Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 13067:2020 về Khe co giãn thép dạng răng lược - Yêu cầu kỹ thuật và phương pháp thử

TIÊU CHUẨN QUỐC GIA

TCVN 13067:2020

KHE CO GIÃN THÉP DẠNG RĂNG LƯỢC - YÊU CẦU KỸ THUẬT VÀ PHƯƠNG PHÁP THỬ

Steel Finger expansion joints - Specifications and test methods

Lời nói đầu

TCVN 13067:2020 do Viện Khoa học và Công nghệ Giao thông Vận tải biên soạn, Bộ Giao thông Vận tải đề nghị, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng thẩm định, Bộ Khoa học và Công nghệ Công bố.

KHE CO GIÃN THÉP DẠNG RĂNG LƯỢC - YÊU CẦU KỸ THUẬT VÀ PHƯƠNG PHÁP THỬ

Steel Finger expansion joints - Specifications and test methods

1  Phạm vi áp dụng

Tiêu chuẩn này quy định yêu cầu kỹ thuật và phương pháp thử cho khe co giãn thép dạng răng lược sử dụng cho các công trình cầu đường bộ.

2  Tài liệu viện dẫn

Các tài liệu viện dẫn sau đây là cần thiết để áp dụng tiêu chuẩn này. Đối với các tài liệu viện dẫn ghi năm công bố thi áp dụng bản được nêu. Đối với các tài liệu viện dẫn không ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản mới nhất, bao gồm cả các sửa đổi, bổ sung (nếu có).

TCVN 197-1:2014 (ISO 6892-1:2009), Vật liệu kim loại - Phương pháp thử ở nhiệt độ phòng.

TCVN 198:2008 (ISO 7438:2005), Vật liệu kim loại - Thử uốn.

TCVN 1595-1:2013 (ISO 7619-1:2010), Cao su lưu hóa hoặc nhiệt dẻo - xác định độ cứng ấn lõm- Phần 1: Phương pháp sử dụng thiết bị đo độ cứng (Độ cứng SHORE).

TCVN 1916, Bu lông, vít, vít cấy và đai ốc - Yêu cầu kĩ thuật.

TCVN 2229:2013 (ISO 188:2011), Cao su lưu hóa hoặc nhiệt dẻo - Phép thử già hóa tăng tốc và độ bền nhiệt.

TCVN 2263-1:2007 (ISO 2768-1:1989), Dung sai chung - Phần 2: Dung sai của các kích thước dài và góc không chỉ dẫn dung sai riêng.

TCVN 2263-2:2007 (ISO 2768-1:1989), Dung sai chung - Phần 2: Dung sai hình học đối với các yếu tố không chỉ dẫn dung sai riêng.

TCVN 2752:2017 (ISO 1817:2015), Cao su lưu hóa hoặc nhiệt dẻo - Xác định mức độ tác động của các chất lỏng.

TCVN 4509:2013 (ISO 37:2011), Cao su lưu hóa hoặc nhiệt dẻo - Xác định các tính chất ứng suất - giãn dài khi kéo.

TCVN 5320-1:2016 (ISO 815-1:2014), Cao su lưu hóa hoặc nhiệt dẻo - Xác định biến dạng dư sau khi nén - Phần 1: Phép thử ở nhiệt độ môi trường hoặc nhiệt độ nâng cao.

TCVN 8998:2018 (ASTM E415-17), Thép cacbon và thép hợp kim thấp - Phương pháp phân tích thành phần hóa học bằng quang phổ phát xạ chân không.

TCVN 11525-1:2016 (ISO 1431-1:2012), Cao su lưu hóa hoặc nhiệt dẻo - Độ bền rạn nứt ôzôn - Phần 1: Thử nghiệm biến dạng tĩnh và động.

TCVN 12109-2:2018 (ISO 16143-2:2014), Thép không gỉ thông dụng - Phần 2: Bán thành phẩm, thép thanh, thép thanh que và thép hình chịu ăn mòn.

ASTM A123/A123M, Standard Specification for Zinc (Hot-Dip Galvanized) Coatings on Iron and Steel Products (Tiêu chuẩn cho lớp phủ mạ kẽm trên sản phẩm sắt và thép).

ASTM A153/A153M, Standard Specification for Zinc Coating (Hot-Dip) on tron and Steel Hardware (Tiêu chuẩn kỹ thuật cho lớp mạ kẽm nhúng nóng trên bề mặt sắt và thép đã được xử lý tăng cứng).

ASTM A240/A240M, Standard Specification for Heat - Resisting Chromium and Chromium - Nickel Stainless Steel Plate, Sheet, and Strip for Presure Vessels (Tiêu chuẩn kỹ thuật cho tấm dày, tấm mỏng, băng và thanh cán chịu áp lực của thép không gỉ crôm-nikel và thép không gỉ chịu nhiệt crôm).

3  Thuật ngữ, định nghĩa

Tiêu chuẩn này áp dụng các thuật ngữ và định nghĩa sau:

3.1

Khe co giãn (expansion Joint)

Khe co giãn bố trí trên cầu đảm bảo cho kết cấu nhịp có thể chuyển vị tự do dưới tác dụng của hoạt tải, thay đổi nhiệt độ, từ biến và co ngót của bê tông. Nói cách khác khe co giãn có tác dụng: đảm bảo chuyển vị dọc trục của dầm, đảm bảo chuyển vị xoay của mặt cắt ngang đầu nhịp, đảm bảo êm thuận cho xe chạy tránh gây tiếng ồn và ngăn nước mặt tràn qua khe xuống gối cầu và kết cấu mố trụ phía dưới.

3.2

Khe co giãn thép dạng răng lược (Steel Finger expansion joint)

Khe co giãn thép dạng răng lược bao gồm các bản thép hình răng lược hoặc răng cưa hoặc hình sin hợp thành được neo ở mỗi bên của khe hở và xen vào nhau để thu hẹp khoảng cách khe hở. Khe co giãn thép dạng răng lược sau đây được gọi tắt là khe co giãn răng lược.

3.3

Khe co giãn răng lược kín (closed Finger expansion joint)

Khe co giãn răng lược có bộ phận ngăn nước dưới bề mặt bao gồm tấm cao su hoặc máng thép không gỉ...nhằm ngăn nước rác đọng, mảnh vụn gạch đá thâm nhập vào kết cấu phía dưới mặt cầu.

3.4

Khe co giãn răng lược hở (open Finger expansion joint)

Khe co giãn răng lược được cấu tạo để cho phép nước và các mảnh vụn gạch đá lọt qua.

4  Phân loại, kết cấu

4.1  Phân loại

Khe co giãn răng lược có các biên dạng khác nhau (Phụ lục A) được phân ra các loại dưới đây.

4.1.1  Theo cấu tạo

- Khe co giãn răng lược dạng đối xứng hay dạng cân (Hình 1).

Hình 1 - Khe co giãn răng lược dạng đối xứng (dạng cân)

- Khe co giãn răng lược dạng không đối xứng hay dạng lệch (Hình 2).

Hình 2 - Khe co giãn răng lược dạng không đối xứng (dạng lệch)

4.1.2  Theo cách thức liên kết

- Khe co giãn răng lược liên kết bằng bu lông (Hình 3).

Hình 3 - Khe co giãn răng lược liên kết với nền bằng bu lông

- Khe co giãn răng lược liên kết bằng hệ neo (Hình 4).

Hình 4 - Khe co giãn răng lược liên kết với nền bằng hệ neo

4.2  Kết cấu

Khe co giãn răng lược gồm các bộ phận sau -Tấm răng lược bằng thép

- Bộ phận liên kết khe vào kết cấu phần dưới và/hoặc kết cấu phần trên của cầu: hệ thống neo, bu lông...

- Máng thoát nước bằng cao su đàn hồi, thép không gỉ...

5  Yêu cầu kĩ thuật

5.1  Yêu cầu chung

5.1.1  Khe co giãn răng lược phải bao gồm các cấu kiện, thành phần được bố trí để tạo điều kiện cho chuyển động tịnh tiến và chuyển động quay của kết cấu cầu.

5.1.2  Khe co giãn răng lược và khe hở bề mặt phải đáp ứng yêu cầu lưu thông và không gây hư hỏng cho phương tiện tham gia giao thông.

5.1.3  Khe co giãn răng lược phải cấu tạo để ngăn ngừa những hư hỏng cho kết cấu do nước và các loại hạt nhỏ trên lòng đường gây ra.

5.1.4  Phần tấm răng lược phải được chế tạo từ thép rèn, thép đúc hoặc gia công từ thép tấm, không được sử dụng phương pháp hàn.

5.2  Yêu cầu vật liệu

5.2.1  Vật liệu sử dụng làm khe co giãn răng lược

5.2.1.1  Yêu cầu về tính chất cơ học

a) Thép sử dụng làm tấm răng lược:

Thép sử dụng làm tấm răng lược phải đáp ứng yêu cầu quy định tại Bảng 1.

Bảng 1 - Yêu cầu về thép sử dụng làm tấm răng lược

b) Thép sử dụng làm các bộ phận liên kết khe co giãn và kết cấu phần dưới (trừ bu lông):

- Đối với thép tấm, thép hình phải thỏa mãn yêu cầu quy định tại Bảng 2.

Bảng 2 - Yêu cầu về thép tấm, thép hình sử dụng làm bộ phận liên kết

- Đối với thép thanh vằn phải thỏa mãn yêu cầu quy định tại Bảng 3.

Bảng 3 - Yêu cầu về thép thanh vằn sử dụng làm bộ phận liên kết

c) Đối với bu lông liên kết phải đảm bảo cấp bền tối thiểu là 8.8 theo TCVN 1916.

d) Đối với thép không gỉ dùng làm máng thoát nước (nếu có) phải đáp ứng yêu cầu với mác 304(S30400) theo tiêu chuẩn ASTM A240/A240M hoặc X5CrNiN19-9 của TCVN12109-2:2018 (ISO 16143-2:2014) hoặc tương đương.

5.2.1.2  Yêu cầu về chống ăn mòn

a) Đối với tất cả các loại thép (trừ bu lông) phải được bảo vệ chống ăn mòn bằng một trong hai phương pháp sau:

- Mạ kẽm nhúng nóng với độ dày tối thiểu theo ASTM A123/A123M.

- Phủ epoxy: tất cả các bề mặt của thép và neo thép bao gồm các bề mặt tiếp xúc hoặc cấy trong bê tông sẽ được phủ lớp sơn epoxy/Polyurethane tổng độ dày màng khô tối thiểu là 150 micron.

b) Đối với bu lông, đai ốc, vòng đệm phải được mạ kẽm nhúng nóng phù hợp với tiêu chuẩn ASTM A153/A153M

5.2.1.3  Yêu cầu về thành phần hóa học

a) Thép sử dụng làm tấm răng lược đáp ứng yêu cầu Bảng 4

Bảng 4- Thành phần hóa học thép làm tấm răng lược

(Giá trị lớn nhất tính bằng phần trăm khối lượng)

b) Thép không gỉ (nếu có) của khe co giãn răng lược đáp ứng yêu cầu Bảng 5.

Bảng 5 - Thành phần hóa học thép không gỉ

(Giá trị lớn nhất tính bằng phần trăm khối lượng)

5.2.2  Vật liệu cao su đàn hồi dùng cho khe co giãn răng lược phải đáp ứng yêu cầu về tính cơ lý quy định tại Bảng 6.

Bảng 6 - Yêu cầu về cơ lý của vật liệu cao su

5.3  Yêu cầu sai số kích thước

5.3.1  Dung sai kích thước các chi tiết của khe co giãn răng lược phải đáp ứng yêu cầu của hồ sơ thiết kế.

5.3.2  Trường hợp hồ sơ thiết kế không quy định thì dung sai kích thước các chi tiết của khe co giãn răng lược phải đáp ứng quy định cấp V theo tiêu chuẩn TCVN 2263-1:2007 (ISO 2768-1:1989)

5.3.3  Trường hợp dung sai riêng về dung sai hình học các chi tiết của khe co giãn răng lược không được chỉ dẫn trong hồ sơ thiết kế, kích thước các chi tiết của chúng phải đáp ứng quy định cấp L theo tiêu chuẩn TCVN 2263-2:2007 (ISO 2768-2:1989).

5.3.4  Dung sai phẳng dọc theo chiều dài của tấm răng lược không được lớn hơn 1,0 mm/m, toàn bộ chiều dài của dung sai phẳng dọc theo chiều dài của tấm răng lược không được lớn hơn 5 mm/10 m, độ cong không lớn hơn 1/1000;

5.4  Yêu cầu bề mặt

Thép tấm, tấm răng lược của khe co giãn răng lược phải sạch sẽ, bằng phẳng, các vết lõm, rỗ khí, sẹo, vết nứt, vảy cán,... không được lớn hơn 0,3 mm, không được có tổn thương cơ học. Cạnh gờ thép tấm và tấm răng lược phải được về tròn góc, không được để cạnh sắc. Bề mặt phương dọc của nửa trước phần gờ của tấm răng lược phải có độ nghiêng dọc không nhỏ hơn 2 ‰. Trên bề mặt thép tấm và tấm răng lược có lượng dịch chuyển lớn (từ 300 mm trở lên) phải có biện pháp chống trơn trượt (vân chống trượt hoặc đinh chống trượt....).

6  Phương pháp thử

6.1  Thử tính chất cơ lý của vật liệu thép

6.1.1  Thử tính chất cơ lý của thép dùng để gia công tấm răng lược; thép vằn, thép vuông, thép góc dùng gia công khe co giãn răng lược theo TCVN 197-1:2014 (ISO 6892-1:2009), TCVN 198:2008 (ISO 7438:2005).

6.1.2  Thử thành phần hóa học của vật liệu thép theo tiêu chuẩn TCVN 8998:2018 (ASTM E415-17).

6.1.3  Thử cơ tính, kích thước hình học của bu lông, đai ốc và vòng đệm phải theo TCVN 1916.

6.1.4  Thử các yêu cầu của thép không gỉ theo tiêu chuẩn ASTM A240/A240M hoặc TCVN 12109-2:2018 (ISO 16143-2:2014).

6.2  Thử các tính chất của vật liệu cao su

Các tính chất cơ lý của cao su phải tiến hành xác định chất lượng và thử theo yêu cầu quy định tại Bảng 7 hoặc theo chỉ dẫn thiết kế của dự án (nếu có).

Bảng 7 - Thử tính chất cơ lý của vật liệu cao su

Phụ lục A

(Tham khảo)

Một số biên dạng của khe co giãn răng lược

A.1  Biên dạng 1

A.2  Biên dạng 2

Hỉnh A.2 - Biên dạng 2 của khe co giãn răng lược

A.3  Biên dạng 3

Hình A.3 - Biên dạng 3 của khe co giãn răng lược

A.4  Biên dạng 4

Hình A.4 - Biên dạng 4 của khe co giãn răng lược

A.5  Biên dạng 5

Hình A.5 - Biên dạng 5 của khe co giãn răng lược

A.6  Biên dạng 6

Hình A.6 - Biên dạng 6 của khe co giãn răng lược

A.7  Biên dạng 7

Hình A.7 - Biên dạng 7 của khe co giãn răng lược

A.8  Biên dạng 8

Hình A.8 - Biên dạng 8 của khe co giãn răng lược

Thư mục tài liệu tham khảo

[1] JT/T 723-2008, Unit sparse plate bridge expansion joint for multi - direction dis placement.

[2] JT/T 327-2016, General technical requirements of expansion and contraction installation for highway bridge.

[3] AASHTO LRFD 2012, Bridge Design Specifications.

[4] AASHTO M270, Standard Specification for structural Steel for Bridges (Tiêu chuẩn kỹ thuật thép kết cấu cầu).

[5] ASTM A709/A709M, Standard Specification for structural Steel for Bridges (Tiêu chuẩn kỹ thuật thép kết cấu cầu).

[6] GB/T 1591-2008, High strength low alloy structural steels (Thép kết cấu hợp kim thấp có độ bền cao).

[7] TCVN 11823-6:2017, Thiết kế cầu đường bộ - Phần 6: Kết cấu thép;

[8] TCVN 11229-2 : 2015, Thép tấm và thép băng rộng có giới hạn chảy cao - Phần 2: Thép tấm và thép băng rộng được cung cấp ở trạng thái thường hóa hoặc cán có kiểm soát.

[9] TCVN 1651:2018, Thép cốt bê tông.

[10] TCVN 1766:1975, Thép cacbon kết cấu chất lượng tốt - Mác thép và yêu cầu kỹ thuật.

[11] TCVN 10309:2014, Hàn cầu thép - Quy định kĩ thuật.

[12] TCVN 10307:2014, Kết cấu thép - Yêu cầu kĩ thuật chung về chế tạo, lắp ráp và nghiệm thu.

Mục lục

1  Phạm vi áp dụng

2  Tài liệu viện dẫn

3  Thuật ngữ, định nghĩa

4  Phân loại, kết cấu

5  Yêu cầu kỹ thuật

6  Phương pháp thử

Phụ lục

Thư mục tài liệu tham khảo