Ðề: tính kết cấu bê tông cốt thép theo mô hình giàn ảo

BẠn tìm đọc cuốn "Tính toán KC BTCT theo mô hình giàn ảo" của Thầy Nguyễn Viết Trung .

Ðề: tính kết cấu bê tông cốt thép theo mô hình giàn ảo

chào mọi người
thực ra bản chất của dàn ảo đó là khi dầm rất cao ; ta tính cho dầm là 1 cấu kiện chịu uốn thông thường thì rất phí vật liệu ; người ta tưởng tượng ra dàn ảo là khi cho lực tác dụng vào dầm ; và khi ấy dầm sẽ phân lực như dạng dàng ; và từ đó tính toàn dàn chịu lực nén ; mà cấu kiện nào mà vật liệu tham gia làm việc hết mình thì tiết kiệm ; vì thế người ta phải đặt thep tựa như những thanh dàn chịu lực; lý thuyết tính xem sách.
xin góp ý

Ðề: tính kết cấu bê tông cốt thép theo mô hình giàn ảo

Toi nghi dầm thấp cũng có thể dùng phương pháp dầm ảo chứ bác nhỉ?Còn chuyện dàn chịu lực nén thi chắc là trong bê tông không cần thép mất . Bác co thể load bài về lí thuyết dàn ảo trên diễn đàn để tham khảo thêm.

Ðề: tính kết cấu bê tông cốt thép theo mô hình giàn ảo

Về vấn đề Giàn ảo (sơ đồ hệ thanh), đã có một đề tài nghiên cứu khoa học cấp nhà nước hoàn thành năm 2006 (mã số: DT064025) nghiên cứu lý thuyết và đưa ra các ví dụ tính toán cụ thể. Đề tài do Tiến sỹ Nguyễn Đức Thanh chủ nhiêm.

Ứng dụng của mô hình dàn ảo (mô hình chống giằng, sơ đồ hệ thanh) là khá rộng cho kết cấu bê tông cốt thép, đặc biệt là các khu vực chịu lực cục bộ như: Bệ cọc, khu vực neo dự ứng lực đầu dầm, khu vực đặt gối xà mũ trụ,....

Đây là phương pháp tính toán mới đối với các kỹ sư Việt Nam, trên thế giới họ đã áp dụng tính toán bằng phương pháp này từ rất lâu rồi

Mình có một số tài liệu (tiếng anh + tiếng Việt) về phương pháp tính này, đặc biệt là đề tài của TS Nguyễn Đức Thanh, nếu bạn nào quan tâm mình sẽ gửi qua email.

Email: Hoan209@gmail.com

Ðề: tính kết cấu bê tông cốt thép theo mô hình giàn ảo

I. TÍNH CẤP THIẾT VÀ MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU

1. TÍNH CẤP THIẾT
Phương pháp sơ đồ hệ thanh (SĐHT) một công cụ hữu hiệu, được thừa nhận và áp dụng trên phạm vi toàn thế giới để phân tích các hư hỏng cũng như thiết kế mới kết cấu bê tông cốt thép, đặc biệt là các khu vực chịu lực cục bộ (khu vực không liên tục) trong kết cấu. Phương pháp này, mặc dù đã được khởi đầu từ cuối thế kỷ 19, nhưng mới được nghiên cứu và phát triển mạnh mẽ ở châu Âu và Bắc Mỹ trong thời gian gần đây. Nhiều tiêu chuẩn thiết kế tiên tiến trên thế giới như EuroCode 2, ACI, AASHTO, DIN 1045 v.v. đã chính thức coi phương pháp SĐHT là một phương pháp dùng để phân tích và xử lý cấu tạo cho kết cấu với nhiều thế mạnh thay thế cho việc áp dụng thuần túy các qui định cấu tạo thường được thể hiện trong các qui trình thiết kế trước đây.
Ở Việt nam, trong những năm gần đây, phương pháp SĐHT đã được một số nhà khoa học ở các cơ quan nghiên cứu, đào tạo và tư vấn thiết kế lớn bước đầu nghiên cứu tiếp cận và triển khai áp dụng. Các nghiên cứu áp dụng này đã khẳng định tính ưu việt của phương pháp cũng như sự cần thiết của việc áp dụng nó trong thiết kế kết cấu bê tông cốt thép. Phương pháp đã được thừa nhận và lần đầu tiên, vào năm 2001, chính thức được đưa vào tiêu chuẩn thiết kế cầu 22TCN-272-01 cũng như được cập nhật vào năm 2005. Mặc dù vậy, trên thực tế, phương pháp SĐHT hầu như chưa được áp dụng trong thiết kế bởi các lý do sau đây:
 Phương pháp SĐHT mới chỉ được giới thiệu một cách tổng quan qua một số ít tài liệu trên các tạp chí chuyên ngành hoặc sách tham khảo nên chưa được phổ biến rộng rãi. Chỉ có một số chuyên gia đầu ngành là nắm được bản chất của phương pháp. Các kỹ sư thiết kế, mặc dù có biết đến và thừa nhận phương pháp này nhưng do chưa được trang bị đủ cơ sở lý luận, nên chưa đủ khả năng áp dụng.
 Nội dung phương pháp SĐHT được trình bày trong tiêu chuẩn thiết kế cầu 22TCN-272-05 (kể cả phần giải thích) tương đối ngắn gọn và đơn giản. Trong hoàn cảnh chưa đủ các tài liệu phổ biến về phương pháp này, trên thực tế, tiêu chuẩn rất khó áp dụng. Theo kinh nghiệm, khi giới thiệu hay áp dụng các phương pháp mới, các tiêu chuẩn tiên tiến trên thế giới thường kèm theo các tài liệu hướng dẫn áp dụng rất chi tiết.
Hiện tại, hầu hết các khu vực chịu lực cục bộ trong kết cấu cầu bê tông cốt thép vẫn đang được tính toán và xử lý cấu tạo bằng các công cụ truyền thống như phương pháp mặt cắt, công thức kinh nghiệm, qui định cấu tạo hay các thiết kế mẫu, v.v. Sự hiểu biết của các kỹ sư về ứng xử của các bộ phận kết cấu này còn khá hạn chế. Đây là lý do chính làm cho các giải pháp thiết kế chưa hợp lý, dẫn đến nhiều sự cố kết cấu (nhất là nứt quá lớn) buộc phải xử lý rất tốn kém. Khu vực neo cáp dự ứng lực, cáp treo cũng như khu vực đầu dầm, khu vực gối cầu là những bộ phận kết cấu có rất nhiều hư hỏng loại này. Ngược lai, trong nhiều trường hợp, nhất là tại các kết cấu khối lớn như móng cọc chẳng hạn, việc bố trí vật liệu lại quá lãng phí. Trong khi đó, phương pháp SĐHT, vốn được coi là một công cụ mạnh, đặc biệt thích hợp cho việc tính toán và xử lý cấu tạo các khu vực chịu lực cục bộ trong kết cấu bê tông cốt thép, lại chưa được phổ biến thỏa đáng.
Tình hình trên đòi hỏi một nghiên cứu rất cấp thiết, một mặt để phổ biến phương pháp SĐHT một cách cơ bản đến các kỹ sư kết cấu, những người chưa được trang bị phương pháp này tại trường đại học, mặt khác áp dụng chính phương pháp này để tính toán và xử lý cấu tạo một số bộ phận kết cấu điển hình trong cầu bê tông nhằm góp phần cải thiện chất lượng thiết kế những bộ phận này và làm mẫu cho các bài toán thực tế khác.
2. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU
Mục tiêu tổng quát của đề tài là nhằm nắm vững và làm chủ phương pháp sơ đồ chống và giằng, tức phương pháp sơ đồ hệ thanh (SĐHT) và áp dụng vào tính toán và xử lý cấu tạo cho một số bộ phận chịu lực cục bộ trong kết cấu cầu bê tông nhằm thay thế dần các qui định cấu tạo trong các tiêu chuẩn thiết kế cầu trước đây.
Các mục tiêu cụ thể bao gồm:
 Nghiên cứu tổng quan về phương pháp SĐHT: Nhằm đánh giá tình hình phát triển và ứng dụng phương pháp SĐHT trên thế giới cũng như tình hình tiếp cận và ứng dụng phương pháp này tại nước ta. Việc đánh giá này sẽ làm cơ sở để xác định mức độ chi tiết, khẳng định yêu cầu cụ thể của các phần tiếp theo của đề tài.
 Nghiên cứu và biên soạn tài liệu về cơ sở lý luận của phương pháp SĐHT nhằm trang bị những nội dung cơ bản của phương pháp, phạm vi ứng dụng của phương pháp và phân tích, giải thích, hướng dẫn áp dụng các điều khoản của mục 5.6.3 – Mô hình chống và giằng - trong tiêu chuẩn 22TCN-272-05 nhằm giúp người dùng nắm được phương pháp SĐHT một cách cơ bản và có thể áp dụng vào thực tế. Nội dung của tài liệu này sẽ được biên soạn phù hợp với nhận thức của đa số các kỹ sư kết cấu trong nước, điều đã được xác định ở phần nghiên cứu tổng quan ở trên.
 Ứng dụng phương pháp SĐHT để thực hiện các ví dụ tính toán và xử lý cấu tạo cho một số vùng chịu lực cục bộ điển hình trong kết cấu cầu bê tông, dự kiến bao gồm bệ cọc cao, khu vực mố trụ dưới gối cầu, khu vực đầu dầm và khu vực neo cáp dự ứng lực trong dầm BTCT dự ứng lực. Việc giải các ví dụ một mặt nhằm làm rõ đặc điểm làm việc của các bộ phận không liên tục điển hình nhất của cầu bê tông, góp phần cải thiện tình hình thiết kế khá bất cập hiện nay đối với các khu vực này, mặt khác nhằm mục đích hướng dẫn giúp các kỹ sư thiết kế có thể áp dụng phương pháp SĐHT để tính toán và xử lý cấu tạo các bộ phận kết cấu khác.

Ðề: tính kết cấu bê tông cốt thép theo mô hình giàn ảo

II. PHƯƠNG PHÁP VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU

1. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Phương pháp tiếp cận được lựa chọn là nghiên cứu lý thuyết, kiểm chứng thông qua phân tích tài liệu đã công bố (chủ yếu ở nước ngoài), qua điều tra khảo sát, kể cả xem xét các hồ sơ thiết kế và đối chiếu với thực tế ở trong nước.
Phương pháp nghiên cứu và kỹ thuật sử dụng bao gồm:
 Phần nghiên cứu tổng quan về phương pháp SĐHT chủ yếu dựa trên thống kê các số liệu từ các tài liệu nước ngoài cũng như các số liệu điều tra khảo sát được ở trong nước. Kỹ thuật điều tra, khảo sát là sử dụng phiếu điều tra kết hợp phỏng vấn và nghiên cứu hồ sơ thiết kế cũng như quan sát tại hiện trường.
 Phần nghiên cứu biên soạn tài liệu cơ sở lý luận về phương pháp SĐHT được tiến hành thông qua biện pháp thống kê, tổng hợp, phân tích tài liệu sẵn có, kết quả điều tra về nhận thức ở trong nước.
 Phần các ví dụ áp dụng: Việc phân tích sự làm việc của các bộ phận chịu lực cục bộ trong kết cấu cầu bê tông trước hết được thực hiện bằng phương pháp phần tử hữu hạn (PTHH) dựa trên lý thuyết đàn hồi, sau đó bằng SĐHT. Kết quả phân tích từ SĐHT được so sánh đối chiếu với các số liệu thu thập trong thực tế.
 Các kết quả nghiên cứu được củng cố thông qua các buổi báo cáo, thảo luận nhóm tai trường đại học giao thông vận tải Hà nội và công ty cổ phần tư vấn xây dựng 533, Đà nẵng.

2. PHẠM VI NGHIÊN CỨU
Phạm vi nghiên cứu của đề tài được xác định phù hợp với nhóm đối tượng tiếp nhận kết quả của đề tài là các kỹ sư kết cấu, các nhà quản lý, giảng viên và sinh viên chuyên ngành cầu tại các trường đại học ở trong nước.
Đối tượng kết cấu được nghiên cứu tập trung là cầu bê tông, loại kết cấu rất phổ biến hiện nay được xây dựng bởi ngành giao thông vận tải.
Công tác điều tra khảo sát tình hình trong nước được tiến hành theo định hướng đủ rộng về phạm vi địa lý, ngành nghề chuyên môn và với các cá nhân có cương vị khác nhau. Cụ thể, việc các đơn vị được điều tra được chọn từ cả ba miền Bắc, trung, Nam thuộc là các cơ sở đào tạo, nghiên cứu, tư vấn thiết kế, cơ quan thẩm định, nhà thầu, cơ quan quản lý khai thác... Những người được hỏi có thể là cán bộ lãnh đạo đơn vị, phụ trách bộ phận hoặc nhân viên.
Phần cơ sở lý luận tập trung những nội dung cơ bản nhất của phương pháp SĐHT và các qui định tại mục 5.6.3 của tiêu chuẩn 22TCN-272-05.
Các ví dụ được lựa chọn là bốn loại bộ phận kết cấu không liên tục điển hình nhất của kết cấu cầu bê tông thuộc cả kết cấu phần dưới và kết cấu phần trên. Việc xử lý cấu tạo các bộ phận ở các ví dụ này bằng SĐHT cũng theo các qui định của tiêu chuẩn 22TCN-272-05.

Ðề: tính kết cấu bê tông cốt thép theo mô hình giàn ảo

III. NỘI DUNG VÀ KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU

1 BÁO CÁO TỔNG QUAN VỀ PHƯƠNG PHÁP SƠ ĐỒ HỆ THANH
Phần nghiên cứu tổng kết kinh nghiệm ở nước ngoài cho thấy, phương pháp SĐHT là một công cụ đặc biệt thích hợp cho việc tính toán và xử lý cấu tạo các khu vực chịu lực cục bộ của kết cấu BTCT, trong đó có kết cấu cầu bê tông. Nội dung, tính rõ ràng cũng như khả năng ứng dụng rộng rãi của phương pháp đã được chứng minh và thừa nhận tại nhiều nước phát triển trên thế giới. Phương pháp SĐHT đã được chính thức áp dụng trong rất nhiều tiêu chuẩn thiết kế tiên tiến trên thế giới, bao gồm cả tiêu chuẩn quốc gia và tiêu chuẩn quốc tế. Trong khi đó, theo kết quả khảo sát tình hình thực tế thì phương pháp này mới chỉ được tiếp cận ở nước ta rất hạn chế và cần được nghiên cứu áp dụng.
Kết quả điều tra khảo sát tại 20 đơn vị gồm các công ty tư vấn thiết kế, cơ sở đào tạo, nghiên cứu, thẩm định, nhà thầu và quản lý khai thác phân bố tại cả ba miền Bắc, Trung, Nam của nước ta cho thấy, việc tính toán và xử lý cấu tạo các khu vực chịu lực cục bộ trong kết cấu BTCT ở trong nước hiện mới được quan tâm rất hạn chế và cần được cải thiện mạnh mẽ.
Mặc dù đã ý thức nhất định về tầm quan trọng và sự “nhạy cảm” của các khu vực chịu lực cục bộ trong kết cấu cầu BTCT nhưng phần lớn các kỹ sư thiết kế mới thể hiện sự quan tâm bằng thái độ cẩn thận hơn trong thiết kế và thi công mà chưa tìm hiểu rõ bản chất chịu lực của các khu vực này và thường không lý giải được một cách minh bạch giải pháp xử lý cấu tạo cốt thép. Có tới 75% số người được hỏi cho biết chỉ dụng các thiết kế điển hình, kinh nghiệm hoặc dựa vào các qui định cấu tạo của các qui trình khi thiết kế. Một số ít kỹ sư đôi khi có tính toán cụ thể nhưng nhìn chung, mô hình tính toán cũng thường không thể hiện được bản chất chịu lực của kết cấu.
Kết quả khảo sát các kết cấu cầu bê tông được xây dựng ở nước ta trong thời gian qua cũng chứng tỏ các thiết kế được thực hiện theo cách nêu trên, về cơ bản đáp ứng được khả năng chịu lực bình thường, tuy nhiên mức độ an toàn của kết cấu tại các trường hợp tải trọng đặc biệt và nhất là việc hạn chế độ mở rộng vết nứt, đảm bảo độ bền lâu dài của kết cấu thì nhìn chung còn nằm ngoài tầm kiểm soát. Điều đáng nói là phần lớn các kỹ sư thiết kế còn rất chủ quan với kết quả thiết kế của mình. Việc có tới 67% số người được hỏi cho rằng thiết kế của họ là quá an toàn, trong khi có khá nhiều trường hợp nứt lớn phải xử lý, nhiều thiết kế phải điều chỉnh, cốt thép phải bố trí lại trong quá trình thi công, cho thấy tâm lý sẵn sàng bố trí nhiều cốt thép vào các khu vực này chỉ là sự chủ quan và lãng phí.
Kết quả khảo sát về tình hình ứng dụng phương pháp SĐHT cho thấy phương pháp này mới chỉ được số ít các cán bộ nghiên cứu tại các trường đại học, viện nghiên cứu và chuyên gia ở các công ty tư vấn thiết kế lớn của nước ta bước đầu tiếp cận và ứng dụng. Mức độ phổ biến phương pháp này trên thực tế còn hết sức hạn chế. Hầu như cán bộ chuyên môn tại các cơ quan quản lý và nhà thầu thì chưa được tiếp cận phương pháp SĐHT. Phần lớn các kỹ sư kết cấu khác, do chưa được trang bị một cách cơ bản về lý luận của phương pháp cũng như thiếu các tài liệu hướng dẫn, cũng không đủ khả năng áp dụng. Điều đó lý giải một thực tế là phương pháp SĐHT chỉ đôi khi được áp dụng trong thiết kế, và chủ yếu là để các kỹ sư tự kiểm tra giải pháp của mình. Việc trình bày phương pháp này một cách chính thức trong tài liệu thiết kế hầu như chưa được thừa nhận bởi các cơ quan thẩm tra, thẩm định, mặc dù phương pháp đã chính thức được đưa vào tiêu chuẩn thiết kế cầu 22TCN-272-05.
........
(phần này dài lắm, dài tới 82 trang..mình sẽ gửi qua email)

Ðề: tính kết cấu bê tông cốt thép theo mô hình giàn ảo

IV. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ SỬ DỤNG KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU

1. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ĐÃ ĐẠT ĐƯỢC
Đề tài nghiên cứu đã đạt được những chính kết quả sau đây:
Phần nghiên cứu tổng quan về phương pháp SĐHT cho thấy, phương pháp này là một công cụ đặc biệt thích hợp cho việc tính toán và xử lý cấu tạo các khu vực chịu lực cục bộ của kết cấu BTCT, trong đó có kết cấu cầu bê tông. Nội dung, tính rõ ràng cũng như khả năng ứng dụng rộng rãi của phương pháp đã được nghiên cứu, chứng minh và thừa nhận tại nhiều nước phát triển trên thế giới. Phương pháp SĐHT đã được chính thức đưa vào phần lớn các tiêu chuẩn thiết kế tiên tiến quốc gia và quốc tế. Trong khi đó phương pháp này mới chỉ được tiếp cận ở nước ta rất hạn chế và cần được nghiên cứu áp dụng.
Kết quả điều tra khảo sát tại 20 đơn vị gồm các công ty tư vấn thiết kế, cơ sở đào tạo, nghiên cứu, thẩm định, nhà thầu và quản lý khai thác phân bố tại cả ba miền Bắc, Trung, Nam của nước ta cho thấy, việc tính toán và xử lý cấu tạo các khu vực chịu lực cục bộ trong kết cấu BTCT ở trong nước hiện mới được quan tâm rất hạn chế và cần được cải thiện mạnh mẽ.
Mặc dù đã ý thức nhất định về tầm quan trọng và sự "nhạy cảm" của các khu vực chịu lực cục bộ trong kết cấu cầu BTCT nhưng phần lớn các kỹ sư thiết kế mới thể hiện sự quan tâm bằng thái độ cẩn thận hơn trong thiết kế và thi công mà chưa tìm hiểu rõ bản chất chịu lực của các khu vực này và thường không lý giải được một cách minh bạch giải pháp xử lý cấu tạo cốt thép. Có tới 75% số người được hỏi cho biết chỉ dụng các thiết kế điển hình, kinh nghiệm hoặc dựa vào các qui định cấu tạo của các qui trình khi thiết kế. Một số ít kỹ sư đôi khi có tính toán cụ thể nhưng nhìn chung, mô hình tính toán cũng thường không thể hiện được bản chất chịu lực của kết cấu.
Kết quả khảo sát cũng cho thấy, các kết cấu cầu bê tông được xây dựng ở nước ta trong thời gian qua chứng tỏ các thiết kế được thực hiện theo cách nêu trên, về cơ bản đáp ứng được khả năng chịu lực bình thường, tuy nhiên mức độ an toàn của kết cấu tại các trường hợp tải trọng đặc biệt và nhất là việc hạn chế độ mở rộng vết nứt, đảm bảo độ bền lâu dài của kết cấu thì nhìn chung còn nằm ngoài tầm kiểm soát. Điều đáng nói là phần lớn các kỹ sư thiết kế còn rất chủ quan với kết quả thiết kế của mình. Việc có tới 67% số người được hỏi cho rằng thiết kế của họ là quá an toàn, trong khi có khá nhiều trường hợp nứt lớn phải xử lý, nhiều thiết kế phải điều chỉnh, cốt thép phải bố trí lại trong quá trình thi công, cho thấy tâm lý sẵn sàng bố trí nhiều cốt thép vào các khu vực này chỉ là sự chủ quan và lãng phí.
Kết quả khảo sát về tình hình ứng dụng phương pháp SĐHT cho thấy phương pháp này mới chỉ được số ít các cán bộ nghiên cứu tại các trường đại học, viện nghiên cứu và chuyên gia ở các công ty tư vấn thiết kế lớn của nước ta bước đầu tiếp cận và ứng dụng. Mức độ phổ biến phương pháp này trên thực tế còn hết sức hạn chế. Hầu như cán bộ chuyên môn tại các cơ quan quản lý và nhà thầu thì chưa được tiếp cận phương pháp SĐHT. Phần lớn các kỹ sư kết cấu khác, do chưa được trang bị một cách cơ bản về lý luận của phương pháp cũng như thiếu các tài liệu hướng dẫn, cũng không đủ khả năng áp dụng. Điều đó lý giải một thực tế là phương pháp SĐHT chỉ đôi khi được áp dụng trong thiết kế, và chủ yếu là để các kỹ sư tự kiểm tra giải pháp của mình. Việc trình bày phương pháp này một cách chính thức trong tài liệu thiết kế hầu như chưa được thừa nhận bởi các cơ quan thẩm tra, thẩm định, mặc dù phương pháp đã chính thức được đưa vào tiêu chuẩn thiết kế cầu 22TCN-272-05.
Phần nghiên cứu về cơ sở lý luận của phương pháp SĐHT đã cung cấp một tài liệu với cơ bản đầy đủ nội dung của phương pháp, phạm vi ứng dụng của phương pháp và các bổ sung, hướng dẫn cần thiết cho việc áp dụng phương pháp này theo qui định của tiêu chuẩn 22TCN-272-05.
Trên cơ sở phân tích và tổng hợp thông tin từ các tài liệu nước ngoài, đồng thời xem xét thích đáng mức độ nhận thức của các kỹ sư kết cấu thông qua kết quả điều tra khảo sát ở phần trên, tham khảo nội dung chương trình giảng dạy môn học kết cấu BTCT và cầu BTCT tại các trường đại học và một số tài liệu về phương pháp SĐHT đã được xuất bản ở trong nước các tác giả đã biên soạn các nội dung cơ bản của phương pháp SĐHT gồm có nguyên lý của phương pháp, cách xây dựng SĐHT, tính toán nội lực của hệ thanh, kiểm toán các phần tử của hệ thanh và xử lý cấu tạo kết cấu.
Phạm vi ứng dụng của SĐHT được tóm tắt một cách hệ thống thông qua các ví dụ từ các công trình BTCT quen thuộc. Có thể thấy rõ, bên cạnh việc dùng SĐHT cho hàng loạt các vùng chịu lực cục bộ trong kết cấu BTCT thì ví dụ áp dụng SĐHT cho tính toán và xử lý cấu tạo toàn bộ một dầm BTCT thường còn chứng tỏ SĐHT là một công cụ rất hữu dụng để lý giải bản chất chịu lực của mọi khu vực trong kết cấu, kể cả những nơi mà ở đó có thể áp dụng được phương pháp mặt cắt thông thường (vùng B). Như vậy, ý nghĩa lớn của SĐHT là còn giúp người kỹ sư có thể “nhìn thấu” bên trong kết cấu. Đây chính là cơ sở quan trọng nhất để có những giải pháp thiết kế tốt.
Cũng trong phần này, nội dung của mục 5.6.3 – Mô hình chống và giằng – của tiêu chuẩn 22TCN-272-05 đã được nghiên cứu, phân tích. Các giải thích bổ sung được đề xuất dựa trên các cơ sở cơ học và được lựa chọn từ các tài liệu tham khảo xuất phát của tiêu chuẩn. Một trình tự áp dụng SĐHT theo qui định của mục này cũng được đưa ra nhằm đơn giản hóa việc áp dụng tiêu chuẩn 22TCN-272-05 trong thực tế.
Phần ví dụ áp dụng phương pháp SĐHT cho cầu bê tông là phần trọng tâm của đề tài. Kết quả của phần này là các ví dụ mà thông qua đó, một mặt, các đề xuất về xử lý cấu tạo để nâng cao chất lượng thiết kế các bộ phận kết cấu tương tự được đưa ra, mặt khác, có thể làm mẫu để các kỹ sư thiết kế có thể tham khảo khi xử lý các bài toán tương tự.
Phần tổng quan về các khu vực chịu lực cục bộ của kết cầu cầu bê tông cho thấy một bức tranh tổng quát về các khu vực này từ kết cấu phần dưới đến kết cấu phần trên với đặc điểm chịu lực phức tạp của chúng và các bất cập còn tồn tại trong thiết kế ở nước ta. Bốn khu vực được lựa chọn nghiên cứu chi tiết gồm bệ cọc cao, khu vực mố trụ dưới gối cầu, khu vực neo cáp DƯL và khu vực đầu dầm là các khu vực chịu lực cục bộ điển hình của cầu bê tông mà việc tính toán và xử lý cấu tạo không thấu đáo có thể dễ dàng dẫn đến giảm đáng kể khả năng chịu lực và độ bền khai thác của kết cấu cũng như lãng phí lớn.
Trong ví dụ 1, đặc điểm chịu lực của các loại bệ cọc thông dụng của cầu, nhất là mô hình truyền lực trực tiếp từ chân mố, trụ đến các đầu cọc được phân tích rõ ràng. Các bất hợp lý trong thiết kế hiện nay như dùng mặt cắt thẳng đứng sát chân cột để kiểm tra uốn và cắt của bệ cọc, bố trí cốt thép đều nhau trên toàn bộ chiều rộng bệ cọc đã được làm sáng tỏ. Việc tính toán và xử lý cấu tạo bệ cọc chân trụ tháp phía tây cầu Thuận phước, thành phố Đà nẵng bằng SĐHT cho thấy các bất hợp lý ở thiết kế ban đầu đã được khắc phục kịp thời. Việc điều chỉnh bố trí cốt thép ở dưới đáy bệ cọc theo hướng tập trung trên đỉnh cọc và giảm bớt cốt thép ở mặt trên bệ cọc đã tiết kiệm và nâng cao hiệu quả sử dụng cốt thép một cách đáng kể. SĐHT trong trường hợp mặt cắt chân trụ tháp bị kéo cũng chỉ rõ, cốt thép dọc chủ ở chân trụ tháp cần kéo sâu vào bệ cọc, tới sát đáy bệ và neo vào cùng lớp cốt thép đáy bệ. Chỉ như vậy thì mô men từ trụ tháp mới có thể truyền vào bệ cọc và tới các cọc. Và việc chỉ kéo dài cốt thép chủ trụ tháp vào bệ 1,2 m như trong thiết kế ban đầu là không có cơ sở. Các nghiên cứu về sự làm việc của các thanh nén, các nút của SĐHT, nhất là nút trên đỉnh cọc và sự neo cốt thép của bệ cọc tại nút này cũng cho thấy ảnh hưởng rất quyết định của việc bố trí cốt thép đến khả năng chịu lực tất cả các phần tử này. Không những cốt thép đáy bệ nên tập trung trên đỉnh cọc mà chúng cần được phân bố thành nhiều lớp và với đường kính thanh càng nhỏ càng tốt. Điều này sẽ tăng cường độ của nút, của thanh nén nghiêng và giúp cho việc neo cốt thép đáy bệ được tốt hơn. Tương tự, việc kéo dài cốt thép chủ của cọc vào trong bệ 1,2 m và uốn nghiêng đi như thiết kế ban đầu đã tỏ ra không có tác dụng, thậm chí, trong trường hợp xuất hiện lực kéo trong cọc, còn có hại cho sự làm việc của bê tông.
Phần ví dụ 2 đề cập khu vực mố trụ dưới gối cầu, nơi chịu và truyền tải trọng tập trung từ kết cấu phần trên xuống mố trụ. Đặc điểm chịu lực của khu vực này ở một số dạng mố trụ điển hình đã được phân tích dựa trên bức tranh ứng suất từ tính toán bằng mô hình phần tử hữu hạn và được lý giải bằng SĐHT. Và như vậy, việc bố trí các lớp cốt thép ở mặt trên của mố trụ dưới đá kê gối và kéo dài suốt chiều ngang mũ mố trụ đã được lý giải và có thể định lượng chứ không phải đơn giản là bố trí theo kinh nghiệm như bấy lâu nay. Tương tự như vậy, ở khu vực phía dưới thân mố trụ, các cốt thép ngang cũng cần được đặt theo tính toán để chịu các ứng suất kéo ngang xuất hiện do sự lan rộng và chuyển hướng của các ứng suất nén chứ không phải chỉ bố trí theo qui định cấu tạo. Ví dụ tính toán và xử lý cấu tạo cụ thể đối với mũ trụ cầu dẫn Thuận Phước cho thấy giải pháp thiết kế được lựa chọn với việc sử dụng cáp DƯL ngang là thích hợp do lực kéo tương ứng trong SĐHT tại tổ hợp tải trọng chính là quá lớn, không thể được tiếp nhận một cách đơn giản bằng các cốt thép thường. SĐHT trong trường hợp dầm đặt lệch một bên trụ đã chỉ ra điểm lưu ý đặc biệt khi bố trí cốt thép chủ của trụ. Đó là việc dòng lực kéo chạy liên tục từ biên trên của mũ trụ xuống thân trụ và do đó, cần phải đặt cốt thép một cách liên tục hoặc liên kết cốt thép mũ trụ và thân trụ. Thực tế, cốt thép thân trụ cầu Thuận Phước chỉ được kéo vào mũ trụ 1,5m và không liên kết với cốt thép đỉnh mũ trụ rất may đã không gây ra hậu quả nhờ có một lượng cốt thép cấu tạo phân bố ở gần bề mặt trụ cầu đã dán tiếp đảm nhận vai trò liên kết cần thiết này.
Trong phần ví dụ 3, đặc điểm làm việc của các khu vực neo cốt thép DƯL đã được nghiên cứu, mô tả và làm rõ bằng các SĐHT dựa trên phân tích sự xuất hiện của các ứng suất kéo do sự lan rộng và chuyển hướng của lực neo ở khu vực kết cấu gần neo. Ví dụ cụ thể tính toán và xử lý cấu tạo khu vực neo cáp DƯL tại vị trí mối nối thi công dầm hộp liên tục của cầu dẫn Thuận Phước đã cho thấy việc bố trí cốt thép thường tại khu vực này cần được cải thiện. Phân tích trên cơ sở lý thuyết đàn hồi bằng mô hình phần tử hữu hạn đã chỉ rõ ứng suất kéo xuất hiện cả ở sườn dầm và ở hai bản cánh trên, dưới của dầm hộp, mặc dù cáp DƯL chỉ được neo tập trung trên sườn dầm. Trong các vị trí trên, chỉ có tại bản đáy (cánh dưới) dầm hộp ứng suất kéo vượt quá giới hạn chịu kéo của bê tông nhiều lần. Với lượng cốt thép đường kính 16mm đặt cách khoảng 125mm bố trí dựa trên tham khảo các kết cấu tương tự, việc xuất hiện các vết nứt tại bản đáy theo phương dọc cầu tại vị trí đầu dầm là không thể tránh khỏi, như đã quan sát thấy tại mối nối giữa nhịp 1 và nhịp 2. SĐHT tương ứng cho thấy việc tăng cường thêm cốt thép tại đáy dầm lên gấp đôi (giảm khoảng cách cốt thép xuống 62,5mm) đã làm giảm bề rộng vết nứt xuống dưới 0.2mm. Trên thực tế, tại các mối nối tiếp theo, khi được xử lý như vậy, vết nứt đã không còn quan sát bằng mắt thường được nữa. Đối với phần bản cánh trên của dầm, SĐHT tương ứng cho thấy, mặc dù ứng suất kéo xuất hiện nhưng với lượng cốt thép khá lớn của bản mặt cầu, không cần sự điều chỉnh nào thì vết nứt cũng được khống chế. Riêng trong sườn dầm, kết quả tính toán bằng PTHH cũng như SĐHT đều cho thấy ứng suất kéo xuất hiện là nhỏ hơn cường độ chịu kéo của bê tong. Đối với dầm cầu Thuận Phước, việc không tăng cường các cốt thép đai sườn dầm, do đó, vẫn chấp nhận được. Tuy nhiên, với các kết dầm tương tự, các tác giả vẫn đề xuất tăng cường thêm lượng cốt thép này để đề phòng các tác động bất lợi do căng cốt thép quá tải hoặc lệch về phía trên hay phía dưới sườn dầm.
Ví dụ 4 đề cập khu vực đầu dầm, nơi chịu tác dụng cục bộ của phản lực gối cầu và, trong nhiều trường hợp, có cả lực từ các neo cáp DƯL. Sự làm việc phức tạp, đăc biệt là xuất hiện ứng suất kéo tại khu vực đầu dầm trong một số trường hợp phổ biến như dầm BTCT thường, dầm giản đơn BTCT DƯL hay dầm SuperT đã được thể hiện thông qua các bức tranh ứng suất và SĐHT tương ứng. Ví dụ cụ thể tính toán và xử lý cấu tạo khu vực đầu dầm của dầm mặt cắt chữ I BTCT DƯL nhịp 24 m khẳng định, giải pháp bố trí cốt thép đai hiện nay tại khu vực đầu dầm về cơ bản là đáp ứng được yêu cầu chịu lực và khống chế vết nứt. Tuy nhiên, cốt thép dọc thường cần phải được bổ sung để thoả mãn yêu cầu chông nứt. Ngoài ra, việc phân tích bằng SĐHT tại các giai đoạn thi công khác nhau cho thấy, cần kiểm soát chặt chẽ trình tự căng cáp DƯL để tránh ứng suất kéo quá lớn có thể xuất hiện
2. KIẾN NGHỊ SỬ DỤNG KẾT QUẢ CỦA ĐỀ TÀI
Kết quả nghiên cứu của đề tài có thể được áp dụng tại các đơn vị tư vấn thiết kế, các cơ sở nghiên cứu, đào tạo và các cơ quan quản lý nhà nước chuyên ngành xây dựng giao thông và các chuyên ngành xây dựng khác có ứng dụng kết cấu BTCT.
Đối với các cơ sở đào tạo, nhất là các trường đại học và các cơ quan nghiên cứu thì kết quả nghiên cứu của đề tài có thể được áp dụng làm tài liệu tham khảo cho công tác giảng dạy và nghiên cứu. Việc các cán bộ giảng dạy và nghiên cứu của trường đại học giao thông vận tải Hà nội và trường đại học Bách khoa Đà nẵng tham gia vào nhóm nghiên cứu đã làm cho kết quả nghiên cứu ngay lập tức được cập nhật trong chương trình đào tạo.
Đối với các cơ quan tư vấn, thiết kế và quản lý nhà nước: Các kết quả nghiên cứu của đề tài có thể được áp dụng như là tài liệu tham khảo cho công tác thiết kế, thẩm tra thiết kế các bộ phận kết cấu cầu bê tông. Đặc biệt, các hướng dẫn sử dụng tiêu chuẩn 22TCN272-05 cũng như các ví dụ mẫu sẽ giúp các kỹ sư ứng dụng SĐHT một cách tương đối dễ dàng và thống nhất trong việc giải quyết các bài toán thực tế, kể cả thiết kế mới, xử lý các thiết kế cũ hay phân tích, sửa chữa các hư hỏng của kết cấu bê tông. Quá trình thực hiện đề tài gắn liền với hoạt động tư vấn thiết kế của Công ty CPTVXD 533 đã và đang góp phần nâng cao chất lượng thiết kế các công trình cầu của công ty.
Về mặt xã hội, đề tài sẽ góp phần nâng cao chất lượng thiết kế và xây dựng công trình, làm giảm bớt các hư hỏng cũng như lãng phí trong xây dựng.

Ðề: tính kết cấu bê tông cốt thép theo mô hình giàn ảo

V. TÀI LIỆU THAM KHẢO

22TCN-272-05: Tiêu chuẩn thiết kế cầu, Nhà xuất bản Giao thông vận tải, 2006
AASHTO (1994): AASHTO LRFD Bridge Design Specifications, Section 5 - Concrete Structures. AASHTO, Washington, D.C. 20001, 1994
ACI 318 (2002): Building Code Requirements for Reinforced Concrete (ACI 318-02) and Commentary (ACI 318R-02). ACI Committee 318, ACI, Michigan, 2002
Adebar, P.; Zhou, Z. (1996): Design of Deep Pile Caps by Strut-and-Tie Models. ACI Structural Journal, V. 93 (1996), No. 4, 437-448
CEB-FIP Model Code 1990 (1993): Design Code. Thomas Telford House, London, 1993
Collins, M. P.; Mitchell, D. (1991): Prestressed concrete structures. Prentice Hall, Englewood Cliffs NJ, 1991
Collins, M. P.; Mitchell, D.; Adebar, P.; Vecchio F.J. (1991): A General Shear Design Method. ACI Structural Journal, V. 93 (1996), No. 1, 36-45
DIN 1045-1 (2001-07): Tragwerke aus Beton, Stahlbeton und Spannbeton. Teil 1: Bemessung und Konstruktion. Deutsche Norm, Juli 2001
EC 2 (1991/92): Planung und Bemessung von Stahlbeton - und Spannbetontragwerken, Teil1: Grundlagen und Anwendungsregeln für den Hochbau. Deutsche Fassung ENV 1992-1-1: 1991, Juni 1992
FIP Recommendations 1996 (1999): Practical Design of Structural Concrete. SETO, London 1999
Goldack, A. (2000): Programmsystem zur grafisch interaktiven Modellierung und Bemessung von Stahlbetonbauteilen mit Stabwerkmodellen. Interne Mitteilung des Instituts für Leichtbau Entwerfen und Konstruieren, Universität Stuttgart, 2000
Leonhardt, F. (1965): Die verminderte Schubabdeckung bei Stahlbetontragwerken. Der Bauingenieur 40 (1965), Heft 1, S.1-15
Leonhardt, F.; Mönnig, E. (1977): Vorlesungen über Massivbau - Teil 2: Sonderfälle der Bemessung im Stahlbetonbau. Springer Verlag Berlin, 1977
Schlaich, J.; Schäfer, K; Jennewein, M. (1987): Toward a Consistent Design for Structural Concrete. PCI-Journal, V. 32 (1987), No. 3, 75-150
Schlaich, J.; Schäfer, K. (1998): Konstruieren im Stahlbetonbau. Betonkalender 1998, Teil II, 721-913, Ernst & Sohn, Berlin, 1998
Nguyễn Đức Thanh (1997): Ứng dụng phương pháp SĐHT để phân tích và thiết kế khu vực neo cốt thép dự ứng lực ở giữa tấm bê tông cốt thép. Đề tài nghiên cứu khoa học, viện thiết kế kết cấu II, Đại học tổng hợp Stuttgart, 1997
Nguyễn Đức Thanh, Tống Trần Tùng (1998): Tính toán kết cấu BTCT theo mô hình hệ thanh. Tạp chí giao thông vận tải, năm 2000, trang 23-26.
Nguyễn Đức Thanh (2002): Sơ đồ hệ thanh không gian trong tính toán thiết kế kết cấu bê tông cốt thép. Luận án nghiên cứu sinh, Viện thiết kế kết cấu, Đại học tổng hợp Stuttgart, Nhà xuất bản Grauer, Beuren, Stuttgart, 2002.
Nguyễn Đức Thanh (2005): Phân tích dòng lực khi thiết kế kết cấu. Tạp chí cầu đường Việt nam, số 7/2005, trang 19-22
Nguyễn Đức Thanh (1997): Ứng dụng phương pháp SĐHT để phân tích và thiết kế khu vực neo cốt thép dự ứng lực ở giữa tấm bê tông cốt thép. Đề tài nghiên cứu khoa học, viện thiết kế kết cấu II, Đại học tổng hợp Stuttgart, 1997
Nguyễn Viết Trung, Dương Tuấn Minh, Nguyễn Thị Tuyết Trinh (2005): Tính toán kết cấu bê tông cốt thép theo mô hình giàn ảo, NXB Xây dựng, 2005
Công ty cổ phần tư vấn xây dựng 533 (2003): Hồ sơ thiết kế cầu Thuận Phước, thành phố Đà nẵng.
Công ty cổ phần tư vấn xây dựng 533 (2006): Hồ sơ thiết kế cầu Khuổi Tàu, 2006

Ðề: tính kết cấu bê tông cốt thép theo mô hình giàn ảo

Bác làm ơn send cho em một bản, mail của em là phu_du_82@yahoo.com. Cảm ơn bác nhiều!

Ðề: tính kết cấu bê tông cốt thép theo mô hình giàn ảo

Đã gửi tài liệu vào email của:
nguhuynhvn@gmail.com;
phu_du_82@yahoo.com.
Good luck!

Ðề: tính kết cấu bê tông cốt thép theo mô hình giàn ảo

tất nhiên dàn ảo có thể áp dụng cho dầm thấp ; nhưng hiểu quả nhất cho dầm cao ; vì có hệ số tỷ lệ chích thướng L/h theo quy định thì tính dầm theo dàn ảo là kinh tế và hợp lý ; còn ngược lại thì tính dầm bình thường nhanh; khoẻ mà cũng không phí bao nhiêu.
Dàn chịu nén ; nghĩa là trong dàn có những thanh chịu nén ; nếu có nhiều thanh chịu nén thì sẽ ít thép đi; chủ yếu cấu tạo; nhưgn vẫn có nhưng thanh chịu kéo ; vì thế vẫn có thép bình thường.
+Dàn ảo cho ta hiểu bản chất C R ACK của cấu kiện bê tông sẽ diễn ra như thế nào ; Phác hoạ vết nứt cho cấu kiện Nút khung ; cột có vai đỡ ; là đòi hỏi trình độ ok rồi ;
+Dàn ảo khác với dàn bình thườgn là : khi phác hoạ kết cấu dàn ảo chưa hẳng cái dàn ảo đó là BẤt Biến HÌnh ; mà có thể biến hình ; vì thế coi chừgn nhầm lẫn
vài dòng

Ðề: tính kết cấu bê tông cốt thép theo mô hình giàn ảo

mình đang tham khoả cái này ; có thể gửi cho mình mấy tài liệu này được không?? mail của mình là ksminh82@yahoo.com
cảm ơn bạn rất nhiều

Ðề: tính kết cấu bê tông cốt thép theo mô hình giàn ảo

Hỏi : Mục đích của mô hình dầm ảo là gì ?
Đáp : Là để thiết kế cốt (thép) chịu kéo cho vật liệu (bêtong) chịu nén ở những khu vực có sự tập trung ứng suất mà các mô hình tính toán thông thường chưa xét đến (dầm, cột, tấm,...) .
Hỏi : Cơ sở của mô hình dầm ảo là gì?
Đáp : Là thực nghiệm đo, nhìn thấy, là các đường quỉ đạo ứng suất chính.
Hỏi : Thanh dàn chịu nén là gì ?
Đáp : Là giả thiết về phương hướng chịu lực nén của cấu kiện.
Hỏi : Dàn ảo cho ta biết điều gì ?
Đáp : Cho ta "giả thiết" 1 cách tường minh sự làm việc của cấu kiện
Hỏi : Tính dàn ảo có khác gì tính dàn bình thường không ?
Đáp : Sau khi giả thiết mô hình dàn ảo, tính toán hoàn toàn như dàn bình thường.

hic.hic.hic... tui tự hỏi, tự rely luôn rùi kìa.