Nghiên cứu ứng dụng cầu vòm ống thép nhồi bê tông liên hợp với hệ treo.

Hiện nay trên thế giới công nghệ xây dựng cầu đã có những bước phát triển vượt bậc về sự đa dạng hoá các loại cầu cũng như khả năng vượt nhịp rất lớn. Đóchính là quá trình phát triển và ứng dụng công nghệ tin học vào chương trình tính toánkết cấu, đã giải quyết và xử lý rất tốt có hiệu quả các chương trình tính toán phức tạpvề sự làm việc không gian của kết cấu công trình . Đồng thời công nghệ chế tạo vật liệu xây dựng cũng đã đạt được những tiến bộ ưu việt, cụ thể đã sản xuất được các loạivật liệu có cường độ cao, siêu bền như: Thép cường độ cao, cáp dự ứng lực, bê tôngsiêu bền,các loại phụ gia đặc biệt dùng để kết dính vật liệu… Các dạng cầu vượt nhịp lớn được xây dựng như cầu treo dây văng, rất phong phú về kết cấu với loại hai mặt phẳng dây, một mặt phẳng dây,cấu tạo trụ tháp cũng cónhiều hình dạng đẹp.Cầu treo dây võng với kết cấu dầm liên tục, hệ liên tục dàn, bándàn được sử dụng.Các loại cầu dầm bê tông liên tục được thiết kế và thi công với côngnghệ đúc hẫng cân bằng, đúc đẩy cũng được áp dụng phổ biến. Với những nhịp lớn,vừa và trung bình thì cầu vòm liên hợp, dầm cứng hay liên hợp với nhịp treo đều là kếtcấu có khả năng khai thác hợp lý.

Khoa Xõy Dng Cu ng - Trng i Hc Bỏch Khoa NGHIấN CU NG DNG CU VềM NG THẫP NHI BấTễNG LIấN HP VI H TREO ThS HONG MNH HIN - Cu sinh viờn 15X3, HBK PG Cụng ty c phn TV XD CTGT 5(Tecco5) T VN Hin trờn th gii cụng ngh xõy dng cu ó cú nhng bc phỏt trin vt bc v s a dng hoỏ cỏc loi cu cng nh kh nng vt nhp rt ln ú chớnh l quỏ trỡnh phỏt trin v ng dng cụng ngh tin hc vo chng trỡnh tớnh toỏn kt cu, ó gii quyt v x lý rt tt cú hiu qu cỏc chng trỡnh tớnh toỏn phc v s lm vic khụng gian ca kt cu cụng trỡnh ng thi cụng ngh ch to vt liu xõy dng cng ó t c nhng tin b u vit, c th ó sn xut c cỏc loi vt liu cú cng cao, siờu bn nh: Thộp cng cao, cỏp d ng lc, bờ tụng siờu bn,cỏc loi ph gia c bit dựng kt dớnh vt liu Cỏc dng cu vt nhp ln c xõy dng nh cu treo dõy vng, rt phong phỳ v kt cu vi loi hai mt phng dõy, mt mt phng dõy,cu to tr thỏp cng cú nhiu hỡnh dng p.Cu treo dõy vừng vi kt cu dm liờn tc, h liờn tc dn, bỏn dn c s dng.Cỏc loi cu dm bờ tụng liờn tc c thit k v thi cụng vi cụng ngh ỳc hng cõn bng, ỳc y cng c ỏp dng ph bin Vi nhng nhp ln, va v trung bỡnh thỡ cu vũm liờn hp, dm cng hay liờn hp vi nhp treo u l kt cu cú kh nng khai thỏc hp lý Trong cỏc dng cu c xõy dng thng to c kin trỳc p l cỏc loi cu treo, cu vũm v ó c u tiờn xõy dng nhiu thnh ph ln trờn th gii.Tuy nhiờn hỡnh dng cu vũm vi ng cong trc vũm s to c dỏng hi ho,v ỏp dng nhng tin b k thut v cụng ngh thit k, cu vũm s khc phc hn ch vt nhp nh Nu s dng cỏc loi vt liu tiờn tin thỡ cỏc kt cu, cu to cu vũm s mónh, chc chn dỏng cu s nờn th v p hn Vi ý tng nh vy bi vit ny s trung nghiờn cu loi cu vũm vi dng kt cu cu vũm ng thộp nhi bờ tụng, h mt cu bng bờ tụng ng sut trc cht lng cao c treo vo vnh vũm.õy cng l mt cụng ngh xõy dng v thit k khỏ mi ngnh cu ca Th gii v Vit Nam Vn cn cp õy l: - Nghiờn cu cu to v s lm vic ca kt cu ng thộp nhi bờ tụng - Nghiờn cu cu to v tớnh toỏn h mt cu bng bờ tụng cht lng cao c treo lờn h vũm ng thộp nhi bờ tụng qua cỏc dõy treo thng ng - Nghiờn cu tng quan cụng ngh ch to vũm ng thộp nhi bờ tụng v cụng ngh xõy dng cu NI DUNG NGHIấN CU 2.1 Khỏi nim chung Vi loi cu vũm liờn hp vi h treo cú vũm ng thộp nhi bờ tụng l mt nhng loi cu cú kt cu khỏ phc Ngoi s lm vic ca kt cu theo dng vũm cn phi nghiờn cu xem xột ng thi s lm vic ca h dõy treo vi bn mt cu; s lm vic ca kt cu liờn hp bờ tụng nhi ng thộp õy vi s hn ch ca bi vit nờn ch xột n khỏi nim ca mt s tớnh cht lm vic c trng ca loi cu ny TP SAN KHOA HC CễNG NGH Khoa Xõy Dng Cu ng - Trng i Hc Bỏch Khoa 2.2 Nhng hp lý cu vũm liờn hp vi h treo cú vũm ng thộp nhi bờ tụng Loi kt cu liờn hp vũm v dm bng BTCT cú nhc im ch yu l vũm bờ tụng s dng nhiu vt liu, thi cụng khú khn.Dm bờ tụng va chu un va chu kộo nờn tn vt liu v cu to liờn kt dm vi vũm phc tp.Nh vy cu vũm dm liờn hp cng cú nhiu nhc im v mt s dng vt liu cng nh thi cụng so vi cỏc dng cu tng t khỏc Nờn chỳng tụi ó nghiờn cu tỡm cỏch ci tin khc phc cỏc nhc im ny v xut mt loi kt cu mi liờn hp vũm vi h treo,cú kộo trit tiờu lc y ngang Khi nghiờn cu cu treo giõy vng vi nhng nhp va phi nu dựng tr thỏp l nhng ct bờ tụng thỡ ct s chu lc nộn v mụ men Nu thay tr thỏp bng mt vũm ng thộp nhi bờ tụng h mt cu c treo lờn vũm bng nhng dõy treo thng ng thỡ cú th khai thỏc trit kh nng chu lc ca vt liu Kt cu vũm trng hp ny s chu nộn l chớnh, dõy vng treo thng s khụng b nh hng ca cong lng bn thõn dõy, tr s mụun n hi ca dõy s l mụun n hi ca thộp nờn s khai thỏc ti a kh nng chu kộo ca thộp v bin dng s nh hn Dm mt cu s l mt dm liờn tc kờ trờn gi cng mi tr v gi n hi ti cỏc dõy treo Nh vy dm ch yu chu mụ men un vi nhp tng i ngn bng c ly gia cỏc dõy khc phc lc y ca vũm nht l t nn tng i yu cú th dựng dõy cng liờn kt hai chõn vũm v lun h mt cu Vi kt cu nh vy cỏc b phn chu lc rừ rng v n gin nờn cú th khai thỏc ht kh nng vt liu Khi xõy dng s thc hin cụng ngh thi cụng vũm trc v dm sau i vi vũm ng thộp c ch to bng cỏch cun lũ xo cú th lm thnh nhng on di Khi thi cụng cú th dựng cụng ngh lp hng hoc lp sn vũm trờn b ri a lờn phng tin ch ni a v trớ lp hon chnh vũm Dựng vnh vũm treo vỏn khuụn ỳc hng cỏc t dm hoc treo cỏc t ỳc sn lp hng h mt cu NI DUNG TNH TON 3.1 Mụ hỡnh tớnh toỏn Cu vũm liờn hp vi h treo b gm cỏc b phn: - Vũm : l kt cu chu ti trng cỏc dõy treo truyn lờn Vũm c b trớ theo s vũm khụng khp liờn kt cng vi m tr Khi tớnh toỏn ti trng c nh c gi thit l phõn b u Hot ti trờn mt cu chuyn vo cỏc treo s xỏc nh v trớ bt li nht tớnh toỏn Vũm khụng khp ti chõn vũm cú phn lc ngang, nu nn t ỏ chc thỡ phn lc ngang s trc tip chuyn vo nn, nu nn t yu thỡ phi dựng kộo gi hai chõn vũm trit tiờu lc y hoc dựng bn trt khc phc bt lc y - Dm mt cu : l b phn trc tip chu ti S chu lc cng tng t nh dm cu treo dõy vng Dm c kờ trờn m, tr bng nhng gi cng v c treo lờn vũm bng cỏc dõy treo thng ng l nhng gi n hi, nh vy dm mt cu l mt dm liờn tc kờ lờn hai gi cng v nhng gi n hi H s n hi chu nh hng ca bin dng dõy treo v chuyn v n hi ca vũm 3.2 Tớnh toỏn ni lc vũm + Phng trỡnh trc vũm: i vi cu vũm liờn hp s phõn b ti trng c nh cú th coi l phõn b u nờn trc vũm hp lý chn theo ng Parabol bc hai: y= TP SAN KHOA HC CễNG NGH 4f x L2 Khoa Xõy Dng Cu ng - Trng i Hc Bỏch Khoa X X2 X2 X1 ys f X1 X3 X3 (a) Y(b) l Hỡnh 2.1 + Tớnh toỏn ni lc tnh ti: Tnh ti c coi l phõn b u nờn vũm ch cú lc nộn m khụng cú momen v lc ct Khi cú lc nộn tỏc dng vũm s cú bin dng n hi, bin dng ny l tnh ti v hot ti cựng gõy v s lm thay i trc vũm lm cho ni lc thay i n gin vic tớnh toỏn trc ht cha xột nh hng ny xỏc nh ni lc tớnh toỏn nộn vũm sau ú s xột nh hng ca bin dng n hi gõy s bin i ni lc v cng tỏc dng vi + Ni lc tớnh ti khụng xột nh hng ca bin dng n hi: (Phng phỏp gii vũm khụng khp theo c hc kt cu): Gii : Hg = M f v phn lc : Vg = P P: trng lng 1/2 nhp) M : Momen chõn vũm trng lng 1/2 nhp) + Ni lc bin dng n hi: Khi cú lc nộn tỏc dng thỡ trc vũm s cú bin dng lg cõn bng bin dng thỡ ti tõm n hi s cú lc nm ngang l Hg Cú th vit bng phng trỡnh: Hg = lg g 22 l o lg = dx Nds Ndx Hg dx cos = = EA EA cos EA l Hgdx dx lg = = Hg cos s EA cos o EA cos dx = ds cos = Hg Hg Hg Hg lg l 22 N ds cos ds M ds y ds ds = + = + = (1 + ) y EI EA EI EA EI y = yo y cos = y 2 Hỡnh 2.2 ds ds EI Thay vo trờn s tớnh c: dx o EA cos = l y ds o EI l dx l Hg = Hg 1+ o EA cos l o y ds EI = Hg 1+ (Cỏc tr s à, à1 cú th tra cỏc s tay) Khi ó xỏc nh c Hg cú th tớnh lc nộn, momen, lc ct vũm cú xột n bin dng n hi M = Hg ( ys y1 ) 1+ TP SAN KHOA HC CễNG NGH Khoa Xõy Dng Cu ng - Trng i Hc Bỏch Khoa N= Hg ( Hg cos ) cos + Q=+ ( H g sin ) 1+ + Ni lc ph : b nộn n hi trc vũm b lch vi trc lc nộn Khi chu tnh ti gõy lc nộn vũm, trc vũm b nộn n hi s lch vi trc lc nộn Gi thit cú v trớ trc lc nộn v trc vũm trựng hp vi l nh vũm chõn vũm, v im 1/4 vũm im i trờn trc vũm cú to yi, trờn trc lc nộn l i' ta yi' thỡ: y' = Mi/Hx.y = yi - yi' : l lch ca trc vũm v trc lc nộn ti i Do lch ny s sn sinh momen: Mp = Hx yi - Mi = Hx.y Do tn ti Mp nờn ti tõm n hi s sn sinh lc th cp X1 ; X2 X1 = 1M 11 X2 = = s 2M 22 Mpds EI n ds s EI = Mp1 x EI cos i =0 y1 y s s EI Mpds = = ( y1 y s ) s EI ds n Trục lực nén l dx o EI Hx y'i yi X2 i Mp1 y1 x EI cos X1 Trục vòm i' i =0 y ds EI l/4 l/4 n - S on phõn chia trờn na vũm x - Chiu di on Ni lc th cp s tớnh toỏn theo N = X2 cos M = X1 + X2 (y1+ys)+Hg y Q = X2 sin Tr s ni lc ny s ln chiu di nhp ln vỡ vy nhng vũm cú nhp ln, nht thit phi xột nh hng ny 3.3 Tớnh toỏn ni lc bn cu 3.3.1 S tớnh toỏn ni lc bn mt cu v kộo Vòm cứng Hình 2.3 Dây treo Thanh kéo l1 l2 li l i+1 p1 p2 pi pi+1 l i+1 li l2 l1 pi p2 p1 Hình 2.4 TP SAN KHOA HC CễNG NGH Khoa Xõy Dng Cu ng - Trng i Hc Bỏch Khoa 3.3.2 Nguyờn lý tớnh toỏn ni lc bn mt cu: S tớnh h dm bn mt cu c xem nh l mt dm liờn tc kờ trờn hai gi cng v cỏc gi ta n hi Cỏc gi ta n hi ny ti v trớ ca dõy treo bn mt cu v vnh vũm Vn quan trng gii bi toỏn ny l phi xỏc nh cng ca gi ta n hi cng gi ta n hi ph thuc vo chuyn v ca vũm v bin dng ca dõy treo Tuy nhiờn s chuyn v ca vũm cng i vi chiu di nhp khụng ln cú giỏ tr nờn nhng trng hp ny ch xột n nh hng bin dng ca dõy treo cng gi ta n hi c xỏc nh theo cụng thc: Pi.Li = cng n EFi hi chớnh l giỏ tr lc Pi gõy chuyn v n v Thc t n gin quỏ trỡnh thi cụng v cu to, dõy treo c thit k vi mt chng loi thộp cú cựng cng v cú mt tit din nh nờn: Pi.Li =1 EF Trong ú: Pi : l lc tỏc dng ( cng n hi Li : Chiu di dõy treo E : Moduyn n hi ca dõy F : Tit din dõy Nh vy cng gi ta n hi ti mi v trớ cú giỏ tr khỏc ph thuc chiu di dõy treo Li Xỏc nh c giỏ tr cng gi n hi (Pi) ti tng v trớ gi c s tớnh toỏn dm bn mt cu 3.3.3 Tớnh toỏn bn mt cu: + Theo s tớnh ó c xỏc nh cỏc cng gi n hi (Hỡnh 2.4) + Xỏc nh cỏc giỏ tr ni lc ti cỏc tit din ca dm di tỏc dng ca ti trng bao gm: Tnh ti v hot ti + Vỡ õy l mt dm liờn tc cú nhiu nhp nờn cú th dựng cỏc phn mm tớnh toỏn nh SAP ; RM8 hoc cỏc phn mm chuyờn dng + Sau xỏc nh c giỏ tr ni lc ti tng tit din ca dm, tin hnh tớnh toỏn kt cu v cu to cho dm 3.4 Tớnh kộo Vic tớnh toỏn kộo c xỏc nh s tớnh cho ton b vũm c th l: - Ta xem nh cú ng xe chy sp cỏc ti trng tớnh toỏn cho vũm cú kộo AB (Hỡnh 2.3) - Xõy dng cỏc ng nh hng tớnh toỏn ni lc sau cht ti xỏc nh c giỏ tr ni lc ca kộo AB - Tớnh toỏn kt cu (tit din kộo) 3.5 Tớnh toỏn v thit k tit din vnh vũm ng thộp nhi bờ tụng - Thc hin tớnh toỏn theo bi toỏn Sc bn vt liu chn c cỏc thụng s tit din ng thộp v vt liu bờ tụng ng vi kh nng chu ti trng TP SAN KHOA HC CễNG NGH Khoa Xõy Dng Cu ng - Trng i Hc Bỏch Khoa NGHIấN CU TNG QUAN CễNG NGH THI CễNG NG THẫP NHI BấTễNG V CễNG NGH XY DNG CU Vic ch to cỏc b phn cu to v kt cu ca cu cng nh thi cụng lp t hon thin ton cụng trỡnh phi trói qua nhiu cụng on.Trờn c s s liu tớnh toỏn ,thc hin thit k ch to v thi cụng vnh vũm v nhng cu to khỏc.Thi cụng ng thộp v lp t vnh vũm vo v trớ thit k cng l mt rt quan trng, nú quyt nh rt ln n cht lng cụng trỡnh.õy cng l phc cn phi nghiờn cu sõu hn v cụng vic ny nh hng rt ln bi cỏch chn cụng ngh thi cụng v s c cp mt chuyờn mc khỏc.Trong bi ny ch lu tõm nhiu n cụng ngh lao lp h vũm cu,c th l: 4.1 Cụng ngh thi cụng bm bờ tụng vo vnh vũm + Sau thi cụng lp ghộp cỏc ng thộp thnh mt h vũm hon chnh, tin hnh thi cụng bờ tụng ng Vi phng phỏp ny thỡ quỏ trỡnh thi cụng bờ tụng ng c liờn tc khộp kớn, vic lp dng cỏc on ng rng cha cú bờ tụng s nh v d lp t * Cụng ngh thi cụng tng quỏt c xỏc nh nh sau: Trờn c s h vũm ng thộp ó lp t vo v trớ thit k Thit k cụng ngh thi cụng bm va bờ tụng vo vũm ng gm cỏc hng mc cụng vic ch yu l: + Thit k h trm trn bờ tụng ti trờn b v dựng h bm ỏp lc y bờ tụng lờn h trung chuyn H thng trung chuyn bờ tụng c t trờn h s lan v neo gia nhp vũm + Ngay ti gia vũm s lp rỏp h cn cu thỏp c nh v v liờn kt vo h vũm, dựng lm mt bng v thi cụng bm bờ tụng Xỏc nh lng bờ tụng bm cho ton b mt vnh vũm, thit k h thng cung cp bờ tụng liờn tc + Bờ tụng s c bm vo l h on vũm gia nhp bng mỏy phun bờ tụng cú ỏp lc n 10atm Bờ tụng c phun liờn tc cho n y v cht vnh vũm Phun va bờ tụng cú th im gia vũm hoc ti tng phõn on Sau hon thin d bờ tụng cho chuyn tip n cỏc on k tip cho n hon thnh cụng tỏc bờ tụng + X lý hn bt cht l (ó dựng ỳt vũi bm bờ tụng) bng thộp tm vi cỏc ng hn chu lc + Sau bờ tụng cho vnh vũm th nht, tin hnh bờ tụng cho vnh vũm th hai v cỏc ng ging ngang ni hai vnh vũm vi * Cụng tỏc m nộn bờ tụng: + Vi cụng ngh bờ tụng nh th ny, vic m nộn bờ tụng khú cú th dựng bin phỏp c hc c m bo cht bờ tụng, hin trờn th gii ó dựng loi ph gia c bit cú tỏc dng sp xp cht cỏc loi ct liu thnh phn hn hp bờ tụng, to cho bờ tụng t nộn cht Bờ tụng cú dựng loi ph gia ny c gi l bờ tụng t dm Theo cỏc s liu thc nghim ca cỏc nc thỡ cht m bo thit k Tuy nhiờn phõn tng on vũm nh bờ tụng thỡ ngoi vic gừ ngoi thnh ng cú th dựng m dựi vo bờ tụng ca ng h ch thờm cú tỏc dng lm thoỏt khụng khớ ngoi bờ tụng * V vt liu bờ tụng: + Xỏc nh thnh phn cp phi bờ tụng bng cỏc thớ nghim v luụn c kim soỏt cht lng ỳng quy trỡnh quy phm v cú i chng vi cỏc mu th + Phi c bit chỳ ý n st ca bờ tụng st ca bờ tụng c thit k (15-20) cm Cho dựng cỏc ph gia húa v ph gia n khc phc s co ngút ca bờ tụng TP SAN KHOA HC CễNG NGH Khoa Xõy Dng Cu ng - Trng i Hc Bỏch Khoa * V kim soỏt cht lng bờ tụng thnh phm: + xỏc nh s lốn cht ca bờ tụng v nhng ni cú khuyt tt (nu cú) cú th dựng phng phỏp siờu õm Thit b mỏy siờu õm s c kim tra theo sut dc vnh vũm + Ti v trớ no bờ tụng phỏt hin b rng hoc r cú th cho khoan v ng thộp v bm va bờ tụng ỏp lc ln b sung sau ú hn bt li 4.2 Cụng ngh lao lp vũm Vic thi cụng lp ghộp cỏc phõn on ng to vũm cu ph thuc vo cụng ngh thi cụng hon chnh lp t cho h vũm vo v trớ thit k Cú hai phng phỏp thi cụng lp t h vũm c th l: 4.2.1 Lao lp hng h vũm thộp bng giỏ treo: 4.2.1.1 Cụng ngh thi cụng + Thit k h giỏ treo lp t thi cụng vũm trờn mt bng nh tr m rng Chiu cao giỏ treo c tớnh toỏn cho cú th neo gi v lp rỏp cho on ng thộp gia nhp Vic lp t hon thin cho mt nhp vũm c tin hnh t hai phớa, ti on gia s c thi cụng hp long vũm bi phõn on cui cựng + Trong quỏ trỡnh thi cụng vnh vũm tng phõn on vũm s c treo gi vo h giỏ bi cỏc cng (dõy cỏp treo) Cỏc cỏp treo dựng nõng cỏc phõn on vũm c thit k chu lc, cú xột n cỏc t hp lc bt li quỏ trỡnh thi cụng v ch c thỏo b h vũm cu ó hp long xong v ó m bo chu lc Hỡỡnh 2.5 + Tt c cỏc cu kin ng thộp c ch bng h ni v dựng h dn cu lp t phi hp vi h treo gi n nh ti nh tr + Ngoi cũn cú th lp hng h vũm thộp bng h gin giỏo lp t phớa di Phng phỏp ny ch ỏp dng mt bng thun li, sụng khụng sõu a hỡnh khỏ bng phng Vic lp rỏp ng thộp s dựng cu phi hp Hỡnh 2.6 Hỡnh 2.7 4.2.1.2 u nhc im : + V u im l kinh phớ thi cụng s thp hn phng phỏp lp theo h ni Thi cụng tng cu kin gn nh ú thao tỏc cụng ngh thi cụng khụng phc hn so vi phng phỏp khỏc TP SAN KHOA HC CễNG NGH Khoa Xõy Dng Cu ng - Trng i Hc Bỏch Khoa + Vic thi cụng trc tip ti hin trng vy chu nh hng trc tip ca cỏc tỏc ng thiờn nhiờn n quỏ trỡnh thi cụng nhiu nh giú, ma vic kim soỏt v lm ch tin thi cụng cú khú khn c bit chu nh hng cỏc tỏc ng ln cu gm nhiu nhp v nhp vũm di Thi gian thi cụng theo phng phỏp ny s ln hn phng phỏp khỏc Vỡ cú on hp long vũm gia nờn quỏ trỡnh thi cụng cỏc phõn on vũm phi yờu cu chớnh xỏc cao v phi kim soỏt thng xuyờn cht ch h thng qun lý cht lng 4.2.2 Lao lp h vũm thộp bng h ch ni: 4.2.2.1 Cụng ngh thi cụng: + H vũm thộp c lp t v ch to trờn mt bng thi cụng ca cụng trng sỏt b sụng Lp ni hon thin ton b vnh vũm t cỏc phõn on vũm ó c ch to hon chnh + Trc ht lp t v hn liờn kt tng vnh vũm hon chnh t nm trờn mt bng Sau ú dựng h cu dng hai vnh vũm lờn nm ỳng v trớ thit k, cho thi cụng cỏc ging ngang tm thi v vũm c nh h vũm Thi cụng cỏc ging ng ngang gia hai vnh vũm Riờng ti v trớ hai chõn vũm s c thi cụng Hình 2.9 mt ging thộp tm gi n nh + H vũm ny c lp t trờn mt h cú gn cỏc ng trt thi cụng chuyn bn thi cụng Sau thi cụng ch to vũm xong s kộo h vũm bn v c ch trờn h x lan ni, a v trớ lp t vo v trớ thit k + Vi phng phỏp ny on ng thộp chõn vũm Ko c thi cụng trc Khi ch ỳng v trớ thit kờ, cho nh v chớnh xỏc v trớ vũm thit k sau ú cho h h vũm xung v trớ tip giỏp on chõn vũm ng thộp Ko Phi thit k h thng n nh cho vũm quỏ trỡnh chuyn lp Hình 2.10 rỏp vũm v a vũm vo v trớ m bo an ton v t chớnh xỏc yờu cu Hình 2.11 TP SAN KHOA HC CễNG NGH Hình 2.12 Khoa Xõy Dng Cu ng - Trng i Hc Bỏch Khoa + Khi ó kim tra ỳng v trớ lp t, cho hn ni liờn kt h vũm vi chõn vũm ti v trớ trờn nh tr Tin hnh kim tra nghim thu cht lng liờn kt Cho bờ tụng bc chõn vũm cú ct thộp chu lc ó c cha sn b nh tr Khi ó m bo yờu cu thit k cho di h x lan ni v trớ v lp t cho cỏc nhp khỏc Vi phng phỏp ny vic thi cụng cỏc kt cu khỏc nh thi cụng h dõy treo, bn mt cu cng c dựng h ni ch cu kin v lm mt bng thi cụng 4.2.2.2 u nhc im: + Ch to v lp t hon thin ton b phn chớnh ca vũm trờn mt bng thi cụng ú cú iu kin kim tra cỏc kớch thc cu to kt cu liờn kt v Tng th v chi tit Mt bng thi cụng nm trờn cn nờn rt thun li cho vic sa cha khc phc d dng nu cú h hng hoc sai khỏc - Thi gian thi cụng nhanh v nh hng iu kin khú khn thi cụng nh thi tit, cỏc iu kin bt kh khỏng khỏc rt ớt - Nhc im chớnh ca phng ỏn ny l vic chuyn mt h vũm cú kớch thc chiu cao kin trỳc ln nờn n nh kộm, cn phi thit k h n nh rt tt m bo an ton cho kt cu v quỏ trỡnh thi cụng - Vic lp t h vũm ỳng vo thit k ũi hi cụng ngh v chớnh xỏc cao.Sai s ti v trớ lp t khng ch rt thp vy ton b quỏ trỡnh thi cụng lp v dng vũm phi c kim soỏt cht lng cht ch v trỡnh thi cụng phi t mc chuyờn mụn hỏo v hin i húa cao - Kinh phớ xõy lp s tng nhiu so vi phng ỏn khỏc Tuy nhiờn õy l mt phng ỏn thi cụng hin i v mi m nờn vic mnh dn s dng cụng ngh ny s thỳc y vic xõy dng cỏc cụng trỡnh tng t 4.3 Phng phỏp lp h mt cu v dõy treo 4.3.1 Lp h mt cu: H mt cu c thit k dng lp ghộp tng phõn on dm Cỏc on c ch to ti cụng xng trờn b c ch v trớ bng x lan v dựng cn cu lp ghộp vo phõn on t nh tr tr cho n ht nhp Vi chiu di tng phõn on dm ch bng 1/2 khong cỏch gia hai dõy treo (khong t 3-4m) Ti cỏc u phõn on dm bn ny c thit k cỏc cu to g bờ tụng to mi ni õm dng B trớ cỏc thộp cng cao chu lc tng phõn on v c cha ngoi mt u liờn kt vo phõn on tip theo, gii quyt chu lc cho kt cu nhp Riờng liờn kt vi on dm ni vi bng phng phỏp lp hng c gn kt bi keo Epoxi ti hai mt tip giỏp v cỏc thộp cng cao chu lc Mi ni õm dng c xỏc nh m bo chu lc ct v momen ca kt cu nhp ti v trớ chu lc tng ng Ti v trớ lp ghộp hng tng hai phõn on dm cỏch quóng cng l v trớ b trớ cu to neo cho dõy treo nhp bn, tc l ti v trớ dm ngang v dm chớnh ca bn + lp rỏp dm bn mt cu dựng h ni ch bn v dựng cỏc cn cu lp rỏp kt hp vi cỏc dõy treo thi cụng bn liờn kt tm vo vnh vũm 4.3.2 Lp h dõy thộp treo: H dõy treo dựng thộp cng cao, cng chu lc ca thộp v tit din thộp c xỏc nh theo tớnh toỏn + Chiu di dõy thộp treo c tớnh toỏn cú xột n gión dõy bin dng v d vừng ca kt cu nhp Mi v trớ dõy thộp treo vũm cú chiu di c cỏc nh c th TP SAN KHOA HC CễNG NGH Khoa Xõy Dng Cu ng - Trng i Hc Bỏch Khoa + Liờn kt dõy treo vo vnh vũm c c nh bng cu to vu neo gi Ti bn mt cu cú vu neo bờ tụng c thit k chu lc gia cht dõy thộp treo bng bu lụng cng cao Sau xỏc nh chớnh xỏc chiu di thit k dõy, cho úng neo gi cht Trong quỏ trỡnh thi cụng lp hon thin tng dõy thộp cho tng v trớ, s khụng iu chnh ni lc dõy quỏ trỡnh thi cụng tip theo cng nh khai thỏc sau ny 4.4 Lp t h kộo ca vũm khc phc lc y ngang ca vũm, thit k h kộo cho vũm H kộo õy c s dng cỏc thộp cng cao Cỏc thộp ny c b trớ nm l cha sn v trớ dm chớnh bn mt cu bo qun cht lng cho thộp, thit k h thng bao bc v thộp m bo chng r v xõm thc ca mụi trng Do chiu di nhp ln, nờn cng rt di ú cú thit k cu to cỏc im ni thộp v im c bit kộo khụng b chựng, lm mt mỏt ng sut 4.5 Nhng quan tõm n tu v bo dng Vic tu v bo dng cho h cu vũm s c lp theo mt Quy trỡnh cht ch nh cỏc quy nh theo h thng Quy trỡnh quy phm cho cỏc kt cu hng mc tng t Tuy nhiờn i vi dng cu vũm ng thộp, iu cn thit l phi bo v lp v thộp chng b xõm thc v n mũn ca mụi trng thiờn nhiờn Lp ngoi ng thộp s c sn ph lp Epoxi chng n mũn v thng xuyờn kim tra t xut, nh k v cht lng lp sn ph s lý sa cha KT LUN V KIN NGH 5.1 Kt lun Qua quỏ trỡnh nghiờn cu tớnh toỏn cu vũm ng thộp nhi bờ tụng liờn hp vi h; xin nờu mt vi kt qu ó c xem xột v tớnh toỏn i vi khỏ mi v phc ngnh xõy dng cu ng ca Vit nam - V kh nng chu lc ca kt cu: + Vi vic nghiờn cu cu vũm liờn hp h dõy treo cú cu to kộo ó khc phc lc y ngang, m bo kh nng chu lc rt tt khai thỏc ht nng lc chu ti ca vt liu C th ni lc cỏc kt cu ca cu gim rt nhiu + H vũm ng thộp nhi bờ tụng cú u im hn hn cỏc loi vũm bờ tụng ct thộp phn bờ tụng b nộn cht khụng n hụng ng thộp, nờn cng bờ tụng c s dng v chu ti trng cao hn bờ tụng b n hụng Do ú loi kt cu ny vi chiu di nhp tng t thỡ cú tit din tng ng nh hn v kh nng vt nhp ln hn + So vi loi cu vũm ng thộp hoc vũm thộp c thỡ n nh ca cu ny tt hn Thit k h dõy treo loi cu ny vi cu to dõy gn nh thng ng nờn dõy khụng b vừng nh cu treo dõy vng, ú dõy ch b bin dng thng v chu lc kộo thun tỳy v bin dng dõy nh Dõy treo phỏt huy ht kh nng chu lc + i vi cỏc loi cu vũm vi dng vũm mm dm cng thỡ loi vũm liờn hp h dõy treo u im hn nhiu Bi vỡ s tớnh toỏn dm bn mt cu c xem nh l h dm liờn tc vi cỏc gi ta n hi ti cỏc v trớ dõy treo nờn giỏ tr ni lc bộ, tit din dm bn nh, rt hiu qu v kinh t + Thit k h kộo ó khc phc c lc y ngang ú ti trng tỏc dng lờn tr ch yu l ỏp lc thng ng nờn cú th s dng cho c nhng vựng cú TP SAN KHOA HC CễNG NGH 10 Khoa Xõy Dng Cu ng - Trng i Hc Bỏch Khoa cu to a cht khụng tt lm Vn ni bt nht ca hng nghiờn cu õy l thit k h kộo bng cỏc cỏp DL c t riờng bit trng h dm Vi cỏc loi cu ó c thit k v khai thỏc nc ngoi thỡ thng dựng h dm cng cú tỏc dng nh mt kộo khc phc lc y ngang - V s v cu to: Qua nghiờn cu cho thy vic chn s cu vũm loi ny s hp lý kinh t v k thut vi chiu di nhp L=(80-200) m Khi nhp ln hn thỡ c dựng loi cu treo dõy vng hoc dõy vừng - V cụng ngh thi cụng: ỏp dng cu vũm ng thộp nhi bờ tụng rng l mt cụng ngh mi thi cụng, c bit cha ph bin nc ta nhng thc nú khụng phc hn cỏc loi cụng ngh thi cụng cu c bit khỏc nh cu treo dõy vng, v treo dõy vừng Vic mnh dn a cụng ngh vo vic xõy dng cu nc ta tng bc lm phong phỳ cho vic nm bt cỏc cụng ngh tiờn tin trờn th gii vờ xõy dng cu l rt cn thit v cú th ỏp dng v lm ch xõy dng cỏc cu tng t - V kin trỳc m quan cụng trỡnh: Cu vũm l mt dng cu p bi hỡnh dỏng cu c un ln v rt d to s hi hũa cnh quan ca khu vc c bit l cỏc khu ụ th.Nhng thnh ph cú dũng sụng ln chy qua, xõy dng dng cu ny vi nhp ln s to c vúc dỏng hựng v l mt im nhn ca cụng trỡnh giao thụng hin i 5.2 Kin ngh Trong phm vi bi vit, mc tiờu v ni dung c gii hn nờn cha tht i sõu nhng phc nờn cn nghiờn cu thờm cỏc sau: + Cn nghiờn cu v xỏc nh c th hn s lm vic ng thi chu lc ca kt cu ng thộp nhi bờ tụng Cn phi thc hin cỏc thớ nghim ng thộp nhi bờ tụng chu lc c th nhng mụi trng chun v cú xột n cỏc tỏc ng ca nh hng khỏc Bi l thc cht s lm vic ca kt cu ny rt phc + Cn tớnh toỏn n nh ca h cu vũm cng nh s lm vic ca vt liu quỏ trỡnh thi cụng khai thỏc v x lý nhng s c k thut bt kh khỏng cha lng ht c + lm ch c cụng ngh thit k v thi cụng cn phi xõy dng c mt chng trỡnh tớnh toỏn c th cho h cu vũm ng thộp nhi bờ tụng liờn hp h dõy treo cú kộo Chng trỡnh ny phi m bo tớnh chớnh xỏc v tin cy cao TP SAN KHOA HC CễNG NGH 11 Khoa Xõy Dng Cu ng - Trng i Hc Bỏch Khoa TI LIU THAM KHO [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] Nguyn Nh Khi; Lờ ỡnh Tõm (1985), Thit k cu kim loi, Nh xut bn Xõy dng, H Ni A.I.Kikin; R.S.Sanzharoski; V.A.Trull (1998), Kt cu thộp ng nhi bờ tụng, Bn dch Ting Nga - NXB Xõy dng, H Ni 1998 Lờ ỡnh Tõm; Nguyn Tin Oanh; Nguyn Trõm (1996), Thi cụng cu thộp, Nh xut bn Xõy dng, H Ni Vin thit k Giao thụng ti (1965), S tay thit k cu vũm, Bn dch ting Trung Quc Hong Mnh Hin - Nghiờn cu ng dng Cu vũm ng thộp nhi bờ tụng, Lun thc s k thut, H Ni 2003 Jerome F.Hajjar and Brett G.Gourly Strength of Concrete Filled Thin-Wall Steel Box Columns Journal of Structural Engineering ,ASCE USA 11/1992 T.Tlie and V.K.R.Kodur - Fire resistanceof Steel Columns Filled with Bar-Reinforced Journal of Structural Engineering ,ASCE USA 01/1996 TP SAN KHOA HC CễNG NGH 12 [...]... R.S.Sanzharoski; V.A.Trull (1998), Kết cấu thép ống nhồi bê tông, Bản dịch Tiếng Nga - NXB Xây dựng, Hà Nội 1998 Lê Đình Tâm; Nguyễn Tiến Oanh; Nguyễn Trâm (1996), Thi công cầu thép, Nhà xuất bản Xây dựng, Hà Nội Viện thiết kế Giao thông vận tải (1965), Sổ tay thiết kế cầu vòm, Bản dịch tiếng Trung Quốc Hoàng Mạnh Hiền - Nghiên cứu ứng dụng Cầu vòm ống thép nhồi bê tông, Luận văn thạc sỹ kỹ thuật, Hà Nội... đồ cầu vòm loại này sẽ hợp lý kinh tế và kỹ thuật với chiều dài nhịp L=(80-200) m Khi nhịp lớn hơn thì được dùng loại cầu treo dây văng hoặc dây võng - Về công nghệ thi công: áp dụng cầu vòm ống thép nhồi bê tông tuy rằng là một công nghệ mới trong thi công, đặc biệt chưa phổ biến ở nước ta nhưng thực ra nó không phức tạp hơn các loại công nghệ thi công cầu đặc biệt khác như cầu treo dây văng, và treo.. . dựng được một chương trình tính toán cụ thể cho hệ cầu vòm ống thép nhồi bê tông liên hợp hệ dây treo có thanh kéo Chương trình này phải đảm bảo tính chính xác và độ tin cậy cao TẬP SAN KHOA HỌC CÔNG NGHỆ 11 Khoa Xây Dựng Cầu Đường - Trường Đại Học Bách Khoa TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] Nguyễn Như Khải; Lê Đình Tâm (1985), Thiết kế cầu kim loại, Nhà xuất bản Xây dựng, Hà Nội A.I.Kikin;... Dựng Cầu Đường - Trường Đại Học Bách Khoa cấu tạo địa chất không tốt lắm Vấn đề nổi bật nhất của hướng nghiên cứu ở đây là thiết kế hệ thanh kéo bằng các cáp DƯL được đặt riêng biệt trọng hệ dầm Với các loại cầu đã được thiết kế và khai thác ở nước ngoài thì thường dùng hệ dầm cứng có tác dụng như một thanh kéo khắc phục lực đẩy ngang - Về sơ đồ và cấu tạo: Qua nghiên cứu cho thấy việc chọn sơ đồ cầu vòm. .. cầu này với nhịp lớn sẽ tạo được vóc dáng hùng vĩ là một điểm nhấn của công trình giao thông hiện đại 5.2 Kiến nghị Trong phạm vi bài viết, do mục tiêu và nội dung được giới hạn nên chưa thật đi sâu những vấn đề phức tạp nên cần nghiên cứu thêm các vấn đề sau: + Cần nghiên cứu và xác định cụ thể hơn sự làm việc đồng thời chịu lực của kết cấu ống thép nhồi bê tông Cần phải thực hiện các thí nghiệm ống. .. treo dây văng, và treo dây võng Việc mạnh dạn đưa công nghệ vào việc xây dựng cầu ở nước ta từng bước làm phong phú cho việc nắm bắt các công nghệ tiên tiến trên thế giới vêỡ xây dựng cầu là rất cần thiết và để có thể áp dụng và làm chủ để xây dựng các cầu tương tự - Về kiến trúc mỹ quan công trình: Cầu vòm là một dạng cầu đẹp bởi hình dáng cầu được uốn lượn và rất dễ tạo sự hài hòa trong cảnh quan... các thí nghiệm ống thép nhồi bê tông chịu lực cụ thể trong những môi trường chuẩn và có xét đến các tác động của ảnh hưởng khác Bởi lẽ thực chất sự làm việc của kết cấu này rất phức tạp + Cần tính toán ổn định của hệ cầu vòm cũng như sự làm việc của vật liệu trong quá trình thi công khai thác và xử lý những sự cố kỹ thuật bất khả kháng chưa lường hết được + Để làm chủ được công nghệ thiết kế và thi... Structural Engineering ,ASCE – USA 11/1992 T.Tlie and V.K.R.Kodur - Fire resistanceof Steel Columns Filled with Bar-Reinforced Journal of Structural Engineering ,ASCE – USA 01/1996 TẬP SAN KHOA HỌC CÔNG NGHỆ 12 ... Thi công cầu thép, Nhà xuất Xây dựng, Hà Nội Viện thiết kế Giao thông vận tải (1965), Sổ tay thiết kế cầu vòm, Bản dịch tiếng Trung Quốc Hoàng Mạnh Hiền - Nghiên cứu ứng dụng Cầu vòm ống thép nhồi... khả vượt nhịp lớn + So với loại cầu vòm ống thép vòm thép đặc độ ổn định cầu tốt Thiết kế hệ dây treo loại cầu với cấu tạo dây gần thẳng ứng nên dây không bị võng cầu treo dây văng, dây bị biến... vị xác vị trí vòm thiết kế sau cho hạ hệ vòm xuống vị trí tiếp giáp đoạn chân vòm ống thép khối Ko Phải thiết kế hệ thống ổn định cho vòm trình vận chuyển lắp H×nh 2.10 ráp vòm đưa vòm vào vị trí