bé gi¸o dôc vµ ®µo t¹o trêng ®¹i häc giao th«ng vËn t¶i --------------- ---------------- Phan tiÕn hoµng ®¸nh gi¸ kÕt cÊu nhÞp cÇu dÇm BTCT ®ang khai th¸c trªn ®êng « t« theo mét sè tiªu chuÈn hiÖn hµnh luËn v¨n th¹c sü kü thuËt hµ néi -2005 bé gi¸o dôc vµ ®µo t¹o trêng ®¹i häc giao th«ng vËn t¶i --------------- ---------------- Phan tiÕn hoµng ®¸nh gi¸ kÕt cÊu nhÞp cÇu dÇm BTCT ®ang khai th¸c trªn ®êng « t« theo mét sè tiªu chuÈn hiÖn hµnh luËn v¨n th¹c sü kü thuËt chuyªn ngµnh: x©y dùng c«ng tr×nh giao Th«ng kho¸ häc: 2002-2005 gi¸o viªn híng dÉn :pgs.ts: trÇn ®øc nhiÖm hµ néi -2005 Môc lôc Môc lôc Më ®Çu 1 C¸c thuËt ng÷ viÕt t¾t 4 Ch¬ng 1: Tæng quan vÒ c«ng t¸c kiÓm tra vµ ®¸nh gi¸ cÇu BTCT 1. Tæng quan vÒ c«ng t¸c kiÓm tra ®¸nh gi¸ cÇu BTCT trªn thÕ giíi 5 1. T×nh h×nh nghiªn cøu c¸c ph¬ng ph¸p kiÓm tra kÕt cÊu nhÞp cÇu BTCT. T×nh h×nh nghiªn cøu ®¸nh gi¸ kÕt cÊu nhÞp cÇu BTCT trªn thÕ giíi…….
Giíi thiÖu chung……………. X¸c ®Þnh m« h×nh thùc tr¹ng vËt liÖu dùa trªn C¬ së d÷ liÖu cña cÇu…. Tæng quan vÒ c¸c ph¬ng ph¸p ®¸nh gi¸ KCN cÇu BTCT……………. HiÖn tr¹ng hÖ thèng cÇu trªn m¹ng líi GT§B ViÖt Nam…………….
HiÖn tr¹ng c«ng t¸c kiÓm tra, ®¸nh gi¸ cÇu ë ViÖt Nam………………. Giíi thiÖu chung……………. Ph©n lo¹i c«ng t¸c kiÓm tra……………. Ph¬ng ph¸p ®¸nh gi¸…………….
Tãm t¾t mét sè dÊu hiÖu h háng vµ nguyªn nh©n g©y ra c¸c h háng trong c¸c cÇu BTCT vµ BTCT DUL ë ViÖt Nam……………. GØ cèt thÐp thêng……………. T×nh tr¹ng cña c¸c c¸p dù øng lùc……………. H háng bª t«ng vµ cèt thÐp do c¸c x©m thùc ho¸ häc vµ ®iÖn ho¸……… 17 1.
Th¹ch nhò vµ s¶n phÈm h háng trªn bÒ mÆt bª t«ng……………. ChuyÓn vÞ vµ biÕn d¹ng lín……………. Nh÷ng sai sãt trong thiÕt kÕ……………. Nh÷ng sai sãt trong thi c«ng…………….
KÕt luËn ch¬ng…………….…… 19 Ch¬ng 2: Nh÷ng néi dung chñ yÕu ®¸nh gi¸ kÕt cÊu nhÞp cÇu BTCT theo mét sè tiªu chuÈn hiÖn hµnh 2. Kh¸i qu¸t chung ………………. C¬ së lý thuyÕt chung……. T¶i träng dïng ®Ó ®¸nh gi¸…………….
Quy tr×nh x¸c ®Þnh søc chÞu t¶i cña kÕt cÊu nhÞp cÇu dÇm BTCT cÇu ®êng bé Liªn bang Nga BCH 32-78……………. Nh÷ng quy ®Þnh……………. C¸c bµi to¸n ®îc gi¶i quyÕt trong ph¹m vi quy tr×nh: ……………. Néi dung chÝnh vµ tr×nh tù c¸c bíc ®¸nh gi¸ kh¶ n¨ng chÞu t¶i cña kÕt cÊu nhÞp.
KiÓm tra thu thËp sè liÖu hiÖn tr¹ng cÇu……………. X¸c ®Þnh néi lùc cho phÐp do ho¹t t¶i g©y ra trong c¸c tiÕt diÖn cña c¸c cÊu kiÖn trong kÕt cÊu nhÞp……………. X¸c ®Þnh m«men uèn vµ lùc c¾t trong tiÕt diÖn c¸c cÊu kiÖn cña kÕt cÊu nhÞp……………. X¸c ®Þnh néi lùc trong c¸c cÊu kiÖn chÞu lùc cña kÕt cÊu nhÞp do ho¹t t¶i th¼ng ®øng tiªu chuÈn vµ xe nÆng…………….
Thö nghiÖm cÇu……………. Quy tr×nh kiÓm ®Þnh cÇu trªn ®êng « t« 22TCN 243-98……………… 2. Giíi thiÖu chung……………. C¸c bíc kiÓm tra ®¸nh gi¸ cÇu…………….
§¸nh gi¸ kÕt cÊu nhÞp dÇm BTCT thêng……………. Quy ®Þnh chung……………. X¸c ®Þnh néi lùc cho phÐp do ho¹t t¶i g©y ra……………. §¸nh gi¸ kÕt cÊu nhÞp dÇm BTCT dù øng lùc…………….
Quy ®Þnh chung……………. C¸c ®Æc trng vËt liÖu bªt«ng, cèt thÐp……………. KiÓm to¸n x¸c ®Þnh n¨ng lùc chÞu t¶i……………. §¸nh gi¸ cÇu dÇm BTCT theo tiªu chuÈn Anh DB 21-93……………… 2.
KiÓm tra phôc vô ®¸nh gi¸……………. Giíi thiÖu chung……………. KiÓm tra ®Ó x¸c ®Þnh t¶i träng……………. KiÓm tra ®Ó x¸c ®Þnh søc kh¸ng…………….
Môc tiªu vµ ph¬ng ph¸p……………. Giíi thiÖu chung……………. Tr¹ng th¸i giíi h¹n……………. §¸nh gi¸ gi¸ trÞ t¶i träng…………….
§¸nh gi¸ hiÖu øng t¶i……………. §¸nh gi¸ søc kh¸ng……………. KiÓm tra sù phï hîp cña kÕt cÊu……………. TÝnh chÊt cña vËt liÖu…………….
Cèt thÐp dù øng lùc……………. Lµn xe vµ viÖc ¸p dông ho¹t t¶i……………. Ho¹t t¶i ®¸nh gi¸ danh ®Þnh……………. HÖ sè chiÕt gi¶m cho UDL vµ KEL…………….
T¶i träng ®¬n trôc vµ ®¬n b¸nh……………. HiÖu øng ly t©m……………. Ph©n tÝch kÕt cÊu……………. Ph¬ng ph¸p ph©n phèi…………….
C¸c gi¶ thiÕt chÊp nhËn……………. ChiÒu dµi nhÞp tÝnh to¸n……………. §¸nh gi¸ cÇu BTCT theo AASHTO……………. Giíi thiÖu chung…………….
TriÕt lý c¸c ph¬ng ph¸p ®¸nh gi¸ cÇu theo AASHTO……………. ChØ sè ®é tin cËy ®¸nh gi¸……………. C¸c ph¬ng ph¸p ®¸nh gi¸……………. §¸nh gi¸ theo øng suÊt cho phÐp (SCP) ………….
§¸nh gi¸ theo hÖ sè t¶i träng (HSTT) …………. Ph¬ng tr×nh ®¸nh gi¸……………. §¸nh gi¸ theo ph¬ng ph¸p øng suÊt cho phÐp (ASR) …………. §¸nh gi¸ cÇu theo ph¬ng ph¸p hÖ sè t¶i träng (LFR) ….
T×nh tr¹ng cña c¸c bé phËn cÇu……………. Ho¹t t¶i ®¸nh gi¸……………. T¶i träng b¸nh xe (MÆt cÇu) ……………. T¶i träng xe t¶i…………….
T¶i träng lµn xe……………. T¶i träng ®êng bé hµnh……………. Ph©n bè t¶i träng……………. T¶i träng däc cÇu…………….
T¶i träng m«i trêng……………. T¸c dông cña nhiÖt ®é……………. T¸c dông cña dßng ch¶y……………. §¸nh gi¸ cÇu theo hÖ sè søc kh¸ng vµ hÖ sè t¶i träng (LRFR) ………….
C«ng thøc ®¸nh gi¸ t¶i träng tæng qu¸t………………………………… 68 2. HÖ thèng ®¸nh gi¸ theo hÖ sè søc kh¸ng vµ hÖ sè t¶i träng…………….Tiªu chuÈn an toµn cho ®¸nh gi¸ theo hÖ sè søc kh¸ng vµ hÖ sè t¶i träng 71 2. So s¸nh LRFR vµ LFR……………. KÕt luËn ch¬ng…………….
®¸nh gi¸ kcn cÇu btct thùc tÕ theo 22TCN 243-98 vµ híng dÉn cña aashto (LRFR) 3. Giíi thiÖu vÒ kÕt cÊu nhÞp ®¸nh gi¸……………. Giíi thiÖu chung……………. C¸c ®Æc trng h×nh häc ®o ®¹c ®îc cña m¾t c¾t ngang dÇm chñ……… 80 3.
Bè trÝ c¸p DUL (lÊy theo hå s¬ thiÕt kÕ) ……………. Cèt thÐp thêng……………. §¸nh gi¸ theo c¸c híng dÉn cña AASHTO……………. TÝnh to¸n néi lùc do tÜnh t¶i…………….
Gi¸ trÞ néi lùc do tÜnh t¶i……………. Néi lùc do tÜnh t¶i ……………………………………………………… 83 3. TÝnh to¸n néi lùc do ho¹t t¶i……………. TÝnh to¸n néi lùc do ho¹t t¶i ………….
TÝnh to¸n søc kh¸ng cña tiÕt diÖn……………. KÕt qu¶ ®¸nh gi¸……………. §¸nh gi¸ theo tiªu chuÈn 22TCN 243-98……. TÝnh to¸n néi lùc do tÜnh t¶i…………….
TÝnh to¸n néi lùc do ho¹t t¶i……………. HÖ sè ph©n bè ngang …………………………………………………. HÖ sè xung kÝch ………………………………………………………. T¶i träng t¬ng ®¬ng ………………………………………………….
Néi lùc do ho¹t t¶i ……………………………………………………. TÝnh to¸n kh¶ n¨ng chÞu lùc cña mÆt c¾t……………. §Æc trng h×nh häc cña dÇm …………………………………………… 91 3. Kh¶ n¨ng chÞu m«men gi÷a nhÞp ……………………………………….
Kh¶ n¨ng chÞu lùc c¾t t¹i gèi……………. KÕt qu¶ ®¸nh gi¸……………. M«men cho phÐp do ®oµn xe H30 g©y ra t¹i gi÷a nhÞp……………. M«men cho phÐp do xe HK80 g©y ra t¹i gi÷a nhÞp…………….
Lùc c¾t cho phÐp do ®oµn xe H30 g©y ra t¸i gèi……………. Lùc c¾t cho phÐp do xe HK80 g©y ra t¹i gèi……………. 95 C¸c tµi liÖu tham kh¶o……………. 98 viii Phan TiÕn Hoµng LuËn v¨n Th¹c sü Kü thuËt Më ®Çu Trªn hÖ thèng cÇu ®êng bé ViÖt Nam hiÖn nay cã nhiÒu lo¹i cÇu ®îc x©y dùng qua nhiÒu thêi kú víi c¸c giai ®o¹n lÞch sö kh¸c nhau.
Chóng ®îc thiÕt kÕ vµ thi c«ng theo c¸c tiªu chuÈn, quy tr×nh, quy ph¹m kh¸c nhau. Cã thÓ ph©n lo¹i cÇu theo thêi kú thiÕt kÕ vµ thi c«ng nh sau: - Tríc n¨m 1954 : theo quy ph¹m cña céng hoµ Ph¸p - Tõ n¨m 1955 - 1974 : + T¹i miÒn B¾c theo quy ph¹m cña Liªn X« (cò), Trung Quèc vµ ViÖt Nam + T¹i miÒn Nam theo quy ph¹m cña Mü (AASHO) - Tõ n¨m 1979 ®Õn nay trong c¶ níc thêng thiÕt kÕ theo quy tr×nh thiÕt kÕ cÇu cèng theo trang th¸i giíi h¹n (22TCN 18-79), trªn c¸c Quèc lé thêng ®îc thiÕt kÕ víi tiªu chuÈn 22TCN18-79, t¶i träng H30, XB80, c¸c TØnh lé vµ ®êng n«ng th«n thiÕt theo c¸c t¶i träng H18 ®Õn H10. - Thêi gian gÇn ®©y nhiÒu cÇu cña níc ta ®· ®îc x©y dùng trªn c¬ së c¸c quy tr×nh cña níc ngoµi nh tiªu chuÈn thiÕt kÕ cÇu AASHTO (c¸c dù ¸n cÇu trªn QL 2, QL 1A.), cña NhËt (cÇu KiÒn, cÇu BÝnh… ), cña Australia (cÇu Mü ThuËn ), Tõ thùc tr¹ng nµy mµ c«ng t¸c qu¶n lý, khai th¸c, ®¸nh gi¸ vµ söa ch÷a cµng thªm phøc t¹p. Do sù ph¸t triÓn kinh tÕ cña ®Êt níc, hiÖn nay c¸c cÇu trªn ph¶i ®¶m ®¬ng mét khèi lîng vËn t¶i lín, nhiÒu khi l©m vµo tr¹ng th¸i qu¸ t¶i.
Ngoµi ra nh÷ng cÇu cña níc ta còng chÞu ¶nh hëng rÊt lín cña m«i trêng. Nh÷ng ®iÒu trªn dÉn ®Õn viÖc h háng trªn c¸c cÇu cò rÊt nhiÒu vµ rÊt ®a d¹ng, ¶nh hëng vµ ®e do¹ ®Õn sù an toµn cña kÕt cÊu c«ng tr×nh vµ c¸c ph¬ng tiÖn vËn t¶i. Khèi lîng cÇu hiÖn cã lµ mét tµi s¶n rÊt lín cña quèc gia, viÖc ®Çu t cho c«ng t¸c kiÓm tra, qu¶n lý, ®¸nh gi¸ vµ duy tu söa ch÷a rÊt cÇn ®îc quan t©m. §Ó t¨ng tuæi thä cña c«ng tr×nh cÇu còng nh ®Ó khai th¸c mét c¸ch an toµn c¸c c«ng tr×nh cÇu cò viÖc thêng xuyªn ph¶i kiÓm tra, ®¸nh gi¸ l¹i kh¶ n¨ng chÞu t¶i cña cÇu lµ rÊt quan träng vµ cÇn thiÕt.
Môc tiªu cña viÖc kiÓm tra vµ ®¸nh gi¸ cÇu lµ nh»m ph¸t hiÖn c¸c h háng, ®Ò ra gi¶i ph¸p xö lý vµ x¸c Ngµnh x©y dùng CÇu ®êng 1 Kho¸ häc 2002-2005 Phan TiÕn Hoµng LuËn v¨n Th¹c sü Kü thuËt ®Þnh chÕ ®é t¶i träng cho phÐp khai th¸c trªn cÇu (t¶i träng, tèc ®é, kho¶ng c¸ch xe ,.) ®¶m b¶o an toµn cho ngêi, ph¬ng tiÖn. Cho ®Õn nay c«ng t¸c kiÓm tra, ®¸nh gi¸ vµ qu¶n lý chÊt lîng cÇu ®· vµ ®ang nhËn ®îc quan t©m ngµy cµng nhiÒu tõ c¸c c¬ quan qu¶n lý. Bé Giao th«ng VËn t¶i ®· ban hµnh quy tr×nh thö nghiÖm cÇu 22TCN-170-87, tiªu chuÈn KiÓm ®Þnh cÇu trªn ®êng «t« 22TCN-243-98, tiªu chuÈn b¶o dìng söa ch÷a thêng xuyªn ®êng bé,. Hiªn nay c«ng t¸c kiÓm tra vµ ®¸nh gi¸ cÇu ë níc ta chñ yÕu dùa trªn c¬ së c¸c quy tr×nh, tiªu chuÈn nªu trªn, ngoµi ra cßn cã c¸c quy tr×nh kiÓm tra, ®¸nh gi¸ cÇu khai th¸c kh¸c ®ang ®îc tham kh¶o vµ sö dông ë níc ta nh: Quy tr×nh x¸c ®Þnh søc chÞu t¶i cña kÕt cÊu nhÞp dÇm BTCT cÇu ®êng bé BCH 32-78 (Liªn x« cò).
§¸nh gi¸ cÇu ®êng bé vµ kÕt cÊu BD 21/93 (V¬ng quèc Anh), ®¸nh gi¸ cÇu theo tiªu chuÈn AASHTO (Mü). Do c«ng tr×nh cÇu ë níc ta ®îc thiÕt kÕ theo nhiÒu tiªu chuÈn kh¸c nhau nªn viÖc ¸p dông tiªu chuÈn ®¸nh gi¸ cÇu nµy ®Ó ®¸nh gi¸ cÇu ®îc x©y dùng theo hÖ thèng tiªu chuÈn kh¸c sÏ gÆp khã kh¨n nh c¸c quan ®iÓm tÝnh to¸n kh¸c nhau, lùa chän c¸c hÖ sè tÝnh to¸n, t¶i träng ®¸nh gi¸,. mµ nÕu kh«ng ®îc xem xÐt cÈn thËn cã thÓ dÉn tíi c¸c kÕt qu¶ kh¸c nhau ®¸ng kÓ. §Ó gãp phÇn kh¾c phôc t×nh tr¹ng trªn, ®Ò tµi nghiªn cøu “§¸nh gi¸ kÕt cÊu nhÞp cÇu dÇm BTCT ®ang khai th¸c trªn ®êng «t« theo mét sè tiªu chuÈn hiÖn hµnh” ®îc ®Æt ra nh»m môc tiªu sau: T×m hiÓu vµ nghiªn cøu mét sè tiªu chuÈn ®¸nh gi¸ kÕt cÊu nhÞp cÇu rÇm BTCT cò trªn ®êng «t« cña ViÖt Nam vµ mét sè níc trªn thÕ giíi.
§¸nh gi¸ mét c«ng tr×nh cÇu theo hai tiªu chuÈn, so s¸nh kÕt qu¶ ®¸nnh gi¸ vµ rót ra kÕt luËn vµ kiÕn nghÞ. Trªn c¬ së môc tiªu nghiªn cøu trªn nhiÖm vô nghiªn cøu chÝnh cña ®Ò tµi lµ: 1.