TR

I H C À N NG
NG
I H C BÁCH KHOA

NGUY N LÊ TRUNG

NGHIÊN C U GI I PHÁP LIÊN T C HÓA D M 1
NG L C

va

TT

BÊ TÔNG D

L

Chuyên ngành: K thu t Xây d ng Công trình Giao Thông

TT

H

Mã s : 60.58.02.05

TÓM T T LU N V N TH C S K THU T

à N ng



ng

i h c Bách khoa vào ngày

tháng

n m 2017

H

L

t i Tr

va

K thu t, Chuyên ngành K thu t Xây d ng Công trình Giao Thông, h p

TT

Có th tìm hi u lu n v n t i:
Trung tâm H c li u,

i h c à N ng t i Tr

Th vi n Khoa Xây d ng C u
H N

ng, Tr


ph c v i l i, thu n l i giao thông v n chuy n hàng hóa. Trong khi ó các
c u c c n thay th ho c c i t o là khá nhi u. Vì th trong th i gian t i, kh i
l

ng xây d ng công trình c u là r t l n.
Hi n nay n c ta, mô hình c u s d ng k t c u nh p gi n

n

c

s d ng r ng rãi. D m gi n n
c áp d ng r t ph bi n trong xây d ng
c u n c ta b i tính c gi i hoá, tiêu chu n hoá, tính d l p t, lao l p và
v n chuy n phù h p v i trình

các

n v thi công trong n

c hi n nay.

TT

Tuy nhiên nh c i m c a k t c u d m nh p n gi n nhi u nh p là v trí
các khe co giãn, không ch làm gây sóc xe khi ch y qua, gây khó ch u cho

va


d m liên
t c, t n d ng hi u qu tính n ng c lý c a v t li u bê tông và c t thép khi
ng th i ch u mô men âm và mô men d

ng do t nh t i v i cùng giá tr ,

gi m s l ng các khe co giãn d n n gi m giá thành ng th i gi m s c
cho các ph ng ti n v n chuy n, gi m l c hãm c a oàn xe cho các tr c u,
gi m ph n l c g i c u do ho t t i, gi m biên

 

giao

ng c a các nh p c u


khi ch u t i tr ng
quy t v n

ng ã

t ra yêu c u v gi i pháp công ngh

gi i

này.

M t gi i pháp công ngh r t hi u qu
ng d ng cho v n

3.

n, làm t ng thêm kh n ng khai thác và s d ng.

TT

d m I gi n

D L.

H

L

C s lý thuy t tính toán, c u t o và xây d ng v công ngh liên t c
hóa d m I BT D L.

TT

Các hình th c c u t o, công ngh xây d ng, c s lý thuy t tính toán
c a ng d ng công ngh liên t c hóa cho d m I BT D L.
Bài toán tính toán v liên t c hóa d m I BT D L t các d m
gi n

n

i v i công trình c u c th . S d ng ph n m m MIDAS/Civil.
Qua tham kh o xem xét m t s ph n m m tính toán, nh n th y ph n

m m MIDAS/Civil có giao di n thân thi n v i ng i dùng, d s d ng, tính


Các tài li u trong các Website trên m ng Inernet v chuyên ngành
ng
Thu th p tài li u v các công trình ã

trong n
giá.

c và n

c ngoài

c thi công theo th c t

làm c s d li u tham kh o, so sánh và ánh

Tính toán, phân tích, ng d ng gi i pháp công ngh cho d m I so
sánh, ánh giá a ra k t lu n và ki n ngh theo úng nh n nh c a tài
nghiên c u

c.

5. B c c
- Ph n m

tài
u: Trình bày s c n thi t c a

tài; m c tiêu,


i m c a c u d m liên t c, v a có u i m c a c u d m I gi n
t ng thêm kh n ng khai thác và s d ng.

n, làm

- Ch ng 1: T ng quan v công ngh liên t c hóa d m I BT D L
Gi i thi u khái quát v tính kh d ng và t i u hóa c a công ngh .
Các ph ng pháp
c s d ng ph bi n nh t c a th gi i và c a n c ta
hi n nay. Mang l i cái nhìn t ng quan h n trong công ngh c u liên t c hóa
nh p gi n

n.

- Ch ng 2: C s tính toán liên t c hóa d m I BT D L
Trên c s c u t o c a d m n gi n và d m liên t c hóa theo s
c k t c u, i v i chi u dài nh p t ng t , ch ng 2 s
a ra công ngh
ch t o và lao l p d m theo các giai o n t ch t o, v n chuy n, lao l p lên
3


k t c u nh p. Các tính toán xác
phân b

nh mô men u n, l c c t d

u theo t ng giai o n thi công. T

n il cc a2s


các c u nhi u nh p d m BTCT D L n gi n.
xu t ng d ng ph ng
pháp liên t c v i các c quan qu n lý giao thông a ph ng áp d ng trong

va

vi c s a ch a, nâng c p các c u trên bàn t nh Trà Vinh.
NG 1

H

L

✠✡

TT

T NG QUAN V CÔNG NGH LIÊN T C HÓA D M I BT D L
1.1. Công ngh k t c u liên t c hóa
1.1.1. Gi i thi u chung
Tính liên t c hóa trong xây d ng c u có s d ng nh p d m gi n
n BT D L úc s n có u i m là: gi m
c s khe co giãn t o i u
ki n cho xe ch y êm thu n trên c u m b o v n t c xe, chi phí b o trì b o
d ng các khe co giãn trên c u và h th ng thoát bên d i c u
c gi m
i áng k . Gi m
c mômen u n gi a nh p do có mômen âm xu t hi n
g i c u. c u có kh u

Ph

ng pháp 3: D m ngang h ng (ph

Ph

ng pháp 4: C u toàn kh i (ph

Ph

ng pháp 5: Liên t c b n m t c u (liên t c nhi t) (ph

ng pháp

ng pháp Mattock)

ng pháp Pritchard)

ng pháp Hambly)

TT

ng pháp Kumar)

1.1.3. Tình hình s d ng d m I BTCT D L trên th gi i

u nh

1.2.2.
1.2.3.

trên, th y r ng v n

ng d ng công ngh liên t c hóa k t c u nh p t các phi n d m gi n

n

trong c ng ngh d m I nh sau:
Hi n nay

n

c ta, mô hình c u s d ng k t c u nh p gi n

c s d ng r ng rãi. D m gi n

n
5

n

c áp d ng r t ph bi n trong xây


d ng c u

n

c ta b i tính c gi i hoá, tiêu chu n hoá, tính d l p

l p và v n chuy n phù h p v i trình

i tác d ng c a l c

TT

gi n

c hi n

nâng cao hi u qu khai thác, t o s êm thu n trong l u

thông và gi m chi phí duy tu s a ch a, b o trì, b o d

ã

t, lao

, t nh t i ph n II, ho t t i cùng các tác nhân khác nh co ngót,

L

t tr i c a d m d m I c ng thêm u di m c a công

H

V i u i mv

va

t bi n c u làm vi c nh h liên t c.


Trình t công ngh thi công d m I liên t c hóa

Hình 2.1 Ch t o d m

td m

va

TT

Hình 2.2. V n chuy n l p

TT

H

L

Hình 2.3. C ng cáp d m

Hình 2.4.

1.2.

a vào khai thác

Di n bi n n i l c theo công ngh .
Giai o n 1:
K t c u nh p làm vi c theo s


va

Giai o n 3: Sau khi chuy n t hai hàng g i v m t hàng g i t i các

L

tr gi a, k t c u tr thành siêu t nh. K t c u làm vi c siêu t nh v i t nh t i

H

giai o n II nh t nh t i b n m t c u, ph n xe ch y, lan can

TT

khai thác. Ngoài ra còn ch u các tác
+ Chênh l ch nhi t

và ho t t i

ng th c p nh :

th trên và th d

i

+ Chênh l ch do co ngót c a bêtông hai giai o n.
+ Lún l ch c a các g i.
+ T bi n d

i tác d ng c a t nh t i và t i tr ng do D L.


TT

-Ki

ng

n nói chung và ng d ng cho c u d m I nói riêng ph i l a ch n

H

gi n

L

ng d ng tính toán k t c u nh p liên t c hóa t các phi n d m

o n

TT

c hình th c c u t o h p lý và phân tích trình t thi công ng v i các giai
tính toán k t c u v i các giai o n ó. Qua trình bài

ch

ng 2, có

th rút ra k t lu n nh sau :


ng pháp tính toán, k t c u nh p c u liên t c hóa

ng t nh vi c tính toán thi t k m t h d m liên t c khác

nh ng c n l u ý m t s v n
l c c a k t c u nh : xét

c th có nh h

chúng có nh h
trong nh ng tr

ng l n

n trình t thi công nh h

su t trong k t c u; xét nh h
ng l n

ng

n kh n ng ch u
n s phân b

ng

ng c a t bi n và co ngót trong bê tông vì

n s phân b l i n i l c do t nh t i,


toán

n co ngót và t bi n s khác xa tr s tính

H

ng c a t nh t i dài h n có xét

10


✎✏

NG 3

VÍ D TÍNH TỐN K T C U NH P LIÊN T C HĨA T
CÁC D M I33 C A C U KHĨM 2
3.1. Mơ hình và các thơng s tính tốn
3.1.1. Thơng s k thu t chung
MẶT CẮT NGANG CẦU
1/2 MẶT CẮT ĐẦU DẦM

TT

H

L

va


nghiên c u c a

ng t i gi a nh p gi a
c

y

các

il

ng

ng tính toán c ng phù h p v i th i gian

tài cao h c.

3.2. TÍNH TOÁN K T C U 3 NH P D M
3.2.1. L a ch n s li u tính toán d m I

N GI N I33

n gi n:

3.2.1.1. K t c u:
3.2.1.2. C

ng

và ng su t gi i h n c a v t li u:

C

ng

ph n 2
(DW)

Ho t t i

S d ng

0.00

0.00

0.00

0.00

25.19

331.90

1187.38

810.83

204.60

2090.00

0.00

116.60

236.20

142.20

204.60

2090.00

9114.87

6415.08

0.00

116.60

236.20

142.20

3. M t c t gi a nh p gi a
Moment
(kN.m)

3131.3




D m ngang:
3.3.2. Trỡnh t thi cụng:
Bước 1: Đúc dầm và căng cốt thép dưl.

Bước 2: Lắp đặt dầm trên gối tạm và đổ bê tông dầm ngang ngoài trụ

Bước 3: Đổ bê tông dầm ngang và bản bê tông mặt cầu trên trụ.

TT

Bước 4: Căng kéo cốt thép DƯL liên kết dầm ngang

H

L

va

Bước 5: Lắp đặt gối cầu và căng kéo DƯL bản mặt cầu

TT

Bước 6: Đổ bê tông bản mặt cầu phần còn lại

Hỡnh 3.4 Trỡnh t quỏ trỡnh thi cụng d m liờn t c húa
3.3.3. Xỏc

nh n i l c c a d m t i cỏc m t c t


3. M t c t gi a nh p gi a
Moment (kN.m)

3131.3

L c c t (kN)

0.00

B ng 3.2 Tính toán d m I liên t c hóa (Giai o n 1)

va

T nh t i ph n 2
(DW)

H

1. M t c t g i

(DC+DW+DC2)

-167.00

-770.00

25.58

518.26


V trí

TT

b. Giai o n 2 (Sau khi liên t c hóa d m + T i m t c u)

2. M t c t gi a nh p biên
Moment (kN.m)
L c c t (kN)
3. M t c t gi a nh p gi a

15


B ng 3.3 Tính toán d m I liên t c hóa (Giai o n 2)
Hình 3.18 Bi u
l c c t TTGH C ng
✒ trí

Ho t t i

C

ng

S d ng

-1347.47


TT

Moment
(kN.m)

1253.08

L c c t (kN)

-110.27

6590.28

4761.94

189.23

107.28

H

L

Moment
(kN.m)

va

3. M t c t gi a nh p gi a


2.1 Momen do t nh t i ph n 2 (kN.m)
2.2 L c c t do t nh t i ph n 2 (kN)
3. M t c t gi a nh p gi a
2.1 Momen do t nh t i ph n 2 (kN.m)
2.2 L c c t do t nh t i ph n 2 (kN)
II. Ho t t i
1. M t c t t i g i
1.1 Momen do ho t t i xe HL93 (kN.m)
1.2 L c c t do ho t t i xe HL93 (kN)
2. M t c t gi a nh p biên
2.1 Momen do ho t t i xe HL93 (kN.m)
2.2 L c c t do ho t t i xe HL93 (kN)
3. M t c t gi a nh p gi a
2.1 Momen do ho t t i xe HL93 (kN.m)
2.2 L c c t do ho t t i xe HL93 (kN)
III. TTGH C ng
1. M t c t t i g i
Moment (kN.m)
L c c t (kN)
2. M t c t gi a nh p biên
Moment (kN.m)
L c c t (kN)
3. M t c t gi a nh p gi a
Moment (kN.m)
L c c t (kN)
IV. TTGH S d ng
1. M t c t t i g i
Moment (kN.m)
L c c t (kN)
2. M t c t gi a nh p biên

-35%
100%

204.60
0.00

133.27
0.16

-35%
100%

0.00
331.90

1345.75
327.80

100%
-1%

2090.00
116.60

1718.23
119.79

-18%
3%


6590.28
189.23

-28%
-20%

0
810.83

2763.8
954.24

100%
18%

6415.08
142.2

5547.48
132.85

-14%
-7%

6415.08
142.2

4761.94
107.28


iv iC u

va

d m liên t c hóa thì Moment

trên ta nh n th y r ng

TT

Qua b ng s li u t ng h p

giá tr moment này ch y u do t nh t i ph n 2 và ho t t i gây ra.
Trong ph m vi
ng v i s

tài m i ch so sánh kh i l

3 nh p, trong th c t n u s l

ng c a m t nh p c u

ng nh p l n h n ch c ch n s

ti t ki m nhi u v t li u h n.
3.5. K T LU N CH

NG 3

Qua tính toán, phân tích và so sánh v

c u nh p liên t c thông th

n. Ngoài ra so v i k t

ng, k t c u nh p liên t c hóa còn t ra u vi t

h n khi mômen âm t i g i ch do t nh t i ph n 2 và ho t t i gây ra nên nó
nh h n mômen âm c a d m liên t c thu n túy (do toàn b t nh t i và ho t

TT

t i gây ra).

va

+ S phân b n i l c trong d m liên t c hóa h p lý h n so v i d m

th

c kh i l

ng v t li u chính nh : cáp D L, c t thép

TT

ti t ki m

ng,...do có th gi m

c chi u cao d m, ho c t ng chi u dài nh p c u,

c ud m

n gi n sang s

c u

c c m giác êm thu n cho xe c qua l i trên
19


c u.
+ V vi c s d ng m t hay hai g i t i v trí tr : trong quá trình
khai thác s có nh ng tr

ng h p ho t t i xe s x p l ch v m t phía nh p,

do ó n u s d ng 2 g i thì g i c u có nguy c b tr
gi m chi phí trong quá trình

t r t l n. Vì v y

u t c ng nh chi phí duy tu b o d

này thì nên s d ng duy nh t m t g i c u (theo ph

ng sau

ng d c c u) t i v trí

tr (có kh n ng ch u l c c a g i l n h n), trong quá trình thi công s s


nhi u nhà máy s n xu t d m úc s n ra

n

d m ngang toàn kh i, d m ngang h ng

các nhà th u Vi t Nam hoàn toàn

có th làm ch công ngh . Do ó theo quan i m cá nhân vi c s d ng k t
c u d m liên t c hóa v i nhi u u i m v
toàn kh thi.

20

t tr i so v i d m

n gi n hoàn


✔✕✖✗ ✘✙Á T NG K T C U C U D M LIÊN T C HÓA

STT

Ch tiêu ánh giá

C ud m

n


d m

t i v trí m i

có

nhi u

m i n i.

n i

liên

Thi công

Công ngh

va

3

TT

nh ng

n gi n.

L


Kh

n ng ch u

c u

mômen l n.

Xu t

hi n

mômen âm
g ik tc u l n
h n nh ng mô
men d

ng o

nh p nh h n.
Cao h n v kh
n ng ch u t i,
tính
21

ng

ng




có

nhi u

khe

co

gi n.
B o trì

G p nhi u v n
kho

kh n

D bão trì h n
do ít m i n i

trong vi c b o trì
m i n i do có
trên

m i

n i

d m,


K t c u nh p liên t c hóa t các d m gi n
c u ó và

trên th gi i c ng nh

ngh liên t c hóa

n

i v i c u d m I.

phát huy các u i m c a lo i c u gi n

n áp ng

c yêu

c ta ã áp d ng thành công công
a ra lo i hình k t c u v a k t h p,
n mang l i hi u qu v m t khoa

h c, kinh t , kh n ng khai thác. Khi c i ti n d m kh n ng, nhu c u s
c áp ng nhi u h n

TT

d ng

Ngoài ra t i các khe co giãn, n
bên d


c làm b ng v t li u d b

gi a, ch

c áng k kinh phí

c ch y xu ng làm h h ng các b ph n bên

i.
+ V m t khai thác và m quan: T ng m quan cho công trình do

gi m

c các khe co giãn giúp xe êm thu n h n trong quá trình l u thông
Bên c nh nh ng u i m nêu trên, k t c u nh p liên t c hóa c ng

t n t i m t s nh

c i m ch a kh c ph c tri t
23

nh : ch u nh h

ng l n