Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 13594-5:2023 về Thiết kế cầu đường sắt khổ 1435mm, vận tốc đến 350 km/h - Phần 5: Kết cấu bê tông

TIÊU CHUẨN QUỐC GIA

TCVN 13594-5:2023

THIẾT KẾ CẦU ĐƯỜNG SẮT KHỔ 1435 MM, VẬN TỐC ĐẾN 350 KM/H - PHẦN 5 : KẾT CẤU BÊ TÔNG

Railway Bridge Design with gauge 1435 mm, speed up to 350 km/h - Part 5 : Concrete Structures

Mục lục

Lời nói đầu

1 Phạm vi áp dụng

2 Tài liệu viện dẫn

3 Các giả thiết

4 Các thuật ngữ, định nghĩa, ký hiệu

4.1 Các định nghĩa

4.2 Các ký hiệu

5 Cơ sở thiết kế

5.1 Các yêu cầu

5.1.1 Các yêu cầu cơ bản

5.1.2 Quản lý độ tin cậy

5.1.3 Tuổi thọ thiết kế, độ bền lâu và quản lý chất lượng

5.2 Các nguyên tắc thiết kế theo TTGH

5.3 Các biến cơ bản

5.3.1 Tải trọng và ảnh hưởng của môi trường

5.3.2 Tính chất của vật liệu và sản phẩm

5.3.3 Biến dạng của bê tông

5.3.4 Số liệu hình học

5.4 Kiểm tra theo phương pháp hệ số thành phần

5.4.1 Tổng quát

5.4.2 Các giá trị thiết kế

5.4.3 Tổ hợp tải trọng

5.4.4 Kiểm tra cân bằng tĩnh (EQU)

5.5 Thiết kế có sự hỗ trợ bằng thử nghiệm

5.6 Các yêu cầu bổ sung đối với móng

5.7 Các yêu cầu đối với liên kết

6 Vật liệu

6.1 Bê tông

6.1.1 Tổng quát

6.1.2 Cường độ

6.1.3 Biến dạng đàn hồi

6.1.4 Từ biến và co ngót

6.1.5 Quan hệ ứng suất - biến dạng dùng để phân tích phi tuyến

6.1.6 Cường độ chịu nén và chịu kéo thiết kế

6.1.7 Quan hệ ứng suất - biến dạng để thiết kế mặt cắt ngang

6.1.8 Cường độ chịu kéo khi uốn

6.1.9 Bê tông bị kiềm chế

6.2 Cốt thép

6.2.1 Tổng quát

6.2.2 Các tính chất

6.2.3 Cường độ

6.2.4 Các đặc trưng dẻo

6.2.6 Mỏi

6.2.7 Các giả thiết thiết kế

6.3 Thép dự ứng lực

6.3.1 Tổng quát

6.3.2 Các tính chất

6.3.3 Cường độ

6.3.4 Đặc trưng tính dẻo

6.3.5 Mỏi

6.3.6 Các giả thiết thiết kế

6.3.7 Thép dự ứng lực trong ống bọc

6.4 Các thiết bị dự ứng lực

6.4.1 Neo và bộ nối

6.4.2 Cáp ngoài không bám dính

7 Độ bền lâu và lớp bảo vệ cốt thép

7.1 Yêu cầu chung

7.2 Các điều kiện môi trường

7.3 Các yêu cầu đối với độ bền lâu

7.4 Kiểm tra lớp bê tông bảo vệ

7.4.1 Tổng quát

7.4.2 Lớp bảo vệ tối thiểu, C_min

7.4.3 Dung sai cho phép trong thiết kế

8 Phân tích kết cấu

8.1 Tổng quát

8.1.1 Các yêu cầu chung

8.1.2 Các yêu cầu riêng cho móng

8.1.3 Các trường hợp tải trọng và các tổ hợp tải trọng

8.1.4 Hiệu ứng bậc hai

8.2 Các sai lệch về hình học

8.3 Lý tưởng hóa kết cấu

8.3.1 Mô hình kết cấu để phân tích tổng thể

8.3.2 Số liệu hình học

8.4 Phân tích đàn hồi tuyến tính

8.5 Phân tích đàn hồi tuyến tính có giới hạn phân bố lại nội lực

8.6 Phân tích dẻo

8.6.1 Tổng quát

8.6.2 Phân tích dẻo đối với dầm, khung và bàn

8.6.3 Khả năng xoay

8.6.4 Phân tích theo mô hình chống và giằng

8.7 Phân tích phi tuyến

8.8 Phân tích hiệu ứng bậc hai với lực dọc trục

8.8.1 Các định nghĩa

8.8.2 Yêu cầu chung

8.8.3 Tiêu chí đơn giản hóa đối với hiệu ứng bậc hai

8.8.4 Từ biến

8.8.5 Các phương pháp phân tích

8.8.6 Phương pháp tổng quát

8.8.7 Phương pháp dựa trên độ cứng danh định

8.8.8 Phương pháp dựa trên độ cong danh định

8.8.9 Uốn hai chiều

8.9 Mất ổn định ngang của dầm mảnh

8.10 Các bộ phận và kết cấu dự ứng lực

8.10.1 Tổng quát

8.10.2 Lực căng trước khi căng kéo

8.10.3 Lực căng trước

8.10.4 Mất mát tức thời của dự ứng lực đối với căng trước

8.10.5 Mất mát tức thời của dự ứng lực đối với căng sau

8.10.6 Các mất mát dự ứng lực theo thời gian đối với căng trước và căng sau

8.10.7 Xem xét dự ứng lực trong các phân tích

8.10.8 Các ảnh hưởng của dự ứng lực ở trạng thái giới hạn cường độ

8.10.9 Hiệu ứng của dự ứng lực ở TTGHSD và TTGH mỏi

8.11 Phân tích một số bộ phận kết cấu đặc biệt

9 Trạng thái giới hạn cường độ

9.1 Uốn có hoặc không có lực dọc trục

9.2 Cắt

9.2.1 Quy trình kiểm tra tổng quát

9.2.2 Các cấu kiện không yêu cầu thiết kế cốt thép chịu cắt

9.2.3 Cấu kiện yêu cầu thiết kế cốt thép chịu cắt

9.2.4 Lực cắt giữa bản bụng và bản cánh của mặt cắt T

9.2.5 Lực cắt tại bề mặt bê tông đổ ở các thời gian khác nhau

9.2.6 Cắt và uốn ngang

9.3 Xoắn

9.3.1 Tổng quát

9.3.2 Quy trình thiết kế

9.4 Chọc thủng

9.4.1 Tổng quát

9.4.2 Phân bố tải trọng và chu vi kiểm soát cơ bản

9.4.3 Tính toán cắt thủng

9.4.4 Sức kháng chống cắt thủng của bản và đế cột không có cốt thép chịu cắt

9.4.5 Sức kháng chống cắt thủng của bản và đế cột có cốt thép chịu cắt

9.5 Thiết kế theo mô hình chống và giằng

9.5.1 Quy định chung

9.5.2 Thanh chống

9.5.3 Thanh giằng

9.5.4 Nút

9.6 Neo và nối chồng

9.7 Diện tích chất tải một phần

9.8 Mỏi

9.8.1 Các điều kiện kiểm tra

9.8.2 Nội lực và ứng suất để kiểm tra mỏi

9.8.3 Tổ hợp tải trọng

9.8.4 Quy trình kiểm tra đối với cốt thép và thép dự ứng lực

9.8.5 Kiểm tra bằng cách sử dụng biên độ ứng suất hư hỏng tương đương

9.8.6 Các kiểm tra khác

9.8.7 Kiểm tra bê tông chịu nén hoặc cắt

9.9 Kết cấu mảng mỏng

10 Trạng thái giới hạn sử dụng

10.1 Quy định chung

10.2 Ứng suất

10.3 Kiểm soát nứt

10.3.1 Các xem xét chung

10.3.2 Diện tích cốt thép tối thiểu

10.3.3 Khống chế vết nứt không cần tính toán trực tiếp

10.3.4 Tính toán chiều rộng vết nứt

10.4 Khống chế độ võng

10.4.1 Xem xét chung

10.4.2 Kiểm tra độ võng bằng tính toán

11 Cấu tạo chi tiết cốt thép và thép dự ứng lực - quy định chung

11.1 Yêu cầu chung

11.2 Khoảng cách các thanh thép

11.3 Đường kính uốn cho phép đối với thanh thép uốn

11.4 Neo cốt thép dọc

11.4.1 Yêu cầu chung

11.4.2 Ứng suất bám dính cực hạn

11.4.3 Chiều dài neo cơ bản

11.4.4 Chiều dài neo thiết kế

11.5 Neo cốt thép đai và cốt thép chịu cắt

11.6 Neo bằng các thanh thép hàn

11.7 Nối chồng và bộ nối cơ khí

11.7.1 Tổng quát

11.7.2 Nối chồng

11.7.3 Chiều dài nối chồng

11.7.4 Cốt thép ngang trên vùng nối chồng

11.7.5 Nối chồng đối với lưới hàn từ các sợi thép gờ

11.9 Các thanh thép bỏ

11.9.1 Yêu cầu chung

11.9.2 Neo bó các thanh thép

11.9.3 Nối chồng bó các thanh thép

11.10 Cáp dự ứng lực

11.10.1 Bố trí cáp dự ứng lực và ống bọc

11.10.2 Neo của cáp dự ứng lực

11.10.3 Các vùng neo của cấu kiện căng sau

11.10.4 Neo và bộ nối dùng cho cáp dự ứng lực

11.10.5 Ụ chuyển hướng

12 Cấu tạo chi tiết cấu kiện và các quy định riêng

12.1 Tổng quát

12.2 Dầm

12.2.1 Cốt thép dọc

12.2.2 Cốt thép chịu cắt

12.2.3 Cốt thép chịu xoắn

12.2.4 Cốt thép bề mặt

12.2.5 Gối tựa gián tiếp

12.3 Bản đặc

12.3.1 Cốt thép chịu uốn

12.3.2 Cốt thép chịu cắt

12.4 Bản mỏng

12.4.1 Bản tại các cột bên trong

12.4.2 Bản tại các cột biên và cột góc

12.4.3 Cốt thép chống cắt thủng

12.5 Cột

12.5.2 Cốt thép dọc

12.5.3 Cốt thép ngang

12.6 Tường

12.6.1 Quy định chung

12.6.2 Cốt thép thẳng đứng

12.6.3 Cốt thép nằm ngang

12.6.4 Cốt thép theo phương ngang

12.7 Dầm cao

12.8 Móng

12.8.1 Đài cọc

12.8.2 Móng cột và móng tường

12.8.3 Dầm giằng

12.8.4 Móng có chân đặt trên đá

12.8.5 Cọc khoan nhồi

12.9 Vùng có tính không liên tục về địa chất hoặc tải trọng

13 Các quy định bổ sung cho cấu kiện và kết cấu bê tông đúc sẵn

13.1 Tổng quát

13.2 Cơ sở thiết kế và các yêu cầu cơ bản

13.3 Vật liệu

13.3.1 Bê tông

13.3.2 Thép dự ứng lực

13.4 Phân tích kết cấu

13.4.1 Quy định chung

13.4.2 Mất mát dự ứng lực

13.5 Các quy định riêng cho thiết kế và cấu tạo chi tiết

13.5.1 Mô men ngàm trong bản

13.5.2 Liên kết tường với bản

13.5.3 Hệ bản

13.5.4 Liên kết và gối tựa cho các cấu kiện đúc sẵn

13.5.5 Gối tựa

13.5.6 Móng cốc

14 Kết cấu bê tông cốt liệu nhẹ

14.1 Tổng quát

14.1.1 Phạm vi áp dụng

14.1.2 Các ký hiệu đặc biệt

14.2 Cơ sở thiết kế

14.3 Vật liệu

14.3.1 Bê tông

14.3.2 Biến dạng đàn hồi

14.3.4 Quan hệ ứng suất - biến dạng để phân tích phi tuyến kết cấu

14.3.5 Cường độ chịu nén và chịu kéo

14.3.6 Quan hệ ứng suất - biến dạng để thiết kế tiết diện

14.3.7 Bê tông bị hạn chế biến dạng ngang

14.4 Độ bền lâu và lớp bảo vệ cốt thép

14.4.1 Các điều kiện môi trường

14.4.2 Lớp bê tông bảo vệ và các tính chất của bê tông

14.5 Phân tích kết cấu

14.5.1 Khả năng xoay

14.6 Trạng thái giới hạn cường độ

14.6.1 Cấu kiện không có yêu cầu thiết kế cốt thép chịu cắt

14.6.2 Cấu kiện có yêu cầu thiết kế cốt thép chịu cắt

14.6.3 Xoắn

14.6.4 Chọc thủng

14.6.5 Vùng chất tải cục bộ

14.6.6 Mỏi

14.7 Trạng thái giới hạn sử dụng

14.8 Cấu tạo chi tiết cốt thép - Tổng quát

14.8.1 Đường kính trục uốn cho phép đối với thanh thép uốn

14.8.2 Ứng suất bám dính giới hạn

14.9 Cấu tạo chi tiết các cấu kiện và các quy định đặc biệt

14.10 Các quy định bổ sung cho cấu kiện và kết cấu bê tông đúc sẵn

14.11 Kết cấu bê tông không cốt thép và ít cốt thép

15 Kết cấu khối xây và bê tông ít cốt thép

15.1 Tổng quát

15.2 Vật liệu bê tông: các giả thiết tính toán bổ sung

15.3 Phân tích kết cấu: trạng thái giới hạn cường độ

15.4 Trạng thái giới hạn cường độ

15.4.1 Khả năng chịu uốn và chịu nén dọc trục tính toán

15.4.2 Phá hoại cục bộ

15.4.3 Cắt

15.4.4 Xoắn

15.4.5 Trạng thái giới hạn cường độ do mất ổn định

15.5 Trạng thái giới hạn sử dụng

15.6 Cấu tạo chi tiết cho cấu kiện và các quy định đặc biệt

15.6.1 Cấu kiện chịu lực

15.6.2 Mối nối thi công

15.6.3 Móng băng và móng trụ

16 Thiết kế cho các giai đoạn thi công

16.1 Tổng quát

16.2 Tác động trong quá trình thi công

16.3 Tiêu chí kiểm tra

16.3.1 Trạng thái giới hạn cường độ

16.3.2 Trạng thái giới hạn sử dụng

Phụ lục A (Tham khảo) Điều chỉnh hệ số thành phần cho vật liệu

Phụ lục B (Tham khảo) Biến dạng do từ biến và co ngót

Phụ lục C (Quy định) Các tính chất của cốt thép thích hợp khi sử dụng với tiêu chuẩn

Phụ lục D (Tham khảo) Phương pháp tính toán chi tiết mất mát dự ứng lực do chùng cốt thép

Phụ lục E (Tham khảo) cấp độ bền biểu thị cho độ bền lâu

Phụ lục F (Tham khảo) Các biểu thức cốt thép chịu kéo cho điều kiện ứng suất phẳng

Phụ lục G (Tham khảo) Tương tác kết cấu - nền

Phụ lục H (Tham khảo) Hiệu ứng thứ cấp tổng thể trong kết cấu

Phụ lục I (Tham khảo) Phân tích bản mỏng và tường chịu cắt

Phụ lục J (Tham khảo) Quy định cấu tạo cho các trường hợp đặc biệt

Phụ lục K (Tham khảo) Hiệu ứng kết cấu có ứng xử bê tông phụ thuộc vào thời gian

Phụ lục L (Tham khảo) Các phần tử vỏ bê tông

Phụ lục M (Tham khảo) Cắt và uốn ngang

Phụ lục N (Tham khảo) Hư hỏng tương đương do kéo để kiểm tra mỏi

Phụ lục O (Tham khảo) Các vùng gián đoạn cầu điển hình

Phụ lục P (Tham khảo) Định dạng an toàn cho phân tích phi tuyến

Phụ lục Q (Tham khảo) Kiểm soát vết nứt cắt trong bản bụng mỏng

Thư mục tài liệu tham khảo

Lời nói đầu

TCVN 13594-5:2023 được biên soạn trên cơ sở tham khảo EN1992-2:2005.

Bộ tiêu chuẩn TCVN 13594 thiết kế cầu đường sắt khổ 1435 mm, vận tốc đến 350 km/h bao gồm các phần sau:

- TCVN 13594-1:2022 Thiết kế cầu đường sắt khổ 1435 mm, vận tốc đến 350 km/h - Phần 1: Yêu cầu chung;

- TCVN 13594-2:2022 Thiết kế cầu đường sắt khổ 1435 mm, vận tốc đến 350 km/h - Phần 2: Thiết kế tổng thể và bố trí cầu;

- TCVN 13594-3:2022 Thiết kế cầu đường sắt khổ 1435 mm, vận tốc đến 350 km/h - Phần 3: Tải trọng và tác động;

- TCVN 13594-4:2022 Thiết kế cầu đường sắt khổ 1435 mm, vận tốc đến 350 km/h - Phần 4: Phân tích và đánh giá kết cấu;

- TCVN 13594-5:2023 Thiết kế cầu đường sắt khổ 1435 mm, vận tốc đến 350 km/h - Phần 5: Kết cấu bê tông;

- TCVN 13594-6:2023 Thiết kế cầu đường sắt khổ 1435 mm, vận tốc đến 350 km/h - Phần 6: Kết cấu thép;

- TCVN 13594-7:2023 Thiết kế cầu đường sắt khổ 1435 mm, vận tốc đến 350 km/h - Phần 7: Kết cấu liên hợp thép - bê tông cốt thép;

- TCVN 13594-8:2023 Thiết kế cầu đường sắt khổ 1435 mm, vận tốc đến 350 km/h - Phần 8: Gối cầu, Khe co giãn, Lan can;

- TCVN 13594-9:2023 Thiết kế cầu đường sắt khổ 1435mm, vận tốc đến 350km/h - Phần 9: Địa kỹ thuật và nền móng;

- TCVN 13594-10:2023 Thiết kế cầu đường sắt khổ 1435 mm, vận tốc đến 350 km/h - Phần 10: Cầu chịu tác động của động đất.

TCVN 13594-5:2023 do Viện Khoa học và công nghệ Giao thông vận tải tổ chức biên soạn, Bộ Giao thông vận tải đề nghị, Tổng cục Tiêu chuẩn đo lường và chất lượng thẩm định, Bộ Khoa học và công nghệ công bố

THIẾT KẾ CẦU ĐƯỜNG SẮT KHỔ 1435 MM, VẬN TỐC ĐẾN 350 KM/H - PHẦN 5: KẾT CẤU BÊ TÔNG

Railway Bridge Design with gauge 1435 mm, speed up to 350 km/h - Part 5: Concrete Structures

1  Phạm vi áp dụng

TCVN 13594-5:2023 dùng để thiết kế cầu trên đường sắt quốc gia khổ 1435 mm, có vận tốc thiết kế đến 350km/h bằng bê tông, bê tông cốt thép, bê tông cốt thép dự ứng lực, chế tạo từ cốt liệu thông thường và cốt liệu nhẹ, tuân theo các nguyên tắc và các yêu cầu về an toàn và sử dụng của kết cấu như quy định trong TCVN 13594-1:2022.

Tiêu chuẩn này chỉ đề cập các yêu cầu liên quan về độ bền, sử dụng, tuổi thọ. Tiêu chuẩn này không đề cập các yêu cầu liên quan khác về cách nhiệt, cách âm, chịu lửa, bê tông khí chế tạo từ cốt liệu nặng.

2  Tài liệu viện dẫn

Các tài liệu viện dẫn sau rất cần thiết cho việc áp dụng tiêu chuẩn này. Đối với các tài liệu viện dẫn ghi năm công bố thì áp dụng phiên 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 1651:2018 Thép cốt bê tông;

TCVN 2682:2020 Xi măng poóc lăng - Yêu cầu kỹ thuật;

TCVN 3105:2022 Hỗn hợp bê tông và bê tông- Lấy mẫu, chế tạo và bảo dưỡng mẫu thử;

TCVN 3118:2022 Bê tông nặng - Phương pháp xác định cường độ chịu nén;

TCVN 4506:2012 Nước cho bê tông và vữa - Yêu cầu kỹ thuật;

TCVN 6260:2020 Xi măng poóc lăng hỗn hợp - Yêu cầu kỹ thuật;

TCVN 6284:1997 Thép cốt bê tông dự ứng lực;

TCVN 7570:2006 Cốt liệu cho bê tông và vữa - Yêu cầu kỹ thuật;

TCVN 7572:2006 Cốt liệu cho bê tông và vữa - Phương pháp thử;

TCVN 7937 (ISO 15630) Thép làm cốt cho bê tông và bê tông dự ứng lực - Phương pháp thử;

TCVN 8163:2009 Thép làm cốt bê tông- Mối nối bằng ống gen;

…………………

Nội dung Tiêu chuẩn bằng File Word (đang tiếp tục cập nhật)