Kết cấu dầm bê tông cốt thép dự ứng lực mặt cắt chữ U (dầm U) với khả năng vượt nhịp lớn, ổn định hơn trong quá trình thi công, khai thác và giá thành rẻ hơn các loại dầm bê tông cốt thép đang được áp dụng phổ biến ở nước ta như dầm mặt cắt tiết diện kiểu chữ T, I, Super-T. Bài báo trình bày kết quả phân tích, so sánh giữa kết cấu dầm U với các loại dầm I, T, SuperT về một số chỉ tiêu kinh tế, kỹ thuật, nghiên cứu khả năng chịu lực của dầm U với nhiều trường hợp khác nhau và công nghệ thi công dầm U. Từ đó mở ra thêm một hướng mới khi lựa chọn phương án kết cấu nhịp trong công tác thiết kế các công trình cầu trên đường ô tô ở nước ta. Từ khóa: Cầu dầm U, dầm U, dầm U đúc sẵn, kết cấu nhịp Abstract: Structural concrete-reinforced prestressed U-shaped beams (U-beams) with the capabilities of larger span, higher stability over the course of construction, lower construction and maintenance cost than common T, I, or Super-T shaped concrete-reinforced beams. This paper analyzes and compares the structures of U-beams with those of other types such as I, T, Super-T in terms of economic and technical indicators. It also studies the capacity of U-beams to bear the pressure in different conditions and the construction technology. Therefrom, a new perspective of selection of superstructures in the design of highway bridges in our country may arise. Kết quả nghiên cứu về “cải tiến kết cấu hạ thấp chiều cao dầm bê tông DƯL định hình chữ I” được trình bày trong [1,2], trong đó nghiên cứu đã đi sâu phân tích đặc điểm kỹ thuật về cấu tạo mặt cắt hình học và công nghệ chế tạo. Đặc biệt, yếu tố tổ chức thi công loại dầm I theo 2 giai đoạn, trong đó việc thi công đổ sau bản mặt cầu là nguyên nhân trực tiếp làm giảm khả năng dự trữ lượng DƯL trong dầm, làm cho dầm có chiều cao lớn hơn. Nhằm hạn chế đặc điểm kỹ thuật bất lợi trên, tham khảo các công nghệ của Công ty Kurosawa [3], trong nghiên cứu đã đưa ra hai giải pháp: giải pháp cấu tạo bổ sung thêm các cốt bản thép tại khu vực chịu nén (trên trục trung hòa) của dầm bê tông DƯL định hình chữ I và giải pháp mở rộng ngang 2 cánh bầu trên của dầm để biến mặt cắt dạng I thành T. Với việc cấu tạo dạng dầm chữ T sẽ loại trừ được yếu tố hạn chế thi công dầm I theo hai giai đoạn (căng kéo dầm trên mặt đất và tiếp theo là đổ bê tông bản mặt cầu dày 20 cm). Với dầm dạng T, công nghệ chế tạo dầm chỉ diễn tra 1 lần trên mặt đất, qua đó sẽ loại trừ được yếu tố giảm lượng dự trữ DƯL trong dầm. Với việc bổ sung cốt bản thép tại khu vực chịu nén, trục trung hòa sẽ được nâng cao làm tăng hiệu quả của cốt thép DƯL. Mời độc giả xem nội dung đầy đủ bài khoa học tại đây Nguyễn Văn Ngôn (2013), Nghiên cứu ứng dụng kết cấu dầm mặt cắt chữ U cho các nhịp gian đơn trong điều kiện Việt Nam - Luận văn Thạc sỹ kỹ thuật - Trường Đại học GTVT, Hà Nội. Ngô Đăng Quang, Trần Ngọc Linh, Bùi Công Độ, Nguyễn Trọng Nghĩa (2008), Mô hình hóa và phân tích kết cấu cầu với Midas/Civil, NXB Xây dựng, Hà Nội. Nguyễn Viết Trung, Hoàng Hà, Đào Duy Lâm (2005), Các ví dụ tính toán Dầm cầu chữ I, T, Super-T bê tông cốt thép dự ứng lực theo tiêu chuẩn 22TCN 272 - 05, NXB Xây dựng, Hà Nội. Nguyễn Viết Trung (2008), Công nghệ hiện đại trong xây dựng cầu bê tông cốt thép, NXB Xây dựng, Hà Nội. Nguyễn Viết Trung, Nguyễn Trọng Nghĩa (2008), Thiết kế kết cấu nhịp cầu dầm Super-T theo tiêu chuẩn 22TCN272-05, NXB Xây dựng, Hà Nội. Nguyễn Viết Trung, Vũ Văn Toản, Trần Thu Hằng (2004), Tính toán Kỹ thuật Xây dựng trên Mathcad, NXB Xây dựng, Hà Nội. Nguyễn Viết Trung, Hoàng Hà, Nguyễn Ngọc Long (2010), Cầu bê tông cốt thép (tập 1), NXB GTVT, Hà Nội. http://onlinemanuals.txdot.gov/txdotmanuals/lrf/prestressed concrete u beam type u40 and u54.htm. Mary Beth D. Hueste, Mohammed Safi Uddin Adil, Mohsin Adnan, and Peter B. Keating. (2006), Impact of LRFD specifications on design of Texas bridges volume 1: Parametric study, Texas Department of Transportation Research and Technology Implementation Office P. O. Box 5080 Austin, Texas 78763-5080. Mary Beth D. Hueste, Mohammed Safi Uddin Adil, Mohsin Adnan, and Peter B. Keating. (2006), Impact of LRFD specifications on design of Texas bridges volume 2: Prestressed concrete bridge girder design examples, Texas Department of Transportation Research and Technology Implementation Office P. O. Box 5080 Austin, Texas 78763-5080. Instructions for Design Standards Index 20210 Series Florida U Beams. Brent Maxfield (2006), Mathcad with Engeneering, Elsevier Linacre House, Jordan Hill, Oxford OX2 8DP 30 Corporate Drive, Suite 400, Burlington, MA01803. |
