Lê Bá Nh t Tuân... Tính toán thân máng theo ph ng d c .... Tính toán thân máng theo ph ng ngang ..... Quy mô công trình ..... Ph ng pháp c ng sau c ng trên bê tông.
Trang 1L I C M N
Lu n v n th c s :“ Nghiên c u tr ng thái ng su t và bi n d ng c a c u máng bê tông c t thép ng su t tr c nh p l n” đã đ c tác gi hoàn thành đúng
Tr ng i H c Thu L i, các công ty t v n và đ ng nghi p, tác gi đã hoàn
Hà N i đã t n tình h ng d n giúp đ đ tác gi hoàn thành lu n v n
h c đ i h c và cao h c t i tr ng
Tuy đã có nh ng c g ng song do th i gian có h n, trình đ b n thân còn h n
và b n bè đ ng nghi p Tác gi r t mong mu n nh ng v n đ còn t n t i s đ c tác
Hà N i, ngày tháng n m 2014
Lê Bá Nh t Tuân
Trang 2L I CAM OAN
Tên đ tài lu n v n: “Nghiên c u tr ng thái ng su t và bi n d ng c a c u máng bê tông c t thép ng su t tr c nh p l n”
Tôi xin cam đoan đ tài lu n v n c a tôi hoàn toàn do tôi làm, nh ng k t qu
không sao chép t b t k ngu n nào khác, n u vi ph m tôi xin ch u trách nhi m
tr c Khoa và Nhà tr ng
Hà N i, ngày tháng n m 2014
H c viên
Lê Bá Nh t Tuân
Trang 3M C L C
M U 1
1.1 TÍNH C P THI T C A TÀI 1
1.2 M C ÍCH C A TÀI 1
1.3 CÁCH TI P C N VÀ PH NG PHÁP NGHIÊN C U 1
1.4 CÁCH TI P C N VÀ PH NG PHÁP NGHIÊN C U 1
CH NG I: T NG QUAN V C U MÁNG 2
1.1 Khái quát v c u máng 2
1.1.1 Khái ni m c u máng và các b ph n c u máng 2
1.1.1.1 K t c u c a vào, c a ra 2
1.1.1.2 K t c u thân máng 3
1.1.1.3 K t c u g i đ 4
1.1.2 M t c t ngang c u máng 6
1.1.2.1 Thân máng có m t c t hình ch nh t 6
1.1.2.2 Thân máng có m t c t ngang hình ch U 7
1.2 Tính toán c u máng 8
1.2.1 Các t i tr ng tác d ng lên c u máng 8
1.2.2 Ph ng pháp truy n th ng tính toán c u máng 10
1.2.2.1 Tính toán thân máng theo ph ng d c 10
1.2.2.2 Tính toán thân máng theo ph ng ngang 11
1.2.3 Tính toán c u máng theo bài toán không gian 13
K t lu n ch ng 1 15
CH NG II: K T C U BÊ TÔNG NG SU T TR C 16
2.1 Khái quát v k t c u bê tông c t thép ng su t tr c 16
2.1.1 Ph ng pháp c ng tr c và c ng sau 16
2.1.1.1 Ph ng pháp c ng tr c 16
Trang 42.1.1.2 Ph ng pháp c ng sau 17
2.1.2 Các t n th t ng su t tr c 18
2.1.2.1 T n th t ng su t tr c do bi n d ng c a thi t b neo h1 19
2.1.2.2 T n th t ng su t tr c do ma sát gi a l lu n thép và c t thép h 2 σ 20
2.1.2.3 T n th t ng su t tr c do chênh l ch nhi t đ gi a c t thép và giá c ng σ 20 h3 2.1.2.4 T n th t ng su t tr c do co ngót c a bê tông σ 21 h 4 2.1.2.5 T n th t ng su t tr c do t bi n c a bê tông σ 21 h5 2.1.2.6 T n th t ng su t tr c do chùng c t thép σ 22 h 6 2.1.2.7 T n th t ng su t tr c do d m bê tông b ép co σ 22 h 7 2.1.3 L c c ng tr c gi i h n 23
2.2 Tính toán k t c u c u máng bê tông c t thép ng su t tr c 23
2.2.1 S làm vi c c a c u máng 23
2.2.2 Tính toán c ng đ trên m t c t vuông góc 24
2.2.2.1 S đ ng su t 24
2.2.2.2 Công th c c b n 24
2.2.3 Tính toán c ng đ trên m t c t nghiêng 25
2.2.4 Tính toán đ võng 26
2.2.4.1 Xác đ nh đ võng do t i tr ng sinh ra 26
2.2.4.2 Xác đ nh đ v ng sinh ra do ng su t tr c 28
2.2.4.3 võng toàn ph n ch u tác d ng c a t i tr ng 28
2.2.5 Ví d b ng s 28
2.2.5.1 S li u c b n 29
2.2.5.2 Tính toán n i l c 29
2.2.5.3 c tr ng hình h c ti t di n 31
2.2.5.4 Kh ng ch ng su t kéo c a cáp ng su t tr c 32
2.2.5.5 T n th t ng su t tr c 32
Trang 52.2.5.6 Tính toán kh n ng ch u u n trên ti t di n vuông góc trong th i
gian làm vi c 33
2.2.5.7 Tính toán kh n ng ch u c t trên ti t di n nghiêng góc trong th i gian làm vi c 34
2.2.5.8 Tính toán đ võng 35
K t lu n ch ng 2 37
CH NG III: TÍNH TOÁN K T C U BÊ TÔNG C T THÉP NG SU T TR C B NG PH N M M SAP2000 38
3.1 Ph n m m SAP2000 38
3.1.1 Khái quát v ph n m m SAP2000 38
3.1.2 Các b c tính toán k t c u b ng SAP2000 38
3.2 Tính toán k t c u bê tông c t thép ng su t tr c b ng SAP2000 39
3.2.1 Khái quát v d m bê tông c t thép ng su t tr c 39
3.2.2 X lí v n đ ng su t tr c trong SAP2000 40
K t lu n ch ng 3 64
CH NG 4: TÍNH TOÁN C U MÁNG BÊ TÔNG C T THÉP 65
CÔNG TRÌNH TH Y I N SÔNG ÂM – T NH THANH HÓA 65
4.1 Gi i thi u công trình 65
4.1.1 Quy mô công trình 65
4.1.2 K t c u c u máng 65
4.1.3 S li u tính toán 66
4.1.4 Tr ng h p tính toán 67
4.2 Phân tích k t c u c u máng theo bài toán không gian b ng SAP2000 67
4.2.1 Mô hình hóa k t c u thân máng b ng ph n t kh i (Solid) 67
4.2.2 Gán các t i tr ng tác d ng lên thân máng 70
4.2.3 Phân tích tr ng thái ng su t và bi n d ng c a thân máng khi nh p c u máng thay đ i, còn m t c t ngang v n gi nguyên 72
Trang 64.2.3.1 K t qu tính toán ng su t và chuy n v c a c u máng khi ch a có
ng su t tr c, chi u dài nh p tính toán là L= 15,5 m 72
4.2.3.2 K t qu tính toán ng su t và chuy n v c a c u máng khi ch a có ng su t tr c, chi u dài nh p là 25,5 m 73
4.2.4 Phân tích tr ng thái ng su t và bi n d ng c a thân máng khi nh p c u máng thay đ i, gi nguyên l c nén tr c, m t c t ngang 74
4.2.4.1 Xác đ nh l c nén tr c 74
4.2.4.2 ng su t kh ng ch c a thép ng su t tr c σk 77
4.2.4.3 T n hao ng su t 77
4.2.4.4 K t qu tính toán ng su t và chuy n v c a c u máng khi có ng su t tr c, chi u dài nh p là 25,5 m 80
4.2.4.5 K t qu tính toán ng su t và chuy n v c a c u máng khi có ng su t tr c, chi u dài nh p là 30,5 m 82
4.2.4.6 T ng h p k t qu tính toán c a c u máng 83
4.2.5 B trí c t thép ng su t tr c 84
K t lu n ch ng 4 84
K T LU N VÀ KI N NGH 85
TÀI LI U THAM KH O 87
Trang 7DANH M C CÁC HÌNH V
Hình 1-1 S đ m t c t d c c u máng 2
Hình 1-2 C a vào, c a ra c a c u máng 3
Hình 1-3 M t c t ngang thân máng 3
Hình 1-4 K t c u thân máng hình thang và ch U có gi ng ngang 4
Hình 1-5 S đ b trí giá đ ki u công xôn kép 4
Hình 1-6 Giá đ c u máng ki u vòm (a) và ki m vòm treo(b) 5
Hình 1-7 K t c u g i đ 5
Hình 1-8 Các ki u tr đ 6
Hình 1-9 M t c t ngang máng ch nh t 7
Hình 1-10 M t c t ngang máng ch U không thanh gi ng và có thanh gi ng 8
Hình 1-11 S đ phân ph i l c c t không cân b ng 11
Hình 1-12– S đ tính toán máng hình thang 12
Hình 1-13 S đ tính toán máng ch U 13
Hình 2-1.Ph ng pháp c ng tr c (c ng trên b ) 17
Hình 2-2 Ph ng pháp c ng sau (c ng trên bê tông) 18
Hình 2-3 Bi n đ i m t c t th c t c a c u máng v m t c t tính toán 23
Hình 2-4: S đ tính ti t di n ch T, cánh n m trong vùng nén, tr c trung hòa qua s n 24
Hình 2-5: S đ tính toán n i l c trên ti t di n nghiêng 26
Hình 2-6: M t c t thân máng c u máng thành m ng ng su t tr c (mm) 29
Hình 3-1: S đ ng su t d m bê tông ng su t tr c 40
Hình 3-2: S đ tính toán d m bê tông ST 41