Nghiên cứu kết cấu cầu máng xi măng lưới thép ứng suất trước căng trước để tăng chiều dài nhịp máng

TONG QUAN VE CAU MANG XI MĂNG LU‘

Cũng giống như cầu máng BTCT, CM-XMLT cũng là một loại công tình dẫn nước thường được dùng khi các tuyến kênh dẫn nước cần phải vượt qua các vùng địa hình bị chia cắt như: sông, suối, thung lăng, kệnh rach, vũng đất trăng. Tuỷ theo vị trí các gối tựa và vị trí các khớp nồi, thân máng kiểu dim lại được phân thành hai loại loại dim đơn, loi dim một nhịp có mút thửa hoặc dầm liên tục. Do đó cin phải nghiên cứu thêm các hình thức kết cấu thin máng để có thể tăng chiều dai nhịp máng, giảm trọng lượng bản thân, ti kiệm vật liệu.

“Cầu máng mặt cắt chữ nhật và hình thang có cầu tạo đơn giản, ễ thi công, dé nồi tiếp với đoạn cửa vào và cửa ra, Chu máng chữ U có trạng thi thủy lụ tốt hơn cầu máng. Dé tăng độ cứng theo phương ngang và phương đọc, thân máng thường được gia cường bằng các sườn dọc (ai máng), bằng các sườn ngang (đai mắng) và các thanh ging ngang. Mé biên ngoài tác dụng là gối đở thân máng nó còn là liên kết nối tiếp đầu máng với đoạn cửa vào, cửa ra của kênh dẫn, còn trụ giữa chỉ cớ chúc năng là đỡ hân mắng.

“Tỏc dụng của UST cú thể hấy rừ trong sơ đồ hỡnh 1.9, dưới tỏc dụng của ngoại lự (ỏp lực nước, người qua lạ, trọng lượng bản thân máng. Trong phương pháp căng sau, thin máng XMLT được thi công trước có chữa sin các lỗ tại vị trí bố trí thép UST, đợi cho thân máng dat toi cường độ chịu lực (không nhỏ. hơn 70% cường độ thiết), luồn thép UST qua lỗ, lợi dụng thân máng làm bệ căng sốt thép. - Tén hao UST do biển dang của thiết bị neo ơu - Cốt thép kéo căng sau khỉ neo, do biển dang của thit bị neo làm thép UST co ngắn lại một đoạn AL(mm) và thép UST. sẽ bị tốn hao một lượng ứng suất bà. oy =, d4) trong đó: L là chiều đài thếp UST; AL là giá trị biển dang của thép UST phụ thuộc vào thiết bị neo (có thể lấy giá trị AL bằng 1.5 Lin dịch chuyỂn của neo do các nhà chế tạo cung cấp và không nhỏ hơn 2 mm); By là môđun đàn hỗi của thép UST.

- Tên hao UST do ma sit giữa lỗ lun thép và thép UST ơụ - Khi kéo căng thép UST theo phương pháp căng sau, giữa thép UST và lỗ luỗn thép sinh lực ma sát.

TRẠNG THAI UNG SUAT BIJ HƯƠNG i ) DANG CUA CAU MANG XMLT-UST CĂNG TRƯỚC

Cõu mỏng nhịp đơn iL (m là một kế cấu vừ mụng khụng gian được thể hiện & hỡnh 2.1a, Mặt cắt ngang thân mắng có dạng chữ U như ở hình 2.16, đấy máng dạng nửa trụ tròn có đường kính trong Dy (m), vách đứng có chiều cao f (m), chigu day thân lắng L. Mô hình hóa kết edu thân máng XMLT-UST theo bai toán không gian bing phương, pháp phần tứ hữu hạn sử dụng 2 loại phần tứ. Phin từ khối 2 điểm nút SOLIDI87 mô phỏng kết cấu thin máng Phin từ cáp 2 điểm nút LINKS mô phỏng cáp UST.

“Cách thức phân tích bê tông cốt thép nói chung và xi măng lưới thép ứng suất trước nói riêng trong ANSYS có hai loi rồi rge (discret) và chỉnh thể (smeared). ‘Ua điểm: không cin xem xét vị tí của cốt thép ứng suất tước mà có th trực tiếp x dựng mô hình, chia lưới phần tử đơn gián, hiệu ứng ứng suất trước đối với tổng thể của kết cầu cú thể hiễn thị khỏ rừ ring. Nhược điểm: không thuận lợi để mô phỏng ảnh hưởng của vị trí cáp đến kết cấu tong thể, không xem xét phân bổ và phương tác dung của cáp đổi với bể tông, không thé môi phông quá trình kéo cáp, không dé xem xét tác dụng đồng thời của các tải trọng ngoài, Không thé mô phỏng tên hao ứng suất do ứng lực cấp khác nhau,.

'Coi XMLT và cốt thép là hai loại phin tir riêng biệt, phương pháp giảm nhiệt mô phòng ứng suất trước khá đơn giản. Phần tử của cáp UST và XMLT là liên tục nên tránh được hiện tượng ứng suất cục bộ. Với phương thức này sẽ dip ứng được yêu edu tính toán hàng loạt bài toán kết cầu cầu.

Mô nh hóa kết cầu CM-XML UST theo APDL, toàn bộ các dữ liệu ban đầu nhập vào chương trình được thực hiện qua cửa số giao diện với người sử đụng. “Toàn bộ chương trình chuyên dụng CM-XMLT-UST tính chuyển vị và ứng suất cầu máng nhịp đơn mặt cắt chữ U có thé xem trong Phụ lục. “Cho chạy chương tình và ign thị kết quả tính toán cầu máng này từ bình 2.2 đến hình.

Phân bổ chuyển vị tổng USUM do tổ hợp tải trong TH =TLBT+ALN+LKC® sinh ra cho ở hình 2.4, Giá tỉ chuyển vido các thành phần tải trọng gém trọng lượng bản thin. Phân bố chuyển vj đúng UY tại mặt cắt giữa nhịp của CM-XMILT- sĩ Phân bổ ứng suất theo phương dọc SZ do THI sinh ra tại mặt cắt giữa nhịp cho & hình. Giá tị ứng suất ở diy máng và ở đỉnh máng tại giữa nhịp do các thành phần tấ trọng TLBT, ALN, LKC?.

TLBT ALN LKC+ TH

Để có cơ sử đính gi độ tn cậy của Chương trình, tính toán kiém tra với một kích thước cầu ming như ở hình 26. Kết quả tính toán chuyển vị và ứng suất tại mặt cắt giữa nhịp của CM-XMLT-UST. Chuyển vị UY tại mặt cất giữa nhịp của CM-XMLT-UST Chuyên vị đứng ỦY (mm) ở đấy máng do.

TLBT ALN LKC* THI

ÁP DỤNG KET CAU UNG SUÁT TRƯỚC CĂNG TRƯỚC

- Kích thước sườn ngang: Sườn ngang tết điện chữ nhật, sườn hai đâu có b rong by =. - Kích thước đáy máng: Chiễu dy đáy máng lớn hơn thành máng cổ kích thước t=. - Ấp lực nước tác dụng vào rong lòng máng với giá thết bắt lợi nhất là máng đầy nước Hạ 1 m, khối lượng riêng = 1 Tim’.

(Trường hop tính toán cẳu máng Bản Thín-Lạng Sơn ta lựa chọn lực nén trước sao cho ứng suất SZ ại đấy cầu máng, và chuyển vị UY ở đáy máng tại mặt cắt giữa nhịp là nhỏ nhất. Khi đó cầu máng chịu nén và kéo ít nhất. cầu máng gần như nằm ngang ) Chuyển vị đứng UY mặt cắt giữa nhịp tại đáy máng: 0.003m. Chọn thép UST dựa vào lực nén trước tối thiểu LNT-A đã trừ đi các tổn hao ứng suất, n ích tết điện thép UST. “Trong chương 1: Tổng quan vé cầu máng xi măng lưới thép ứng suất trước, bảng 1.2,.

Tin hao do bign dang ca bệ neo cu: Ding thiết bị neo TMI2 kẹp thép UST là thếp. ‘Tir chương 2 cho thấy mg suất nén của vữa xi ming tại vị tí căng cáp do lực nén. Khi tat cả các tổn hao UST đã xuất hiện và tổng lực căng trước đã trừ di các tổn hao.

Trong trường hợp các tổn hao UST đã xuất hiện và tổng lực căng trước đã trừ đi tổn hao LNT-B =1010,71 KN, máng chịu áp lực nước và tải trong người di, giá trị ứng suất. Bồ tr cốtthếp thường và thép UST trong thin máng vỏ méng it diện chữ U được thé. Ở đường người di và tai mắng mỗi bên bổ trí 446 thép dọc, thép ngang dùng 48 đặt cách nhau a.

Đồng thời còn đảm bảo CM-XMLT UST được lam việc an toàn do không vượt khả năng chịu kéo của các loại vật liệu XMLT thông dung. Đặc biệt trong thời gian cầu máng không chị tải thi thân máng thường chi có ứng suất nến nên sẽ giảm. Như vậy với tính chất đặc thù của vật liệu XMLT nên việc sử dụng UST cho kết cấu XMLT có rit lu khác, Điều này rit có ý nghĩa đổi với việc thiết kế nhiều lợi thé so với các loại kết.