BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG o0o -LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU ÁP DỤNG BẢN LIÊN TỤC NHIỆT CHO CẦU DẦM THÉP LIÊN HỢP VỚI BẢN BÊ TÔNG CỐT THÉP HỌC VIÊN : LÊ ĐÌNH KHOA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN: PGS-TS: NGUYỄN BÌNH HÀ CHUYÊN NGÀNH HÀ NỘI - 2012 : XY DNG CU HM đặt vấn đề Cu dm thép liên hợp với BTCT nhịp giản đơn áp dụng nhiều VN, nhiên hầu hết cầu sử dụng khe co dãn thép cao su… - Xe chạy không êm thuận ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU ÁP DỤNG BẢN LIÊN TỤC NHIỆT CHO CẦU DẦM THÉP BÊ TÔNG LIÊN HỢP - Nước rác chảy xuống phía gây han rỉ đầu dầm kết cấu gối cầu thép - Thiếu mỹ quan thường xuyên phải tu sửa định kỳ  Nghiên cứu Áp dụng kết cấu Bản liên tục nhiệt cho cầu dầm thép liên hợp với BTCT =.> giải vẩn đề  Nghiên cứu dạng kết cấu liên tục nhiệt áp dụng nước ta  Phân bố nội lực liên tục nhiệt Tính tốn lựa chọn chiều dài Bản liên tục nhiệt  đưa chiều dài hợp lý Bản liên tục nhiệt dựa giá trị nội lực  Kết luận kiến nghị LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI • Khe co giãn cầu phận quan trọng cơng trình cầu, để đảm bảo khai thác êm thuận cho phương tiện qua cầu, bảo vệ kết cấu nhịp trước tác động nguy hại tải trọng môi trường xung quanh • Với mục đích nâng cao đòi hỏi điều kiện xe chạy, tạo thuận lợi tối đa khai thác cơng trình cầu, cần phải giảm khối lượng khe co giãn chi phí bảo dưỡng khe co giãn cầu Vấn đề đặt phải nghiên cứu giải pháp nối liên tục dầm giản đơn thành hệ liên tục cho đảm bảo khai thác êm thuận mà khơng gây khó khăn cho thi công đảm bảo mục đích nêu MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI • • • • Phân tích trạng, Các dạng liên tục nhiệt Sự làm việc liên tục nhiệt, Lựa chọn chiều dài nối liên tục nhiệt, hợp lý áp dụng cho cầu BT liên hợp ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU • Các cầu nhiều nhịp bê tơng cốt thép liên hơp nhịp giản đơn Nghiên cứu dạng kết cấu liên tục nhiệt áp dụng nước ta • Phân bố nội lực liên tục nhiệt • Tính tốn lựa chọn chiều dài Bản liên tục nhiệt  đưa chiều dài hợp lý Bản liên tục nhiệt dựa giá trị nội lực, xét cho trường hợp: - Nội lực cưỡng mặt cắt ngàm nối Hoạt tải, tĩnh tải phần II gây KCN - Nội lực cục mặt cắt ngàm hoạt tải tác dụng trực tiếp nối trọng lượng thân nối gây CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA ĐỀ TÀI • Trên sở lý thuyết, sâu vào nghiên cứu ngun lý tính tốn liên tục nhiệt, • Lý thuyết tính tốn dầm thép liên hợp NỘI DUNG CHÍNH CỦA ĐỀ TÀI • CHƯƠNG I: TÌNH HÌNH ÁP DỤNG BẢN LIÊN TỤC NHIỆT Ở VIỆT NAM • CHƯƠNG II: NGUN LÝ TÍNH TỐN BẢN LIÊN TỤC NHIỆT • CHƯƠNG III: KHẢO SÁT NỘI LỰC TẠI MẶT CẮT NGÀM CỦA BẢN LIÊN TỤC NHIỆT CHƯƠNG I TÌNH HÌNH ÁP DỤNG BẢN LIÊN TỤC NHIỆT Ở VIỆT NAM • Cấu tạo đặc điểm làm việc ưu nhược điểm • Áp dụng cho cầu BTCT Việt Nam • Áp dụng cho cầu dầm thép liên hợp với BTCT CHƯƠNG I TÌNH HÌNH ÁP DỤNG BẢN LIÊN TỤC NHIỆT Ở VIỆT NAM • Các dạng liên tục nhiệt Sơ đồ cấu tạo kết cấu nhịp liên tục nhiệt Kết cấu liên kết chốt Các giải pháp nối Một số yêu cầu chung cấu tạo bố trí cốt thép CHƯƠNG II NGUN LÝ TÍNH TỐN BẢN LIÊN TỤC NHIỆT • Xác định chuyển vị dọc • Sơ đồ tính ϕ ϕ ϕ ϕ ϕ ϕ− Kết luận kiến nghị – Cần phải sử dụng BLTN cầu thép BT liên hợp – Khi tăng chiều dài nối liên tục nhiệt Mbản giảm Mnhịp tăng – Do chiều dài liên tục nhiệt hợp lý chiều dài ứng với vị trí giao Mnhịp Mbản đồ thị : M(bản) = M(nhịp) – Số liệu khảo sát cho cho thấy Giá trị chuyển vị đầu dầm từ 5.18.4mm LTN nên để khe hở so với đầu dầm >=10mm – Chiều dài nhịp dầm Ld khoảng: + Ld=18-30m Ln tương đương 1,8m + 30-36  Ln = 1.90m + 36-42  Ln = 1.96m • Kiến nghị : Nghiên cứu thêm làm việc đầu liên kết CHƯƠNG III NGHIÊN CỨU CHỌN CHIỀU DÀI BẢN NỐI LIÊN TỤC NHIỆT VÀ CHIỀU DÀI CHUỖI HỢP LÝ • Cơ sở tính tốn chiều dài hợp lý – Chiều dài nối liên tục nhiệt không nên ngắn không nên dài Nếu chiều dài nối liên tục nhiệt ngắn chịu tác dụng tải trọng kết cấu nhịp gây chuyển vị cưỡng mặt cắt ngàm nối lớn, tức mômen phát sinh nối lớn Ngược lại dùng nối có chiều dài dài chịu tác dụng tải trọng cục đặt trực tiếp nối gây nội lực lớn mặt cắt ngàm nối liên tục nhiệt – Bản nối liên tục nhiệt chịu tác dụng theo hai sơ đồ chịu lực : chuyển vị cưỡng tải trọng tác dụng kết cấu nhịp tải trọng cục trêên LTN Sơ đồ bố trí liên tục nhiệt-Cầu vượt nút Thái H-Tõy Sn sơ đồ bố trí khe co giÃn - liên liên tục nhiệt nguyễn l ơng nguyễn trÃi d® d® c® d® d® t1 M0 d® d® c® t3 t2 dđ t4 liên liên tục nhiệt số 3: sơ đồ bố trí nhịp dầm - liên liên tục nhiệt số 1: sơ đồ bố trí nhịp dầm - dđ b1 b2 b1 Dầm d1 Dầm d2 Dầm d3 dđ Cđ t1 dđ b1 Dầm d3 dđ dđ b2 t2 Dầm d2 dđ t3 dđ t5 M0 b1 dđ t6 Dầm d1 cđ dđ dđ t7 M8 liên liên tục nhiệt số 2: sơ đồ bố trí nhịp dầm - bản b1 b1 Dầm d3 dđ t3 Dầm d4 c® d® t4 d® t5 Cấu tạo liên tục nhiệt cầu vượt nút Thái Hà – Tây Sơn Bố trí cốt thép liên tục nhiệt nút Thái H Tõy Sn mặt cắt a - a 1/2 mặt cắt l ới 1/2 mặt cắt l ới d íi – Mômen ảnh hưởng tượng từ biến gây chuyển vị cưỡng mặt cắt ngàm nối liên tục nhiệt mômen dương ngược chiều với mômen hoạt tải gây Nên tổ hợp nội lực với hoạt tải, tác động từ biến làm giảm nội lực tổ hợp tónh tải phần II hoạt tải kết cấu nhịp gây – Để thiên an toàn, tổ hợp nội lực (mômen âm) mặt cắt ngàm củabản nối liên tục nhiệt nên xét trường hợp kết cấu nhịp chưa xảy tượng từ biến, có nghóa từ biến chưa gây chuyển vị cưỡng mặt cắt ngàm nối liên tục nhiệt – Cơ sở để chọn chiều dài nối liên tục nhiệt hợp lý so sánh mômen phát sinh mặt cắt ngàm nối hoạt tải đặt kết cấu nhịp (Mnhịp) hoạt tải đặt trực tiếp nối (Mcụcbộ) Khi thay đổi chiều dài nối, ứng với giá trị nối liên tục nhiệt tính mômen Mcụcbộ Mnhịp Biểu diễn tất giá trị lên đồ thị, hai giá trị Mcụcbộ Mnhịp tỷ lệ nghịch với giá trị ứng với vị trí giao mômen Mcụcbộ Mnhịp đồ thị giá trị mômen nhỏ nối, gọi giá trị M0, chiều dài nối liên tục nhiệt ứng với Mo chiều dài hợp lý Cơ sở để chọn chiều dài nối liên tục nhiệt hợp lý so sánh mômen dương phát sinh mặt cắt ngàm nối hoạt tải đặt kết cấu nhịp (M+) mômen đâm đặûi đặt trực tiếp nối nhịp (M-) Khi thay đổi chiều dài nối, ứng với giá trị nối liên tục nhiệt tính M-ä M+ Biểu diễn tất giá trị lên đồ thị, hai giá trị M(+)ä M(-) tỷ lệ nghịch với giá trị ứng với vị trí giao mômen M(+)ä M(-) đồ thị giá trị mômen nhỏ nối, gọi giá trị M0, chiều dài nối liên tục nhiệt ứng với Mo chiều dài hợp lý CHƯƠNG IV TÍNH TỐN VÀ LỰA CHỌN CHI TIẾT • Cơ sở tính toán chọn chiều dài chuỗi hợp lý • • Luận văùn khảo sát chiều dài chuỗi khác kết hợp từ nhịp dầm 24,54m, 33,00m, 18,60m dầm 36m ứng với tuổi bêtông mặt cầu lúc nối chuỗi khác nhau, với dầm thép hình chữ I khác để khảo sát tính toán + Chiều dài chuỗi thay đổi tư ø nhịp, nhịp, nhịp, CHƯƠNG IV TÍNH TỐN VÀ LỰA CHỌN CHI TIẾT • 4.1 Tính toán chọn chiều dài liên tục nhiệt hợp lý • • • 4.1.1 Trường hợp dầm I, chiều dài dầm 24,54m Chiều cao dầm I=1.2m û Bản mặt cầu dày 20cm tính cho chiều dài nối 1,4 – 1.6 – 1.8 – 2.0 – 2.2 – 2.4 – 2.6 - 2.8m Sau tổ hợp nội lực ta co bảng sau ù: • Vẽ biểu đồ quan hệ chiều dài liên tục nhiệt mômen âm • mặt cắt ngàm nối liên tục nhiệt : Kết luận : Dựa vào biểu đồ quan hệ chiều dài nối liên tục nhiệt (Ln) mômen mặt cắt ngàm nối hoạt tải tác dụng kết cấu nhịp Mnhịp) hoạt tải tác dụng trực tiếp nối (Mcụcbộ ), thấy tăng chiều dài nối liên tục nhiệt Mcụcbộ tăng Mnhịp giảm Do chiều dài liên tục nhiệt CHƯƠNG IV TÍNH TỐN VÀ LỰA CHỌN CHI TIẾT • Trường hợp dầm I, chiều dài dầm 3x33.00m : • Trường hợp nhịp dầm 24,54m nhịp 33,00m • Trường hợp dầm I, chiều dài dầm 3x18.00m : • Trường hợp dầm I, chiều dài dầm 3x36.00m : 48 KÕt luËn & kiÕn nghÞ kÕt luËn: Căn biểu biểu đồ quan hệ hiều dài nối liên tục nhiệt (Ln) mômen mặt cắt ngàm nối hoạt tải tác dụng kết cấu nhịp Mnhịp) hoạt tải tác dụng trực tiếp nối (Mbản ), thấy tăng chiều dài nối liên tục nhiệt Mbản giảm Mnhịp tăng Do chiều dài liên tục nhiệt hợp lý chiều dài ứng với vị trí giao Mnhịp Mbản đồ thị : M(bản) = M(nhịp) Giá trị chuyển vị đầu dầm từ 5.3-8.2mm KiÕn nghÞ: LTN nên để khe hở so với đầu dầm >=10mm Bố trí thêm neo liên kết chống bóc khu vực đầu dầm Nghiên cứu thêm làm việc đầu liên kết 49