Luận văn thạc sĩ Kỹ thuật xây dựng: Nghiên cứu mức độ ảnh hưởng của vết nứt đến trạng thái ứng suất biến dạng của mặt cắt ngang dầm hộp bê tông cốt thép

Đánh giá mức độ ảnh hưởng của vết nứt đến trạng thái ứng suất biến dạng của Mặt cắt ngang dầm hộp bê tông cốt thép một hộp, một khoang.3.. TÓM TAT LUẬN VĂNDạng cau dầm hộp bê tông cốt th

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HCM

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

TRƯƠNG CHÍ HÙNG

NGHIÊN CUU MỨC ĐỘ ANH HUONG CUA VET NUT DENTRANG THAI UNG SUAT BIEN DANG CUA MAT CAT

NGANG DAM HOP BE TONG COT THEP

Chuyén nganh : Xây dựng câu - ham

Mã ngành : 605825

LUẬN VĂN THẠC SĨ

Thanh phố H6 Chí Minh, tháng 6/2014

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HCM

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

TRƯƠNG CHÍ HÙNG

NGHIÊN CỨU MUC ĐỘ ANH HUONG CUA VET NUT DENTRANG THAI UNG SUAT BIEN DANG CUA MAT CAT

NGANG DAM HOP BE TONG COT THEP

Chuyén nganh : Xây dựng câu - ham

Mã ngành : 605825

LUẬN VĂN THẠC SĨ

Thanh phố H6 Chí Minh, tháng 6/2014

CÔNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠITRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOAĐẠI HỌC QUOC GIA TP HO CHI MINH

2K OK ok

Cán bộ hướng dẫn khoa học: TS LE BA KHANH

Cán bộ chấm nhận xét 1: TS PHAM QUANG NHẬT

Cán bộ chấm nhận xét 2: TS PHUNG MANH TIEN

Luận văn thạc sĩ được bảo vệ tại Trường Đại học Bách Khoa, DHQG Tp HCMngày 30 tháng 8 năm 2014.

1.TS VU XUANH A Chủ tịch hội đồng.2.TS LÊ BÁ KHÁNH CB Hướng dẫn

3 TS PHAM QUANG NHẬT CB Phản biện 1.

4 TS PHÙNG MẠNH TIEN CB Phản biện 2.5.T§ NGUYEN CANH TUẦN Thư ký hội đồng.Xác nhận của Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV và Bộ môn quản lý chuyên ngành

sau khi luận văn đã được sửa chữa (nều có).

Chú tịch Hội đồng đánh giá LV Bộ môn quản lý chuyên ngành

TS VŨ XUÂNH A TS LÊ BÁ KHÁNH

ĐẠI HỌC QUOC GIA TP.HCM CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAMTRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

NHIEM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ

Họ tên học viên: Trương Chí Hùng MSHV: 10380352

Ngày, tháng, năm sinh: 03/12/1985 Noi sinh: Đồng NaiChuyên ngành: Xây dựng Cau— ham Mãsố : 103803521 TEN DE TÀI:

NGHIÊN CỨU MỨC ĐỘ ANH HUONG CUA VET NUT DEN TRẠNGTHAI UNG SUAT BIEN DANG MAT CAT NGANG DAM HOP BE TONG

COT THEP2 NHIEM VU VA NOI DUNG:

(1) Hé thong hóa một số lý luận cơ bản trong việc tính toán câu kiện bê tông cốt

thép có xét đến nứt.(2) Đánh giá mức độ ảnh hưởng của vết nứt đến trạng thái ứng suất biến dạng của

Mặt cắt ngang dầm hộp bê tông cốt thép một hộp, một khoang.(3) Kết luận và đề ra định hướng cho các nghiên cứu tiếp theo.

3 NGÀY GIAO NHIEM VU : Ngày 20 tháng 01 năm 20144 NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VU: Ngày 20 tháng 6 năm 20145 CAN BO HUONG DAN: TS LE BA KHANH

CÁN BỘ HƯỚNG DÂN CHU NHIEM BO MON TRUONG KHOA KY

ĐÀO TAO THUAT XAY DUNG

TS LÊ BA KHANH TS LE BA KHANH TS NGUYEN MINH TAM

HV: Trương Chi Hùng MSSV: 10380352

LOI CAM ON

Đề hoàn thành bai Luận văn nay, lời đầu tiên tôi xin gửi lời cám ơn đặc biệtvà tri ân sâu sắc đến thầy Lê Bá Khanh, đã dành nhiều thời gian tận tình hướngdan, động viên va chỉ bảo tôi trong suốt thời gian thực hiện bài luận văn này Xincám ơn toàn thể quý thây, cô Bộ môn Cầu - Đường trường đại học Bách khoathành phố H6 Chí Minh đã giảng dạy, truyền đạt cho tôi nhiều kiến thức và kinhnghiệm quý báu, bổ ích

Thứ hai, xin gửi lời cắm ơn đến Lãnh đạo Phòng Kế hoạch và Đầu tư, BanQuản lý Đường sat đô thị, nơi tôi làm việc, đã tạo điều kiện cho tôi theo học

chương trình thạc sĩ và hoàn thành luận án này.Cuỗi cùng tôi xin gửi lời cám ơn đên Bồ, Mẹ đã luôn ủng hộ tôi trong suôtthời gian qua./

Tác giả

TRUONG CHÍ HUNG

TÓM TAT LUẬN VĂN

Dạng cau dầm hộp bê tông cốt thép là dạng cau khá pho biến hiện nay ởViệt Nam cũng như trên thế giới, tuy nhiên ảnh hưởng của vết nứt đến trạng tháiứng suất biến dạng chưa được nhiều người nghiên cứu đến Luận văn thạc sĩ nàyđã nghiên cứu ảnh hưởng của vết nứt đến trạng thái ứng suất biến dạng của mặtcắt ngang dầm hộp bê tông cốt thép Luận văn đã hệ thống hoá các cầu dầm hộpbê tông cốt thép được xây dựng ở Việt nam và trên thế giới theo tiêu chí dạngmặt cắt ngang Kết quả nghiên cứu tính toán một số mặt cắt ngang điển hìnhthuộc nhóm một hộp — một khoang cho thấy:

+ Khoảng cách giữa hai thành hộp ảnh hưởng đến sự hình thành vết nứt trênbản mặt cầu;

+ Khi bản mặt cầu xuất hiện vết nứt, vết nứt ảnh hưởng đến trạng thái ứng

suât, biên dang của mặt cat ngang câu.

HV: Trương Chí Hùng MSSV: 10380352

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu khoa học độc lập của tôi.Các sô liệu trong luận án là trung thực và có nguôn gôc rõ ràng Các kêt quả cualuận án chưa từng được công bô trong bât cứ công trình khoa học nào Tác giảhoàn toàn chịu trách nhiệm về tính xác thực và nguyên bản của luận án.

Học viên

TRUONG CHÍ HUNG

MỤC LỤC

Table of Contents

LOL CAM 0907 iiiTOM TAT LUẬN VĂN -G- LG S12 12 11 5121111 ng HH ng ng ri iv9099090900007 VDanh mục các ký hiệu, các chữ VIẾT ẨỐĂ HH TH HH TH ng ng crkp 1XDanh mục bảng biỀU 5 SE S2 2 E25 5 51 15325 1 111311 1 15111150101 111111 Xill0/0057 33 |Chương 1 TONG QUAN VE VAN DE NGHIÊN CỨU - 5-5 s55: A

1.1 Tổng quan một số nghiên cứu về nứt trong kết cầu dam hộp BTCT và

1.1.1 Tinh hình nghiên cứu trên thế giới - + - 5s ££z£+£+s+££zezx2 4

1.1.2 Tinh hình nghiên cứu trong nƯỚC - - 5-5-5 5 +55 << + ++eeeeeees 9

1.2 Cấu tạo mặt cắt ngang dầm hOp ccecceccsccesescscessssessseseteeseetseees 1]1.2.1 Tổng quan về một số dạng mặt cắt ngang cầu dầm hộp BTCT II1.2.2 Quy định của Tiêu chuẩn 22 TCN 272-05 về mặt cắt ngang dầm hộp

201.2.3 Kích thước sơ DỘ -Q- HH HH 22

Chương 2 CƠ SỞ LÝ THUUYÊTT ¿5< 6E 2E S5 5E21EE E115 1E1 E121 1 5211 xe 262.1 Trạng thái ứng suất biến dạng của dầm BTCT - 2 - ss5scs¿ 262.1.1 Biến dạng của bê tông ¿5-5522 S2 S123 1E SE xe 262.1.2 Đặc trưng vết nứt do tải trỌng: - ¿+ 2 cs esses tre rsrrveeree, 282.1.3 Mô men quán tính tính đổi của mặt cắt đã nứt - 302.1.4 Mô men quán tính có hiệu của mặt CỐ 2Q HH T HH ng kg crkg 322.1.5 Tính toán Ứng suất ¿+ + E222 E11 121 1 5111 2E re, 332.1.6 Trang thái ứng suất bién dạng của dầm sau khi xuất hiện khe nứt 3⁄42.1.7 Khong chế nứt của dầm chịu uốn - 252 + +s+s£s£z£z£zecee: 36

HV: Trương Chí Hùng MSSV: 10380352

— Vil —

2.2 Cơ sở về phan tử hữu han ứng dung ¿+ 2 5s 5< <+c+c+s+ezscs2 372.2.1 Xap xỉ bang phan tử hữu hạn - ¿+ 2 5522 2 £+E+EEcecsreeeerees 382.2.2 Các dang phan tử hữu han wo ceceeecscscesssscecseeeeseeeeeees 382.2.3 Sơ đồ tính toán bang phương pháp phan tử hữu han 392.2.4 Giới thiệu về phần mềm microFEAP PI - 55s << <s5sc: 402.3 Giới thiệu về các phương pháp phân tích MCN cầu - 4]2.3.1 Phân tích MCN dầm hộp băng sơ d6 3-D - 5-2 2 2 55c: Al2.3.2 Phân tích MCN dam hộp băng toán dé Homberg - 412.3.3 Phân tích MCN dam hộp băng phương pháp dầm “quy ước” 422.3.4 Phân tích MCN dầm hộp băng sơ đồ khung 2-D 4624 Cơ chế làm việc của mặt cắt ngang cầu dầm hộp -. - 5-5: 4724.1 Ưu điểm của mặt cắt ngang cầu dầm hộp - 5: 472.4.2 Hiệu suất cơ học của mặt Cắt - se k2 kg sesved 472.4.3 Cơ chế làm việc của bản nắp ¿2 2 s22 S2 £+E+EEceczeeesereei 50Chương 3 PHAN TÍCH TRANG THAI UNG SUAT BIEN DANG CUA MATCAT NGANG DAM HỘP SG S112 9195121191 91 121 91 H1 1kg ng si 54

SN (9o a 34

3.2 So sánh kết qua tính toán bang lý thuyết với thí nghiệm dầm BTCT chịuuốn 54

3.2.1 Bài toán Ì HH ng kh 543.2.2 Bài tOán 2 HH TH kh 63

3.3 Tính toán mặt cắt ngang cầu Tân Độệ ¿2 + 2 cxcxccsEsvkrerree 693.3.1 Giới thiệu cầu Tân ĐỘệ + tt thtrhhretirerirrrrrrrrreeo 693.3.2 Cấu tẠO HH TH n HH ng TH HT TH TH ng ng HH ng ri 70

3.3.3 Tải trọng và hiệu ứng tải trong TS 71

3.3.4 Bồ tri cốt thép và kiểm toán BMC 5252 seeteeseeeeeees 773.3.5 KẾT luận LH SH TT KH TH TH ng ngư 813.4 Phân tích trạng thái ứng suất biến dang của mặt cắt ngang dam hộp 82

Danh mục các ky hiệu, các chữ viet tat

DHCB Duc hang can bang

TTGH Trạng thái giới hanTTGH CD Trạng thái giới han cường độ

TTGH SD Trang thai gidi han su dung

TLBT Trong luong ban thanUSTUng suât trước

Danh mục hình vẽ

Hình 0 1.Dam bê tông cốt thép chịu uốn với tải trọng tăng dân - lHình 1 1 Biéu diễn vùng phát triển nứt FPZ của mô hình nứt không liên tục 6Hình | 2.Quan hệ lực - độ võng xác định băng thực nghiệm và mô phỏng bang

phuong phap PTHH eecsnnsneeseseseceececeeccecceccecaeaaaaaaeseseseeeeeeceeeeeeeeeeeeaes 6

Hình 1.3 Quan hệ lực - độ mo rộng vết nứt xác định băng thực nghiệm và mồ

phỏng băng phương pháp PTHH - - - cv re 7

Hình 1 4.Vết nứt theo chiều dọc điển hình ở bản nắp dam hộp không có DUL

theo phương nØanØ - - -c cọ TH nh 8

Hình 1.5 Phân tích dầm hộp theo phương đọc - 5+ 2 + +s+s£2££+£+£+z+zc<2 9Hình 1.6 Phân tích dầm hộp theo phương ngang (Transverse Design) 9Hình 1 7 Một số dang MCN cầu dam hOp ccceccccsscscsescscsssssscsesssscsssesesesees 11Hình 1 8: Mat cat ngang đại diện dầm hộp với BMC có sườn gia cường DUL 12Hình 1 9 Mặt cắt ngang đại diện dầm hộp có thanh chồng hs 13Hình 1 10 Mặt cat ngang cau Joinville qua sông Seine - 13Hình 1 11: Vi dụ mặt cat ngang dầm hộp trên tru «c2 se 19Hình 1 12 Vi dụ mặt cắt ngang dam hộp trên M6 - 2 5252252555: 20Hình 1 13 Mat cắt ngang dầm hộp trên trụ (trang 105 [1]) - 23Hình 2 1 Quan hệ giữa biến dạng toàn phan và biến dạng dẻo 26Hình 2 2.Đường biểu diễn quan hệ giữa tốc độ gia tải và s - 27Hình 2 3.Bién dạng do tải trọng lặp lại . 2 S133 s2 27Hình 2 4.VẾt nứt do uốn -c:- +: + 2t E2 2 tre 28Hình 2 5.Vết nứt do cắt và Vết nứt do uốn cắt (dầm liên tục) -s-«: 29Hình 2 6.Vết nứt ở do nén qua tải . - ¿+ 2252 +* 2E +2 ££E£EvEvEeEerrxrkrrrerees 29

HV: Trương Chí Hùng MSSV: 10380352

Hình 2 7 Phân tích ứng suất của dầm BTCT thường ở trạng thái giới hạn sử

hãng

Hình 2Hình 2Hình 2Hình 2Hình 2

Hình 3Hình 3Hình 3Hình 3Hình 3Hình 3Hình 3

¬ .ố.ố 32

8.Tương quan giữa Jo và tỷ số (Ma/Mo, ) 2 2c Street 33.9, Trạng thái ứng suat-bién dang và đường trung hòa 34 10 Sơ đồ khối của chương trình PTHH ¿ 2 5s 5s <sczsszse: 40 11 Phân tính 3-D dầm hộp bằng phương pháp PTHH Al

12 Homberg Chart M 5,x Continuous Deck -« «<< << <442

13 Mặt cắt ngang của dầm hộp; ¿- - ¿+2 +22 +*+*£e£££eeeerkerererred 43 14 Sơ đồ tính của bản nặp ¿- ¿5c 212123 12x 21 1 21151111 43 15 Cách tính moment và lực cắt theo công thức . - +¿46 16 Sơ đồ 2-D dé phân tích MCN cầu ¿2252 25252 s+£+e+e+e+szscec: 46 17 Các đặc trưng điển hình của mặt cắt hình hộp - - AT.18 Các yêu cau dự ứng suất dién hình của mặt cắt hình hộp 48 19 Khả năng chịu lực giới hạn của mặt cắt ngang của một câu thi công

¬ .ố.ố.ố 48

20 Cau có mặt cat chữ T ở đoạn giữa nhịỊp ẶSss 50.21 Moment từ bản hang truyền vào thành hộp dam (Trang 88 [1]) 50.22 So đồ phá hủy của ban nắp hộp (compression arch) 5123 Các phan vút của bản nắp tr6n ccceccccscesccseseseesssesesesssssescsesees 52 24 Sơ đồ tính dầm giản đơn kê trên hai gối .-. 5-55: 59 1 Mô hình thí nghiệm và các điểm đo chuyền vị và biến dạng 54.2 Biéu đồ quan hệ chuyền vi - tải trọng ở vị trí giữa dầm 553 Mặt cat tính toán dầm ở các ial đoạn CHIU tải -‹-« <<: 59.4 Các công thức lý thUyẾt Í ¿+ ¿+5 E23 E21 E21 1 2 Errrrrrerred 60 5 Tiết diện làm việc của dầm khi không xét đến vùng bê tông bị nut 61 6 Sơ đỗ dầm giản đơn hai đầu ngàm ¿2 2 2 2 +2 +ezscsc: 63.7 Mặt cắt tính toán dầm ở các ial đoạn CHIU tải ‹«« «<<: 65

— XI —

Hình 3 8 Các công thức lý thuyẾt 2 2222222221 E2 EErErkerrkrkrrrrrees 66Hình 3 9 Công thức lý thuyết 3 - ¿5-6 2222212121 1 211 2111111 66Hình 3 10.Tiét diện làm việc của dầm khi không xét đến vùng bê tông bị nứt 68Hình 3 11 Cau Tân Đệ [ nguồn: website công ty cỗ phan 479 ] 70Hình 3 12 Các vi trí khảo sát trên mặt cắt ngang dầm hộp . - 7]Hình 3 13 So đồ tĩnh tải tác dụng lên bản mặt câu -. - + 5s+s©5¿ 75Hình 3 14 Sơ đồ bố trí 2 lần Xe ¿-¿- ¿25222 SE SE SE9E2E2121 21212111 E1 76Hình 3 15.Sơ d6 bồ trí 3 làn Xe ¿+52 525 SE SE S32E21 212121212111 E1 76Hình 3 16 Bồ trí thép tại các mặt cắt 1 - 1 và 2 - 2 - 5s sc+c+x+eccee 82Hình 3 17 Biéu đồ Mô men ứng với L = 7 550mm . 5555: 83Hình 3 18.Biéu dé Mô men ứng với L = 6450 mm .-.- ¿22555555 83Hình 3 19 Biéu đồ Mô men ứng với L = 7 000 mm .- - 5-55: 84Hình 3 20 Biéu đồ Mô men ứng với L = 8100mm - 25555: 84Hình 3 21 Biéu đồ Mô men ứng với L = 8650 mm . ©5555: 84Hình PL 1: Kích thước MCN BMC tại vị trí trụ cầu (Nguồn: Hồ sơ thiết kế bảnvẽ thi công cầu Gidng Ông 'TỔ) 5+ 2S Sz SE SE S21 1 E21212521212111 111 re 9]Hình PL 2 Bồ trí cốt thép MCN BMC tại vị trí trụ cầu (Nguồn: Hồ sơ thiết kếbản vẽ thi công câu Gidng Ong “TỒ) - - 2G ng 9]

Hình PL 3 Bồ trí thép tai MCN 1-1 va MCN 2-2 cầu Giồng Ong Tố 92Hình PL 4 Sơ đồ tính tương đương băng phương pháp PTHH 92Hình PL 5 Kết quả nội lực - 2< +2 2 E8 +EEEE£ESE£EEEEEEEEEEEEErkrkrree 92Hình PL 6 Kích thước MCN BMC tại vị trí trụ cầu và các vị trí xét nội lực

(Nguôn: Hồ sơ thiệt kê bản vẽ thi công cau Rạch TTra) - s5 5555 55+ << << <2 93

Hình PL 7 Sơ đồ tính tương đương băng phương pháp PTHH 93Hình PL 8 Bồ trí thép tại MCN 1-1 và MCN 2-2 và 3-3 cầu Rạch Tra 94Hình PL 9 Kết quả nội lực ¿-¿ ¿+25 2 E28 EEE5 E125 5E 51121 E11 94

HV: Trương Chí Hùng MSSV: 10380352

— Xill —

Bang I.

Bang 2.

Bang 3.Bang 3.Bang 3.Bang 3.Bang 3.Bang 3.Bang 3.Bang 3.Bang 3.Bang 3.Bang 3.Bang 3.Bang 3.Bang 3.Bang 3.Bang 3.Bang 3.Bang 3.Bang 3.Bang 3.

Thống kê các cầu dầm hộp đã thiết kế

9 Tính vùng bê tông chịu nén phía trên bài toán 2 - - - 64

10 Tinh Jer tại gối cho bài toán 2 - ¿+ ¿55c cv ve crrrrree 67

11 Tính Jer tại giữa nhịp cho bài toán 2 0 eeeeeeeeeeeeeerneeeeees 67

12 Dac trưng hình hoc tại các mat cat dầm khi xuất hiện vết nứt 6813 Kết qua tính chuyên vị cho bài toán 2 ccccceccescseesesessseeseseeeees 6914 Hệ số tải trọng cho các TTGH 7215 Hệ số lần m - G1951 9195125111 91 12kg HT ng ng 7216 Hệ số lực xung kích IM ¬ ce eeceeeceeeeeeecenccaeceeeececceeceeeseenseaeceeeseeseeaess 7217 Trọng lượng lan can xe két hop go chãn 5-2 s + +s+s55¿ 7318 Trọng lượng lớp phủ mặt cầu DW cccccccececcerrsree 7319 tong hợp giá trị hoạt tải LL tính toán ¿2 2 +s+s<sczszszs+scs2 7420.Kết quả nội lực do tĩnh tải tác dụng ¿5-2 c+c+sceczczese¿ 75

— XIV —

Bảng 3 21 Tống hop moment va luc cat do tĩnh tải ơ các TTGH 75Bảng 3 22 Trường hợp | - Bồ trí 2 làn Xe - ¿+5 2 2 +ccEveveexcecsrerees 76Bảng 3 23.Trường hợp 2 - bố trí 3 lần Xe +-: 5+ 2+2 + +cceeEvrerexrersrerees 77Bảng 3 24 Tổng hợp nội lực lớn nhất do hoạt tải tại các mặt cắt 77Bang 3 25 Kết qua tong hop nội lực lớn nhất - ¿+2 + 2 +z+s+s+*+s2s>sc: 77Bảng 3 26 Kiểm tra hàm lượng cốt thép tối đãa ¿2 + + +22 +s2s 5c: 79Bảng 3 27 Kiểm tra ham lượng cốt thép tối thiỀu - 2 2 552252252555: 80Bảng 3 28 Kiểm tra khong chế nứt ở TTGHSD - ¿52 2 s22 cs2scsc: 8]Bang 3 29 Hoạt tai xe tác dụng cho các trường hop thay đổi kích thước 82

Bang 3 30.Bang 3 31.Bang 3 32.Bang 3 33.Bang 3 34.Bang 3 35.Bang 3 36.

Đặc trưng ban đầu của dầm khi chưa xét đến nứt như sau: 83Kết quả nội lực và chuyền vị khi tính với tiết diện nguyén 85Tính yor cho MCN tại gối - 5552 2c SeStterrekrkrrrrrees 86Tính Jp MON tại gối - 5:25 tt 2v tEExtrrrtrkrkerrrererrke 86

Tinh yc cho MCN giữa nhịp Tnhh 86Tính J, MCN giữa nhịp - 2S Sàn 86Xác định (K.dg) ccccccccccscscsssssssscscscsesssscscsesesscssscscsesesssscscsessssvssscsewees 87

Tinh moment quan tinh tính đổi của mặt cat khi xuất hiện vết nứt, j„„

¬— .ố 87

Kết quả nội lực và chuyển 2 87 Bang tong hợp và so sánh kết quả trường hợp nut và không nứt 88

HV: Trương Chí Hùng MSSV: 10380352

MO DAU1 Lý do chon đề tai

Xét dam BTCT chịu uốn với tải trọng tăng dan: Khi tải trọng tăng quá điểm Avết nứt xuất hiện, tại tiết diện bị nứt mômen quán tính bị giảm làm giảm độ cứngcủa dầm Số vết nứt càng nhiều, càng làm giảm độ cứng, độ võng của dầm tăng

nhanh hơn.

P Region shown In P| Fig 4-8 |

Phân tích kết cầu cầu dầm hộp có thể được chia ra thành các giai đoạn độc lập:

Phân tích theo phương dọc và phân tích theo phương ngang.

Việc phân tích dầm hộp theo phương ngang có thé được thực hiện theo sơ dékhung siêu tĩnh Trong quá trình chịu tải ở TTGH sử dụng, mặt cat ngang của dam

hộp BTCT không ứng suất trước có thể sẽ xuất hiện vết nứt Mô men quán tính củatiết diện có vết nứt sẽ bị giảm yếu Tuy nhiên, hiện nay việc phân tích dầm hộpBTCT thường không xét đến sự xuất hiện của vết nứt Điều này có thể ảnh hưởngđến trạng thái ứng suất - biến dạng của kết cau Do đó việc xét đến nut trong phântích mặt cắt ngang dầm hộp là cần thiết.

Trong luận văn chỉ nghiên cứu về ảnh hưởng của vết nứt đến trạng thái ứngsuất biến dạng của dầm hộp bê tông cốt thép khi phân tích theo phương ngang Chỉkhảo sát nứt hình thành do tải trọng Tải trọng đặt lên kết cấu là tải trọng tiêu chuẩn,được không chế sao cho bé rộng vết nứt luôn nam trong giới hạn cho phép theo tiêuchuẩn thiết kế cầu 22 TCN 272-05

Trong luận văn chỉ khảo sát sự làm việc của mặt cắt ngang dầm hộp BTCT có

một hộp, một khoang và không có dự ứng lực ngang.4 Phương pháp nghiên cứu

Kết hợp nghiên cứu tổng quan về lý thuyết, nghiên cứu tổng quan về thínghiệm và tính toán mô phỏng bằng phần mém dé giải quyết các nội dung của dé

tài.

5 Y nghĩa khoa học và tính thực tiễn của đề tàiÝ nghĩa khoa hoc của dé tài: Đánh giá và phân tích ảnh hưởng của vết nứt đếntrang thái US - BD của mặt cắt ngang dam hộp BTCT

Tính thực tiễn của đề tài:(1) Kết quả nghiên cứu chỉ ra rằng khoảng cách giữa hai thành hộp ảnhhưởng đến sự hình thành vết nứt trên ban mặt cầu

(2) Kết quả nghiên cứu của dé tài có thé được sử dụng làm tài liệu tham khảokhi thiết kế mặt cắt ngang dam hộp BTCT

6 Nội dung đề tài

Nghiên cứu được chia làm Phần mở dau, 3 chương và Phần Kết luận, kiếnnghị Phần mở đầu: nêu lý do chọn dé tài, mục đích nghiên cứu, đối tượng và phạm

HV: Trương Chí Hùng MSSV: 10380352

vi nghiên cứu , phương pháp nghiên cứu và ý nghĩa khoa học và tính thực tiễn của

đề tài

Chương 1: Giới thiệu về kết quả nghiên cứu tong quan vẻ tình hình nghiêncứu trong nước và trên thế giới về vấn đề nghiên cứu cơ chế làm việc của các bộphận kết cấu cầu dầm hộp BTCT và Tổng quan về các dang MCN dam hộp phô

biên trong nước và trên thê giới.

Chương 2: Hệ thông hóa các vấn đề lý thuyết về vẫn đề nghiên cứu: Trạngthái ứng suất biến dạng của dầm BTC; Cơ chế, nguyên nhân và sự hình thành vếtnứt; Các đặc trưng có xét đến nứt của MCN dam khi xuất hiện vết nứt và Cơ sở củaPhương pháp phan tử hữu hạn

Chương 3: Bằng cách phân tích một số MCN kết cấu dầm hộp thực tế, đánhgiá ảnh hưởng của vết nứt đến trang thái ứng suất, biến dạng của mặt cắt ngang damhộp, xét trường hợp với kích thước MCN thực tế của cầu Tân Dé

Phần kết luận và kiến nghị: Nhận xét đánh giá và rút ra kết luận về ảnhhưởng của vết nứt đến trạng thái ứng suất biến dạng của MCN dâm hộp Đồng thờiđề nghị định hướng nghiên cứu tiếp sau nghiên cứu này

Chương 1 TONG QUAN VE VAN DE NGHIÊN CỨU

1.1 Tổng quan một số nghiên cứu về nứt trong kết cầu dầm hộp BTCT và kếtcầu BTCT

1.1.1 Tình hình nghiên cứu trên thế giớiTrong quá trình phát triển nền văn minh của nhân loại, con người không chỉyêu cầu các công trình phải đủ bền mà còn phải có tính tiện nghi cao, đáp ứngnhững đòi hỏi về việc sử dụng ở mức độ cao Như vậy, kết cấu cần không bị pháhỏng, không bị mat ồn định, đồng thời không bi nứt hoặc chuyển vị quá mức cho

phép thậm chí không được nứt.

Bê tông là loại vật liệu giòn, cường độ chịu kéo chỉ băng 1/20 — 1/10 cường độchịu nén Để khắc phục nhược điểm này, người ta thường đặt cốt thép để tăng khảnăng chịu lực của kết câu chịu uốn, chịu kéo Loại vật liệu này được gọi là bê tôngcốt thép, kết hợp được nhiều ưu điểm của thép và bê tông

Việc tính kết cau BTCT theo trạng thái giới hạn đã được áp dụng từ năm 1955(Balkos B.H., Cnranos 2.E — 1962) Ngày nay, hầu hết các quốc gia đều có tiêuchuẩn thiết kế kết cau bê tông cốt thép theo trạng thái giới hạn dù cách thức hay tên

độ xoay, độ vénh và dao động) ” (Baikov, Sigalov - 1981).

Theo các chuyên gia Mỹ : “Giải quyết vẫn đề khả năng phục vụ của công trìnhlà giải quyết van dé mỹ hoc cũng như tiện nghi của con người Kha năng sử dụngcông trình quan hệ trực tiếp đến độ võng của kết cấu Một kết cau có thé an toàntuyệt đối về phương diện độ bên, nhưng không thỏa mãn về phương diện phục vu ởmức độ cao Có thể nêu ra hai ví dụ ở hai thái cực: Các vết nứt, những độ võng gâydao động trong một nhà kho có thể chấp nhận được, miễn rằng độ bền của kết cầuvẫn đảm bảo Nhưng không phải bất cứ vết nứt nào, dao động nào có thể được chấp

nhận trong một viện bao tang” (Nicolo, Pani, E.Pozzo — 1994).

HV: Trương Chí Hùng MSSV: 10380352

Một nghiên cứu được thực hiện ở Trung tâm nghiên cứu hạt nhân của PhápCEA (Centre French Alternative Energies and Atomic Energy Commission) cua tac

giả Ngô Đức Linh đã tìm hiểu kha năng “Sử dung mô hình vết nứt ảo mô phỏng vếtnứt trong kết cau bê tông”:

Mô hình vết nứt ảo của Hillerborg là một mô hình nứt phi tuyến NFM

(Nonlinear Fracture Mechanics).

Việc đưa vào khái niệm vùng phat triển nứt FPZ (Fracture Process Zone) làtiếp cận khác biệt với các tiếp cận phi tuyến của lý thuyết cơ học rạn nut nói chung.Các đặc tinh phi tuyến theo các tiếp cận này có bản chất nội tại của vật liệu Tínhphi tuyến hình học không được xem xét trong các tính toán nứt vùng FPZ đượcxem như một vùng phá hủy ngay phía trước đường nứt môi (có thể được tạo trướcvới các mẫu thí nghiệm) Bê tông trong vùng này bị mềm hóa do xuất hiện cácđường nứt vi mô Các ứng suất dính kết có thể đo được trong vùng này bằng thựcnghiệm Sự tôn tại của ứng suất dính kết và vùng FPZ là nguyên nhân vì sao các lýthuyết tuyến tính về nứt bê tông không cho kết quả tính toán chính xác

Mô hình vết nứt ảo FCM của Hillerborg (Fictious Crack Model) giả thiết tồntại một đường nứt ảo ở dau vùng phát triển nứt mà ở đó trường ứng suất vẫn đàn hoituyến tính trước vết nứt này Sự khép lại của đường nứt ảo được khống chế bởi ứngsuất khép nứt ø(w) có giá trị băng 0 ở đầu đường nứt thực và đạt giá trị lớn nhất ởđầu đường nứt ảo Ứng suất này là một hàm của độ mở rộng của đường nứt w: o =ø(w) có giá trị giảm mạnh đến | giá trị ngưỡng năm trong khoảng o ~ (0,15 f,' - 0,33f'), sau ngưỡng này, ứng suất giảm dan đến 0 Như vậy không có sự kỳ dị củatrường ứng suất ở đầu đường nứt Chiều dày của FPZ có thé bỏ qua Chiêu dài đặctrưng của FPZ có thé tính toán được và năm trong khoảng giữa đầu đường nút thựcvà đầu đường nứt ảo (hình 1.1)

Định đường nứt thie

-aw

W

" (chiều dài vũng FPA}

Hình 1 1 Biéu diễn vùng phát triển nứt FPZ của mô hình nứt không liên tục

600 ;:500 |

= 400 |Bad

© Mẫu †

ly | | — ñ Mau2= ang $f A \TM~ Mau 3

- Kết quả Mô phỏng sự làm việc của mẫu thí nghiệm băng phương pháp

PTHH cho phép xác định các quan hệ tải trọng tac động - độ võng, tải trọng tac

động - độ mở rộng vết nứt sau khi lực tác dụng lên mẫu đạt giá trị cực đại Các kếtquả này phản ánh được quá trình phát triển vết nứt dạng I dưới tác dụng của tảitrọng mà bằng các thí nghiệm thực tế không làm được

- Dựa trên mô hình mô phỏng đã được thiết lập sẽ nghiên cứu ảnh hưởng của

các đặc trưng cơ học của vật liệu bê tông đền sự phát triên của vét nut.

Các tac gia Cengiz Dundar, Ilker Fatih Kara (2007) có các nhận định trong

quá trình thiết kế kết cầu BTCT, chuyên vị ngang (lateral drift) là môt tiêu chí thiếtkế quan trọng phải được thỏa mãn để chống lại hiệu ứng “P-Delta thư cấp” lớn vàcác yêu câu về sử dung Dé xác định chính xác về độ võng, các vết nứt của kết cau

bê tông cot thép cân phải được xác định cùng với độ cứng chông uôn va chong cat.Kêt quả nghiên cứu chỉ ra răng việc xem xét ảnh hương của vet nứt đên độ

50% va moment quán tính cua ca cột giảm di 80% không phải luôn luôn cho dự

đoán an toàn về chuyển vị ngang (does not always guarantee a conservativeprediction of the lateral drift) Sự giảm độ cứng chống uốn của dầm và cột còn phụ

thuộc vào độ lớn, vi trí của tải trọng tac dụng lên ket câu.

Các tác giả Young Cheol Choi và Byung Hwan Oh (2009) đã có nhận định

răng:

Dữ liệu thử nghiệm vẻ ứng xử của vết nứt kết cầu bê tông dự ứng lực, đặc biệtđối với cầu dầm hộp rất hạn chế Các tác giả Young Cheol Choi và Byung Hwan Ohđã chế tạo và thử nghiệm mot phân đoạn dầm hộp hoàn chỉnh để nghiên cứu dactính của vết nứt và độ mở rộng vết nứt của sàn bê tông dự ứng lực ngang trong câudầm hộp

Hình 1 4.Vết nứt theo chiều dọc điển hình ở bản nắp dầm hộp không có DUL theo

phương ngang.

Dự ứng lực ngang cho BMC trong câu dâm hộp chủ yêu là đê tăng chiêu dàicủa phần hâng và đề giảm sô lượng của vách Nguyên nhân của sự xuât hiện các vêt

nứt dọc chủ yếu là do sự gia tăng ứng suất kéo do tải trọng tác dụng lên BMC

Trong “Design Example Precast Balanced Cantilever Bridge Design UsingAASHTO LRFD Bridge Design Specifications” tac gia Teddy S Theryo (2009) đã

tiền hành phân tích một cách hệ thông các bước thiết kế cầu dầm hộp theo phương

dọc và ngang.

HV: Trương Chí Hùng MSSV: 10380352

1.1.2 Tình hình nghiên cứu trong nước

Theo các chuyên gia Việt Nam : “ Ngày nay, kết cau BTCT lắp ghép với cáctiết diện thanh mảnh được sử dụng rộng rãi, vật liệu cường độ cao được sử dụngngày càng nhiều Điều đó làm cho cấu kiện bê tông cốt thép dễ có độ võng lớn và

nguy cơ mở rộng khe nứt cũng lớn Việc tính toán theo trạng thái giới hạn thứ haiphải được chú ý đúng mức ” [1].

Trong bài báo “Phân tích và chan đoán dam đàn hồi có nhiều vết nứt” của cáctác giả Lê Xuân Hàng, Nguyễn Thị Hiền Lương (2009), đã trình bày và có nhận xétvề: Cách xác định vị trí và chiều sâu các vết nứt trong dầm công xôn băng thuậttoán di truyền trên cơ sở dấu hiệu chân đoán vết nứt là tần số dao động riêng củadầm Ma trận độ cứng của phần tử dầm có vết nứt được xây dựng dựa trên giảthuyết độ mềm cục bộ tăng lên do sự xuất hiện của vết nứt Vị trí và chiều sâu vếtnứt được xác định băng cách cực tiêu hóa hàm mục tiêu biêu diễn sự chênh lệch

giữa tan số riêng tinh toán và do được Kết qua nhận được cho thay phương pháp

này cho giá trị chan đoán có độ chính xác va toc độ hội tụ cao.

Luận án Tién sĩ "Tính toán độ võng và bề rộng khe nứt của cau kiện bê tôngcốt thép" của tác giả Bùi Quang Trường, Đại học Xây dựng Hà nội 1999, có một số

đóng góp:

- Hệ thong hóa các lý luận cơ bản về việc tính toán cau kiện bê tông cốt thép

theo trạng thái giới hạn II (TTGH SD) trên cơ sở tham khảo và phân tích cólựa chọn các tài liệu ở trong và ngoài nước.

- Phân tích các ưu điểm và những mặt hạn chế của các phương pháp tính đã

và đang được sử dụng ở Việt Nam, Anh, Pháp, Mỹ, Nhật,

- Để xuất một phương pháp tính toán độ võng và bề rộng khe nứt của dam bêtông cốt thép

Bài báo “Nghiên cứu thực nghiệm sức chịu tải của dầm bê tông cốt thép chịuuốn gia cường bằng tắm composite (ở mặt dưới của dầm)” của tác giả Nguyễn ChíThanh (2011) đã cung cấp nhiều số liệu thí nghiệm tốt

Công trình nghiên cứu của Trương Hoài Chính (2010) cho thấy: Việc tính toánđộ võng thường phức tạp và tốn thời gian Để đơn giản và giảm khối lượng tínhtoán, tiêu chuẩn cho phép xem độ cứng là không thay đối trên đoạn cau kiện có mômen cùng dau và độ cứng được xác định theo mô men lớn nhất của đoạn cau kiện

đó.

Trịnh Quang Thịnh sau khi “Phân tích hệ thanh bê tông cốt thép có xét đến

đặc trưng biên dang của bê tông” đã có một sô nhận xét và kết luận:

Phân tích hệ thanh bê tông cốt thép có xét đến đặc trưng biến dạng của bêtông: biến dạng dẻo, khe nứt nhằm đánh giá sự phân bố lại nội lực, để kết qua

phân tích chính xác hơn và sử dụng vật liệu hiệu quả hơn.

- Theo kết quả phân tích, nếu có xét biến dạng dẻo va nứt trong bê tông thì độcứng của dầm thay đối đáng kể Tại tiết diện có nội lực xấp xi giới hạn chịu lực, độcứng có thể giảm 2-3 lần độ cứng ban đầu

- Phân tích kết cau bê tông cốt thép nếu không xét sự phân bố lại nội lực do độcứng của các cau kiện thay đổi sẽ làm mat ý nghĩa của những cố gắng chính xác hóakhi tính toán tiết diện bê tông cốt thép

HV: Trương Chí Hùng MSSV: 10380352

Các tác giả Lê Bá Khánh, Trịnh Thành Linh, Nguyễn Thế Hiền, Phạm PhúQui (12/2013) đã đề xuất một sơ dé tính của bản mặt cầu dầm hộp cho công tácthiết kế sơ bộ hoặc giảng day Sơ đô tính này tương đối đơn giản và có sai số chấp

nhận được.

Đề tài “Xây dựng phan mềm tự động hoá tính toán thiết kế kết cau dầm hộp bêtông cốt thép, nhịp liên tục để phục vụ đào tạo” của tác giả Lê Bá Khánh, và cộngsự (2012 - 2013) đã và đang hoàn thiện thêm đã hệ thống hoá các bước phân tíchMCN dam hộp Việc hệ thống hoá này rất cần thiết vì nó làm cơ sở cho bước lậpgiải thuật và viết chương trình để phục vụ cho quá trình Xây dựng phần mềm tựđộng hoá tính toán thiết kế kết cầu dầm hộp bê tông cốt thép

1.2 Cấu tao mặt cắt ngang dầm hộp1.2.1 Tổng quan về một số dạng mặt cắt ngang cầu dầm hộp BTCT

1.2.1.1 Các dạng MCN dầm hộp phố biếnĐối với BMC có bề rộng nhỏ hơn 20m, giải pháp kinh tế nhất hầu như luôn làdầm một hộp một khoang.

Ban nắp được cấu tao từ bê tông cốt thép có bề rộng có thé lên đến 15 hoặc16m Đối với bản có bé rộng lớn hơn, thường dùng dự ứng lực theo phương ngangsử dụng bó thép có độ giãn thấp

Trên các con đường có chiều rộng lớn, người ta thường làm > 2 kết cau nhịpđộc lập song song sát nhau, mỗi KCN có một hộp, chỉ cho 1 chiều chạy và giữa 2

KCN này là dai phan cách.

1.2.1.2 Dam hộp có thanh chống và sườnĐối với BMC có bê rộng từ 18 đến 25m hoặc lớn hơn, giải pháp pho biến nhấtlà dầm hộp một hộp, một khoang, với đặc trưng là bản vát ở phía trên và sử dụng

bản đặc ở phía dưới.

Mỗi đốt dầm thường được đúc sẵn với chiều dài thông thường từ 3 đến 4 m.Các đốt dầm được chế tạo bằng BTCT và tỷ lệ giữa chiêu dài đốt dầm và khoảngcách giữa 2 vách hộp thường có tỷ lệ nhất định Đối với BMC có bề rộng lớn, cácđốt dam có dạng hình học phức tap hơn va được DUL trước với bó thép có độ giãn

vừa phải (trung bình).

2 ñm

12500 1250

153002.5% 2.5%

Việc xây dựng sẽ tốn kém và khó khăn hơn bởi vì cần phải sử dụng 2 bộ ván

khuôn trong lõi.

Với chỉ phí tương đương, có thể xây dựng các kết cấu có tính thâm mỹ vớithanh chống và sườn và thường được yêu thích hơn

Một số dạng cầu này thường gặp vẫn đề về khả năng chịu lực, do khó khăntrong việc đảm bao phân bố nội lực giữa các thành hộp

Có một số cầu đã được làm: cầu Phả Lại (Hải Dương, năm 2002; cầu ThanhTrì (Hà Nội) cầu Jonville qua song Seine (trang 90 |6 |)

Bảng 1 1 Thống kê các cau dầm hộp đã thiết kế

Bê rộng bản đáy /

Bê dầy bản nắp

À Bế cử nho | paca, | Nhịp bản nap _

(Hòa Bình)

6 | Quán Hầu 64,8442 102+64,84 | 12,0 6.07 | Trần Phú 44464464444 10,5 6.0

10 | An Dương I 60+100+60 11,0 6,0 Vach nghiéng Hai tru ngamII | Xương Giang | 45+55+90+55+45 14,7 7,0 Vach nghiéng Có DUL ngang

12 | Đáp Cầu 65+100+65 14,7 7,0 Vach nghiéng Có DUL ngang13 | Phù Dong 65+7x100+65 14,7 7,0 Vách nghiêng Có DUL ngang

14 | Tân Yên 42, 5+3x63+42, 5 8.6 5.0 Mot tru ngam

15 | Bến lức 49+61+49 11,5 6.016 | Tuan 45+63+90+63+45 12,0 Vach nghiéng

17 | Bang 42+63+42 12,0 6,018 | Binh phước 49+61+49 23,5 Vách nghiêng IH2K Có DUL ngang19 | Long Đại 52+85+52 12,0 6,5

20 | Cau Lau 48+3x78+48 14 Vach nghiéng IHIK Có DUL ngang21 | Tạ Khoa 78+2x130+78 11 6

22 | MauA 42, 5+2x63+42, 5 9 523 | Non Nước 52+85+52 12 6,5

24 | Tân Đệ 78+2x120+78 16.6 Vách nghiêng IHIK25 | Vân Đồn | 55+3x90+55 12 6

26 | Tô Châu 55+90+55 11 627 | Thuong Ly 42+63+42 l6 7828 | Bình Triệu II | 49+61+49 12.25 6

50+90, 0.25 @ 1/1629 | Yên Lệnh 15 8.0 Vách nghiêng IHIK

6+2x120+90, 6+5030 | Trung Hà 54, 8+4x904+54, 8 10 55

sự 33+47., 5+85+47,31 | Kiên An 12 6

5+33Phủ Lý (Hà- 0.3332 1560 |73

nam)33 | Ngoc Thap IHIK34 | Thủ Thiêm IHIK35 | Hàm Luông IHIK36 | Bải cháy IHIK

37 | Cam Lệ IHIK38 | Hóa An IH2K39 | Bến Thủy 2 IH2K

HV:Trương Chí HùngMSSV: 10380352

40 | Thanh Trì IH2K

IHIK (vách41 | Felsenaubrucke nghiêng)

42 | Oissel IHIK43 | Joinville IHIK44 | Gennervilliers IHIK45 | Givors 2HR46 | Blois 2HR47 | Saint-Jean 2HR

IHIK : Một hộp, mot khoang.IH2K: Một hộp 2 khoang.2HR: Hai hộp rời.

Mặt cắt ngang hộp có nhiều khoang sẽ thi công khó khăn hơn và chỉ phínhiều hơn (ván khuôn, bê tong, làm thành hộp) so với mặt cắt ngang hộp có ítkhoang (khoảng cách giữa thành hộp dam có thé lên đến ~ 5 - 8 m).

Mỗi thành hộp đều phải có một độ dày tối thiểu của bê tông p (tương ứngvới phần trừ đi của đường kính ống cáp dự ứng lực) vừa không tham gia chịu cắt

lại vừa làm giảm bot hiệu quả chịu uôn của mặt cat.

1.2.1.4 Mặt cắt ngang trên gối, mặt cắt ngang giữa nhịpTheo kinh nghiệm thiết kế của nhiều nước đã tổng kết, chiều cao mặt cắttrên gối giữa của dầm liên tục đúc hãng nên chọn trong khoảng xấp xỉ băng H=L/16 -L/20 Chiều cao kinh tế vào khoảng L/18

Chiêu cao mặt cắt giữa nhịp chính của dầm nên chọn trong khoảng xi bangL/40- L/60, ví dụ cầu Phú lương có chiều cao hộp ở giữa nhịp là 2,5m bang 1/40chiều dài nhịp ( theo kinh nghiệm quốc tế có thé dùng chiều cao hộp giữa nhịptương ứng với tỉ lệ L/50) Ở Việt Nam thường không chọn dam thấp quá 2,0 m vìcần để dành đủ chỗ cho công nhân chui bên trong lòng hộp Chiều cao đầu mútcánh hang cũng thường lấy băng chiêu cao mặt cắt giữa nhịp chính Như vậy đốthợp long sẽ có đáy hộp là đường năm ngang dé thuận tiện cho thi công Tuy vậycũng có trường hợp chọn cách khác, ví dụ cầu Thanh-Trì (qua sông Hồng ở Hà

nội).

HV: Trương Chí Hùng MSSV: 10380352

14400

Hình 1 11: Ví dụ mặt cắt ngang dầm hộp trên trụĐoạn dầm đầu nhịp biên được đúc trên đà giáo thường có chiều cao không

đôi và băng chiêu cao đâu mút cánh hâng Chiêu cao các đôt hợp long ở nhịp

biên và các nhịp giữa cũng như vậy để thuận tiện thi công Chiều dài đoạn đúctrên đà giáo của nhịp biên thường vào khoảng (0,15- 0,2) L với L = chiều dàinhịp chính ( Cầu Phú Lương chiêu dài đoạn đúc trên đà giáo là 12,84m)

500 3250 250 3500 3500 250 3250 od

3125

200 74D0 2003600 7800 3600

1.2.2 Quy định của Tiêu chuẩn 22 TCN 272-05 về mặt cắt ngang dầm hộp1.2.2.1 Bề dày tối thiểu của bản nắp hộp

Bê dày của bản cánh trên và bản cánh dưới không được nhỏ hơn bât kỳ trịsô nào dưới đây:

HV: Trương Chí Hùng MSSV: 10380352

- 1/30 khoảng cách tĩnh giữa các thành hộp dầm hoặc nách dầm Nếu nhỏhơn thì phải đặt thêm các vách ngang theo các khoảng cách băng khoảng cách

tịnh giữa các bản bụng dâm hoặc nách dâm.

- Bề dày của bản cánh trên không được nhỏ hơn 225mm trong các vùng neo

dùng cho việc căng sau theo phương ngang và không được nhỏ hơn 200mm ở

bên ngoài vùng neo hoặc đối với các bản dự ứng lực Phải dùng dự ứng lực sauhoặc trước theo phương ngang khi khoảng cách tịnh giữa các bản bụng dầm hoặcnách dầm bằng hoặc lớn hơn 4500mm Các bó thép dùng để căng trước theophương ngang phải có đường kính bằng 12/7mm hoặc nhỏ hơn

- Thoả mãn yêu cau bố trí neo và lớp phủ bảo vệ khi dùng dự ứng lực

hướng ngang.

- Không nhỏ hon 1/20 lần khoảng cách trống giữa các đường gờ, nách damhoặc thành hộp dầm, trừ khi hoặc các thành hộp ngang đặt theo các quang cáchbăng khoảng cách trồng được dùng hoặc được bồ trí dự ứng lực ngang

1.2.2.2 Bề dày tối thiểu của bản đáy hộpChiều dày bản đáy hộp không được nhỏ hơn:

1.2.2.3 Chiều dày tối thiểu của ban bụng dầm (thành hộp dam):Chiêu dày các thành hộp dầm phải xác định theo các yêu cau đối với lựccắt, xoăn, lớp phủ bê tông và đồ bê tông Phải dùng các gia trị tối thiểu sau đây:

- Các bản bụng dầm không có bó thép căng sau theo phương dọc hoặc

- Chiêu dày tối thiểu của các bản bụng dầm có thành hộp tăng cường có thélây bằng 175 mm.

- Các thay đối về chiều dày thành hộp dầm phải được vuốt thon đều trongchiều dài nhỏ nhất băng 12 lần hiệu số các bề dày thành hộp dam

1.2.2.4 Chiều dài của phan hang cua bản cánh trên damChiêu dài của phần hãng của bản cánh trên đo từ bản bụng dầm không nên

vượt quá 0,45 nhịp bên trong của bản cánh trên tính theo tim của các bản bụngđâm.

1.2.2.5 Các kích thước chung của mặt cắt ngangKích thước phủ bì của mặt cắt ngang của dầm hộp thường phải lấy khôngnhỏ hơn các kích thước theo yêu câu dé giới hạn độ võng do hoạt tải công với lựcxung kích gây ra là 1/1000 nhịp Nếu tính theo mô-men quán tính của mặt cắt thôvà mô-đun đàn hồi cát tuyến Hoạt tải phải bao gồm tất cả các làn xe được chấttải đầy và phải hiệu chỉnh số làn chất tải Phải coi hoạt tải là phân bố đều trên tất

cả các câu kiện chiu uôn dọc.

1.2.3 kích thước sơ bộ

Mặt cat ngang dầm hộp có thé coi như gồm 3 bộ phận là bản mặt cầu (bảnnắp hộp), các thành hộp và bản đáy hộp Mỗi bộ phận có các chức năng riêng vàđược lựa chọn kích thước sao cho bảo đảm chức năng riêng của chúng, nhưng tấtcả được ghép lại trong một chỉnh thé với những yêu cầu chung (Trang 78, 87, 88

[6])

HV: Trương Chi Hùng MSSV: 10380352

; - t2 <0,45 12

Ke)ssHình 1 13 Mat cắt ngang dam hộp trên trụ (trang 105 [6])t¡ nên lay > 200 mm Nếu có đặt cáp DUL ngang thì phải tăng t¡ dé đủ chỗđặt mẫu neo [5]

t› > 460 mm theo điều kiện bồ trí ống ren [5]

tạ © (1/25 - 1/35) /2 (trang 99 [1]); tạ > 13/30; > 200 mm hoặc > 250 mm

nếu dùng DUL ngang (đã tham khảo công thức của Jacques Mathivat trang 74

[8])

tạ > 350 : dé thuận tiện đồ BT.ts > 15/30 ; > 200 mm [5]; > t4/3 (dé điều hoà sự phân phối nội lực tronghộp); Phải có đoạn vút nối để nối bản đáy vào thành hộp một cách êm thuận

(trang 103 [6]).

ts được xác định theo ứng suất nén cho phép dưới các tải trọng khai thác

[5]; te © (2 + 3) ts (trang 103 [6]);l, :

- Phai dat cáp DUL ngang khi /7 > 4500 mm (5.14.2.3.10a [6]).

- Theo thiết kế của các cầu đã xây dựng ở VN thì /2 x 6 m chưa cần đặtcáp DUL ngang dé chống nứt (do đó giá thành cầu giảm - trang 99

[6]) Thậm chí một số ý kiến cho rang, khi /2 lớn hơn nữa thì cũngchưa cần đặt cáp DUL ngang (trang 99 [6])

- 4/6m-— 7,6m (15’ - 25’[5])ls = (0,2 — 0.3):

1.2.3.1 Thanh hộp (vách)Độ nghiêng của vách : 1: (3 + 6)

Số lượng thành hộp nên giảm tối da : (trang 96 [6])

e Don giản thi công;

e Giảm trọng không hiệu qua của vách khối hộpe Thành hộp dày dễ bố trí neo va đồ BT

Chiêu dày thành hộp phải (trang 97 [6]):e đủ chỗ đặt cáp DUL (Kích thước ống ren < 0,4 bề day bêtông nguyên

nhỏ nhất tại vị trí đặt ống (trang 33 [6])

e thuận tiện rót hỗn hợp BT vào ván khuôn

e Đủ khả năng chịu luc cắt+ Chiêu dày can thiết dé cho phép neo cáp UST (trang 105 [6]).Chiêu dày các thành hộp dầm phải xác định theo các yêu cau đối với lựccắt, xoăn, lớp phủ bê tông và đồ bê tông Phải dùng các giá trị tối thiểu sau đây:

Các bản bụng dầm không có bó thép căng sau theo phương dọc hoặc