1. 6 Điều tra các liên kết trong kết cấu thép và bêtông cốt thép
4.5.3. Tăng c−ờng dàn chủ
Cách làm thông th−ờng nhất để tăng c−ờng dàn chủ là tăng mặt cắt thép cho các thanh dàn và thay đổi sơ đổ tĩnh học của dàn.
Biện pháp điều chỉnh nội lực nhân tạo bằng cách thay đổi sơ đồ tĩnh học, tạo dự ứng lực ngoài, thay đổi vị trí các gối tựa, thêm gối tựa, giảm bớt tĩnh tải mặt cầu đều tỏ ra hữu hiệu.
Trên hình 4.18 là vài dạng tăng c−ờng bằng cách thay đổi sơ đổ tĩnh học của dàn chủ. Trên hình 4.19 giới thiệu những sơ đồ đặt cáp dự ứng lực ngoài để tăng c−ờng dàn thép. Đây là biện pháp tốt nhất vì tăng đ−ợc nhiều sức chịu tải của cầu mà không cản trở việc thông xe qua cầu lúc thi công. Khó khăn là đòi hỏi trình độ công nghệ cao và các giải pháp cấu tạo an toàn chống ăn mòn cáp dự ứng lực cũng nh− liên kết các ụ neo vào thanh dàn cũ.
Sơ đồ 4.19 a, b chỉ tăng c−ờng dự ứng lực cho một số thanh riêng lẻ. Các thanh khác của dàn không có dự ứng lực nén.
Sơ đồ 4.19 c, d đn làm thay đổi sơ đồ tĩnh học ban đầu của dàn, dự ứng lực bổ xung đn ảnh h−ởng đến hầu hết các thanh dàn.
Sơ đồ 4.19 e gây ra dự ứng lực cho mọi thanh dàn, tuy nhiên các thanh biên chịu kéo sẽ đ−ợc tạo dự ứng lực nén mạnh đủ mức cần thiết.
Khi thay đổi sơ đồ dàn nh− trên, cũng phải tăng c−ờng cục bộ cho các liên kết, các bản tiếp điểm … bằng cách táp thêm thép, thêm đinh, dùng bulông c−ờng độ cao.
Trên hình vẽ 4.20 là các sơ đồ đặt thêm thép cho các loại dạng mặt cắt thanh dài. Nguyên tắc chung là phải gây ra các độ lệch tâm bổ xung trên các mặt cắt đó cũng nh− trên các liên kết của thanh dàn.
Vì vừa thi công tăng c−ờng, vừa đảm bảo cho xe qua cầu nên không thể đồng thời táp bản thép rộng bằng cả bề rộng mặt cắt mà phải làm dần từng dải nh− hình 4.20 a.
Để liên kết phần thép mới táp thêm vào thanh với bản nút dàn có thể làm nh− hình 4.21. Cốt thép dự ứng lực ngoài để tăng c−ờng dàn có thể là dạng thanh tròn c−ờng độ cao hoặc cáp thép c−ờng độ cao. Vị trí của cốt thép này trên mặt cắt trên dàn đ−ợc đặt sao cho gây ra dự ứng lực nén đúng tâm trên thanh đó.
Đôi khi cũng có tr−ờng hợp cố tình tạo dự ứng lực nén lệch tâm cho thanh dàn, điều này tuỳ thuộc vào tính toán và cấu tạo cụ thể của dàn.
Để giữ đúng vị trí cốt thép dự ứng lực ngoài phải đặt các tấm ngăn ngang có khoét rnnh hoặc khoan lỗ thích hợp cho cốt thép đi qua.
Các thanh dàn chịu nén d−ới tải trọng có thể đ−ợc tăng c−ờng khả năng chịu nén và ổn định bằng cách thêm các thép góc bổ xung vào mặt cắt hoặc các biện pháp khác nhằm làm giảm chiều dài tự do của thanh.
Hình 4.18: Vài ví dụ thay đổi sơ đồ dàn cũ.
a) d)
e) b)
c)
Hình 4.19: Ví dụ các sơ đồ tăng c−ờng cầu dàn cũ bằng cách tạo dự ứng lực ngoài.
a, b – Chỉ tạo dự ứng lực ngoài cho vài thanh riêng lẻ. c, d – Thay đổi sơ đồ hình học.
a)
b)
c)
Hình 4.20: Các sơ đồ đặt thêm thép cho mặt cắt các thanh dàn
Hình 4.21: Liên kết phần thép mới tăng c−ờng vào bản nút dàn nhờ bản nối (a) và thép góc (b). 1 – Bản nối; 2 – Thép góc nối 1 2 Bu lông c−ờng độ cao Đinh tán cũ