8 C70-M5 9C70-M
3.3.2. Lựa chọn thông số kích thước mặt cắt ngang dầ mI cánh rộng sử dụng bê tông cường độ cao.
tơng cường độ cao.
3.3.2.1. Thơng số kích thước mặt căt ngang dầm I cánh rộng đang được sử dụng tại Hoa Kỳ.
Với các ưu điểm nêu trên, dầm I cánh rộng đang dần thay thế cho các dạng mặt cắt ngang dầm thông thường tại nhiều bang của Hoa Kỳ. Bảng 3-2, bảng 3-2 và bảng 3-4 tổng hợp kích thước và đặc trưng hình học cơ bản của dầm I cánh rộng dự ứng
81
lực căng trước tại bang California, bang Washington và của trường đại học Nebraska Lincoln, bang Nebraska (dầm NU).
Bảng 3-2:Đặc trưng hình học của dầm cánh rộng định hình tại bang California.
Tên dầm CA WF 48 CA WF 54 CA WF 60 CA WF 66 CA WF 72 CA WF 78 CA WF 84 CA WF 90 CA WF 96 CA WF 102 CA WF 108 CA WF 114 CA WF 120 Trong đó:Yb
dầm
mm
82 WF36G WF42G WF50G WF58G WF5G WF74G WF83G WF95G WF100G
Bảng 3-4:Đặc trưng hình học của dầm cánh rộng định hình tại bang Nebraska
Tên dầm NU900 NU1100 NU1350 NU1600 NU1800 NU2000 3.3.2.2. Lựa chọn bề rộng sườn dầm.
Nhiều nghiên cứu trước đây đã chỉ ra rằng, bề rộng sườn dầm càng nhỏ thì hiệu quả của kết cấu càng cao. Tuy nhiên, cần lưu ý về điều kiện thi công và các yêu cầu về cấu tạo tối thiểu theo quy trình.Nghiên cứu trước đây của đại học Nebraska - Hoa Kỳ về dầm NU đã chỉ ra rằng, đối với loại hình dầm dự ứng lực căng sau, nếu sử dụng ống gen 75mm, sườn dầm nên có bề rộng là 175mm.
Kết cấu dầm bê tơng dự ứng lực căng trước khơng có bố trí ống gen ở sườn dầm mà thường có 2 dãy tao thép dự ứng lực uốn xiên ở đoạn đầu dầm để giảm ứng suất
83
kéo thớ trên đầu dầm và tăng thêm khả năng chống cắt cho đoạn đầu dầm. Với giả định kết cấu dầm phải dùng cốt thép đai chống cắt từ 12mm đến 18mm, cốt thép dự ứng lực dạng tao có đường kính danh định 15,2mm, bề dày lớp bê tơng bảo vệ tối thiểu cho phép theo quy trình khi sử dụng bê tông cường độ cao là 25mm, khoảng cách từ tim đến tim giữa 2 tao cáp là 51mm, suy ra bề rộng tối thiểu của sườn dầm theo yêu cầu cấu tạo như sau:
Bảng 3-5: Tính tốn giá trị tối thiểu của bề rộng sườn dầm theo cấu tạo.
STT
1 2 3 4
Như vậy, chiều dày sườn dầm nên chọn là 155mm để dự phòng một số sai số trong chế tạo lắp đặt cốt thép.
Một số ý kiến cho rằng bề rộng sườn dầm dưới 175 là quá nhỏ và gây khó khăn cho cơng tác thi công phân phối và đầm lèn bê tơng, tuy nhiên, đã có một số dự án sử dụng kích thước sườn dầm 150mm và vẫn đảm bảo được chất lượng thi cơng, điển hình như cơng trình cầu Esker ở Canada.
3.3.2.3. Thông số mặt cắt ngang dầm I cánh rộng sử dụng bê tông cường độ cao vượt nhịp 60m.
Với sự tham khảo về các kích thước của các loại dầm I cánh rộng đã có, nghiên cứu sinh đề xuất sử dụng định dạng mặt cắt ngang dầm I cánh rộng để đưa vào tính tốn thiết kế kết cấu nhịp với chiều dài nhịp 60m với các cấp phối bê tơng C60, C70, C80 như sau:
Bảng 3-6: Số liệu kích thước dầm WF2300 sử dụng bê tơng cường độ cao.
Đại lượng
Chiều dài nhịp (m) Cấp bê tông (MPa) Tổng số tao cáp 15.2mm Khoảng cách dầm (m) BỀ RỘNG(m) Chiều rộng bầu dầm Chiều rộng vút đáy Chiều rộng sườn dầm Chiều rộng vút trên Chiều rộng bản cánh trên CHIỀU CAO(m) Chiều cao bầu dầm
Chiều cao vút đáy Chiều cao sườn dầm Chiều cao vút trên Chiều cao bản cánh trên Chiều cao dầm
Các ký hiệu trong bảng 3-6 được trình bày trong hình 3-1.
Hình 3-1: Ký hiệu các kích thước mặt cắt ngang dầm I cánh rộng.
85
Kết quả tính tốn sẽ được so sánh với kết quả tính kết cấu dầm I cánh rộng sử dụng bê tông thông thường cấp 50MPa.
3.3.2.4. Thông số mặt cắt ngang dầm I cánh rộng sử dụng bê tông cường độ cao vượt nhịp 24m và 33m.
Đồng thời trong nội dung nghiên cứu của mình, nghiên cứu sinh cũng thực hiện tính tốn loại hình kết cấu dầm I cánh rộng với chiều dài nhịp 24m và 33m với các cấp phối bê tông C60, C70, C80 để so sánh với các kết cấu dầm nhịp giản đơn hiện đang sử dụng phổ biến trong khu vực Đông Nam Bộ. Các số liệu kích thước cụ thể như sau:
Bảng 3-7: Số liệu kích thước dầm WF800 và WF1200
Đại lượng
Chiều dài nhịp (m) Cấp bê tông (MPa) Tổng số tao cáp 15.2mm Khoảng cách dầm (m) Chiều rộng bầu dầm Chiều rộng vút đáy Chiều rộng sườn dầm Chiều rộng vút trên Chiều rộng bản cánh trên Chiều cao bầu dầm Chiều cao vút đáy Chiều cao sườn dầm Chiều cao vút trên Chiều cao bản cánh trên Chiều cao dầm
Các ký hiệu trong bảng 3-7 trình bày trong hình 3-1.