Đề cương kiểm định cầu

Chia sẻ: Trần Ngọc Sinh | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:22

Thêm vào BST

Báo xấu

524
lượt xem 64
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Phần I: Questions. Câu 1: Hãy mô tả những dạng hư hỏng xuất hiện trong kết cấu nhịp cầu thép. Biện pháp đánh giá các m ức độ hư hỏng đối với cầu thép? Câu 2: Hãy mô tarnhuwngs dạng hư hỏng. Trong KCN thép hư hỏng thường gặp nhất là gỉ, gỉ thường phát sinh ở các vị trí ở đó lớp sơn bị bong, tróc, ăn mòn, chỗ đọng nước (nút dàn, cát lấp kín…), trong cầu đường sắt gỉ phát triển mạnh tại vết nước chảy từ trên toa xe xuống. Với những cầu nằm trong môi trường...

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Đề cương kiểm định cầu

ĐỀ CƯƠNG KIỂM ĐỊNH CẦU 1
ĐỀ CƯƠNG KIỂM ĐỊNH CẦU Phần I: Questions. Câu 1: Hãy mô tả những dạng hư hỏng xuất hiện trong kết cấu nhịp cầu thép. Biện pháp đánh giá các mức độ hư hỏng đối với cầu thép? Câu 2: Hãy mô tarnhuwngs dạng hư hỏng xuất hiện trong kết cấu nhịp cầu Bê tông cốt thép? Biện pháp đánh giá mức độ hư hỏng đối với cầu Bê tông cốt thép? Câu 3: Những dạng hư hỏng xuất hiện trên mặt cầu: dạng hư hỏng, biểu hiện, biện pháp đánh giá mức độ hư hỏng? Câu 4: Độ võng của kết cấu nhịp là gỉ? Cách đo và thể hiện độ võng tĩnh? Độ võng tĩnh phản ánh những vấn đề gì của kết cấu nhịp? Câu 5: Hãy nêu những dạng hư hỏng xuất hiện trên mố, trụ cầu: dạng hư hỏng, biểu hiện, biện pháp đánh giá mức độ hư hỏng? Câu 6: Những dạng hư hỏng xuất hiện đối với các loại gối cầu, biểu hiện, biện pháp đánh giá mức độ hư hỏng? Câu 7: Hãy nêu những nội dung của công tác duy tu bảo dưỡng cầu? Biện pháp tiến hành bảo dưỡng với một số bộ phận? Câu 8: Trong một công trình cầu có nhiều nhịp và có nhiều bộ phận, căn cứ vào đâu để chọn nhịp nào thử tải và mặt cắt nào cần đo, vị trí nào cần bố trí điểm đo? Câu 9: Những vị trí nào trên mặt cắt ngang của kết cấu nhịp cầu dầm Bê tông cốt thép ứng suất trước cần phải bố trí điểm đo ứng suất và giải thích tại sao phải bố trí điểm đo ứng suất tại các vị trí này? Hình vẽ minh họa? Câu 10: Những vị trí nào trên mặt cắt ngang của kết cấu nhịp cầu dầm thép liên hợp bản Bê tông cốt thép cần phải bố trí các điểm đo ứng suất và giải thích tại sao phải bố trí đo tại các vị trí này? Hình vẽ minh họa? Câu 11: Hãy nêu những căn cứ và nguyên tắc khi lập đoàn tải trọng thử trên cầu đường ô tô ? Nêu cách sắp xếp tải trọng thử lên trên nhịp theo phương dọc và phương ngang cầu? Câu 12: Trình bày cấu tạo và cơ cấu hoạt động của Tenzomet cơ học? Nêu cách lắp tenzomet để đo ứng suất trong thanh của cầu dàn thép và dưới đáy dầm bê tông? Câu 13: Trị số đo được thể hiện trên bàn chia của Tenzomet là gì? Tenzomet có hệ số phóng đại m=1000, sử dụng chuẩn đo S=10cm, trong khi thử tải gắn dưới đáy dầm thép, kim lệch sang phải 4.5 vạch. Hãy cho biết ứng suất đo được là bao nhiêu? Mô đun đàn hồi yêu cầu của thép E=2.1*10^5MPa. Câu 14: Hãy trình bày sơ đồ nguyên tắc của Tenzomet điện tử? Lá điện trở là gì? Trình bày cách dán lá điện trở để đo ứng suất đường và ứng suất phẳng trên kết cấu? Câu 15: Cấu tạo đà giáo treo dùng để đo mặt cắt giữa nhịp cầu dầm Bê tông cốt thép khi vị trí đo này không thể tiếp cận được bằng thang? Vẽ hình minh họa? Câu 16: Mục đích của nội dung đo võng khi thử tải cầu? Bố trí các điểm đo võng trên mặt cắt ngang của kết cấu nhịp dầm? Phân tích kết quả đo võng? Câu 17: Hãy trình bày các phương pháp và thiết bị sử dụng để đo độ võng của dầm cầu khi có tải trọng thử đứng ở trên nhịp? Cách đo võng bằng đồng hồ chuyển vị kế? Câu 18. Tại mặt cắt giữa nhịp gồm 6 dầm chủ người ta đã đo được độ võng của mỗi dầm khi xếp tải lệch tâm như sau: Dầm 1: V1=1.56cm Dầm 3: V3=0.72cm Dầm 5: V5=0.27cm Dầm 2: V2=1.12cm Dầm 4: V4=0.56cm Dầm 6: V6=0.07cm Hãy xác định hệ số phân bố ngang của mỗi dầm. Câu 19: Nêu những biện pháp áp dụng trong sửa chữa những hư hỏng trong cầu dầm và cầu giàn thép. Câu 20: Hãy nêu những biện pháp tăng cường đối với kết cấu nhịp cầu bê tông ứng suất trước. Phần II: Trả lời. Câu 1. Hãy mô tả những dạng hư hỏng xuất hiện trong kết cấu nhịp cầu thép. Biện pháp đánh giá mức độ hư hỏng đối với cầu thép? * Những hư hỏng thường gặp: 2
1. Gỉ: Trong KCN thép hư hỏng thường gặp nhất là gỉ, gỉ thường phát sinh ở các vị trí ở đó lớp sơn bị bong, tróc, ăn mòn, chỗ đọng nước (nút dàn, cát lấp kín…), trong cầu đường sắt gỉ phát triển mạnh tại vết nước chảy từ trên toa xe xuống. Với những cầu nằm trong môi trường ẩm, mặn… gỉ càng phát triển mạnh hơn làm chi tiết chịu lực thực tế của các dầm, thanh dàn bị giảm yếu, đầu đinh tán, bulông bị ăn mòn, sườn dầm ở trên gối bị gỉ làm tiêu hao diện tích dẫn đến mất ổn định cục bộ. 2. Phá hoạt do mỏi: (Nứt hoặc đứt gẫy) Trong cầu thép, nứt có thể phát sinh ở những chỗ tiết diện thay đổi vì ở đó có ưs tập trung như ở mép lỗ đinh, bulông. Nứt còn có thể phát sinh tại mối hàn hay tại thép cơ bản ngay ở vùng chân của mối hàn. Đứt, gẫy các chi tiết cóthể xảy ra ở những chi tiết có tiết diện chịu lực ko đủ do thiết kế thiếu, do thi công có sai sót hoặc do gỉ làm giảm tiết diện. Đứt ở bulông, đinh tán có thể do lực xiết trong bulông vượt qua thiết kế, gỉ làm tiêu hao diện tích tiết diện hoặc do sự dịch chuyển của liên kết. 3. Những hư hỏng do những tác động cơ học: - Cong, vênh các thanh hoặc một nhánh của thanh, cánh của dầm thép. Cong, vênh xảy ra có thể do va chạm của xe hoặc thuyền bè đi dưới cầu nhất là khi tĩnh không thông xe và thông thuyền thấp, hiện tượng này thường xảy ra trên các cầu cũ với các tiêu chuẩn kỹ thuật ko còn đáp ứng đc với nhu cầu khai thác hiện tại. Đặc biệt nguy hiểm là công vênh do mất ổn định cục bộ hay tổng thể. 4. Lỏng đinh tán, đầu đinh tán, bulông bị ăn mòn, mất đinh tán, bulông. Các hư hỏng trên rất dễ phát hiện bằng mắt thường. Riêng hiện tượng lỏng đinh tán có thể phát hiện bằng màu vàng của nước chảy ra từ thân đinh hoặc bằng búa. dÇm ngang vÕt nøt trªn b¶n c¸ dÇm däc b¶n c¸ vÕt nøt trªn thanh xiªn Hình vẽ (trang 16GT): Các vết nứt do mỏi trên một số bp của cầu thép *Biện pháp đánh giá hư hỏng? *) Biện pháp khắc phục - Trừ những hư hỏng lớn như cong, vênh do mất ổn định, thay thế thanh, nút dàn còn hầu hết các hư hỏng cơ quan quản lý trực tiếp cần theo dõi và sửa chữa ngay khi hư hỏng mới phát sinh. - Với vết nứt cần theo dõi sự phát triển của vết nứt bằng cách đánh dấu điểm đầu và điểm cuối của vết nứt khi vết nứt nhỏ và chưa nguy hiểm cho bộ phận có vết nứt. Với vết nứt lớn ảnh hưởng tới sự làm việc hay an toàn của kết cấu cần phải sửa chữa ngay. - Gỉ. Cần phải xác định nguyên nhân gây ra gỉ, chẳng hạn do nước đọng, gỉ do đất, cát phủ lên bộ phận kết cấu… thì phải giả quyết triệt để nguyên nhân gây ra gỉ sau đó làm sạch bề mặt vùng bị gỉ và sơn các lớp lót, lớp phủ theo quy định. Hiện tượng gỉ có thể khắc phục được nếu cơ quản lý thường xuyên kiểm tra và giải quyết kịp thời khi gỉ mới phát sinh. - Những cong, vênh nhỏ, cục bộ chỉ cần nắn bằng phương pháp nắn nguội, cơ quan quản lý hoàn toàn có thể sửa chữa vì thiết bị nắn đơn giản và ko cần trình độ công nghệ cao. Với những cong, vênh lớn đòi hỏi phải gia công nhiệt, để thực hiện nắn cần phải có thiết kế và phải được thực hiện bởi đơn vị hiểu biết về công nghệ này. - Sơn lại cầu thép. Tùy theo chất lượng của lần sơn trước để quyết định thời điểm này theo quan sát, kiểm tra thực tế của đơn vị quản lý. Sơn cầu thép là một trong những biện pháp quan trọng để đảm bảo tuổi thọ của cầu do vậy công việc này cần phải được thực hiện theo đúng quy định nhất là việc làm sạch bề mặt và đảm bảo chất lượng sơn. - Những hư hỏng thông thường cần được đơn vị quản lý sửa chữa ngay khi phát hiện hư hỏng như thay thế đinh tán, bulông bị mất, dọn đất cát đọng trên thanh, nút giàn… 3
Câu 2. Hãy mô tả những dạng hư hỏng xuất hiện trong KCN cầu BTCT. Biện pháp đánh giá mức độ hư hỏng đv cầu BT? *) Những dạng hư hỏng xuất hiện trong KCN cầu BTCT: a. VÕt nøt trªn dÇm gi¶n ®¬n b. VÕt nøt trªn gèi Nh×n mÆt ®¸y Nh×n mÆt bªn c. VÕt nøt do dÇm bÞ vÆn xo¾n d. VÕt nøt trªn dÇm liªn tôc do trô bÞ lón DÇm ®eo DÇm chÝnh e. VÕt nøt trªn dÇm chÝnh t¹i gèi dÇm ®eo - Nứt bê tông. Hiện tượng nứt bêtông có thể xảy ra cả trong cầu BTCT thường và cả cầu BTCT DƯL. Trong kết cấu nhịp cầu BTCT và BTCT DƯL thường xuất hiện các vết nứt sau: + Vết nứt thẳng đứng xuất hiện ở vùng kéo của mặt các mặt cắt mômen uốn có giá trị tuyệt đối lớn. + Vết nứt xiên, xuất hiện ở những mặt cắt mômen uốn và lực cắt có giá trị cùng lớn. + Vết nứt nằm ngang thường xh ở đoạn dầm có lực cắt lớn tại vị trí tiếp giáp giữa cánh dầm và sườn dầm. Với các dầm BTCT dự ứng lực giản đơn loại nhịp 12,5m; 15,6m; 18,6m; 21,7m và 24,7m được xây dựng trước năm 2000 nhiều cầu có vết nứt này. + Vết nứt cục bộ thường xuất hiện trên gối hoặc ở chỗ liên kết cánh dầm, liên kết dầm ngang, đầu neo cáp dự ứng lực. + Vết nứt do co ngót. + Vết nứt do gỉ cốt thép, trong dầm BTCT thường có thể có vết nứt dọc theo cốt thép khi chiều dày lớp bêtông bảo vệ ko đủ. - Vỡ bêtông để lộ cốt thép. Vỡ bêtông thường xuất hiện ở vị trí có ứng suất cục bộ lớn như trên gối, đầu neo… những chỗ bị va chạm cơ học do xe cộ, thuyền bè do tính không thấp, những chỗ lớp bê tông bảo vệ ko đủ chiều dày, hơi nước nhất là hơi nước mặn thấm vào làm gỉ cốt thép, cốt thép gỉ trương nở thể tích, đẩy nứt và đẩy vỡ lớp vỏ bê tông bên ngoài. - Đứt cáp dự ứng lực ngang: Hiện tượng này thể hiện rõ nhất là xuất hiện các vết nứt trên mặt đường xe chạy dọc theo khe tiếp giáp giữa các cánh dầm lắp ghép. - Bê tông bị phong hóa, bị suy giảm chất lượng. Hiện tượng này thường xảy ra ở những chỗ thường xuyên bị ẩm ướt, trong BT có tạp chất, chất lượng các thành phần của bê tông ko đảm bảo, chẳng hạn nước đổ bê tông có muối… 4
- Thấm nước qua BT. Dễ dàng kiểm tra hiện tượng này, nhất là sau khi mưa. Cần kiểm tra kỹ ở những chỗ nối ghép nhất là chỗ nối dầm chủ, chỗ tiếp giáp giữa các khối đúc sẵn trong cầu BTCT DƯL thi công theo pp lắp hẫng. *) Biện pháp đánh giá hư hỏng đv cầu BT *) Biện pháp khắc phục. - Với các vết nứt: Theo dõi sự phát triển của vết nứt và sửa chữa vết nứt. Khi phát hiện vết nứt nhất là các vết nứt do lực, chẳng hạn vết nứt thẳng đứng ở những mặt cắt có mômen uốn lớn cần phải đo chiều dài, độ mở rộng vết nứt đồng thời đánh dấu điểm đầu và điểm cuối của vết nứt. Sau 1 thời gian có thể đánh giá được vết nứt có phát triển hay ko? Hướng phát triển?... Từ đó xác định được nguyên nhân của vết nứt để có giải pháp sửa chữa thích hợp. - Với các chỗ vỡ bêtông cần phải tiến hành trám, vá tuy nhiên tùy theo nguyên nhân vỡ bêtông mà phải có các giải pháp tiếp theo để sau khi trám vá bêtông ko tiếp tục bị vỡ, chẳng hạn nếu vỡ do va chạm cảu xe cộ thì phải có biến báo tĩnh không thông xe… - Với hiện tượng đứt cáp DƯL ngang, nước thấm qua bêtông cần có thiết kế sửa chữa và thực hiện khi được cơ quan có thẩm quyền phê duyệt. Câu 3. Những dạng hư hỏng xuất hiện trên mặt cầu: dạng hư hỏng, biểu hiện, biện pháp đánh giá mức độ hư hỏng? TL: *) Những hư hỏng thường gặp trên mặt cầu và đường vào cầu: - Lớp phủ mặt cầu bị bong, nứt, mặt đường vào cầu, mặt đường trên cầu có ổ gà, xe qua lại ko êm thuận. - Bỡ bản bê tông mặt cầu, dẫn đến làm hư hỏng mặt đường xe chạy. - Nền đường đầu cầu bị lún, sụt làm cho chỗ tiếp giáp giữa đường và cầu thay đổi đổ dốc hoặc chênh lệch cao độ. - Vỡ bê tông lề bộ hành, thanh ngang và cột đứng của hệ lan can, có cầu mất một số thanh ngang, đôi khi mất cả cột đứng. - Mặt đường trên cầu thoát nước ko tốt, khi mưa có những vũng nước đọng trên mặt cầu, hệ thống thoát nước bị gỉ, bị đất cát lấp. - Khe co giãn hư hỏng, với khe co dãn bằng thép góc hoặc máng thép bê tông nhựa trên khe co dãn bị lún, sụt, khi mưa nước trên khe co dãn chảy xuống đầu dầm và đỉnh xà mũ, mố, trụ. Khe co dãn cao su hay xảy ra tình trạng vỡ bê tông hai bên mép các tấm cao su, tấm cao su bị bong, bị mất các đinh ốc… - Cọc tiêu, biển báo bị gẫy, mất. - Gần cầu có những công trình xây dựng ảnh hưởng đến an toàn, che khuất tầm nhìn của người lái xe khi xe ra, vào cầu. *) Biện pháp đánh giá mức độ *) Biện pháp khắc phục. - Trừ những hư hỏng lớn cần có thiết kế sửa chữa và được cơ quan có thẩm quyền phê duyệt còn hầu hết các hư hỏng ở đây cần được đơn vị quản lý sửa chữa theo kinh phí duy tu bảo dưỡng hàng năm, tránh tình trạng để hư hỏng phát triển lớn mới tiến hành sửa chữa. Các sửa chữa thông thường là: + Vá ổ gà. + Trám vá các chỗ vỡ bê tông, nếu ở chỗ vỡ bêtông cốt thép lộ ra đã bị gỉ thì cần làm sạch gỉ trên cốt thép trước khi tiến hành trám vá. + Thay thế hoặc sửa chữa cách thanh lan can hư hỏng, mất. + Sửa chữa các hư hỏng ở khe co dãn khi hư hỏng mới xuất hiện như vá chỗ vỡ bêtông, thay thế bulông bị mất… + Thông các ống thoát nước bị tắc, sửa chữa các ống thoát nước bị hư hỏng, để nước mưa qua ống không chảy vào dầm. + Dựng lại biển báo hiệu, biển tên cầu bị đổ, làm mới biển đã bị mất hoặc hư hỏng nặng. 5
+ Ngăn chặn việc xây dựng các công trình kể cả công trình tạm ảnh hưởng đến cầu, đến tầm nhìn trên đường vào cầu. Câu 4. Độ võng tĩnh của KCN là gì? Cách đo và thể hiện độ võng tĩnh? Độ võng tĩnh phản ánh những vấn đề gì của KCN? Câu 5. Hãy nêu những dạng hư hỏng xuất hiện trên mố, trụ cầu: dạng hư hỏng, biểu hiện, biện pháp đánh giá mức độ hư hỏng? *) Những hư hỏng thường gặp: 1. Ăn mòn do hiện tượng phong hóa. Bề mặt bị bào mòn, trơ đá hoặc sỏi. Những trụ có xây ốp bên ngoài thì mạch vữa xây bị rời rã. Sau đó có thể gây sụt lở phần đá xây ốp ngoài. Khu vực chịu td mạnh của hiện tượng phong hóa là vùng có biện độ nước thay đổi lớn. 2. Sụt lở do va xô của tàu thuyền. Do BT đã bị phong hóa, những trụ ko có công trình chống va dễ bị lở khi có tác động ko lớn của tàu thuyền. Phải tiến hành khảo sát vào mùa nước cạn mới phát hiện được những hiện tượng trên của trụ. 3. Các dạng vết nứt xuất hiện trên thân mố, thân trụ. + Các vết nứt xh trên bề mặt: các vết nứt này thường là vết ngang theo mối nối thi công, tại những vị trí tiếp giáp bệ và thân trụ, thân trụ và xà mũ, đá kê và mặt xà mũ trụ. + Các vết nứt dọc và sâu: do td của tải trọng, những vết nứt này thường xuất phát từ vị trí đá kê gối phát triển sâu xuống phía dưới thân trụ, có thể thông qua chiều dày thân trụ. + Những trường hợp nứt, vỡ khác: Nứt, gẫy tường cánh xiên, nứt ngang tường đỉnh và bẻ về phía sau mố do cấu tạo bản giảm tải và lề người đi bộ trên mố bất hợp lý. 4. Chuyển vị do những nguyên nhân: xói lở cục bộ bởi mưa lũ, phát triển tải trọng, sự xuất hiện cung trượt, hư hỏng cua rmóng. 5. Lún sụt nền đắp sau mố, sụt lở đá xây phần tư nón mố. Hiện tượng trên là rất phổ biến do tác động của mưa lũ 1 phần và một phần do thi công ko đảm bảo yêu cầu kỹ thuật. Tiếp giáp giữa đường và cầu hay xh các ổ gà là do nguyên nhân lún nền đắp sau mố, bản quá độ ko phát huy được vai trò tiếp dẫn do có thể bị trôi trượt về phía sau vì lún đất đắp dưới thanh kê. 6
a. VÕt nøt theo ®êng chÐo ë mÆt tríc mè hay têng ®Çu b. VÕt nøt ngang th©n mè c. VÕt nøt ngang th©n mè, trô d. VÕt nøt trªn th©n mè Hình vẽ (2.6/18) Các hư hỏng đối với mố trụ. *) Biện pháp đánh giá hư hỏng. *) Biện pháp khắc phục. - Với các hư hỏng lớn cần có thiết kế sửa chữa, tuy nhiên cũng hư hỏng mà cơ quan quản lý trực tiếp cần sửa chữa ngay khi hư hỏng mới phát sinh theo kinh phí duy tu, bảo dưỡng hàng năm như: + Đóng cọc, bỏ rọ đá ngăn không cho xói lở phát triển. + Theo dõi sự phát triển của vết nứt, bơm vữa, bơm keo hoặc trám vá vết nứt sau khi đã đục rộng mép vết nứt. Trám vá các chỗ vỡ bê tông sau khi đã làm sạch bề mặt và làm sạch cốt thép nếu ở chỗ vỡ cốt thép bị lộ ra. + Xây lại các chỗ đá xây bị sụt lở, trước khi xây cần bù đất ở phần phía dưới vì các chỗ lún, sụt đều có nguyên nhân đất đắp ở dưới bị lún hoặc chân khay bị xói lở./. Câu 6. Những dạng hư hỏng xuất hiện đối với các loại gối cầu, biểu hiện, biện pháp đánh giá mức độ hư hỏng. *) Những hư hỏng thường gặp. - Gối cầu là bộ phận không lớn trong cầu tuy nhiên những hư hỏng ở gối cầu có thể dẫn tới làm hư hỏng ở các bộ phận khác, chẳng hạn gối cầu bị nghiêng lệch sẽ làm cho dầm bị xoắn và gây ra các vết nứt cho dầm…. - Gối thép bị gỉ, lún nứt xung quanh đá kê. - Gối bị cập kênh, thớt dưới ko kê khít lên bệ gối do bulong neo thớt gối bị hư hỏng, bệ kê gối bị nứt, nghiêng lệch. - Gối bị dịch chuyển lệch khỏi thớt gối. - Gối cao su ko còn đàn hồi do cao su bị lão hóa, khi đó gối sẽ hạn chế chuyển vị dọc của KCN. - Đối với gối con lăn: con lăn xô lệch khỏi vị trí, tim con lăn xiên góc so với hướng dọc cầu, con lăn bị xô nghiêng ko có khả năng đứng trở lại gọi là hiện tượng kẹt con lăn. Nếu là gối trên mố cầu thì đầu nhịp thường chống vào đỉnh mố. *) Biện pháp đánh giá hư hỏng. *) Biện pháp khắc phục. 7
- Biện pháp khắc phục: Thông thường sửa chữa các hư hỏng lớn cũng như thay gối là công việc phức tạp đòi hỏi phải có thiết kế và phải có những thiết bị cần thiêt, chẳng hạn phải có kích đồng thời các dầm trên gối mới có thể thay gối… ở đây nhiệm vụ chủ yếu của cơ quan quản lý trực tiếp là: + Thường xuyên dọn sạch đất cát trên xà mũ mố, trụ để không ảnh hưởng đến gối. + Định kỳ bôi mỡ cho gối cấu thép nhất là gối di động và gối quang treo. + Lập kế hoạch sửa chữa lớn hoặc thay thế gối cầu khi cần thiết. Câu 7. Hãy nêu những nội dung của công tác duy tu bảo dưỡng cầu? Biện pháp tiến hành bảo dưỡng đối với một số bộ phận cầu. *) Những nội dung của công tác duy tu bảo dưỡng cầu: Công tác duy tu bảo dưỡng phải được tiến hành thường xuyên, định kỳ đảm bảo cho công trình được khai thác trong điều kiện thuận lợi, chủ động sửa chữa, khắc phục hư hỏng ko cho những hư hỏng phát triển thành sự cố. Cầu được bảo dưỡng tốt sẽ kéo dài được thời gian khai thác. Nội dung bao gồm: 1. Đối với mặt cầu Vệ sinh mặt cầu và hệ thống thoát nước, thay thế các ống thoát nước bị hư hỏng. Đảm bảo cho ko gian trên mặt cầu luôn được thoáng sạch và thoát nước đảm bảo giao thông trên cầu thuận lợi và chống ăn mòn đặc biệt là trên KCN thép. - Sơn lan can 2-3 năm/lần. - Quét vôi 1năm/4 lần hoặc lăn sơn 2 năm/lần đối với lan can BTCT. - Bảo dưỡng hệ thống điện chiếu sáng trên cầu (nếu có). - Sửa chữa nhỏ đường bộ hành trên cầu (nếu có). - Sửa chữa nhỏ mặt cầu. + Với mặt cầu BTN: vá ổ gà. + Mặt cầu BTXM: sửa chữa các hư hỏng nhỏ như đv mặt đường BTXM, sửa chữa các khe co dãn giữa các tấm BT mặt cầu, thay thế 1 vài tấm BT bị vỡ, thủng, kê đệm lại cho ổn định. + Với mặt cầu bằng gỗ: thay thế các bộ phận bằng gỗ bị mục, gãy, hỏng; bắt xiết bu lông trên hệ ván mặt cầu và sửa chữa lại đảm bảo chắc chắn. 2. Đối với khe co giãn trên cầu. - Khe co dãn giữa 2 đầu dầm luôn phải duy trì tình trạng đảm bảo cho các dầm chuyển vị bình thường. - Những vật cứng rơi vào khe co dãn phải được dọn hết ngay. - Phải có biện pháp để nước trên mặt cầu ko chảy xuống khe co dãn. - Thường xuyên vệ sinh sạch sẽ khe co dãn. - Thường xuyên xiết chặt các bulông liên kết khe co giãn với dầm, bổ sung các nút đậy… 3. Đối với KCN. KCN nói chung phải được làm vs định kỳ, đảm bảo sạch thoáng và khô ráo. - Với kết cấu BTCT và BTCT DƯL: + Những vị trí mà BT bề mặt của dầm bị lão hóa hoặc bị rêu mốc do nước thấm hoặc do môi trường gây ra thì phải được làm sạch và quét bằng chất chống thấm hoặc nước ximăng để bảo vệ. + Đối với dầm BTCT khi phát hiện có vết nứt phải tiến hành theo dõi sự phát triển của nó và báo cáo đề nghị sửa chữa bịt kín vết nứt. + Những vị trí mà BT bị hư hỏng và khuyết tật phải làm sạch rồi trát lại như ban đầu. + Những vị trí mà cốt thép trong BT bị hở ra và bị gỉ thì phải đánh sạch rồi trát bằng chiều dày của lớp bảo vệ ban đầu. Vữa trát là loại vữa polyme. + Đối với dầm BTCT DƯL nếu có vết nứt thì phải báo cáo ngay va đề nghị sửa chữa. - Với dầm, dàn thép và dầm thép- BT liên hợp. + Thường xuyên làm vệ sinh 2 đầu dầm (đặc biệt là 2 dầm biên) thường bị các tạp chất rơi vào dễ gây gỉ. + Tại các nút lk của dầm, dàn đặc biệt là đối với các nút dưới mạ hạ phải đảm bảo sạch sẽ, thoáng gió. Tuyệt đối ko để đọng nước. 8
+ Những vị trí bị xước sơn do va quệt thì phải sơn lại bằng sơn chống gỉ (2 lớp) saud dó sơn lại 1 lớp phủ bên ngoài. + Những vị trí han gỉ cục bộ thì phải làm sạch gỉ sau đó sẽ sơn lại như trên. + Xiết lại các bulông lỏng, thay thế những bulông đinh tán bị hư hỏng. + Nếu các tấm bản BTCT kê trên dầm thép bị cập kênh thì phải dùng nêm bằng cao su chèn chặt. 4. Đối với gối cầu: gồm 2 loại: gối cao su và gối bằng thép, công việc gồm: - Vệ sinh bề mặt xung quanh gối cầu. - Bôi mỡ toàn bộ đối với loại gối cầu bằng thép 1năm/lần. 5. Đối với mố và trụ cầu: - Vệ sinh bề mặt đỉnh mố, trụ cầu, ko để bùn rác đọng ở trên đỉnh mố trụ. - Trám vá các chỗ nứt, vỡ, bung mạch vữa xây cục bộ của mố, trụ cầu và ¼ nón bằng vữa xm mác 100. - Phát quang cây cỏ phần tường mố, trên ¼ nón và 20, trong phạm vi thượng hạ lưu cầu. - Thanh thải dòng chảy dưới cầu, gỡ cây trôi mắc vào mố, trụ cầu. - Sửa chữa bậc lên xuống cầu và sơn chống gỉ các thang kiểm tra cầu (nếu có). 6. Không gian dưới cầu và môi trường xq khu vực cầu: - Thanh thải ko gian gầm câu bao gồm thanh thải dòng chảy, mặt đất dưới cầu đảm bảo thoát nước thuận lợi, giữ gìn vệ sinh môi trường, tạo đk thuận lợi cho công tác kiểm tra thường xuyên và định kỳ. Ko có chướng ngại vật làm cản trở dòng chảy, luồng lạch trong phạm vi ảnh hưởng thoát nước của cầu, cống. - Duy trì hệ thống biển báo ở dới gầm cầu cho các phương tiện giao thông thủy. Theo dõi mức nước trên sông theo cột thủy trí gắn ở trụ cầu. - Trát vá các chỗ nứt, vỡ, bung mạch vữa xây cục bộ của kè hướng dòng bằng vữa xm mac 100. - Phát quang cây cỏ quanh khu vực kè hướng dòng, các kết cấu phòng hộ. - Không có nhà cửa, lều quán, công trình khai thác của nhân dân, cơ quan nằm trên dải đất hành lang bảo vệ của công trình làm giảm mỹ quan, tầm nhìn, tuổi thọ, khả năng thoát nước hoặc khả năng khai thác, sửa chữa bảo vệ công trình. - Lòng cống được nạo vét, đảm bảo thông thoát nước tốt, ko có tình trang nước chảy tràn qua đường hoặc chảy ngoài ống cống ngấm vào nền đường. 7. Đường 2 phía đầu cầu: - Sửa chữa mặt đường trên cầu. - Phát quang cây cỏ trên mái taluy đường đầu cầu, mỗi bên 10m tính từ đuôi mố. - Nắn chỉnh và bổ sung các biển báo hiệu, mốc lộ giới, mốc cao độ, tường hộ lan 2 đầu cầu, nếu bị nghiêng lệch, vỡ, mất. - Sơn lại các biển báo bị mờ 2-3năm/lần. Biển báo ko được xiêu vẹo nghiêng lệch, cao thấp khác nhau, đảm bảo chắc chắn, chữ viết, màu sắc phải sáng sủa, rõ ràng, đúng quy định. - Đắp phụ nền đường đầu cầu bị khuyết thiếu. Công việc duy tu bảo dưỡng tuy khối lượng nhỏ nhưng đa dạng, yêu cầu thực hiện phải cẩn thận, tỷ mỉ và đảm bảo an toàn giao thông. - Trên các cầu lớn, cầu cao hơn 5m phải có xe kiểm tra chạy dưới đáy dầm, các xe này hoạt động dễ dàng để phục vụ công tác kiểm tra và duy tu thường xuyên. Đối với cầu dàn thép và tháp cầu treo, cầu dây văng phải có hệ thống thang lên và đi lại an toàn trên cao. Đối với dầm hộp phải có cửa vào dễ dàng, cửa có khóa để người ko có phận sự ko được vào. Trong lòng hộp phải được vệ sinh sạch sẽ, thoát nước và chiếu sáng khi cần./. Câu 8. Trong một công trình cầu có nhiều nhịp và có nhiều bộ phận, căn cứ vào đâu để chọn nhịp nào cần thử tải và mặt cắt nào cần đo, vị trí nào cần bố trí điểm đo? TL: Nguyên tắc chọn nhịp đo thử tải: Nhịp đo phải đại diện cho các nhịp trong cầu, trong cầu có bao nhiêu loại nhịp phải chọn bấy nhiêu nhịp để đo. Khi có nhiều nhịp cùng loại thì nhịp đo chọn nhịp có tập trug nhiều khuyết tật nhất, nếu là cầu mới xây thì 9
chọn nhịp có nghi ngờ về chất lượnghay trong thi công có những hiện tượng liên quan đến chất lượng. Trường hợp tất cả các nhịp đều tương đương nhau thì chọn nhịp dễ đo nhất. - Mặt cắt đo và kết cấu đo là mc và kết cấu khi đo cho giá trị cần đo lớn nhất là những cấu kiện và mc của cấu kiện bất lợi nhất về mặt chịu lực đại diện cho toàn công trình. Nguyên tắc chọn vị trí điểm đo: - Tại nơi tập trung nhiều dạng khuyết tật có nghi vấn về clg. - Cho giá trị có thể xđ bằng con đường tính toán lý thuyết. - Tránh vùng tập trung ứng suất. Những khu vực này gồm: + Đối với thép: lỗ khoét, thay đổi tiết diện, tiếp giáp mối hàn, góc cong của thép hình. + Đối với kết cấu BTCT: tiếp giáp bản nắp và sườn, vị trí mấu neo, tiếp giáp sườn với vách ngăn. Đối với những vị trí điểm đo ưs trên mặt cắt đủ phản ánh trạng thái làm việc của kết cấu, số điểm đo ít nhất. đối với các điểm đo võng đo được độ võng lớn nhất, đối xứng qua trục tim dầm. Khi có nhiều dầm chủ trên mặt cắt ngang phải đo độ võng của tất cả các dầm chủ. Bố trí điểm đo ứng suất trên 1 số dạng mặt cắt. a. Kết cầu dạng thanh chịu kéo nén b. Dầm chịu uốn. Câu 9. Những vị trí nào trên mặt cắt ngang của kết cấu nhịp cầu dầm bê tông ứng suất trước cần phải bố trí điểm đo ứng suất và giải thích tại sao phải bố trí đo ở những vị trí này (vẽ hình)? * Các nguyên tắc chọn và bố trí các điểm đo ưs: - Điểm đo phản ánh giá trị lớn nhất và sát với thực tế làm việc của mc. - Tại nơi tập trung nhiều dạng khuyết tật, có nghi vấn về chất lượng. - Cho giá trị có thể xđ bằng con đường tính toán lý thuyết. - Tránh vùng tập trung ưs, những khu vực này gồm: + Đối với kết cấu BTCT: vị trí tiếp giáp giữa bản nắp và sườn, giữa sườn dầm hộp với vách ngăn, vị trí mấu neo. - Số điểm đo ưs trên mặt cắt đủ phản ánh trạng thái làm việc của kết cấu. Cùng 1 giá trị nên có 2 điểm đo để có đk so sánh kết quả loại trừ sai số. - Khi mặt cát có trục đối xứng thì phải bố trí 2 điểm đo đx qua trục để phát hiện khả năng làm việc xoắn vặn của mặt cắt. - Vị trí đo phải thuận lợi cho việc lấy số liệu ít bị ảnh hưởng của ngoại cảnh như nắng, gió, mưa và ẩm ướt, chẳng hạn đối với mc dầm hộp thì nên bố trí các điểm đo ở trong lòng hộp nếu bố trí ở mặt ngoài hộp sẽ chịu tác động rát nhiều của các yếu tố kể trên dẫn đến sai lệch về số liệu đo. Vị trí các điểm đo ký hiệu là với đỉnh đặt vào đúng vị trí đo. 10
Đối với thanh chịu kéo nén, mặt cắt đo bố trí cách mặt tiếp giáp với cạnh của bản tiếp điểm liên kết nút một khoảng 0,7 chiều cao của tiết diện thanh để loại trừ ảnh hưởng của độ cứng nút. Mỗi mặt cắt bố trí từ 3-4 điểm đo. Các điểm đo đều xđ ưs đường, chỉ bố trí 1 thiết bị đo và đặt chuẩn đo dọc theo hướng chịu lực của kết cấu. Dầm giản đơn BT ứng suất trước đối với tải trọng thử làm việc trong giai đoạn đàn hồi, các điểm đo bố trí ở cả thớ trên và thớ dưới dầm. Câu 10. Những vị trí nào trên mặt cắt ngang của KCN cầu dầm thép liên hợp bản BTCT cần phải bố trí điểm đo ứng suất và giải thích tại sao phải bố trí đo ở những vị trí này (vẽ hình)? TL: Các nguyên tắc chọn và bố trí các điểm đo ưs: - Điểm đo phản ánh giá trị lớn nhất và sát với thực tế làm việc của mc. - Tại nơi tập trung nhiều dạng khuyết tật, có nghi vấn về chất lượng. - Cho giá trị có thể xđ bằng con đường tính toán lý thuyết. - Tránh vùng tập trung ưs, những khu vực này gồm: + Đối với kết cấu BTCT: vị trí tiếp giáp giữa bản nắp và sườn, giữa sườn dầm hộp với vách ngăn, vị trí mấu neo. - Số điểm đo ưs trên mặt cắt đủ phản ánh trạng thái làm việc của kết cấu. Cùng 1 giá trị nên có 2 điểm đo để có đk so sánh kết quả loại trừ sai số. - Khi mặt cát có trục đối xứng thì phải bố trí 2 điểm đo đx qua trục để phát hiện khả năng làm việc xoắn vặn của mặt cắt. - Vị trí đo phải thuận lợi cho việc lấy số liệu ít bị ảnh hưởng của ngoại cảnh như nắng, gió, mưa và ẩm ướt, chẳng hạn đối với mc dầm hộp thì nên bố trí các điểm đo ở trong lòng hộp nếu bố trí ở mặt ngoài hộp sẽ chịu tác động rát nhiều của các yếu tố kể trên dẫn đến sai lệch về số liệu đo. Vị trí các điểm đo ký hiệu là với đỉnh đặt vào đúng vị trí đo. Đối với mc dầm thép liên hợp BTCT nhịp giản đơn cần bố trí điểm đo ở cả thứo chịu kéo và chịu nén của dầm thép, đo ưs tại đáy bản BT mặt cầu theo hướng cùng làm việc với dầm thép và hướng bản làm việc cục bộ theo phương ngang cầu. Các điểm đo trên dầm thép ngoài giúp cho việc phân tích ứng suất trong dầm còn làm cơ sở để xđ vị trí trục trung hòa. Câu 11. Hãy nêu những căn cứ và nguyên tắc khi lập đoàn tải trọng thử trên cầu đường ô tô? Nêu cách sắp xếp tải trọng thử lên trên nhịp theo phương dọc và phương ngang cầu. (Page46-Nguyễn Viết Trung) - Sơ đồ tải trọng là một cách xếp xe tải trên cầu để đại lượng đo có giá trị bất lợi nhất. Như vậy trong mỗi sơ đồ tải trọng ta cần phải chọn số lượng xe, chọn sơ đồ xếp tải theo cả phương dọc và ngang cầu để tạo ra hiệu ứng bất lợi nhất, đồng thời đảm bảo việc điểu tải là đơn giản nhất. - Căn cứ vào các quy định theo quy trình ta nhận thấy để có một sơ đồ tải trọng cần tiến hành theo trình tự sau: + Vẽ đường ảnh hưởng của đại lượng cần đo: ví dụ để đo ứng suất pháp tại một mặt cắt nào đó cần vẽ đah momen uốn của mặt cắt đó, để đo ứng suất trên một thanh dàn cần vẽ đah nội lực của thanh,… 11
+ Trên đah đã vẽ, xếp xe ở vị trí bất lợi nhất. + Xác định giá trị nội lực bằng cách nhân tung độ đah với tải trọng trục tương ứng của xe thử tải. - Để tìm đc vị trí bất lợi, ta lưu ý những điểm sau: + Khi có nhiều xe, ta xếp trục giữa của một xe đặt đúng tung độ lớn nhất của đah, từ đó xếp tiếp các xe khác về hai phía theo phương dọc cầu. + Khi có một xe thì ta xếp xe theo định lý: Vị trí bất lợi của hai lực P1 và P2 trên dầm giản đơn là khi hợp lực R của chúng đối xứng với một trong hai lực này qua điểm có tung độ đah lớn nhất. + Nếu tải trọng thử có kích thước và tải trọng xe xấp xỉ tải trọng tiêu chuẩn thì xếp như đoàn xe tiêu chuẩn. Thông thường các xe thử ko giống xe tiêu chuẩn khi đó cần điều chỉnh khoảng cách giữa các xe sao cho đại lương đo do đoàn xe tiêu chuẩn sinh ra. + Theo phương ngang cầu xếp xe theo 3 phương án: Xếp lệch tâm tối đa về phía thượng lưu, lệch tâm tối đa về phía hạ lưu và xếp đúng tim cầu. Thông thường ta phải xếp xe đúng tâm, sau đó xếp 1 sơ đồ lệch tâm về thượng lưu hoặc hạ lưu. + Sau khi đã xếp xe ở vị trí bất lợi nhất trên đường ảnh hưởng tính được số xe theo chiều dọc cầu, đem số xe này nhân với số làn xe được số xe cần thiết cho một sơ đồ tải trọng. Câu 12. Trình bày cấu tạo và cơ cấu hoạt động của Tenzomet cơ học. Hãy nêu cách lắp tenzomet để đo ứng suất trong thanh của cầu giàn thép và dưới đáy dầm bê tông. *Tenzômet cơ học: a. Cấu tạo - Tenzômet cơ học còn gọi là tenzômet đòn vì nó cấu tạo trên nguyên tắc đòn bẩy. Sơ đồ cấu tạo như sau: r 4 A 6 3 5 1 a 2 AL L Hình vẽ: (3.17/38) Tenzomet cơ học + Chân cố định (1) gắn liền với khung máy (6), chân di động (2) gắn liền với đòn (3). + Khoảng cách giữa hai chân (l) còn gọi là chuẩn của máy đo, hiện tại thường có các chuẩn đo 20mm; 50mm; 100m; 200mm. + (3) là hệ thống đòn để truyền chuyển động đến kim (4), kim và hệ thống đòn còn có tác dụng là để khuếch RA đại chuyển động, với hệ số phóng đại k  . , hệ số này thường là 1000. ra - Khi đo, hai chân của Tenzômet đòn gắn chặt vào vật đo, nếu vật đo dãn dài ra hay co ngắn lại quả trám ở chân di động sẽ nghiêng đi làm đòn 3 nghiêng theo và đẩy cho kim lệch đi (đường nét đứt trên hình vẽ). Khi vật đo ngắn lại quả trám sẽ nghiêng theo chiều ngược lại, đẩy kim lệch đi theo chiều ngược lại. 12
- Thang chia 5 được chia theo 1mm nên nếu hệ số phóng đại k = 1000 một vạch trên thang chia sẽ tương ứng 1 1 = 10-3mm với biến dạng dài tuyệt đối ở đầu cảu chân di động là: Δl =  k 1000 - Do hệ số phóng đại có thể sai lệch nên với mỗi máy còn có một hệ số điều chỉnh k1 (hệ số này do nhà chế 1 tạo cho sẵn trên từng máy) và khi số vạch chênh giữa hai lần đọc số là Δl = k1. Δn. (mm) k Trong đó: k: Độ phóng đại của máy đo, thông thường k = 1000. k1: Hệ số điều chỉnh của máy, thường k1 = 0,98 – 1, 02. Δn: Số vạch chênh lệch trên thang chia, là hiệu số của số đọc khi ko có tải và số đọc ko tải Δn = n1 – n0 . n0: Số đọc khi ko có tải. n1: Số đọc khi có tải. b. Lắp Tenzômet - Tenzomet được lắp dọc theo phương cần đo biến dạng. - Chân đo của Tenzomet ép chặt vào bề mặt kết cấu với lực ép khoảng 2-3kG bằng kẹp càng cua (khi đo trên kết cấu thép) hoặc bộ cài (khi đo trên KC bê tông). Thông thường sau khi gắn Tenzômet ta nên gõ nhẹ vào chân di động (hình quả chám), nếu thấy kim quay nhẹ và lại trở về trạng thái ban đầu là được, còn nếu kim quay và không trở về trạng thái ban đầu thì có nghĩa là ta đã gắn quá chặt làm cho đầu di động không di chuyển được. - Khi lắp Tenzomet ở trên cao so với mặt đất hoặc ở dưới là nước thì cần phải lắp thêm các dây bảo vệ để đảm bảo nếu có rơi thì cũng ko bị hỏng và bị mất Tenzomet. c. Cách đo - Mở khóa, chỉnh kim về vị trí: nếu đo biến dạng kéo thì kim chỉnh lệch nhiều sang phải, còn nếu đo biến dạng nén thì kim chỉnh lệch nhiều sang trái. Sau khi chỉnh phải nhìn sao cho kim và bóng của nó trong gương gắn trên bàn độ trùng nhau. - Khi trên cầu không tải thì tiến hành đọc số đo ko tải là n0 - Cho tải vào đúng vị trí, sau 5 phút thì tiến hành đọc số đo khi có tải là n1 - Kết quả đo là Δn = n1 – n0 - Với mỗi vị trí đặt tải phải đo 3 lần và lấy kết quả trung bình của các lần đo. - Sau khi đo xong thì phải khóa máy để cho đầu di động của Tenzomet ko bị dịch chuyển rồi mới tiến hành tháo máy. Câu 13. Trị số đo được thể hiện trên bàn chia của tenzomet là gì? Tenzomet có hệ số phóng đại m=1000, sử dụng chuẩn đo S=10cm, trong khi thử tải gắn dưới đáy dầm thép, kim lệch sang phải 4,5 vạch. Hãy cho biết ứng suất đo được là bao nhiêu? Môđuyn đàn hồi của thép E=2,1.105Mpa. TL: Trị số đo được thể hiện trên bàn chia của Tenzomet là trị số biến dạng dài tuyệt đối. S - Biến dạng tương đối:   S Trong đó: S - biến dạng dài tuyệt đối 4,5 4,5  4,5.103 (mm) S   m 1000 Chiều dài chuẩn đo S = 10cm = 102 mm 4,5.103  4,5.105 =>   2 10 Ứng suất trong dầm thép tại điểm đo:   E.  2,1.105.4,5.105  9, 45MPa 13
Câu 14. Hãy trình bày sơ đồ nguyên tắc của tenzomet điện tử. Lá điện trở là gì? Trình bày cách dán lá điện trở để đo ứng suất đường và ứng suất phẳng trên kết cấu. Tenzomet điện tử 1. Cấu tạo: - Một tenzomet hiện đại thường có 2 bộ phận chính: bộ cảm biến gắn trên vật cần đo và máy đo. Máy đo nối với máy tính và nối với cảm biến bằng dây, do đó hệ máy đo và máy tính có thể đặt xa cảm biến và cùng mộtlúc có thể đo đc với nhiều cảm biến gắn ở nhiều chỗ khác nhau trên vật đo. a. Bộ cảm biến: - Cảm biến thường dùng là lá điện trở, gồm một dây dẫn ép trong hai lớp giấy cách điện hoặc chất dẻo để chống dẩm và cách điện, chiều dài l gọi là chuẩn đo của tấm điện trở, thường các điện trở một phương có chuẩn đo 10, 20, 50, 100 và 120mm, với điện trở từ 100 đến 300Ω. 1 2 L Hình vẽ: 3.19/40 Lá điện trở (Đatric) - Nguyên tắc cảu phương pháp đo bằng điện trở là dựa trên nguyên lý sự thay đổi điện trở của dây dẫn tỷ lệ bậc nhất với sự thay đổi của chiều dài dây dẫn. Điện trở của dây dẫn xác định theo công thức: l R  . F Trong đó:  _ Điện trở suất của vật liệu dây dẫn l – Chiều dài dây dẫn F - Diện tích tiết diện dây Sự thay đổi của điện trở tỷ lệ bậc nhất với biến dạng dài tương đối  . Áp dụng nguyên lý trên cho tấm điện R  K trở ta có: R Trong đó: K là độ nhạy của tấm điện trở, K phụ thuộc vào độ nhạy của dây, cách bố trí dây trong điện trở và cách liên kết tấm điện trở vào vật đo. - Sự thay đổi của điện trở dẫn đến sự thay đổi điện thế và dòng điện trong mạch cảu thiết bị đo nên có thể thiết lập đc quan hệ tương ứng giữa sự thay đổi điện thế hay cường độ dòng điện với biến dạng dài tương đối  , xuất phát từ đó máy đo sự thay đổi điện thế hay cường độ dòng điện với biến dạng dài tương đối  . - Như ở trên đã biết ngoài trạng thái đường, trong trạng thái ứng suất phẳng khi đã biết phương của ứng suất chính cần đo  1 và  2 (hai phương này vuông góc với nhau) còn khi chưa biết phương của ứng suất chính cần đo  0 ,  45 và  90 hoặc  0 ,  60 và  120 từ đó người ta đã chế tạo ra các tấm điện trở tương ứng gọi chung là điện trở hoa thị. 14
Hình vẽ 3.20/41 Cách bố trí các lá điện trở 2. Máy đo: Để đo sự thay đổi điện trở người ta dùng cầu điện trở, cầu điện trở thường dùng là cầu Uynxtơn có sơ đồ như hình vẽ, trong đó R0 Rb Y r1 r2 Hình vẽ 3.21: Cầu Uynxtơn. Ra: Điện tở đo (gắn trên vật đo) Rb: Điện trở bù, đó là tấm điện trở ko gắn chặt vào vật đo nhưng ở cạnh lá điện trở đo và gắn lên vật liệu giống vật liệu đo để giảm tác động của môi trường như nhiệt độ, độ ẩm đến sự cân bằng của cầu điện trở. ri: Điện trở trong của máy, điện trở này ghép với con chạy C. Khi thay đổi vị trí con chạy C cầu điện trở sẽ cân bằng, điện áp giữa A và B bằng không đồng thời cường độ dòng điện giữa A và B cũng bằng không. Y: Bộ khuếch đại điện áp và cường độ dòng điện. D: Bộ phận hiển thị kết quả. - Khi chưa có tải dùng con chạy để cân bằng điện trở. Khi có tải tấm điện trở đo Ra có điện trở thay đổi, xuất hiện điện áp và dòng điện giữa A và B, kim sẽ lệch khỏi vị trí không. Hiệu số đọc khi có tải và khi ko tải cho biến dạng tương đối  của vật đo tại điểm đo. - Máy đo thường được nối với máy tính, trong máy tính có chương trình xử lý, nếu nhập môđun đàn hồi của vật liệu từ  đo được máy sẽ cho ứng suất, tùy theo chương trình mà máy có thể sắp xếp kết quả thành bảng hoặc vẽ biểu đồ. Tenzômét điện có ưu điểm: Có thể đo nhiều điểm đồng thời, đo được biến dạng do tải trọng tĩnh và do cả tải tọng động, đo được biến dạng ở những chi tiết phức tạp, tuy nhiên nhược điểm của nó là chịu tác động của môi trường như độ ẩm, nhiệt độ. Câu 15. Cấu tạo của đà giáo treo dùng để đo mặt cắt giữa nhịp cầu dầm BTCT khi vị trí đo này không thể tiếp cận được bằng thang ( vẽ hình ). TL: Đà giáo phục vụ để gá lắp thiết bị và lấy đọc số liệu ơ trên những vị trí đáy dầm và đỉnh trụ mà ko thể dùng thang. Đà giáo phải được thiết kế chịu được tải trọng là trọng lượng của những người đứng trên đó để thoa tác đo đạc và trọng lượng của các thiết bị đo. Đà giáo thường thiết kế để treo vào KCN theo 2 dạng: chế tạo chuyên dụng bằng thép hoặc nhôm và dạng lắp dựng tại chỗ bằng những vật liệu sẵn có như tre, gõ và dây thừng, thang dây. Yêu cầu: đà giáo phải an toàn, gọn nhẹ, dễ tháo lắp, đủ cứng, dễ lên xuống. Tải trọng: Đủ cho 2-3 người cùng làm việc trên đà giáo. 15
Nên thiết kế sao cho lên xuống được từ trên mặt cầu theo 2 bên phía lan can bằng thang thép treo móc vào tay vịn. Dầm dọc của đà giáo làm bằng tre luồng hoặc ống nước sao cho có trọng lượng nhẹ. Tháo lắp được bằng thủ công. Để tăng cứng cho dầm dọc của đà giáo tìm biện pháp treo từng đoạn lên các dầm ngang nếu cầu có dầm ngang hoặc lên cac thanh gác ngang giữa các dầm chủ. Cấu tạo như hình vẽ: Câu 16. Mục đích của nội dung đo võng khi thử tải cầu? Bố trí các điểm đo võng trên mặt cắt ngang của kết cấu nhịp cầu dầm? Phân tích các kết quả đo võng. TL: *) Mục đích: *) Nguyên tắc bố trí đo võng: - Mặt cắt đo võng: + Điều 3.11 quy định “Thông thường nên bố trí điểm đo tại các mặt cắt có độ võng lớn nhất, tại các mặt cắt bị suy giảm hay tiết diện thay đổi đột ngột. Số lượng điểm đo nhiều hay ít tùy thuộc vào khẩu độ cầu, nếu phải xây dựng biểu đồ độ võng công trình thì phải đo nhiều điểm dọc theo tim cầu”. + Để cho việc chuẩn bị đà giáo đơn giản, tiết kiệm nhân lực, trong điều kiện cho phép có thể bố trí điểm đo độ võng gần điểm đo ứng suất. + Điều 3.12 quy định “Trong trường hợp nhịp giản đơn mà ko thể bố trí thiết bị đo tại điểm giữa nhịp thì có thể bố trí điểm đo tại tiết diện lân cận rồi sau đó tính ra độ võng tại giữa nhịp. - Bố trí điểm đo trên mặt cắt ngang: + Tất cả các dầm đều phải bố trí đo võng. + Các điểm đo được bố trí đối xứng qua tim dầm để khắc phục sai số khi đo. + Các điểm đo nên chọn sao cho dễ bố trí điểm neo dây để treo võng kế. - Khi độ lún của mố, trụ đáng kể, phải bố trí điểm đo độ võng nhịp dầm tại hai gối. Trong trường hợp này nếu ko thể bố trí thiết bị đo tại gối đc thì bố trị tại tiết diện lân cận của hai gối (cách gối khoảng 0,5 – 1m) rồi sau đó tính ra độ võng tại giữa nhịp. *) Bố trí đo võng đối với cầu dầm. - Mặt cắt đo võng: theo chiều dọc cầu đo ở những mặt cắt có độ võng lớn. Hình 3.37/57: Mặt cắt bố trí điểm đo độ võng của cầu dầm - Bố trí điểm đo võng trên mặt cắt ngang: 16
Hình 3.39/57,58: Bố trí điểm đo độ võng trên mặt cắt ngang cầu dầm BTCT *) Phân tích số liệu đo võng: i. Kiểm tra điều kiện độ cứng - Độ võng đo được (f) là độ võng do hoạt tải đặt tĩnh sinh ra (nếu đo động thì trong độvõng đo đã có tác đụng động của tải trọng) - Kiểm tra điều kiện độ cứng (độ võng) theo 22TCN 18 – 79 fh ≤ [f] Trong đó: fh là độ võng do hoạt tải sinh ra, độ võng này ko xét đến hệ số xung kích. [f] là độ võng cho phép. L 1. Đối với cầu đường ô tô và cầu thành phố: [f] = 400 2. Đối với cầu đường sắt: [f] =  L: chiều dài tính toán của kết cấu nhịp - Kiểm tra điều kiện độ cứng (độ võng) theo 22TCN 272 - 05 ΔLL ≤ [Δ] Trong đó: ΔLL : Là độ võng lớn nhất do hoạt tải gây ra, độ võng này có xét đến hệ số xung kích (1+IM) [Δ]: Là độ võng cho phép. Khi không có các tiêu chuẩn khác, độ võng giới hạn sau đây đc áp dụng cho cả kết cấu thép, nhôm và bêtông. L 1. Tải trọng nói chung [Δ] = tt 800 L 2. Tải trọng xe hoặc người đi bộ hoặc cả 2 tải trọng này [Δ] = tt 1000 ii. Tính hệ số phân bố ngang thực đo: - Trên một mặt cắt ngang khi đo độ võng của tất cả các dầm có thể tính được hệ sốphân bố ngang thực đo cho các dầm ở một mặt cắt ứng với từng sơ đồ tải trọng: f k  k  fi Trong đó: fk: Độ võng của dầm k  f i : tổng độ võng của các dầm. - Khi các dầm có mômen quán tính khác nhau trong công thức tính hệ số phân bố ngang có xét đến mômen quán tính của mặt cắt dầm đối với trục vuông góc với mặt phẳng uốn. f .J k  k k  f i .J i J k : Mômen quán tính của dầm k 17
 fi .J i : Tổng các tích giữa độ võng với mômen quán tính. - Khi có độ võng và hệ số phân bố ngang thực đo cho các dầm vẽ được biểu đồ đo độ võng và phân bố ngang ở một mặt cắt. iii. Đánh giá xem cầu có võng dư hay không Ở mỗi điểm đo ít nhất phải cho tải vào cầu 3 lần do vậy sẽ có bốn lần đọc không tải. Nếu số đọc không tải sau xấp xỉ số đọc không tải trước thì không có độ võng dư, ngược lại khi số đọc ko tải sau chênh với số đọc ko tải trước thì mỗi lần xe ra hoặc xe vào cầu phải đợi ít nhất 5phút mới đọc số liệu và nếu chênh lệch vẫn tồn tại thì kết luận dầm có độ võng dư, trong trường hợp này có thể kết luận vật liệu đã làm việc ra ngoài miền đàn hồi. Câu 17. Hãy trình bày những phương pháp và thiết bị sử dụng để đo độ võng của dầm cầu khi có tải trọng thử đứng ở trên nhịp. Cách đo võng bằng đồng hồ chuyển vị kế ( indicator ). *) Nguyên lý đo độ võng - Để đo độ võng của KCN cần đo chênh lệch cao độ ở thời điểm chưa có tải C và thời điểm có tải C’. Chênh lệch cao độ CC’ là chuyển vị đứng của điểm C. - Nếu dầm có gối cứng thì CC’ chính là độ võng của điểm C. - Nếu dầm đàn hồi thì độ võng cảu điểm C (C”C’) được tính bằng hiệu số giữa chuyển vị đứng đo được CC’ và chuyển vị đứng của điểm C do chuyển vị gối sinh ra khi xem như dầm là tuyệt đối cứng. Như vậy nếu dầm có gối đàn hồi, để đo độ võng ở một mặt cắt nào đó cần phải lắp dụng cụ đo ở mặt cắt đo và cả ở các gối mà đo chuyển vị củ nó ảnh hưởng đến chuyển vị của mặt cắt đo. Hình 3.33/54 Nguyên lý đo độ võng Các thiết bị đo độ võng: Có nhiều dụng cụ để đo độ võng, 3 loại thông dụng đang dùng nhiều ở VN là: 1. Võng kế Maximốp PP này có ưu điểm là thao tác dễ dàng, kết quả đo chính xác, tuy nhiên chỉ dùng được trong trường hợp sông ko sâu, nước chảy ko lớn và thuyền bè qua lại ko va chạm vào dây thả vật A. 2. Máy toàn đạc điện tử. PP này có thể đo đc cả khi sông sâu, nước chảy mạnh, cầu cao, sông có thông thuyền tuy nhiên độ chính xác ko cao (đến mm) nên thường chỉ dùng khi ko đo đc bằng võng kế Maximốp hay Indicator. 3. Đồng hồ so (Indicator) a. Cấu tạo - Indicator gồm đồng hồ 1 có hai thang chia và hai kim tơng ứng giống như Maximốp - Giá trị một vạch trên thang chia lớn cho sẵn trên mặt đồng hồ, thường có 2 loại: + Bách phân kế: giá trị một vạch 0.01mm + Thiên phân kế: giá trị một vạch 0.001mm - Khi đo cầu ta thường dùng loại bách phân kế vì vẫn đảm bảo chính xác và phạm vi đo rộng hơn, tối đa đến 100mm, trong khi đó thiên phân kế phạm vi đo tối đa thường từ 10mm đến 20mm. Trục 2 có thể chuyển động lên xuống. Trục 2 liên hệ với kim qua hệ thống bánh răng, khi trục lên hoặc xuống hệ thống bánh răng sẽ chuyển động làm kim quay thuận hoặcngược chiều kim đồng hồ. Khi đó, Indicator gắn liền trên vật đo đầu trục 18
tì vào điểm cố định, lúc vật đo có chuyển vị xuống hoặc lên trục sẽ có chuyển động tương đối đi lên hoặc xuống. - Tại mỗi lần đo cần đọc không tải trước và sau. Lúc có tải vật đo có chuyển vị làm trục có chuyển động tương đối, do đó kim quay, khi kim đã ổn định, đọc đc giá trị có tải. Từ những số đọc này dễ dàng tính được số vạch chênh, sau đó căn cứ vào một giá trị một vạch đã cho trên đồng hồ để tính ra được chuyển vị thẳng đứng. *Đặc điểm: Indicator dễ thao tác, độ chính xác cao tuy nhiên không dùng đc khi sông có nước chảy mạnh hoặc vị trí thả vật A có nhiều thuyền bè qua lại. Hình 3036/56. Indicator Câu 18. Tại mặt cắt giữa nhịp gồm 6 dầm chủ người ta đã đo được độ võng của mỗi dầm khi xếp tải lệch tâm như sau: Dầm 1: V1=1,56cm Dầm 3: V3=0,72cm Dầm 5: V5=0,27cm Dầm 2: V2=1,12cm Dầm 4: V4=0,56cm Dầm 6: V6=0,07cm Hãy xác định hệ số phân bố ngang của mỗi dầm. TL: Hệ số phân bố ngang của mỗi dầm được xđ theo công thức. V i  i  Vi - Tổng độ võng của các dầm:  Vi = V1+…+V6= 4,3 cm. V 1,56 => Dầm 1: 1  1   0,363  Vi 4,3 Tương tự tính được  2 =0,26; 3 =0,167;  4 =0,13; 5 =0,063; 6 =0,0163 Câu 19. Nêu những biện pháp áp dụng trong sửa chữa những hư hỏng trong cầu dầm và cầu giàn thép. Những biện pháp áp dụng trong sửa chữa những hư hỏng trong cầu dầm và cầu giàn thép: 1. Sửa chữa những hư hỏng ở các thanh trong cầu giàn. a. Nắn sửa những chỗ bị cong vênh cục bộ. Những chỗ bị cong vênh do va chạm cơ học được sửa chữa bằng biện pháp nắn nguội. Vênh chỉ xảy ra cụcbố đối với bản cánh thép góc hoặc bản đứng của thanh thép chữ H. Để nắn thẳng trở lại, dùng vam cặp vào cánh thép bị vênh, nối dài cánh tay đòn và từ từ bẻ ngược trở lại. Hình 5.2/100 Nắn thẳng chỗ vênh bằng vam (a) và nắn thẳng đoạn thép cong bằng kích thủy lực (b). 19
1-Cánh thép bị vênh, 2-vam, 3-tay công bằng thép, 4-bulông neo, 5-đòn ganh bằng thép chữ I, 6-đệm gỗ, 7- kích thủy lực. Đối với đoạn thanh bị cong phải dùng kích để nắn thẳng. Lực kích được xđ theo công thức: P=4M/L L-chiều dài đoạn cong. M-mômen làm uốn đoạn cong của thanh thép thẳng trở lại. M=k1.W.σc Với k1= 1,7 W- mômen kháng uốn của tiết diện thanh. σc- giới hạn chảy của thép. Cấu tạo bộ gông kẹp chặt lấy phần thanh thép bị cong để lắp kích và tựa 2 đầu thanh tạo ra mômen uốn. b. Vá sửa vết nứt. Những vết nứt xuất hiện trong bộ phận của tiết diện thanh do ứng suất mỏi. Khi phát hiện vết nứt cần phải nhanh chóng dùng khoan thép khoan chặn ở hai đầu vết nứt lỗ khoan có đường kính Ø14 để ngăn ko cho vết nứt phát triển tiếp. Tiết diện thanh bị giảm yếu bởi chiều dài cắt qua của vết nứt được bổ sung bằng tấm thép phủ kín hết chiều rộng của bộ phận bị nứt. Đối với thanh tổ hợp hàn, vết nứt xuất hiện ko chỉ ở 1 bộ phận mà sẽ phát triển sang các bộ phận khác, vì vậy phải bố sung thép trên toàn bộ tiết diện thanh. Đối với thanh tổ hợp đinh tán chỉ bổ sung thép ở bộ phận nào xuất hiện vết nứt. Tám thép bổ sung được lk vào tiết diện bằng đinh tán hoặc bulông cường độ cao. Đối với tiết diện tổ hợp hàn, các bản thép bổ sung được khoan trước đó sau đó kẹp sát vào các bộ phận của mặt cắt thanh và lấy dấu các lỗ đinh trên các bản bản thép bổ sung. Căn cứ vào các lỗ khoan đã lấy dấu, dùng khoan cặp khoan tại các lỗ khoan trên mặt cắt thanh theo đường kính của đinh liên kết. 1 1 2 2 6 3 4 5 1 2 2 3 Biện pháp vá sửa vết nứt trên thép. 1- tiết diện thanh, 2-tấm thép bổ sung, 3-vết nứt trên thép, 4-lỗ khoan chặn, 5-đinh tán lk của thanh, 6-đinh tán bổ sung. c. Thay thế đinh tán hỏng hoặc cũ. Những đinh tán bị lỏng, bị khuyết tật ở mũ đinh hoặc bị gỉ mòn 2/3 thể tích chỏm cầu cần phải thay thế bằng đinh tán khác. Trước hết phải tẩy bỏ đinh tán bị hỏng hoặc có khuyết tật khoan giảm yếu tiết diện thân đinh. Dùng mũi khoan có đk nhỏ hơn đk thân đinh 6mm khoan dọc theo thân đinh sâu vào 2/3 chiều dài của nó, tẩy bỏ mũ đinh phía có lỗ khoan và dùng con lói đóng tụt phần thân đinh còn lại ra khỏi lỗ, sau đó tán lại bằng đinh tán khác hoặc lắp thay thế bằng bulông tinh chế. 20