Giáo trình khai thác, kiểm định, gia cố, sửa chữa cầu cống Phần 6 pptx

GS.TS Nguy n vi t Trung- Gíao trình Khai thác, Ki m ñ nh, Gia c , S a ch a c u c ng Khi s d ng dây căng hình v c n ph i xét nh hư ng c a bi n d ng nhi t đ , cịn trư ng h p ño chuy n v l n ph i xét c đ n bi n d ng có liên quan ñ n s thay ñ i ñ căng dây q trình đo d m dao đ ng lên xu ng Ngư i ta có th dùng b c m ki u ñi n c m ñ ño dao ñ ng a) b) c) R4 Π d) T1 R3 Π T2 1 R1 T1 R2 T4 T3 T2 T4 T3 T1 T2 T1 T2 4 Hình 2-28 Các sơ ñ dao ñ ng có dùng b c m bi n ñi n tr a, b-Khi dùng d m cơng xon ng n có dán n tr ; c, d-Khi dùng vịng thép có g n ñi n tr 1-Dây n i xu ng đ t; 2-D m cơng xon ng n; 3-Lị so; 4-C c neo; 5-C c gi a d m công xon; T1, T2, T3, T4-Các ten-xơ-mét ki u ñi n tr Π-B ghi dao ñ ng (oxyclograph) 2.6 XÁC ð NH CÁC ð C TRƯNG CƠ LÝ VÀ TÍNH CH T C A V T LI U Khi tính tốn đánh giá kh ch u t i tr ng thái kĩ thu t c a c u c ng cũ r t c n có tr s đ c trưng lí c a v t li u k t c u th c Vi c xác đ nh tr s nói chung khó đ t đ xác cao Thơng thư ng trư c tiên c n tham kh o h sơ thi t k hay h sơ hồn cơng cũ ñ bi t ñ c trưng ban ñ u c a v t li u Tuy nhiên Vi t Nam h sơ thư ng khơng đ ho c khơng có c Các thí nghi m v t li u ph i ñư c k t h p th c hi n c phịng thí nghi m k t c u th c Các thí nghi m phịng cho k t qu xác cao l i ph thu c vi c l y m u th t k t c u có làm đư c hay khơng S m u l y b h n ch Các thí nghi m k t c u th c s cho thí nghi m phịng, có th th c hi n nhanh chóng hơn, nhi u s li u thu đư c có th xác Page 81/152 GS.TS Nguy n vi t Trung- Gíao trình Khai thác, Ki m đ nh, Gia c , S a ch a c u c ng ða s thí nghi m phịng thu c lo i thí nghi m có phá h y m u th , đa s thí nghi m k t c u th c thu c lo i thí nghi m khơng phá hu m u dùng cách ño gián ti p 2.6.1 KIM LO I Trư c thí nghi m c n xác ñ nh rõ lo i v t li u b ng kim lo i, ví d gang, s t m m (ñ i v i c u thép cũ Pháp ñ l i), thép thư ng, thép h p kim th p v.v… Các thí nghi m kim tương s tr l i xác v n ñ phân lo i v t li u kim lo i Khi l y m u kim lo i t k t c u c u cũ ph i có bi n pháp h p lí cho khơng làm suy y u q nhi u đ n s c ch u l c c a k t c u T i ch ñã c t khoét l y m u ph i ñ t b n thép bù liên k t b ng hàn ho c liên k t bulơng cư ng đ cao Mi ng m u kim lo i ñã l y ph i đư c gia cơng cho m u thí nghi m có đư ng biên lùi vào nh t 10mm so v i mép v t c t b ng n a lúc l y m u M u th kim lo i ph i đư cgia cơng theo “Tiêu chu n thí nghi m v t li u” B GTVT B Xây d ng ban hành Nói chung m u đ thí nghi m v gi i h n b n (cư ng ñ phá h y t c th i) gi i h n ch y, ñ dãn dài tương ñ i hay ñ co ng n tương ñ i ,5 R1 φ12 a) φ6+0 c a kim lo i thép có d ng hình 2-29a, m u ñ xác ñ nh ñ dai va ch m ñư c c t lõm hình 2-29b 27,5 R1 10+0,1 10+0,2 b) 2+0,1 41 61 55 Hình 2-29 Ví d lo i m u th đ xác đ nh ñ c trưng h c c a thép a) M u thư ng; b) M u th ñ dai va ñ p M i lo i thí nghi m ph i có nh t ba m u gi ng m u th có th đư c phân tích hố h c phân tích ph n u th y c n thi t Page 82/152 GS.TS Nguy n vi t Trung- Gíao trình Khai thác, Ki m ñ nh, Gia c , S a ch a c u c ng Do ñ c ñi m c a cơng ngh cán thép, đ c trưng lí c a kim lo i cán theo hư ng d c chi u cán theo hư ng ngang chi u cán s khơng gi ng Vì v y lúc l y m u ph i ñánh d u rõ hư ng tác ñ ng ch y u c a l c m u lúc th c ð thí nghi m nhanh chóng ñ i v i thép k t c u k t c u th c ngư i ta thư ng dùng phương pháp ñ p bi t o v t lõm b m t thép Phương pháp cho bi t ñ c ng c a kim lo i đ t suy gi i h n cư ng đ c a v i đ tin c y ch p nh n ñư c Tuy nhiên n u mu n suy di n tr s gi i h n ch y khơng đ tin c y Sai s xác ñ nh gi i h n cư ng đ d a vào thí nghi m xác ñ nh ñ c ng b m t thép vào kho ng ±7%, n u suy di n t gi i h n cư ng đ gi i h n ch y sai s l n đ n ±30% Vi c thí nghi m đ c ng có th làm theo thí nghi m Brinell ho c thí nghi m Rockwell Thí nghi m Brinell: T o m t t i tr ng 3000kg cho v t li u c ng 1500kg hay 500kg cho m t c t m ng hay v t li u m m, tác d ng thông qua m t viên bi c ng có đư ng kính 10mm đ gây v t lõm b m t v t li u ðư ng kính trung bình c a v t lõm s đ tính đ c ng Brenell (HB) theo cơng th c: HB = P/[(π-D/2)(D- D − d )] (2-16) Trong đó: HB - S đo c ng Brinell P - T i tr ng tác d ng (kg) D - ðư ng kính viên bi thép d - ðư ng kính trung bình c a v t n, (mm) Tiêu chu n AASHTO T244-90 ASTM A 370-88 c a M cho s n b ng tra đư c tính s n theo cơng th c Ngư i ta ñã ch t o máy ño ñ c ng Brinell xách tay ñ làm thí nghi m d dàng t i v trí c u Thí nghi m Rockwell: Trong thí nghi m này, tr s ñ c ng ñư c ñ c tr c ti p t máy ño ð c ng ñư c xác ñ nh c vào chi u sâu v t n c a ñ u nh n kim cương ho c c a viên bi thép vào v t li u Trư c tiên gia t i b ng t i tr ng ph 10kg ñ t o v t n ban ñ u ñưa ñ u n lên r i gi v trí m t v t li u T i tr ng ph thu c vào thang ño ñư c s Page 83/152 GS.TS Nguy n vi t Trung- Gíao trình Khai thác, Ki m ñ nh, Gia c , S a ch a c u c ng d ng ñư c gia t i d n s làm tăng d n ñ sâu v t n Sau ñó b t i tr ng v n trì t i tr ng ph , máy ño s cho bi t tr s ñ c ng Rockwell D a vào tr s đ c ng b m t, có th theo công th c th c nghi m suy hàm lư ng Các bon kim lo i m t cách g n ñúng theo dãy s so sánh sau: -Hàm lư ng C,% -ð c ng kim lo i, 2.6.2 0.05 MPa 0.15 0.20 0.30 0.40 0.50 1100 1200 1350 1560 1650 1800 BÊTƠNG Nói chung đ xác c a vi c thí nghi m cư ng ñ bêtông k t c u cũ thư ng khơng cao bêtơng khơng đ ng nh t suy thối theo th i gian m t cách khơng đ ng đ u Ngồi cịn có nh hư ng c a v t n t, ñ m t, c t thép bêtơng v.v… ð thí nghi m phòng ph i khoan l y m u bêtơng r i gia cơng thành hình tr trịn đư ng kính 70-150mm t k t c u c u th c Như v y l khoan k t c u l n n u c u khai thác thư ng khơng đư c phép khoan d m Ch có th l y m u t kh i xây to l n c a m tr Do v y ngư i ta thư ng dùng phương pháp không phá hu m u đ đo cư ng đ bêtơng k t c u th c Hai phương pháp ñư c dùng ph bi n nh t hi n phương pháp siêu âm phương pháp dùng súng b t n y ki u Schmid B Xây d ng ñã ban hành tiêu chu n s d ng k t h p hai lo i thi t b ño Ngoài m t s trư ng h p đ c bi t, có th dùng phương pháp tia Gamma (ví d áp d ng đo cư ng đ bêtơng c c khoan nh i sâu 40m dư i lịng sơng c u Vi t Trì 1993) 2.6.2.1 - Súng b t n y ki u Schmidt (hình 2-30a) 11 10 Hình 2-30a Súng b t n y ki u Schmidt 1-B m t k t c u bêtơng; 2-Thanh va đ p; 3-N p b t ñ u; 4-Lò so va ñ p; 5-C a s nhìn thang đo v ch; 6-Con ch y ch th ; 7-Thanh d n hư ng; 8-Vịng đ m d n hư ng; 9-Lò so nén; 10-N p v thân súng; 11-Núm b m gi súng không ho t ñ ng; 12-V thân súng; 13-Qu búa; 14-ðá mài; 15-H p ñ ng súng; 16-D ng chung c a súng Page 84/152 GS.TS Nguy n vi t Trung- Gíao trình Khai thác, Ki m ñ nh, Gia c , S a ch a c u c ng Nguyên lí ho t ñ ng c a thi t b sau: Khi dùng s c tay n cho thân súng ti n d n ñ n b m t bê tơng t t sâu vào thân súng 11 cho ñ n lúc ch m vào qu búa13 Do cú va ñ p qu búa chuy n đ ng v phía sau làm di chuy n ch y thang ño v ch V trí ch y ch rõ s b t n y ño Căn c s b c có th tra đ th hay b ng mà hãng s n xuât Schmid ñã bán kèm súng ñ suy cư ng ñ b m t nh ñ l y tr s b t n y trung bình Trong tài li u kèm theo súng có b ng tra c th ng v i góc b n khác nhau, ví d : 45°, 90°, - 45°, v.v… Các súng Trung Qu c s n xu t cịn xét đ n hi u ch nh theo m c đ bơ nát hóa b m t bê tơng đ gián ti p xét đ n tu i bê tông cũ Các súng hãng Schmid bán Vi t Nam ch đo cư ng đ bê tơng có tu i cao nh t 56 ngày Tác gi Nga OCU OB khuyên ñ i v i bê tông cũ ph i c o b l p b m t ñi sâu 10mm r i m i dùng súng b t n y ñ th cư ng ñ bê tơng ði u khó đư c áp d ng Vi t Nam Hình 2-30b Th cư ng đ BT ñáy b n d m liên h p c u Văn-ñi n b ng súng Schmidt 2.6.2.2 - Phương pháp siêu âm ð xác ñ nh cư ng ñ bê tơng k t c u có th dùng máy siêu âm t o sóng siêu âm ño t c ñ truy n sóng T t c ñ suy cư ng ñ bê tông R Sóng siêu âm đư c lan truy n theo hư ng d c theo hư ng ngang T c ñ truy n sóng hàm s ph thu c vào ñ ñàn h i, m t ñ d ng hình h c theo hư ng d c theo hư ng ngang c a k t c u Lúc thí nghi m bê tơng b ng siêu âm ph i xét ñư c m i y u t nh hư ng đ n đ truy n sóng quan h gi a v i cư ng đ bê tơng R (đ c tính c a c t li u, hàm lư ng c t li u bê tông, công ngh ch t o bê tông nhi t đ , s b trí c t thép v.v…) Mu n v y ph i l p ñ th chu n th hi n quan h gi a t c đ truy n sóng siêu âm cư ng ñ phá hu nén m u th bê tơng phịng thí nghi m Sau s d ng ñ th ñ suy di n k t qu đo ngồi hi n trư ng Như v y đ xác đo đ c ph thu c ñ xác c a vi c l p ñ th chu n, m u th bê tông c a c u s tính theo cơng th c: Page 85/152 GS.TS Nguy n vi t Trung- Gíao trình Khai thác, Ki m ñ nh, Gia c , S a ch a c u c ng v Rc = Rcl  c v  cl     Trong đó: Rcl : - Cư ng đ bêtơng c a m u th nén v , m u ñư c l y t k t c u th c vc vcl : -T c ñ truy n sóng siêu âm bêtơngc a k t c u th c m u th nén v Ngư i ta cịn đưa thêm h s hi u ch nh th c nghi m ñ xét ñ n nh hư ng khác Nói chung sai s c a phương pháp siêu âm ño cư ng đ bêtơng vào c 10% Có r t nhi u lo i máy siêu âm khác hãng nư c ngồi s n xu t đư c dùng Vi t Nam Nguyên lý chung c a chúng ñư c v hình 2-31 Các xung ñi n ñư c phát t máy phát cao t n kích đ ng 1, truy n đ nh kỳ lên ñ u dò phát 10 ñ truy n vào b m t k t c u bê tông hay bê tông c t thép ð ng th i m t tín hi u n t đư c đưa vào kh i quét ch r i g i ñ n ng tia n t Khi sóng siêu âm t đ u dị phát 10 qua bê tơng đ n đ u dị thu 9, t o tín hi u n bi n đ i ñ g i ñ n b khuy ch ñ i 7, sau tín hi u đ n ng tia ñi n t làm l ch tia ñi n t theo hư ng th ng ñ ng Th i m phát sóng siêu âm đ u phát 10 th i ñi m nh n ñ nh nh n ñư ng bi u di n nh c a ng tia ñi n t Kho ng cách gi a ñ nh nh n theo m t t l xích quy đ nh s n s tương ng v i kho ng th i gian t mà xung ñi qua v t th bê tông Nh kh i mà nh có th y thang chia kho ng th i gian 6, theo ta bi t đư c th i gian t Căn c tr s t ñ d y v t th bê tơng xác đ nh đư c t c đ truy n sóng siêu âm v = 1/t T suy cư ng ñ bê tông d a vào ñ th chu n c a máy Nói chung máy siêu âm hi n đ i cịn có nhi u b ph n khác đ d đo, d mang cơng trư ng tăng đ xác Có th đo k t c u dày t 0.1m đ n 12m Hình 2-31 Sơ ñ kh i c a máy siêu âm ño cư ng ñ bê tông 1-B phát xung t n s cao; 2- B phát ; 3- Kh i quét ch ; 4- Kh i ño th i gian; 5- B hi n sóng; 6- Thang chia; 7- B khuy ch ñ i; 8- C u ki n BTCT c n ño cư ng ñ ; 9- ð u dò thu; 10ð u dò phát Page 86/152 l 10 GS.TS Nguy n vi t Trung- Gíao trình Khai thác, Ki m ñ nh, Gia c , S a ch a c u c ng 2.7- PHÁT HI N CÁC KHUY T T T VÀ HƯ H NG N GI U Trong k t c u cũ thư ng có nh ng khuy t t t n gi u mà khơng nh n bi t đư c v t n t, v t r v t r ng x p bên bê tông, m i hàn Các lo i máy dò khuy t t t n gi u ñư c phát tri n ngày hi n ñ i ñ u d a nguyên lý chung c a phương pháp âm thanh, phương pháp t trư ng, phương pháp phóng x ghel tia Rơn- 2.7.1- PHƯƠNG PHÁP ÂM THANH Phương pháp s d ng sóng đàn h i h i có th phân lo i: d i t n r ng Tuỳ theo t n s dao ñ ng ñàn - Sóng h âm (t n s 20Hz) - Sóng âm thánh nghe ñư c (t n s 20 Hz ñ n 20 kHz) - Sóng siêu âm (t n s t 20 kHz tr lên) Nhưng ch có sóng âm siêu âm dúng ñư c cơng tác chu n đốn bên Các sóng đàn h i d i t n siêu âm có th ñư c phát liên t c ho c ng t qu ng t ng sung Siêu âm có th áp d ng cho ki m tra không phát huy m u ñ i v i b ph n k t c u làm b ng b t c lo i v t li u ð phát hi n khuy t t t n gi u ph i c vào s ph n x khuy t tán c a sóng siêu âm g p s b t thư ng ñư ng mà sóng qua (ví d l r ng, v t n t ng m, ch b phân l p v.v ) ho c ñi qua mơi trư ng khơng đ ng ch t T n s siêu âm thông d ng ch n đốn t 0,5 đ n 255 MHz Có th ño sóng xuyên ho sóng ph n x t b m t Trên hình 2-32 gi i thi u sơ ñ kh i c a máy dò khuy t t ñơn gi n ho t ñ ng theo nguyên lý ti ng v ng âm Page 87/152 GS.TS Nguy n vi t Trung- Gíao trình Khai thác, Ki m đ nh, Gia c , S a ch a c u c ng a D b Hình 2-32 Sơ đ kh i c a máy ño khuy t t t a- B m t truy n sóng âm; b- B m t đ i di n; D- Khuy t t t; I- Bi u di n khuy t t t hình; 1- B ñ ng b dao ñ ng; 2- B phát xung; 3- B phát quét; 4- ð u dò v a thu v a phát; 5- Máy thu; 6- B ch th hình; 7- K t c u bê tơng ð kích đ ng nh ng dao đ ng ñàn h i có th dùng b c m bi n ki u áp ñi n ho c ki u t n Mu n cho sóng siêu âm t đ u dị đ n b m t k t c u m t cách thu n l i c n ph i bôi m công nghi p lên ch ti p xúc Các khuy t t t n gi u bên k t c u thép k t c u BTCT thư ng ñư c phát hi n b ng phương pháp âm v ng ho c phương pháp xung Trên hình 2-32 gi i thi u sơ ñ c a m t thi t b âm v ng ñơn gi n N u ñư ng qua c a tín hi u siêu âm g p m t khuy t t t l r ng ch ng h n s c c n âm s khác v i s c c n bình thư ng c a v t li u k t c u này, gây ñ nh nh n hình hi n sóng Sau ñó ñư c th i gian, t c ñ hư ng c a sóng siêu âm có th suy đốn v trí đ l n c a l r ng n gi u Căn c vào s bi n ñ i ñ t ng t c a t c đ truy n sóng siêu âm ph n khác c a k t c u có th suy đốn đư c v m t đ bê tơng, v t n t v.v Các khuy t t t hư h ng m i hàn có th phát hi n b ng máy siêu âm b ng ñ u dị hình lăng tr đ t cho phát sóng nghiêng 30o - 60o (hình 2-33) Dùng tay đưa đ u dị m i hàn theo m t qu đ o hi n sóng hình v th hi n Khi đ n ch có khuy t t t hình s hi n lên xung nhơ cao, đ ng th i máy phát tín hi u ánh sáng cói báo ñ ng ð xác ñ nh ñư ng biên bao quanh khuy t t t ph i dùng tay ñưa ñ u dò rà quét theo hư ng khác t v trí mà tương ng v i đ nh nh n trơng th y hình cho ñ n lúc mà biên ñ A c a xung hình gi m xu ng cịn m t n a so v i lúc ñ u V trí lúc c a đ u dị s tương ng v i m t ñi m biên bao quanh khuy t t t Page 88/152 GS.TS Nguy n vi t Trung- Gíao trình Khai thác, Ki m đ nh, Gia c , S a ch a c u c ng Phương pháp xung siêu âm có th dùng r t ti n l i ñ theo dõi lâu dài s bi n ñ ng c a c u trúc cư ng đ bê tơng l2 h1 h2 β l'1 A/2 A LTP A/2 l1 l'2 Hình 2-33 Sơ đ xác đ nh hư h ng m i hàn 1- ð u dị; 2- Qu đ o rà qt c a đ u dị; 3- ð c tính xung hi n hình ng v i v trí v c a đ u dị Phương pháp phát x âm ñư c dùng ñ phát hi n khuy t t t hư h ng n gi u đ thu lư m thơng tin v q trình di n bên v t li u v.v Phương pháp d a s ghi nh n sóng âm xu t hi n v t th c ng bi n d ng d o có n t Th c ch t c a phương pháp sau Trên b m t k t c u ñ t m t vài đ u dị có kh nh y c m ñ i v i bi n d ng trư t ho c sóng b m t, ho t ñ ng t n s - MHz Trong trình ch u l c s xu t hi n bi n d ng l n k t c u v t n t ði u th hi n qua s ph n x c a sóng ng su t có đ c tính xung Sóng đư c đi, đ u dị thu nh n t ta có th đốn đư c khuy t t t hay hư h ng Trên hình 2-34 nêu sơ đ ngun lý c a máy ph n x âm ð u dò thu sóng ph n x ,, truy n qua b khuy ch ñ i r i ñi vào b lo c n t đ tách tín t n s th p, sau đ n b khuy ch ñ i r i r nhánh, m t nhánh vào kh i ñi u ch nh 5, m t nhánh vào b tách sóng8 T b tách sóng tín hi u vào b ghi lên băng t Ngu n cung c p ñi n Hình 2-34 Sơ đ kh i c a thi t b ph n x âm 1- ð u dị; 2- B ti n khuy ch đ i; 3- B l c ñi n t ; 4- B khuy ch ñ i; 5- Kh i ñi u ch nh; 6- Ngu n ñi n; 7- Thi t b ghi băng t ; 8- B tách sóng Page 89/152 GS.TS Nguy n vi t Trung- Gíao trình Khai thác, Ki m ñ nh, Gia c , S a ch a c u c ng 2.7.2 PHƯƠNG PHÁP T TRƯ NG Phương pháp dùng ñ phát hi n khuy t t t hư h ng n gi u v t li u có th nhi m t , xác đ nh đ dày l p bê tơng b o h cho c t thép, ño ñ ñ y l p sơn ph k t c u thép v.v Nguyên lý c a phương pháp d a vào s phát tri n m c ñ bi n ñ i c a dòng t ñ qua v t th Các b t s t ho c dung d ch b t s t tr n dung môi (ví d d u ho ) đư c bơi lên b m t k t c u Dư i tác ñ ng c a t trư ng nơi có s t s phân b theô m t d ng khác thư ng nơi có khuy t t t hay hư h ng n gi u bên dư i M t phương pháp khác có hi u qu dùng đ u dị ki u t n có lơi phe rít dây đ ng dây đ ng cu n quanh T trư ng ñư c t o s có d ng ch U hình v 2-35 Khi dùng tay qt đ u dị b m t k t c u, b ng cách s c n đ ng có th suy đốn khuy t t t k t câu Sơ đ thi t b v hình 2-35 ñ xác ñ nh v trí c t thép n m bê tơng, đo chi u d y l p bê tơng b o h đo đư ng kính c t thép B c m bi n t ñi n ñư c ñưa rà quét b m t k t c u bê tông c t thép Trong h p máy c a thi t b cịn có m t b c m bi n tương t thêm t m rung nhi m t 3, có tác d ng thay đ i đ c n kháng ta ñi u ch nh cân b ng sơ ñ Tuỳ theo m c ñ xa g n t b c m bi n ñ n c t thép năm f sâu bê tơng mà m c đ d y l p bê tơng b o h đư ng kính c t thép Dùng tay ñưa ñ u d c theo c t thép ñ n ch phát hi n th y v trí s nh nh t ñi m giao c a hai c t thép Hình 2-35 Thi t b ki u ñi n c m ñ dò c t thép ño chi u dày bê tông b o h 1-B c m bi n ngồi (đ u dò); 2B c m bi n h p máy; 3- B n ñ ñi u ch nh c m kháng; 4- ð ng h ño s c ñi n ñ ng; 5- Thanh c t thép; 6- C u ki n BTCT 2.7.3- PHƯƠNG PHÁP TIA RƠN GHEN VÀ PHƯƠNG PHÁP TIA GAMA Hai phương pháp có th dùng dị khuy t t t cho b t c lo i v t li u nào: g , thép, BTCT, polyme v.v Có th dùng chúng dị v trí c t thép đư ng kính c a bê tơng Các tia phóng x ñi qua v t ñư c ch p b ng phim nh Kh xuyên c a tia ψ tia Rơn ghen tuỳ thu c m t ñ c a v t li u, chi u dày k t c u v.v N u g p Page 90/152 GS.TS Nguy n vi t Trung- Gíao trình Khai thác, Ki m ñ nh, Gia c , S a ch a c u c ng khuy t t t hư h ng l r ng, v t n t kh xuyên qua c a tia s m nh hơn, phim nh s có vùng t i đ m khác Phân tích nh ch p s cho ta suy đốn v khuy t t t bác s xem phim ch p X quang Nói chung vi c s d ng phương pháp h n ch bi t ý đ m b o an tồn phóng x 2.8 X Vi t Nam c n ñ c LÝ K T QU ðO VÀ PHÂN TÍCH K T LU N Cơng vi c địi h i trình đ ki n th c kinh nghi m nhi u năm c a k sư thanhh tra Thư ng áp d ng phương pháp x lý th ng kê s li u ño ñ c ñã ñư c h c mơn h c tốn th ng kê xác su t Tuy nhiên n u có s li u phương pháp khơng áp d ng đư c Nói chung thư ng c n phân tích s li u ño sau: - S li u th cư ng đ bê tơng (b ng phương pháp khác nhau) - S li u ño ñ võng d m ch dư i tác d ng c a ho t t i x p l ch ñ suy h s phân b ngang ho t t i - S li u ñi u tra ño ñ r ng, ñ dài v t n t bê tông v t n t k t c u thép - S li u đo góc xoay m i d m thép - S li u ño bi n d ng ng su t - S li u ño dao ñ ng ñ suy tr s c a h s xung kích (1+∝) chu kỳ dao ñ ng riêng T c a k t c u nh p - S li u thí nghi m v t li u thép c t thép (n u có) Trong ph m vi tài li u ch gi i thi u m t s v n ñ x lý k t qu ch y u 2.8.1 H S PHÂN B NGANG HO T T I Căn c vào k t qu ño ñ võng gi a nh p c u c a d m ch (dàn ch ) dư i tác d ng ho t t i x p c u theo m t cách (ho c gi a ph n xe ch y, ho c l ch v thư ng lưu, ho c l ch v h lưu) có th tính h s phân b ngang c a t ng d m ch tương ng cách x p t i th c hi n Cơng th c tính tốn là: Page 91/152 GS.TS Nguy n vi t Trung- Gíao trình Khai thác, Ki m đ nh, Gia c , S a ch a c u c ng Ki = yi (2-17) n ∑y j Trong ñó: Ki - H s phân b ngang c a d m (dàn) c a th i yi - ð võng c a d m th i n ∑ yj - T ng ñ võng c a t t c d m (dàn) ch n - S lư ng d m (dàn ch ) Khi tính tốn l i k t c u c n ph i s d ng h s phân b ngàn th c t ch khơng dùng tr s tính tốn lý thuy t n a 2.8.2 X LÝ S LI U DO NG BI N Căn c k t qu ño b ng ten-xơ-mét hay ten-xơ-mét ñi n, ñ i v i k t c u thép d m thép có th suy di n ng su t ho t t i theo ñ nh lu t Hook: = E  (2-18) Tuy nhiên ñ i v i k t c u bê tông vi c suy di n ph i th n tr ng ch có ý nghĩa tham kh o m c đ g n v trí s mơ đuyn đàn h i th c t c a bê tông c u cũ nói chung khơng xác đ nh đư c ñúng M t khác c ñ i v i ph n bê tông ch u nén c a m t c t, vi c suy di n ng su t ho t t i theo công th c gư ng ép quan h n tính giưa  đ i v i bê tơng ch u nén ch ñúng ng su t ≤ 0,2 Ru Trong c u th c t cũ ng riêng tĩnh t i có th vư t tr s 0,2 Ru Vì v y có thêm ho t t i n a quan h  khơng đ c đ coi n tính n a ð i v i bê tông vùng ch u kéo, công th c đ nh lu t Hook hồn tồn khơng th áp d ng đư c Vì v y k t qu ño  vùng c n xem xét k có th c i phép đo đ r ng v t n t ch không ph i ño ñ dãn kéo dài tương ñ i  ð nói v ng su t c t thép ch u kéo, nh t thi t ph i ñ c b l p bê tông b o h g n ten-xơ-mét h c ho c ñi n tr vào tr c ti p c t thép nh m đo tr s  c a T ñó có th dùng ñ nh lu t Hook ñ tính ng su t c t thép đư c Hi n cơng tác đo c u Vi t nam cịn r t hãn h u b trí ño theo tr ng thái ng su t ph ng mà thư ng ch ño theo tr ng thái ng su t ñư ng ð i v i dàn ch u l c d c tr c ñ i v i b n cánh d m, ño v y t m ñ ñ i v i Page 92/152 GS.TS Nguy n vi t Trung- Gíao trình Khai thác, Ki m đ nh, Gia c , S a ch a c u c ng ph n b n b ng d m, b n nút dàn nh ng trư ng h p mà tr ng thái ng su t ph ng th hi n rõ ph i b trí xen tơ mét h c ho c ñi n tr theo hư ng khác ñ t k t ño suy tr s hư ng c a ng su t Xét ví d m t m t c t ngang c u ki n hình 2-31 đ t ten-xơ-mét đ đo bi n d ng th t i ñi m 1, 2, 3, 1, 2, 3, 4 Theo ñ nh lu t Hook suy cá tr s ng su t ơ1, ơ2, ơ3, ơ4 Căn c ñ c trưng hình h c m t c t (F, Ix, Iy, x1, x2, x3, x4, y1, y2) bi u đ ng su t hình v Ta l p đư c phương trình: 1E = ơ1 = N Mx y1 My.x1 + F Ix Iy 2E = ơ2 = N Mx y1 My.x + F Ix Iy 3E = ơ3 = N Mx y My.x3 + F Ix Iy 4E = ơ4 = N Mx y Myx4 + F Ix Iy (2-19) (2-20) (2-21) (2-22) Khi gi i h ta tìm đư c n i l c N, Mx, My ñây có phương trình mà ch có n s nên có kh ki m tra đ xác c a phép đo th c hi n Mu n v y ch c n xác ñ nh m t n i l c b ng cách gi i nhóm phương trình khác Ví d gi i h phương trình 1,2,3 tìm đư c N1, Mx1, Mx2 cịn gi i h phương trình 2, 3, l i đư c N2, Mx2, My2 Chênh l ch gi a tr s N1 v i N2, Mx1 v i Mx2, My1 v i My2 s suy đốn v sai s ño ñ c nh hư ng c a y u t cong vênh c c b , ng su t t p trung, mô men xo n v.v Tóm l i đ đánh giá sai s ño ñ c ph i tăng s lư ng ñi m ño bi n d ng nhi u s lư ng y u t n i l c c n tính 2.8.3 X LÝ K T QU ðO ð NG Khi th t i ñ ng ñ i v i c u, k t qu ño ñư c ghi lên băng gi y ho c phim dư i d ng bi u ñ dao ñ ng hình 2-36, H s xung kích th c t đư c suy t ( 1+ µ ) = y max y k t qu đo theo cơng th c sau: (2-23) Trong đó: ymax - ð võng l n nh t ho t t i ch y qua y - ð võng tĩnh ho t t i ñ ng yên Page 93/152 GS.TS Nguy n vi t Trung- Gíao trình Khai thác, Ki m đ nh, Gia c , S a ch a c u c ng M i t c ñ xe th ch y qua c u s cho m t v trí s ( 1+ ∝ ) riêng Do th đ u ph i cho xe ch y v i vài t c ñ khác 20, 25, 35, 45 km/h l n lư t Thông thư ng c u ôtô h s xung kích l n nh t ng v i t c ñ t 25 – 35 km/h ð tìm đ võng y ph i v thêm đư ng trung bình lên bi u đ đ võng hình 2-32 Trên hình gi i thích cách xác ñ nh th i ñi m xe vào c u ð xác ñ nh chu kỳ T t n s f c a dao ñ ng m t ño n bi u ñ dao ñ ng ph i đ m s dao đ ng n ng v i th i gian t r i dùng công th c sau: T= t ; n f= n = t T (2-24) Công th c dùng chung cho c xét dao ñ ng cư ng b c dao ñ ng riêng Mu n tính chu kỳ dao đ ng riêng Tc đ so sánh v i tr s mà quy trình thi t k c u cho phép ph i đ m ño ño n c c a bi u ñ (xem hình v ) ð đ c băng ghi dao đ ng ph i có kính phóng đ i v i v ch chia c ly đ c xác ñ n 0,1 mm Trong lúc nh n xét k t qu th t i ph i xét toàn di n t t c v n ñ Chú ý phân tích nguyên nhân h u qu c a hư h ng, hi n tư ng ñ võng dư ng su t dư c a k t c u Ph i có nh n xét v tu i th c a k t c u Sau tính tốn đ y đ s li u ño, báo cáo t ng k t c n làm th trình t n i dung sau: - Mơ t k t c u tồn b c u - Nêu s li u tóm t t rút t h sơ thi t k - Nêu v n ñ ñ c bi t x y q trình thi cơng - Mơ t khuy t t t hư h ng - Nh c l i yêu c u n i dung th nghi m c u - Danh m c d ng c , thi t b ñư c dùng ñ th nghi m c u - T i tr ng th c u ñã s d ng - Trình t th t i c u - Các hi n tư ng phát sinh trình th - Các k t qu ño ñ c th tĩnh th ñ ng t t c ñi m ño dư i m i c p t i tr ng - Phân tích s li u có k t h p v i tài li u ki m tra ñ c ñi m c a k t c u - ðánh giá m c ñ ñúng ñ n v nh ng gi thi t tính tốn gi i pháp k t c u c a ñ án - Nh ng k t lu n v tr ng thái ch t lư ng c a cơng trình kh thông qua c a ho t t i - Nh ng ñ ngh v qu n lý cơng trình, cá ch d n v gi i pháp k thu t c n áp d ng nh m kh c ph c nh ng sai sót hư h ng ñã phát hi n Page 94/152 GS.TS Nguy n vi t Trung- Gíao trình Khai thác, Ki m đ nh, Gia c , S a ch a c u c ng - Kèm theo báo cáo chung cịn có tài li u k thu t ph n ánh q trình đo đ c h so thi t k th t i, nh ch p dao ñ ng, bi u ñ ng su t ñ võng tài li u minh ho khác Tb b) δ a) ytb ymax Tc T T Tb B C Hình 2-36 Bi u đ ghi dao đ ng cư ng b c (a) dao ñ ng riêng (b) B - ðo n ghi dao ñ ng cư ng b c; C - ðo n ghi dao ñ ng riêng TB - Chu kỳ dao ñ ng cư ng b c; TC - Chu kỳ dao ñ ng riêng ð ñánh giá t c ñ t t d n c a dao ñ ng riêng c n ph i tính h s t t d n ψ = ln Trong An An +1 (2-25) An , An +1 biên ñ c a dao ñ ng 2.8.4 - ðÁNH GIÁ VÀ NH N XÉT K T QU TH T IC U Căn c phân tích k t qu th t i c u có th nên nh n xét v v n ñ sau: - M c đ thích h p c a phương pháp tính tốn áp d ng - ð xác trình đ cơng ngh ch t o k t c u - ð c ñi m c th v tác ñ ng c a t i tr ng lên c u - Các ñ c trưng th c t c a tr ng thái ng su t c a b ph n m i n i Page 95/152 GS.TS Nguy n vi t Trung- Gíao trình Khai thác, Ki m đ nh, Gia c , S a ch a c u c ng - nh hư ng c a nh ng y u t khác khuy t t t, hư h ng ñ n tr ng thái k thu t c a k t c u c u - Xác ñ nh đ an tồn thơng xe qua c u c a ho t t i c th ho c ho t t i tiêu chu n đó: Tr ng t i xe, cách cho xe qua c u, t c ñ cho phép… - ð ngh v công tác tu s a ch a ho c nâng c p c u M c ñ chênh l ch gi a tr s tính đư c tr s ño ñư c c a m t ñ i lư ng v t lý ñư c ñánh giá b ng h s k t c u: ηk = χ χ tinh (2-26) χ , χ tinh − Các tr s đo đư c tính đư c Các h s k t c u s dùng ñ ñánh giá l c ch u t i th c t c a k t c u 2.9 CÁC CÂU H I ƠN T P 1/- M c đích th t i c u trư ng h p th t i c u 2/- N i dung công tác th t i c u 3/- Cách ch n t i tr ng th c u 4/- N i dung th t i tĩnh 5/- N i dung th t i ñ ng 6/- Phương pháp dùng ten-xơ-met ñ ño ng su t 7/- Các lo i ten-xơ-mét co h c, Ten-xơ-mét dây, Ten-xơ-mét ñI n 8/- Các phương pháp ño ng su t b ph n k t c u c u 9/- Các máy ño ñ võng ño chuy n v th ng., góc xoay 10/- Nguyên t c nh n xét k t qu th tĩnh ñ i v i c u 11/- Các phương pháp thi t b ño th ñ ng ñ i v i c u 12/- Xác ñ nh ñ c trưng lý tính ch t c a v t li u 13/- Phát hi n khuy t t t hư h ng n gi u 14/- X lý k t qu đo phân tích k t lu n Page 96/152 ... quy ñ nh s n s tương ng v i kho ng th i gian t mà xung ñi qua v t th bê tông Nh kh i mà nh có th y thang chia kho ng th i gian 6, theo ta bi t đư c th i gian t Căn c tr s t đ d y v t th bê tơng... i ño th i gian; 5- B hi n sóng; 6- Thang chia; 7- B khuy ch ñ i; 8- C u ki n BTCT c n ño cư ng ñ ; 9- ð u dò thu; 10ð u dò phát Page 86/ 152 l 10 GS.TS Nguy n vi t Trung- Gíao trình Khai thác,... n ñúng theo dãy s so sánh sau: -Hàm lư ng C,% -ð c ng kim lo i, 2 .6. 2 0.05 MPa 0.15 0.20 0.30 0.40 0.50 1100 1200 1350 1 560 165 0 1800 BÊTƠNG Nói chung đ xác c a vi c thí nghi m cư ng đ bêtơng