3. ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài nghiên cứu
1.4.6. Chốt liên kết
Các liên kết và cốt thép ngang phân bố dọc theo mặt tiếp xúc giữa bê tông và thép phải có khả năng truyền lực dọc giữa tấm đan và thép hình, không xét đến lực ma sát giữa chúng. Trong kết cấu dầm liên hợp th−ờng sử dụng các dạng liên kết sau: chốt hàn có mũ, thép góc hàn, thanh cứng, móc... [4],[38],[40],[51].
phổ biến nhất do kỹ thuật chế tạo, lắp đặt nhanh, khả năng chịu lực tốt về mọi h−ớng theo trục của chốt [40].
Thảo luận các nội dung đạt đ−ợc trong Ch−ơng 1
- Giới thiệu quá trình phát triển của lý thuyết tính toán và những ứng dụng của kết cấu liên hợp thép - bê tông trên thế giới và ở Việt Nam;
- Những −u điểm của kết cấu liên hợp thép - bê tông về khả năng chịu lực, thời gian thi công, ứng dụng vào các công trình nhịp lớn, cao tầng. Ngoài ra cũng có một số nh−ợc điểm nh− công nghệ chế tạo phức tạp,... Riêng ở Việt Nam, giá thành thép còn cao, ảnh h−ởng đến giá thành công trình;
- Một số công trình tại Việt Nam đã sử dụng kết cấu liên hợp thép - bê tông; tiêu chuẩn thiết kế biên dịch từ Eurocode 4 cũng sắp công bố. Do đó cần có các công trình nghiên cứu trong n−ớc để có những hiểu biết đầy đủ và ứng dụng hiệu quả hơn;
- Các nghiên cứu ứng dụng ứng suất tr−ớc vào kết cấu dầm liên hợp thép - bê tông trong công trình dân dụng gần đây mới bắt đầu, phần lớn các nghiên cứu đó đều là những thực nghiệm;
- Các vật liệu cơ bản để chế tạo kết cấu dầm liên hợp thép - bê tông ứng suất tr−ớc đều sẵn có trên thị tr−ờng Việt Nam;
Nội dung cụ thể nghiên cứu của luận án:
1. Về lý thuyết:
- Nghiên cứu, phân tích sự làm việc của dầm liên hợp thép - bê tông ứng suất tr−ớc, phân chia các giai đoạn làm việc (thi công và sử dụng)
- Thiết lập ph−ơng trình xác định chiều dài hợp lý của dây căng trong dầm liên tục; Công thức tính mô men dẻo giới hạn của dầm; ứng suất, chuyển vị; liên kết của dầm liên hợp thép - bê tông ứng suất tr−ớc;
- Lập ch−ơng trình máy tính để khảo sát, thiết kế, tính toán dầm liên hợp thép - bê tông ứng suất tr−ớc;
2. Về thực nghiệm
- Thí nghiệm kết cấu dầm liên hợp thép - bê tông ứng suất tr−ớc trên mô hình lớn để kiểm chứng lý thuyết tính toán;
- Thí nghiệm kết cấu dầm liên hợp thép - bê tông để so sánh với dầm liên hợp thép - bê tông ứng suất tr−ớc
Ch−ơng 2: Tính toán dầm liên hợp thép - bê tông ứng suất tr−ớc
Nội dung của Ch−ơng 2 là thiết lập các công thức cơ bản, trình tự tính toán dầm liên hợp thép - bê tông ứng suất tr−ớc (LHT-BT ƯST) dạng đơn giản và liên tục.
Để thiết lập các công thức cơ bản của dầm LHT-BT ƯST, ngoài các kiến thức cơ học cần kết hợp hai nội dung lý thuyết cơ sở là dầm thép ƯST và dầm liên hợp thép - bê tông (LHT-BT).
Trong kết cấu thép ƯST, xác định chiều dài dây căng trong dầm đơn giản đ−ợc h−ớng dẫn sử dụng d−ới dạng bảng tra. Có thể tìm thấy các bảng này trong các tài liệu của Belenya [31], Đỗ Quốc Sam, Đoàn Định Kiến [18], Phạm Văn Hội, Nguyễn Quang Viên [5].
Hiện nay trong lĩnh vực xây dựng dân dụng và công nghiệp, về mặt lý thuyết, trong phạm vi các tài liệu đã tham khảo, mặc dù đã cố gắng tìm kiếm nh−ng ch−a thấy các nghiên cứu về kết cấu dầm LHT-BT ƯST. Trong lĩnh vực xây dựng cầu, các tác giả Lê Đình Tâm [19], Nguyễn Nh− Khải, Nguyễn Bình Hà [14] đã đề cập đến những −u điểm và khả năng ứng dụng của loại kết cấu này.
Để mở rộng khả năng sử dụng ƯST về mặt lý thuyết, trong ch−ơng 2 tác giả đã thiết lập đ−ợc ph−ơng trình dạng đa thức bậc 2 đối với tọa độ đặt neo ƯST, để xác định chiều dài dây căng hợp lý trong dầm liên tục. Ph−ơng trình này có thể áp dụng đối với dầm thép ƯST và dầm LHT-BT ƯST dạng liên tục.
Trong tính toán dầm thép ƯST, các tác giả Belenya [31], Đỗ Quốc Sam, Đoàn Định Kiến [18] đều thống nhất quan điểm an toàn là dây căng luôn làm việc đàn hồi ngay cả trong tr−ờng hợp cho phép một số tiết diện dầm phát triển đến biến dạng dẻo.
tính toán, tác giả đã thiết lập công thức tính mô men uốn dẻo giới hạn [M]ghd
(gọi tắt là mô men dẻo giới hạn) của dầm LHT-BT ƯST, giá trị của mô men dẻo giới hạn thể hiện khả năng chịu mô men ngoại lực lớn nhất của dầm LHT- BT ƯST và đ−ợc sử dụng để kiểm tra khả năng chịu lực của dầm LHT-BT ƯST theo trạng thái giới hạn phá hoại.
Công thức tính mô men dẻo giới hạn của dầm LHT-BT ƯST đ−ợc tác giả thiết lập với tr−ờng hợp tổng quát của dầm thép dạng chữ I có hai cánh không bằng nhau. Đây cũng là cơ sở để lựa chọn hợp lý tiết diện dầm thép tổ hợp.
Với công thức đã lập, khi cho hai cánh bằng nhau và diện tích dây căng bằng không, ta sẽ nhận đ−ợc công thức có trong EC4 cho dầm LHT-BT.
Khi kiểm tra dầm LHT-BT ƯST theo trạng thái giới hạn sử dụng, tác giả vận dụng các lý thuyết cơ học kết cấu, áp dụng vào dầm LHT-BT ƯST để thành lập các công thức kiểm tra ứng suất, độ võng của dầm LHT-BT ƯST.
Nh− vậy nội dung công việc tác giả đã thực hiện trong Ch−ơng 2 gồm: + Thiết lập ph−ơng trình xác định chiều dài dây căng hợp lý cho dầm
liên tục;
+ Thiết lập công thức tính mô men dẻo giới hạn của dầm LHT-BT ƯST; + Vận dụng lý thuyết cơ học kết cấu để thành lập công thức tính ứng
suất, chuyển vị trong dầm LHT-BT ƯST;