.6.2-2) Vu Vu 2A 0 Góc  phải như quy định trong Bảng 5.8.3.4.2-1 hoặc Bảng 5.8.3.4.2.2 phù hợp với ứng suất cắt v lấy bằng :
Tiêu chuẩn thiết kế cầu 53 Đối với mặt cắt hộp: V V T p u p u h (5.8.3.6.2-3) v 2 b v d v A 0h Đối với mặt cắt khác: 2 2 V V T p v u p u h (5.8.3.6.2-4) 2 b v d v A oh trong đó : ph = chu vi theo tim của cốt thép chịu xoắn ngang kín (mm) Aoh = diện tích được bao bởi tim của cốt thép chịu xoắn ngang kín phía ngoài, bao gồm cả diện tích các lỗ nếu có (mm2) Tu = mô men xoắn tính toán (N.mm) = hệ số sức kháng quy định trong Điều 5.5.4.2 5.8.3.6.3. Cốt thép dọc Phải áp dụng các quy định của Điều 5.8.3.5 như được sửa đổi ở đây để xét đến xoắn. Cốt thép dọc phải được đặt để thoả mãn Phương trình 1 : 2 M 0.5N V 0,45p T u u u h u (5.8.3.6.3-1) A s fy A ps fps cot 0,5Vs Vp d v 2A o 5.8.4. Truyền lực cắt tiếp xúc - Ma sát cắt 5.8.4.1. Tổng quát Việc truyền lực cắt tiếp xúc phải được xét đến qua một mặt phẳng được cho ở : Một vết nứt hiện hữu hoặc tiềm tàng Chỗ tiếp giáp giữa các vật liệu khác nhau. Hoặc chỗ tiếp giáp giữa hai khối bê tông đúc ở thời gian khác nhau. Sức kháng cắt danh định của mặt cắt tiếp xúc phải được lấy bằng : Vn = cAcv +  [ Avf fy + Pc ] (5.8.4.1-1) Sức kháng cắt danh định dùng trong thiết kế không được vượt quá : Vn 0,2fc Acv hoặc (5.8.4.1-2) Vn 5,5 Acv (5.8.4.1-3)
Tiêu chuẩn thiết kế cầu 54 ở đây : Vn = sức kháng cắt danh định (N) 2 Acv = diện tích bê tông tham gia truyền lực cắt (mm ) 2 Avf = diện tích cốt thép chịu cắt đi qua mặt phẳng cắt (mm ) fy = cường độ chảy của cốt thép (MPa) c = hệ số dính bám quy định trong Điều 5.8.4.2 (MPa)  = hệ số ma sát quy định trong Điều 5.8.4.2 Pc = lực nén tĩnh thường xuyên thẳng góc với mặt phẳng cắt, nếu lực là kéo, Pc = 0,0 (N) fc = cường độ nén 28 ngày quy định của bê tông yếu hơn (ở mặt tiếp giáp) (MPa). Cốt thép chịu cắt tiếp xúc giữa bê tông của bản và của dầm hoặc dầm tổ hợp có thể bao gồm các thanh thép đơn, các cốt thép đai có nhiều nhánh hoặc các nhánh đứng của tấm lưới sợi thép hàn. Diện tích mặt cắt ngang Avf của cốt thép không được nhỏ hơn hoặc giá trị yêu cầu của Phương trình 1 hoặc : 0,35b v Avf (5.8.4.1-4) fy ở đây : bv = chiều rộng mặt tiếp xúc, (mm) Yêu cầu cốt thép tối thiểu của Avf có thể bỏ qua nếu Vn /Acv nhỏ hơn 0,7 MPa với dầm sàn và dầm chủ, cự ly dọc giữa các hàng cốt thép không được vượt quá 600 mm. Lực kéo tịnh qua mặt phẳng cắt, nếu tồn tại, phải được chịu bởi cốt thép bổ sung thêm ngoài số cốt thép yêu cầu do cắt. Cốt thép chịu ma sát cắt phải được neo để phát triển cường độ chảy quy định ở cả hai phía của mặt phẳng cắt bằng chôn sâu vào, làm móc hoặc hàn. Các thanh thép phải được neo vào cả dầm sàn hoặc dầm chủ và bản. 5.8.4.2 . Dính bám và ma sát Các trị số sau đây phải được dùng cho hệ số dính bám, c, và hệ số ma sát,  : Đối với bê tông liền khối : c = 1,0 MPa  = 1,4  Đối với bê tông được đổ phủ lên bê tông sạch, đã cứng với bề mặt được tạo nhám cỡ 6 mm c = 0,7 MPa  = 1,0  Đối với bê tông đổ phủ lên bê tông sạch, đã cứng và không có sữa xi măng, nhưng không được tạo nhám.
Tiêu chuẩn thiết kế cầu 55 c = 0,52 MPa  = 0,6  Đối với bê tông được neo vào thép cán kết cấu bằng đinh neo có đầu hoặc bằng các thanh cốt thép mà toàn bộ phần thép tiếp xúc với bê tông là sạch và không s,n c = 0,17 MPa  = 0,7  Phải lấy các trị số sau đây cho  : Với bê tông tỷ trọng thông thường 1,0 Với bê tông cát tỷ trọng thấp 0,85 Với các bê tông tỷ trọng thấp khác 0,75 Có thể dùng nội suy cho  trong trường hợp thay cát một phần. 5.8.5. Sức kháng cắt trực tiếp của mối nối khô Đối với các kết cấu sử dụng các mối nối khô, sức kháng danh định của mối nối phải được xác định như sau: VNj A k fc (1 0,205fpc ) 0,6A sm fpc (5.8.5-1) trong đó: 2 Ak = diện tích ở chân của tất cả các chốt trong mặt phẳng phá hoại. (mm ) fc = sức kháng nén của bê tông (MPa). fpc = ứng suất nén trong bê tông sau mọi mất mát dự ứng suất và được xác định ở trọng tâm của mặt cắt ngang (MPa). 2 Asm = diện tích tiếp xúc giữa các bề mặt nhẵn trên mặt phẳng phá hoại (mm ). Trong việc xác định sức kháng tính toán của mối nối khô phải áp dụng hệ số sức kháng được quy định trong Bảng 5.5.4.2.2-1 đối với lực cắt trong các mối nối loại B. 5.9. Dự ứng lực và dự ứng lực một phần 5.9.1. Xem xét thiết kế chung 5.9.1.1. Tổng quát Các quy định chỉ ra ở đây phải áp dụng cho các bộ phận bê tông kết cấu được tăng cường bởi bất kỳ sự tổ hợp nào của thép dự ứng lực và cốt thép thông thường cùng làm việc để chịu các ứng lực chung. Các cấu kiện bê tông dự ứng lực và dự ứng lực một phần phải được thiết kế cho cả các dự ứng lực ban đầu và sau cùng. Chúng phải thoả mãn các yêu cầu ở các trạng thái giới hạn sử dụng, mỏi, cường độ và đặc biệt như quy định trong Điều 5.5 và phù hợp với các giả thiết quy định trong các Điều 5.6, 5.7 và 5.8. Các bó thép dự ứng lực không ứng suất hoặc các thanh cốt thép có thể được dùng tổ hợp với các bó thép ứng suất, miễn là chúng cho thấy sự làm việc của kết cấu thoả mãn mọi trạng thái giới hạn và các yêu cầu của các Điều 5.4 và 5.6.
Tiêu chuẩn thiết kế cầu 56 Các giới hạn ứng suất nén, quy định trong Điều 5.9.4, phải được dùng với tổ hợp tải trọng sử dụng trong Bảng 3.4.1-1. Các giới hạn ứng suất kéo, quy định trong Điều 5.9.4, phải được dùng với tổ hợp tải trọng sử dụng trong Bảng 3.4.1-1. Ghi chú 5 ở bảng đó phải áp dụng khi khảo sát chịu kéo dưới hoạt tải. 5.9.1.2. Cường độ bê tông quy định Các cường độ quy định, f 'c , và f 'ci, phải được chỉ rõ trong hồ sơ thầu cho mỗi cấu kiện. Các giới hạn ứng suất liên quan tới các cường độ quy định phải lấy như quy định trong Điều 5.9.4. Cường độ bê tông khi truyền phải đủ cho các yêu cầu của các bệ neo hoặc cho việc truyền qua liên kết cùng các yêu cầu về độ vồng hoặc độ võng. 5.9.1.3. Độ oằn Độ oằn của bộ phận giữa các điểm mà ở đó bê tông và các bó thép tiếp xúc với nhau, độ oằn trong vận chuyển và lắp ráp, và độ oằn của các bản bản bụng và bản cánh mỏng phải được khảo sát. 5.9.1.4. Các đặc trưng mặt cắt Đối với các đặc trưng mặt cắt trước khi có liên kết của các bó thép kéo sau, việc giảm thiểu diện tích do các ống bọc hở phải được xét đến. Đối với cả hai bộ phận kéo trước và kéo sau sau khi các bó thép liên kết thì các đặc trưng mặt cắt có thể dựa trên mặt cắt nguyên hoặc mặt cắt tính đổi. 5.9.1.5. Kiểm tra vết nứt ở những nơi cho phép nứt dưới tải trọng sử dụng, chiều rộng vết nứt, mỏi của cốt thép, độ nhạy cảm về gỉ cần phải được xem xét, kiểm tra phù hợp với các quy định của các Điều 5.5, 5.6 và 5.7. 5.9.1.6. Các bó thép với các điểm gẫy hoặc cong Phải áp dụng các quy định của Điều 5.4.6 về đường cong của ống bọc. Phải áp dụng các quy định của Điều 5.10.4 để khảo sát sự tập trung ứng suất do những đổi hướng của bó thép dự ứng lực. Đối với các bó thép trải trong ống bọc chúng không thẳng về danh nghĩa, phải xét sự khác biệt giữa trọng tâm của bó và trọng tâm của ống khi xác định độ lệch tâm. 5.9.2. ứng suất do biến dạng cưỡng bức Các hiệu ứng lên các phần tử liền kề của kết cấu của các biến dạng đàn hồi và phi đàn hồi do dự ứng lựcphải được nghiên cứu. Các lực kiềm chế sinh ra trong các phần tử kết cấu liền kề có thể được giảm đi do các tác động của từ biến.
Tiêu chuẩn thiết kế cầu 57 Trong các khung liền khối, ứng lực (hoặc các hiệu ứng lực) trong các cột và trụ có thể xảy ra do dự ứng lực kết cấu phần trên trên cơ sở độ co ngắn đàn hồi ban đầu. Đối với các khung liền khối thông thường, bất kỳ sự gia tăng nào về các mô men ở cột do co ngắn từ biến dài hạn của kết cấu phần trên dự ứng lực, đều được coi là được bù lại bởi sự chùng đồng thời của các mô men biến dạng trong cột do từ biến trong bê tông cột. Sự giảm các lực kiềm chế trong những bộ phận khác của kết cấu gây ra bởi dự ứng lựctrong một bộ phận có thể lấy bằng : Với các biến dạng gây ra một cách đột ngột F' = F(1-e- (t,ti) ), hoặc (5.9.2-1) Với các biến dạng gây ra một cách từ từ F' = F(1 - e- (t,ti)  (t,ti) (5.9.2-2) trong đó : F = ứng lực được xác định với việc dùng mô đun đàn hồi của bê tông ở thời điểm đặt tải (N). F' = ứng lực đã chiết giảm (N) ở đây : (t,t1) = hệ số từ biến ở thời điểm t đối với đặt tải ở thời điểm t1 như quy định trong Điều 5.4.2.3.2 e = cơ số logarit tự nhiên (Nepe ) 5.9.3. Các giới hạn ứng suất cho các bó thép dự ứng lực ứng suất bó thép do dự ứng lực, hoặc ở trạng thái giới hạn sử dụng không được vượt quá các giá trị : Quy định ở Bảng 1, hoặc Theo khuyến nghị của nhà sản xuất các bó thép và neo. ứng suất bó thép ở các trạng thái giới hạn cường độ và đặc biệt không được vượt quá giới hạn cường độ kéo cho trong Bảng 5.4.4.1-1.
Tiêu chuẩn thiết kế cầu 58 Bảng 5.9.3-1 - Các giới hạn ứng suất cho các bó thép dự ứng lực Loại bó thép Tao thép đã được Các thanh có Điều kiện khử ứng suất dư, các Tao thép có độ gờ cường độ thanh cường độ cao tự chùng thấp cao trơn nhẵn Căng trước Ngay trước khi truyền lực 0,70 f 0,75 f - (fpt + fpES) pu pu ở trạng thái giới hạn sử dụng sau 0,80 fpy 0,80 fpy 0,80 fpy khi đã tính toàn bộ mất mát (fpe) Căng sau Trước khi đệm neo - Có thể cho 0,90 fpy 0,90 fpy 0,90 fpy phép dùng fs ngắn hạn Tại các neo và các bộ nối cáp ngay sau bộ neo 0,70 fpu 0,70 fpu 0,70 fpu (fpt + pES + fpA) ở cuối vùng mất mát ở tấm đệm neo ngay sau bộ neo 0,70 fpu 0,74 fpu 0,70 fpu (fpt + pES + fpA) ở trạng thái giới hạn sử dụng 0,80 f 0,80 f 0,80 f sau toàn bộ mất mát py py pu 5.9.4. Các giới hạn ứng suất đối với bê tông 5.9.4.1. Đối với các ứng suất tạm thời trước khi xảy ra các mất mát - Các cấu kiện dự ứng lực toàn phần 5.9.4.1.1. ứng suất nén Giới hạn ứng suất nén đối với các cấu kiện bê tông căng trước và căng sau, kể cả các cầu xây dựng theo phân đoạn, phải lấy bằng 0,60 fc i (MPa) . 5.9.4.1.2. ứng suất kéo Phải áp dụng các giới hạn trong Bảng 1 đ` với các ứng suất kéo. Để áp dụng điều này, diện tích bên ngoài của vùng chịu kéo do nén dọc trước phải được xem xét theo các vị trí nêu dưới đây trong hình dạng cuối cùng của kết cấu. Vùng chịu nén nghĩa là từ mặt trên của bản tới trục trung hoà của mặt cắt nguyên của bê tông ở cách gối đỡ 70% chiều dài nhịp đối với các nhịp biên hoặc các nhịp có khớp. Vùng chịu nén, nghĩa là từ mặt trên của bản tới trục trung hoà của mặt cắt nguyên của bê tông nằm trong khoảng 60% ở phần giữa của các nhịp bên trong.
Tiêu chuẩn thiết kế cầu 59 Vùng chịu nén, nghĩa là từ đáy của bản tới trục trung hoà của mặt cắt nguyên của bê tông trong khoảng 25% chiều dài nhịp kể từ các trụ về mỗi phía. Bảng 5.9.4.1.2-1 - Các giới hạn ứng suất kéo tạm thời trong bê tông dự ứng lực trước mất mát, đối với các cấu kiện dự ứng lực toàn phần Loại cầu Vị trí Giới hạn ứng suất Không/có Trong vùng kéo của cấu kiện bị nén trước. không có cốt thép dính bám. Không phải Trong các vùng khác với các vùng chịu kéo của các cầu cấu kiện bị nén trước và không có cốt thép phụ 0,25 f 1,38 (MPa) được xây ci dính bám. dựng phân Trong các vùng có cốt thép dính bám, đủ để chịu đoạn 120% lực kéo khi bê tông bị nứt được tính toán trên 0,58 fc i (MPa) cơ sở một mặt cắt không nứt. i Để tính ứng suất cẩu lắp trong các cọc dự ứng lực. 0,415 fc (MPa) ứng suất dọc thông qua các mối nối trong vùng kéo của cấu kiện chịu nén trước. Các cầu Các mối nối loại A với lượng tối thiểu cốt thép phụ 0,25 f được xây ci có dính bám chạy qua các mối nối, đủ để chịu lực dựng phân lực kéo max (MPa) kéo tính toán ở ứng suất 0.5 f ; với các bó thép ở đoạn sy trong hoặc ở ngoài. Không cho kéo Các mối nối loại A khônG có lượng tối thiểu cốt thép phụ có dính bám chạy qua các mối nối. 0,7 MPa lực nén min Các mối nối loại B với bó thép ở ngoài ứng suất theo phương ngang qua các mối nối. 0,25 fc i (MPa) Đối với mọi loại nối mối ứng suất trong các khu vực khác Không cho kéo Đối với các diện tích không có cốt thép thường dính bám. Cốt thép dính bám đủ để chịu lực kéo tính toán trong bê tông được tính theo giả thiết mặt cắt 0,50 fc i (MPa) không bị nứt với ứng suất bằng 0,5fsy 5.9.4.2. Đối với các ứng suất ở trạng thái giới hạn sử dụng sAu khi xảy ra các mất mát. Các cấu kiện dự ứng lực toàn phần 5.9.4.2.1. ứng suất nén Phải khảo sát nén với tổ hợp tải trọng 1 của trạng thái giới hạn sử dụng quy định trong Bảng 3.4.1-1. Phải sử dụng các giới hạn nêu trong Bảng 1. Hệ số chiết giảm, w, phải được lấy bằng 1 khi các tỷ số độ mảnh của bản bụng và bản cánh, tính theo Điều 5.7.4.7.1, không lớn hơn 15. Nếu bản bụng hoặc bản cánh có tỷ số độ mảnh lớn hơn 15 phải tính hệ số chiết giảm w theo Điều 5.7.4.7.2.
Tiêu chuẩn thiết kế cầu 60 Bảng 5.9.4.2.1-1 - Giới hạn ứng suất nén của bê tông dự ứng lựcở trạng thái giới hạn sử dụng sau mất mát cho cấu kiện dự ứng lực toàn phần Vị trí Giới hạn ứng suất Đối với các cầu không xây dựng phân đoạn và do tổng của lực dự 0,45 fc (MPa) ứng lựchữu hiệu và các tải trọng thường xuyên gây ra. Đối với các cầu xây dựng phân đoạn và do tổng của lực dự ứng 0,45 fc (MPa) lựchữu hiệu và các tải trọng thường xuyên gây ra. Đối với các cầu không xây dựng phân đoạn và do hoạt tải cộng với 0,40 fc (MPa) 1/2 tổng của lực dự ứng lực hữu hiệu và các tải trọng thường xuyên gây ra. Do tổng lực dự ứng lực hữu hiệu. tải trọng thường xuyên, các tải 0,60 w fc (MPa) trọng nhất thời, và tải trọng tác dụng khi vận chuyển và bốc xếp. 5.9.4.2.2. ứng suất kéo Đối với tổ hợp tải trọng sử dụng bao hàm tải trọng xe, ứng suất kéo trong bộ phận với các bó thép dự ứng lực được dính bám hoặc không dính bám phải được khảo sát với tổ hợp tải trọng sử dụng quy định trong Bảng 3.4.1-1 có xét tới các ghi chú của nó. Sử dụng các giới hạn trong Bảng 1.
Tiêu chuẩn thiết kế cầu 61 Bảng 5.9.4.2.2-1 - Giới hạn ứng suất kéo trong bê tông dự ứng lực ở trạng thái giới hạn sử dụng sau mất mát cho các cấu kiện dự ứng lực toàn phần Loại cầu Vị trí Giới hạn ứng suất Lực kéo trong miền chịu kéo được nén trước của các cầu với giả thiết mặt cắt không bị nứt. Các cầu Đối với các cấu kiện có các bó thép dự ứng lực hay không xây cốt thép được dính bám trong điều kiện không xấu 0,5 f (MPa) dựng phân hơn các điều kiện bị ăn mòn thông thường. c đoạn Đối với các cấu kiện có các bó thép dự ứng lực hay cốt thép dính bám chịu các điều kiện ăn mòn nghiêm 0,25 f (MPa) trọng. c Đối với các cấu kiện có các bó thép dự ứng lực Không cho kéo không dính bám. Các ứng suất dọc ở các mối nối trong miền chịu kéo được nén trước. Các cầu xây Các mối nối loại A có lượng cốt thép phụ dính bám dựng phân tối thiểu chạy qua các mối nối chịu lực kéo dọc với 0,25 fc (MPa) đoạn ứng suất 0.5 fy ; các bó thép trong . Mối nối loại A không có lượng cốt thép phụ dính bám Không cho kéo tối thiểu chạy qua các mối nối. Các mối nối loại B; các bó thép ngoài Nén tối thiểu 0,7 (MPa) ứng suất ngang qua các mối nối . Lực kéo theo hướng ngang trong vùng chịu kéo được 0,25 f (MPa) nén trước c ứng suất trong các vùng khác. Không cho kéo Đối với các vùng không có cốt thép dính bám Có lượng cốt thép dính bám đủ chịu được lực kéo trong bê tông với giả thiết mặt cắt không bị nứt tại 0,5 fc (MPa) ứng suất bằng 0,5 fsy Để áp dụng điều này, diện tích nằm ngoài vùng chịu kéo dọc được nén trước phải được xác định theo Điều 5.9.4.1.2. 5.9.4.3. Các cấu kiện dự ứng lực một phần Các ứng suất nén phải được giới hạn như quy định trong các Điều 5.9.4.1 và 5.9.4.2 đối với các cấu kiện dự ứng lực toàn phần. Nứt trong vùng chịu kéo được nén trước có thể được phép. Việc thiết kế các bộ phận dự ứng lực một phần phải dựa trên phân tích mặt cắt nứt với việc thoả mãn các trạng thái giới hạn sử dụng khác nhau. ứng suất kéo trong cốt thép ở trạng thái giới hạn sử dụng phải như quy định trong Điều 5.7.3.4, trong trường hợp đó fsa phải được hiểu là thay đổi ứng suất sau sự giảm nén trước.
Tiêu chuẩn thiết kế cầu 62 5.9.5. Mất mát dự ứng suất 5.9.5.1. Tổng mất mát dự ứng suất Thay vì phân tích chi tiết hơn, các mất mát dự ứng suất trong các cấu kiện được xây dựng và được tạo dự ứng lực trong một giai đoạn duy nhất có thể lấy bằng : Trong các cấu kiện kéo trước fpT = fpES + fpSR + fpCR + fpR2 (5.9.5.1-1) Trong các cấu kiện kéo sau : fpT = fpF + fpA + fpES + fpSR + fpCR + fpR2 (5.9.5.1-2) ở đây : fpT = tổng mất mát (MPa) fpF = mất mát do ma sát (MPa) fpA = mất mát do thiết bị neo (MPa) fpES = mất mát do co ngắn đàn hồi (MPa) fpSR = mất mát do co ngót (MPa) fpCR = mất mát do từ biến của bê tông (MPa) fpR2 = mất mát do tự chùng (dão) của cốt thép dự ứng lực (MPa) Đối với các cấu kiện kéo trước; khi dùng Điều 5.9.5.3 để dự tính toàn bộ các mất mát cần khấu trừ phần mất mát do tự chùng thép xảy ra trước khi truyền lực, fpR1, ra khỏi toàn bộ phần tự chùng thép. Đối với các cấu kiện kéo sau, cần xét đến mất mát của lực bó thép được chỉ rõ bằng các số đọc áp lực trên thiết bị căng kéo. 5.9.5.2. Các mất mát tức thời 5.9.5.2.1. Thiết bị neo Độ lớn của mất mát do thiết bị neo phải là trị số lớn hơn số yêu cầu để khống chế ứng suất trong thép dự ứng lực khi truyền, hoặc số kiến nghị bởi nhà sản xuất neo. Độ lớn của mất mát do thiết bị neo giả thiết để thiết kế và dùng để tính mất mát của thiết bị phải được chỉ ra trong hồ sơ hợp đồng và kiểm chứng trong khi thi công. 5.9.5.2.2. Ma sát 5.9.5.2.2a. Thi công bằng phương pháp kéo trước Đối với các bó thép dự ứng lực dẹt, phải xét tới những mất mát có thể xảy ra ở các thiết bị kẹp. 5.9.5.2.2b. Thi công bằng phương pháp kéo sau Mất mát do ma sát giữa bó thép dự ứng lực và ống bọc có thể lấy như sau -(Kx +  ) fpF = fpj (1 - e ) (5.9.5.2.2b-1)
Tiêu chuẩn thiết kế cầu 63 Có thể lấy giá trị ma sát gây ra giữa bó thép đi qua một ống chuyển hướng loại đơn như sau: -(a+0.04) PF = fpj (1- e ) (5.9.5.2.2b-2) ở đây : fpj = ứng suất trong thép dự ứng lực khi kích (MPa) x = chiều dài bó thép dự ứng lực đo từ đầu kích đến điểm bất kỳ đang xem xét (mm) K = hệ số ma sát lắc (trên mỗi mm của bó thép) được viết là mm -1  = hệ số ma sát = tổng của giá trị tuyệt đối của thay đổi góc của đường trục cáp thép dự ứng lực tính từ đầu kích, hoặc từ đầu kích gần nhất nếu thực hiện căng cả hai đầu, đến điểm đang xem xét (RAD) e = cơ số lôgarit tự nhiên (Nape) Các giá trị K và  cần lấy dựa trên số liệu thí nghiệm đối với các vật liệu quy định và phải thể hiện trong hồ sơ thầu. Khi thiếu các số liệu này, có thể dùng các giá trị trong những phạm vi của K và  cho trong Bảng 1. Đối với các bó thép chỉ cong trong mặt phẳng thẳng đứng phải lấy là tổng giá trị tuyệt đối của các thay đổi góc trên chiều dài x. Đối với bó thép cong ba chiều, tổng thay đổi góc ba chiều phải được lấy bằng phép cộng véc tơ, tức tổng thay đổi góc theo chiều đứng v và tổng thay đổi góc theo chiều ngang h. Bảng 5.9.5.2.2b-1 - Hệ số ma sát cho các bó thép kéo sau Loại thép Các ống bọc K  ống thép mạ cứng hay nửa cứng 6,6 x 10-7 0,15 - 0,25 Sợi hay tao Vật liệu Polyethylene 6,6 x 10-7 0,23 Các ống chuyển hướng bằng thép cứng 6,6 x 10-7 0,25 cho bó thép ngoài Thanh cường ống thép mạ 6,6 x 10-7 0,30 độ cao 5.9.5.2.3. Co ngắn đàn hồi 5.9.5.2.3a. Các cấu kiện kéo trước Mất mát do co ngắn đàn hồi trong các cấu kiện kéo trước phải lấy bằng : E p fpES fcgp (5.9.5.2.3a-1) E ci trong đó : fcgp = tổng ứng suất bê tông ở trọng tâm của các bó thép ứng suất do lực dự ứng lực khi truyền và tự trọng của bộ phận ở các mặt cắt mô men max (MPa) Ep = mô đun đàn hồi của thép dự ứng lực(MPa) Eci = mô đun đàn hồi của bê tông lúc truyền lực (MPa)
Tiêu chuẩn thiết kế cầu 64 Đối với các cấu kiện kéo trước của thiết kế thông thường f cgp có thể tính trên cơ sở ứng suất trong cốt thép dự ứng lực được giả định bằng 0,65 fpu đối với loại tao thép được khử ứng suất dư và thanh thép cường độ, và 0,70 fpu đối với loại bó thép tự chùng thấp (ít dão). Đối với các cấu kiện thiết kế không thông dụng cần dùng các phương pháp chính xác hơn được dựa bởi nghiên cứu hoặc kinh nghiệm. 5.9.5.2.3b. Các cấu kiện kéo sau Mất mát do co ngắn đàn hồi trong các cấu kiện kéo sau, ngoài hệ thống bản ra, có thể lấy bằng : N 1 E p fpES fcgp (5.9.5.2.3b-1) 2N E ci trong đó : N = số lượng các bó thép dự ứng lực giống nhau. fcgp = tổng ứng suất bê tông ở trọng tâm các bó thép dự ứng lực do lực dự ứng lực sau khi kích và tự trọng của cấu kiện ở các mặt cắt mô men max (MPa). Các giá trị fcgp có thể được tính bằng ứng suất thép được giảm trị số ban đầu bởi một lượng chênh lệch phụ thuộc vào các hiệu ứng co ngắn đàn hồi, tự chùng và ma sát. Đối với kết cấu kéo sau với các bó thép được dính bám fcgp có thể lấy ở mặt cắt giữa nhịp, hoặc đối với kết cấu liên tục ở mặt cắt có mô men lớn nhất. Đối với kết cấu kéo sau với các bó thép không được dính bám, giá trị fcgp có thể được tính như ứng suất ở trọng tâm của thép dự ứng lực lấy bình quân trên suốt chiều dài của bộ phận. Đối với hệ bản, giá trị của fpES có thể lấy bằng 25% của giá trị tính được từ Phương trình 5.9.5.2.3a-1. 5.9.5.3. Ước tính gần đúng toàn bộ mất mát theo thời gian Một ước tính gần đúng toàn bộ mất mát dự ứng lực phụ thuộc vào thời gian do từ biến và co ngót của bê tông và tự chùng của thép trong các bộ phận dự ứng lực và dự ứng lực một phần có thể lấy theo Bảng 1 cho : Các cấu kiện không phân đoạn, kéo sau , có chiều dài nhịp không quá 50.000 mm và tạo ứng suất trong bê tông ở tuổi 10 đến 30 ngày, và Các cấu kiện kéo trước, tạo ứng suất sau khi đạt cường độ nén fc i = 24 MPa. Miễn là chúng : Được làm bằng bê tông tỷ trọng thường, Bê tông được bảo dưỡng bằng hơi nước hoặc ẩm ướt, Được tạo dự ứng lực từng thanh hoặc tao thép với thuộc tính tự chùng bình thường và thấp, và ở nơi có các điều kiện lộ ra và nhiệt độ trung bình.
Tiêu chuẩn thiết kế cầu 65 Đối với các cầu bê tông phân đoạn, việc ước tính toàn bộ mất mát ứng suất chỉ có thể được dùng cho thiết kế sơ bộ. Tỷ lệ dự ứng lực một phần (PPR) dùng trong Bảng 1 phải được lấy như quy định trong Phương trình 5.5.4.2.1-2. Đối với những bộ phận được làm bằng bê tông có tỷ trọng thấp, các trị số quy định trong Bảng 1 phải được tăng lên 35 MPa. Đối với các tao thép ít tự chùng, các giá trị quy định trong Bảng 1 có thể được giảm bớt : 28 MPa đối với dầm hộp 41 MPa đối với dầm chữ nhật, bản đặc và dầm I, và 55 MPa đối với dầm T đơn, T kép, lõi rỗng và bản rỗng. Đối với điều kiện kết cấu khác thường, các ước lượng chính xác hơn phải đạt được phù hợp với các phương pháp dựa trên nghiên cứu hoặc kinh nghiệm. Bảng 5.9.5.3-1 - Các mất mát phụ thuộc vào thời gian - MPa Dạng mặt Với dây thép và tao thép có Với các thanh thép có cắt dầm Mức fpu= 1620, 1725 hoặc 1680 MPa fpu = 1000 hoặc 1100 MPa Dầm sàn chữ Biên trên 200 + 28 PPR nhật và bản Trung bình 180 + 28 PPR 130 + 41 PPR đặc Dầm hộp Biên trên 145 + 28 PPR 100 Trung bình 130 + 28 PPR fc 41 Dầm I Trung bình 230 1 0,15 41 PPR 130 + 41 PPR 41 T đơn T kép f 41 270 1,0 0,15 c 41 PPR lõi rỗng và Biên trên 41 fc 41 bản rỗng 210 1,0 0,15 41 PPR 41 fc 41 Trung bình 230 1,0 0,15 41 PPR 41 5.9.5.4. Ước tính chính xác các mất mát theo thời gian 5.9.5.4.1. Tổng quát Các giá trị chính xác hơn của các mất mát do từ biến, co ngót và tự chùng so với các quy định trong Điểm 5.9.5.3 có thể được xác định phù hợp với các quy định hoặc của Điều 5.4.2.3 hoặc các điểm này cho các bộ phận không phân đoạn dự ứng lực với :
Tiêu chuẩn thiết kế cầu 66 Các nhịp không lớn hơn 75 000 mm, Bê tông tỷ trọng thường, Cường độ ở thời điểm dự ứng lực vượt quá 24 MPa. Đối với bê tông tỷ trọng thấp, mất mát dự ứng lực phải dựa trên những tính chất đại diện của bê tông được dùng Đối với thi công phân đoạn, trong mọi trường hợp xem xét không phải là thiết kế sơ bộ, cần xác định các mất mát ứng suất theo quy định trong Điều 5.9.5, kể cả việc xem xét phương pháp và tiến độ thi công phụ thuộc thời gian như chỉ rõ trong hồ sơ thầu. 5.9.5.4.2. Co ngót Mất mát dự ứng suất do co ngót có thể lấy bằng : Với các cấu kiện kéo trước : fpSR = (117 - 1.03 H) (MPa) (5.9.5.4.2-1) Với các cấu kiện kéo sau : fpSR = (93 - 0.85 H) (MPa) (5.9.5.4.2-2) trong đó : H = độ ẩm tương đối của môi trường, lấy trung bình hàng năm (%) 5.9.5.4.3. Từ biến Mất mát dự ứng suất do từ biến có thể lấy bằng : fpCR = 12,0 fcgp - 7,0 fcdp 0 (5.9.5.4.3-1) trong đó : fcgp = ứng suất bê tông tại trọng tâm thép dự ứng lực lúc truyền lực (MPa) fcdp = thay đổi ứng suất bê tông tại trọng tâm thép dự ứng lực do tải trọng thường xuyên, trừ tải trọng tác động vào lúc thực hiện lực dự ứng lực. Giá trị fcdp cần được tính ở cùng mặt cắt hoặc các mặt cắt được tính fcgp (MPa) 5.9.5.4.4. Tự chùng 5.9.5.4.4a. Tổng quát Tổng độ tự chùng ở bất kỳ thời điểm nào sau khi truyền lực phải được lấy bằng tổng mất mát quy định trong các Điều 5.9.5.4.4b và 5.9.5.4.4c 5.9.5.4.4b. Tại lúc truyền lực Trong các bộ phận kéo trước, mất mát do tự chùng trong thép dự ứng lực, được tạo ứng suất ban đầu vượt quá 0,50 fpu, có thể lấy bằng: Đối với tao thép được khử ứng suất :
Tiêu chuẩn thiết kế cầu 67 log(24,0t) fpj fpR1 0,55 fpj (5.9.5.4.4b-1) 10,0 fpy Đối với tao thép tự chùng ít : log(24,0t) fpj fpR1 0,55 fpj (5.9.5.4.4b-2) 40,0 fpy trong đó : t = thời gian tính bằng ngày từ lúc tạo ứng suất đến lúc truyền (Ngày) fpj = ứng suất ban đầu trong bó thép ở vào cuối lúc kéo (MPa) fpy = cường độ chảy quy định của thép dự ứng lực(MPa) 5.9.5.4.4c. Sau khi truyền Mất mát do tự chùng của thép dự ứng lực, có thể lấy bằng : Đối với tao thép được khử ứng suất, dư kéo trước fpR2 = 138 0,4 fpES 0,2( fpSR+ fpCR) (MPa) (5.9.5.4.4c-1) Đối với tao thép được khử ứng suất, kéo sau: fpR2 = 138 0,3 fpF 0,4 fpES 0,2( fpSR+ fpCR) (MPa) (5.9.5.4.4c-2) ở đây : fpF = mất mát do ma sát dưới mức 0.70fpy ở điểm xem xét, tính theo Điều 5.9.5.2.2 (MPa) fpES = mất mát do co ngắn đàn hồi (MPa) fpSR = mất mát do co ngót (MPa) fpCR = mất mát do từ biến (MPa) Đối với thép dự ứng lực có tính tự chùng thấp phù hợp với AASHTO M 203M (ASTM A 416 M hoặc E 328): Lấy bằng 30% của fpR2 tính theo Phương trình 1 hoặc 2. Đối với các thanh thép kéo sau 1000 đến 1100 MPa: Mất mát do tự chùng cần dựa trên số liệu thí nghiệm được chấp nhận. Nếu số liệu thí nghiệm không có sẵn, mất mát có thể giả định bằng 21 MPa. 5.9.5.5. Các mất mát dự ứng suất để tính độ võng Để tính độ vồng và độ võng của các bộ phận dự ứng lực không phân đoạn với nhịp không vượt quá 50 000 mm, được làm bằng bê tông có tỷ trọng thông thường, với cường độ không vượt quá 24 MPa ở thời điểm dự ứng lực, fcgp và fcdp có thể được tính bằng ứng suất ở trọng tâm thép dự ứng lực lấy bình quân theo chiều dài của bộ phận.
Tiêu chuẩn thiết kế cầu 68 5.10. Các chi tiết đặt cốt thép 5.10.1. Lớp bê tông bảo vệ Lớp bê tông bảo vệ ít nhất phải như quy định trong Điều 5.12.3. 5.10.2. Các móc và uốn cong 5.10.2.1. Móc tiêu chuẩn Trong Bộ Tiêu chuẩn này thuật ngữ "móc tiêu chuẩn" được hiểu theo một trong các nghĩa sau: Với cốt thép dọc : o (a) uốn 180 , cộng thêm đoạn kéo dài 4.0db, nhưng không ít hơn 65mm ở đầu thanh o (b) hoặc uốn 90 cộng thêm đoạn kéo dài 12.0db ở đầu thanh Với cốt thép ngang : o (a) thanh No. 16 hoặc nhỏ hơn : uốn 90 cộng đoạn kéo dài 6.0db ở đầu thanh, o (b) No. 19, No. 22 và No. 25: uốn 90 cộng đoạn kéo dài 12.0 db ở đầu thanh; và o (c) thanh No. 25 và lớn hơn : uốn 135 cộng đoạn kéo dài 6.0 db ở đầu thanh. trong đó : db = đường kính danh định của cốt thép (mm) 5.10.2.2. Các móc chống động đất Các móc chống động đất phải bao gồm đoạn uốn cong 135o, cộng thêm một đoạn kéo dài lớn hơn 6,0 db hay 75 mm, lấy số lớn hơn. Phải dùng các móc chống động đất làm cốt thép ngang ở vùng dự kiến có khớp dẻo. Loại móc này và nơi cần bố trí chúng phải được thể hiện chi tiết trong hồ sơ hợp đồng. 5.10.2.3. Đường kính uốn cong tối thiểu Đường kính của đoạn thanh uốn cong, được đo ở phía bụng của thanh, không được nhỏ hơn quy định trong Bảng 1. Bảng 5.10.2.3-1 - Đường kính tối thiểu của đoạn uốn cong Kích thước thanh và việc dùng Đường kính tối thiểu No.10 đến No.16 - chung 6,0 db No.10 đến No.16 - đai U và giằng 4,0 db No.19 đến No.25 - chung 6,0 db No. 29, No.32 và No.36 8,0 db No. 43 và No.57 10,0 db
Tiêu chuẩn thiết kế cầu 69 Đường kính phía bụng của đoạn uốn cong đối với đai U và giằng ở tấm lưới dây hàn trơn và có gờ 2 không được nhỏ hơn 4,0 db đối với dây có gờ lớn hơn D6 (38,7mm ), và 2,0db cho tất cả các loại dây có kích cỡ khác. Uốn cong với đường kính trong nhỏ hơn 8,0 db không được đặt cách giao diện hàn gần nhất ít hơn 4,0 db. 5.10.3. Cự ly cốt thép 5.10.3.1. Cự ly tối thiểu của các thanh cốt thép 5.10.3.1.1. Bê tông đúc tại chỗ Đối với bê tông đúc tại chỗ, cự ly tịnh giữa các thanh song song trong một lớp không được nhỏ hơn : 1,5 lần đường kính danh định của thanh, 1,5 lần kích thước tối đa của cấp phối thô, hoặc 38 mm 5.10.3.1.2. Bê tông đúc sẵn Đối với bê tông đúc sẵn được sản xuất trong điều kiện khống chế của nhà máy, cự ly tịnh giữa các thanh song song trong một lớp không được nhỏ hơn. Đường kính danh định của thanh, 1,33 lần kích thước tối đa của cấp phối thô, hoặc 25 mm. 5.10.3.1.3. Nhiều lớp cốt thép Trừ trong các bản mặt cầu, có cốt thép song song được đặt thành hai hoặc nhiều lớp, với cự ly tịnh giữa các lớp không vượt quá 150mm, các thanh ở các lớp trên phải được đặt trực tiếp trên những thanh ở lớp dưới, và cự ly giữa các lớp không được nhỏ hơn hoặc 25 mm hoặc đường kinh danh định của thanh. 5.10.3.1.4 . Các mối nối Các giới hạn về cự ly tịnh giữa các thanh quy định trong các Điều 5.10.3.1.1 và 5.10.3.1.2 cũng được áp dụng cho cự ly tịnh giữa một mối nối chồng và các mối nối hoặc thanh liền kề. 5.10.3.1.5. Bó thanh Số lượng các thanh song song được bó lại để làm việc như một đơn vị không được vượt quá bốn trong mỗi bó, trong các bộ phận chịu uốn số lượng các thanh lớn hơn No36 không được vượt quá hai trong mỗi bó. Bó thanh phải được bao lại bằng thép đai hoặc giằng. Từng thanh trong bó, đứt đoạn trong chiều dai nhịp của bộ phận, phải kết thúc ở các điểm khác nhau với khoảng cách ít nhất bằng 40 lần đường kính thanh. ở nơi mà các giới hạn về khoảng cách dựa trên kích thước thanh, một bó thanh phải được xem như một thanh có đường kính suy ra từ tổng diện tích tương đương.
Tiêu chuẩn thiết kế cầu 70 5.10.3.2. Cự ly tối đa của các thanh cốt thép Trong các vách và bản, trừ khi được quy định khác, cự ly các cốt thép không được vượt quá hoặc 1.5 lần chiều dày của bộ phận hoặc 450 mm. Cự ly các thép xoắn ốc, thép giằng, thép chịu nhiệt và co ngót phải theo quy định trong các Điều 5.10.6, 5.10.7 và 5.10.8. 5.10.3.3. Cự ly tối thiểu của các bó cáp thép và ống bọc cáp dự ứng lực 5.10.3.3.1. Tao thép dự ứng lực kéo trước Khoảng trống giữa các tao thép dự ứng lực kéo trước. bao gồm cả các bó có ống bọc, ở đầu cấu kiện và trong phạm vi chiều dài khai triển, được quy định trong Điều 5.11.4.2, không được lấy nhỏ hơn 1,33 lần kích cỡ lớn nhất của cốt liệu cấp phối và cũng không được nhỏ hơn cự ly tim đến tim được quy định trong Bảng 5.10.3.3.1-1. Bảng 5.10.3.3.1-1- Cự ly tim đến tim Kích cỡ tao thép (mm) Cự ly (mm) 15,24 14,29 Đặc biệt 14,29 51 12,70 Đặc biệt 12,70 44 11,11 9,53 38 Nếu chứng minh được bằng thí nghiệm theo kích thước thực nguyên mẫu thiết kế. Khoảng trống giữa các tao thép ở đầu cấu kiện có thể được lấy giảm đi. Khoảng trống tối thiểu giữa các nhóm bó không được nhỏ hơn hoặc 1,33 lần kích thước tối đa của cấp phối hoặc 25mm. Các bó thép kéo trước có thể đặt thành chùm, miễn là cự ly giữa các bó quy định ở đây được duy trì. Quy định này áp dụng cho cả bó có bọc hoặc không bọc. Các nhóm tám tao đường kính 15,24 mm hoặc nhỏ hơn có thể bó lại để chồng lên nhau trong mặt phẳng đứng. Số lượng các tao được bó lại bằng bất kỳ cách nào khác không được vượt quá bốn. 5.10.3.3.2. Các ống bọc kéo sau không cong trong mặt phẳng nằm ngang Khoảng trống giữa các ống bọc thẳng kéo sau không được nhỏ hơn 38 mm hoặc 1,33 lần kích thước lớn nhất của cấp phối thô. Các ống bọc có thể được bó lại trong các nhóm không vượt quá ba, miễn là cự ly được quy định giữa các ống riêng rẽ được duy trì giữa mỗi ống nội trong vùng 900 mm của neo.
Tiêu chuẩn thiết kế cầu 71 Với các nhóm bó ống bọc thi công không phải là phân đoạn, khoảng trống ngang giữa các bó liền kề không được nhỏ hơn 100 mm. Với các nhóm ống được đặt trong hai hoặc nhiều hơn mặt phẳng ngang, mỗi bó không được nhiều hơn hai ống trong cùng mặt phẳng ngang. Khoảng trống đứng tối thiểu giữa các bó không được nhỏ hơn 38 mm hoặc 1,33 lần kích thước lớn nhất của cấp phối thô. Với thi công đúc trước, khoảng trống ngang tối thiểu giữa các nhóm ống có thể giảm xuống 75 mm. 5.10.3.3.3. Các ống bọc cáp kéo sau cong Khoảng trống tối thiểu giữa các ống bọc cong phải giống như yêu cầu đối với hạn chế của bó thép quy định trong Điều 5.10.4.3. Cự ly đối với các ống cong không được nhỏ hơn đối với các ống thẳng. 5.10.3.4. Cự ly tối đa của các bó thép và ống bọc dự ứng lựctrong các bản Các bó kéo trước của bản đúc sẵn phải đặt đối xứng, đều và không được đặt xa nhau quá hoặc 1,5 lần chiều dày bản liên hợp hoặc 450 mm. Các bó kéo sau của bản không được đặt xa nhau, từ tim đến tim quá 4,0 lần tổng chiều dày liên hợp tối thiểu của bản. 5.10.3.5. Các đầu nối của bó thép kéo sau Hồ sơ hợp đồng phải quy định không được nối quá 50% số bó thép dọc kéo sau được nối trong một mặt cắt và khoảng cách giữa các đầu nối cạnh nhau không được lấy nhỏ hơn chiều dài của phân đoạn dầm hay hai lần chiều cao của phân đoạn dầm. Các diện tích trống xung quanh các đầu nối phải được giảm trừ khỏi diện tích nguyên của mặt cắt và mô men quán tính khi tính toán các ứng suất ở thời điểm tác dụng lực kéo sau. 5.10.4. Kiềm chế bó thép 5.10.4.1. Tổng quát Phải bố trí các bó thép nằm trong phạm vi cốt thép đai tăng cường trong bản bụng dầm, và nếu có thể được, nằm giữa các lớp cốt thép ngang trong bản cánh và bản mặt cầu. Đối với các ống bọc nằm trong bản cánh dưới của các phân đoạn dầm có chiều cao thay đổi, phải bố trí các cốt thép kiềm chế danh định xung quanh ống bọc ở từng mặt của phân đoạn dầm. Không được bố trí ít hơn 2 hàng cốt thép thanh N13 kiểu kẹp tóc ở hai bên của mỗi ống bọc với kích thước theo chiều thẳng đứng bằng chiều dầy của bản, trừ đi các kích thước lớp bảo hộ trên và dưới. Phải xét đến ảnh hưởng của áp lực vữa phun trong ống bọc. 5.10.4.2. Tác động lắc trong các bản Vì mục đích của điều này, các ống bọc được đặt từ tim đến tim gần hơn 300 mm ở cả hai hướng phải được coi là đặt gần nhau.
Tiêu chuẩn thiết kế cầu 72 ở nơi mà các ống bọc ngang và dọc được đặt gần nhau trong các bản cánh dầm mà không có các quy định để giảm thiểu sự lắc của ống phải được bao gồm trong hồ hợp đồng, lưới cốt thép ở đỉnh và ở đáy phải được giằng với nhau bằng các thanh kẹp No.13. Cự ly giữa các thanh kẹp không được vượt quá hoặc 450 mm hoặc 1,5 lần chiều dày bản ở mỗi hướng. 5.10.4.3. Tác động của các bó cong Phải dùng cốt thép để giữ các bó cáp thép cong. Cốt thép phải được thiết kế sao cho ứng suất thép ở trạng thái giới hạn sử dụng không vượt quá 0.60fy, và giá trị giả định của fy không vượt quá 400 MPa. Cự ly cốt thép neo giữ không vượt quá hoặc 3.0 lần đường kính ngoài của ống hoặc 600 mm. Khi các bó thép được đặt trong bản bụng hoặc bản cánh cong, hoặc được uốn cong theo và gần theo các góc lõm hoặc lỗ rỗng bên trong, phải có thêm lớp bảo vệ bê tông và/hoặc cốt thép neo giữ. Cự ly giữa một góc lõm và/hoặc lỗ rỗng và mép của ống bọc gần đó không được nhỏ hơn 1,5 lần đường kính ống bọc. Khi một bó cong trong hai mặt phẳng thì các lực trong và ngoài mặt phẳng phải được cộng véc tơ vơí nhau. 5.10.4.3.1. Các ứng lực trong mặt phẳng ứng lực trệch hướng trong mặt phẳng do các bó thép đổi hướng được lấy bằng : P F u (5.10.4.3.1-1) u in R ở đây : Fu-in = ứng lực trệch hướng trong mặt phẳng trên đơn vị chiều dài bó thép (N/mm) Pu = lực tính toán của bó thép như quy định trong Điều 3.4.3 (N) R = bán kính cong của bó thép ở vị trí xem xét (mm) Lực trệch hướng tối đa phải được xác định trên cơ sở tất cả các bó thép, bao gồm bó thép dự phòng, đều được tạo ứng suất. Sức kháng cắt của lớp bê tông bảo vệ chống lại lực trệch hướng đẩy ra, Vr, phải lấy bằng: Vr = Vn (5.10.4.3.1-2) trong đó : Vn 0,33d c fc i (5.10.4.3.1-3) ở đây : Vn = sức kháng cắt danh định trên đơn vị chiều dài (N/mm) = hệ số sức kháng cắt quy định trong Điều 5.5.4.2 dc = lớp phủ bê tông nhỏ nhất trên ống gen (mm) f 'ci = cường độ nén quy định của bê tông ở thời điểm đặt tải hoặc tạo dự ứng lực ban đầu (MPa).
Tiêu chuẩn thiết kế cầu 73 Nếu lực trệch hướng tính toán trong mặt phẳng vượt quá cường độ cắt tính toán của lớp bảo vệ bê tông như chỉ ra trong Phương trình 2 thì phải đặt các giằng neo hoàn toàn để chịu các lực trệch hướng tính toán dưới dạng hoặc thép không dự ứng lực hoặc dự ứng lực. Khi dùng ống bọc chồng trong dầm cong phải khảo sát sức kháng uốn của lớp phủ bê tông chịu uốn. Đối với các dầm cong, các tác động uốn tổng thể của các lực ngoài mặt phẳng phải được khảo sát. ở nơi các ống cong của các bó thép, ngoài các bó cắt qua ở xấp xỉ 90o, được đặt sao cho hướng của lực xuyên tâm từ bó này hướng về bó kia, phải đặt neo giữ các ống bằng : Đặt khoảng cách giữa các ống sao cho sức kháng cắt danh định đủ như quy định trong Phương trình 2, Đặt cốt thép neo giữ để chịu lực hướng tâm, và quy định rằng mỗi ống bên trong phải được ép vữa trước khi tạo dự ứng lựcở ống bên ngoài liền kề. 5.10.4.3.2. Các ứng lực ngoài mặt phẳng ứng lực ngoài mặt phẳng do tác động ép của bó thép lên vách ống bọc có thể tính như sau : P F u (5.10.4.3.2-1) u out R ở đây : Fu-out = ứng lực ngoài mặt phẳng trên đơn vị chiều dài bó thép (N/mm) Pu = lực bó thép đã nhân hệ số như quy định trong Điều 3.4.3 (N). R = bán kính cong của bó thép trong mặt phẳng đứng ở vị trí xem xét (mm) Nếu cường độ cắt tính toán cho bởi Phương trình 5.10.4.3.1-2 không đủ, phải đặt cốt thép neo giữ cục bộ suốt các mặt cắt bó thép cong để chịu toàn bộ lực ngoài mặt phẳng, nên dùng cốt thép dạng lò xo. 5.10.5. Các bệ đỡ bó cáp đặt ngoài Trừ khi các phân tích về dao động chỉ ra khác đi, chiều dài không đỡ của các bó cáp đặt ngoài - không được vượt quá 7500 mm. 5.10.6. Cốt thép ngang cho các bộ phận chịu nén 5.10.6.1. Tổng quát Các quy định của Điều 5.10.11 cũng phải áp dụng để thiết kế và cấu tạo chi tiết trong các vùng động đất 2 và 3. Cốt thép ngang cho các bộ phận chịu nén cũng có thể dùng loại cốt đại xoắn hoặc cốt giằng. 5.10.6.2 .Cốt đai xoắn Cốt xoắn dùng cho các bộ phận chịu nén không phải là cọc, phải bao gồm một hoặc nhiều cốt xoắn liên tục đặt đều bằng cốt thép trơn hoặc cốt thép có gờ, hoặc dây thép với đường kính tối thiểu là 9,5 mm. Cốt thép phải được đặt sao cho tất cả các cốt thép chính dọc nằm bên trong và tiếp xúc với cốt xoắn.
Tiêu chuẩn thiết kế cầu 74 Khoảng trống giữa các thanh cốt đai xoắn không được nhỏ hơn hoặc 25mm hoặc 1,33 lần kích thước lớn nhất của cấp phối. Cự ly tim đến tim không vượt quá 6,0 lần đường kính của cốt thép dọc hoặc 150 mm. Trừ quy định trong Điều 5.10.11.4.1 cho vùng động đất 3 và 4, cốt đai xoắn phải kéo dài từ chân đế hoặc bệ đỡ khác đến cao độ của lớp cốt thép ngang thấp nhất của bộ phận được đỡ. Neo của cốt đai xoắn phải được làm bằng cách kéo dài thêm mỗi đầu cốt xoắn 1,5 vòng thanh hoặc dây xoắn. Đối với vùng động đất 3 và 4, việc kéo dài cốt thép ngang vào các bộ phận nối phải thoả mãn các yêu cầu của Điều 5.10.11.4.3. Các đầu nối của cốt xoắn có thể là một trong các cách sau : Nối chồng 48,0 lần đường kính thanh không phủ mặt, 72,0 lần đường kính thanh phủ mặt hoặc 48,0 lần đường kính dây thép, Các liên kết cơ khí được chấp nhận, Hoặc mối nối hàn được chấp nhận 5.10.6.3. Cốt giằng (cốt đai) Trong các bộ phận chịu nén được giằng, tất cả các thanh dọc phải được bao quanh bởi các cốt giằng ngang tương đương với : Thanh No. 10 cho các thanh No. 32 hoặc nhỏ hơn, Thanh No. 15 cho các thanh No. 36 hoặc lớn hơn, và thanh No. 13 cho các bó thanh. Cự ly giữa các cốt giằng không được vượt quá hoặc kích thước nhỏ nhất của bộ phận chịu nén hoặc 300mm. Khi hai hoặc nhiều thanh No. 35 được bó lại, cự ly này không được vượt quá hoặc một nửa kích thước nhỏ nhất của bộ phận hoặc 150 mm. Dây thép có gờ hoặc tấm lưới dây thép hàn có diện tích tương đương có thể được dùng thay cho thép thanh. Các cốt giằng phải được bố trí sao cho mọi góc và thanh dọc đặt xen kẽ có được điểm tựa ngang nhờ có phần bẻ góc của một cốt giằng với góc cong không quá 135o. Trừ khi có quy định khác ở đây. ở mỗi phía dọc theo cốt giằng không được bố trí bất cứ thanh nào xa quá (tính từ tim đến tim) 610 mm tính từ thanh dọc được giữ chống chuyển dịch ngang đó. Trong trường hợp thiết kế cột trên cơ sở khả năng chịu tải của khớp dẻo thì ở mỗi phía dọc theo cốt giằng không được bố trí bất cứ thanh nào xa hơn 150 mm (cự ly tịnh) tính từ thanh dọc được giữ chống chuyển dịch ngang đó. Nếu bố trí các thanh theo chu vi của một vòng tròn thì có thể dùng một cốt giằng tròn kín nếu các mối nối trong các cốt giằng được bố trí so le. Các cốt giằng phải được bố trí theo chiều đứng không lớn hơn 1/2 cự ly của chúng ở phía trên bệ móng hoặc bệ đỡ khác và không lớn hơn 1/2 cự ly của chúng ở phía dưới lớp cốt thép nằm ngang thấp nhất trong cấu kiện bị đỡ.
Tiêu chuẩn thiết kế cầu 75 5.10.7. Cốt thép ngang cho các bộ phận chịu uốn Cốt thép chịu nén trong các bộ phận chịu uốn, trừ bản mặt cầu, phải được bao quanh bởi cốt giằng hoặc cốt đai U thoả mãn kích thước và cự ly yêu cầu của Điều 5.10.6, hoặc bằng tấm lưới sợi hàn có diện tích tương đương. 5.10.8. Cốt thép co ngót và nhiệt độ 5.10.8.1. Tổng quát Cốt thép để chịu các ứng suất co ngót và nhiệt độ phải được đặt gần các bề mặt bê tông lộ ra trước các thay đổi nhiệt độ hàng ngày và trong bê tông kết cấu khối lớn. Cốt thép nhiệt độ và co ngót phải cộng thêm vào sao cho tổng cốt thép ở các bề mặt bị lộ ra không XD hơn quy định ở đây. 5.10.8.2. Các cấu kiện mỏng hơn 1200 mm Cốt thép chịu co ngót và nhiệt độ có thể dưới dạng thanh, tấm lưới sợi thép hàn hoặc bó thép dự ứng lực. Với các thép thanh hoặc tấm lưới sợi thép hàn, diện tích cốt thép trong mỗi hướng không được nhỏ hơn: As 0,75 Ag/fy (5.10.8.2.-1) ở đây : 2 Ag = diện tích nguyên mặt cắt (mm ) fy = cường độ chảy quy định của thanh thép (MPa) Thép phải được phân bố đều trên hai mặt, trừ các bộ phận mỏng bằng hoặc mỏng hơn 150 mm, cốt thép có thể đặt trong một lớp. Cốt thép chịu co ngót và nhiệt độ không được đặt rộng hơn hoặc 3,0 lần chiều dày cấu kiện hoặc 450 mm. Nếu bó thép dự ứng lực được dùng như thép chịu co ngót và nhiệt độ, thì các bó thép phải đủ để tạo nên một ứng suất nén bình quân tối thiểu 0,75 MPa trên tổng diện tích bê tông trong hướng được xem xét, dựa trên dự ứng lực hữu hiệu sau các mất mát. Cự ly các bó thép không được vượt quá hoặc 1800 mm hoặc cự ly được quy định trong Điều 5.10.3.4. Khi đặt cự ly lớn hơn 1400 mm, phải đặt cốt thép dính bám. Đối với các tường và bệ móng bằng bê tông kết cấu đặc, cự ly các thanh không vượt quá 300 mm trong mỗi hướng ở tất cả các mặt, và diện tích của thép co ngót và nhiệt độ không cần vượt quá : Ab = 0,0015 Ag (5.10.8.2-2) 5.10.8.3. Bê tông khối lớn Đối với các cấu kiện bê tông kết cấu khối lớn mà kích thước nhỏ nhất của nó vượt quá 1200 mm, kích cỡ thanh nhỏ nhất là No. 19 và cự ly của chúng không vượt quá 450 mm. Cốt thép co ngót và nhiệt độ tối thiểu trong mỗi hướng, được phân bố đều trên cả hai mặt, phải thoả mãn :
Tiêu chuẩn thiết kế cầu 76 s(2d d ) A c b (5.10.8.3-1)  b 100 ở đây : 2 Ab = diện tích tối thiểu của thanh (mm ) s = cự ly các thanh (mm) dc = chiều dày lớp bê tông bảo vệ đo từ thớ ngoài cùng đến tim thanh hoặc sợi đặt gần nó nhất (mm). db = đường kính của thanh hoặc sợi thép (mm) Số lượng (2dc + db) không cần lấy lớn hơn 75mm. Khi các bó thép dự ứng lực được dùng như thép co ngót và nhiệt độ, phải áp dụng các quy định liên quan của Điều 5.10.8.1. 5.10.9. Các vùng neo kéo sau 5.10.9.1. Tổng quát Các neo phải được thiết kế ở trạng thái giới hạn cường độ cho các lực kích tính toán như quy định trong Điều 3.4.3. Với các vùng neo ở đầu cấu kiện hoặc đầu mỗi phân đoạn, các kích thước ngang có thể lấy bằng chiều cao và chiều rộng của mặt cắt nhưng không lớn hơn kích thước dọc của cấu kiện hoặc đoạn. Phạm vi kéo dài của vùng neo theo hướng bó thép không được nhỏ hơn trị số lớn hơn của các kích thước ngang của vùng neo và cũng không được lấy lớn hơn một lần rưỡi kích thước đó. Với các neo trung gian, vùng neo phải được xét về phía đối diện với lực neo với một cự ly không nhỏ hơn giá trị lớn hơn của kích thước ngang của vùng neo. 5.10.9.2. Vùng chung và vùng cục bộ 5.10.9.2.1. Tổng quát Với mục đích thiết kế, vùng neo phải được xét bao gồm hai vùng : Vùng chung, áp dụng các quy định của Điều 5.10.9.2.2. Vùng cục bộ, áp dụng các quy định của Điều 5.10.9.2.3. 5.10.9.2.2. Vùng chung Phạm vi của vùng chung phải được lấy đồng nhất với phạm vi của cả vùng neo xác định trong Điều 5.10.9.1, bao gồm cả vùng cục bộ. Thiết kế vùng chung phải phù hợp với các yêu cầu của Điều 5.10.9.3. 5.10.9.2.3. Vùng cục bộ Thiết kế các vùng cục bộ phải phù hợp với các yêu cầu của Điều 5.10.9.7 hoặc phải dựa trên các kết quả thí nghiệm được chấp nhận như quy định trong Điều 5.10.9.7.3
Tiêu chuẩn thiết kế cầu 77 Để thiết kế vùng cục bộ, các tác động của áp lực ép mặt cao và việc dùng cốt thép kiềm chế phải được xét đến. Các thiết bị neo dựa trên thí nghiệm chấp nhận được của Điều 5.10.9.7.3 phải được tham chiếu như là các thiết bị neo đặc biệt. 5.10.9.2.4 . Trách nhiệm Kỹ sư thiết kế phải chịu trách nhiệm về thiết kế tổng thể và duyệt bản vẽ thi công đối với vùng chung. bao gồm vị trí các bó thép và các thiết bị neo, cốt thép vùng chung. trình tự tạo ứng suất và thiết kế vùng cục bộ cho thiết bị neo dựa trên các quy định của Điều 5.10.9.7. Các tài liệu hợp đồng phải quy định rõ mọi bản vẽ thi công cho vùng cục bộ phải được kỹ sư phê duyệt. Nhà cung cấp thiết bị neo phải chịu trách nhiệm cung cấp các thiết bị neo thoả mãn các yêu cầu có hiệu lực của Điều 10.3.2 Tiêu chuẩn thi công cầu AASHTO LRFG. Nếu sử dụng các thiết bị neo đặc biệt, Nhà cung cấp còn phải chịu trách nhiệm cung cấp các thiết bị neo thoả mãn các yêu cầu về thí nghiệm để nghiệm thu theo Điều 5.10.9.7.3 và tiêu chuẩn thi công cầu AASHTO LRFG Điều 10.3.2.3. Thí nghiệm cho việc nghiệm thu này và thử chất lượng của neo phải do một cơ quan thí nghiệm độc lập thực hiện và phải được kỹ sư phê duyệt. Người cung cấp thiết bị neo phải cung cấp các kết quả thí nghiệm nghiệm thu phù hợp với Điều 10.3.2.3.12 Tiêu chuẩn thi công cầu AASHTO LRFG cho kỹ sư và cho Nhà thầu và phải quy định rõ cốt thép phụ và cốt thép để kiềm chế, cự ly mép tối thiểu, cự ly neo tối thiểu và sức kháng tối thiểu cần thiết của bê tông vào lúc kéo dự ứng lực để đảm bảo sự làm việc đúng đắn của vùng cục bộ. Trách nhiệm của nhà thầu được quy định trong Điều 10.4 Tiêu chuẩn thi công cầu AASHTO LRFG. 5.10.9.3. Thiết kế vùng chung 5.10.9.3.1. Các phương pháp thiết kế Để thiết kế các vùng chung, có thể dùng các phương pháp sau đây, phù hợp với các yêu cầu của Điều 5.10.9.3.2: Mô hình phi đàn hồi dựa trên sự cân bằng, nói chung được gọi là mô hình chống-và-giằng". Các phân tích ứng suất đàn hồi chính xác quy định trong Phần 4, hoặc Các phương pháp gần đúng khác khi có thể áp dụng được. Các tác động của trình tự tạo dự ứng suất và các tác động ba chiều do tải trọng kích tập trung phải được nghiên cứu. Các tác động ba chiều có thể được phân tích bằng các phương pháp phân tích ba chiều hoặc có thể tính gần đúng bằng xét riêng rẽ các tiểu mô hình với hai hoặc hơn hai mặt phẳng, trong trường hợp này sự tương tác của các tiểu mô hình cần được xem xét, và các tải trọng trên mô hình và các kết quả cần phải phù hợp. Cường độ chịu nén tính toán của bê tông của vùng chung không được vượt quá 0,7 . Trong những fc i vùng, nơi mà bê tông có thể bị nứt mở rộng ở giới hạn do các tác động lực khác, hoặc có thể có những sự xoay phi đàn hồi lớn, cường độ nén tính toán phải được giới hạn tới 0,6 . fc i Khi thiết kế vùng chung phải bỏ qua sức kháng kéo của bê tông. Sức kháng kéo danh định của cốt thép dính bám phải được giới hạn ở fy đối với cả cốt thép không dự ứng lực lẫn cốt thép dự ứng lực có dính bám. Sức kháng kéo danh định của cốt thép dự ứng lực không dính bám phải được giới hạn ở fpe+ 105 MPa.
Tiêu chuẩn thiết kế cầu 78 Để an toàn trong thiết kế, có thể bỏ qua sự tham gia chịu lực của mọi cốt thép vùng cục bộ vào sức kháng của vùng chung. 5.10.9.3.2. Nguyên lý thiết kế Các ứng suất nén trong bê tông ở đằng trước thiết bị neo cơ bản phải thoả mãn các yêu cầu của Điều 5.10.9.7.2. Các ứng suất nén trong bê tông ở phía trước thiết bị neo phải được nghiên cứu ở một khoảng cách đo từ mặt ép mặt của bê tông không được nhỏ hơn: Chiều sâu tính tới phần cuối của cốt thép chống kiềm chế cục bộ, hoặc Kích thước nhỏ hơn theo phương ngang của thiết bị neo. Các ứng suất nén này có thể được xác định bằng cách dùng mô hình chống và giằng của Điều 5.10.9.4. bằng phân tích ứng suất đàn hồi theo Điều 5.10.9.5 hoặc bằng phương pháp gần đúng được nêu tổng quát trong Điều 5.10.9.6.3 Độ lớn của lực nở ngang Tburst và khoảng cách tương ứng của nó kể từ bề mặt chịu tải dburst có thể được xác định bằng cách dùng mô hình chống và giằng trong Điều 5.10.9.4 bằng phân tích ứng suất đàn hồi theo Điều 5.10.9.5 hoặc bằng phương pháp gần đúng được nêu tổng quát trong Điều 5.10.9.6.3. Phải xét ảnh hưởng ba chiều để xác định các yêu cầu về cốt thép chịu lực nở ngang. Phải kiểm tra các ứng suất nén ở những chỗ có sự gián đoạn về hình học hoặc tải trọng trong phạm vi hoặc trước vùng neo có thể gây tập trung ứng suất. Để chống các lực nở ngang phải đặt cốt thép không dự ứng lực hoặc có dự ứng lực hoặc dùng cốt xoắn ốc, các đai thép kín hoặc giằng neo ngang. Các cốt thép này phải chịu được toàn bộ lực nở ngang. Việc bố trí và neo cốt thép chống nở ngang cần áp dụng các chỉ dẫn sau đây: Đặt cốt thép trên toàn bộ bề rộng của cấu kiện và neo thật sát bề mặt ngoài của cấu kiện tới chừng mực đảm bảo lớp bảo vệ đủ trị số cho phép; Phân bố cốt thép ở phía trước của bề mặt chịu tải dọc theo cả hai bên của bó thép với khoảng cách lấy theo trị số nhỏ hơn giữa 2.5 dburst đối với mặt phẳng đang xét và 1,5 lần kích thước ngang tương ứng của mặt cắt , ở đây dburst được xác định theo Phương trình 5.10.9.6.3-2; Trọng tâm của cốt thép chống nở trùng với khoảng cách dburst được áp dụng cho thiết kế, và Khoảng cách giữa các cốt thép lớn hơn 24,0 lần đường kính cốt thép và lớn hơn 300 mm. Có thể xác dịnh các lực kéo ở mép bằng cách dùng mô hình chống và giằng nêu trong Điều 5.10.9.4. bằng cách phân tích đàn hồi theo Điều 5.10.9.5 hoặc bằng các phương pháp gần đúng ở mục 5.10.9.6.4. Đối với chùm neo có khoảng cách từ tim đến tim nhỏ hơn 0,4 lần chiều cao mặt cắt. lực ép vỡ không được lấy nhỏ hơn 2% toàn bộ lực tính toán của bó thép. Đối với các khoảng cách lớn hơn phải xác định các lực ép vỡ bằng tính toán phân tích.
Tiêu chuẩn thiết kế cầu 79 Để chịu các lực kéo ở mép. phải đặt cốt thép gần sát với mép dọc và ngang của bê tông. Sự bố trí và neo cốt thép chịu kéo ở mép phải thoả mãn các điều kiện sau đây: Cốt thép chống ép vỡ theo quy định phải được đặt trên toàn bộ chiều rộng của cấu kiện. Cốt thép chống ép vỡ đặt giữa các thiết bị neo phải đảm bảo giằng chắc các thiết bị neo với nhau, và Cốt thép chịu kéo ở mép dọc và cốt thép chống ép vỡ đối với các thiết bị neo lệch tâm phải liên tục, cốt thép đặt dọc theo mặt chịu kéo trên suốt chiều dài của vùng neo và dọc theo mặt chịu tải từ mép dọc cho tới phía bên kia của thiết bị neo lệch tâm hoặc của nhóm thiết bị neo. 5.10.9.3.3. Các thiết bị neo đặc biệt Trong trường hợp phải sử dụng các thiết bị neo đặc biệt không thoả mãn các yêu cầu của Điều 5.10.9.7.2 thì ở các miền tương ứng của vùng neo phải đặt cốt thép giống nhau về mặt hình dạng và ít nhất có tỷ lệ khối lượng tương đương với cốt thép phụ thêm ở ngoại vi theo các quy định của Điều 10.3.2.3.4 Tiêu chuẩn thi coong cầu AASHTO LRFD. 5.10.9.3.4. Các bộ phận neo trung gian 5.10.9.3.4a. Tổng quát Không được dùng các neo trung gian ở những vùng mà ở đó phát sinh lực kéo đáng kể ở sau neo do các tải trọng khác. Trong trường hợp xét thấy hợp lý thì cần đặt ụ neo ở góc giữa bản cánh và bản bụng dầm hoặc phải kéo suốt bề rộng bản cánh hoặc chiều cao bản bụng để tạo thành một sườn liên tục. Trường hợp phải làm vấu neo đơn lẻ ở bản cánh hoặc bản bụng thì trong thiết kế phải xem xét tới lực cắt cục bộ, uốn và ảnh hưởng của lực tác dụng trực tiếp vào nó. 5.10.9.3.4b. Giằng neo phía sau Trừ trường hợp có quy định khác, phải đặt cốt thép có dính bám để giằng néo ít nhất bằng 25% lực căng tính toán của neo trung gian vào mặt cắt bê tông ở phía sau bộ neo. ứng suất trong phần cốt thép dính bám này không được vượt quá trị số tối đa là 0,6 fy hoặc 240MPa. Nếu ứng suất nén thường xuyên phát sinh phía sau bộ phận neo do các tải trọng khác thì lượng cốt thép để giằng neo có thể giảm bớt theo Phương trình 1. Tia = 0,25Ps - fcbAcb ( 5.10.9.3.4b-1) trong đó: Tia = lực kéo giằng ở neo trung gian (N) Ps = lực căng kéo chưa nhân hệ số cực đại (N) fcb = ứng suất nén do tĩnh tải chưa nhân hệ số trong vùng ở phía sau neo (MPa) Acb = diện tích của mặt cắt ngang tiếp theo trong phạm vi các phần mở rộng của hai bên bản neo hoặc vấu neo, tức là diện tích vấu neo hoặc sườn không tham gia vào mặt cắt ngang (mm2). Cốt thép để giằng néo không được bố trí vượt quá một chiều rộng của tấm bản neo kể từ trục của bó thép. Các cốt thép này phải được neo hoàn toàn sao cho giới hạn cháy có thể phát triển tới phía trước bộ phận neo cũng như tới đằng sau bộ phận neo một khoảng bằng bề rộng tấm bản neo hoặc một nửa chiều dài của vấu neo hoặc sườn gia cố. Nếu có thể được thì trọng tâm của cốt thép này phải trùng với trục của bó thép. Đối với vấu neo hoặc sườn gia cố. Phải bố trí cốt thép trong mặt cắt sát với mặt của bản cánh hoặc bản bụng có đặt vấu neo hay sườn gia cố.
Tiêu chuẩn thiết kế cầu 80 5.10.9.3.4c. Cốt thép của vấu neo hoặc sườn gia cố. Cần phải đặt cốt thép suốt toàn bộ vấu neo hoặc sườn gia cố theo yêu cầu để chịu ma sát cắt, lực mút thừa, lực nở ra và các lực chuyển hướng do độ cong của bó thép. Các cốt thép này phải kéo dài càng xa càng tốt vào bản cánh hoặc bản bụng dầm và được phát triển bằng các móc tiêu chuẩn uốn xung quanh các thanh thép ngang hoặc tương đương. Khoảng cách cốt thép không được vượt quá trị số nhỏ nhất của hoặc chiều cao vấu neo hoặc chiều cao sườn gia cố ở chỗ neo hoặc chiều rộng vấu neo hoặc 150 mm. Phải đặt thép chịu uốn cục bộ trong vấu neo và sườn gia cố do sự lệch tâm của lực bó thép gây ra và để chống uốn ngang ở sườn gia cố do các lực chuyển hướng của bó thép. Phải đặt cốt thép để chịu các lực căng do sự truyền lực neo từ vấu neo hoặc sườn gia cố vào toàn bộ kết cấu theo Điều 5.10.9.3.2. 5.10.9.3.5. Các vách ngăn Đối với các bó cáp được neo trong vách ngăn thì ứng suất nén của bê tông phải được giới hạn trong phạm vi vách ngăn theo chỉ dẫn của Điều 5.10.9.3.2. Các ứng suất nén cũng phải được tính toán ở chỗ chuyển tiếp từ vách ngăn sang bản bụng và bản cánh của cấu kiện. Phải đặt cốt thép để bảo đảm truyền hoàn toàn tải trọng neo của vách ngăn tới các bản cánh và bản bụng của dầm. Phải kiểm tra các yêu cầu về cốt thép chịu ma sát cắt giữa vách ngăn và bản bụng dầm cũng như giữa vách ngăn và các bản cánh dầm. Cũng phải đặt cốt thép để giằng néo các lực chuyển hướng đo độ cong của bó thép. 5.10.9.3.6. Các neo bản kép Trừ trường hợp đã được tính toán chi tiết hơn, phải đặt lượng cốt thép tối thiểu theo chỉ dẫn ở đây để chịu lực nở ngang và lực kéo ở mép. Phải đặt cốt thép để chịu lực nở ngang. Các cốt thép này phải được neo sát vào các mặt của bản bằng các móc tiêu chuẩn uốn xung quanh các cốt ngang hoặc tương đương. Lượng cốt thép tối thiểu phải là hai thanh N010 cho mỗi điểm neo với khoảng cách bằng 1,5 lần chiều dày bản ở phía trước neo. Phải đặt cốt thép để chịu các lực kéo ở mép, T1, giữa các chỗ neo và các lực nở ngang, T2, ở đằng trước neo. Cốt thép để chịu lực kéo ở mép phải được đặt ngay trước các neo và phải giằng một cách hữu hiệu các neo ở cạnh nhau. Cốt thép chống nở ngang phải được phân bố trên suốt chiều dài của các vùng neo. a T1 0,10 Pu 1 ( 5.10.9.3.6-1) s a T2 0,20 Pu 1 ( 5.10.9.3.6-2) s
Tiêu chuẩn thiết kế cầu 81 trong đó: T1 = lực kéo ở mép (N) T2 = lực nở ngang (n) Pu = tải trọng tính toàn của bó thép trên một neo đơn lẻ (N) a = bề rộng của bản neo (mm) s = khoảng cách giữa các neo (mm) Đối với các neo bản với khoảng cách mép nhỏ hơn hai lần chiều rộng bản neo, hoặc một lần chiều rộng bản mặt cầu cốt thép chịu kéo ở mép phải được tính toán cho chịu 25% tải trọng tính toán của bó thép. Cốt thép này phải có dạng các kẹp tóc và phải được phân bố trong phạm vi một chiều rộng bản neo ở đằng trước neo. Các nhánh của các cốt thép trên phải kéo dài từ mép bản dầm vượt qua neo liền kề nhưng không nhỏ hơn một khoảng bằng năm lần chiều rộng bản neo cộng thêm chiều dài khai triển. 5.10.9.3.7. Các yên đổi hướng Cần phải dùng mô hình chống và giằng hoặc dùng các phương pháp dựa vào kết quả thí nghiệm để thiết kế các yên đổi hướng. 5.10.9.4. áp dụng mô hình chống-và-giằng để thiết kế vùng chung 5.10.9.4.1. Tổng quát Dòng lực trong vùng neo có thể được làm cho gần đúng bằng mô hình chống-và-giằng như quy định trong Điều 5.6.3. Tất cả các lực tác động lên vùng neo phải được xét đến trong lựa chọn mô hình chống-và-giằng, chúng cần đi theo đường tải trọng từ các neo đến cuối vùng neo. 5.10.9.4.2. Các nút Các vùng cục bộ thoả mãn các yêu cầu của Điều 5.10.9.7 có thể được coi là được cấu tạo đúng đắn và là những nút đầy đủ. Các nút khác trong vùng neo có thể được coi là đầy đủ nếu các ứng suất bê tông hữu hiệu trọng các thanh chống thoả mãn các yêu cầu của Điều 5.10.9.4.3 và các giằng kéo được cấu tạo để phát triển cường độ chảy đầy đủ của cốt thép. 5.10.9.4.3. Các thanh chống ứng suất nén tính toán không được vượt quá các giới hạn quy định trong Điều 5.10.9.3.1. Trong các vùng neo, mặt cắt nguy hiểm đối với các thanh chống chịu nén thường có thể lấy ở chỗ giao cắt với nút vùng cục bộ. Nếu các thiết bị neo đặc biệt được dùng, mặt cắt nguy hiểm của thanh chống có thể được lấy như mặt cắt mà kéo dài ra nó cắt trục của bó thép ở độ sâu bằng giá trị nhỏ hơn chiều sâu của cốt thép kiềm chế cục bộ hoặc kích thước ngang của thiết bị neo. Với các bộ phận mỏng, kích thước của thanh chống theo chiều dày của bộ phận có thể lấy gần đúng bằng các giả thiết là chiều dày của thanh chống chịu nén thay đổi tuyến tính từ kích thước ngang theo chiều ngang của neo ở bề mặt bê tông đến tổng chiều dày mặt cắt ở độ sâu bằng chiều dày mặt cắt. Các ứng suất nén cần giả định tác động song song với trục của thanh chống và được phân bố đều trên mặt cắt ngang của nó.
Tiêu chuẩn thiết kế cầu 82 5.10.9.4.4. Các giằng Các giằng gồm có thép không dự ứng lực hoặc thép dự ứng lực phải chịu toàn bộ lực kéo. Các giằng phải kéo qua các nút để phát triển lực kéo đầy đủ ở nút. Sơ đồ cốt thép phải theo sát các đường lực thực tế của giằng được giả định trong mô hình chống-và-giằng. 5.10.9.5. Phân tích ứng suất đàn hồi Các phân tích dựa trên các tính chất vật liệu đàn hồi, cân bằng lực và tải trọng và tính tưong thích của ứng biến có thể được dùng để phân tích và thiết kế các vùng neo. Nếu các ứng suất nén trong bê tông ở phía trước của thiết bị neo được xác định từ một phân tích đàn hồi thì các ứng suất cục bộ có thể lấy bình quân trên diện tích bằng diện tích ép mặt của thiết bị neo. 5.10.9.6. Các phân tích ứng suất và thiết kế gần đúng 5.10.9.6.1. Các giới hạn áp dụng Các ứng suất nén của bê tông ở phía trước thiết bị neo, vị trí và độ lớn của lực nở ra và các lực kéo mép có thể được tính bằng cách dùng các Phương trình 5.10.9.6.2-1 đến 5.10.9.6.3-2 miễn là : Bộ phận có mặt cắt ngang chữ nhật và chiều dài phát triển của nó không nhỏ hơn kích thước ngang lớn hơn của mặt cắt ngang, Bộ phận không có các gián đoạn trong hoặc ở trước vùng neo, Cự ly mép nhỏ nhất của neo trong mặt phẳng chính của bộ phận không nhỏ hơn 1,5 lần kích thước ngang tương ứng "a" của thiết bị neo, Chỉ có một bộ neo hoặc một nhóm các bộ neo đặt sát nhau được đặt trong vùng neo, và Góc nghiêng của bó thép như chỉ ra trong các Phương trình 5.10.9.6.3-1 và 5.10.9.6.3-2 là nằm giữa -5.0o và +20.0o 5.10.9.6.2. Các ứng suất nén ứng suất nén của bê tông fca ở phía trước thiết bị neo không được vượt quá : 0,6 Pu K fca (5.10.9.6.2-1) 1 1 A b 1  c b eff t trong đó: nếu a s < 2aaff thì s n K 1 2 0,3 (5.10.9.6.2-2) a eff 15 nếu s 2aeff thì : K = 1 (5.10.9.6.2-3)
Tiêu chuẩn thiết kế cầu 83 ở đây : K = hệ số điều chỉnh cho các neo đặt sát nhau aeff = kích thước ngang của diện tích ép mặt hữu hiệu được đo song song với kích thước lớn hơn của mặt cắt ngang (mm). beff = kích thước ngang của diện tích ép mặt hữu hiệu được đo song song với kích thước nhỏ hơn của mặt cắt ngang (mm). Pu = lực bó thép tính toán (N) t = chiều dày cấu kiện (mm) s = cự ly tim đến tim các neo (mm) n = số lượng neo trong hàng lc = phạm vi theo chiều dọc của cốt thép kiềm chế của vùng cục bộ không lớn hơn giá trị lớn hơn trong 1,15 aeff hoặc beff (mm) 2 Ab = diện tích ép mặt hữu hiệu (mm ) Diện tích ép mặt hữu hiệu Ab trong Phương trình 1 phải lấy bằng giá trị lớn nhất trong hai giá trị diện tích bản đệm neo Aplate hoặc diện tích ép mặt của phần bê tông bị kiềm chế trong vùng cục bộ Aconf theo các giới hạn dưới đây: Nếu là Aplate khống chế thì lấy Aplate không lớn hơn 4/ Aconf Nếu Aconf khống chế thì giá trị lớn nhất của Aconf không được lấy quá 2 lần giá trị lớn nhất của Aplate hoặc 3 lần kích thước nhỏ nhất của Aplate. Nếu vi phạm bất cứ giới hạn nào trong các giới hạn này thì diện tích ép mặt hữu hiệu Ab phải căn cứ vào Aplate. Phải khấu trừ diện tích của ống bọc khi xác định Ab. Nếu nhóm neo được đặt cạnh nhau theo cả hai hướng thì phải nhân với các hệ số hiệu chỉnh K cho mỗi hướng, như quy định trong Phương trình 1. 5.10.9.6.3. Các lực nở ra Các lực nở ra trong các vùng neo, Tburst, có thể lấy bằng : a T 0,25 P (1 ) 0,5 (P sin ) (5.10.9.6.3-1) burst  u h  u Vị trí của lực nở ra, dburst, có thể lấy bằng : dburst = 0,5(h-2e) + 5e sin (5.10.9.6.3-2) ở đây : Tburst = lực kéo trong vùng neo tác động ở phía trước thiết bị neo và đi ngang qua trục bó thép (N) Pu = lực bó thép tính toán (N) dburst = cự ly từ thiết bị neo đến trọng tâm của lực nở ra Tburst (mm) a = kích thước ngang các thiết bị neo hoặc nhóm thiết bị neo trên hướng xem xét (mm). e = độ lệch tâm của thiết bị neo hoặc nhóm thiết bị neo đối với trọng tâm của mặt cắt ngang, luôn lấy là dương (mm).
Tiêu chuẩn thiết kế cầu 84 h = kích thước ngang của mặt cắt ngang trên hướng xem xét (mm) = góc nghiêng của lực bó thép so với trục của bộ phận kết cấu là dương đối với các bó thép đồng tâm hoặc lực neo hướng vào trọng tâm mặt cắt, là âm nếu lực neo hướng ra ngoài trọng tâm mặt cắt. 5.10.9.6.4. Các lực kéo ở mép Lực kéo ở mép dọc có thể được xác định từ việc phân tích một mặt cắt ở tại một nửa chiều cao của mặt cắt cách xa mặt cắt đặt tải lấy như một dầm chịu uốn và chịu lực dọc trục kết hợp. Lực ép vỡ (xem 5.10.9.32) có thể lấy bằng lực kéo ở mép dọc, nhưng không được nhỏ hơn quy định trong Điều 5.10.9.3.2 5.10.9.7. Thiết kế các vùng cục bộ 5.10.9.7.1. Các kích thước vùng cục bộ Trong các trường hợp: Hoặc nhà sản xuất không đưa ra các kiến nghị về cự ly mép; Hoặc nhà sản xuất có kiến nghị về cự ly mép, nhưng chúng không được kiểm tra một cách độc lập. Các kích thước ngang của vùng cục bộ trên mỗi hướng phải lấy trị số lớn hơn của: Kích thước bản đỡ tựa tương ứng, cộng hai lần lớp bảo vệ tối thiểu bằng bê tông được yêu cầu cho việc áp dụng riêng và môi trường, và Kích thước bên ngoài của bất kỳ cốt thép kiềm chế được yêu cầu nào, cộng lớp bảo vệ bê tông được yêu cầu trên cốt thép kiềm chế cho việc áp dụng riêng và môi trường. Lớp bảo vệ yêu cầu đối với chống gỉ phải lấy như quy định trong Điều 5.12.3. Khi nhà sản xuất có những kiến nghị về lớp bảo vệ tối thiểu, cự ly và các cự ly mép cho thiết bị neo riêng biệt có sẵn, và khi những kích thước này đã được kiểm tra một cách độc lập, các kích thước ngang của vùng cục bộ trên mỗi hướng phải lấy trị số nhỏ hơn của: Hai lần cự ly mép quy định bởi nhà cung cấp thiết bị neo, và Cự ly tim-đến-tim các neo được quy định bởi nhà cung cấp neo. Các kiến nghị đối với khoảng cách và cự ly mép của các neo do nhà sản xuất cung cấp phải được xem như giá trị tối thiểu. Chiều dài vùng cục bộ dọc theo trục bó thép không được lấy nhỏ hơn : Chiều rộng tối đa của vùng neo, Chiều dài của cốt thép kiềm chế thiết bị neo, hoặc Với các thiết bị neo có nhiều mặt đỡ tựa, cự ly từ mặt bê tông chịu tải đến đáy của mỗi mặt đỡ tựa cộng thêm kích thước lớn nhất của bề mặt đỡ tựa đó. Chiều dài của vùng cục bộ không được lấy lớn hơn 1,5 lần chiều rộng của vùng cục bộ. 5.10.9.7.2. Sức kháng đỡ tựa Các thiết bị neo thông thường phải phù hợp với các yêu cầu quy định trong điều này. Các thiết bị neo đặc biệt phải phù hợp với các yêu cầu quy định trong Điều 5.10.9.7.3.
Tiêu chuẩn thiết kế cầu 85 Khi cốt thép vùng chung đảm bảo thoả mãn Điều 5.10.9.3.2 và phạm vi phần bê tông dọc theo trục của bó thép trước thiết bị neo ít nhất bằng 2 lần chiều dài của vùng cục bộ xác định theo Điều 5.10.9.7.1, sức kháng ép mặt tính toán của neo lấy như sau: Pr = fn Ab (5.10.9.7.2-1) trong đó fn là trị số nhỏ hơn của : A fn 0,7fc i ,và (5.10.9.7.2-2) A g fn = 2,25 fc i (5.10.9.7.2-3) ở đây : = hệ số sức kháng quy định trong Điều 5.5.4.2. A = diện tích tối đa của phần bề mặt đỡ, giống với diện tích chịu tải và đồng tâm với nó và không lấn sang diện tích tương tự của thiết bị neo bên cạnh (mm2) 2 Ag = tổng diện tích của bản đỡ được tính phù hợp với các yêu cầu ở đây (mm ) Ab = diện tích thực hữu hiệu của bản đỡ tựa được tính bằng diện tích Ag, trừ đi diện tích các lỗ khoét trong bản đỡ tựa (mm2). fc i = cường độ danh định của bê tông ở thời điểm đặt lực bó thép (MPa) Có thể dùng toàn bộ diện tích bản đỡ tựa cho Ag và để tính Ab nếu vật liệu bản không chảy ở lực bó thép tính toán và độ mảnh của bản đỡ tựa, n/t, không vượt quá : ,33 E b n/t 0,08 (5.10.9.7.2-4) fb ở đây : t = chiều dày bình quân của bản đỡ tựa (mm) Eb = mô đun đàn hồi của vật liệu bản đỡ tựa (MPa) fb = ứng suất trong bản neo ở mặt cắt lấy ở mép của lỗ nêm hoặc các lỗ (MPa) n = phần hẫng của bản đáy ở phía ngoài lỗ nêm hoặc bản nêm, khi phù hợp (mm) Với các neo có bản nêm riêng, n có thể lấy bằng cự ly lớn nhất từ mép ngoài của bản nêm đến mép ngoài của bản đỡ. Với các bản đỡ hình chữ nhật, cự ly này phải lấy song song với các mép của bản đỡ. Nếu neo không có bản nêm riêng, n có thể lấy bằng phần hẫng phía ngoài chu vi ngoài của nhóm lỗ ở hướng xem xét. Với các bản đỡ không thoả mãn độ mảnh yêu cầu quy định ở đây, tổng diện tích đỡ tựa hữu hiệu Ag phải lấy bằng : Đối với các neo có bản nêm riêng: Diện tích về mặt hình học tương đương với bản nêm, với các kích thước được tăng thêm hai lần chiều dày bản đỡ tựa. Đối với các neo không có bản nêm riêng: Diện tích về mặt hình học tương đương với chu vi ngoài của các lỗ nêm, với kích thước tăng thêm hai lần chiều dày bản đỡ tựa.
Tiêu chuẩn thiết kế cầu 86 5.10.9.7.3. Các thiết bị neo đặc biệt Có thể dùng các thiết bị neo đặc biệt không thoả mãn các yêu cầu quy định trong Điều 5.10.9.7.2, miễn là chúng được thử bởi một cơ quan thí nghiệm độc lập được kỹ sư chấp nhận và đáp ứng các tiêu chuẩn nghiệm thu quy định trong các Điều 10.2.2.3 của Tiêu chuẩn thi công cầu AASHTO. Cốt thép vùng neo cục bộ phải được thiết kế như một phần của hệ thống kéo sau đồng bộ và phải được thể hiện trên các bản vẽ thi công chi tiết cho công việc kéo sau. Sự điều chỉnh cốt thép chịu kép trong vùng chung do cốt thép được coi như là một bộ phận của hệ thống kéo sau có thể được xem xét như là một phần của quá trình duyệt bản vẽ thi công. Kỹ sư tư vấn còn có trách nhiệm đối với thiết kế cốt thép vùng neo chung. Đối với một lô sản phẩm thiết bị neo chuyên dụng cùng loại. có thể chỉ cần thí nghiệm đối với các mẫu đại diện. trừ khi kỹ sư tư vấn yêu cầu thí nghiệm về khả năng chịu tải của các neo trong mỗi lô sản phẩm. 5.10.10. Các vùng neo kéo trước 5.10.10.1. Sức kháng nở tính toán (đã nhân hệ số) Sức kháng nở tính toán của vùng neo kéo trước được tạo bởi cốt thép ngang ở đầu dầm kéo trước phải được lấy bằng : Pr = fs.As (5.10.10.1-1) trong đó: fs = ứng suất trong thép không quá 140MPa. 2 As = diện tích tổng cộng của cốt thép thẳng đứng bố trí ở khoảng cách h/5 tính từ đầu dầm (mm ) h = chiều cao toàn bộ của cấu kiện đúc sẵn (mm) Sức kháng không được nhỏ hơn 4% lực dự ứng lực khi truyền. Phải bố trí cốt thép thẳng đứng ở đầu dầm càng sát mút dầm càng tốt trong chừng mực có thể. 5.10.10.2. Cốt thép bó giữ Cốt thép phải được đặt để bó các tao thép dự ứng lực ở bản cánh dưới dầm, không phải dầm hộp, trong khoảng cách 1,5 d tính từ đầu dầm. Cốt thép là các thanh thép có gờ, không được nhỏ hơn No. 10 với cự ly không vượt quá 150 mm và được tạo hình để bọc các tao thép dự ứng lực. Đối với dầm hộp, cốt thép ngang phải được đặt và neo bằng cách kéo dài các chân cốt đai lên bản bụng dầm. 5.10.11. Các quy định cho thiết kế động đất 5.10.11.1. Tổng quát Các quy định của các điều này chỉ phải áp dụng cho trạng thái giới hạn đặc biệt.
Tiêu chuẩn thiết kế cầu 87 Ngoài các yêu cầu được quy định trong Điều 5.10 cốt thép còn phải phù hợp với các quy định về sức kháng động đất được quy định ở đây. Phải áp dụng các yêu cầu chuyển vị quy định trong Điều 4.7.4.4 hoặc các thiết bị cản dọc quy định trong Điều 3.10.9.5. Các cầu nằm trong vùng động đất 3 phải thoả mãn cả các yêu cầu quy định trong Điều 5.10.11.3 cho vùng động đất 2 và các yêu cầu quy định trong Điều 5.10.11.4 cho vùng động đất 3. 5.10.11.2. Vùng động đất 1 Không xét lực động đất đối với việc thiết kế các cấu kiện, trừ việc thiết kế liên kết của kết cấu phần trên với kết cấu phần dưới được quy định trong Điều 3.10.9.2 5.10.11.3. Vùng động đất 2 Các yêu cầu về cốt thép ngang ở đỉnh và chân cột phải như quy định ở các Điều 5.10.11.4.1(d) và 5.10.11.4.1(e) 5.10.11.4. Vùng động đất 3 5.10.11.4.1. Các yêu cầu đối với cột Vì mục đích của điều này một bệ đỡ đứng được coi là cột nếu tỷ lệ giữa chiều cao tịnh trên kích thước mặt phẳng lớn nhất của bệ đỡ không nhỏ hơn 2,5. Đối với cột loe kích thước mặt phẳng lớn nhất phải lấy ở mặt cắt loe nhỏ nhất. Đối với bệ đỡ mà tỷ lệ trên nhỏ hơn 2,5 phải áp dụng các quy định đối với trụ của Điều 5.10.11.4.2. Một trụ có thể được thiết kế như một trụ ở hướng khoẻ của nó và như một cột ở hướng yếu. 5.10.11.4.1a. Cốt thép dọc Diện tích cốt thép dọc không được nhỏ hơn 0,01 hoặc lớn hơn 0,06 lần diện tích mặt cắt ngang nguyên Ag. 5.10.11.4.1b. Sức kháng uốn Cường độ hai trục của cốt không được nhỏ hơn trị số yêu cầu do uốn như quy định trong Điều 3.10.9.4. Cột phải được khảo sát đối với cả hai trường hợp tải trọng cực hạn ở trạng thái giới hạn đặc biệt như quy định trong Điều 3.10.8. Các hệ số sức kháng của Điều 5.5.4.2 phải được thay bằng giá trị 0,50 cho cả hai loại cột có cốt thép xoắn và cốt thép đai khi tải trọng trục cực trị tính toán của cột vượt quá 0,20fc Ag. Trị số có thể được tăng tuyến tính từ 0,50 đến 0,90 khi tải trọng trục cực trị tính toán nằm giữa 0,2 fc Ag và 0,0. 5.10.11.4.1c. Lực cắt của cột và cốt thép ngang