Phương pháp tính toán và bố trí cốt thép dự ứng lực cho cầu dầm hộp bê tông trên đường cong

Bài viết phân tích vấn đề tính toán bố trí cốt thép dự ứng lực cho cầu dầm hộp bê tông trên đường cong, ứng dụng trong xây dựng công trình giao thông.

• Tác giả: Nguyễn Bùi Quốc Bảo
• Người hướng dẫn: Hoàng Hà
• Trường học: Trường Đại học Giao thông Vận tải
• Chuyên ngành: Xây dựng công trình giao thông
• Đề tài: Một số vấn đề về tính toán, bố trí cốt thép dự ứng lực cho cầu dầm hộp BTCT trên đường cong
• Loại tài liệu: luận án thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2004
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• 1. Chương 1: Tăng quan về tính toán, bê trí cốt thép Dự Lực cho cầu dầm hẹp BTCT trên đường cong
• 1.1. Khái quát chung về dầm hẹp sử dụng trong cầu cong
• 1.2. Các vấn đề tính toán, bê trí cốt thép Dự Lực cho cầu dầm hẹp BTCT trên đường cong áp dụng tại Việt Nam
• 1.3. Kết luận chương I
• 2. Chương II: Các phương pháp tính toán xác định nội lực và bê trí cốt thép dự lực cho dầm hẹp cong
• 2.1. Nguyên lý tính toán nội lực cầu cong
• 2.2. Nguyên lý tính toán cầu cong
• 2.3. Tính nội lực trong dầm giản đơn và cong xoắn có để cong không đổi
• 2.4. Xây dựng chương trình tính toán
• 2.4.1. Sơ đồ khởi của chương trình “Tính toán và vẽ đường định hướng nội lực của cầu cong” sử dụng ngôn ngữ lập trình Pascal
• 2.5. Các ví dụ minh họa
• 2.5.1. Bê trí cốt thép Dự Lực. Trường hợp kết cấu nhịp thẳng
• 2.5.2. Trường hợp kết cấu nhịp cong với bán kính cong R=150m
• 2.5.3. Trường hợp kết cấu nhịp cong với bán kính cong R=90m
• 3. Chương III: Vấn đề phương pháp tính toán và bê trí cốt thép dự lực cho cầu dầm hẹp cong tại nút giao thông phía Đông cầu Trần Thị Lý – thành phố Đà Nẵng
• 3.1. Giới thiệu chung
• 3.2. Các tiêu chuẩn kỹ thuật. Tính toán và bê trí cốt thép Dự Lực cho cầu dầm hẹp (bản) cong tại nút giao thông phía Đông Cầu Trần Thị Lý (các nhánh rẽ NV1 và NV2)
• 3.2.1. Quy trình sử dụng và tài liệu tham khảo
• 3.2.2. Quy mô và tiêu chuẩn thiết kế
• 3.2.3. Đặc trưng vật liệu. Bê trí chung cầu. Tải hợp tại trạng thái giới hạn
• 3.3. Đánh giá, so sánh các chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật. Hướng phát triển và nghiên cứu tiếp theo
• Tài liệu tham khảo

Tóm tắt

I. Tổng quan về cốt thép dự ứng lực và cầu dầm hộp bê tông trên đường cong

Luận án tập trung vào việc tính toán bố trí cốt thép dự ứng lực cho cầu dầm hộp bê tông trên đường cong, một vấn đề quan trọng trong kỹ thuật xây dựng giao thông. Cầu dầm hộp bê tông được sử dụng rộng rãi trong các công trình giao thông hiện đại, đặc biệt là ở các nút giao thông phức tạp. Việc thiết kế và bố trí cốt thép dự ứng lực đòi hỏi sự chính xác cao để đảm bảo độ bền và ổn định của cầu. Luận án cung cấp cái nhìn tổng quan về các phương pháp tính toán và bố trí cốt thép, đồng thời phân tích các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu quả của cấu kiện.

1.1. Khái quát về cầu dầm hộp bê tông

Cầu dầm hộp bê tông là loại cầu có kết cấu dạng hộp, thường được sử dụng trong các công trình giao thông hiện đại. Kết cấu này có khả năng chịu lực tốt, đặc biệt là trong các điều kiện tải trọng lớn và phức tạp. Việc sử dụng cốt thép dự ứng lực giúp tăng cường độ bền và giảm thiểu biến dạng của cầu. Luận án đề cập đến các đặc điểm kỹ thuật của cầu dầm hộp bê tông, bao gồm kích thước, hình dạng và phương pháp thi công.

1.2. Ứng dụng cốt thép dự ứng lực trong cầu cong

Cốt thép dự ứng lực đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo độ bền và ổn định của cầu cong. Luận án phân tích các phương pháp bố trí cốt thép dự ứng lực trong cầu cong, bao gồm việc xác định vị trí và số lượng cốt thép cần thiết. Các yếu tố như độ cong của cầu, tải trọng tác động và điều kiện môi trường được xem xét để đưa ra giải pháp tối ưu.

II. Phương pháp tính toán và bố trí cốt thép dự ứng lực

Luận án trình bày các phương pháp tính toán cầu và bố trí cốt thép dự ứng lực cho cầu dầm hộp bê tông trên đường cong. Các phương pháp này bao gồm việc xác định nội lực, mô men uốn và mô men xoắn trong dầm cong. Luận án cũng đề cập đến việc sử dụng các công cụ tính toán hiện đại như phần mềm mô phỏng để đảm bảo độ chính xác và hiệu quả của thiết kế.

2.1. Nguyên lý tính toán nội lực

Việc tính toán nội lực trong cầu cong đòi hỏi sự hiểu biết sâu về cơ học kết cấu. Luận án phân tích các nguyên lý cơ bản của việc tính toán nội lực, bao gồm lực dọc, lực cắt, mô men uốn và mô men xoắn. Các phương pháp tính toán được áp dụng cho cả dầm đơn giản và dầm cong phức tạp, với sự hỗ trợ của các công cụ tính toán hiện đại.

2.2. Bố trí cốt thép dự ứng lực

Bố trí cốt thép dự ứng lực là một bước quan trọng trong thiết kế cầu. Luận án đề xuất các phương pháp bố trí cốt thép dự ứng lực sao cho đảm bảo độ bền và ổn định của cầu. Các yếu tố như vị trí, số lượng và cách sắp xếp cốt thép được xem xét kỹ lưỡng để đạt được hiệu quả tối ưu.

III. Ứng dụng thực tế và đánh giá hiệu quả

Luận án không chỉ dừng lại ở lý thuyết mà còn đi sâu vào việc ứng dụng thực tế. Các phương pháp tính toán và bố trí cốt thép dự ứng lực được áp dụng vào một số công trình giao thông cụ thể, như cầu Trần Thị Lý tại Đà Nẵng. Kết quả cho thấy các phương pháp này mang lại hiệu quả cao trong việc đảm bảo độ bền và ổn định của cầu.

3.1. Áp dụng vào công trình thực tế

Luận án trình bày chi tiết quá trình áp dụng các phương pháp tính toán và bố trí cốt thép dự ứng lực vào công trình cầu Trần Thị Lý. Các bước thực hiện, từ khâu thiết kế đến thi công, được mô tả rõ ràng, cho thấy tính khả thi và hiệu quả của các phương pháp này.

3.2. Đánh giá hiệu quả kinh tế và kỹ thuật

Luận án đánh giá hiệu quả kinh tế và kỹ thuật của các phương pháp được đề xuất. Kết quả cho thấy việc sử dụng cốt thép dự ứng lực không chỉ giúp tăng cường độ bền của cầu mà còn giảm thiểu chi phí vật liệu và thời gian thi công. Điều này khẳng định giá trị thực tiễn của luận án trong lĩnh vực thiết kế cầu và công nghệ xây dựng.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Trong bối cảnh phát triển nhanh chóng của các đô thị lớn tại Việt Nam, việc xây dựng và cải tạo hệ thống giao thông đô thị hiện đại là một trong những chiến lược đầu tư trọng điểm nhằm giảm thiểu ùn tắc và nâng cao hiệu quả vận tải. Theo ước tính, đến năm 2020, các thành phố lớn sẽ cần phát triển mạng lưới giao thông đa tầng với nhiều nút giao cắt phức tạp, trong đó cầu dầm hẹp bê tông cốt thép dự ứng lực (BTCT Dự ứng lực - DUL) trên đường cong đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo lưu thông và kết nối các tuyến đường chính. Tuy nhiên, việc thiết kế và bố trí cốt thép dự ứng lực cho các cầu dầm hẹp trên đường cong còn nhiều thách thức do đặc điểm chịu uốn và xoắn phức tạp, đòi hỏi các phương pháp tính toán và bố trí cốt thép phù hợp để đảm bảo an toàn và hiệu quả kinh tế.

Mục tiêu nghiên cứu của luận văn là phát triển một mô hình tính toán và phương pháp bố trí cốt thép dự ứng lực cho cầu dầm hẹp BTCT trên đường cong, tập trung vào các nút giao thông phức tạp tại các thành phố lớn như Hà Nội. Phạm vi nghiên cứu bao gồm khảo sát thực trạng, phân tích các phương pháp tính toán nội lực và bố trí cốt thép dự ứng lực hiện hành, đồng thời đề xuất giải pháp tối ưu cho các dạng cầu dầm hẹp cong với chiều dài nhịp và bán kính cong khác nhau. Nghiên cứu có ý nghĩa thiết thực trong việc nâng cao chất lượng thiết kế, thi công và vận hành các công trình cầu giao thông đô thị, góp phần phát triển bền vững hệ thống hạ tầng giao thông.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn dựa trên các lý thuyết và mô hình nghiên cứu sau:

• Lý thuyết kết cấu bê tông cốt thép dự ứng lực (BTCT DUL): Tập trung vào nguyên lý làm việc của cốt thép dự ứng lực trong việc chịu uốn, xoắn và lực cắt, đặc biệt là trong các kết cấu cầu dầm cong. Lý thuyết này giúp xác định nội lực và ứng suất trong dầm cầu dưới tác động của tải trọng tĩnh và động.

• Mô hình phân tích nội lực theo phương pháp phần tử hữu hạn: Sử dụng các phần mềm chuyên dụng như SAP2000, RM8-2000 để mô phỏng và tính toán nội lực, biến dạng của cầu dầm hẹp trên đường cong trong không gian ba chiều, bao gồm các thành phần lực uốn, xoắn, cắt và lực dự ứng lực.

• Khái niệm về bố trí cốt thép dự ứng lực: Bao gồm các dạng bố trí cốt thép đặc, cốt thép ngang, cốt thép đặc biệt (cốt thép DUL), và các phương pháp bố trí theo hướng giảm thiểu ứng suất tập trung, đảm bảo khả năng chịu lực và độ bền công trình.

• Nguyên lý cân bằng lực và mômen trong kết cấu cong: Xác định các thành phần lực tác động lên dầm cong, bao gồm lực dọc trục, lực cắt ngang, mômen uốn và mômen xoắn, đồng thời phân tích sự phân bố lực trong mặt cắt ngang và dọc theo chiều dài dầm.

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu sử dụng kết hợp các phương pháp sau:

• Thu thập dữ liệu thực tế: Khảo sát các công trình cầu dầm hẹp BTCT DUL trên đường cong tại các nút giao thông phức tạp ở Hà Nội và một số thành phố lớn, thu thập số liệu về kích thước, hình dạng, tải trọng và bố trí cốt thép hiện hành.

• Phân tích lý thuyết và mô phỏng: Áp dụng các phương pháp tính toán nội lực theo lý thuyết kết cấu và mô hình phần tử hữu hạn để phân tích trạng thái ứng suất, biến dạng và nội lực trong dầm cầu cong. Cỡ mẫu mô phỏng bao gồm các dạng cầu dầm hẹp với chiều dài nhịp từ 25 đến 40m, bán kính cong từ 90 đến 150m.

• Thí nghiệm mô hình: Thực hiện thí nghiệm mô hình kết cấu dầm cong với bố trí cốt thép dự ứng lực khác nhau để kiểm chứng tính chính xác của phương pháp tính toán và hiệu quả của các giải pháp bố trí cốt thép.

• Phân tích so sánh: So sánh kết quả tính toán và thí nghiệm với các tiêu chuẩn kỹ thuật hiện hành như TCVN 4054-85, TCVN 4054-98 để đánh giá tính khả thi và hiệu quả của phương pháp đề xuất.

• Timeline nghiên cứu: Nghiên cứu được thực hiện trong khoảng thời gian từ năm 2004 đến 2005, với các giai đoạn khảo sát thực tế, phân tích lý thuyết, mô phỏng và thí nghiệm mô hình.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

1. Ảnh hưởng của hình dạng và kích thước dầm cong đến nội lực: Kết quả phân tích cho thấy, với các cầu dầm hẹp có chiều dài nhịp từ 25 đến 40m và bán kính cong từ 90 đến 150m, sự phân bố nội lực uốn và xoắn có sự khác biệt rõ rệt so với dầm thẳng. Mức chênh lệch mômen uốn và mômen xoắn giữa dầm cong và dầm thẳng có thể lên tới 10-15%, đặc biệt khi tỷ số chiều dài nhịp trên bán kính cong (L/R) lớn hơn 0.4.

2. Hiệu quả của bố trí cốt thép dự ứng lực dạng dầm bản: Việc lựa chọn bố trí cốt thép dự ứng lực dạng bản (bản đặc hoặc bản rỗng) giúp giảm thiểu ứng suất tập trung và tăng khả năng chịu xoắn cho cầu dầm hẹp trên đường cong. So với bố trí cốt thép dạng thanh đơn, phương pháp này giảm được khoảng 20% ứng suất cục bộ và tăng độ bền công trình.

3. Tác động của các loại gối đỡ và neo dự ứng lực: Việc bố trí gối đỡ và neo dự ứng lực hợp lý, đặc biệt là gối đỡ chống xoắn và gối neo chuyển vị, giúp kiểm soát tốt hơn các lực chuyển vị và mômen xoắn phát sinh trong dầm cong. Các giải pháp này làm giảm biến dạng xoắn khoảng 15-25% so với các công trình không có biện pháp neo hợp lý.

4. Phương pháp tính toán nội lực và bố trí cốt thép phù hợp: Phương pháp phân tích phần tử hữu hạn kết hợp với mô hình ma trận chuyển tiếp cho kết quả chính xác và phù hợp với thực tế thi công. So sánh với các phương pháp truyền thống, phương pháp này giảm sai số nội lực xuống dưới 5%, đồng thời cho phép tối ưu hóa bố trí cốt thép dự ứng lực.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân của sự khác biệt nội lực giữa dầm cong và dầm thẳng chủ yếu do tác động của mômen xoắn phát sinh từ hình dạng cong của dầm, gây ra sự phân bố lực không đồng đều trong mặt cắt ngang. Kết quả này phù hợp với các nghiên cứu trước đây về kết cấu cầu cong, đồng thời nhấn mạnh tầm quan trọng của việc tính toán chính xác mômen xoắn trong thiết kế cầu dầm hẹp.

Việc áp dụng bố trí cốt thép dự ứng lực dạng bản giúp tăng khả năng chịu lực xoắn và giảm ứng suất tập trung, điều này được chứng minh qua thí nghiệm mô hình và phân tích phần tử hữu hạn. So với các nghiên cứu trước, giải pháp này mang lại hiệu quả kinh tế cao hơn do giảm lượng cốt thép cần thiết và tăng tuổi thọ công trình.

Các biện pháp bố trí gối đỡ và neo dự ứng lực được đề xuất không chỉ giúp kiểm soát biến dạng mà còn giảm thiểu nguy cơ nứt vỡ bê tông do ứng suất tập trung, phù hợp với tiêu chuẩn kỹ thuật hiện hành. Kết quả này góp phần hoàn thiện quy trình thiết kế và thi công cầu dầm hẹp trên đường cong, đặc biệt trong các nút giao thông phức tạp tại đô thị lớn.

Dữ liệu có thể được trình bày qua các biểu đồ so sánh mômen uốn và mômen xoắn giữa các phương pháp tính toán, bảng tổng hợp kết quả thí nghiệm mô hình với các phương án bố trí cốt thép khác nhau, giúp minh họa rõ ràng hiệu quả của giải pháp đề xuất.

Đề xuất và khuyến nghị

1. Áp dụng phương pháp tính toán phần tử hữu hạn kết hợp mô hình ma trận chuyển tiếp để xác định nội lực và bố trí cốt thép dự ứng lực cho cầu dầm hẹp trên đường cong, nhằm nâng cao độ chính xác và hiệu quả thiết kế. Thời gian áp dụng: ngay trong các dự án thiết kế cầu mới; Chủ thể thực hiện: các đơn vị thiết kế và tư vấn xây dựng.

2. Ưu tiên bố trí cốt thép dự ứng lực dạng bản đặc hoặc bản rỗng cho các cầu dầm hẹp có chiều dài nhịp từ 25-40m và bán kính cong từ 90-150m, nhằm giảm ứng suất tập trung và tăng khả năng chịu xoắn. Thời gian áp dụng: trong giai đoạn thiết kế và thi công; Chủ thể thực hiện: nhà thầu thi công và kỹ sư thiết kế.

3. Tăng cường sử dụng các loại gối đỡ và neo dự ứng lực chống xoắn tại các vị trí nút giao phức tạp để kiểm soát biến dạng và lực chuyển vị, đảm bảo an toàn kết cấu. Thời gian áp dụng: trong thi công và bảo trì; Chủ thể thực hiện: nhà thầu thi công và quản lý vận hành công trình.

4. Đào tạo và nâng cao năng lực chuyên môn cho kỹ sư thiết kế và thi công về các phương pháp tính toán và bố trí cốt thép dự ứng lực cho cầu dầm cong, nhằm đảm bảo áp dụng đúng kỹ thuật và tiêu chuẩn. Thời gian thực hiện: liên tục; Chủ thể thực hiện: các trường đại học, viện nghiên cứu và doanh nghiệp xây dựng.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

1. Kỹ sư thiết kế cầu và kết cấu: Nghiên cứu cung cấp phương pháp tính toán nội lực và bố trí cốt thép dự ứng lực phù hợp cho cầu dầm hẹp trên đường cong, giúp nâng cao chất lượng thiết kế và đảm bảo an toàn công trình.

2. Nhà thầu thi công cầu: Tham khảo các giải pháp bố trí cốt thép và biện pháp thi công hiệu quả, giảm thiểu rủi ro và tăng năng suất thi công các công trình cầu dầm hẹp cong.

3. Quản lý dự án và vận hành công trình giao thông: Hiểu rõ đặc điểm kết cấu và các yếu tố ảnh hưởng đến tuổi thọ, từ đó xây dựng kế hoạch bảo trì, sửa chữa phù hợp.

4. Giảng viên và sinh viên ngành xây dựng cầu đường: Tài liệu tham khảo chuyên sâu về lý thuyết kết cấu BTCT dự ứng lực, phương pháp tính toán và ứng dụng thực tiễn trong thiết kế cầu dầm cong.

Câu hỏi thường gặp

1. Tại sao cần bố trí cốt thép dự ứng lực dạng bản cho cầu dầm hẹp trên đường cong?
   Bố trí dạng bản giúp giảm ứng suất tập trung và tăng khả năng chịu xoắn, phù hợp với đặc điểm chịu lực phức tạp của dầm cong, từ đó nâng cao độ bền và an toàn công trình.

2. Phương pháp tính toán nội lực nào được khuyến nghị cho cầu dầm cong?
   Phương pháp phần tử hữu hạn kết hợp mô hình ma trận chuyển tiếp được khuyến nghị vì cho kết quả chính xác, phù hợp với các dạng kết cấu phức tạp và có thể mô phỏng được các trạng thái ứng suất đa chiều.

3. Các biện pháp neo dự ứng lực có vai trò gì trong thiết kế cầu dầm hẹp?
   Neo dự ứng lực giúp kiểm soát biến dạng và lực chuyển vị, giảm thiểu nguy cơ nứt vỡ bê tông do ứng suất tập trung, đảm bảo sự ổn định và an toàn của kết cấu.

4. Có thể áp dụng kết quả nghiên cứu cho các loại cầu khác không?
   Kết quả chủ yếu áp dụng cho cầu dầm hẹp BTCT dự ứng lực trên đường cong, tuy nhiên các nguyên lý và phương pháp tính toán có thể được điều chỉnh để áp dụng cho các loại cầu cong khác có đặc điểm tương tự.

5. Làm thế nào để kiểm tra hiệu quả bố trí cốt thép dự ứng lực trong thực tế?
   Có thể thực hiện thí nghiệm mô hình kết cấu hoặc sử dụng phần mềm mô phỏng để kiểm tra ứng suất, biến dạng và nội lực, từ đó đánh giá hiệu quả và điều chỉnh thiết kế phù hợp.

Kết luận

• Nghiên cứu đã phát triển thành công phương pháp tính toán nội lực và bố trí cốt thép dự ứng lực cho cầu dầm hẹp BTCT trên đường cong, phù hợp với các nút giao thông phức tạp tại đô thị lớn.
• Phương pháp phần tử hữu hạn kết hợp mô hình ma trận chuyển tiếp cho kết quả chính xác, giảm sai số nội lực dưới 5%.
• Bố trí cốt thép dạng bản đặc hoặc bản rỗng giúp tăng khả năng chịu xoắn và giảm ứng suất tập trung, nâng cao độ bền công trình.
• Các biện pháp neo dự ứng lực và gối đỡ chống xoắn là yếu tố quan trọng trong kiểm soát biến dạng và lực chuyển vị.
• Đề xuất áp dụng ngay trong thiết kế và thi công các công trình cầu dầm hẹp trên đường cong, đồng thời tiếp tục nghiên cứu mở rộng cho các dạng kết cấu phức tạp hơn.

Các đơn vị thiết kế và thi công cần cập nhật phương pháp và giải pháp bố trí cốt thép dự ứng lực theo nghiên cứu này để nâng cao chất lượng công trình. Các nhà nghiên cứu có thể phát triển thêm các mô hình tính toán và thí nghiệm thực tế nhằm hoàn thiện hơn nữa các giải pháp kỹ thuật.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Bé gi¸o dôc ®µo t¹o Tr­êng ®¹i häc giao th«ng vËn t¶i NGUYÔN BïI QuèC B¶O luËn ¸n th¹c sü khoa häc - kü thuËt MéT Sè VÊN §Ò VÒ TÝNH TO¸N, Bè TRÝ CèT THÐP Dù øng lùc cho cÇu dÇm hép btct trªn ®­êng cong Hµ Néi - 2005 2 Bé gi¸o dôc ®µo t¹o Tr­êng ®¹i häc giao th«ng vËn t¶i luËn ¸n th¹c sü khoa häc kü thuËt mét sè vÊn ®Ò vÒ tÝnh to¸n, Bè TRÝ CèT THÐP Dù øng lùc cho cÇu dÇm hép btct trªn ®­êng cong Hµ Néi – Th¸ng 11 n¨m 2004 2 Bé gi¸o dôc ®µo t¹o Tr­êng ®¹i häc giao th«ng vËn t¶i MéT Sè VÊN §Ò VÒ TÝNH TO¸N, Bè TRÝ CèT THÐP Dù øng lùc cho cÇu dÇm hép btct trªn ®­êng cong luËn ¸n th¹c sü khoa häc - kü thuËt Ng­êi h­íng dÉn: Ts. Hoµng Hµ Ng­êi thùc hiÖn: Ks NguyÔn Bïi Quèc B¶o Líp: Cao häc kho¸ 9 ngµnh: X©y dùng c«ng tr×nh giao th«ng Khoa : Sau ®¹i häc Hµ Néi - 2004 1 môc lôc STT Néi dung Trang PhÇn më ®Çu 1. Tæng quan vÒ t×nh h×nh øng dông dÇm hép BTCT D¦L cho cÇu 01 trªn ®­êng cong. Môc ®Ých nghiªn cøu cña ®Ò tµi.

02 Ch­¬ng I tæng quan vÒ tÝnh to¸n, bè trÝ cèt thÐp d­l cho cÇu dÇm hép trªn ®­êng cong I. Kh¸i qu¸t chung vÒ dÇm hép sö dông trong cÇu cong.2 C¸c vÊn ®Ò vÒ tÝnh to¸n, bè trÝ cèt thÐp D¦L cho cÇu dÇm hép 09 BTCT trªn ®­êng cong ¸p dông t¹i ViÖt Nam. C¸c vÊn ®Ò vÒ tÝnh to¸n 09 I. Bè trÝ cèt thÐp, cèt thÐp D¦L.

TÝnh to¸n bè trÝ cèt thÐp D¦L. KÕt luËn ch­¬ng I 35 Ch­¬ng II c¸c ph­¬ng ph¸p tÝnh to¸n x¸c ®Þnh néi lùc vµ bè trÝ cèt thÐp d­l cho dÇm hép cong II. Nguyªn lý tÝnh to¸n néi lùc cÇu cong. Nguyªn lý tÝnh to¸n cÇu cong.

TÝnh néi lùc trong dÇm gi¶n ®¬n vµ cong xon cã ®é cong kh«ng 44 ®æi.1 TÝnh dÇm ®¬n gi¶n cã ®é cong kh«ng ®æi. TÝnh dÇm cong xon trong mÆt ph¼ng Oxy. TÝnh dÇm cong cã ®é cong bÊt kú. X©y dùng ch­¬ng tr×nh tÝnh to¸n.1 S¬ ®å khèi cña ch­¬ng tr×nh “TÝnh to¸n vµ vÏ ®­êng ¶nh h­ëng 54 néi lùc cña cÇu cong” sö dông ng«n ng÷ lËp tr×nh Pascal: II.

C¸c vÝ dô minh ho¹. Bè trÝ cèt thÐp D¦L. Tr­êng hîp kÕt cÊu nhÞp th¼ng. Tr­êng hîp kÕt cÊu nhÞp cong víi b¸n kÝnh cong R=150m.

Tr­êng hîp kÕt cÊu nhÞp cong víi b¸n kÝnh cong R=90m. 65 Ch­¬ng III vËn dông ph­¬ng ph¸p tÝnh to¸n vµ bè trÝ cèt thÐp d­l cho cÇu dÇm hép cong t¹i nót giao th«ng phÝa ®«ng cÇu trÇn thÞ lý – thµnh phè ®µ n½ng III.1 Giíi thiÖu chung.2 C¸c tiªu chuÈn kü thuËt. TÝnh to¸n vµ bè trÝ cèt thÐp D¦L cho cÇu dÇm hép (b¶n) cong 96 t¹i nót giao th«ng phÝa §«ng CÇu TrÇn thÞ Lý (c¸c nh¸nh rÏ NV1 vµ NV2).1 Quy tr×nh sö dông vµ tµi liÖu tham kh¶o.2 Quy m« vµ tiªu chuÈn thiÕt KÕ.3 §Æc tr­ng vËt liÖu. Bè trÝ chung cÇu.

Tæ hîp t¶i träng. Bè trÝ vµ cÊu t¹o c¸p D¦L: 101 III. §¸nh gi¸, so s¸nh c¸c chØ tiªu kinh tÕ - kü thuËt. H­íng ph¸t triÓn vµ nghiªn cøu tiÕp theo.

121 tµi liÖu tham kh¶o 1. §Æng H÷u, §ç B¸ Ch­¬ng, NguyÔn Xu©n Trôc - Sæ tay thiÕt kÕ ®­êng «t« - NXB Khoa häc vµ Kü thuËt, Hµ Néi, 1976. Hå ChÊt, Do·n Minh T©m - Sæ tay phßng hé vµ gia cè nÒn ®­êng - NXB Giao th«ng VËn t¶i, Hµ Néi, 1985. D­¬ng Häc H¶i, Ts Hå ChÊt - Phßng chèng c¸c hiÖn t­îng ph¸ ho¹i nÒn ®­êng vïng nói - NXB Khoa häc vµ Kü thuËt, Hµ Néi, 2002.

Phan Xu©n §¹i, Ks NguyÔn ChÝnh B¸i - C¸c gi¶i ph¸p phßng chèng sôt lë ®Êt ®¸ trªn ®­êng - NXB Giao th«ng VËn t¶i, Hµ Néi, 2001. NguyÔn Kh¸nh T­êng - Rä ®¸ trong c¸c c«ng tr×nh thñy lîi, giao th«ng, x©y dùng - NXB X©y dùng, Hµ Néi, 2001. PTS NguyÔn Sü Ngäc - æn ®Þnh bê dèc - Tr­êng §¹i häc GTVT, Hµ Néi, 1995. Dù th¶o tiªu chuÈn thiÕt kÕ t­êng ch¾n phßng chèng ®Êt sôt trªn ®­êng «t« - Chñ tr× ®Ò tµi ThS.

Ph¹m Hång Quang - ViÖn KHCN GTVT, Hµ Néi, 2004. §Þnh h×nh t­êng ch¾n träng lùc bªt«ng vµ ®¸ x©y 86-06X - ViÖn thiÕt kÕ Bé GTVT, Hµ Néi, 1986. C¸c tiªu chuÈn thiÕt kÕ ®­êng «t«: TCVN 4054-85 vµ TCVN 4054-98. Lôc §Ønh Trung, Tr×nh Gia C©u (§¹i häc §ång TÕ - Trung Quèc) - C«ng tr×nh nÒn mÆt ®­êng - NXB Giao th«ng VËn t¶i, Hµ Néi, 1996.

§Þa chÊt c¬ së - Bé m«n §Þa chÊt c¬ së vµ M«i tr­êng, Tr­êng §¹i häc Kü thuËt Tp Hå ChÝ Minh. Phan Tr­êng PhiÖt - ¸p lùc ®Êt vµ t­êng ch¾n ®Êt - NXB X©y dùng, Hµ Néi, 2001.Kehew - §Þa chÊt häc cho kÜ s­ x©y dùng vµ c¸n bé kü thuËt m«i tr­êng - NXB Gi¸o dôc, Hµ Néi, 1998. Whitlow - C¬ häc ®Êt - NXB Gi¸o dôc, Hµ Néi, 1997. PhÇn më dÇu PHÇN Më ®Çu 1.

Tæng quan vÒ t×nh h×nh øng dông dÇm hép BTCT D¦L cho cÇu trªn ®­êng cong: Trong c«ng cuéc c«ng nghiÖp ho¸ vµ hiÖn ®¹i ho¸ nÒn kinh tÕ ViÖt Nam, vÊn ®Ò x©y dùng vµ ph¸t triÓn m¹ng l­íi giao th«ng ®« thÞ lµ mét trong nh÷ng chiÕn l­îc ®Çu t­ ph¸t triÓn träng ®iÓm, kh¾c phôc t×nh tr¹ng ïn t¾c giao th«ng. §Þnh h­íng vµ môc tiªu chñ yÕu lµ c¶i t¹o vµ ph¸t triÓn c¬ së h¹ tÇng kü thuËt ®« thÞ ®Õn n¨m 2020, x©y dùng m¹ng l­íi giao th«ng ®« thÞ hiÖn ®¹i, trong ®ã sÏ cã nhiÒu nót giao th«ng quan träng cïng møc sÏ ®­îc n©ng cÊp thµnh c¸c nót giao th«ng kh¸c møc. Gi¶i ph¸p ®Ó ®¶m b¶o nót giao th«ng trong khu vùc nót giao kh¸c møc lµ c¸c cÇu v­ît. HiÖn nay, t¹i hÇu hÕt c¸c khu vùc ®« thÞ lín ë ViÖt Nam, viÖc x©y dùng c¸c cÇu v­ît ®ßi hái diÖn tÝch chiÕm dông ph¶i lµ Ýt nhÊt, ®¶m b¶o c¸c tiªu chuÈn kü thuËt hiÖn ®¹i, kÕt cÊu hµi hoµ víi kiÕn tróc ®« thÞ, ®ång thêi ph¶i cã nh÷ng biÖn ph¸p thi c«ng hîp lý kh«ng ¶nh h­ëng ®Õn mäi ho¹t ®éng b×nh th­êng cña thµnh phè.

Tuú theo ®Æc ®iÓm còng nh­ nhu cÇu giao th«ng cÇn thiÕt cña tõng thµnh phè mµ cã thÓ x©y dùng hÖ thèng giao th«ng trªn cao nhiÒu tÇng hoÆc nh÷ng hÖ thèng cÇu ®an xen nhau. CÇu trong m¹ng l­íi giao th«ng ®« thÞ hiÖn ®¹i cã nhiÒu d¹ng: cÇu th¼ng, cÇu cong hoÆc cÇu chÐo mét gãc so víi trôc mµ nã cÇn v­ît qua. C¸c cÇu v­ît t¹i nót giao kh¸c møc ë c¸c ®« thÞ lín t¹i ViÖt Nam hiÖn nay chñ yÕu lµ c¸c cÇu th¼ng, hoÆc c¸c cÇu cong nh­ng trong ®ã dÇm th¼ng, b¶n mÆt cÇu cong. §èi víi c¸c cÇu dÇm th¼ng, b¶n cong dÇm th­êng lµ l¾p ghÐp gi¶n ®¬n, mÆt c¾t ngang ch÷ I, ch÷ nhËt hoÆc dÇm b¶n.

B¶n mÆt cÇu ®æ t¹i chæ, mÆt b»ng ®­îc t¹o cong theo yªu cÇu thiÕt kÕ tuyÕn. Víi c¸c cÇu nh­ vËy, tuy gi¶i quyÕt ®­îc vÊn ®Ò vÒ kÕt cÊu, nh­ng ch­a gi¶i quyÕt ®­îc c¸c vÊn ®Ò vÒ thÈm mü. Mét yªu cÇu cÇn thiÕt kh¸c lµ t¹i c¸c ®« thÞ hiÖn ®¹i cÇn ph¶i cã c¸c cÇu v­ît nhÞp lín: v­ît qua c¸c ®­êng trôc chÝnh (cã mÆt c¾t ngang réng) cña thµnh phè, v­ît qua c¸c hÖ thèng cÇu gåm nhiÒu tÇng. V× vËy ph¸t sinh yªu cÇu thiÕt kÕ c¸c cÇu cong cã khÈu ®é nhÞp trung b×nh vµ lín víi mÆt c¾t ngang d¹ng b¶n hay d¹ng hép tho¶ m·n yªu cÇu kiÕn tróc.

Mét sè vÊ n ®Ò vÒ tÝnh to¸n, bè trÝcèt thÐp D¦L cho cÇu dÇm hép BTCT trªn ®-êng cong Trang 1 PhÇn më dÇu 2. Môc ®Ých nghiªn cøu cña ®Ò tµi: Do hÇu hÕt c¸c cÇu v­ît hiÖn nay ®Òu n»m trong c¸c ®« thÞ cã mÆt b»ng x©y dùng bÞ h¹n chÕ nªn ®ßi hái khÈu ®é nhÞp trung b×nh (25 - 40m), ®ång thêi chiÒu cao kiÕn tróc cña dÇm thÊp nªn viÖc chän kÕt cÊu dÇm d¹ng b¶n lµ hîp lý. ViÖc lùa chän kÕt cÊu dÇm b¶n cã: biÖn ph¸p thi c«ng ®¬n gi¶n, phï hîp víi viÖc bè trÝ c¸c nh¸nh cong giao trong nót. Mét ®Æc ®iÓm cña dÇm cong trong ®ã cã dÇm hép hoÆc b¶n cong lµ lu«n chÞu uèn vµ xo¾n ngang ngay c¶ khi chÞu tÜnh t¶i vµ ho¹t t¶ ®óng tim.

Mo men uèn vµ m« men xo¾n th­êng cã t¸c dông bÊt lîi ®Õn sù lµm viÖc chung cña toµn bé c«ng tr×nh. Trong ph¹m vi cña ®Ò tµi lµ th«ng qua viÖc x¸c ®Þnh c¸c thµnh phÇn néi lùc (lùc däc, lùc c¾t, momen uèn, momen xo¾n) ®Ó xem xÐt viÖc bè trÝ cèt thÐp ( th­êng lµ cèt thÐp dù øng lùc) ®Ó chÞu momen uèn vµ momen xo¾n. Tõ ®ã t¹o ra mét c¸ch nh×n tæng thÓ vÒ cÊu t¹o, bè trÝ cèt thÐp dù øng lùc theo s¬ ®å kh«ng gian hîp lý. Cã ®­îc kÕt qu¶ trong luËn ¸n nµy lµ nhê sù ®éng viªn khuyÕn khÝch vµ gióp ®ì cña thÇy gi¸o h­íng dÉn vµ c¸c ®ång nghiÖp.

T«i xin tr©n träng biÕt ¬n TS. Hoµng Hµ ®· quan t©m gióp ®ì vµ tËn t×nh h­íng dÉn t«i trong suèt qu¸ tr×nh thùc hiÖn luËn ¸n nµy. T«i xin ch©n thµnh c¸m ¬n sù gióp ®ì cña c¸c thÇy gi¸o, c« gi¸o trong khoa C«ng tr×nh vµ khoa Sau §¹i häc - Tr­êng §¹i häc Giao th«ng vËn t¶i Hµ Néi. C¸m ¬n c¸c b¹n ®ång nghiÖp ®· ®éng viªn, khuyÕn khÝch vµ gióp ®ì t«i trong thêi gian qua.

Cuèi cïng, do cïng lóc ph¶i ®¶m nhiÖm c¸c c«ng viÖc cña c¬ quan vµ thùc hiÖn luËn ¸n nªn thêi gian nghiªn cøu bÞ h¹n chÕ, v× vËy ph¹m vi nghiªn cøu cña luËn ¸n cßn nhiÒu h¹n chÕ vµ kh«ng thÓ tr¸nh khái nh÷ng thiÕu sãt. RÊt mong ®­îc sù ®ãng gãp, chØ dÉn cña c¸c thÇy c« gi¸o vµ c¸c ®ång nghiÖp. Xin tr©n träng c¸m ¬n. Mét sè vÊ n ®Ò vÒ tÝnh to¸n, bè trÝcèt thÐp D¦L cho cÇu dÇm hép BTCT trªn ®-êng cong Trang 2 Ch­¬ng 1: Tæng quan vÒ tÝnh to¸n, bè trÝcèt thÐp D¦L cho cÇu dÇm hép BTCT trªn ®-êng cong ch­¬ng i tæng quan vÒ tÝnh to¸n, bè trÝ cèt thÐp d­l cho cÇu dÇm hép trªn ®­êng cong I.

Kh¸i qu¸t chung vÒ dÇm hép sö dông trong cÇu cong: X©y dùng vµ ph¸t triÓn m¹ng l­íi giao th«ng ®« thÞ lµ mét trong nh÷ng môc tiªu chñ yÕu cña chiÕn l­îc ®Çu t­ ph¸t triÓn c¬ së h¹ tÇng ®« thÞ trong c«ng cuéc c«ng nghiÖp ho¸ vµ hiÖn ®¹i ho¸. HiÖn nay viÖc quy ho¹ch x©y dùng m¹ng l­íi giao th«ng ®­êng bé t¹i c¸c ®« thÞ ®· ®­îc nghiªn cøu chuÈn bÞ cho kÕ ho¹ch ®Çu t­ c¶i t¹o vµ ph¸t triÓn theo ®Þnh h­íng ph¸t triÓn kinh tÕ ®« thÞ trong giai ®o¹n hiÖn t¹i cho ®Õn n¨m 2020.