1 MC LC M U CHNG S LC V NT GIAO & H THễNG CU CONG .3 1.1 S LC S PHT TRIN NT GIAO THễNG KHC MC 1.2 NGHIấN CU TNH TON KT CU CU CONG 14 CHNG MT S NGUYấN Lí V PHNG PHP C BN TRONG TNH TON CU CONG .20 2.1 NGUYấN Lí TNH TON 20 2.2 NGUYấN Lí TNH NI LC DM CONG TRấN MT BNG Cể CONG KHễNG I .21 2.3 PHNG PHP TNH TON KT CU CU CONG TRấN MT BNG 31 CHNG NGHIấN CU B TR CT THẫP CHU UN XON NG THè TRONG KT CU NHP CU DM CONG TRấN MT BNG 39 3.1 NGHIấN CU S LM VIC CA DM CHU UN THUN TY 39 3.2 NGHIấN CU S LM VIC CA DM CHU CT .44 3.3 NGHIấN CU S LM VIC CA DM CHU XON 51 3.4 NGHIấN CU GII PHP B TR CT THẫP CHU UN XON NG THI TRONG KT CU NHP CU DM CONG TRấN MT BNG 58 3.5 B TR CT THẫP THEO PHNG PHP TRUYN THNG 62 3.6 KIN NGH GII PHP B TR CT THẫP CHU UN XON NG THI TRONG KT CU NHP CU DM CONG TRấN MT BNG 66 3.7 V D B TR CT THẫP CHU MOMENT UN XON NG THI TRONG KT CU NHP CU DM CONG TRấN MT BNG NHP LIấN TC 69 KT LUN .81 TI LIU THAM KHO 82 Hc viờn: Trn Anh Tun Lp cao hc Cu hm 11/2012 DANH MC CC Kí HIU, CC CH CI VIT TT Ký hiu Ni dung AASHTO American Association of State Highway and Transportation Officials Hip hi ng v Giao thụng Hoa K ASD Allowable Stress Design Thit k theo ng sut cho phộp FHWA Federal Highway Administration Cc ng b Liờn bang M LFD Load Factor Design Thit k theo h s ti trng f T l gia moment xon Mxy v moment un Myy Fz Lc ct dm LRFD Load and Resistance Factor Design Thit k theo h s ti trng v h s sc khỏng (L/R) T l gia Chiu di nhp vi Bỏn kớnh cong Myy Moment un dm Mxy Moment xon dm Hc viờn: Trn Anh Tun Lp cao hc Cu hm 11/2012 NCHRP National Cooperative Highway Research Program Chng trỡnh nghiờn cu ng b phi hp quc gia PTHH Phng phỏp phn t hu hn Tm Kirchoff Lý thuyt tm kinh in ca Kirchoff Tm Mindlin Lý thuyt tm bc nht ca Mindlin TLBT Trng lng bn thõn TTGH Trng thỏi gii hn u Gúc un ca ct thộp dc so vi phng trc dm DANH MC CC BNG BNG 1.1: SO SNH CC TI THC HIN VI HNG TI ANG NGHIấN CU .18 BNG 3.2: BNG THNG K NI LC LN NHT TRONG DM CONG: 77 BNG 3.3: BNG THNG Kấ GểC UN CT THẫP U TI CC V TR .77 DANH MC CC HèNH V, TH HèNH 1.1: NT GIAO BIRMINGHAM'S SPAGHETTI JUNCTION, NC ANH .4 HèNH 1.2: NT GIAO THE MAGIC ROUNDABOUT - BNG BINH MA THUT SWINDON, ANH HèNH 1.3 GIAO L PARC NUS DE LA TRINITAT THNH PH BARCELONA, TY BAN NHA HèNH 1.4: THE JUDGE HARRY PREGERSON - NT GIAO THễNG LP TH HèNH 1.5: CU NANPU, THNG HI, TRUNG QUC HèNH 1.6: BNG BINH BIG C, H NI HèNH 1.7: NT GIAO THANH XUN, H NI HèNH 1.8: NT GIAO NHT TN, NG Vế NGUYấN GIP, H NI .9 Hc viờn: Trn Anh Tun Lp cao hc Cu hm 11/2012 HèNH 1.9: NT GIAO THễNG NG BA HU, TP NNG (HON THNH NM 2015) HèNH 1.10: NT GIAO VNH AI II- CAO TC HCM-LONG THNH-GIU DY 10 HèNH 1.11: NT GIAO THễNG CT LI, TP H CH MINH 10 HèNH 1.12: CU TREO UN CONG LANGKAWI SKY, MALAYSIA 11 HèNH 1.13: CU O FLIPPER (HONG KONG) .11 HèNH 1.14: CU CONG TRONG NT GIAO CHICAGO, M 12 HèNH 1.15: NT GIAO VNH AI 2, TP H CH MINH 12 HèNH 1.16: NT GIAO LONG BIấN, H NI 13 HèNH 2.17: S KHO ST DM CONG 21 HèNH 2.18: S KHO ST DM CễNG XễN 25 HèNH 2.19: S KHO ST DM CONG LIấN TC 26 HèNH 2.20: NI LC TRấN PHN T TM CHU UN 34 HèNH 3.21:NG CONG NG SUT- BIN DNG CA DM VI VT LIU NG CHT 40 HèNH 3.22: HèNH DNG NG SUT CHNH V HèNH CHIU NG SUT TRONG DM CH NHT NG CHT CHU UN CT .41 HèNH 3.23: QUY I TIT DIN THẫP 42 HèNH 3.24: PHN B NG SUT TI TI TRNG GII HN .43 HèNH 3.25: B TR CT THẫP TRONG DM CHU UN THUN TY 44 HèNH 3.26: VT NT TRONG DM Bấ TễNG CT THẫP .45 HèNH 3.27: CN BNG LC TI VT NT KẫO XIấN TRONG DM BTCT KHễNG Cể CT AI CHU CT 46 HèNH 3.28: CN BNG LC TI VT NT KẫO XIấN TRONG DM BTCT Cể CT AI NG CHU CT 47 HèNH 3.29: CC THNH PHN NI LC TI VT NT NGHIấNG TRONG DM B TR CT THẫP XIấN 47 HèNH 3.30: Mễ MENT UN MYY TRONG DM GIN N 49 Hc viờn: Trn Anh Tun Lp cao hc Cu hm 11/2012 HèNH 3.31: LC CT FZ TRONG DM GIN N 49 HèNH 3.32: B TR CT THẫP TRONG DM GIN N 49 HèNH 3.33: B TR CT THẫP TRONG DM GIN N 49 HèNH 3.34: Mễ MENT UN MYY TRONG DM LIấN TC 50 HèNH 3.35: LC CT FZ TRONG DM LIấN TC 50 HèNH 3.36: B TR CT THẫP TRONG DM LIấN TC 50 HèNH 3.37: B TR CT THẫP TRONG DM LIấN TC 50 HèNH 3.38: THANH CH NHT CHU XON 53 HèNH 3.39: VT NT XON TRONG DM Bấ TễNG .54 HèNH 3.40: NG XUT V VT NT DM CHU XON .54 HèNH 3.41: VT NT XON TRONG DM Bấ TễNG CT THẫP 55 HèNH 3.42: MT PH HOI V CC THNH PHN NI LC .55 HèNH 3.43: PH HOI THC T CA DM Bấ TễNG CHU XON 56 HèNH 3.44: MT PH HOI TRONG CU KIN UN (CT) XON 57 HèNH 3.45: B TR CT THẫP NGHIấNG MT GểC 450 SO VI TRC DM .58 HèNH 3.46: VT NT TRONG DM CHU UN THUN TY 59 HèNH 3.47: VT NT TRONG DM CHU XON THUN TY 59 HèNH 3.48: B TR CT AI TRONG DM CHU XON .61 HèNH 3.49: S DM CONG LIấN TC NHP 63 HèNH 3.50: MT CT NGANG DM CONG .63 HèNH 3.51: MOMEN UN MYY DO TRNG LNG BN THN (DM LIấN TC) .64 HèNH 3.52: MOMEN XON MXY DO TRNG LNG BN THN (DM LIấN TC) .64 HèNH 3.53: CT CH B TR SONG SONG VI TRC DM 65 HèNH 3.54: CT CH UN A GIC 65 HèNH 3.55: PHN B Mễ MENT UN V Mễ MENT XON 66 HèNH 3.56: CT THẫP CHU Mễ MENT UN M 67 Hc viờn: Trn Anh Tun Lp cao hc Cu hm 11/2012 HèNH 3.57: CT CH CHU Mễ MENT UN DNG .67 HèNH 3.58: CT CH CHU Mễ MENT UN V XON 68 HèNH 3.59: MT CT NGANG CU &CHIA LI PHN T .69 HèNH 3.60: Mễ HèNH BI TON (PHN T TM) 70 HèNH 3.61: Mễ MEN XON MXY DO TRNG LNG BN THN THEO PHNG DC CU 71 HèNH 3.62: Mễ MEN UN MYY DO TRNG LNG BN THN THEO PHNG DC CU 72 HèNH 3.63: CU TO HèNH HC DM CONG 78 HèNH 3.64: B TR CT THẫP TRấN MT CT NGANG CU .78 HèNH 3.65: B TR V CU TO CT AI CU TO 78 HèNH 3.66: V TR MOMENT MYY M V MXY LN NHT 79 HèNH 3.67: V TR MOMENT MYY DNG V MXY LN NHT 79 HèNH 3.68: V TR MOMENT MYY DNG V MXY LN NHT TC DNG NG THI 79 HèNH 3.69: XC NH V TR V GểC UN CT THẫP DC CHU XON80 HèNH 3.70: B TR CT THẫP CHU UN XON NG THI .80 Hc viờn: Trn Anh Tun Lp cao hc Cu hm 11/2012 Trng i hc Xõy Dng Lun thc s khoa hc k thut M U Lý chn ti V mt cu to, nỳt giao khỏc mc thuc dng cụng trỡnh phc gm hp cỏc tuyn ng, cỏc cu vt, hm, cỏc nhp dn cu cn, cu cong, cu r nhỏnh Trong kt cu hon chnh ca nỳt giao thụng lp th ngoi cỏc cu vt dựng cho cỏc tuyn chớnh cũn cú lung ng dnh cho cỏc phng tin r sang tuyn ng khỏc hay quay u Cỏc nhỏnh ng r c cu to nh cỏc nhp cu cong v cu r nhỏnh hoc t hp cỏc liờn nhp cu cong, cu chộo gúc, cu thng ni tip Do c im cu to dn n trng thỏi ni lc, bin dng phỏt sinh kt cu nhp cong rt phc Hin ti, tiờu chun thit k cu ca Vit Nam cha cú ch dn no v tớnh toỏn cho cỏc cu cong trờn mt bng; cỏc nghiờn cu, ti liu tham kho cha thy cp mt cỏch c th v gii phỏp b trớ ct thộp chu un xon ng thi kt cu nhp cu dm cong trờn mt bng Vi cỏc lý nờu trờn, vic la chn ti: Nghiờn cu b trớ ct thộp chu un xon ng thi kt cu nhp cu dm cong trờn mt bng l cn thit, cú ý ngha khoa hc v thc tin cao Mc ớch ca ti Nghiờn cu xut gii phỏp b trớ ct thộp chu un, xon ng thi kt cu nhp cu dm cong trờn mt bng Mc tiờu ca ti Gii thiu v phõn tớch tng quan v nỳt giao thụng khỏc mc v h thng cu cong trờn th gii v Vit Nam.; Phõn tớch mt s nguyờn lý v phng phỏp tớnh toỏn c bn tớnh toỏn cu cong; Kin ngh gii phỏp b trớ ct thộp chu un v xon ng thi kt cu nhp cu dm cong trờn mt bng i tng v phm vi nghiờn cu Hc viờn: Trn Anh Tun Lp cao hc Cu hm 11/2012 Trng i hc Xõy Dng Lun thc s khoa hc k thut Kt cu nhp cu dm bờ tụng ct thộp cong trờn mt bng tit din ngang dng bn c Phng phỏp nghiờn cu Cỏc phng phỏp nghiờn cu c dựng nghiờn cu: Phng phỏp nghiờn cu lý thuyt, phng phỏp phõn tớch kt cu bng phn t hu hn trờn c s ng dng cỏc phn mm chuyờn ngnh C s khoa hc v thc tin ca ti Cỏc nghiờn cu lý thuyt v thc tin v ngoi nc; cỏc ti liu khoa hc v cỏc cụng trỡnh xõy ó c xõy dng Kt qu t c v cũn tn ti Kin ngh c gii phỏp b trớ ct thộp chu un xon ng thi kt cu nhp cu dm cong trờn mt bng Hc viờn: Trn Anh Tun Lp cao hc Cu hm 11/2012 Trng i hc Xõy Dng CHNG 1.1 Lun thc s khoa hc k thut S LC V NT GIAO & H THễNG CU CONG S LC S PHT TRIN NT GIAO THễNG KHC MC Lch s phỏt trin nỳt giao thụng cng nh h cu cn, cu vt, cu cong thnh ph gn lin vi lch s phỏt trin giao thụng ụ th .1.1.1 S phỏt trin nỳt giao thụng trờn th gii Trc chin tranh th gii th I, cỏc phng tin giao thụng ng ph cũn thụ s v hn ch, hot ng giao thụng n gin nờn khụng cú nhu cu gii quyt ỏch tc giao thụng Sau chin tranh th gii th I, ó xut hin hin nhiu phng tin giao thụng mi chy trờn ng ph vi tc ln, vic lu thụng trờn ng ph khụng thun tin nh trc na v ó xy nhiu tai nn giao thụng Theo thng kờ thỡ cỏc tai nn phn ln xy ti cỏc nỳt giao ca ng ph, s d nh vy vỡ ti cỏc nỳt cú nhiu dũng phng tin vi cỏc tham s khỏc giao ct nhau, ng thi nỳt cng l ni trung nhiu ngi i b qua li Chớnh vỡ vy ngi ta ó a cỏc bin phỏp t chc giao thụng ti nỳt nhm m bo an ton cho cỏc phng tin v ngi qua li Trong thi gian ny cỏc nỳt giao ct l nỳt ng mc v cỏc bin phỏp chớnh c ỏp dng m bo an ton giao thụng l iu khin bng ngi, o giao thụng, ốn tớn hiu, phõn lung v cỏc loi bin bỏo Vo cui nhng nm 20 ca th k trc, nhng thnh ph ln ca cỏc nc phỏt trin, s lng phng tin giao thụng tng nhanh, cỏc bin phỏp t chc giao thụng ti nỳt giao bng khụng m bo an ton giao thụng v nng lc thụng xe ti nỳt Nhu cu thc t ũi hi phi cú mt bin phỏp t chc giao thụng mi ti nỳt Bin phỏp hp lý hn c l xõy dng nỳt giao thụng khỏc mc (nỳt lp th) nhm tỏch cỏc dũng phng tin khụng gian Theo thng kờ M, nỳt giao thụng khỏc mc thỡ tc xe chy tng ớt nht ln, nng lc thụng xe tng ln, s tai nn v s c gim ln Hc viờn: Trn Anh Tun Lp cao hc Cu hm 11/2012 Trng i hc Xõy Dng Lun thc s khoa hc k thut Trong giai on u phỏt trin, nỳt khỏc mc cú cu to n gin gm mt cu vt qua ng Sau ú nỳt giao thụng khỏc mc cú cu to phc hn l cú thờm cỏc nhỏnh r, ph bin nht l nỳt hoa th y Nỳt hoa th y u tiờn trờn th gii c xõy dng M vo nm 1928 Vo nhng nm 40 ca th k 20 M ó phỏt trin nỳt tng yờu cu giao thụng v gim chim dng t thnh ph Trong cỏc nỳt giao thụng khỏc mc, mi trng hp u phi xõy dng cỏc cụng trỡnh cu cn, cu vt v hm qua ng Tu theo mc giao thụng phc tp, phi b trớ cỏc lung xe vo nỳt hai hay nhiu mc khỏc v nghiờn cu xõy dng kt hp hai hay mt s cụng trỡnh trờn Vi s phỏt trin mnh m ca cỏc phng tin giao thụng, nỳt giao thụng khỏc mc 4-5 tng c phỏt trin v xõy dng nhiu khụng nhng cỏc nc phỏt trin m c cỏc nc ang phỏt trin Hin nay, xu hng th gii l xõy dng nỳt khỏc mc nhiu tng vi lng cu cong ln v gim c nhiu din tớch t chim dng Hỡnh 1.1: Nỳt giao Birmingham's Spaghetti Junction, nc Anh Nỳt giao thụng Birmingham c mnh danh spaghetti junction (giao l m í), cụng trỡnh cao tc phc ni lin cỏc thnh ph lõn cn Hc viờn: Trn Anh Tun Lp cao hc Cu hm 11/2012 Trng i hc Xõy Dng 64 Lun thc s khoa hc k thut Hỡnh 3.51: Momen un Myy trng lng bn thõn (dm liờn tc) Hỡnh 3.52: Momen xon Mxy trng lng bn thõn (dm liờn tc) Moment un Myy kt cu cong thay i tng dn bỏn kớnh Nú thay i nhiu bỏn kớnh nh, s chờnh lch moment un ca cỏc tit din kt cu cong so vi kt cu thng thng l ln Khi R 200m , s chờnh lch ú l 5% Moment xon Mxy kt cu cong gim dn bỏn kớnh tng lờn Nú thay i nhiu v cú gia tr ln bỏn kớnh R 100m .3.5.1.3 Gii phỏp b trớ ct thộp kt cu nhp cu dm cong theo phng phỏp truyn thng Cỏch b trớ ct thộp thụng thng theo truyn thng lm l b trớ ct thộp dc chy song song vi tim dm v kộo thng v gi tit din gia dm, moment un ln, ct dc c b trớ song song vi trc dm, ti v trớ gn gi cu, moment un nh, moment xon ln, ct dc c b trớ song song tim dm n gi cu dn Hc viờn: Trn Anh Tun Lp cao hc Cu hm 11/2012 Trng i hc Xõy Dng 65 Lun thc s khoa hc k thut n ct dc ch ch chu moment un nh v khụng chu moment xon iu ny dn n lóng phớ ct thộp dc ch moment xon li dn cho ct chu gối cầu gối cầu cốt thép dọc chủ gối cầu gối cầu Hỡnh 3.53: Ct ch b trớ song song vi trc dm gối cầu gối cầu cốt thép dọc chủ gối cầu gối cầu Hỡnh 3.54: Ct ch un a giỏc T vic phõn b ni lc moment un v moment xon dm cong, cng nh vic b trớ ct thộp theo cỏch truyn thng lm, ta thy ct dc ch yu chu un vỡ vy ti v trớ cú moment un nh gõy lóng phớ vt liu, moment xon ch yu ct chu, m ct vuụng gúc vi trc dm iu ny gõy lóng phớ vt liu thộp dung cho ct Cn phi nghiờn cu gii phỏp b trớ ct thộp chu un xon ng thi tit kim vt liu Hc viờn: Trn Anh Tun Lp cao hc Cu hm 11/2012 Trng i hc Xõy Dng 3.6 66 Lun thc s khoa hc k thut KIN NGH GII PHP B TR CT THẫP CHU UN XON NG THI TRONG KT CU NHP CU DM CONG TRấN MT BNG 3.6.1 Nguyờn lý Nh ó phõn tớch phn 3.4 cú th b trớ c ct thộp dc ch cú tỏc dng chu un xon ng thi kt cu nhp cu cong trờn mt bng, ta cn xỏc nh rừ ba sau õy: gối cầu phân bố mô ment uốn phân bố mô ment xoắn gối cầu mô ment xoắn mô ment uốn Hỡnh 3.55: Phõn b mụ ment un v mụ ment xon Xỏc nh rừ v trớ, vựng nh hng cú moment un ln v moment xon ln kt cu nhp (Hỡnh 3.35); Xỏc inh c v trớ m cú moment un v moment xon ng thi tỏc dng; Cn c vo mi tng quan t l f = M xy/Myy a c gúc un ct thộp phự hp Do nguyờn lý v phng phỏp b trớ ct thộp nhp gin n cng tng t nh nhp liờn tc, khuụn kh lun ta xột trng hp tng quỏt hn l trng hp b trớ ct thộp chu un xon ng thi kt cu nhp cu cong trờn mt bng nhp liờn tc Hc viờn: Trn Anh Tun Lp cao hc Cu hm 11/2012 Trng i hc Xõy Dng 3.6.2 67 Lun thc s khoa hc k thut Kin ngh gii phỏp b trớ ct thộp chu un xon ng thi kt cu nhp cu dm cong trờn mt bng Xem xột chi tit s phõn b moment un v moment xon cho dm liờn tc th hin hỡnh 3.35 Ti cỏc gi gia, mụ ment un ln, ta b trớ ct dc vuụng gúc vi tit din gi, cỏch gi gia mt khong 0.2L cú mụ ment xon ln nht ta un ct dc mt gúc u v phớa lng ng cong Ct thộp dc c b trớ song song vi trc dm ti v trớ cú moment un ln v c un xiờn lờn ti cỏc v trớ cú moment xon ln v moment un nh gối cầu gối cầu cốt thép chịu moment uốn gối cốt thép chịu moment xoắn gối cầu gối cầu Hỡnh 3.56: Ct thộp chu mụ ment un õm cốt thép chịu moment uốn nhịp cốt thép chịu moment xoắn gối cầu gối cầu cốt thép chịu moment uốn nhịp gối cầu gối cầu Hỡnh 3.57: Ct ch chu mụ ment un dng Hc viờn: Trn Anh Tun Lp cao hc Cu hm 11/2012 Trng i hc Xõy Dng 68 Lun thc s khoa hc k thut Ti khong gia nhp mụ ment un dng ln nờn ct dc c b trớ song song vi trc dm, ti v trớ cú moment xon ln v moment un nh ct ch c un lờn mt gúc u,(xem hỡnh 3.36 v 3.37) Nh vy nhp hai s b trớ trờn hỡnh 3.36 v 3.37, ta c hỡnh v th hin b trớ ct thộp dc chu un xon ng thi cu cong Vựng no cú mụ ment un ln, ct thộp c b trớ song song vi trc dm, vựng no cú mụ ment xon ln, ct thộp ch c b trớ xiờn lờn mt gúc u so vi phng tip tuyn ca trc dm ln ca gúc un ct thộp u c ly ph thuc vo tng quan t l gia moment un Myy v moment xon Mxy cốt thép chịu moment uốn gối cầu gối cầu cốt thép chịu moment xoắn gối cầu gối cầu Hỡnh 3.58: Ct ch chu mụ ment un v xon Nhn xột: Vic b trớ ct thộp chu un xon ng thi kt cu cu cong nh trờn s tit kim c vt liu Ct dc un xiờn chu xon ct qua vt nt xon, v cú xu hng vuụng gúc vi vt nt vỡ vy m bo c kh nng chng nt moment xon gy Riờng gúc xiờn u un thộp dc ch so vi phng tip tuyn ca dm l bao nhiờu, nú ph thuc vo gúc nghiờng ca vt nt, hay núi mt cỏch chớnh xỏc nú ph thuc vo tng quan gia mụ ment xon Mxy v mụ ment un Myy Nu t l Mxy/Myy cng ln thỡ gúc un u phi cng ln v cú xu hng tin v phớa gii hn 450 Hc viờn: Trn Anh Tun Lp cao hc Cu hm 11/2012 Trng i hc Xõy Dng 3.7 69 Lun thc s khoa hc k thut V D B TR CT THẫP CHU MOMENT UN XON NG THI TRONG KT CU NHP CU DM CONG TRấN MT BNG NHP LIấN TC 3.7.1 Mụ hỡnh tớnh Nghiờn cu xut cỏch b trớ ct thộp chu un xon ng thi cho trng hp c th sau õy: Kt cu liờn tc nhp:L = 3@30,0m, R =50,0m; Mt ct ngang cu: Tit din ch nht 1,0x12,0m; Ti trng kho sỏt: Tnh ti (Trng lng bn thõn) Cng nộn ca bờ tụng: 30MPa; Cng kộo ca thộp: 400 MPa Hỡnh 3.59: Mt ct ngang cu &chia li phn t 3.7.2 Ni lc v phõn b ni lc Cn c vo nguyờn lý tớnh v phng phỏp tớnh toỏn kt cu cu cong trờn mt bng c trỡnh by chng 2, ta kho sỏt bi toỏn nhm tỡm giỏ tr ni lc v s phõn b ni lc dm cong: S dng phn mm chuyờn ngnh: MIDAS CIVIL; Loi phn t mụ hỡnh húa: Phn t tm; Mụ hỡnh kt cu: Dng tm cong liờn tc nhp trờn mt bng; Ti trng kho sỏt: Ti trng tnh ti bn thõn Kt qu ni lc tớnh toỏn moment xon Mxy v moment un Myy; Hc viờn: Trn Anh Tun Lp cao hc Cu hm 11/2012 Trng i hc Xõy Dng 70 Lun thc s khoa hc k thut Gi Gi Gi Gi Hỡnh 3.60: Mụ hỡnh bi toỏn (phn t tm) Hc viờn: Trn Anh Tun Lp cao hc Cu hm 11/2012 Trng i hc Xõy Dng 71 Lun thc s khoa hc k thut Hỡnh 3.61: Mụ men xon Mxy trng lng bn thõn theo phng dc cu Hc viờn: Trn Anh Tun Lp cao hc Cu hm 11/2012 Trng i hc Xõy Dng 72 Lun thc s khoa hc k thut Hỡnh 3.62: Mụ men un Myy trng lng bn thõn theo phng dc cu Hc viờn: Trn Anh Tun Lp cao hc Cu hm 11/2012 Trng i hc Xõy Dng 77 Lun thc s khoa hc k thut tin cho tớnh toỏn v thng nht, khụng xột n tớnh bin thiờn moment un v xon theo phng ngang cu, ch xột theo phng dc cu, vỡ vy giỏ tr ni lc ti tim dm c ly lm giỏ tr i din cho tớnh toỏn v b trớ ct thộp Bng 3.2: Bng thng k ni lc ln nht dm cong: Moment un Myy Phn t ti tim dm (KN.m/m) S phn t trờn mt ct ngang Tng moment un ca tit din (KN.m) 3.7.3 Gia nhp 2725 12 32700 Ti gi 1936 12 23232 La chn v b trớ ct thộp Cn c vo giỏ tr cc i ca moment un M yy ti gi (moment õm) v gia nhp (moment dng), ct thộp dc ch chu un c chn nh sau: Ct dc chu moment õm: 802*22 bc thộp b trớ150mm; Ct dc chu moment dng: 802*25 bc thộp b trớ150mm; Ct cu to: 12 bc thộp b trớ 300mm cú th b trớ c ct thộp v un c ct thộp, phi xỏc nh c f = Mxy/Myy ti v trớ m cú moment un v moment xon ng thi tỏc dng Bng 3.3: Bng thng kờ gúc un ct thộp u ti cỏc v trớ V trớ tit din chu moment Mxy Myy f= u un & xon ng thi (KN.m/m) (KN.m/m) Mxy/Myy Cỏch gi 1: 2L/30 = 2m 208.9 629.9 0.332 150 Cỏch gi 2: 0.2L (nhp 1) = 6m 140.2 494.6 0.283 130 Cỏch gi 2: 0.2L (nhp 2) = 6m 94.9 405.8 0.234 100 Cỏch gi 3: 0.2L (nhp 2) = 6m 95.7 405.8 0.236 100 Cỏch gi 3: 0.2L (nhp 3) = 6m 167.4 334.5 0.500 220 Cỏch gi 4: 2L/30 = 2m 250.1 727.8 0.344 150 Lu ý: u l gúc un ca ct thộp dc ch so vi phng ca trc dm, dm cong, phng ca trc dm l phng ca tip tuyn vi ng cong ti im cú mt ct ang kho sỏt ni lc Do ú, b trớ ct thộp ta thc hin tun t theo cỏc bc sau õy: Bc 1: Xỏc nh c giỏ tr gúc un u trờn c s t s f = Mxy/Myy Hc viờn: Trn Anh Tun Lp cao hc Cu hm 11/2012 Trng i hc Xõy Dng 78 Lun thc s khoa hc k thut Bc 2: Xỏc nh c cỏc mt ct ti ú ct thộp cn un (thụng thng ú l mt ct cú moment xon ln nht v cú tỏc dng ca moment un ng thi) Bc 3: Xỏc nh c tip tuyn vi ng trũn tim kt cu ti v trớ mt ct chn kho sỏt Bc 4: B trớ ct thộp dc ch nghiờng mt gúc vi tip tuyn (xỏc nh bc 3), gúc un luụn cú xu hng chch phớa ngoi ng cong Ct thộp chu un xon ng thi kt cu cu cong trờn mt bng nhp liờn tc ng vi bi toỏn c th nh sau: 102377 30000 30 00 0 00 30 gối cầu gối cầu gối cầu gối cầu 00 12 Cấu tạo hình học dầm cong L=30&r=50m Hỡnh 3.63: Cu to hỡnh hc dm cong cốt thép đai cấu tạo D12@300 1000 cốt thép chịu moment dương âm (lưới trên) 40 2*D22@150 cốt thép chịu moment dương (lưới dưới) 40 2*D25@150 55 39@150 95 12000/2 = 6000 Hỡnh 3.64: B trớ ct thộp trờn mt ct ngang cu Hc viờn: Trn Anh Tun Hỡnh 3.65: B trớ v cu to ct cu to Lp cao hc Cu hm 11/2012 Trng i hc Xõy Dng 79 vị trí 0,2*l=6m Lun thc s khoa hc k thut vị trí 0,2*l=6m vị trí 0,2*l=6m vị trí 0,2*l=6m vị trí 2*l/30 vị trí 2*l/30 cốt thép chịu moment âm gối Vị trí bố trí cốt thép chịu moment âm gối Hỡnh 3.66: V trớ moment Myy õm v Mxy ln nht vị trí 0,2*l=6m vị trí 0,2*l=6m vị trí 0,2*l=6m vị trí 2*l/30 vị trí 0,2*l=6m vị trí 2*l/30 cốt thép chịu moment dương cốt thép chịu moment dương cốt thép chịu moment dương Vị trí bố trí cốt thép chịu moment dương Hỡnh 3.67: V trớ moment Myy dng v Mxy ln nht vị trí 0,2*l=6m vị trí 0,2*l=6m vị trí 0,2*l=6m vị trí 0,2*l=6m vị trí 2*l/30 vị trí 2*l/30 cốt thép chịu moment âm gối vị trí moment xoắn cực đại &moment uốn tác dụng đồng thời Hỡnh 3.68: V trớ moment Myy dng v Mxy ln nht tỏc dng ng thi Hc viờn: Trn Anh Tun Lp cao hc Cu hm 11/2012 Trng i hc Xõy Dng 80 Lun thc s khoa hc k thut vị trí 0,2*l=6m vị trí 0,2*l=6m vị trí 0,2*l=6m thép uốn 10 tiếp tuyến tiếp tuyến 22 10 13 vị trí 2*l/30 thép uốn tiếp tuyến 10 thép uốn 10 13 22 vị trí 0,2*l=6m vị trí 2*l/30 cốt thép chịu moment âm gối 15 thép uốn 15 tiếp tuyến tiếp tuyến thép uốn xác định góc uốn cốt thép so với trục dầm Hỡnh 3.69: Xỏc nh v trớ v gúc un ct thộp dc chu xon vị trí 0,2*l=6m vị trí 0,2*l=6m vị trí 0,2*l=6m vị trí 0,2*l=6m vị trí 2*l/30 vị trí 2*l/30 gối cầu gối cầu gối cầu gối cầu Hỡnh 3.70: B trớ ct thộp chu un xon ng thi Nhn xột: Trong kt cu nhp cu cong liờn tc (3 nhp) trờn mt bng, ti cỏc v trớ cỏch gi u tiờn 3L/30, v cỏch gi tip theo 0.2L thng cú moment xon M xy cc i v moment un Myy tỏc dng ng thi; Tựy thuc vo t l f = Mxy/Myy, gúc un u ca ct thộp dc chu un xon ng thi s c quyt nh, nhiờn, gúc un u ct thộp luụn nm gii hn 00< u[...]... hiện với hướng đề tài đang nghiên cứu Luận văn [1] Phương pháp khảo sát, Nội dung nghiên cứu cơ sở nghiên cứu + Quy trình thiết kế cầu + Nghiên cứu sự thay đổi nội lực cầu cống theo trạng thái giới hạn dầm cong theo bán kính cong và chiều 22TCN 18-79 dài nhịp + Sử dụng phương pháp số + Nghiên cứu sự làm việc cùa cầu dầm khảo sát cầu dầm cong (mô cong chịu uốn xoắn đồng thời và uốn [2] hình phần tử thanh)... thuật cạn cầu vượt áp dụng cho Việt Nam + Sử dụng phương pháp số + Nghiên cứu sự thay đổi nội lực cầu khảo sát cầu dầm cong (mô dầm cong theo bán kính cong và chiều hình phần tử thanh) dài nhịp + Nghiên cứu sự làm việc của cầu dầm cong chịu uốn xoắn đồng thời và uốn Đề tài ngang + Tiêu chuẩn thiết kế cầu + Tìm hiểu các lý thuyết tính toán cầu đang 22TCN 272-05 nghiên cứu cong: lý thuyết thanh cong; phần... (2014), Nghiên cứu sự phân bố nội lực theo phương ngang cầu của kết cấu nhịp cầu cong trên mặt bằng nhịp đơn giản” Luận văn thạc sỹ kỹ thuật chuyên ngành xây dựng cầu hầm, Đại học Xây dựng Các luận văn [1], [2], [4], [5] hướng nghiên cứu tương tự với đề tài (nghiên cứu tính toán kết cấu cầu cong) tuy nhiên cách tiếp cận, phương pháp khảo sát, nội dung nghiên cứu là hoàn toàn khác với hướng nghiên cứu của... thiết kế cầu + Đề xuất một vài dạng kết cấu cầu cạn, cống theo trạng thái giới hạn cầu vượt phù hợp với điều kiện Việt 22TCN 18-79 Nam + Sử dụng phương pháp số + Lập chương trình tính toán đường ảnh khảo sát cầu dầm cong (mô hưởng nội lực trong kết cấu nhịp cong hình phần tử thanh) + Nghiên cứu sự thay đối nội lực trong kết cấu cong khi bán kính thay đổi + Tính toán nội lực kết cấu nhịp cầu cong trong. .. thống cầu cong trong nút giao khác mức Cầu cong đầu tiên xuất hiện trên thế giới vào trước những năm 1960 và hiện nay kết cấu cong chiếm khoảng 30% trong hệ thống cầu tại nước Mỹ và khoảng 20% trong hệ thống cầu ở các nước phát triển Có rất nhiều cầu cong đã được xây dựng ở các nước trên thế giới, ví dụ như: cầu trên đường phố 20, HOV ở Den Vơ, Côlôradô; cầu U.S Nevan Acađemi, Annapôlit, Marylen; cầu. .. (2004), Nghiên cứu kết cấu cầu cong trong thành phố”, Luận văn thạc sỹ kỹ thuật chuyên ngành Cầu - Tuynen trên đường giao thông, Đại học Xây dựng [3] - Nguyễn Hữu Việt (2004), “Lựa chọn kết cấu và công nghệ thi công kết cấu cầu vượt bê tông cốt thép thẳng và cong , Luận văn thạc sỹ kỹ thuật chuyên ngành Cầu - Tuynen trên đường giao thông, Đại học Xây dựng [4] - Trần Quang Thanh (2005), Nghiên cứu một số... khoa học kỹ thuật 1.2 NGHIÊN CỨU TÍNH TOÁN KẾT CẤU CẦU CONG 1.2.1 Nghiên cứu tính toán kết cấu cầu cong trên thế giới Trên thế giới, lịch sử phát triển cầu cong gắn liền với lịch sử phát triển nút giao thông khác mức trong quá trình phát triển giao thông đô thị hiện đại Đời sống công nghiệp đã thúc đẩy nhu cầu giao thông vận tải tăng lên, dẫn tới sự xung đột giao thông tại những vị trí tuyến đường giao... tông cốt thép dự ứng lực chịu uốn, cắt và xoắn đồng thời , Luận văn thạc sỹ kỹ thuật chuyên ngành xây dựng cầu hầm, Đại học Xây dựng [7] - Lê Mạnh Cường (2010), Nghiên cứu tính toán lựa chọn một số tiết diện hợp lý trong kết cấu cầu cong , Luận văn thạc sỹ kỹ thuật chuyên ngành xây dựng cầu hầm, Đại học Xây dựng [8] - Phạm Anh Kiệt (2010), Nghiên cứu ảnh hưởng của co ngót, từ biến của bêtông trong. .. văn thạc sỹ khoa học kỹ thuật bằng Việc nghiên cứu tính toán đã đưa đến sự hợp nhất của các phương trình thiết kế dùng cho dầm thép thẳng và dầm thép cong Tiểu ban đường bộ của AASHTO về Cầu và Kết cấu khác đã bỏ phiếu chấp thuận các kết quả nghiên cứu mới đối với dầm thẳng vào năm 2003 và đối với dầm cong vào năm 2004 Các quy định về thiết kế dầm thẳng đã được xuất bản trong lần ấn bản thứ ba của Tiêu... dựng cầu cong , Luận văn thạc sỹ kỹ thuật chuyên ngành Cầu - Tuynen trên đường giao thông, Đại học Xây dựng [5] - Ngô Đinh Sơn (2007), Nghiên cứu tính toán và ứng dụng kết cấu cầu cong trong các nút giao thông khác mức tại thành phố Đà Nẵng”, Luận văn thạc sỹ kỹ thuật chuyên ngành Cầu - Tuynen trên đường giao thông, Đại học Xây dựng [6] - Nguyễn Hữu Châu (2008), Nghiên cứu tính toán dầm cầu cong ... kế cầu Việt Nam chưa có dẫn tính toán cho cầu cong mặt bằng; nghiên cứu, tài liệu tham khảo chưa thấy đề cập cách cụ thể giải pháp bố trí cốt thép chịu uốn xoắn đồng thời kết cấu nhịp cầu dầm cong. .. đồng thời kết cấu nhịp cầu dầm cong mặt Với lý nêu trên, việc lựa chọn đề tài: Nghiên cứu bố trí cốt thép chịu uốn xoắn đồng thời kết cấu nhịp cầu dầm cong mặt bằng cần thiết, có ý nghĩa khoa... toán tính toán cầu cong; Kiến nghị giải pháp bố trí cốt thép chịu uốn xoắn đồng thời kết cấu nhịp cầu dầm cong mặt Đối tượng phạm vi nghiên cứu Học viên: Trần Anh Tuấn Lớp cao học Cầu hầm 11/2012