BAØI BOÄ GIAÙO DUÏC & ÑAØO TAÏO TRÖÔØNG ÑAÏI HOÏC GIAO THOÂNG VAÄN TAÛI _ CÔ SÔÛ II KHOA COÂNG TRÌNH Teân ñeà taøi : ẢNH HƯỞNG ĐỘ CỨNG DẦM NGANG HAI ĐẦU KẾT CẤU NHỊP ĐẾN ĐỘ VÕNG VÀ NỘI LỰC DẦM CHỦ Giaùo vieân höôùng daãn : ThS. VUÕ VAÊN TOAÛN KS. HOÀ VIEÁT LONG Nhoùm Sinh vieân TH : CHU BAÙ DUÕNG LÖU VAÊN PHONG HAØ LEÂ HAØ ÑOÃ QUOÁC PHÖÔNG Lôùp : CAÀU HAÀM – K48 TP. HCM, thaùng 05/2012 NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………… Ngày tháng năm 2012 GVHD: Ths. VŨ VĂN TOẢN BÁO CÁO NGHIÊN CỨU KHOA HỌC SINH VIÊN 2012 Trang 1 LỜI CẢM ƠN Trước hết chúng em xin chân thành cảm ơn ban lãnh đạo Trường Đại học Giao Thông Vận Tải cơ sở II đã tạo điều kiện cho chúng em thực hiện đề tài này, đặc biệt là thầy Vũ Văn Toản và thầy Hồ Việt Long - giáo viên gợi ý đề tài và trực tiếp hướng dẫn giúp chúng em nghiên cứu và hoàn thành đề tài đúng thời gian quy định. Được sự hướng dẫn của các thầy, chúng em đã nghiên cứu được vấn đề quan tâm, phát huy được những kiến thức đã học được từ trên ghế giảng đường và đọc được nhiều tài liệu bổ ích rất cần thiết cho quá trình học tập và nghiên cứu cũng như quá trình làm việc sau này. Một lần nữa chúng em xin chân thành cảm ơn sự góp ý sâu sắc cũng như sự giúp đỡ tận tình của các thầy chuyên môn đã giúp chúng em hoàn thành đề tài này.Hồ Chí Minh ngày 16/05/2012 BÁO CÁO NGHIÊN CỨU KHOA HỌC SINH VIÊN 2012 Trang 2 LỜI NÓI ĐẦU Ngày nay, cùng với các kết cấu dầm chủ thì dầm ngang cũng có một vai trò quan trọng, dầm ngang có tác dụng tăng cường độ cứng ngang cho cầu, phân phối tải trọng cho dầm chính.
Việc nghiên cứu về dầm ngang không còn là mới mẻ, vì vậy đề tài sau đây của chúng em nghiên cứu có thể trùng lặp với đề tài nghiên cứu nào đó nhưng cũng có thể là một hướng mới trong việc nghiên cứu để phát triển kết cấu theo một hướng mới phù hợp với việc phát triển kết cấu các công trình cầu hiện nay nói riêng và ngành công trình nói chung. Xét tới vai trò quan trọng của dầm ngang trong các công trình cầu như vậy nhóm chúng em xin đưa ra phương án giải quyết vấn đề trên theo hướng nghiên cứu về dầm ngang. Độ cứng của dầm có ảnh hưởng lớn tới khả năng chịu lực của dầm chúng em sẽ nghiên cứu về độ cứng của dầm ngang để tìm hướng giải quyết vấn đề khả năng chịu lực của dầm chủ, độ cứng có ảnh hưởng trực tiếp tới độ võng và nội lực của dầm chủ. Dầm ngang ở các đầu nhịp có tác dụng để đặt kích nâng hạ dầm chính khi cần thiết khi đó dầm ngang tại đầu kết cấu nhịp sẽ chịu tải trọng tác dụng lớn hơn dầm ngang ở giữa nhịp nên việc thiết kế tính toán khả năng chịu lực của dầm ngang tại hai đầu kết cấu nhịp là lớn hơn.
Sau đây chúng em xin đưa ra đề tài nghiên cứu: ẢNH HƯỞNG ĐỘ CỨNG DẦM NGANG HAI ĐẦU KẾT CẤU NHỊP ĐẾN ĐỘ VÕNG VÀ NỘI LỰC DẦM CHỦ SVTH:Chu Bá Dũng - Lưu Văn Phong - Đỗ Quốc Phương- Hà Lê Hà Đề tài: “Nghiên cứu ảnh hưởng của dầm ngang đầu kết cấu nhịp đến khả năng kháng uốn của dầm giản đơn” BÁO CÁO NGHIÊN CỨU KHOA HỌC SINH VIÊN 2012 Trang 3 MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU. 3 DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU & HÌNH VẼ. Mục đích nghiên cứu của đề tài. Phương pháp nghiên cứu.
Phạm vi nghiên cứu của đề tài. Ý nghĩa thực tiễn của đề tài. 13 CHƯƠNG II: NỘI DUNG ĐỀ TÀI. 14 Phương pháp luận:.1 Mô hình hóa kết cấu cầu cần nghiên cứu trên Midas/ Civil .2 Xuất số liệu kết quả phân tích bằn Midas/ Civil .3 Lập biểu đồ phân tích kết quả .4 Nhận xét sự thay đổi chuyển vị và moomen khi thay đổi dầm ngang hai đầu dầm.5 Nghiên cứu thay đổi dầm ngang trên dầm thép liên tục tại ví trí trụ và mố.
47 CHƯƠNG III: KẾT LUẬN CỦA ĐỀ TÀI. 48 SVTH:Chu Bá Dũng - Lưu Văn Phong - Đỗ Quốc Phương- Hà Lê Hà Đề tài: “Nghiên cứu ảnh hưởng của dầm ngang đầu kết cấu nhịp đến khả năng kháng uốn của dầm giản đơn” BÁO CÁO NGHIÊN CỨU KHOA HỌC SINH VIÊN 2012 Trang 4 DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU & HÌNH VẼ Hình 1. 1: Cầu vòm ống thép nhồi bê tông. 2: Cầu dầm liên tục BTCT.
3: Gác dầm lên trụ. 4: Cầu giản đơn 2 nhịp. 1: Mặt cắt ngang dầm tại đầu dầm , giữa nhịp, tại dầm ngang. 2: Bố trí cáp DƯL trong dầm chủ.
3 :Mô hình hệ dầm trong Midas civil 7. 1: Kết cấu cầu liên hợp cho cầu nhịp nhỏ và nhịp trung bình. 2: Dầm ngang đặt tại vị trí gối. 3: Thi công gác dầm bố trí neo.
4: Liên tục hóa cầu dầm thép giản đơn. 5: Trình tự thi công bản mặt cầu. 1: Thay đổi chiều cao giữ nguyên chiều rộng 0. 2: thay đổi chiều cao giữ nguyên chiều rộng 0.
3: thay đổi chiều cao giữ nguyên chiều rộng 0.35 m ( thay đổi dầm ngang hai đầu dầm .24 SVTH:Chu Bá Dũng - Lưu Văn Phong - Đỗ Quốc Phương- Hà Lê Hà Đề tài: “Nghiên cứu ảnh hưởng của dầm ngang đầu kết cấu nhịp đến khả năng kháng uốn của dầm giản đơn” BÁO CÁO NGHIÊN CỨU KHOA HỌC SINH VIÊN 2012 Trang 5 Bảng 2. 4: thay đổi chiều cao giữ nguyên chiều rộng 0. 5: thay đổi chiều cao giữ nguyên chiều rộng 0. 6: thay đổi chiều cao giữ nguyên chiều rộng 0.
7: thay đổi chiều cao giữ nguyên chiều rộng 0. 8: thay đổi chiều cao giữ nguyên chiều rộng 0. 9: thay đổi chiều cao giữ nguyên chiều rộng 0. 10: thay đổi chiều rộng giữ nguyên chiều cao 0.
11: thay đổi chiều rộng giữ nguyên chiều cao 0. 12: thay đổi chiều rộng giữ nguyên chiều cao 0. 13: thay đổi chiều rộng giữ nguyên chiều cao 0. 14: thay đổi chiều rộng giữ nguyên chiều cao 0.
15: thay đổi chiều rộng giữ nguyên chiều cao 0.36 SVTH:Chu Bá Dũng - Lưu Văn Phong - Đỗ Quốc Phương- Hà Lê Hà Đề tài: “Nghiên cứu ảnh hưởng của dầm ngang đầu kết cấu nhịp đến khả năng kháng uốn của dầm giản đơn” BÁO CÁO NGHIÊN CỨU KHOA HỌC SINH VIÊN 2012 Trang 6 Bảng 2. 16: thay đổi chiều rộng giữ nguyên chiều cao 0. 17: thay đổi chiều rộng giữ nguyên chiều cao 0. 18: thay đổi chiều rộng giữ nguyên chiều cao 0.39 SVTH:Chu Bá Dũng - Lưu Văn Phong - Đỗ Quốc Phương- Hà Lê Hà Đề tài: “Nghiên cứu ảnh hưởng của dầm ngang đầu kết cấu nhịp đến khả năng kháng uốn của dầm giản đơn” BÁO CÁO NGHIÊN CỨU KHOA HỌC SINH VIÊN 2012 Trang 7 1.
Tính cấp thiết của đề tài Để tương ứng với sự phát triển kinh tế và dân số gia tăng nhanh chóng ở Việt Nam hiện nay đồng nghĩa với việc gia tăng phương tiện giao thông nhanh chóng nên việc xây dựng và mở rộng các công trình giao thông là cấp thiết. Các phương tiện với tải trọng lớn gia tăng nhanh chóng dẫn tới việc sử dụng và thiết kế dầm tại các công trình cầu cần phải nghiên cứu lại. Phương tiện giao thông tải trọng lớn gia tăng nên dầm có xu hướng kích thước ngày càng lớn để đảm bảo chịu lực. Với đặc điểm hiện nay, khi mà nước ta đang tăng cường giao thông trong các thành phố lớn thì việc sử dụng các dầm kích thước lớn sẽ gây lãng phí, ảnh hưởng tới mỹ quan của thành phố.
Vì vậy việc nghiên cứu giảm kích thước, tăng cường chịu lực cho dầm là rất cần thiết trong ngành công trình hiện nay. SVTH:Chu Bá Dũng - Lưu Văn Phong - Đỗ Quốc Phương- Hà Lê Hà Đề tài: “Nghiên cứu ảnh hưởng của dầm ngang đầu kết cấu nhịp đến khả năng kháng uốn của dầm giản đơn” BÁO CÁO NGHIÊN CỨU KHOA HỌC SINH VIÊN 2012 Trang 8 SVTH:Chu Bá Dũng - Lưu Văn Phong - Đỗ Quốc Phương- Hà Lê Hà Đề tài: “Nghiên cứu ảnh hưởng của dầm ngang đầu kết cấu nhịp đến khả năng kháng uốn của dầm giản đơn” BÁO CÁO NGHIÊN CỨU KHOA HỌC SINH VIÊN 2012 Trang 9 1. Mục đích nghiên cứu của đề tài Phương án hướng đến nghiên cứu xác định kích thước hợp lý tương ứng với nội lực và biến dạng trong dầm chủ là nhỏ nhất. Với việc nghiên cứu để tối ưu hóa thì việc giảm kích thước là cần thiết nhưng đồng thời nội lực và biến dạng trong kết cấu cũng phải là nhỏ nhất.
Cùng với việc giảm kích thước thì ứng suất trong dầm cũng tăng lên dẫn tới nội lực trong dầm chủ cũng tăng lên, việc này gây bất lợi khá lớn trong dầm chủ nó cản trở việc giảm kích thước của dầm chủ. Vì vậy nhiệm vụ của dầm ngang để phân chia tải trọng giữa các dầm chủ theo phương ngang cầu là rất quan trọng, nó giúp giảm được ứng suất và nội lực trong dầm, độ võng và biến dạng của dầm chủ cũng được giảm tối đa nếu ta bố trí dầm ngang có độ cứng đảm bảo việc phân chia tải trọng giữa các dầm chủ. Với tải trọng không đổi thì việc tăng cường dầm ngang sẽ giảm được cụ thể bao nhiêu nội lực, biến dạng trong dầm chủ và việc giảm chiều cao dầm chủ sẽ ở giới hạn nào? Đây cũng chính là nội dung chính và cần thiết nhất trong đề tài để giải quyết các vấn đề đã nêu lên ở mục 1. SVTH:Chu Bá Dũng - Lưu Văn Phong - Đỗ Quốc Phương- Hà Lê Hà Đề tài: “Nghiên cứu ảnh hưởng của dầm ngang đầu kết cấu nhịp đến khả năng kháng uốn của dầm giản đơn” BÁO CÁO NGHIÊN CỨU KHOA HỌC SINH VIÊN 2012 Trang 10 Xét đến kích thước của dầm chủ trong đề tài nghiên cứu đem ra so sánh với kích thước của các dầm thực tế hiện nay, trong điều kiện tại khu vực phía nam hiện nay thì các công trình cầu sử dụng chủ yếu các dầm BTCT dự ứng lực do công ty BETON 620 đúc sãn.
Vì vậy trong đề tài sử dụng kích thước của một số dầm phổ biến do công ty BETON 620 sản xuất từ đó xét đến tính hợp lý và hiệu quả của việc thay đổi kích thước dầm ngang. Xét tới độ cứng dầm ngang đầu nhịp, trong đề tài nghiên cứu sự thay đổi của nội lực và chuyển vị trong dầm chủ khi có sự thay đổi về độ cứng dầm ngang.