be-tong-du-ung-luc

TRNG I HC GIAO THNG VN TI

VIN KHOA HC V CNG NGH XY DNG GIAO THNG

B MN KT CU XY DNG

BI GING

KT CU B TNG D NG LC

Ch bin

Ng ng Quang

3

MC LC CHNG 1 TNG QUAN V B TNG D NG LC ......................................... 7

1.1 KHI NIM V B TNG D NG LC ................................................. 7

1.2 CC NGUYN L C BN CA D NG LC .................................... 10

1.3 CC KT CU B TNG D NG LC IN HNH ............................ 12

1.4 SO SNH B TNG D NG LC VI B TNG CT THP ............. 16

CHNG 2 CNG NGH D NG LC .............................................. 19

2.1 THUT NG ........................................................................................... 19

2.1.1 Cng ngh ............................................................................................................................ 19

2.1.2 Dnh bm ............................................................................................................................. 19

2.1.3 V tr ca ct d ng lc ...................................................................................................... 19

2.1.4 Cp d ng lc ............................................................................................................... 20

2.2 CC H THNG D NG LC ............................................................. 21

2.2.1 Ct d ng lc ..................................................................................................................... 21

2.2.2 ng gen ............................................................................................................................... 22

2.2.3 Neo 23

2.3 D NG LC CNG TRC................................................................ 24

2.3.1 Cc thao tc to d ng lc cng trc ............................................................................... 24

2.3.2 Cc cu kin d ng lc cng trc tiu chun ................................................................... 25

2.4 D NG LC CNG SAU ..................................................................... 27

2.4.1 Cc thao tc to d ng lc cng sau .................................................................................. 27

2.4.2 Cc h thng to d ng lc cng sau ................................................................................. 28

2.4.3 Bm va cho cc ng gen ................................................................................................... 35

2.4.4 Qu o ca ct d ng lc cng sau cho kt cu dm ....................................................... 36

2.5 CC MT MT D NG LC ............................................................... 40

2.5.1 Gii thiu chung .................................................................................................................. 40

2.5.2 Mt mt do ma st pFf .................................................................................................... 41

2.5.3 Mt mt do bin dng neo v s trt ca cp d ng lc vi cc thit b neo pAf ........ 45

2.5.4 Mt mt do co ngn n hi pESf .................................................................................... 46

2.5.5 Mt mt do co ngt pSRf .................................................................................................. 47

2.5.6 Mt mt do t bin pCRf .................................................................................................. 48

2.5.7 Mt mt do chng ca ct d ng lc pRf ....................................................................... 49

2.5.8 V d v tnh ton mt mt d ng lc do ma st v bin dng neo................................... 50

2.6 BI TP 53

CHNG 3 CT D NG LC .................................................................... 55

3.1 CC DNG CT THP .......................................................................... 55

3.2 QUAN H NG SUT BIN DNG CA CT THP .......................... 58

4

3.3 S CHNG CA THP D NG LC .................................................. 60

3.4 CC C TNH MI CA CT THP .................................................... 63

3.5 CC C TNH NHIT CA CT THP ................................................ 65

3.6 CC C TNH DNH BM CA CT THP ......................................... 65

CHNG 4 NG X CHU LC CA KT CU B TNG D NG LC ........ 68

4.1 NG X CHU UN ............................................................................... 68

4.2 NG X CHU CT ................................................................................ 70

4.3 NG X CHU XON .............................................................................. 72

4.4 NG X CHU KO ................................................................................ 74

CHNG 5 TNH TON NI LC TRONG B TNG DO D NG LC ... 75

5.1 GII THIU CHUNG ............................................................................... 75

5.2 TC NG CA D NG LC LN B TNG .................................... 75

5.3 NI LC TRONG B TNG CA DM TNH NH DO D NG LC . 78

5.4 NI LC TRONG B TNG CA DM SIU TNH DO D NG LC . 81

CHNG 6 TNH TON NG X CHU LC CA CC CU KIN B TNG D

NG LC 88

6.1 CU KIN CHU LC DC .................................................................... 88

6.1.1 Gii thiu ............................................................................................................................. 88

6.1.2 Cc iu kin tng thch v bin dng .............................................................................. 88

6.1.3 Cc iu kin cn bng ........................................................................................................ 90

6.1.4 Tnh ton ng x ca cu kin chu lc dc trc................................................................. 90

6.1.5 Xem xt cc tc ng di hn .............................................................................................. 96

6.1.6 Tnh ton ng x di hn ca cu kin C ............................................................................ 97

6.1.7 So snh cc ng x ngn hn v di hn ........................................................................... 100

6.1.8 ng x n hi trc khi b tng nt ............................................................................... 101

6.1.9 V d tnh ton ng x n hi cha nt ........................................................................... 103

6.2 CU KIN CHU UN ........................................................................... 106

6.2.1 Gii thiu ........................................................................................................................... 106

6.2.2 Cc iu kin tng thch .................................................................................................. 107

6.2.3 Cc iu kin cn bng ...................................................................................................... 108

6.2.4 Tnh ton ng x chu un ................................................................................................ 109

6.2.5 Tnh ton ng x di hn ................................................................................................... 113

6.2.6 ng x n hi trc khi nt ............................................................................................ 116

6.2.7 V d tnh ton ng x trong giai on n hi cha nt .................................................. 120

6.2.8 Tnh ton vng v vng ........................................................................................... 125

6.2.9 V d tnh ton vng v vng .................................................................................. 128

6.2.10 Xem xt n qu trnh thi cng Kt cu lin hp .................................................. 132

6.2.11 Tnh ton bin dng do co ngt v thay i nhit khng u .............................. 139

6.2.12 nh gi kh nng chu mi ..................................................................................... 144

6.2.13 Cc cu kin d ng lc khng dnh bm ................................................................. 146

6.2.14 V d tnh ton dm b tng d ng lc khng dnh bm ........................................ 148

5

6.3 BI TP 153

CHNG 7 THIT K KHNG UN .......................................................... 160

7.1 GII THIU ........................................................................................... 160

7.2 CC CH DN THIT K TNG QUT ................................................ 160

7.3 NG SUT CHO PHP TRONG CT D NG LC .......................... 161

7.4 NG SUT CHO PHP TRONG B TNG.......................................... 163

7.5 TNH TON NG SUT TRONG B TNG ......................................... 166

7.6 V D V TNH TON NG SUT TRONG B TNG ......................... 171

7.7 KHNG CH NT ................................................................................ 175

7.8 TNH TON VNG V VNG .................................................. 176

7.9 M MEN KHNG .................................................................................. 176

7.9.1 Xc nh ng sut trong ct d ng lc theo Tiu chun ACI 318-05 ............................. 178

7.9.2 Xc nh ng sut trong ct d ng lc v chiu cao vng b tng chu nn theo Tiu

chun 22 TCN 272-05 ....................................................................................................... 181

7.9.3 M men khng ................................................................................................................... 185

7.10 YU CU V TNH DO ....................................................................... 185

7.11 QU TRNH THIT K .......................................................................... 187

7.12 CC XEM XT B SUNG CHO KT CU LIN HP .......................... 195

7.13 V D THIT K DM SN CH T KP ( ) ...................................... 199

7.14 V D THIT K BN SN MT CHIU D NG LC KO SAU ...... 205

CHNG 8 THIT K KHNG CT V XON ........................................... 215

8.1 GII THIU CHUNG ............................................................................. 215

8.2 THIT K KHNG CT ........................................................................ 215

8.2.1 Sc khng ct ca b tng trong cc cu kin b tng d ng lc .................................... 215

8.2.2 V d v tnh ton lc ct gy nt nghing ........................................................................ 218

8.2.3 Thit k khng ct theo m hnh ca Tiu chun ACI 318-05 .......................................... 221

8.2.4 Thit k khng ct theo m hnh ca Tiu chun 22 TCN 272-05 .................................... 223

8.2.5 V d thit k khng ct theo m hnh ca Tiu chun 22 TCN 272-05 ........................... 228

8.3 THIT K KHNG XON ..................................................................... 234

8.3.1 Tnh ton m men xon gy nt ........................................................................................ 234

8.3.2 V d tnh ton ng x chu xon trc khi nt ................................................................ 235

8.3.3 Phng php thit k cu kin chu xon, ct v un ng thi ....................................... 236

8.3.4 V d thit k dm chu xon, ct v un ng thi .......................................................... 237

CHNG 9 THIT K CU TO ................................................................. 242

9.1 B TR CT D NG LC TRN MT CT NGANG ......................... 242

9.1.1 Chiu dy lp b tng bo v ............................................................................................ 242

9.1.2 Khong cch gia cc ct d ng lc................................................................................ 243

9.2 KIM CH CT D NG LC ............................................................. 245

9.3 CC XEM XT C BIT CHO VNG NEO ........................................ 248

9.3.1 Khi nim v vng neo ...................................................................................................... 248

9.3.2 Vng neo ca cc cu kin d ng lc ko sau ................................................................. 249

6

9.3.3 Tnh ton kh nng chu lc ca vng cc b ................................................................... 249

9.3.4 Xem xt vng neo trung gian ............................................................................................ 251

9.3.5 Vng neo ca cc cu kin d ng lc ko trc .............................................................. 253

9.4 TRIN KHAI CT D NG LC .......................................................... 254

TI LIU THAM KHO ......................................................................................... 256

CHNG 1 - TNG QUAN V B TNG D NG LC

7

CHNG 1 TNG QUAN V B TNG D

NG LC

1.1 KHI NIM V B TNG D NG LC

B tng c cng cao v do dai khi chu nn nhng li c cng thp v gin khi

chu ko nn, ci thin s lm vic ca n, ngi ta thng s dng bin php nn trc

nhng vng b tng s chu ko di cc tc ng bn ngoi. Vic nn trc b tng nh vy

to ra mt dng kt cu b tng mi kt cu b tng d ng lc. Nh vy, kt cu b

tng d ng lc l mt dng kt cu b tng, trong , b tng c nn trc ci thin

kh nng chu lc. Phng php d ng lc ph bin nht hin nay l ko trc ct thp

to ra lc nn trc trong b tng. Ti liu ny cng s ch tp trung cho kt cu b tng c

d ng lc bng cch ko cng ct thp.

Nu mt cu kin chu ko c lm ch t b tng c cng chu nn bng 35 MPa th

b tng s b nt v ph hoi khi ng sut ko t n gi tr ca cng chu ko, khong

2 MPa (xem Hnh 1.1a). Cng chu ko ca b tng c gi tr thp v thng khng n

nh. Ngoi ra, bin dng ng vi khi b tng nt cng rt nh. Do , s ph hoi thng l

rt t ngt ph hoi gin.

Nu cu kin trn c tng cng bng cc thanh ct dc thch hp th kh nng chu ko

ca n s c ci thin. V d, khi ct thp dc c cng 400 MPa v hm lng khong

1,5% (tng ng vi 120 kg thp/m3 b tng) th ng x chu lc ca cu kin c th t

c nh trn Hnh 1.1b. Thay cho vic b ph hoi khi cc vt nt hnh thnh, cu kin c

th tip tc chu lc cho n khi ct thp i qua mt ct ngang b chy. Do cn phi c mt

nng lng ln (nng lng y l cng v bng din tch phn nm di ng cong quan

h ng sut bin dng) ph hoi cu kin nn, c th ni rng, cu kin l dai v do.

Tuy nhin, cng ca cu kin s b gim ng k sau khi nt.

Nu cu kin c cha ct thp thng vi hm lng khong 40 kg/m3 v ct thp cng

cao vi hm lng khong 20 kg/m3 c ko trc to ra lc nn trc trong b tng

th ng x chu lc ca cu kin ny c th t c nh trn Hnh 1.1c. D ng lc nn lm

tng ng k kh nng chng nt cho b tng v, qua , to ra mt cu kin dai v cng hn

so vi cc cu kin khng c d ng lc.

Ngi sng to ra b tng d ng lc ng dng l Eugene Freyssinet, mt k s ngi

Php. ng l ngi nm 1928 bt u s dng cc si thp cng cao nn b tng.

Cc th nghim trc v vic ch to b tng d ng lc bng ct thp cng thng

khng thnh cng. Nguyn nhn l, sau khi c nn trc, b tng tip tc co ngn li

theo thi gian do t bin v co ngt. Tng hp t bin v co ngt c th pht sinh mt bin

dng co khong 1. Ct thp thng, do c cng thp nn, khng th c ko to

d ng lc vi bin dng gin ln hn 1,5. Nh vy, trong cc ln th ban u to d


8

ng lc trong b tng, 2/3 d ng lc trong ct thp b mt do t bin v co ngt. Ngc

li, cc si thp cng cao c th c ko n bin dng bng khong 7 khi to d ng

lc v, ngay c khi b mt i 1 , vn cn li 6/7 d ng lc.

Hnh 1.1 S lm vic ca cc cu kin b tng khng ct thp, b tng ct thp v b tng d ng lc

chu ko ng tm

gim mt mt do t bin v co ngt v c th to ra d ng lc nn mc cao,

Freyssinet khuyn khng ch nn dng ct thp cng cao m c b tng cng cao.

n

g s

ut

tru

ng

bn

h (

MP

a)

1

2

3

4

5

6

0,01 0,02 0,03

Bin dng trung bnh

(a) Cu kin b tng khng ct thp

n

g s

ut

tru

ng

bn

h (

MP

a)

1

2

3

4

5

6

0,01 0,02 0,03

Bin dng trung bnh

(b) Cu kin b tng ct thp

n

g s

ut

tru

ng

bn

h (

MP

a)

0,01 0,02 0,03

Bin dng trung bnh

1

2

3

4

5

6

(c) Cu kin b tng d ng lc

0

0

0

N N

N N

N N

Ct thp chy

B tng

nt

Ct thp chy B tng nt


9

Hnh 1.2 Eugene Freyssinet, ngi pht minh ra b tng d ng lc ng dng

Sau cng trnh u tin ca Freyssinet, b tng d ng lc c s dng ngy cng rng

ri khp ni trn th gii. nc ta, hu ht cc cng trnh cu ln c xy dng trong

thi gian va qua u s dng b tng d ng lc.

Hai phng php to d ng lc khc nhau c pht trin l phng php d ng lc

ko sau v phng php d ng lc ko trc. Hnh 1.3 minh ho phng php to d ng

lc ko sau, trong , ct thp s c ko cng v neo vo b tng sau khi b tng c

c v t n mt cng nht nh. y chnh l phng php c Freyssinet s

dng.

Hnh 1.3 D ng lc ko sau

Hnh 1.4 minh ho phng php d ng lc ko trc, theo , ct thp c cng trn b

trc khi b tng. Sau khi b tng t n cng mong mun, ct thp s c ct khi

b v, thng qua lc dnh bm, to ra lc nn trong b tng. Mt k s ngi c l E.

Hoyer pht trin phng php d ng lc ko trc thnh mt k thut ng dng vo nm

1938.

Bc 1: c cu kin b tng

Kch

S co ngn

Neo

Bc 2: Cng ko ct d ng lc bng kch t ln b tng

Bc 3: Neo ct d ng lc

ng gen


10

Hnh 1.4 D ng lc ko trc

T nhng nghin cu u tin ny, b tng d ng lc pht trin thnh mt ngnh cng

nghip c doanh thu rt ln. Hin nay, hng nm c hn 600.000 tn b tng d ng lc c

s dng trn ton th gii. Theo thng k, trung bnh trn ton th gii c khong 66% thp

d ng lc c dng trong xy dng cu v s cn li c s dng cho cng trnh xy

dng dn dng v cc mc ch khc. Tuy nhin, cc nc pht trin nh Bc M, chu

u, quan h ny li ngc li, khong 59% thp d ng lc ko sau c dng trong xy

dng dn dng v khong 26% c dng trong xy dng cu.

1.2 CC NGUYN L C BN CA D NG LC

Nguyn l c bn ca b tng ct thp, cho c b tng d ng lc v b tng khng d

ng lc, l ct thp c t vo nhng v tr ca kt cu ni ng sut ko s pht sinh.

Trong b tng d ng lc, ct thp cng cao s c s dng v c ko cng trc khi

ngoi lc tc dng. Lc ko ban u trong ct thp ny s gy ra lc nn trong b tng xung

quanh v to ra kh nng chng nt ln hn cho b tng.

Hnh 1.5 so snh ng x ca dm mt b tng ct thp thng (khng d ng lc) vi mt

dm b tng d ng lc. dm b tng ct thp thng, trong c b tng v ct thp khng

c bin dng v ng sut trc khi ngoi lc tc dng. Do b tng c cng chu ko nh

nn, trc b tng khi nt, m men un v, do , ng sut ko trong ct thp cng nh ng

sut nn trong b tng l rt nh. Sau khi vt nt hnh thnh, ng sut ko trong ct thp s

tng ln ng k v s tip tc tng khi ti trng tng. Ti thi im ph hoi, m men un s

c chu bi ng sut ko ln trong ct thp v ng sut nn ln trong b tng.

Ct d ng lc c cng trc

B

Bc 1: Ko cng ct d ng lc trn b

Bc 2: b tng xung quanh ct d ng lc c ko cng

Bc 3: Bung d ng lc v ct ct to ra s co ngn ca cu kin b tng

Ct ct d ng lc Cu kin co ngn


11

Hnh 1.5 ng x ca dm b tng d ng lc v khng d ng lc

Trong khi , d ng lc s to ra mt h thng ng sut t cn bng trong kt cu b

tng. Cc ng sut t cn bng ny bao gm ng sut ko trong ct d ng lc, sinh ra lc

ko P , v ng sut nn cn bng vi n trong b tng, sinh ra lc nn cng c ln bng

P . C th thy rng, do hai lc ny trit tiu nhau nn, i vi cc kt cu tnh nh, d ng

lc khng gy ra lc dc hay mmen un. Mc d khng c lc dc v m men un nhng

cu kin vn b co ngn v un cong do d ng lc. Do b tng c ng sut nn trc khi

chu lc nn cu kin c th chu c cc ti trng ln trc khi ng sut th di ca b

tng t n cng chu ko, ngha l kh nng chng nt ca cu kin c tng ln.

Cng nh cc kt cu b tng khc, ti thi im ph hoi, m men s c chu bi ng

sut ko ln trong ct thp v ng sut nn ln trong b tng.

Ct thp khng d ng lc s bin dng ch khi b tng xung quanh bin dng nn ct

thp ny ch c th c bin dng ln khi b tng xung quanh b nt. Ct thp khng d

ng lc c coi nh chu bin dng mt cch th ng. Ngc li, bin dng trong ct thp

Khi khng c c ngoi lc

Ngay trc khi nt 0,0001 2 MPa

8 MPa

Ngay trc khi ph hoi

-0,003

400 MPa

2M w

Khi khng c c ngoi lc

Ngay trc khi nt

Ngay trc khi ph hoi

1200 MPa

1240 MPa

2 MPa

P P

-0,003

1800 MPa

2M w

0M

0M

B

tn

g c

t

thp

kh

n

g d

ng

l

c

B

tn

g d

ng

l

c

Bin dng ng sut Hp lc

0,0001


12

d ng lc ln hn nhiu so vi bin dng ca b tng xung quanh, do , ct thp d ng

lc c th c ng sut ko ln trc khi b tng b nt. Bng vic to d ng lc trong ct

thp, ngi thit k c th iu chnh mt cch ch ng ng sut trong ct thp v bin dng

ca kt cu.

Hin nay, b tng cng cao c nghin cu ch to thnh cng nhiu ni trn

th gii cng nh Vit Nam. Cng nh b tng thng, b tng cng cao cng c

cng chu ko nh hn rt nhiu so vi cng chu nn. Vic s dng b tng cng

cao trong cc kt cu b tng ct thp thng khng mang li cc li th c bit no.

Ngc li, thp cng cao cng khng th c s dng hp l trong cc kt cu b tng

ct thp thng do b tng s b nt rt nhiu trc khi ct thp c th c khai thc ht kh

nng chu lc. D ng lc, do , l mt trong nhng gii php c hiu qu nht khai thc

cc li th ca b tng cng cao v thp cng cao.

1.3 CC KT CU B TNG D NG LC IN HNH

Do d ng lc c th c s dng gim thiu hoc trit tiu nt do ti trng khai thc,

nn n c th to ra cc cu kin mnh hn. V d, cc bn sn mt chiu c th c t l

nhp/chiu cao bng 45/1 ln hn 60% so vi t l ca bn sn khng d ng lc (Hnh 1.6).

Vi mt chiu di nhp cho trc, lng b tng trong bn d ng lc s bng khong 2/3

lng b tng trong bn khng d ng lc. Sau y l mt s v d v cc kt cu b tng d

ng lc in hnh.

Hn 50% cu c xy dng hin nay l bng b tng d ng lc. Cu b tng d ng lc

c th l t dng cu n gin c xy dng t cc dm I c sn d ng lc ko trc

(Hnh 1.7) n cc cu dm hp d ng lc ko sau ti ch vi nhp n 150 m (Hnh 1.9),

hay cc cu dy vng c nhp n hn 500 m (Hnh 1.10).

Cc nh xe c mi trng n mn cao, do , nn s dng b tng cht lng cao cng

d ng lc khng ch nt cho cc cng trnh . Hnh 1.11 minh ho mt kt cu nh

xe in hnh c xy dng t cc cu kin b tng d ng lc c sn. Hn 35% cc nh

xe hin nay cc nc pht trin c xy dng bng b tng d ng lc c sn v c

khong 40% c xy dng t b tng d ng lc ko sau, ti ch.

Cng cc nc pht trin, hng nm c n hng chc triu m2 sn c xy dng bng

b tng d ng lc ko sau. D ng lc ko sau cho php s dng cc bn mng hn v do

, lm gim chiu cao xy dng, trng lng bn thn, chi ph che ph, chi ph lm nng

cng nh iu ho nhit .


13

Hnh 1.6 Cc t s nhp/chiu cao in hnh ca bn mt chiu d ng lc v khng d ng lc

Hnh 1.7 Dm I d ng lc c sn

Hnh 1.8 Dng in hnh ca cu trn ng t

Lan can Tim cu

Dm ngang ti 3L Dm ch I

Nhp 25 m

Bn mt cu 190 mm

Lp b tng asphalt 75 mm

2,5 m 2,5 m

Gi

Khng d ng lc 28:1

D ng lc 45:1


14

Hnh 1.9 Cu Vnh Tuy vi kt cu dm hp b tng d ng lc

Hnh 1.10 Cu Bi chy Cu dy vng c dm bng b tng d ng lc

Hnh 1.11 Kt cu nh xe bng b tng d ng lc

Trong khi kt cu khng d ng lc b bin dng rt nhiu trc khi chng t n gii

hn chu lc th kt cu d ng lc c kh nng chu lc tc dng mt cch ch ng m

khng c bin dng ln. D ng lc cho php cc k s c th iu chnh mt cch ch ng

s phn b ti trng v bin dng nn n c s dng rt rng ri gii quyt cc vn

c bn phc tp.

Nm 1936, Freyssinet cho thy rng, cc kt cu dng ng tr b tng d ng lc c th

chu c cc p lc ng k bn trong m khng b r r. Hin nay, c rt nhiu b cha

c xy dng trn ton th gii. Kh nng ca b tng d ng lc trong vic chu cc p

lc cao cho php n c s dng trong cc kt cu cha ca cc nh my in ht nhn.


15

Cc kt cu ny cung cp vng bo v ngoi cng khi cc tnh hung tai nn xy ra (Hnh

1.12).

Hnh 1.12 Kt cu cha bng b tng d ng lc cho cc nh my in ht nhn

Hnh 1.13 Thp CN cao 553 m v sn vn ng SkyDome Toronto

Cc thp cao v mnh cho truyn hnh, vi ba hay truyn thanh l cc dng kt cu cng

thng c xy dng bng b tng d ng lc. Hnh 1.13 minh ho thp CN Toronto,

c lm bng b tng d ng lc vi cc cp c chiu di n 450 m. Kt cu ny cn 1000

tn thp d ng lc.

Hnh 1.13 cng minh ho SkyDome, sn vn ng c nhp mi ln n 205 m. Cc khung

d ng lc ko sau mi cha n 700 tn thp d ng lc. Cc ch ngi c bng 20

000 m2 tm b tng d ng lc c sn v mi bao gm 84 000 m2 dm I d ng lc.

Vic khai thc du v kh di su di y bin i hi phi c cc gin ln. Hin

nay c rt nhiu kt cu gin khoan c chiu cao hn 100 m, trong s c khong hng

chc kt cu lm bng b tng d ng lc (Hnh 1.14). Cc kt cu ny c thit k cho


16

chiu cao mc nc n 330 m (Hnh 1.15). Do cc cc b phn ca cc kt cu ny phi

c ch ni n a im lp t nn trng lng l mt vn quan trng v, do , ngi

ta s dng cc cu kin b tng cng cao c mt ct nh.

Hnh 1.14 Gin khoan du

Hnh 1.15 Gin khoan du bng b tng d ng lc cho chiu su nc 330 m

1.4 SO SNH B TNG D NG LC VI B TNG CT THP

S khc bit quan trng nht gia hai loi kt cu ny chnh l vic s dng vt liu cng

cao cho b tng d ng lc. khai thc c thp cng cao th buc phi s dng

d ng lc. Vic ko cng ct thp v neo chng vo b tng s to ra cc trng thi ng sut

v bin dng mong mun qua , gim thiu hoc trit tiu vt nt trong b tng. Nh ,

ton b mt ct ca kt cu b tng d ng lc tr thnh mt ct c hiu. Trong khi , kt

cu b tng ct thp thng ch mt phn mt ct l c hiu.

Vic s dng cc ct d ng lc c qu o cong s gip chu thm lc ct. Ngoi ra, d

ng lc trong b tng c xu hng lm gim ng sut ko chnh v qua , lm tng sc

khng ct trong cc cu kin. Do , chu cng mt lc ct, mt ct bng b tng d ng

lc c th nh hn mt ct bng b tng ct thp thng. V l do ny, cc mt dng ch I c

thnh bng mnh hay c s dng trong cc kt cu b tng d ng lc.


17

B tng cng cao vn c coi l khng kinh t khi s dng trong cc kt cu b tng

ct thp thng li c mong mun v, thm ch, bt buc trong kt cu b tng d ng lc.

Cc cu kin c mt ct mnh bng b tng cng cao khng d ng lc i hi nhiu ct

thp thng d vn khng trnh c nt v c cng nh. Trong khi , vic s dng b

tng cng cao trong cc kt cu d ng lc cho php to lc d ng lc ln, qua , lm

tng kh nng chng nt cng nh cng v t , lm gim kch thc mt ct.

Tuy nhin, mi dng kt cu u c im mnh v im yu khc nhau. Phn sau y s

so snh b tng d ng lc v b tng ct thp thng cc phng din tnh khai thc,

an ton v tnh kinh t.

Tnh khai thc. Kt cu b tng d ng lc thch hp vi kt cu nhp ln, chu ti trng

ln. Kt cu b tng d ng lc mnh nn d ph hp vi cc yu cu m quan v cho php

to ra cc khong tnh khng ln. B tng d ng lc t b nt v c kh nng phc hi ng

vt nt khi ti trng i qua. vng do tnh ti nh nh vng c to ra bi d ng lc.

vng do hot ti cng nh do mt ct c hiu khng nt c cng ln hn hai n ba

ln mt ct nt. Kt cu b tng d ng lc thch hp hn vi kt cu lp ghp do c trng

lng nh hn.

Trong mt s trng hp, kt cu c yu cu trng lng v khi lng ln v khi ny b

tng d ng lc khng c li th, kt cu b tng hoc b tng ct thp s thch hp hn.

an ton. Kh c th ni rng, dng kt cu ny l an ton hn dng kt cu khc.

an ton ca mt kt cu ph thuc nhiu vo vic thit k v xy dng hn l dng ca n.

Tuy nhin, c tnh an ton c tnh k tha ca b tng d ng lc cng cn c nu ln

y. Trong qu trnh to d ng lc, c b tng v ct d ng lc c th nghim.

nhiu kt cu, trong qu trnh to d ng lc, c b tng v ct d ng lc phi chu cc

ng sut ln nht trong c cuc i ca chng. Do , nu vt liu vt qua c qu

trnh to d ng lc, chng c kh nng chu cc tc ng trong qu trnh khai thc.

Nu c thit k ph hp bi cc phng php thit k hin nay, kt cu d ng lc c

kh nng chu cc vt ti bng hoc hi cao hn kt cu b tng ct thp thng. Vi cc

thit k thng thng, chng c vng ln trc khi b ph hoi. Kt cu b tng d ng

lc cng c kh nng chu cc tc ng va chm, tc ng lp tng t nh kt cu b tng

ct thp thng. Kh nng chng r ca b tng d ng lc cao hn ca b tng ct thp

thng do chng t b nt v cht lng ca b tng c dng trong kt cu d ng lc cao

hn. Tuy nhin, nu xut hin vt nt, tc ng ca r ln kt cu b tng d ng lc nghim

trng hn so vi kt cu b tng ct thp thng. Thp chu ng sut cao trong cc kt cu b

tng d ng lc nhy vi cc tc ng ho hon hn ct thp thng.

So vi kt cu b tng ct thp thng, kt cu b tng d ng lc i hi phi cn thn

hn trong thit k v xy dng do vt liu c cng cao hn, mt ct nh hn, kt cu

mnh hn, v.v.

Tnh kinh t. D thy rng, kt cu b tng d ng lc s dng t vt liu hn nh vt liu

c cng cao hn. Ct thp ai trong kt cu b tng d ng lc cng c s dng t hn


18

do sc khng ct ca b tng cao hn v ct d ng lc xin gp phn chu lc ct. Vic lm

gim kch thc mt ct dn n lm gim tnh ti v chiu cao kin trc dn n vic tit

kim vt liu cc b phn khc ca kt cu. cc kt cu lp ghp, d ng lc lm gim

khi lng vn chuyn.

Mc d c cc li th kinh t trn, kt cu b tng d ng lc cng khng phi l c th

c s dng hp l cho mi trng hp. Trc ht, vt liu cng cao c n gi cao

hn. Kt cu d ng lc i hi nhiu thit b v vt liu ph tr hn nh neo, ng gen, va

bm, v.v. H thng vn khun cng tn km hn do mt ct ca cc cu kin d ng lc

thng phc tp hn. Trong thit k cng nh thi cng kt cu b tng d ng lc, trnh

nhn cng i hi cao hn, cng tc gim st trong thi cng d ng lc cng cn c thc

hin chu o, t m hn. Cc chi ph b sung cn c th pht sinh ph thuc vo kinh nghim

ca k s v cng nhn.

T nhng vn nu trn c th rt ra kt lun l kt cu b tng d ng lc s l kinh t

khi p dng cho cc kt cu nhp ln, chu ti trng ln v khi cng tc thit k v thi cng

c thc hin bi cc k s v cng nhn c kinh nghim. Kt cu ny cng c coi l

kinh t khi c ch to dng lp ghp hay bn lp ghp.

.

CHNG 2 - CNG NGH D NG LC

19

CHNG 2 CNG NGH D NG LC

Ngi k s thit k kt cu b tng d ng lc cn phi nm c cc k thut v cng

ngh c lin quan n d ng lc v phi quen thuc vi cc thut ng. Chng ny s gii

thiu mt s thut ng d ng lc, cung cp tm tt cc k thut c s ca d ng lc cng

nh chi tit v mt s h thng d ng lc ang c s dng ph bin.

2.1 THUT NG

2.1.1 Cng ngh

Hin nay, c hai cng ngh d ng lc ang c s dng rng ri ch to kt cu b

tng d ng lc l

D ng lc cng trc, trong , ct d ng lc c cng ko trn b trc khi b

tng v

D ng lc cng sau, trong , ct d ng lc c cng ko trn cu kin b tng sau

khi b tng t n cng cn thit c th chu c d ng lc.

2.1.2 Dnh bm

Ph thuc vo s dnh bm gia ct d ng lc v b tng, ngi ta phn bit cc dng d

ng lc:

D ng lc c dnh bm tc thi. Theo dng ny, ct d ng lc c dnh bm vi b

tng ngay khi truyn d ng lc. Thng thng, y l dng d ng lc ng vi cng

ngh cng trc.

D ng lc c dnh bm sau. y l dng d ng lc ng vi cng ngh cng sau. Lc

dnh bm gia ct d ng lc v b tng c to ra sau khi ct d ng lc c

neo v qu trnh bm va vo ng gen hon tt.

D ng lc khng c dnh bm. y cng l dng d ng lc ng vi cng ngh cng

sau, ct d ng lc khng c dnh bm vi b tng xung quanh. Kt cu d ng lc c

dnh bm sau cng lm vic nh kt cu d ng lc khng dnh bm trong giai on

cha bm va.

2.1.3 V tr ca ct d ng lc

ch v tr ca ct d ng lc so vi mt ct b tng, ngi ta phn bit

D ng lc trong, theo , ct d ng lc nm trong mt ct b tng v c th c hoc

khng c dnh bm vi b tng xung quanh.

D ng lc ngoi vi ct d ng lc nm ngoi mt ct b tng v khng c dnh bm

vi b tng.


20

2.1.4 Cp d ng lc

Ph thuc vo ln ca ng sut do d ng lc to ra (cn gi l cp d ng lc), ngi

ta phn bit theo truyn thng:

D ng lc ton phn (full prestressing) l d ng lc m, trong , ng sut do d

ng lc to ra m bo cho trong b tng khng xut hin ng sut ko trng thi gii

hn s dng. ng sut ko c ni y l ng sut ko do ti trng gy ra theo

phng chu lc chnh. mt s dng cu kin, cc ng sut ko chnh do ct, xon,

ng sut ko ti vng neo cng nh ng sut ko do s thay i nhit gy ra l

khng th trnh khi. Do , vt nt cng c th quan st thy c cc cu kin d ng

lc ton phn.

D ng lc hn ch (limited prestressing) vi vic cho php trong b tng, di tc

dng ca ti trng trng thi gii hn v cng , c xut hin ng sut ko theo

phng chu lc chnh nhng ng sut ny c gii hn di mt gi tr xc nh,

thng l cng chu ko (b tng khng b nt).

D ng lc mt phn (partial prestressing). y, ng sut ko v vt nt theo phng

chu lc chnh do tc dng ca ti trng c php xut hin trong b tng.

Bng 2.1 Trng thi ng sut v vai tr ca ct thp thng trong cc dng b tng d ng lc

Cp d ng lc Biu ng sut Vai tr ca ct thp thng

D ng lc ton phn

(tnh ton trong giai on I

cho trng thi gii hn s

dng)

ng vai tr l ct thp cu to

ti thiu chu cc lc ko

khng d on c. Theo tnh

ton l thuyt, ct thp thng l

khng cn thit chu lc.

D ng lc hn ch

(tnh ton trong giai on I


dng)

Cng lm vic vi ct d ng lc

chu lc ko xut hin trong b

tng trong qu trnh chu lc cng

nh chu cc lc ko khng d

on c.

D ng lc mt phn

(tnh ton trong giai on II


dng)

Cng lm vic vi ct d ng lc

chu lc ko xut hin trong b

tng trong qu trnh chu lc v

chu cc lc ko khng d on

c.

Ngoi ra, ngi ta cng cn s dng khi nim d ng lc cu to hay cn gi l d ng

lc yu ch d ng lc khng nhm mc ch ci thin iu kin chu lc m ch c tc

dng hn ch m rng cc khe co gin hoc cc vt nt tch gia cc b phn kt cu.

c crf f

c cf f

c crf f

c cf f

c cf f


21

Cp d ng lc thng c nh ngha ngha nh l t s gia ng sut do d ng lc

v ng sut do ngoi lc to ra ti cc th bin ca mt ct.

1,

1,

c p

c g q

f

f (2.1)

vi 1,c pf l ng sut nn ti th bin ca mt ct do d ng lc sinh ra v 1,c g qf l ng sut

ti v tr do ngoi lc, bao gm c tnh ti v hot ti, sinh ra. Cp d ng lc thay i

t 0 i vi b tng khng d ng lc n 1 i vi d ng lc ton phn. Tng din

tch ct thp thng sA v din tch ct d ng lc pA t gi tr nh nht ng vi khi

0,6 .

Tiu chun 22 TCN 272-05 cng nh cc Tiu chun AASHTO ca M ch phn bit hai

cp d ng lc l

D ng lc ton phn (full prestressing) khng cho php c vt nt trong b tng,

ngha l cho php c ng sut ko nhng gii hn di cng chu ko ca b tng,

D ng lc mt phn (partial prestressing) vi vic cho php b tng c ng sut ko

v vt nt theo phng chu lc chnh do tc dng ca ti trng.

2.2 CC H THNG D NG LC

Ph thuc vo cng ngh, cc h thng d ng lc c th bao gm cc b phn khc nhau.

Nu s dng cng ngh cng trc v dnh bm tc thi, h thng d ng lc ch gm cc

ct d ng lc. Nu s dng cng ngh cng sau, h thng d ng lc s bao gm ng gen

(ng to l), ct d ng lc, neo, cc b ni cp v mt s b phn khc.

2.2.1 Ct d ng lc

Vt liu c s dng lm ct d ng lc ph bin nht hin nay l thp cng cao.

Bn cnh , cc ct d ng lc c lm t vt liu khc nh si cc bon, si thu tinh

cng ang dn c s dng ngy cng nhiu. Tuy nhin, ti liu ny ch gii thiu ct d

ng lc c lm t thp cng cao.

Thut ng ct d ng lc c s dng ch cc si ring l, cc tao (l b ca cc

si), cc thanh hay cc nhm ca chng (Hnh 2.1). Dng ct d ng lc c s dng rng

ri nht l cc tao 7 si. Do cc tao 7 si c pht trin M nn cc ng knh danh nh

c s dng trn th gii c ghi n v inchs (in.). Trong , cc ng knh 3/8 in.

(9,53 mm), 1/2 in. (12,7 mm) v 0,6 in. (15,2 mm) l c s dng rng ri hn c. Cc tao

thp ny c s dng c trong kt cu d ng lc ko trc v d ng lc ko sau. Cng

chu ko ti hn ca cc tao ny thay i trong khong t 1720 MPa n 1860 MPa.

Cc thanh ct thp c g l mt dng c bit ca ct d ng lc, rt thch hp trong mt

s kt cu d ng lc ko sau hoc d ng lc tm phc v thi cng. ng knh danh nh


22

ca chng thay i t 5/8 in. (15 mm) n 1 3/8 in. (36 mm) v cng ko cc hn l

khong 1030 MPa.

Cc si ring l l dng thnh cng u tin ca ct thp d ng lc v vn ang c s

dng n ngy nay cho cc ng dng c bit nh cho t vt ng st hay panel sn. Cc si

ny c cc ng knh in hnh l 5 mm v 7 mm v c cng ti hn t 1620 MPa n

1720 MPa.

Cc thng tin v ct d ng lc s c cung cp y hn trong chng 3.

Hnh 2.1 Cc dng cp d ng lc in hnh

2.2.2 ng gen

ng gen (ng to l) c t trc khi b tng, c tc dng to ra khng gian (l)

t ct thp d ng lc vo trong b tng. i vi d ng lc khng dnh bm, khong trng

gia ct d ng lc v ng gen c bm y bng m chng r. i vi d ng lc c

dnh bm sau, khong trng ny c bm y bng va. ng gen c lm bng nha cng

(HDPE High Density Polyethylene) hoc bng kim loi dng trn hay ln sng (Hnh

2.2). ng gen lm bng nha c bn mi cao hn so vi ng gen kim loi do c h s ma

st vi ct d ng lc nh hn. Ngoi ra, ng gen lm bng nha t b r hn so vi ng gen

kim loi. V nhng l do ny, ng gen bng nha ang c s dng ngy cng ph bin mc

d chng t hn ng gen kim loi.

i vi cc ct d ng lc ln, ng gen thng c mt ct dng trn. ng gen c mt ct

dng ny d ch to, d ni v tn t vt liu lm y (va hoc m) chng r nht. i vi

cc cu kin c chiu cao nh, ct d ng lc nn c b tr sao cho chng c cnh tay n

ni lc ln nht c th. Do , ng gen cho trng hp ny thng c dng hnh ch nht

hoc van.


23

Hnh 2.2 ng gen (VSL)

2.2.3 Neo

i vi cc kt cu b tng d ng lc cng sau, hai u ca ct d ng lc cn c neo

chc chn vo b tng thng qua cc thit b neo. Neo c tc dng truyn lc t ct d ng

lc vo b tng. Cc ct d ng lc ko sau phi c t nht mt u neo ch ng, , ct

d ng lc c ko. u cn li c th l u neo c nh , , ct d ng lc khng c

ko m ch c neo vo b tng. gim bt mt mt d ng lc trong qu trnh cng ko,

cc ct d ng lc c chiu di ln thng c ko t hai u v, nh vy, chng c hai u

neo ch ng. Neo ch ng i khi cn c gi l neo A v neo c nh l neo B hay

cn c gi l neo cht.

Hnh 2.3 minh ho cu to ca mt dng ch ng in hnh ca hng VSL c s dng

neo ct d ng lc dng cc tao cp. Cc tao cp d ng lc c neo nh cc ming

chm c dng hnh nn. Cc ming chm c rng mt trong bm cht v gi cp d ng

lc. Lc nn tc dng t cp d ng lc vo u neo c to ra nh dng hnh nn ca cc

ming chm ny.

Hnh 2.3 Cu to mt neo in hnh ca VSL

i vi cc neo nh, neo mt s lng t cc tao cp, ch cn tm m neo (tm truyn

lc) mt lp l . Tuy nhin, nu s lng tao cp c neo nhiu, lc truyn qua neo c th

l rt ln v trong trng hp ny, tm m neo phi c nhiu lp gim kch thc ca

neo.


24

2.3 D NG LC CNG TRC

2.3.1 Cc thao tc to d ng lc cng trc

Bc u tin trong vic to d ng lc l ko cng cp d ng lc (thng l cc tao 7 si)

gia cc m trn b cng d ng lc (Hnh 2.4a). Sau , b tng c vo trong vn

khun v khi b tng t cng mong mun, ct thp d ng lc s c th khi cc

m neo v cu kin b tng c d ng lc (Hnh 2.4b).

Cc b cng d ng lc c kh nng lm vic ng thi nh cc b c v bo dng b

tng. Dng b tr in hnh ca cc b to d ng lc cng trc thng gm cc m hai

u ko d ng lc v neo cp. Cc b di c th c chia thnh cc b ngn hn bng

vic s dng cc m tho lp c (di ng) nh trn hnh Hnh 2.4a. Ct d ng lc c th

c ko ring tng tao hay c ko ng thi nhiu tao trn cc gi cng. ko c cc

cp c chiu di ln, ngi ta phi s dng cc kch c hnh trnh kch ln da vo cc m

neo c nh.

Cc tao c cng ring thng c ct bng hn x hay ca. Trnh t ct phi c thc

hin sao cho ng sut sinh ra trong cu kin b tng c gi i xng n mc c th. Ct

thp cng nn c ct t t v cng st cu kin cng tt gim thiu nng lng truyn

dng xung khi ct. gim thiu s h hng dnh bm u cc cu kin, ngi ta thng

s dng cc thit b neo cho php nh lc ko ng thi nhiu tao bng kch thu lc.

Hnh 2.4 D ng lc cng trc trn b cng

c c qu o thch hp, cp d ng lc thng c un nh trn Hnh 2.5. Cc

cu kin c chiu cao nh, v d nh cc dm trong xy dng dn dng c mt ct dng ch

T, ch I hoc ch (cn c gi l T kp), thng c cp c un ti gia nhp, trong khi

, cc cu kin c chiu cao ln nh dm cu li c hai im un. Cc tao thp c th ban

u c ko thng v sau c un bng kch thu lc hay chng c un dng

B di ng Vn khun B c nh Kch Chiu di ban u L

L

B cng

u neo

(a) Cp c ko cng gia cc neo

(b) Cp c bung d ng lc, co ngn n hi


25

cn thit trc khi ko. Trong trng hp th hai, cc thit b gi v tr un cn phi c kh

nng cho php cc tao c th chuyn ng dc trong qu trnh ko.

Hnh 2.5 Chuyn hng cp d ng lc

Vic un cc b cp d ng lc s lm gim lch tm cc u cu kin v, do ,

trnh cho b tng b nt ti mt trn gn cc u . Mt phng php khc t c

iu ny l lm gim d ng lc c hiu ti vng u cu kin bng cch lm mt dnh bm

ca mt s tao thp qua vic bc cc tao ny bng cc ng nha (Hnh 2.6). Phng php ny

c bit hu ch trong cc kt cu c chiu cao hn ch nh bn hoc dm thp.

Hnh 2.6 Bc cc tao d ng lc

2.3.2 Cc cu kin d ng lc cng trc tiu chun

Hnh 2.7 minh ho mt ct ngang in hnh ca mt s cu kin b tng d ng lc c

sn cng trc c s dng trong xy dng dn dng v xy dng giao thng. Cc dng mt

ct ngang tiu chun bao gm: cc cu kin dng bn c sn (cc cu kin mt ct ch T

ng nha bc cc

tao thp

Chiu di tao c bc nha loi

b dnh bm

Mt im chuyn hng Thit b gi Hai im chuyn hng

Piston thu lc y cht

Tng iu chnh

Dm

Vn khun dm ch T kp

Cht gi

Neo

chuyn hng


26

n hay T kp ()), cc cu kin bn phng (bn c, bn c l rng), cc tm panel tng

(tm c, tm ch T kp (), tm tng c l), cc cu kin khung (dm ch nht, dm ch L

hay dm ch T ngc), cc cu kin mng (cc v cc vn) v dm cu dng ch I. Hnh 2.8

minh ho cu to mt ct ngang ca dm cu mt ct ch I di 33 m c thit k v ch to

in hnh ti nh my B tng Chu thi.

Hnh 2.7 Cc cu kin d ng lc tiu chun

Hnh 2.8 Cu to dm ch I di 33 m

Dm mt ct ch T kp Dm mt ct ch T

Bn rng

Dm mt ct

ch L

Dm mt ct

ch T ngc

Dm mt ct ch T kp

Cc rng

Dm mt ct ch I

Cc vn


27

Cc cu kin bn rng c th hin trn Hnh 2.7 thng c sn xut c chiu di rt

ln theo kh nng ca b. Sau khi b tng c bo dng v cp d ng lc c ct ri

khi m, bn rng s c ct theo chiu di mong mun.

Mc d c mt s mt ct ngang tiu chun c khuyn ngh nhng cng c rt nhiu

mt ct ngang c bit c ch to ti cc nh my b tng c sn khc nhau. Do , ngi

thit k phi nghin cu cc mt ct ngang c bit c cc nh my b tng c sn a

phng ngay trong cc giai on u tin ca qu trnh thit k.

2.4 D NG LC CNG SAU

2.4.1 Cc thao tc to d ng lc cng sau

Bc u tin trong vic sn xut cc cu kin d ng lc cng sau l t khung ct thp

thng v cc ng gen cng ct d ng lc ko sau vo vn khun. Sau khi v bo dng

b tng, cp d ng lc c ko v neo bng cc kch d ng lc ko sau c bit ta vo

chnh b tng. Tr khi s dng cp khng dnh bm, thao tc to d ng lc s kt thc bng

vic bm va vo ng gen (Hnh 2.9).

Hnh 2.9 Thao tc to d ng lc ko sau

Hnh 2.10 minh ho ct d ng lc c dnh bm v khng c dnh bm in hnh. ct d

ng lc c dnh bm, va s dnh bm, ni ct d ng lc vi b tng xung quanh v to ra

lp bo v chng r cho ct d ng lc. Ct d ng lc khng dnh bm s c gn vi b

ng gen Cp d ng lc 1 Kch

Trnh t

cng

1 2

3

1 2

3

1 2

3

1 2

3

1

1

Mt ct 1-1

2 2

2

ng gen ng thot kh ng thot kh Bm va

(a) Ko d ng lc theo tng giai on t 1 u

(b) Ko d ng lc theo tng giai on t u khc

(c) Bm va

Mt ct 2-2


28

tng ch ti cc u neo. bo v chng r cho ct d ng lc khng dnh bm, ngi ta s

dng cc ng nha bm y m v cc chi tit c bit ti cc neo.

Hnh 2.10 Cp c v khng c dnh bm

Ct d ng lc khng dnh bm thng c dng trong cc bn hai hng c d ng

lc ko sau vi cc ng gen c ng knh nh v ma st gia cc tao thp vi ng c bm

m thp. Do khng cn bm va nn kt cu c tnh kinh t cao. Vi cc tao thp khng dnh

bm, cn phi ht sc ch m bo rng, cc tao thp c bo v khi b r trong qu

trnh s dng. Ngoi ra, cng c th phi s dng b sung cc ct thp thng hn ch

nt.

Hin nay, d ng lc ngoi ang rt c u tin nghin cu s dng do c nhng u th

v kh nng kim sot trng thi ca ct d ng lc v kh nng thay th chng trong cc

trng hp h hng. Mt l do quan trng khc thc y vic s dng d ng lc ngoi l s

pht trin ca b tng cng cao. tit kim vt liu v gim thiu khi lng kt cu,

cc cu kin bng b tng cng cao c ch to vi mt ct ngang c kch thc nh v

vic b tr ct d ng lc trong mt ct b tng tr nn khng cn ph hp na.

2.4.2 Cc h thng to d ng lc cng sau

C rt nhiu h thng d ng lc cng sau. Cc h thng ny c phn bit vi nhau bi

dng ct d ng lc m chng h tr, cch cng ko ct d ng lc v cc thit b neo m

chng s dng.

Vic la chn h thng to d ng lc cn c cn c vo

D ng lc yu cu,

Tnh nh gn ca cc thit b kch v neo,

Tnh d dng trong vic ni v neo,

Tnh a dng, kinh t v ph bin ca thit b v h thng.

Phn sau y s m t tm tt mt s h thng ang c s dng rng ri trn th gii.


29

H thng Freyssinet K-Range c m t trn Hnh 2.11. Trong h thng nhiu tao ny,

mi tao c kp bi 3 ming m hnh nm (ming nm) nm trong cc l hnh nn ca cc

khi neo. Vic ko to d ng lc c thc hin bi cc kch xuyn tm. Kch ny ko

mt cch ng u tt c cc tao ca b cp (Hnh 2.11b). Trc khi nh kch, phn c ko

ca b cp s n khp vi cc ming nm v cc ming nm ny s neo cc b cp. S mt

mt gin di ca cp lin quan n s bin dng neo cn phi c xem xt trong thit k.

Cc chi tit cn thit trong thit k nh khong cch tm ti thiu, khong cch trng ti

thiu gia cc b cp, kch thc ti thiu ca cc hc neo v khong trng cn thit cho cc

thit b neo cng c cho trong Hnh 2.11.

Hnh 2.12 th hin cc chi tit cn thit cho thit k ca h thng nhiu tao VSL. Cc thit

b neo v kch cho h thng ny tng t nh cc thit b trong h thng Freyssinet. Cc b

cp nhiu tao c th c ko t hai u lm gim mt mt do ma st hay ko t mt u

vi u cn li c gn vo neo c nh. C hai h thng Freyssinet v VSL u s dng

cc tao 7 si vi cc ng knh danh nh l 13 n 15 mm vi din tch mt ct ngang mi

tao tng ng l 99 v 140 mm2.


30

Hnh 2.11 H thng nhiu tao Freyssinet


31

Hnh 2.12 H thng VSL nhiu tao


32

Hnh 2.13 H thng d ng lc ko sau cho thp thanh ca Dywidag

H thng d ng lc ko sau ca hng Dywidag, c gii thiu trong Hnh 2.13, s dng

cc thanh thp hp kim cng cao c ren. Cc thanh c ren c th c chiu di n 18 m

v c th c ni mt cch thun tin ti bt c v tr no v c neo ch ng bng cc


33

ai c c u hnh cn. u ai c c khp vo cc neo dng tm hay neo hnh chung.

Mt mt do bin dng neo h thng ny thng rt nh nn c th b qua.

Hnh 2.14 H thng nhiu si BBRV

Nguyn tc c bn ca h thng BBRV, c minh ho trn Hnh 2.14, l s dng cc si

thp mm, cng cao c neo tng u bng cc u m c dp to hnh ngui. Cc

si c ng knh 7 mm v c din tch mt ct ngang l 38,5 mm2. Tt c cc si song song

ca b cp u i qua mt u neo chung (Hnh 2.14b v Hnh 2.14c). Trc khi nh kch,

cc tm nm c chn vo gia u neo v tm gi v c nh gin di vo tm gi.


34

Cc tao n, thng khng c dnh bm (xem Hnh 2.15), cung cp mt phng tin kinh

t v a nng to d ng lc ko sau cho cc bn mng v cc cu kin hp. Cc tao n,

c th c b tr thnh mt lp nm ngang cng vi cc ng gen c ng knh nh, s to

ra mt lch tm ln nht c th. H thng d ng lc ko sau cng s dng cc neo v

vng giong nh gn kt hp vi cc thit b kch nh cho php mt ngi c th c

thc hin c cc thao tc d ng lc.

Hnh 2.15 H thng d ng lc ko sau dng tao n

Hnh 2.16 minh ho mt s cc u neo c nh cho cc h thng to d ng lc khc

nhau. i khi cng cn ni cc b cp d ng lc vi nhau. V d, trong khi xy dng cc

cng trnh theo phng php phn on, c th cn phi ni cc b cp c ko trong giai

on trc vi vi cc b cp c ko trong giai on sau. Hnh 2.17 minh ho cc khi ni

in hnh.


35

Hnh 2.16 Cc v d v u neo c nh

Hnh 2.17 Khi ni cp d ng lc v neo xuyn tm

2.4.3 Bm va cho cc ng gen

Trong cc kt cu d ng lc c dnh bm sau, cc ng gen cn phi c bm va cng

sm cng tt sau khi cp c neo. Tui th lu di ca kt cu d ng lc ko sau c

dnh bm ph thuc vo s thnh cng ca cng tc bm va. Mc tiu ca vic bm va l

lm y ng gen bng vt liu c kh nng cung cp mi trng kim chng r cho ct


36

thp v c cng cn thit to lc dnh bm gia cp vi b tng xung quanh. gim

thi gian cc b cp nm phi trong mi trng r, ch nn a chng vo cc ng gen ngay

trc khi ko d ng lc.

Thng thng, va bm vo ng gen cha mt hn hp xi mng v nc (t l nc/xi

mng khong 0,5) cng cc ph gia gim nc v ph gia n. Va dng cho cc ng gen c

ng knh ln cng c th cha cc ct liu nh ct, tro bay hay pozzolans. Va thch hp

cn phi c tnh lu ng trong qu trnh bm, t b mt nc v phn r, c co ngt

thp, c cng y v khng cha cc cht c hi nh clo-rit, ni-trat, sun-fit hay cc

hp cht khc c th tham gia gy r ct thp.

Va c bm vo ti cc im thp ca cp hay ti cc u ca cu kin. Cc ng thng

hi c t cc im cao ca cp nh c th hin trn Hnh 2.9c. Nu ng gen khng

c thng hi y , cc ti kh c th b kt li ti cc im cao ca ng gen (xem Hnh

2.18). Hi nc c trong cc ti kh ny c th lm cho ct thp b r v cc min lnh, hi

nc b ng bng v c th gy ra cc h hng nghim trng.

Hnh 2.18 Ti kh hnh thnh ti im cao ca cp do s thot kh khng thch hp

Trc khi bm va, cc ng gen cn phi c thi sch cc mnh vn v bi bn bng

hi p khng c du. i khi, ng gen cng phi c ra bng nc trc khi bm va.

Nu ng gen b tc trong qu trnh bm va th ngay lp tc phi ra ng gen bng nc,

bm vo t ng thot kh gn nht theo chiu ngc vi chiu bm va.

Cc bn ghi v p lc bm, lng va s dng, nhit v cc chi tit khc ca qu

trnh bm va cn phi c lu gi. p lc bm cao, v d qu 1,5 MPa, c th l du hiu

v s tc ng gen v c th gy ra s phn r va hay lm v tch b tng xung quanh ng

gen.

2.4.4 Qu o ca ct d ng lc cng sau cho kt cu dm

Trong cc kt cu d ng lc ko sau dng dm gin n hay lin tc, qu o theo

phng dc ca ct d ng lc thng c dng pa-ra-bn. Nguyn tc xc nh qu o ca

ct d ng lc s c gii thiu trong cc chng sau. Qu o ca cp trong cc dm gin

n thng c mt ng cong pa-ra-bn vi lch tm ln nht gia nhp (xem Hnh

2.19a). Qu o trong cc dm lin tc c th c xc nh bi mt s cc on ng cong

pa-ra-bn, cong lm nhp v cong li trn cc gi (Hnh 2.19b).

Trc dc cp im cao

1

1

Ti kh

Va

Mt ct 1-1


37

Hnh 2.19 Qu o cp dng pa-ra-bn

Cc quan h hnh hc hp l cho cc on pa-ra-bn c th hin trn Hnh 2.20a. Hnh

2.20b minh ho mt s on pa-ra-bn ghp vi nhau. Ti v tr c lch tm ln nht, 1e ,

pa-ra-bn 1 v pa-ra-bn 2 cng c dc bng khng v do , tng thch vi nhau.

cc pa-ra-bn 2 v pa-ra-bn 3 tng thch, dc ca chng ti im un phi bng nhau

v, do ,

1 2 2 22 2e e h h

Nh vy, im un phi c b tr ti khong cch 2h di im cao nht, vi

2 1 2h e e (2.2)

Cng v quan h hnh hc ny, im un phi nm trn ng thng ni cc im c lch

tm ln nht nh c th hin trn Hnh 2.20b.

Trc trng tm Trc dc cp

lch tm ln nht nhp

lch tm ln nht gi

im un

e

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

(a) Qu o dng pa-ra-bn ca cp d ng lc cho dm gin n

(b) Cc on pa-ra-bn m t qu o cp d ng lc cho dm lin tc


38

Hnh 2.20 c trng hnh hc ca qu o pa-ra-bn

dc chung ca c hai pa-ra-bn gp nhau ti im un l

1 22slopee e

(2.3)

on cong li trn gi l cn thit trnh s gy khc ca cp ti v tr ny. Chiu di

ca on cong li ny, , (Hnh 2.20b) phi c chn sao cho, trn gi, bn knh cong

R ca cp khng nh hn bn knh cong ti thiu c khuyn ngh cho tng cp c th. V

d v bn knh cong nh nht c khuyn ngh i vi cc h thng nhiu tao c cung

cp trong Bng 2.2. i vi cc h thng tao n bn knh cong ti thiu c khuyn ngh

l 2,5 m cho cc tao c ng knh 13 mm v 15 mm.

Bng 2.2 Bn knh cong ti thiu

ng knh trong ca ng gen mm 45-55 65-80 85-95 100-110

Bn knh cong ti thiu m 3,5 4,5 5,0 7,0

Khi xc nh cc v tr ca ng gen, phi lu l, trng tm ca cp, c gi l trng tm

ca thp (c.g.s. center of gravity of steel), c th khng phi bao gi cng trng vi tm ca

ng gen. Khi cp c to d ng lc, n s b ko vo pha trong ca ng gen cong (xem

Hnh 2.21). lch tm ca cp bn trong ng gen cho mt h thng d ng lc ko sau

2e

dc cui = 0 0

2e 0

2

0 0y e x

0e

0e

Ti

0

2

00,2

x Re

(a) c trng hnh hc ca on cong pa-ra-bn

Bn knh cong R

im un 2h

Pa-ra-bn 3

Pa-ra-bn 1 Pa-ra-bn 2 1e

1

1 2

2

2R

e e

(b) Cc on cong pa-ra-bn c dc tng thch

x

y


39

c cung cp trn Hnh 2.21. C th thy rng, i vi cc cp ln, lch tm ny c th

l rt ng k.

ng knh ng gen (mm) lch tm (mm)

S lng tao 13 mm trong b cp

3

4

7

12

19

22

31

55

32

41

51

64

80

86

102

140

7

7

8

11

13

12

14

23

S lng tao 15 mm trong b cp

3

4

7

12

19

31

55

38

38

57

76

95

127

165

5

5

10

13

18

23

30

Hnh 2.21 V tr v lch tm ca cp trong ng gen sau khi ko

ng tm

ca ng gen

lch tm

c.g.s.

(trong) lch tm

ng tm ca ng gen

c.g.s.

ng tm

ca ng gen

Cc tao nm mt

trn ca ng gen

Cc tao nm mt

di ca ng gen


40

2.5 CC MT MT D NG LC

2.5.1 Gii thiu chung

Trong v sau qu trnh to d ng lc, mt lot cc yu t c th ny sinh lm gim ln

ca d ng lc gy mt mt d ng lc.

Tnh ton mt mt d ng lc l mt qu trnh rt phc tp, c lin quan n rt nhiu yu

t nh thnh phn v cng ca b tng, s ro, chng ca thp d ng lc, cc thng s

mi trng nh nhit , m v iu kin s dng kt cu, v.v. Mc d l mt cng vic

kh khn nhng vic xc nh mt cch tng i chnh xc cc mt mt d ng lc l rt

quan trng. Nu mt mt d ng lc c xc nh nh hn thc t, ln ca d ng lc

cn li c th khng m bo cho kt cu c nhng tnh nng mong mun. Ngc li,

nu mt mt d ng lc c xc nh qu ln so vi thc t, ngi ta phi tm cch tng

ln ca d ng lc ban u n mc khng cn thit.

Hnh 2.22 th hin cc mt mt d ng lc in hnh trong cc kt cu b tng d ng lc.

Mt s d ng lc xy ra gn nh ngay lp tc khi thc hin vic truyn d ng lc, mt s

khc li xy ra v ko di trong mt khong thi gian ln. Cc mt mt tc thi, xy ra trong

qu trnh thi cng, gm mt mt do ma st gia cp vi thnh ng gen pFf , mt mt do s

trt ca cp d ng lc vi cc thit b neo pAf v mt mt do bin dng n hi ca b

tng pESf . Cc mt mt di hn, xy ra trong qu trnh khai thc, bao gm mt mt do co

ngt ca b tng pSRf , mt mt do t bin ca b tng, pCRf v mt mt do chng ct thp

pRf .

Hnh 2.22 Cc mt mt d ng lc trong cng trnh cu [17]

Thi im neo

Bin dng neo

Co ngn n hi

T bin, co ngt v chng ct thp

Bin dng do hot ti

Bin dng do tnh ti b sung

Bin dng do lp t bn mt

Ko

cp Truyn d ng lc

Lp t bn mt Tnh ti b sung Hot ti Thi gian

ng sut trong cp d ng lc

Chng ct thp


41

Tng mt mt d ng lc ti mt thi im bt k l

i vi cu kin b tng d ng lc ko trc

pT pES pSR pCR pRf f f f f (2.4)

i vi cu kin b tng d ng lc ko sau

pT pA pES pF pSR pCR pRf f f f f f f (2.5)

2.5.2 Mt mt do ma st pFf

Khi cp d ng lc ko sau c ko cng trn b tng, do nh hng ca ma st gia cp

v ng gen nn lc sinh ra khng phi l hng s theo chiu di cp. Ma st ny thng c

phn bit thnh hai nguyn nhn: do s chuyn hng qu o cp theo ch nh ca ngi

thit k (Hnh 2.23) v s thay i gc khng mong mun ca cp dc theo chiu di (Hnh

2.24) do trng lng bn thn cp v ng gen cng nh cc nguyn nhn ngu nhin khc.

Tng ng, hai thnh phn mt mt do ma st thng c gi l mt mt do ma st cong

(curvature frictional loss) v mt mt do ma st lc (wobble frictional loss).

Nu trn chiu di dx cp i hng mt gc l d th s i hng ny s sinh ra mt

lc vung gc vi tip tuyn ca cp l 2 sin 2N P d vi P l lc trong cp (Hnh

2.23). Nu h s ma st gia cp v ng gen l th mt mt do ma st cong trn chiu di

dx s l N . Do gc lch thng nh nn 2sin 2d bng d v, do , mt mt do ma

st cong ng vi gc chuyn hng d tr thnh Pd .

ln ca ma st lc ph thuc vo cng ca ng gen hay v bc, ng knh ng

(ng cng rng th mt mt cng nh), khong cch gia cc im gi ta hoc treo ca ng,

kiu cp, kiu ng v phng php thi cng. Mt mt do ma st lc trn chiu di dx ca cp l KPdx vi K l h s ma st lc kinh nghim.

Hnh 2.23 Mt mt do ma st cong

P P dP

d 2d N

P dP

Cp cong dx

N

dP n

f

R Tam gic lc

P


42

Hnh 2.24 Mt mt do ma st lc

Do , tng mt mt do ma st trn chiu di dx l

dP Pd KPdx (2.6)

S thay i lc trong cp gia cc im A v B c th c tnh ton nh sau

0 0

A

B

P x

P

dPd K dx

P

Kt qu ca vic gii phng trnh ny l

Kx

B AP P e

(2.7)

y, AP l lc cp ti im A

BP l lc cp ti im B

l h s ma st

l tng gc thay i d nh gia A v B, tnh bng radian

K l h s ma st lc trn n v chiu di cp

x l chiu di cp gia hai im A v B

Nh vy, tng mt mt ng sut trong cp do ma st trn chiu di x k t u kch l

1Kx

pF pjf f e

(2.8)

Mt cch gn ng, i lng trn c th c tnh theo cng thc sau

pF pjf f Kx (2.9)

Trong cc cng thc trn, pjf l ng sut trong cp u c ko (ch s j c ngha l

kch ko jacking).

H s ma st ph thuc vo cc c trng b mt ca cp v ng gen v c th thay i

t 0,05 n 0,50. Chi tit cc tr s ny c cung cp trong cc tiu chun thit k. H s

ma st lc K ph thuc vo c h s ma st v cng ca ng v c th thay i t

0,003/m n 0,0066/mt. H s ma st tng khi bn knh cong gim, lc ko tng v c s r

b mt. Cc Bng 2.3, Bng 2.4, Bng 2.5 v Bng 2.6 ln lt cung cp cc gi tr h s ma

Trc dc d kin Trc dc thc t

Cc im ta ca

ng gen : s thay i gc nghing d

kin

A B


43

st c khuyn ngh trong cc Tiu chun ACI, CEB-FIP v 22 TCN 272-05 cng nh Tiu

chun TCXDVN 356-2005.

Bng 2.3 Phm vi ca h s ma st c ACI khuyn ngh

Dng cp d ng lc H s ma st do cong H s ma st lc K (Theo mt)

Cp nm trong cc ng bc kim loi mm

Cp si

Tao 7 si

Thanh cng cao

0,15-0,25

0,15-0,25

0,08-0,30

0,0033-0,0049

0,0016-0,0066

0,0003-0,0020

Cp nm trong ng gen kim loi tao 7

si

0,15-0,25 0,00066

Cp bc m, khng dnh bm tao 7 si 0,05-0,15 0,0010-0,0066

Cp bc matit si v tao 7 si 0,05-0,15 0,0033-0,0066

Bng 2.4 Cc gi tr h s ma st i din do CEB-FIP khuyn ngh cho cp d ng lc c bn knh cong

ln hn 6 m.

Dng cp d ng lc H s ma st do cong H s ma st lc K (theo mt)

Cp nm trong ng gen 0,5 0,0050

Cp nm trong cc ng bc bng kim loi

Cc si ko ngui

Tao

Cc si trn trn

Cc si c g

0,20

0,20

0,25

0,30

0,0020

0,0020

0,0025

0,0030

Bng 2.5 Cc gi tr h s ma st do 22 TCN 272-05 khuyn ngh

Dng cp d ng lc Cc ng bc H s ma st do

cong

H s ma st lc K (theo mt)

Si hay tao

ng thp m cng hay na

cng 0,15 - 0,25 6,6 x 10

-7

Vt liu Polyethylene 0,23 6,6 x 10-7

Cc ng chuyn hng bng

thp cng cho b thp ngoi 0,25 6,6 x 10

-7

Thanh cng cao ng thp m 0,30 6,6 x 10-7


44

Bng 2.6 Cc gi tr h s ma st do Tiu chun TCXDVN 356-2005 khuyn ngh

ng hay b mt tip xc H s ma st do cong H s ma st lc K

(theo mt)

B hay si thp Thanh c g

1. Loi ng rnh

C b mt kim loi 0,35 0,4 0,003

C b mt b tng to

bi khun li cng

0,55

0,65 0

C b mt b tng to

bi khun li mm

0,55 0,65 0,0015

2. B mt b tng 0,55 0,65 0

Hnh 2.25 Ni lc cp thay i do mt mt do ma st

Nu mt cp d ng lc rt di c ko t mt u, nh trn Hnh 2.25 th c th s c

cc mt mt ma st rt ln dc theo chiu di cu kin. nh hng ca mt mt do ma st c

th c gim i nu cu kin c d ng lc t hai u. Mt bin php c th c p

dng gim thiu s thay i lc trong cp gy ra do ma st l ko cp vt qu ng sut

cn thit sau nh kch ri ko li (Hnh 2.25c).

70%

60%

50%

40%

u A c ko n 70% cng ti hn

80%

70%

60%

50%

(1) Cc u A, B c ko n 80% cng ti hn



(a) Qu o cp gm cc on pa-ra-bn

(b) S thay i lc d ng lc khi cp ch c cng t u A

(c) S thay i lc d ng lc khi cp c cng theo giai on t c hai u


45

Cn phi thc hin cc o c b sung nu p dng k thut ko vt ng sut vi cc h

thng d ng lc ko sau c cc nm t neo, nh dng cp nhiu tao. Trong qu trnh d ng

lc ko sau, c th cho php cp c ko tm thi n 80% cng ko quy nh. Sau khi

neo, ng sut trong cp ti neo v u ni (coupler) thng c gii hn n 70% cng

ko quy nh.

Trong qu trnh ko cp, c lc kch v gin di tng ng trong cp cn c ghi li.

gin di o c cn phi c so snh vi gin di tnh ton v chnh lch phi

nm trong gii hn cho php ( chnh lch 5% l chp nhn c). Nu gi tr o c

nh hn gi tr tnh ton th c th l cp b mc kt vo ng gen v ch c mt phn chiu di

cp c ko hay mt mt do ma st l ln hn thng thng. gin di ca cp c tnh

ton nh sau:

av

ps p

P

A E (2.10)

Vi l gin di tnh ton, avP l lc trung bnh trong cp, c xc nh t s thay i

lc tnh ton dc theo cp, l chiu di tng cng ca cp, psA l din tch mt ct ngang

ca cp v pE l m un n hi ca cp.

2.5.3 Mt mt do bin dng neo v s trt ca cp d ng lc vi cc

thit b neo pAf

Sau khi c ko cng n ng sut cn thit, cp d ng lc cn phi c neo vo b

tng thng qua cc thit b neo. i vi hu ht cc h thng d ng lc ko sau, vic neo

cp s lm pht sinh mt s mt mt b sung ni lc (hay ng sut) cp do s p st hay bin

dng ca cc khi nm. Bin dng neo gy ra s co ngn ca chiu di cc b cp dng tao

thng thay i trong khong 3 10mmA v gi tr ph bin l 6mmA .

Hnh 2.26 th hin nh hng ca bin dng neo n s thay i lc cp gn cc neo.

Chiu di ca cp b nh hng bi s tt neo ph thuc vo ma st gia cp v ng gen.

Nu ma st nh, chiu di b nh hng c th l rt ln. Chiu di cp b nh hng bi s

tt neo c tnh theo quan h sau (Hnh 2.26):

0,5 set

Ap p

P

A E (2.11)

Trong , P l mt mt ni d ng lc trong cp. Vi gi thit l mt mt d ng lc

do ma st trn mt n v chiu di cp l hng s v bng p , mt mt lc d ng lc l

2 setP p (2.12)

Chiu di nh hng bi bin dng neo l


46

A p p

set

A E

p (2.13)

Gi tr p c tnh t biu thay i lc trong cp.

Mt cch n gin tnh ton mt mt d ng lc do s trt neo l, gi thit chiu di

nh hng ca s trt neo bng chiu di cp, L , v s trt neo gy ra mt bin dng u trn chiu di ny. Nh vy,

ApA pf EL (2.14)

ln ca mt mt d ng lc do bin dng neo nm trong khong 2 n 6% ca ng

sut trong cp khi c ko. Gi tr d kin c khuyn ngh l 3%.

Hnh 2.26 nh hng ca s bin dng neo n s thay i ni lc cp

2.5.4 Mt mt do co ngn n hi pESf

a. Cu kin d ng lc ko trc

Khi cc ct d ng lc ko trc c bung khi b, thng qua lc dnh bm, chng s

gy ra lc nn trong b tng. Lc nn ny lm cho cu kin ngn li v ko theo s gim

chiu di ca ct d ng lc, ng thi, gy ra mt mt d ng lc c gi l mt mt do co

ngn n hi. iu kin tng thch v bin dng gia ct d ng lc v b tng xung quanh

c th hin qua quan h

pES cgp

p ci

f f

E E

Trong , cgpf l ng sut trong b tng cao trng tm ca ct d ng lc, ciE l m

un n hi ca b tng thi im bung d ng lc v pE l m un n hi ca ct d

ng lc.

Nh vy,

Ni lc cp

S thay i ni lc cp trc khi neo

S thay i ni lc cp sau khi neo

set

P 1 1 p p

Khong cch tnh t neo


47

p

pES cgpci

Ef f

E (2.15)

ng sut trong b tng cao trng tm ct d ng lc c th c xc nh theo cng

thc sau

gii

cpgg g g

M ePe ePf

A I I (2.16)

y, e l lch tm ca ct d ng lc, gI v gA ln lt l m men qun tnh v din

tch ca mt ct nguyn, gM l m men do tnh ti tc dng ln cu kin thi im truyn

d ng lc v iP l lc d ng lc ti thi im truyn d ng lc. Trong thc t, iP c th

c tnh theo cng thc sau [17]

10,74i ps pu pES pRP A f f f (2.17)

Vi 1pRf l mt mt do chng ct thp (xem mc 2.5.7).

b. Cu kin d ng lc ko sau

Trong cc cu kin ko sau, mt mt do co ngn n hi s khng xy ra nu tt c cc cp

d ng lc c ko ng thi. Trong trng hp ngc li, s cng ko cc cp sau s gy

bin dng b tng v lm pht sinh mt mt d ng lc trong cc cp cng v c neo.

Tnh ton trung bnh, mt mt d ng lc do co ngn n hi trong trng hp ny l

1

2

ppES cgp

ci

ENf f

N E

(2.18)

Vi N l s b cp d ng lc tng t nhau c ko v neo ln lt.

2.5.5 Mt mt do co ngt pSRf

Bin dng co ngt ca b tng c gii thiu trong cc ti liu [6], [39], v.v. Thng

thng, ln ca bin dng do co ngt l khong 3 30,4 10 0,8 10sh . Mt mt d

ng lc do co ngt c xc nh theo quan h

pSR sh pf E (2.19)

Tiu chun 22 TCN 272-05 cho php s dng cng thc n gin ho sau tnh ton mt

mt d ng lc do co ngt

93 0,85 MPapSRf H (2.20)

Vi H l m tng i ca mi trng tnh bng %.

Theo Tiu chun TCXDVN 356-2005, mt mt d ng lc do co ngt vi b tng nng

c xc nh theo Bng 2.7:


48

Bng 2.7 Mt mt d ng lc do co ngt ca b tng theo TCXDVN 356-2005

Cp bn ca b tng Mt mt cho tng loi b tng (MPa)

B tng ng rn t

nhin

B tng c dng h

nhit trong iu kin p

sut kh quyn

Khng ph thuc iu

kin ng rn ca b

tng

B35 v thp hn 40 35 30

B40 50 40 35

B45 v cao hn 60 50 40

2.5.6 Mt mt do t bin pCRf

Tng t nh i vi bin dng do co ngt, bin dng do t bin c gii thiu trong

cc ti liu nh [6], [39], v.v.

i vi hu ht cc kt cu, ng sut trong b tng c xc nh ti hai thi im chnh

l thi im bt u truyn d ng lc v thi im cht ti b sung do bn mt v cc tnh

ti b sung khc. ng sut trong b tng ti v tr trng tm ca cp d ng lc thng c

xc nh theo cng thc

cp cgp cdpf f f (2.21)

y, cgpf l ng sut trong b tng ti v tr trng tm ca cp d ng lc, c xc nh

ti thi im truyn d ng lc. cdpf l s gia ca ng sut trong b tng do cc tnh ti b

sung gy ra. ng sut trong ct d ng lc c xc nh da trn gi thit v s dnh bm

tuyt i gia ct thp v b tng.

Nh vy, mt mt ng sut trong ct d ng lc do t bin l

, , , ,, ,pCR CRTR i TR cgp CR LT i LT cdpf n t t f n t t f (2.22)

y, ,CRTRn l t s gia m un n hi ca ct d ng lc v m un n hi ca b

tng thi im truyn d ng lc v ,CR LTn l gi tr tng ng, tnh ti thi im cht tnh

ti b sung. Cc gi tr ny c xc nh theo cc cng thc sau

, , ,p

CRTR TR TRcTR

En t t t t

E

v

, , ,p

CR LT LT LTcLT

En t t t t

E


49

vi TRt l tui b tng thi im truyn d ng lc vo b tng v LTt l tui b tng

thi im cht ti b sung. cTRE v

cLTE ln lt l m un n hi ca b tng thi im

truyn d ng lc v thi im cht tnh ti b sung.

Thng thng, mt mt ng sut do t bin c xc nh theo cng thc n gin ca

Tiu chun 22 TCN 272-05 nh sau

12,0 7,0 0pCR cgp cdpf f f (2.23)

Theo Tiu chun TCXDVN 356-2005, mt mt do t bin c xc nh theo cng thc

sau

150 khi 0,75

300 0,375 khi 0,75

bp bppCR

bp bp

bp bp

bp bp

fR R

R R

(2.24)

Trong , l h s, 1 vi b tng ng rn t nhin v 0,85 vi b tng c

bo dng nhit, bp

v bpR ln lt l ng sut trong b tng v cng b tng thi

im truyn d ng lc.

2.5.7 Mt mt do chng ca ct d ng lc pRf

Mt mt ny xy ra do s gim ng sut trong ct thp trong khi bin dng ca chng

khng thay i. Mt mt do chng ng sut c chia thnh hai thnh phn nh sau

1 2pR pR pRf f f (2.25)

Vi 1pRf l mt mt do chng ng sut xy ra ngay trc khi truyn d ng lc vo b

tng tc l lc ct d ng lc vn c cng trn b v 2pRf l mt mt xy ra sau . Theo

Tiu chun 22 TCN 272-05, i vi cp d ng lc c ng sut ban u ti thi im truyn

d ng lc 0,5pt puf f , 1pRf c xc nh theo cng thc Magura nh sau:

i vi tao thp c kh ng sut

1

log 240,55

10

pipR pi

py

ftf f

f

(2.26)

i vi tao thp c chng thp

1

log 240,55

40

pipR pi

py

ftf f

f

(2.27)


50

Trong cc cng thc trn, t l thi gian tnh bng ngy ct thp c cng trn b, puf l

ng sut cc hn cho php trong cp d ng lc v pyf l cng chy danh nh ca ct

thp d ng lc v pif l ng sut trong cp d ng lc ngay sau khi truyn d ng lc. pif

c xc nh theo quan h sau

1pi pt pES pRf f f f (2.28)

T cc cng thc (2.26) v (2.28), c th thy rng, cn phi thc hin mt qu trnh tnh

ton th dn vi vi bc lp xc nh 1pRf .

2pRf c tnh vi gi tr c s l 138 MPa v gi tr ny gim lin tc theo thi gian,

ph thuc vo mt mt do co ngn n hi, mt mt do co ngt, mt mt do t bin cng nh

mt mt do ma st. Theo Tiu chun 22 TCN 272-05, 2pRf c xc nh theo quan h sau

(n v tnh l MPa):

2 138 0,4 0,3 0,2pR pES pF pSR pCRf f f f f (2.29)

Theo Tiu chun TCXDVN 356-2005, mt mt do chng ca ct d ng lc trn b cng

cng nh trn b tng c xc nh theo cng thc sau (n v tnh l MPa):

Vi thp si:

,

0,22 0,1 MPasp

pR sps ser

fR

(2.30)

Vi thp thanh:

0,1 20 MPapR spf (2.31)

Trong cc cng thc trn, sp

l ng sut trong ct d ng lc v ,s serR l cng ca

ct d ng lc tnh trng thi gii hn th hai.

2.5.8 V d v tnh ton mt mt d ng lc do ma st v bin dng neo

Mt dm cu 4 nhp lin tc c th hin trn Hnh 2.27 c d ng lc ko sau vi cc

b cp cha 20 tao ng knh 15 mm vi 1860 MPapuf . Cc b cp i xng c ko

ng thi n ng sut bng 0,75 puf ng vi lc bng 3870 kN t c hai u v sau c

neo li.

Cc thng s ca cp cn thit trong tnh ton l

22800mm , 195000MPa

0,20, 0,0020 m

6mm

ps p

A

A E

K


51

Yu cu:

1. Tnh ton gin di ca cp do vic to d ng lc,

2. Tnh ton s thay i lc cp sau khi neo.

(a) Xc nh s thay i lc cp

u tin, xc nh gi tr Kx cho tng on pa-ra-bn. Do mi on pa-ra-bn u

c mt u nm ngang nn s thay i gc trong mi on bng dc ca u nghing.

Cng thc trn Hnh 2.20a v cng thc (2.3) s c s dng xc nh cc dc ny.

Trong qu trnh ko, lc ti v tr x dc theo cp c cho bi phng trnh

Kx

x AP P e

S thay i lc cp sau khi kch c th hin trn Hnh 2.27.

(b) Tnh ton gin di

Lc trung bnh trong cp c th c xc nh gn ng nh sau

1 1 1 13874 3688 13,7 3688 3474 13,7 3474 3341 3 3341 3225 3,7

2 2 2 2

1 1 13225 3038 15,2 3038 2865 15,2 3038 2762 3,7 68,2

22 2

3351kN

avP

Trong tnh ton trn, mt gi thit c s dng l, lc trong cp thay i tuyn tnh gia

cc u ca mi on pa-ra-bn. T phng trnh (2.10), gin di tnh ton ca cp l

6

3351 68,20,419m

2800 10 195000

(c) Mt mt d ng lc do bin dng neo

Trong phm vi 13,7 m u tin, mt mt do ma st ca ni lc d ng lc ca cp l

3874 3688 13,7 13,6kN mp . di ca cp b nh hng bi bin dng neo c

xc nh theo cng thc (2.13) l

6 2800 195000

15520mm 15,52m13,6

set

Do set ln hn 13,7 m nn mt mt do ma st trn n v chiu di, p , cn phi c tnh

ton li nu cn s chnh xc cao hn. Tuy nhin, trong trng hp ny, sai khc nh ni trn

c th c b qua.

T phng trnh (2.12), mt mt lc trong ct d ng lc l

2 13,6 15,52 422kNP


52

Do , sau khi neo, lc ti u neo l

3874 422 3452kN

Hnh 2.27 V d v tnh ton mt mt do ma st

Lc ny tng ng vi ng sut bng 0,67 puf v nh hn gii hn ng sut 0,7 puf ti cc

neo nh c quy nh trong Tiu chun 22 TCN 272-05. S thay i lc sau khi neo c

th hin trn Hnh 2.27.

Nu tnh ton theo cng thc (2.14) th mt mt d ng lc do tt neo l

0,006

195000 14,96MPa78,2

ApA pf EL

Mt mt d ng lc ny gy ra s gim ni lc trong cp, trn ton b chiu di, l

0,76m 0,60m 0,76m 0,60m

13,7 13,7 3 3,7 15,2 15,2 3,7

Kx

Kxe

Kxe

2 0, 760,111

13, 7

0,164 0,164 0,145 0,145 0,145 0,145

0, 049 0, 060 0, 039 0, 036 0, 059 0, 059 0, 036

0, 049 0,109

0,148

0,184 0, 243 0, 302 0, 338

0, 952 0, 897 0, 862

0, 832 0, 784 0, 739 0, 713

4000

3500

3000

3874

3687

3474

3340

3225

3038

2865

2762

3616

3452

Kx

1, 050 1,115 1,160

1, 202 1, 353 1, 275 1, 402

Trc khi neo

Sau khi

neo


53

14,96 2800 41888N 41,9kNP

Nu xt ton b kt cu th hai cch tnh nu trn l tng ng. Theo cch tnh th nht,

tnh chnh xc chiu di nh hng do tt neo, cng gy ra do mt mt d ng lc l

1422 15,52 3274,72kNm

2W

Theo cch tnh th hai, coi ton b chiu di cp b nh hng bi tt neo, th

41,9 68,2 2857,58kNmW

Tuy nhin, vic tnh gn ng theo cch th hai c th dn n kt lun l ng sut trong

cp d ng lc ti neo l khong 0,74puf v khng tho mn cc yu cu ca Tiu chun

thit k.

2.6 BI TP

2.1 nh ngha cc thut ng sau: khi neo, s bin dng neo, tao thp c bc, khi

ni, u neo c nh, u neo di ng, ng gen, tao thp, cp, b cng trc, v bc,

ng thot hi, ma st lc, ma st cong.

2.2 ng knh trong ca cc ng gen ca cp d ng lc ko sau phi ln c mt

khng gian cn thit xung quanh cp cho vic bm va. Hy xy dng mt hnh v

th hin quan h gia t s din tch ng gen vi din tch cp ( duct psA A ) vi ng

knh trong ca ng cho h thng d ng lc ko sau ca VSL, nhiu tao. Bnh lun v

s thay i quan st c.

2.3 Khi xy dng dm cu lin tc bn nhp nh c m t trn Hnh 2.27 cn phi

ng gen vi khong cch 1,0 m theo chiu di dm. Trc trng tm ca b tng trn

Hnh 2.27 cch mt di 0,9 m. Hy xy dng mt bng cung cp cao ca ng

tm ng gen i vi mt di ca dm ti cc im treo ng trn on AB. Cc

lch tm c cho trn Hnh 2.27 c tnh i vi tm cp. Chp nhn thc t l tm

cp c th khng trng vi tm ca ng gen.

2.4 Mt bn sn mt chiu, d ng lc ko sau 4 nhp c th hin trn Hnh 2.28. Bn

c d ng lc t hai pha v qu trnh d ng lc c thc hin nh sau: ko n

80% cng chu ko gii hn (UTS Ultimate Tension Strength), gim lc n

cn 60% UTS, kch li n 70% UTS v neo. Gi thit l 0,25 , 0,0005 mK ,

hy tnh ton (a) lc cp ti cc mt ct 1,44; 2; 2,5 v 3 v (b) lc trung bnh trong

cp ti mi nhp. Biu din cc lc nh l t s vi UTS ca cp. Gi thit l b qua

nh hng ca tt neo.

2.5 Mt ct thp d ng lc ko sau thng c h s ma st lc, 0,0033/mK . Cp c

ko n 1400 MPa ti u kch v sau c neo. Do cc tm neo ln vo nn cp

trt mt on l 6 mm trong qu trnh neo. S gim ng sut do s ln neo s xy ra


54

trn chiu di no? ng sut cao nht trong cp ngay sau khi neo l bao nhiu? ng

sut trong cp ti neo l bao nhiu? Gi thit l 200000MPapE .

2.6 Mt thng hnh tr c d ng lc ko sau trong cc ng gen nh na cng vi cc

h s ma st 0,005/m, 0,20K . Cp c neo trn cc sn tng cng v c

ko t hai u. Qu trnh d ng lc l ko n 80% UTS, gim ng sut cn 60%,

ko li n 70% v neo. Thng c kch thc sao cho bn knh ca qu o cp l

19,8 m. Cc sn tng cng phi t vi khong cch bao nhiu nu lc trung bnh

trong cp khng nh hn 66% UTS. B qua s mt mt do tt neo.

2.7 Mt ngi cung cp thit b d ng lc ko sau ngh ra mt h thng th nghim

xc nh h s mt mt do ma st cho cc h thng d ng lc khc nhau. C hai cu

kin b tng c c, mt cu kin thng v mt cu kin l cung cong vi bn knh

22,9 m (xem Hnh 2.29). Mt mt d ng lc o c l 4,3% trong trng hp cp

thng v 10,1% trong cp cong. Hy tm cc h s mt mt do ma st, v K .

Hnh 2.28 Tm sn mt chiu d ng lc ko sau

Hnh 2.29 Xc nh v K bng th nghim

CHNG 3 - CT D NG LC

55

CHNG 3 CT D NG LC

3.1 CC DNG CT THP

Ct thp trong cc kt cu b tng d ng lc gm: ct thp d ng lc, ct thp thng hoc

cc li ct thp hn. Nh c gii thiu trong chng 2, ct d ng lc bao gm cc

tao, cc si hay cc thanh thp cng cao. Thuc tnh ca cc tao, si v cc thanh d ng

lc ph hp vi cc tiu chun ASTM A416, A421 v A722 c cung cp trong Bng 3.1.

Cc c trng yu cu i vi ct thp d ng lc c xc nh theo tiu chun ASTM

c tm tt trong Bng 3.2. Trong Tiu chun Thit k cu 22 TCN 272-05, ct d ng lc

c xc nh theo cc Tiu chun AASHTO M203M (ng vi ASTM A416M) v

AASHTO M275M (ng vi ASTM A722).

Dng ct thp d ng lc c s dng ph bin nht l tao 7 si. Qu trnh ch to tao

thp 7 si c tm tt trong Hnh 3.1. C th nhn thy l c hai dng tao khc nhau c

ch to: tao c kh ng sut d v tao c chng thp. Cc tc ng ko ngui v qun

tao gy ra ng sut d ln trong cc tao. Cc ng sut d ny lm cho ng cong th hin

quan h ng sut bin dng tr nn rt trn ng vi gii hn n hi thp (xem Hnh 3.2).

Vic kh ng sut d (stress relieving) s lm trit tiu ng sut d v lm cho cc tao thp

c gii hn n hi cao hn. S ti bin dng (strain tempering) cn c hiu qu hn trong

vic ci thin cc c trng ca quan h ng sut bin dng v mang li cc li ch b sung

trong vic gim ng k cc mt mt ng sut theo thi gian do s chng ct thp.

Bng 3.1 Cc tao, si v thanh ct thp d ng lc theo tiu chun ASTM

Kiu ct thp d ng lc Tn kch thc Kch thc danh nh Khi lng

kg/m ng knh mm Din tch mm2

Tao 7 si Cp 1725 (250)

(ASTM A416M)

6 6,4 23,2 0,182

8 7,9 37,4 0,294

9 9,5 51,6 0,405

11 11,1 69,7 0,548

13 12,7 92,9 0,730

15 15,24 139,4 1,094

Tao 7 si Cp 1860 (270)

(ASTM A416M)

9 9,53 55 0,432

11 11,13 74 0,582

13 12,70 99 0,775

15 15,24 140 1,109

Cc thanh d ng lc c g

(ASTM A722)

15 15,0 177 1,44

20 26,5 551 4,48

CHNG 3 - CT D NG LC

56

26 26,5 551 4,48

32 32 804 6,53

36 36,0 1018 8,27

46 46 1664 13,54

65 65 3331 27,10

Cc thanh d ng lc trn 19 19 284 2,23

22 22 387 3,04

25 25 503 3,97

29 29 639 5,03

32 32 794 6,21

35 35 955 7,52

Cc si 4,88 18,7 0,146

4,98 19,5 0,149

6,35 31,7 0,253

7,01 38,6 0,298

Bng 3.2 Cc quy nh cho cp d ng lc, xc nh theo ASTM

Kiu b cp Cng ko

t ti thiu

Cng

chy ti thiu

dn di ti thiu lc

ph hoi

MPa MPa % Chiu di o

Tao c kh ng sut d, ng knh 12,7

mm v 15,2 mm

1860 1580 3,5 609 mm

Tao c chng thp, ng knh 12,7 mm

v 15,2 mm

1860 1680 3,5 609 mm

Si 7 mm 1620 1380 4,0 254 mm

Cc thanh d ng lc c g 1 in. (25,4 mm);

1 in. (32 mm) v 1 3/8 in. (35 mm)

1030 827 4,0 20 bd **

* Cng chy c ly bng ng sut ng vi gin di bng 1,0% cho cc tao v si v 2% cho

cc thanh thp

** ng knh danh nh ca thanh thp

CHNG 3 - CT D NG LC

57

Hnh 3.1 Ch to tao 7 si

VT LIU C S Thanh thp trn trn, cc bon cao, khng hp kim, cn nng

TI Lm nng n

khong 800 C sau lm ngui chm

cho thp ng cht

KO NGUI Ko thp qua mt

khun c l nh dn lm tng chiu di

QUN TAO

Qun 6 si quanh mt si thng gia

KH NG SUT D

Lm nng n khong 350 C sau lm ngui chm

TI BIN DNG Lm nng n

khong 350 C trong khi thp vn

c ko

TAO C T CHNG THP TAO C KH NG SUT D

CHNG 3 - CT D NG LC

58

Hnh 3.2 S ci thin quan h ng sut bin dng cho tao 7 si

3.2 QUAN H NG SUT BIN DNG CA CT THP

Hnh 3.3 so snh quan h ng sut bin dng ca ba dng ct thp. Trong khi tt c cc

ct thp, v bn cht, u c cng cng (m un n hi) xut pht, cng ca thp

dng cho d ng lc li ln hn rt nhiu so vi ct thp thng.

Hnh 3.3 Quan h ng sut bin dng ca cc dng ct thp khc nhau

Quan h ng sut bin dng ca ct thp d ng lc c th c ly gn ng theo

phng trnh:

p p pf pyf E f (3.1)

i vi cc tao v si khng c thm chy, cng chy tng ng c nh

ngha ng vi bin dng 1% (Hnh 3.4). T s gia cng chy do, pyf , vi cng ti

hn, puf , cho cc loi thp d ng lc khc nhau c cung cp trong Bng 3.3.

Tao 7 si

Thanh thp cng cao

Thanh thp thng c g

2 4 6 8 10 12 14 16

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

1800

Bin dng (%)

ng sut

Tao c kh

ng sut d

Tao c t

chng thp

Tao khng c x l

pf

pf

CHNG 3 - CT D NG LC

59

Bng 3.3 Cc gi tr ph bin ca py puf f

Kiu b d ng lc py puf f

Tao thp c chng thp 0,90

Tao thp c kh ng sut d 0,85

Cc thanh d ng lc trn 0,85

Cc thanh d ng lc c g 0,80

Hnh 3.4 ng sut chy do tng ng cho ct thp d ng lc

Mt dng ng cong th hin quan h ng sut bin dng ca cc tao d ng lc (Hm

Ramberg Osgood sa i) c dng:

1/

1

1p p pf puCC

pf

Af E A f

B

(3.2)

Hnh 3.5 Hm Ramberg Osgood sa i

pAE

1p

AE

B

1

1

pE

pf

pf

fp 0,01

ng sut chy do ti thiu theo

ASTM

ng cong quan h ng sut bin

dng in hnh

pf

puf

CHNG 3 - CT D NG LC

60

Nh c th thy trn Hnh 3.5, hm ny cha hai ng thng v mt ng cong chuyn

tip v c xc nh bi 4 hng s. Nu c ng cong quan h ng sut bin dng thc t

ca tao thp ang nghin cu th 4 h s ca cng thc (3.2) c th c xc nh nh sau:

1. Biu din quan h ng sut bin dng bi hai ng thng c ni bng mt

ng cong.

2. Xc nh pE t dc ca on thng u tin.

3. Xc nh A t dc ca ng thng th hai. dc ny chnh l pAE .

4. Xc nh B t giao ca ng thng th hai vi trc pf . Gi tr ca pf ti im giao

chnh l 1pE A B .

5. Xc nh C bng cch th dn tm c ng cong chuyn tip thch hp. Gi tr ln ca C s cho ng cong c cong nh.

i vi cc tao c chng thp vi 1860MPapuf , biu thc cho quan h ng sut bin

dng thch hp s l

3

0,1010

0,975200 10 0,025 1860 MPa

1 118p pf

pf

f

(3.3)

Trong khi , cho cc tao thp c kh ng sut d vi 1860MPapuf , biu thc cho

quan h ng sut bin dng l

3

0,1676

0,97200 10 0,03 1860 MPa

1 121p pf

pf

f

(3.4)

Cc h s ca cc biu thc (3.3) v (3.4) c chn sao cho ng cong chuyn tip

i qua im cng chy thp nht quy nh ng vi bin dng bng 1%. ng cong

quan h ng sut bin dng thc t ca cc tao thp nm u pha trn cc ng cong

ny.

3.3 S CHNG CA THP D NG LC

Lc cn thit gi cc b thp chu ng sut cao vi mt gin di cho trc s gim

dn theo thi gian. y c gi l hin tng chng (xem Hnh 3.6). S chng c coi l

nh n mc c th b qua nu ng sut ban u trong ct d ng lc 0,55pi pyf f . Hin

tng chng ca thp, theo nhiu phng din, tng t nh s t bin ca b tng v, cng

ging nh t bin, hin tng chng ch c th d on chnh xc nu c cc thng tin v

vt liu trong cc iu kin xc nh.

CHNG 3 - CT D NG LC

61

Cc th nghim ca Magura [6] v mt s nh nghin cu ch ra rng, s chng ca cc

si hay tao thp c kh ng sut d bin i theo dng gn thng theo hm log ca thi

gian chu ng sut (xem Hnh 3.6). Biu thc th hin s bin thin ca d ng lc theo thi

gian c khuyn ngh l

log

1 0,55p pi

pi py

f ft

f C f

(3.5)

y, t l thi gian chu ng sut tnh bng gi, C l h s chng. Vi ct d ng lc c kh ng sut d, 10C v cng thc trn tr thnh

log

1 0,5510

p pi

pi py

f ft

f f

(3.6)

i vi cc tao v thanh thp d ng lc c chng thp c th s dng 40C v cng thc (3.5) tr thnh

log

1 0,5540

p pi

pi py

f ft

f f

(3.7)

T biu thc ny c th thy rng, s mt ng sut xy ra phn ln trong mt t gi chu

ng sut u tin. V d, sau 10 gi ( log 1t ), mt mt ng sut l mt phn su ca mt

mt ng sut xy ra sau mt triu gi (114 nm).

Hnh 3.6 S thay i ng sut theo thi gian do s chng

Nhit ca thp nh hng ln n chng. Cc cng thc (3.6) v (3.7) c xy

dng ng vi nhit tiu chun l 20oC. Khi nhit cao hn nhiu so vi 20oC cn phi

pi pyf f 0,6 0,7

0,8

0,9

pf

pf

pif

pf

50

60

70

80

90

100

10 100 1000 10000 100000

Thi gian (gi)

%ppi

f

f

CHNG 3 - CT D NG LC

62

xt n s tng chng. V d, cc mt mt do s chng ng vi nhit 40oC c th ln

gp hai ln so vi khi nhit 20oC.

Tng t nh cch xem xt t bin ca b tng bng vic s dng m un n hi chit

gim ca n l ,c effE , s chng ca thp cng c th c xem xt thng qua vic s dng

cng chit gim ca thp, ,p effE (xem Hnh 3.7).

M un n hi chit gim, ,p effE , c th c xc nh theo cng thc sau

,p

p eff ppi

fE E

f (3.8)

y, p pif f c cho bi cc cng thc (3.6) v (3.7).

Hnh 3.7 M un n hi c hiu ca ct thp d ng lc

cc kt cu b tng d ng lc, bin dng ca ct thp d ng lc pf , thng thng,

khng phi l hng s m gim dn theo thi gian do t bin v co ngt ca b tng. iu

ny c tc dng lm gim mt mt d ng lc gy ra bi s chng ct thp, tng t nh

vic s dng mt gi tr thp ca pi pyf f . S gim mt mt ng sut do s chng ct thp gy

ra bi s co ngn ca ct thp d ng lc c th c biu din dng h s chit gim r .

Hnh 3.8 th hin cc gi tr ca r c cc tc gi Ghali v Trevino cung cp [] (Hnh

3.7). Trong nhiu trng hp thc t, r c th c ly l 0,8 (tc l gim mt mt do

chng ct thp l 20%).Khi xt n r , m un n hi c hiu ca thp tr thnh

, 1 1p

p eff r ppi

fE E

f

(3.9)

y, p pif f cng c xc nh theo phng trnh (3.6) v (3.7).

Chng

,p effE pE

1

1

pf

pf

CHNG 3 - CT D NG LC

63

Hnh 3.8 H s gim chng r vi chng

be-tong-du-ung-luc

Documents