TÍNH TỐN VÀ THIÉT KÉ CÀU EXTRADOSED
3.2.6. Tli lé l ké úng suât ello pli ép cúa cáp väng
Viêc xem xét su phân bơ úng suât trong cáp väng là rât quan trong trong cơng tâc thiêt kê dê cơ thê tránh các phá hoai do mịi. Diêu này cơ thè dugc giài quyêt bäng cách xem xét kêt câu ĩ trang thái giĩi han mơi (Fls), hộc thiêt kê dua trên úng suât cho phép ĩ trang thái giĩi han sù dung.
P huang pháp dâu tiên là phù hgp vĩi các tiêp cân vè trang thái giĩi han trong thiêt kê. O trang thái giĩi han mịi, su phân bơ úng suât do tài trong mịi phài nhị han biên dị giĩi han mịi cho phép, dê dám bào tuơi tho thiêt kê 75 näm cúa các bơ cáp, cùng vĩi mot sơ hê sơ an tồn khi xét dên ành huơng cùa tài trgng ngâu nhiên. Diêu này giúp giài quyêt triêt dê nhât vân dê mơi cúa cáp, nhung së rât khơ khân khi àp dung trong thirc tê vi mot mơ hinh khơng gian dai diên cho tồn bơ câu phài dugc àp dung dê xàc dinh su phân bơ úng suât tơi da trong mơi bơ cáp dan duĩi tâc dung cùa hoat tài ĩ trang thái giĩi han mơi. Vi lÿ do này, phuang pháp thù hai
là thich hgp hem cho thiét kê sa bơ kich thuơc câc bơ câp, vi diên tich bơ câp cüng nhir mât càt ngang dâm cơ thê tiêp tue duge thay dơi trong thiêt kê chi tiêt. Théo khuyên nghi cüa Üy ban liên ngành vê D u ûng lue Phâp - SETRA và Hiêp hơi Kÿ su bê tơng du ûng lyre Nhât Bàn (Japan Prestressed Concrete Engineering Association) thi câch tiêp cân hgp lÿ cho thiêt kê câp vàng là dira trên tài trgng à trang thâi giơi han sù dung, bao gơm ûng suât dgc truc giơi han cho phép cüa câc bơ câp dira trên su phân bơ ûng suât dgc truc lơn nhât (nâm giüa ûng suât thâp nhât và cao nhât) trong bơ câp duơi tâc dung cùa hoat tài à trang thâi giơi han su dung nhu hinh duơi. Üng suât doc truc trong mơi mot bơ câp cơ thê duge xâc dinh dira trên mơ hinh khung phâng.
Phân bơ' ûng suât do hoat tài thiêt kê’
Hinh 3.6. Ung suât cho phép cùa câp vâng theo phân bơ ùng suât do hoat tài
Théo khuyén nghj cùa SETRA (SETRA 2001) thi ûng suât giơi han cho phép cùa câp vâng fa nâm trong khồng tù 0.4 dên 0.6 cuơng dơ kéo giơi han fpu, ûng
s u â t d g c liu c g iơ i liait lƠi d a d o h o a t tài à tra n g th âi g ia i h a n s ù d u n g A o l n â m
trong không 50M Pa dén 140MPa.
f" “ ° '4 6 ( t ^ * f pu^ 0 . 6 x f pu x f pu < 0 .6 x f pu (3.2) Theo khuyên nghi cùa và Hiêp hơi kÿ su bê tơng du ûng lue Nhât Bàn thi ûng suât giơi han cho phép cùa câp vàng fa nâm trong khồng tù 0.4 dên 0.6 cuơng dơ kéo giơi han fpu, ûng suât dgc truc giơi han tơi da do hoat tài ơ trang thâi giơi han sû dung Acl nâm trong khồng 70MPa dén 1 OOMPa dơi vơi hê thong câc tao câp.
f„ = 0-6 fpu (1.067- Actl < 70MPa 0.00667AaL)f 0.4frpu 7 0 M P a < A a L <1 OOMPa Actl > 1 OOMPa (3.3)
Näm trong không lOOMPa dên 130MPa dơi vĩi hê thơng soi câp
0.6fpu Actl < lOOMPa
(1 .2 6 7 -0 .0 0 6 6 7 A aL)fpu lOOMPa < A a L < 130MPa (3.4)
0.4fpu Actl > 130MPa
Theo mơ hình CEB - FIP Model (1993), dơ chùng ùng suât dơi vĩi tao cáp du úng lue tir chùng thàp trong 1000 giĩ là 1% khi cang kéo dên 0 .6 fpu hoac thàp han, 2% ĩ 0.7 fpu, khống 5% ĩ 0.8 fpu. Dị chùng sau 50 narri cĩ già tri gap 3 làn so vĩi già tri ban dâu, do dĩ vĩi ùng suât cho phép ĩ 0.6 fpu dơi vĩi càu Extradosed là giĩi han trên hgp lÿ.
3.2.7. Tu-o'ng tác giù-a eoe - d â t nên, lien kêt giû’a câu và mơi tru ơ n g nên Trong tinh tồn tïnh câu Extradosed, mơ hinh tuang tác giùa coc - dât nên it anh huơng dên nơi lue trong các bơ phân duĩi tác dung cùa tïnh tai và tái trong khai thác. Tuy nhiên, vĩi các cơng trinh cơ khâu dơ lơn, nhiêu nhip liên tue, sa dơ siêu tïnh bâc cao thi mơ hinh liên kêt giùa câu và mơi truơng nên ành huơng khâ lơn dên nơi lue, biên dang trong kêt câu, dac biêt là duĩi tác dung cùa lue dơng dât, ơn dinh khi dơng. Trong tinh tồn thơng thuơng, cơ thè bơ qua ânh huơng diêu kiên dât nên dên khà näng chiù lue cùa cơng trinh và già thiêt cơng trinh ngàm cùng tai vj tri ranh giơi giùa cơng trinh và nên dât. Tuy nhiên, các kêt quâ nghiên cùu gân dây chi ra su cân thiêt cùa viêc nghiên cùu cùa diêu kiên dât nên dên su ơn dinh cùa kêt câu do hiêu ùng tuang tác giùa kêt câu và dât cơ xu huơng kéo dài chu kÿ tir nhiên cùa hê dât nên - kêt câu và ânh huơng truc tiêp dên nơi lire cùng nhu chuyên vi cùa kêt câu. Vi vây, yêu tơ tuang tác giùa dât nên và kêt câu cân phài duge nghiên cùu mot cách kÿ luơng han trong viêc phân tich kêt câu câu Extradosed, dac biêt là duĩi tác dung cùa dơng dât hôc các câu cơ nhiêu nhip liên tue.
T uang tác giùa dât nên và ege duge mơ hinh nhu dâm trên nên dàn hơi Winkler. Theo phuang pháp tïnh thi hê sơ nên duge tinh tồn bịi cơng thùc cùa Terzaghi hôc Hansen:
K c = C(eNcsc + 0.5yBNysy) + CyNqZ" (3.5)
Trong dơ: Z là dơ sâu cùa diêm dang xét, C là hê sơ chuyên dơi dan vi C = 40 (SI), c là lue dinh, 7 là trgng lugng riêng cùa dât, B là bê rơng mơng coc, Nc, N y, N q là các thơng sơ phu thuơc vào gơc nơi ma sát cùa dât. Cơng thùc trên khơng thê àp dung dê tinh tồn hê sơ nên cho cơng trinh chju tác dung cùa tái trgng dơng dât vi tái trong dơng dât là tài trgng dơng, lap theo chu kÿ nên cân phài xây dung c a sơ lÿ thuyêt mai. Do dơ, các thơng sơ dac trung cùa mơ hinh tuang tác dơng giùa dât nên và coc duge kiên nghi tinh tồn theo cơng thùc trong tiêu chuân cùa hiêp hơi
cäu ducmg bư Nhät. T u an g täc giira dät vä cgc dugc mư hinh theo mư hinh dam tren nen dän hưi W inkler cäi tien, tu a n g täc giira dät nen vä coc dugc bieu d iln thưng qua cäc he lư xo vä he cän dät song song nhau, nư dugc bieu dien qua mư hinh Kelvin - V oigt (hinh 3.7). Tren c a sa dư, tinh tộn dugc cäc thưng so dư cirng vä dư cän cüa m ư hinh tucmg täc giira cgc vä dät nen:
- w w w w w -
Hinh 3 .7. Mư hinh Kelvin - Voigt
k = ^ ^ k r = k 0-3/4/— k s = k rd d r
30 \ 3 0 (3.6)
T rong dư: k,, lä he so sCrc khäng cüa dät, kr lä he so sirc khäng cüa dät tren mưi dan vj dien tich, ks lä dư cüng cüa lư xo theo p h u an g vuưng gưc vai coc, Gs lä m odun cät cüa dät, (is lä he sư poisson cüa dät, Es lä m ưdun dän hưi cüa dät dugc tinh vai dan vi kg/cm 2, d lä ducmg kinh cüa cgc dugc tinh vai dan vj cm, d, lä chieu däy cüa cgc chưn säu trong lap dät dugc tinh vai dan vi cm. Thưng sư thü hai änh huưmg quan trgng den tucmg täc giua m ưng vä dät nen lä dư cän. Cư hai hien tugng xäy ra lien quan den nen dät lä dư cän vät lieu vä dư cän do büc xa, nư tinh tộn näng lugng bi mät mät khi dưng dät xäy ra. Dư cän nhcrt dugc xäc djnh b ai cưng thüc d u ai vai G s lä m ưdun cät cüa ket cau, Vs lä vän tưc song cät, lä ty sư cän cüa dät, p s lä khưi lugng rieng cüa dat.
C. = 0 „ 6 a ư l/4p„V11d + 2t,, — (0Q ws = 7tVs / 2 d f a0 =Vcosd / V s Q s = 2 V .= > / G . / P . 3.4 1 + - 1.25 0.75 (3.7)