Giáo trình Kim nh cu
Printed: 5:16 PM 8/12/07 Page 1/72
GS.TS. NGUYN VIT TRUNG
GIÁO TRÌNH
KHAI THÁC, KIM NH,
A CHA,
NG CNG CU
Giáo trình Kim nh cu
Printed: 5:16 PM 8/12/07 Page 2/72
I NÓI U
Giáo trình môn hc: Khai thác, Kim inh, sa cha, tng cng cu có ni dung tng ng
i 60 tit ging trên lp
Tiêu chun mi v thit k cu 22 TCN 272-05 tuy ã ban hành tháng 8-2005 nhng phn ln
các cu c hin có ã c thit k trc ây theo các Tiêu chun c nên các kin thc v
tính toán trong Giáo trình này ch yu vn c vit theo Tiêu chun kim nh cu ng
và Tiêu chun th nghim cu cng nh theo Quy trình c v tính tóan cu 22 TCN 18- 79
ban hành nm 1979 ca B Giao thông Vn ti.
Tác gi mong nhn c s phê bình góp ý ca c gi hoàn thin giáo trình này trong
n xut bn sau.
Giáo trình Kim nh cu
Printed: 5:16 PM 8/12/07 Page 3/72
C LC
CHNG 1: NHNG VN CHUNG 5
1.1 . K há i quát v m ôn hc : 5
1.2. Tình hình khai thác cu Vit Nam. 5
1.2.1. Tình trng cu cng nc ta hin nay. 5
1.2.2. Tình trng qun lý và khai thác: 5
1.2.3. Kt lun: 6
1.3. Yêu cu chung ca công tác qun lý khai thác 6
1.4. T chc bo dng và sa cha. 7
1.4.1. Bo dng thng xuyên 7
1.4.2. Sa cha ln 7
CHNG 2: 8
KIM TRA VÀ ÁNH GIÁ PHÂN LOI 8
CHT LNG K THUT CÔNG TRÌNH 8
2.1. Khái nim chung 8
2.2. Nguyên tc chung trong vic kim tra, ánh giá cht lng k thut công trình 8
2.2.1. Khái nim 8
2.2.2. Nhng tiêu chun và trình tánh giá phân loi cht lng k thut công trình: 8
2.2.3. Phân loi công tác kim tra 10
2.3. Kim tra dòng nc chy và các công trình u chnh dòng 12
2.4. o c kim tra bin dng và mt bng kt cu nhp cu 12
2.5. Các dng h hng và nguyên nhân xut hin trong các b phn kt cu cu (Cu thép, Cu BTCT, m,
tr, gi) 13
2.5.1. i vi kt cu nhp cu thép 13
2.5.2. i vi kt cu nhp cu Bê tông ct thép và Bê tông 14
2.5.3. i vi m tr cu và gi: 17
CHNG 3: 18
TH NGHIM CU 18
3.1. Mc ích, yêu cu 18
3.2. Th ti cu vi ti trng tnh và ti trng ng 18
3.2 .1. Ti trng th c u : 20
3.2.2. Th ti tnh 22
3.2.3. Th ti ng. 23
3.2.4. Phng pháp dùng ten-x-met o ng sut 23
3.3. Thí nghim xác nh các c trng c hc và cht lng ca vt liu kt cu cu 25
3.3.1. i vi kt cu bê tông và kt cu bê tông ct thép 25
3.4. Các thit bo và cách b trí chúng khi th nghim cu 25
3.4.1. Tenxmé t o ng sut 25
3.4.2. Các máy o võng và o chuyn v thng: 26
3.4.3. Dng co góc xoay: 2 6
3.5. X lý, phân tích kt qu th nghim và ánh giá, kt lun v cht lng k thut ca cu. 26
3.5.1. Xét võng 26
3.5.2. Xét ng sut 28
CHNG 4: 29
ÁNH GIÁ NNG LC CHU TI CA CU C 29
4.1. Khái nim chung 29
4.2. Công thc chung tính toán ng cp cu thép ng st. 29
4.2.1. Xét kt cu nhp 29
4.2.2. Xét oàn tàu 30
4.3. Tính ng cp dm ch và h dm mt cu 31
4.3.1. Nguyên tc chung 31
4.3.3. Tính toán cng theo ng sut tip 34
4.3.4. Tính toán theo cng ca liên kt thép góc bn cánh vi bn bng ( bng inh tán, bu lông hoc
hàn) 35
4.3.5. Tính toán theo n inh chung 36
4.3.6. Tính toán theo u kin n nh cc b ca bn bng có sn ng tng cng mt ct gi dm.
38
4.3.7. Tính toán theo u kin n nh cc b ca bn bng dm 38
4.3.8. Tính toán theo u kin mi 39
4.3 .9. Tính toán d m dc c t 39
4.3.10. u kin tính toán liên kt dm dc vi dm ngang 41
Giáo trình Kim nh cu
Printed: 5:16 PM 8/12/07 Page 4/72
4.3.11. Tính toán liên kt dm ngang vi giàn ch 42
4.4. Tính toán các b phn ca giàn ch 43
4.4.1 Tính thanh chu nén theo cng ca bn gin hay thanh ging 43
4.4.2. Tính toán thanh biên trên ca giàn khi tà vt t trc tip lên nó 43
4.4.3. Tính toán nút gi nhn ca giàn 43
4.4.4. Tính toán h liên kt và ging gió 43
4.5. Xét nh hng ca các h hng và khuyt tt các b phn 44
4.5.1. nh hng ca s gim yu b phn do g 44
4.5.2. nh hng ca s cong vênh ca các cu kin 44
4.5.3. nh hng ca các l thng, các ch móp lõm và các vt nt 44
4.6. Tính toán các b phn c tng cng 46
4.6.1. Nng lc chu ti các cu kin kt cu nhp ã c tng cng bng cách thêm thép, c xác nh
nh sau: 46
4.6.2. Nng lc chu ti ca cu kin b nén, ã c tng cng bng g 46
4.7. Các ch dn thc hành tính toán 47
CHNG 5: 48
A CHA VÀ TNG CNG CU 48
5.1. Các gii pháp kt cu công ngh sa cha kt cu nhp cu thép 48
5.1.1. Sa cha mt cu (SCMC) 48
5.1.2. Thay th các inh tán và bu lông hng 48
5.1.3. Sa vt nt 49
5.1.4. Sa ch m óp méo 50
5.1.5. Sa cong vênh. 51
5.1.6. Sn li cu thép 52
5.2. Các gii pháp kt cu công ngh sa cha kt cu nhp cu BTCT 53
5.2.1. Gii pháp chung: 53
5.2.2. Chun b kt cu trc khi sa cha 53
5.2.3. Tiêm va Xi mng hoc keo Epoxi 53
5.2.4. Dùng bê tông Polime và va c bit vá các ch v và bt vt nt. 54
5.2.5. Phun bê tông 54
5.3. Các gii pháp kt cu công ngh sa cha m tr cu 54
5.4. Các gii pháp kt cu công ngh tng cng m rng kt cu cu thép 56
5.4.1. Nguyên tc chung 56
5.4.2. Tng c ng ph n xe ch y 57
5.4.2. Tng cn g dm chc bng 58
5.4.3. Tng cng giàn ch 60
5.4.4. Tính toán tng cng kt cu nhp thép 62
5.5 Tng cng kt cu nhp cu BTCT, bêtông và á xây 63
5.5.1 Thêm ct thép 63
5.5.2 Dán bn thép ngoài b sung 64
5.5.3 To dng lc ngoài b sung 65
5.5.4 V cách tng cng cu vòm bêtông và cu á. 65
5.5.5 Tính toán tng cng cu BTCT c 65
5.6. Các gii pháp kt cu công ngh tng cng m tr cu. 66
5.6.1 Tng cng tr 66
5.6.2 Tng cng m cu 66
CHNG 4: ÁNH GIÁ NNG LC CHU TI CA CU Ã QUA KHAI THÁC (B SUNG)
69
4.1. Khái nim chung 69
4.2. ánh giá nng lc chu ti ca kt cu nhp cu thép 70
4.3. ánh giá nng lc chu ti ca kt cu nhp cu BTCT và m tr cu 71
4.3.1. Kt cu nhp bê tông ct thép 71
4.3 .2. M, tr c u và móng 72
Giáo trình Kim nh cu
Printed: 5:16 PM 8/12/07 Page 5/72
CHNG 1: NHNG VN CHUNG
1.1. KHÁI QUÁT V MÔN HC:
i dung chính ca môn hc
Cung cp kin thc và s hiu bit kim tra, khc phc nhng h hng, khuyt
t ca công trình giao thông.
Trình by các phng pháp o c, th nghim ánh giá nng lc chu ti cng
nhánh giá nng lc công trình
Trình by nhng phng pháp sa cha, ci to, tng cng nhm khôi phc nhng
hi và nâng cao nng lc chu ti
1.2. TÌNH HÌNH KHAI THÁC CU VIT NAM.
1.2.1. TÌNH TRNG CU CNG NC TA HIN NAY.
Do u kin a hình, kinh t, xã hi trên ng st và ng b nc ta có rt nhiu
u vi quy mô không ln, có c tính k thut thp, ã c xây dng t khá lâu, tri qua
thi gian khai thác dài, chu nh hng nhiu ca thi tit khc nghit cng nh chin tranh.
Trong khong 10 nm gn ây(t 1995), nhiu cu mi ã c xây dng và m rng
áp ng các tiêu chun k thut hin i trên các tuyn Quc l.
Nhn xét chung:
- i vi cu c xây dng t 1891 - 1927: Quy mô bé, cng vn ti thp nên
không áp ng c nhu cu khai thác hin nay.
- Nhiu cu BTCT cã xut hin nhiu vt nt, b phá hu tng bo h, h hi liên
t ngang. Vì vy thng xuyên không m bo u kin an toàn cho vn ti
1.2.2. TÌNH TRNG QUN LÝ VÀ KHAI THÁC:
- Vic qun lý và khai thác i vi ngành ng st tng i h thng, do Ban qun
lý công trình ca Ban C s h tng Tng công ty ng st Vit nam chu trách nhim
- Vic qun lý và khai thác i vi ngành ng b do Cc qun lý ng b và các
GTVT ca các tnh,các S GTCC ca các Thành phm nhim. Tình trng qun lý cho
n nay là thiu tính h thng, không rõ ràng, trách nhim các n v chng chéo vi nhau.
Trên mng li ng st cng nhng b nc ta u có th nhn xét chung:
+ Cht lng công trình không ngng suy gim và xung cp → giá thành vn ti
không th h thp, cha áp ng c yêu cu v giao thông.
+ Tình trng thiu ht kinh phí và vn u t cho công tác khôi phc sa cha.
+ Nhiu a phng qun lý lng lo, kim tra không thng xuyên và thiu h thng,
không có tiêu chun ánh giá công trình, phng pháp kim tra và k thut chn oán rt
c hu. Vì vy càng làm cho tình trng công trình xung cp trm trng và gây tr ngi ln
cho vn ti (hn ch tc , hn ch ti trng)
Giáo trình Kim nh cu
Printed: 5:16 PM 8/12/07 Page 6/72
1.2.3. KT LUN:
i vi h thng cu c, nhng vn mà ngành GTVT cn quan tâm là:
+ i mi t chc, c ch và phng pháp làm vic ca h thng Qun lý công trình
+ Nâng cao trình , k thut kim tra, ánh giá cht lng CT, áp dng nhng công
ngh tiên tin và có hiu qu chn oán h hng và khuyt tt ca công trình.
+ xut các gii pháp sa cha, ci to hoc tng cng mt cách hp lý có hiu qu.
1.3. YÊU CU CHUNG CA CÔNG TÁC QUN LÝ KHAI THÁC
Công tác qun lý khai thác cu trong các ngành ng st vn gic n np và h
thng t ngày mi thành lp nên các vn bn pháp lý, các tài liu k thut và tài liu nghip
cho các cán bu c thng nht và cht ch.
i vi các ngành ng b tuy va mi có lut ng b Vit Nam nm 2004 nhng
các tài liu k thut và các hng dn có tính pháp lý nh các qui trình, qui phm u ã có t
nhiu nm ri. Tuy nhiên do công tác qun lý còn phân tán nên nói chung các tài liu có tính
pháp lý trong qun lý ng bã tht lc nhiu, không còn các cp c s trc tip qun
lý cu ng. ây là mt khó khn trong vic nâng cao cht lng qun lý khai thác cu
ng nói chung.
Hin nay trong phm vi qun lý ca Cc ng b Vit Nam, i vi các cu cng
nói chung ã ra mt s ch tiêu chính chính cn qun lý k thut và a vào h thng thông
tin trên máy nh sau:
- Tên cu
- Tnh
- Tên tuyn
- Lý trình
- Nm xây dng
- Chiu dài toàn cu
- Chiu rng: + Ca phn xe chy.
+ Ca li b
- Chiu cao khng ch trên cu: Cao mt cu, cao áy cu.
- Ti trng:
+ Theo thit k ban u
+ Theo thc t hin nay
- c tính k thut :
+ Mô t loi kt cu nhp, s, chiu dài mi nhp.
+ c m mt cu (g,bê tông,BTCTT,á xây )
+ Mô t cu to hai m :Vt liu, kiu m, kiu móng.
+ Mô t cu to các tr : Vt liu, kiu, chiu cao, kiu móng.
- c m va cht
- Các mc nc:
+ Mc nc cao nht.
+ Mc nc thp nht.
- Chiu cao và chiu rng khng ch nh nht di cu do nhu cu thông thuyn hay
thu li.
Giáo trình Kim nh cu
Printed: 5:16 PM 8/12/07 Page 7/72
- Các ch tiêu này ch là các ch tiêu tng quát, c xét n trong h thng qun lý
p cao nh Cc ng b và các khu QLB. các Xí nghip qun lý cu phi lp các h s
riêng cho tng cu theo dõi lâu dài mãi.
- Trong nghành ng st, qun lý mi cu có nhiu ch tiêu hn na.
1.4. T CHC BO DNG VÀ SA CHA.
Công tác bo dng do các Xí nghip qun lý cu ng m nhim bao gm 2 ni
dung:
+ Bo dng thng xuyên.
+ Sa cha ln
1.4.1. BO DNG THNG XUYÊN
- Làm sch rác và cht bn các chi tit, b phn ca kt cu cu (liên kt, hc tit
m, bu dm, rãnh, ng thoát nc.
- a cha ti ch nhng h hng và khuyt tt nh nhng thanh riêng bit và không
yêu cu chi phí ln:
+ Thay tà vt cu
+ Sn li nhng ch b tróc sn cc b
+ Xit li các bu lông lng hoc thay các inh tán lng.
1.4.2. SA CHA LN
Công tác này c tin hành sau khi có kt qu kim tra, chn oán k thut và ã có
án thit k chi tit cho vic sa cha, có k hoch và d toán.
Công tác sa cha ln bao gm:
+ Thay th h thng balat, tà vt, ray ca cu ng st, làm li toàn b lp ph mt
u ca cu ô-tô
+ Tin hành tng cng các b phn dm, giàn và các b phn không nng lc chu
i.
+ Tin hành sn li toàn cu.
+ M rng kh gii hn và ci to kh gii hn.
+ Xây dng li tng phn ca m tr
Trong khi tin hành sa cha ln vn tip tc công tác bo dng thng xuyên.
t c các s liu c trng ca công trình trc và sau khi sa cha cn c ghi
chép y và lu vào trong h s.
Giáo trình Kim nh cu
Printed: 5:16 PM 8/12/07 Page 8/72
CHNG 2:
KIM TRA VÀ ÁNH GIÁ PHÂN LOI
CHT LNG K THUT CÔNG TRÌNH
2.1. KHÁI NIM CHUNG
* Mc ích:
ánh giá hin trng ca công trình ang c khai thác. Trên c só xây dng các khuyn
cáo ( ngh) v vic tip tc s dng công trình.
* Yêu cu:
- Cn phi nghiên cu k tt c các h s k thut ca công trình còn c lu tr trc khi
tin hành kim tra.
- Vic kim tra cn c tin hành i vi tt c các b phn công trình nhm thu thp các s
liu tin cy v s làm vic ca công trình.
* Tác dung ca công tác kim tra:
Trên c s các s liu kim tra (chn oán k thut công trình) ngi ta có thánh giá c
hin trng cht lng công trình, xác nh c nng lc chu ti, kh nng tip tc s dng
ng nh xut các gii pháp k thut nhm nâng cao tin cy và tui th hoc a ra
nhng ch thay i vic khai thác công trình.
2.2. NGUYÊN TC CHUNG TRONG VIC KIM TRA, ÁNH GIÁ CHT LNG
THUT CÔNG TRÌNH.
2.2.1. KHÁI NIM.
t c các công trình nói chung là khác nhau v: S kt cu, s nhp, vt liu,
u kin c th nh thi tit, khí hu , Thi gian thi công, ch khai thác, s tn ti các
loi h hng Các dng tn ti này ph thuc rt nhiu vào các yu t khác nhau.
thun tin cho vic qun lý và khai thác, xu th chung ca tt c các nc trên th
gii hin nay (c bit là các nc ang phát trin) là xây dng hoàn chnh mt h thng tiêu
chun phân loi cht lng k thut ca công trình, nhm qun lý và ánh giá công trình
t cách thng nht.
2.2.2. NHNG TIÊU CHUN VÀ TRÌNH TÁNH GIÁ PHÂN LOI CHT LNG
THUT CÔNG TRÌNH:
a. Trình tánh giá và phân loi cht lng k thut công trình: trên hình II-1 là trình t
chính phân loi, ánh giá cht lng k thut công trình
Giỏo trỡnh Kim nh cu
Printed: 5:16 PM 8/12/07 Page 9/72
Thực hiện việc
kiểm tra
H- hỏng?
KhôngCó
Nhẹ
ảnh h-ởng đến
khả năng công trình
Mức độ diễn biến
Chức năng bị
xuống cấp ?
Không, hiện tại không
Không, hiện tại không
Không, hiện tại không
ảnh h-ởng bất lợi chức
năng của công trình có
thể bị suy yếy do hoạt
không bình th-ờng
bất lợi trong
ảnh h-ởng
tải có thể bị
Hiện tại
ảnh h-ởng
bị
không
h-ởng
bị ảnh
Không
h-ởng
bị ảnh
Không
Mức độ
diễn biến ?
đ-ợc
xác định
Không
rõ ràng
Không
ảnh h-ởng
vận tải bị
An toàn
nào đó phải
pháp sửa chữa
Một số biện
yêu cầu
Không
yêu cầu
Không
yêu cầu
Không
sửa chữa khi
có yếu cầu)
những biện
Tiến hành
ở thời điểm
thích hợp
ngay lập tức
thực hiện
sớm
cần tiến hành
Những biện
pháp sửa chữa
AA A1 A2 B C S
bị xuống cấp
Chức năng chủ yếu
độ
Mức
h- hỏng
đến an
Mức độ
ảnh h-ởng
toàn
vận tải
sửa chữa
Thời điểm
tiến hành
Loại
Có
Hỡnh II-1: Trỡnh tỏnh giỏ phõn loi cht lng k thut cụng trỡnh
b. Tiờu chun ỏnh giỏ phõn loi cht lng k thut:
- Tu theo mc h hng v tỡnh trng suy gim cỏc chc nng lm vic ca cụng trỡnh m
cht lng k thut cụng trỡnh c sp xp vo mt trong cỏc loi c bn nh sau:
+ Loi A: cỏc cụng trỡnh bnh hng bt li do nhng h hng v khuyt tt gõy ra.
+ Loi C: cỏc cụng trỡnh khụng b suy yu v chc nng lm vic nhng cú cỏc h hi nh.
+ Loi B: cỏc cụng trỡnh cú cỏc h hng v khuyt tt m mc suy gim chc nng ca nú
m gia A v C.
+ Loi S: cỏc cụng trỡnh thuc loi S núi chung khụng cú h hng cú h hng hoc khuyt
t, khụng lm nh hng ti chc nng lm vic ca kt cu. Mc h hng v khuyt tt
khụng ỏng k.
n quan trng t ra l phi phõn loi nhng cụng trỡnh thuc loi A. Cụng trỡnh loi ny
chia thnh 3 loi: AA, A1, A2 nhm xem xột k s suy yu chc nng lm vic v thi m
tin hnh bin phỏp sa cha ca kt cu mt cỏch phự hp.
+ AA: Cụng trỡnh khụng cú kh nng s dng bỡnh thng v phi tin hnh khụng chm tr
cỏc bin phỏp sa cha hoc tng cng.
+ A1: L cụng trỡnh hin ti cha cú vn gỡ v an ton nhng i hi mt s bin phỏp nht
nh thc hin sa cha sm.
Giáo trình Kim nh cu
Printed: 5:16 PM 8/12/07 Page 10/72
+ A2: Là công trình hin ti không có vn gì v an toàn, nó có th bnh hng nhng
cha cp thit, chc nng an toàn vn ti có th bnh hng trong tng lai. òi hi phi có
kin các bin pháp sa cha nhng thi m thích hp.
2.2.3. PHÂN LOI CÔNG TÁC KIM TRA.
a. Công tác kim tra công trình c chia thành 3 loi
Công tác kim tra tng quát ( kim tra nh k): cp n toàn b công trình,
thng tin hành khong 2 nm mt ln
Công tác kim tra chi tit (không nh k): c tin hành khi có nhng du hiu
không bình thng hoc tu theo u kin thc t ca công trình.
Công tác kim tra toàn din: Xem xt c công trình và môi trng xung quanh
b. Mc ích và loi kim tra:
Loi kim tra
c ích kim tra
ng quát Chi tit Toàn din
1. xác nh các công trình thuc loi A bng
nhng chn oán kt cu s b.
* *
2. Thc hin vic chn oán công trình mt cách chi
tit vi chính xác cao hn
*
3. chn la v phng pháp, thi gian tin hành
a cha
*
4. u tra nhm phát hin nhng thay i ch yu
nn t và xác nhn công trình thuc loi A.
* *
5. u tra nhm phát hin nhng u kin môi
trng ch yu bng vic kho sát trên không và
xác nhn công trình thuc loi A.
* * *
6. Hp tác vi nhng t chc bên ngoài *
c. Trình t tin hành công tác kim tra
Giỏo trỡnh Kim nh cu
Printed: 5:16 PM 8/12/07 Page 11/72
kiểm tra thời giansửa chữa
Lập kế hoạch thi công
sửa chữa
bảo d-ỡng
tới tổ chức
Thông báo
B.C.S
Kiểm tra tổng
các công trình
Tổ chức thi công
theo ph-ơng pháp
Lập biên bản và hồ
thông th-ờng
sơ kết quả kiểm tra
Đánh giá, phân loaị
Thông báo
tới trung tâm
Tất cả
Xác định
sửa chữa
sửa chữa-yêu cầu
Lập ph-ơng pháp
ph-ơng pháp
Lập hồ sơ về
h- hỏng của
công trình
Kiểm tra chi tiết
A
d. Nhng loi hỡnh ca ca trỡnh phỏt trin bin dng
1
2
4
5
3
6
Mức độ phát triển của biến dạng
Thời gian
+ Dng 1: Bin dng hu nh khụng phỏt trin nh vt liu phỏ hu, mi ni suy yu. Khụng
ũi hi kim tra 2 nm 1 ln, nu cú thỡ ụi khi mi cn tin hnh.
+ Dng 2: Tc phỏt trin ca bin dng l hng s. Chu k kim tra tng quỏt ti a 2 nm
1 ln (cú th 3 nm 2 ln). Tn sut kim tra ch yu ph thuc vo tc bin dng. ng
Giáo trình Kim nh cu
Printed: 5:16 PM 8/12/07 Page 12/72
th càng dc chu k phát trin càng nhanh.
+ Dng 3: Tc bin dng tng dn. Không nên quy nh cng nhc quãng thi gian gia
các ln kim tra. Thông thng các ln kim tra không nh hn 1-:-2 ln/nm. Khong cách
gia 2 ln kim tra ph thuc vào tc phát trin bin dng, ng thi tham kho các ln
kim tra trc.
+ Dng 4: Tc phát trin ca bin dng chm dn (lún m tr, lún nn ng, vt nt xut
hin do co ngót và t bin ). Khi tc hoc bin dng ang gim dn thì thi gian kim tra
n sau giãn dài hn ln trc.
+ Dng 5
: Bin dng hoc h hi do nhng nguyên nhân bt thng b ngoài gây ra nh: S
xói mòn ca dòng chy do ma l Cn tin hành kim tra ngay sau khi xy ra s c.
+ Dng 6: Xu hng tin trin ca h hng và bin dng không rõ ràng. Loi này nên tham
kho nhng công trình tng t xung quanh và tn sut kim tra tu thuc vào các phán
oán xác nh các tr s tng t nh các dng 1-:-5
2.3. KIM TRA DÒNG NC CHY VÀ CÁC CÔNG TRÌNH U CHNH DÒNG.
u kin làm vic ca dòng chy di công trình có nh hng ht sc quan trng
n tính n nh và bn vng ca công trình, cng nh ti các u kin làm vic ca kt cu
u, c bit là kt cu phn di. Vì vy cn phi c bit lu ý úng mc n vic kim tra
dòng chy. Trong u kin làm vic bình thng thì v trí và hình dng dòng chy ít thay i.
Trong trng hp ngc li ta gi dòng chy làm vic bt thng do: khu cu không ,
công trình u chnh t ra không phù hp.
Xu hng chung hin nay là tôn trng mt ct ngang t nhiên ca dòng sông, hn ch
vic thu hp khu .thoát nc t nhiên
làm sáng t nguyên nhân bt thng nh hng n dòng chy cn phi tin hành
thu thp các tài liu thng kê ch thu vn khu vc cu: tc dòng chy, các mc nc
c trng, hng dòng chy chính, dch chuyn dòng chy theo chiu ngang, tình trng xói l,
ng thu trc.
Thng thng khi o các c trng dòng chy tin i chiu qua các s liu thng
kê, nên tin hành o chiu sâu dòng chy nhng m cnh. Các s liu tp hp c và
các kt lun v tình trng dòng chy, xu th bin i ca nó, nh hng bt li ca nó cn
c ghi chép t m và ghi vào h s công trình
2.4. O C KIM TRA BIN DNG VÀ MT BNG KT CU NHP CU.
Công tác o c kim tra bin dng và mt ct kt cu nhp c tin hành sau khi
thi công xong (làm h s hoàn công) và c lp li nhiu ln trong sut quá trình khai thác
công trình.
Thông qua s liu thu thp c sau khi o c ngi k s cn phi tp hp, phân
tích và ánh giá c mc chun xác ca v trí mi mt b phn ca công trình trong
không gian và kt lun c cht lng công trình.
Khi nghiên cu k khuynh hng phát trin bin dng s có th lý gii c các
nguyên nhân làm vic không bình thng ca kt cu. Trong trng hp bin dng hay
nghiêng lch nghiêm trng thì cn phi ra các bin pháp x lý.
Thông thng tin hành o c bng các máy trc c. m bo chính xác khi o
Giáo trình Kim nh cu
Printed: 5:16 PM 8/12/07 Page 13/72
n o 2 ln c lp nhm loi tr các sai s ngu nhiên và tng chính xác. Ghi chú u
kin khi tin hành o (thi tit, ma, nng, nhit , tm nhìn)
- i vi cu ô tô ch cn kim tra áy dm, không kim tra mt trên
- i vi cu ng st:
+ Kim ta nh ray
+ Lp biu bin dng ti các tit m
+ o ti các mt ct c trng (mt ct gi, 0.25 L, 0.5 L, 0.75 L )
- C s phân tích kt quo bin dng
+ Bin dng u n khi có vng xây dng chng t cht lng ca công tác ch
o, gia công lp rp là m bo. Ngc li thì không m bo.
+ Nguyên nhân ca bin dng không u, gy khúc, không m bo yu t vng là:
Do sai s thi công
Cht lng ca công tác ch to và lp ráp thp
n ti s bin dng quá mc trong quá trình khai thác.
- Ngoài vic o c kim tra bin dng thng ng còn tin hành kim tra v trí mt bng
a kt cu nhp, c bit vi kt cu giàn.
- Khi phân tích ta bit c nhng giá tr sai lch ln v v trí ca các tit m, các thnah
phan, u có nh hng n u kin làm vic ca các thanh. Trong mt s trng hp
có th là nh hng n kh gii hn (kh thông xe) trong cu
2.5. CÁC DNG H HNG VÀ NGUYÊN NHÂN XUT HIN TRONG CÁC B
PHN KT CU CU (CU THÉP, CU BTCT, M, TR, GI…)
2.5.1. I VI KT CU NHP CU THÉP
a. Phân loi các dng h hng
Trong cu thép thng phân loi theo các tiêu chun và du hiu sau ây:
- Theo loi h hng:
rão ca inh tán
n hi do mi: vt nt do mi, t thanh trong giàn…
r
t n nh cc b, mt n nh chung ca các b phn riêng bit
Các vt nt khác
Phá hoi c hc
- Theo tc phát trin n giai n nguy him:
Tc thi: S nguy him xy ra bt thng, lp tc
Nhanh chóng
Xut hin t t (rão inh tán, r)
Giáo trình Kim nh cu
Printed: 5:16 PM 8/12/07 Page 14/72
- Theo mc nguy him: Tu theo mc nh hng n an toàn vn ti và s suy
gim chc nng làm vic ca kt cu chia ra các dng sau ây:
t nguy him (AA): Xác sut nh hng n an toàn vn ti ln, bt c lúc
nào có th xy ra tn tht hoc s c, nhanh chóng dn
n vic phá hoi công trình hoc ngng khai thác công
trình.
Nguy him (A1): Tn hi có th dn n nh hng nghiêm trng n khai
thác bình thng ca công trình.
Ít nguy him (A2): Các h hng ch làm xu i u kin làm vic ca kt
u và nh hng bt li n các h hi khác.
Không nguy him (B, C): Các h hng nh, không làm nh hng n s
làm vic bình thng ca công trình.
- Theo v trí xut hin h hng: Các h hng xut hin các v trí
t cu
m ch, giàn ch, thanh trong giàn ch
liên k dc, ngang (trên và di).
- Theo tn sut xut hin h hng
t ph bin: Rão inh tán.
Thng gp: R, vt nt mi.
Ít gp: Các vt nt khác.
Nhn xét:
Các h hng trong kt cu nhp cu thép do nhiu nguyên nhân gây ra, c th:
Cht lng vt liu
Cht lng ch to và lp ráp thp
Nhc m ca kt cu không phù hp vi các tác ng ca ngoi cnh và
môi trng làm cho u kin làm vic thc t khác vi các gi thit tính
toán.
Vic duy tu bo dng kém.
Do tác ng bt li ca khí hu, thi tit và mi trng.
b. Phân tích mt s dng h hng ch yu
- rão ca liên kt bng inh tán.
- n hi do mi
- hng do r
- Các h hng do nhng nguyên nhân c hc khác.
2.5.2. I VI KT CU NHP CU BÊ TÔNG CT THÉP VÀ BÊ TÔNG
2.5.2.1. Khái quát v các loi h hng ca kt cu nhp BTCT và BTCT DL.
- c m cu BTCT
+ Nói chung cu BTCT có bn và tui th cao, không òi hi phi duy tu và bo
ng tn kém vi u kin nó c thit k hp lý, thi công, ch to, lp ráp m bo cht
ng. Trái li, chính vì th mnh này ca nó mà nc ta hu nh vic duy tu bo dng
Giáo trình Kim nh cu
Printed: 5:16 PM 8/12/07 Page 15/72
còn quá l là, do ó sinh ra nhng h hng tng i nng.
+ Trong s tính toán nhiu khi không phn ánh úng s làm vic ca kt cu, hoc
có th cha hoàn thin ca phng pháp tính. ng thi tn ti nhng sai sót không kim soát
c trong quá trình thi công. Tó xut hin và phát trin các dng h hng khá nghiêm
trng.
+ Ngoài ra trong quá trình khai thác còn mt s nguyên nhân (bt kh kháng) nh:
i, suy gim cht lng do phong hoá, s xâm nhp hi m gây r ct thép phá hoi s dính
bám ca ct thép và bê tông Tó các dng h hng khác xut hin và phát trin trong kt
u bê tông ct thép DL.
- Nhng h hng xut hin do sai sót trong quá trình thi công s xut hin rt sm giai n
u ca quá trình s dng, d phát hin, d gii quyt, x lý kp thi (r t ong, lp bê tông
o h mng, b tróc mng bê tông).
- Bê tông là vt liu chu nén tt, chu kéo kém. i vi dm bê tông ct thép thng v
nguyên tc thì ng sut kéo s gây nt trong bê tông. i vi kt cu BTCT DL cn phi c
ng trit tiêu các ng sut kéo trong tt c các giai n.
- Do nhiu nguyên nhân vt nt u có th hình thành.
+ Vi BTCT thng nói cung vt nt không th tránh khi, m rng vt nt a
n
≤
0.2mm thì không gây nguy him gì i vi kt cu, a
n
≥ 0.2 mm có th dn n tróc mng,
phá v bê tông bo v do ó suy gim nng lc chu ti và dn n phá hoi kt cu. Vi
BTCT DL vic tn ti các vt nt là du hiu tn ti nhng h hng nghiêm trng khác:
Các c trng v cng ca bê tông, kh nng chu nén, mc dính bám ca bê tông vi
t thép suy gim, cho nên bê tông s gim sút cht lng.
Tóm li: Vn áng quan tâm nht là vt nt trong kt cu bê tông,BTCT và BTCT d
ng lc
2.5.2.2. Các dng vt nt ph bin trong dm BTCT, BTCT DL - Nguyên nhân xut hin
ng 1
: Vt nt do co ngót: V trí bt k trên b mt bê tông, có m rng nh,
chiu dài vt nt ngn, không theo quy lut. Nó sm xut hin và ngng không phát
trin na. Loi vt nt này thng không nguy him lm. Nguyên nhân do s co
dãn không u ca lp bê tông.
ng 2
: Vt nt nghiêng: Thng xut hin nhng ni có ng sut kéo ch tng
i ln. Xut phát t mép di dm hng nghiêng lên khu vc chu nén, xu hng
tách dm thành tng phn riêng bit. Mc nh hng làm gim nng lc chu ti
a dm rt ln, c bit nguy him.
ng 3
: Vt nt dc bng dm: Xut hin khu vc tip xúc gia cánh dm và
n dm. Nguyên nhân xut hin là do khi thi công ch to kt cu nhp
ng 4
: Vt nt ngang khu vc bn cánh.: Xut hin khi ng sut kéo trong bê
tông quá ln khi ch to, cu lp hoc do cng kéo dng lc quá ln. Vt nt
không nh hng n nng lc chu ti do ó không nguy him.
ng 5: Vt nt ngang áy dm: Do ng sut kéo trong bê tông ln hn kh nng
chu kéo ca bê tông (R
k
). i vi kt cu BTCT DL thì do ng sut trc không
hoc mt mát ng sut quá nhiu. V phng din chu lc thì kt cu không b
nh hng, nhng vt nt to tin cho r trong ct thép. Tó din tích tit din
t thép b gim, c bit là ct thép cng trc, bó si nh là rt nguy him
Giáo trình Kim nh cu
Printed: 5:16 PM 8/12/07 Page 16/72
ng 6: Vt nt dc áy dm: Do DL quá ln hoc do co ngót. Loi vt nt này
ng nguy him vì: Bê tông ch có tác dng bo v ct thép nhng khi bê tông s
gây n mòn ct thép.
ng7
: Vt nt khu vc kê gi: Nguyên nhân ch yu là do lc ép cc b quá
n.
ng 8: Vt nt u dm: Do u dm b nén tr quá ln
ng 9
: Vt nt v trí ni các dm ngang hoc bn: Do x lý mi ni. Vt nt này
không nh hng n nng lc chu ti ca dm nhng ti trng tng lên trong dm
ch vì h s phân b ngang tng lên. Do ó nh hng n s làm vic bình thng
a kt cu.
Tóm li: Nhng nguyên nhân ch yu dn n h hng trong cu bê tông ct thép là:
Cht lng ct liu, cht lng xi mng và nc kém, vic tính cp phi không
chun xác, thi công nhào trn, m, không m bo.
thiu ht v kích thc mt ct ngang, v ct thép nên làm tng ng sut và bin
ng trong kt cu bê tông ct thép.
Vic thi công không m bo cht lng
Thit k có sai sót, không phn ánh úng mc d kin trong khai thác.
Do s gia tng không lng c trc ca ti trng.
2.5.2.3. Các phng pháp kim tra, phân loi h hng
- Phng pháp kim tra tng quát (2 nm/ ln): Phng tin kim tra ch yu bng mt
thng, vì vy càng bao quát và bám sát (tip cn) kt cu càng tt
+ Yêu cu:
Phi phát hin c các dng h hng nhìn thy c.
Phi phán oán c xu hng phát trin ca các loi h hng.
+ th:
Tin hành kim tra v các vt nt.
Kim tra s tróc mng, r bê tông.
Kim tra v tình trng lp bê tông bo v
Kim tra v mc trung tính ca lp bê tông.
Kim tra cht lng ca h phòng nc và h thng thoát nc.
+ Mc ích: Phi phân loi c cht lng, bit c công trình xp vào dng nào
(A, B, C, S).
- Phng pháp kim tra chi tit: Sau khi có các kt lun ca kim tra tng quát, tin hành các
bin pháp ca kim tra chi tit, b sung ánh giá chính xác cp hng công trình, tó có
các chnh và sa cha tng cng kp thi.
+ Kim tra ng sut cng kéo ct thép.
+ Kim tra cng ca bê tông.
+ o c và xác nh tình trng ng sut, bin dng ca toàn b công trình (cn phi
th ti).
Giáo trình Kim nh cu
Printed: 5:16 PM 8/12/07 Page 17/72
+ Nên tin hành vic kim tra chi tit vào thi m thích hp (lúc mc vn ti cao
nht). Ni dung cn kim tra: Nt do un, ng sut, dao ng, cng vt liu, o c mt
t hiu qu còn li sau khi b tróc mng
2.5.3. I VI M TR CU VÀ GI:
i vi m tr:
- Các dng h hng chính là các vt nt, h hng mch xây, chuyn v quá ln, hoc có du
hiu trt, hoc b nghiêng lch, rn mòn, làm gim yu tit din chu lc ca cc.
- Nguyên nhân xut hin:
+ Do lún không u và c bn là nn yu.
+ Áp lc ca t (tnh ti và hot ti) t thêm lên lng th trt quá ln.
+ Lc hãm quá ln trên gi cnh ti m.
i vi gi:
Các h hng ch yu: Tình trng r, bo dng kém gây ra kt gi. Con ln b nghiêng lch
không m bo c các u kin chuyn v ca gi ta nh gi thit tính toán làm xut hin
ng lc ph bt li.
Giáo trình Kim nh cu
Printed: 5:16 PM 8/12/07 Page 18/72
CHNG 3:
TH NGHIM CU
3.1. MC ÍCH, YÊU CU
c ích chính ca vic th ti cu là làm rõ các c m làm vic thc t ca toàn
công trình cu nói chung cng nh các b phn riêng l ca cu.
Trong khi thit k cu thng phi dùng nhng s tính toán n gin hóa và nhng
tính cht vt liu i din. Vì vy tt nhiên s làm vic thc t ca các kt cu cu s khác vi
các gi thit tính toán.
t qu công tác th ti cu còn c dùng nghiên cu nhm hoàn thin phng
pháp tính và phng pháp ánh giá nng lc chi ti ca cu.
t khác trong quá trình khai thác cu thì u kin làm vic ca cu cng có nhng
thay i, tính cht các vt liu làm cu cng thay i theo thi gian.Vic th ti cu s giúp
chúng ta hiu rõ nh hng ca nhng thay i ó n s làm vic thc t ca cu.
n tin hành th ti cu trong nhng trng hp sau: (Yêu cu)
1. Khi nghim thu cu mi xây dng xong. Vic này nhm thu nhp các s liu ban u
các bin dng chung và bin dng cc b, các võng, các chuyn v ca các gi cu, các
chu kì và biên ca dao ng thng ng và dao ng nm ngang, trng thái ng sut
nhng chc trng nht ca kt cu và công trình v.v các s liu này sc so sánh vi
các s liu tính toán tng ng. Chúng c lu tr sau này khi có dp th ti ln khác s
so sánh tìm ra nhng thay i ã xy ra trong quá trình khai thác cu.
2. Khi có nhu cu cn phi chính xác hoá kt qu tính toán nng lc chu ti ca mt
u thc nào ó trong mt tình hung c bit nào ó.
3. Sau khi kt thúc vic tng cng sa cha mt cu c. Mc ích ánh giá hiu qu
a vic tng cng sa cha va thc hin xong.
4. Thc hin th ti nh k trong quá trình khai thác cu, phát hin các thay i trong
làm vic ca các b phn kt cu cu.
5. Trong các trng hp c bit nhm mc ích nghiên cu hoàn thin lý thuyt và
phng pháp tính toán kt cu cu.
3.2. TH TI CU VI TI TRNG TNH VÀ TI TRNG NG
Công tác th ti cu bao gm vic th cu di hot ti ng yên trên cu (th ti
nh) và vic th cu di hot ti chy qua cu (th ti ng). Có th th ti vi các loi oàn
xe ô tô, oàn tàu thông thng hàng ngày qua cu hoc th ti vi các oàn xe ô tô, oàn tàu
c bit.
ôi khi, nu cn thit, công tác th ti cu c kt hp vi công tác nghiên cu trong
Giáo trình Kim nh cu
Printed: 5:16 PM 8/12/07 Page 19/72
phòng thí nghim (v vt liu, trên mô hình v.v ).
Nói chung cn o các thông s k thut sau :
* Khi th ti tnh:
+ võng, vng ca dm (giàn, vòm) ch.
+ lún ca m tr, gi.
+ Chuyn v ngang u trên ca m, tr, gi.
+ ng sut ln nht các mt ct cn kim tra.
+ ng sut tp trung, ng sut cc b (i vi công trình có yêu cu c bit)
+ Bin dng àn hi và bin dng d.
* Khi th ti ng:
+ võng ng ca kt cu nhp.
+ lún ca m, tr, gi.
+ Chuyn v ngang u trên ca m, tr, gi.
+ ng sut ln nht.
+ Biên và tn s dao ng t do theo phng thng ng.
+ Biên và tn s dao ng t do theo phng nm ngang (c bit i vi cu cong,
u ng st).
+ Bin dng àn hi và bin dng d
Trc tiên cn phi lp cng th ti cu bao gm các ni dung ch yu sau:
- Khái quát v tính cht, c m công trình.
- Mô t thc trng công trình.
- Nhng hin tng cn lu ý v cht lng thi công công trình.
- Yêu cu và mc ích công tác th ti.
- Các ni dung cn quan sát, o c lúc th ti.
- Ti trng th cu, cách b trí và trình t xp ti, d ti, thi gian gi ti ng
- T chc cân xe th ti trc khi xp lên cu.
- Các máy móc, thit bo c.
- S b trí các m o.
- K hoch b trí các lc lng cán bo c.
- B trí phng tin phc vo c (à giáo, cn cu, canô ).
- Xác nh thi gian th ngim thích hp.
- An toàn lao ng cho ngi và máy móc.
- Phân công trách nhim gia các n v tham gia th ti.
Sau khi cng th ti c cp có thm quyn duyt, cn lp h s thit k th ti
kèm d toán. Trong h s phi c th hoá tt c các ni dung ã có trong cng th ti và
th hin bng các bn v, bn tính chi tit.
Trong quá trình th ti cu so các bin dng chung có ý ngha c trng cho s làm
vic tng th ca toàn kt cu ( các chuyn v góc hoc chuyn v thng ca kt cu nhp hoc
Giáo trình Kim nh cu
Printed: 5:16 PM 8/12/07 Page 20/72
các b phn ca nó, hoc ca m tr v.v ). Cng cn o nhng bin dng cc b tó suy
ra trng thái ng sut ca b phn kt cu.
Khi th ti ng ngi ta dùng các thit b ghi li c trng ng hc ca toàn cu nói
chung hoc ca các b phn riêng l.
Mun chn hp lý loi thit bo th ti cu c th nào ó cn phi d kin gn
úng trc các tr s và c m ca các bin dng sp sa c o. Nh vy phi tính toán
trc hoc tham kho các kt quo ã có các cuc th ti tng t trc ây. Nu chn
úng loi thit b cn dùng thì công tác th nghim cu s làm nhanh gn và chính xác, tit
kim.
Trc khi th ti cn phi lp s b trí các thit bo, ánh s hiu chúng, làm các
u bng ghi s liu cho phù hp vi tng thit bo và vi s th ti, phân công các
nhân viên o c và hun luyn li h cho phù hp ni dung th ti cu c th.
Khong thi gian th ti cn c d kin chính xác, c bit vi các cu ng st
ang khai thác thì phi chn thi m "ca s" ca biu tàu chy.
ng cn lu ý công tác an toàn trong quá trình th cu phi theo úng các qui nh
thông thng. Vic ch huy và thông tin trong quá trình th ti cu là rt quan trng, nht là
i vi các cu ln, cu ng st, cu ang khai thác trên các tuyn ng nhiu xe c qua
i. Cn có các phng tin loa, máy bàm, xe ôtô con, n thoi.
3.2.1. TI TRNG TH CU :
3.2.1.1. Xe th ti.
Nguyên tc c bn là ti trng th cu phi gây ra c ni lc (mà ch yu là mômen
n) bng 80% tr s kh nng chu lc cho phép ca kt cu. Nu ti trng nh quá thì vic
th ti không có ý ngha. i vi các cu mi hoc cu c có h s thit k thì ti trng th
phi xp x ti trng thit k là tt nht. (Tr trng hp cu có các h hng nghiêm trng).
i vi các cu cã mt h s và có nhiu h hng, phi qua tính toán s b và kho
sát t m doán ti trng ln nht mà cu chu c, tó la chn ti trng th cu. Mt
khác lúc th cu cng phi tng ti dn dn và theo dõi. Phi th cu vi các st ti vi
c tng dn.
Ngoài ra còn phi tu thuc vào tình hình thc t ca các xe ôtô trong vùng có th
thuê c làm xe th ti. Thông thng lúc th ti các cu ln cn nhiu xe ln luôn phi
u chnh sa li s xp xe cho phù hp vi mc ích to ra ni lc trong kt cu tng
ng vi ni lc do các ti trng thã d kin lúc u.
i vi các cu ng st, oàn tàu th ti còn ph thuc kh nng thông xe ca c
n tuyn mà trên ó có cu ang cn c th ti, cng nh ph thuc tình hình u máy
toa xe thc có ti ó.
th ti tnh có th dùng các cách t ti khác mà không dùng xe th ti, ví dt
các phao cha y nc.
Các xe th ti thng c cht ti bng á, cát, vt liu nng nh ximng, st thép.
Giáo trình Kim nh cu
Printed: 5:16 PM 8/12/07 Page 21/72
Sai s ca ti trng th không c quá ±5% so vi qui nh ca án thit k th
i. Các xe phi c cân trng lng ca tng trc xe và c o v kích thc thc t
y s liu tính ni lc.
Trong mt s trng hp c bit (thn phá hoi, th các b phn riêng l, th vi
i trng nm ngang ) có th dùng kích, h thng ti-múp-cáp và các thit b khác gây ra tác
ng cn thit. Nhng phi có bin pháp o c lc tác dng chính xác (dùng ng ho
c chng hn ).
n d kin khong thi gian bt u và kt thúc o ca tng ngày, d phòng cách x
lý các tình hung bt ng : Ma bão, tai nn có th khin cho xe th ti n không n s
ng hoc sai gi hn.
u cu c d kin thông xe cho ti trng oàn xe ôtô H30, có th dùng các ôtô
nhãn hiu Kpaz-256( 24 tn )hoc nhãn hiu Kamaz (do nc Nga sn xut). Nu cn có ti
trng thit koàn xe H18 hoc oàn xe H13 thì vic tìm chn xe ô-tô th ti d dàng hn.
3.2.1.2. Cách xp th ti tnh.
Tu theo mc ích ca vic xp xe ti lc ct ln nht hay mômen ln nht hoc mc
ích nào khác mà b trí xe th ti cho phù hp.
Nói chung i vi cu ôtô, ng vi mi s xp xe theo hng dc cu u phi xét ít
nht 2 trng hp xp xe ngang cu là các trng hp xp mi xe lch v thng lu hoc
h lu.
Các xe có th quay u cùng v mt hng tin vic ra vào cu nhng cng có th
quay uôi vào nhau nhm to ra ni lc mômen hay lc ct ln nht mt ct nào ó cn xét.
chn s xp xe dc cu cn xét ng nh hng phn lc gi. Khi u xe trên
u phi c ngi chuyên trách và ánh du bng sn t trc lên b mt ng xe chy trên
u tng ng vi tng s xp xe.
u cu dài, cn nhiu xe xp ti thì phi qui nh ánh s th t cho tng xe d
u khin xe ra vào cu.
i mi cp ti trng ( mi s xp xe ) phi o 3 ln vy phi có k hoch u xe
ra vào sao cho nhanh chóng, thun li và an toàn. Ngoài ra thng có 1 ln xp thu tiên
chnh li các máy o. Nh vy cn d trù o lp 4 ln.
Khi th ti các cu c vic xp ti phi theo nguyên tc tng dn 50% ÷75%÷100% ti
trng th cu m bo an toàn vi mi cp ti cn tin hành o c s bánh giá nng
c chu ti thc t ca cu trc khi xp cp ti ln hn.
3.2.1.3. B trí xe th ti ng.
Theo trình t cn th ti tnh vi nhiu xe trc, sau ó gii phóng các xe ó i ch
gi li 2 xe th ti ng. Nu thy cu yu quá trong lúc th ti tnh thì không th ti ng
a.
Trên cu ôtô, dù nhiu làn xe, c phép ch cn s dng mt làn xe chính gia cu
th ti ng.
Giáo trình Kim nh cu
Printed: 5:16 PM 8/12/07 Page 22/72
c xe thng thng bt u t 5km/h và tng dn tng cp tu theo án thit
qui nh. Nói chung h s xung kích s ln nht ng vi tc xe t 25 - 35 km/h do ó
n cho xe th khong tc ó.
tho xung kích có tht 1 tm ván dày 5cm trên mt cu ti úng mt ct có t
máy o (ví d gia nhp), khi xe ôtô chy nhanh qua s gây ra xung kích ln.
n thit cho xe th chy nhanh và hãm phanh t ngt to ra chuyn v dc ln
a nh m tr gi trên nhp ang xét.
Thông tin liên lc gia ngi ch huy o c và lái xe cn thng nht hiu lnh và nên
có máy n thoi vô tuyn.
n dc bit chú ý khi th ti ng, mt cu phi hoàn toàn trng vng.
nc ngoài có nghiên cu v nhng máy chn ng t trên xe chuyên dng gây
ra chn ng lúc th nghim công trình.
3.2.2. TH TI TNH
i dung th ti tnh ã oc nêu trong mc 3.2.1 ây ch nêu thêm các chi tit.
Thi m c s liu là khi các kim ng h ca các thit bo ã n nh và không
ít hn 5 phút k t lúc xp ti lên cu xong. Cn có hiu lnh chung khi bt u c máy. Nu
thy máy o nào trc trc thì phi có bin pháp x lý kp thi. Va o va theo dõi chung các
hng phát hin kp thi ngng tin trin bt li nh hng n kt quo và an toàn
công trình. Nu phát hin thêm các h hng mi sinh ra cn i chiu các kt quo trc ó
phân tích và nhn xét.
3.2.2.1. o võng.
Máy o võng nên t các mt ct có võng ln nht và các mt ct c bit v
u to (ví d mi ni ) hoc h hng. S lng m o xét theo dc cu là tu dài nhp.
thun tin b trí à giáo nên t các m o võng gn các m o ng sut.
u cu có gi cao su hoc doán m tr có th lún cn t m o võng c mt
t trên gi hoc lân cn ó.
võng ca tt c các dm ch và giàn ch phi c o ng thi trong mt mt ct
ngang cu.
m cnh làm gc o võng thng là mt t áy sông. Vì vy ni t cn
có thóng cc tre, ni noc sâu có th buc dây th vt nng xp x 10kg xung áy sông.
Trng hp sông ln, nc chy mnh, có thông thuyn mà không th th dây c
thì o bng máy cao c có chính xác cao (ví d Ni-004) hoc máy o dùng ng cha cht
ng c bit vi nht rt thp.
Các sc trong mi ln xp ti phi bao gm :
- Sc máy khi xe cha vào cu.
- Sc máy khi xe vào và ã ng yên.
Giáo trình Kim nh cu
Printed: 5:16 PM 8/12/07 Page 23/72
- Sc máy khi xe ra ht khi cu.
phân tích bin dng d cn so sánh kt quo ca ln xp ti u tiên và ln xp
i cui cùng.
liu o phi c ghi theo mu thng nht tin phân tích. o xong phi ghi chú
nhng gì bt thng.
3.2.3. TH TI NG.
i dung th ti ng ã c nói mc 3.2.1, cách b trí hot ti c nói mc
3.2.1.3
trí t máy o th ti ng c chn tu theo mc ích. Thông thng các máy
ghi biu võng t mt ct gia nhp, ti áy các giàn ch hoc dm ch ngay bên di
t xe th ti ng chy (thng là dm gia).
Thông tin liên lc lúc th ti ng rt quan trng vì máy o ng phi cho chy trc
khi xe th ti chy vào u cu hoc u nhp c o c.
Các máy o thông dng Vit Nam là Taxtograph và Gây-gher.
i vi cu nhiu nhp, không tho kim tra ht mi nhp do ó nên chn nhp nào
ó có h hng nng nht, trong ó c m cu to i din cho các nhp khác mà tin hành
o c. Các m o nên t các b phn chu lc chính, ni có th xut hin các ng sut
n nht (kéo hoc nén) và ni có h hng, khuyt tt.
Chú ý xét nh hng ca ng sut cc b, xon, ng sut tp trung. ni có nghi ng
n tng s lng m o.
o ng sut ct thép, nht thit phi c b chút ít lp bê tông bo h gn máy
o trc tip lên ct thép. Không c suy din tng bin ca bêtông vùng kéo ra ng sut
kéo ca ct thép trong nó.
Trong nhng trng hp c bit, có th kích dm lên o o phn lc gi do tnh
i ri tó tính ra ni lc các cu kin hoc mt ct cn xét.
Khi th ti cu BTCT luôn luôn phi quan sát vt nt. Phi v bn v mô t các vt
t và ghi chú s tin trin ca chúng trong lúc th ti và ghi chú s tin trin ca chúng
trong lúc th ti. m o ng bin bêtông phi t xa vt nt.
3.2.4. PHNG PHÁP DÙNG TEN-X-MET O NG SUT.
Có mt s phng pháp o ng sut nh phng pháp quang hc phân cc v.v .
tuy nhiên ph bin nht i vi hin trng là phng pháp dùng ten-x-met.
Ngi ta dùng mt thit bo chính xác (gi tên là ten-x-met ) o bin dng cc
ca mt n ngn kt cu. n ngn ó có chiu dài o chính xác là S ( gi là c s ca
ten-x-met ). Tr s bin dng o c là S. t s
S
S
∆
=
ε
chính là bin dng tng i.
Dùng nh lut Hook tính ra h s trung bình:
Giáo trình Kim nh cu
Printed: 5:16 PM 8/12/07 Page 24/72
ε
σ
*E
=
.
Nh vy cn phi bit trc tr s mô uyn àn hi E ca vt liu. i vi vt liu
thép than thng có E=2100000 KG/cm
2
. nhng i vi vt liu bê tông vic xác nh chính
xác mô uyn àn hi E là rt khó thc hin.
Công thc trên là trng hp trng thái ng sut ng thng, thng gp khi o ng
sut các thanh giàn chu lc dc trc kéo hay nén.
i vi trng thái ng sut sut phng thì ti mi m o cn phi o bin dng theo
hai hoc ba hng.
u ã bit trc các hng ca các ng sut chính
1
σ
và
2
σ
thì ch cn t hai ten-
-met vi các c s dc theo hng ca
1
σ và
2
σ . Sau khi o c các bin dng
1
ε và
2
ε
thì tính các ng sut chính theo công thc :
( )
( )
12
2
2
21
2
1
.
1
.
1
εµε
µ
σ
εµε
µ
σ
+
−
=
+
−
=
E
E
?(2-1)
trong ó:
µ
- h s Poatson.
u cha bit trc các ng sut chính thì cn phi o c tr s bin dng theo 3
ng. Thng chn 1 hng bt k ri hai hng còn li thì c b trí to thành các cp
góc 45
0
và 90
0
hoc 60
0
và 120
0
so vi hng th nht. Các bin dng tng i c ký
hiu là
90450
,, εεε hoc là
120600
,, εεε .
Sau khi o c các bin dng ó, dùng các công thc sau tính các ng sut chính.
- i vi trng hp th nht:
( )( )
2
4590
2
450
900
2,1
2
1
2
εεεε
εε
ε −+−±
+
= (2-2)
- i vi trng hp th hai:
( ) ( )
2
12060
2
120600
01206002,1
.
2
1
3
.
3
1
−+
++
−±++= εε
εεε
εεεεε (2-3)
góc nghiêng
α
gia hng ca ng sut chính
1
σ vi hng chn tu ý th nht
o bin dng c tính theo công thc:
tg 2
900
90045
2
εε
εεε
α
−
−−
= (2-4)
Giáo trình Kim nh cu
Printed: 5:16 PM 8/12/07 Page 25/72
tg 2
( )
( )
1206000
1200
.
3
1
.
3
1
εεεε
εε
α
−−−
−
= (2-5)
Chiu dng ca góc là theo chiu quay kim ng h.
3.3. THÍ NGHIM XÁC NH CÁC C TRNG C HC VÀ CHT LNG CA
T LIU KT CU CU.
3.3.1. I VI KT CU BÊ TÔNG VÀ KT CU BÊ TÔNG CT THÉP
xác nh c các c trng c hc ca bê tông, dùng các phng pháp sau:
a. Xác nh trc tip:
Khoan mu theo tiêu chun t kt cu thc em v phòng thí nghim. Tin hành nén
u ta các nh c cng R
n
, mô un bin dng àn hi E
b
. Kt qu này nhn c là
áng tin cy nht.
Trng hp không còn h s gc, có du hiu nghi ng v Mác bê tông dm, cn xác
nh theo phng pháp này.
n lu ý khi ly mu,cn phi không gây ra nh hng nguy him và tn tht ct
thép.
Phng pháp này tuy chính xác nhng tn kém và mt nhiu thi gian.
b. Xác nh gián tip: Các phng pháp thí nghim không phá hoi mu
Búa Smith: Nguyên lý da trên quan h cng bê tông vi b mt ca nó. B mt
càng cng thì Mác bê tông càng cao (Nguyên lý o bt ny). S liu ch có tác dng tham
kho, chính xác không cao.
Xung siêu âm: Da vào hin tng tc xung siêu âm t l vi cht ca bê tông
ng thi t l vi cng ca bê tông (Rb)
Nhn xét: Các kt quo cng ca bê tông bng phng pháp gián tip có
chính xác không cao, nên ch dùng tham kho.
3.4. CÁC THIT BO VÀ CÁCH B TRÍ CHÚNG KHI TH NGHIM CU.
3.4.1. TENXMÉT O NG SUT
1.1. Các loi Tenxmét c hc:
1.1.1. Tenxmét 2 òn by
1.1.2. Tenxmét dùng ng h chuyn v
1.2. Tenxmét dây: