Tài liệu Nghiên cứu kết cấu cầu máng xi măng lưới thép ứng suất trước căng trước

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI BÙI VĂN TRUNG NGHIÊN CỨU KẾT CẤU CẦU MÁNG XI MĂNG LƯỚI THÉP ỨNG SUẤT TRƯỚC CĂNG TRƯỚC LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT HÀ NỘI, NĂM 2018 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI BÙI VĂN TRUNG NGHIÊN CỨU KẾT CẤU CẦU MÁNG XI MĂNG LƯỚI THÉP ỨNG SUẤT TRƯỚC CĂNG TRƯỚC Chuyên ngành: Kỹ thuật xây dựng công trình thủy Mã số: 60580202 NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC PGS.TS. VŨ HOÀNG HƯNG HÀ NỘI, NĂM 2018 LỜI CAM ĐOAN Tác giả xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của bản thân tác giả. Các kết quả nghiên cứu và các kết luận trong luận văn là trung thực, không sao chép từ bất kỳ một nguồn nào và dưới bất kỳ hình thức nào. Việc tham khảo các nguồn tài liệu đã được thực hiện trích dẫn và ghi nguồn tài liệu tham khảo đúng quy định. Tác giả luận văn Bùi Văn Trung i LỜI CÁM ƠN Sau thời gian thực hiện, với sự nỗ lực của bản thân cùng với sự giúp đỡ tận tình của các Thầy và các bạn bè đồng nghiệp, Luận văn thạc sĩ: “Nghiên cứu kết cấu cầu măng xi măng lưới thép ứng suất trước căng trước” đã hoàn thành. Tác giả xin chân thành cảm ơn đến Ban Giám Hiệu, Phòng đào tạo Đại học và Sau đại học, Bộ môn Kết cấu công trình, Khoa Công trình, Trường Đại học Thuỷ Lợi đã giúp đỡ tạo điều kiện tốt nhất cho học viên trong thời gian thực hiện Luận văn. Tác giả xin chân thành cảm ơn sự hướng dẫn, giúp đỡ tận tình của PGS.TS.Vũ Hoàng Hưng, đã tận tình hướng dẫn tác giả và có những ý kiến quý báu trong quá trình thực hiện Luận văn. Thầy đã tạo điều kiện tốt nhất cho học viên trong quá trình học tập và hoàn thành Luận văn. Tác giả chân thành cám ơn các đồng nghiệp và bạn bè đã nhiệt tình giúp đỡ, tạo điều kiện thuận lợi cho tác giả trong quá trình học tập và thực hiện Luận văn. Do năng lực bản thân còn nhiều hạn chế, chắc chắn Luận văn không tránh khỏi những thiếu sót. Tác giả kính mong các Thầy Cô chỉ bảo, các đồng nghiệp đóng góp ý kiến để tác giả có thể hoàn thiện, tiếp tục nghiên cứu và phát triển đề tài. ii MỤC LỤC MỞ ĐẦU .............................................................................................................. v 1. Tính cấp thiết của đề tài.............................................................................................. 1 2. Mục tiêu nghiên cứu ................................................................................................... 2 3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu .............................................................................. 2 4. Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu ................................................................. 3 5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn .................................................................................... 3 6. Cấu trúc của Luận văn. ............................................................................................... 3 CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ CẦU MÁNG XI MĂNG LƯỚI THÉP ỨNG SUẤT TRƯỚC ..................................................................................................... 4 1.1. Tổng quan về cầu máng xi măng lưới thép [6] ....................................................... 4 1.1.1. Khái quát chung ............................................................................................................. 4 1.1.2. Các hình dạng kết cấu cầu máng xi măng lưới thép .................................................... 7 1.1.3. Phương pháp tính toán cầu máng xi măng lưới thép ................................................. 14 1.2. Tổng quan về kết cấu ứng suất trước [6][7][8] ..................................................... 16 1.2.1. Khái quát về cầu máng xi măng lưới thép ứng suất trước ........................................ 16 1.2.2. Phương pháp tạo ứng suất trước ................................................................................. 17 1.2.3. Phương pháp tính toán cầu máng XMLT-ƯST ......................................................... 19 Kết luận Chương 1........................................................................................................ 23 CHƯƠNG 2 TRẠNG THÁI ỨNG SUẤT BIẾN DẠNG CỦA CẦU MÁNG XMLT-ƯST CĂNG TRƯỚC ............................................................................ 24 2.1. Đặt vấn đề .............................................................................................................. 24 2.2. Mô hình CM-XMLT-UST ..................................................................................... 25 2.2.1. Mô tả kết cấu cầu máng chữ U [6] .............................................................................. 25 2.2.2. Mô hình hóa kết cấu cầu máng xi măng lưới thép ứng suất trước ........................... 25 2.2.3. Chỉnh sửa mô hình CM-XMLT-UST ........................................................................ 27 2.2.4. Lập trình tính kết cấu cầu máng bằng ngôn ngữ APDL ............................................ 28 2.2.5. Tính toán chuyển vị, ứng suất của cầu máng xi măng lưới thép ứng suất trước ..... 29 2.2.6. Kiểm tra độ tin cậy của chương trình ......................................................................... 33 2.3. So sánh kết quả ứng suất, chuyển vị CM-XMLT-ƯST căng trước và căng sau ... 34 iii 2.4. Nghiên cứu ảnh hưởng của lực căng cáp đến trạng thái ứng suất biến dạng của cầu máng ............................................................................................................................. 35 2.4.1. Số liệu tính toán của CM-XMLT-ƯST căng trước................................................... 35 2.4.2. Bảng tra chuyển vị, ứng suất của cầu máng xi măng lưới thép ứng suất trước....... 36 2.5. Ảnh hưởng của chiều dày đáy máng đến khả năng chịu lực của cầu máng .......... 46 2.6. Lựa chọn sơ bộ kích thước CM-XMLT-ƯST căng trước ..................................... 53 2.6.1. Nguyên tắc chung ........................................................................................................ 53 2.6.2. Lựa chọn kích thước các bộ phận của cầu máng ....................................................... 54 Kết luận Chương 2 ....................................................................................................... 55 CHƯƠNG 3: ÁP DỤNG KẾT CẤU ỨNG SUẤT TRƯỚC CĂNG TRƯỚC CHO CẦU MÁNG BẢN THÍN – LẠNG SƠN ................................................. 56 3.1. Quy mô công trình ................................................................................................. 56 3.2. Lựa chọn phương án kết cấu thân máng ............................................................... 56 3.2.1. Cơ sở tính toán ............................................................................................................. 56 3.2.2. Số liệu tính toán ........................................................................................................... 57 3.2.3. Kết quả tính toán ......................................................................................................... 58 3.2.4. Chọn thép ứng suất trước ............................................................................................ 58 3.2.5. Tính tổn hao ứng suất trước ........................................................................................ 59 3.2.6. Kết quả tính toán ứng suất trong thời gian khai thác ................................................ 61 3.2.7. Bố trí cốt thép .............................................................................................................. 62 Kết luận Chương 3 ....................................................................................................... 63 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ............................................................................ 64 1. Kết luận .................................................................................................................... 64 2. Kiến nghị .................................................................................................................. 64 TÀI LIỆU THAM KHẢO .................................................................................. 65 iv DANH MỤC HÌNH Hình 1. 1. Sơ đồ kết cấu cầu máng ................................................................................. 4 Hình 1. 2. Hình dạng mặt cắt thân máng ........................................................................ 7 Hình 1. 3. Cấu tạo thân máng ......................................................................................... 8 Hình 1. 4. Hình dạng kết cấu thân máng XMLT chữ U ............................................... 12 Hình 1. 5. Cấu tạo mố biên ........................................................................................... 12 Hình 1. 6. Các loại mố trụ giữa cầu máng .................................................................... 13 Hình 1. 7. Các loại khe co giãn thường dùng ............................................................... 13 Hình 1. 8. Sơ đồ áp lực nước ........................................................................................ 14 Hình 1. 9. Tác dụng của lực căng trước ....................................................................... 17 Hình 1. 10. Phương pháp căng trước ............................................................................ 18 Hình 1. 11. Phương pháp căng sau ............................................................................... 18 Hình 2. 1. Kết cấu thân máng ....................................................................................... 25 Hình 2. 2. Mô hình cầu máng chữ U nhịp đơn L =10 m .............................................. 30 Hình 2. 3. Mặt cắt ngang CM-XMLT-ƯST ................................................................. 30 Hình 2. 4. Phân bố chuyển vị đứng UY tại mặt cắt giữa nhịp của CM-XMLT-ƯST .. 31 Hình 2. 5. Phân bố ứng suất dọc SZ tại mặt cắt giữa nhịp của CM-XMLT-ƯST ....... 31 Hình 2. 6. Mặt cắt ngang CM-XMLT-ƯST căng trước ............................................... 33 Hình 2. 7. Đường biểu diễn ứng suất SZ theo chiều dài máng ở đáy máng tại mặt cắt giữa nhịp do tổ hợp tải trọng TH gây ra ....................................................................... 38 Hình 2. 8. Đường biểu diễn chuyển vị UY theo chiều dài L ở đáy máng tại mặt cắt giữa nhịp do tổ hợp tải trọng TH gây ra ....................................................................... 39 Hình 2. 9. Đường biểu diễn ứng suất SZ theo chiều dài máng ở đáy máng tại mặt cắt giữa nhịp do tổ hợp tải trọng TH gây ra ....................................................................... 41 Hình 2. 10. Đường biểu diễn chuyển vị UY theo chiều dài L ở đáy máng tại mặt cắt giữa nhịp do tổ hợp tải trọng TH gây ra ....................................................................... 42 Hình 2. 11. Đường biểu diễn ứng suất SZ theo chiều dài L ở đáy máng tại mặt cắt giữa nhịp do tổ hợp tải trọng TH gây ra ............................................................................... 44 Hình 2. 12. Đường biểu diễn chuyển vị UY theo chiều dài ở đáy máng tại mặt cắt giữa nhịp do tổ hợp tải trọng TH gây ra ............................................................................... 45 Hình 2. 13. Đường biểu diễn ứng suất SZ theo chiều dài máng ở đáy máng tại mặt cắt giữa nhịp do tổ hợp tải trọng TH gây ra ....................................................................... 48 v Hình 2. 14. Đường biểu diễn chuyển vị UY theo chiều dài máng ở đáy máng tại mặt cắt giữa nhịp do tổ hợp tải trọng TH gây ra ................................................................. 49 Hình 2. 15. Đường biểu diễn ứng suất SZ theo chiều dài máng ở đáy máng tại mặt cắt giữa nhịp do tổ hợp tải trọng TH gây ra ....................................................................... 51 Hình 2. 16. Đường biểu diễn chuyển vị UY theo chiều dài máng ở đáy máng tại mặt cắt giữa nhịp do tổ hợp tải trọng TH gây ra ................................................................. 52 Hình 3.1. Mặt cắt ngang cầu máng Bản Thín .............................................................. 57 Hình 3.2. Bố trí cốt thép cầu máng ỨST và thép cầu máng thường ............................ 62 vi DANH MỤC HÌNH Bảng 1.1. Ứng suất kéo trước giới hạn k (daN/cm2) ................................................19 Bảng 1.2. Tổ hợp tổn hao ƯST của các giai đoạn ........................................................ 22 Bảng 2.1. Chuyển vị đứng UY tại mặt cắt giữa nhịp của CM-XMLT-ƯST ................32 Bảng 2.2. Ứng suất tại mặt cắt giữa nhịp của CM-XMLT-ƯST ..................................32 Bảng 2.3. Chuyển vị UY tại mặt cắt giữa nhịp của CM-XMLT-ƯST ......................... 33 Bảng 2.4. Ứng suất SZ tại mặt cắt giữa nhịp của CM-XMLT-ƯST ............................ 33 Bảng 2.5. So sánh ứng suất SZ tại mặt cắt giữa nhịp của CM-XMLT-ƯST ...............34 Bảng 2.6. So sánh chuyển vị đứng UY tại mặt cắt giữa nhịp của CM-XMLT-ƯST ...34 Bảng 2.7. Kích thước mặt cắt ngang CM-XMLT-ƯST căng trước ............................. 35 Bảng 2.8. Ứng suất SZ tại đáy cầu máng ứng với R=0,6 m .........................................37 Bảng 2.9. Chuyển vị UY ở đáy máng tại mặt cắt giữa nhịp của cầu máng với R=0,6 38 Bảng 2.10. Ứng suất SZ tại đáy cầu máng ứng với R=0,8 m .......................................40 Bảng 2.11. Chuyển vị UY ở đáy máng tại mặt cắt giữa nhịp của cầu máng ứng với R=0,8m ......................................................................................................................... 41 Bảng 2.12. Ứng suất SZ tại đáy cầu máng ứng với R=1,0 m .......................................43 Bảng 2.13. Chuyển vị UY ở đáy máng tại mặt cắt giữa nhịp của cầu máng với R=1,0m . 44 Bảng 2.14. Kích thước mặt cắt ngang CM-XMLT-ƯST căng trước ........................... 46 Bảng 2.15. Ứng suất SZ tại đáy cầu máng ứng với t0=0.2 m ......................................47 Bảng 2.16. Chuyển vị UY ở đáy máng tại mặt cắt giữa nhịp của cầu máng ứng với t0=0.2m ......................................................................................................................... 48 Bảng 2.17. Ứng suất SZ tại đáy cầu máng ứng với t0=0.25 m ....................................50 Bảng 2.18. Chuyển vị UY ở đáy máng tại mặt cắt giữa nhịp của cầu máng ứng với t0=0.25m ....................................................................................................................... 51 Bảng 3.1. Bảng xác định tổn hao h5 và h7 .............................................................. 60 Hình 3.2 . Bố trí cốt thép cầu máng ỨST và thép cầu máng thường ........................... 62 vii DANH MỤC VIẾT TẮT CTTL : Công trình thủy lợi XMLT : Xi măng lưới thép BTCT : Bê tông cốt thép CM-XMLT : Cầu máng - Xi măng lưới thép ƯST : Ứng suất thép CM-XMLT-ƯST : Cầu máng - Xi măng lưới thép -Ứng suất thép XMLT-ƯST : Xi măng lưới thép -Ứng suất thép viii MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài Kết cấu xi măng lưới thép (XMLT) ra đời cách đây trên 150 năm nhưng đã bị lãng quên trong gần 100 năm và bắt đầu được khôi phục lại vào những năm đầu của thập kỷ 40 của thế kỷ trước. Tuy nhiên XMLT của các nước đều ít ứng dụng vào lĩnh vực kênh máng, cầu máng XMLT trong công trình thủy lợi (CTTL). Ở Việt Nam những nghiên cứu về lý thuyết và công nghệ chế tạo XMLT trong lĩnh vực thủy lợi phát triển mạnh vào những năm 1990. Bao gồm các đề tài nghiên cứu về tính toán thiết kế, công nghệ chế tạo kênh máng và CM-XMLT nhịp ngắn, nhịp lớn... Tiếp đến là giáo trình, tài liệu tính toán XMLT cũng được biên soạn. Các tiêu chuẩn, quy trình về hướng dẫn tính toán thiết kế Cầu máng vỏ mỏng XMLT cũng được ban hành lần lượt các năm 2006 và 2012 [1][2][3][4][5]. Tuy nhiên đến nay việc tính toán thiết kế và thi công CM-XMLT tại Việt Nam vẫn còn nhiều hạn chế, CM-XMLT vẫn chỉ được sử dụng ở loại nhịp ngắn với chiều dài nhịp không vượt quá 8m, thông dụng vẫn là loại nhịp có chiều dài 6m, đồng thời đường kính máng XMLT (tiết diện chữ U) không vượt quá 1,2m nhưng phổ biến cũng chỉ ở giới hạn đường kính từ (0,61,0)m. Để có thể tận dụng hết khả năng chịu lực của cấu kiện XMLT, đồng thời đáp ứng được yêu cầu của thực tế ngày càng cao đối với cầu máng nhịp lớn… đòi hỏi phải đi sâu nghiên cứu hình thức kết cấu của CM-XMLT nhịp lớn. Sử dụng kết cấu cầu máng xi măng lưới thép ứng suất trước nhịp lớn là một giải pháp đem lại hiệu quả cao khi tăng nhịp của cầu máng. CM-XMLT-ƯST khác CM-XMLT thông thường ở chỗ trước khi chịu tác dụng của ngoại lực, cầu máng đã được nén trước. Lực nén trước này làm giảm một phần hay toàn bộ ứng suất kéo do ngoại lực sinh ra, do đó làm tăng khả năng chống nứt theo phương dọc và tạo nên độ vồng trước, làm giảm được độ võng tổng cộng của cầu máng khi khai thác. Để tạo ƯST trong các kết cấu BTCT nói chung hay XMLT nói riêng, cốt thép được kéo căng sau đó neo vào cấu kiện, do cốt thép có xu hướng phục hồi co lại làm cho cấu 1 kiện chịu nén. Căn cứ vào cốt thép căng trước hay sau có thể phân thành hai loại: phương pháp căng trước và phương pháp căng sau. Do thân máng XMLT có dạng vỏ trụ và chiều dày của thân máng rất mỏng, nên chỉ thích hợp với thép ƯST đặt thẳng. Với phương pháp căng sau dễ dàng khống chế được lực kéo căng thép ƯST trong từng giai đoạn, nên cũng thuận tiện trong việc khống chế biến dạng và nứt, vấn đề được xem là nhạy cảm với kết cấu XMLT vỏ mỏng. Trong nghiên cứu của TS. Phạm Cao Tuyến đã xây dựng Chương trình tính toán mô phỏng CM-XMLT-ƯST với mô hình cáp ƯST đặt thẳng và sử dụng phương pháp căng sau. Do cáp ƯST được neo tại hai đầu máng, khi căng cáp ƯST trong thép qua đầu neo truyền vào thân máng, cáp và thành lỗ không tiếp xúc, dây cáp vẫn thẳng trong khi thân máng bị vồng lên hoặc lõm xuống so với trạng thái ban đầu vì vậy thường phát sinh ứng suất cục bộ lớn khi tăng chiều dài nhịp máng dẫn đến phá hoại cục bộ tại đầu neo. Trong phương pháp căng trước cốt thép được kéo căng trên bệ chuyên dụng và được neo vào giá đỡ của bệ căng. Sau khi căng cốt thép xong, đổ vữa xi măng và bảo dưỡng, đợi cho vữa xi măng đạt tới một cường độ chịu lực (thường không dưới 70% cường độ thiết kế) để bảo đảm cho thép ƯST và vữa xi măng có đủ lực dính, tiếp đến cắt rời cốt thép khỏi giá căng. Do thép ƯST co lại làm cho cầu máng chịu nén trước trên toàn bộ chiều dài máng. Để khắc phục những nhược điểm của phương pháp căng sau đối với cầu máng nhịp lớn và khắc phục những hạn chế của Chương trình CM-XMLT-ƯST tác giả đã lựa chọn đề tài luận văn “Nghiên cứu kết cấu cầu máng xi măng lưới thép ứng suất trước căng trước” sẽ có ý nghĩa khoa học và thực tiễn. 2. Mục tiêu nghiên cứu Nghiên cứu trạng thái ứng suất và biến dạng cầu máng xi măng lưới thép ứng suất trước (CM-XMLT-ƯST) căng trước. 3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu của Luận văn là kết cấu CM-XMLT-ƯST căng trước. Đây là một loại kết cấu được coi là mới đối với CM-XMLT ở Việt Nam, vì vậy rất nhiều vấn 2 đề cần phải nghiên cứu như: nội lực, biến dạng của kết cấu tương ứng với các loại kích thước, hình dạng cầu máng; mối quan hệ giữa nội lực, biến dạng với lực căng của cáp ƯST. Do thời gian nghiên cứu còn hạn chế nên chỉ có thể nghiên cứu trong phạm vi giới hạn sau: Phân tích lựa chọn mô hình tính toán, chỉnh sửa mô hình tính toán đã có, thực nghiệm trên máy tính nghiên cứu về quy luật ứng suất và biến dạng của CM-XMLT thường và CM-XMLT-ƯST căng trước. 4. Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu Luận văn sử dụng các phương pháp nghiên cứu phổ biến ở trong nước và trên thế giới như: - Phương pháp tổng hợp, phân tích và kế thừa những kết quả nghiên cứu đã có. - Phương pháp lý thuyết kết hợp thực nghiệm trên máy tính. 5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn 5.1. Ý nghĩa khoa học Hoàn thiện mô hình kết cấu CM-XMLT-ƯST căng trước. Làm sáng tỏ trạng thái ứng suất biến dạng của kết cấu CM-XMLT-ƯST căng trước. Xác định được ảnh hưởng của một vài tham số đến trạng thái ứng suất biến dạng của cầu máng. 5.2. Ý nghĩa thực tiễn Các kết quả nghiên cứu của luận văn có thể áp dụng trong thiết kế và chế tạo cầu máng cho các công trình dẫn nước ở Việt Nam. 6. Cấu trúc của Luận văn. Chương 1: Tổng quan về cầu máng xi măng lưới thép ứng suất trước. Chương 2: Nghiên cứu trạng thái ứng suất biến dạng của cầu máng XMLT-UST căng trước Chương 3: Áp dụng kết cấu ứng suất trước căng trước cho cầu máng Bản Thín – Lạng Sơn. 3 CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ CẦU MÁNG XI MĂNG LƯỚI THÉP ỨNG SUẤT TRƯỚC 1.1. Tổng quan về cầu máng xi măng lưới thép [6] 1.1.1. Khái quát chung Cũng giống như cầu máng BTCT, CM-XMLT cũng là một loại công trình dẫn nước thường được dùng khi các tuyến kênh dẫn nước cần phải vượt qua các vùng địa hình bị chia cắt như: sông, suối, thung lũng, kênh rạch, vùng đất trũng… hoặc thay thế cho một đoạn kênh qua vùng đất thấm nước nhiều. CM-XMLT gồm các bộ phận chính: cửa vào, cửa ra, thân máng, trụ đỡ (hình 1.1). Việc bố trí và thiết kế cửa vào, cửa ra, tính toán thuỷ lực trong máng, tính toán dòng chảy tại cửa vào cửa ra, các biện pháp chống thấm, chống xói lở, trvănh lắng đọng bùn cát… trong luận văn này sẽ không đề cập đến. Luận văn chủ yếu đi sâu vào các phần nghiên cứu nội lực kết cấu thân máng XMLT. 9 1 7 3 5 8 4 2 10 6 1. Cửa vào; 2. Mố biên trọng lực; 3. Thân máng; 4. Trụ đỡ khung kép; 5. Trụ đỡ khung đơn; 6. Móng trụ đỡ; 7. Khe co giãn; 8. Cửa ra; 9. Kênh;10. Mặt đất tự nhiên Hình 1. 1. Sơ đồ kết cấu cầu máng Kết cấu thân máng được phân thành hai loại: kiểu dầm và kiểu vòm, thông thường dùng kiểu dầm. Thân máng kiểu dầm có đặc điểm chịu lực như một dầm có gối đỡ là các trụ giữa và mố biên. Tuỳ theo vị trí các gối tựa và vị trí các khớp nối, thân máng kiểu dầm lại được phân thành hai loại: loại dầm đơn, loại dầm một nhịp có mút thừa hoặc dầm liên tục. Đối với cầu máng BTCT chủ yếu sử dụng nhịp kiểu dầm đơn thường không vượt quá 10 m, và nhịp cầu máng kiểu mút thừa (khoảng cách giữa hai gối đỡ) thường không quá 25 m. Với CM-XMLT thường chỉ sử dụng nhịp kiểu dầm 4 đơn với chiều dài không quá 6 m. Do đó cần phải nghiên cứu thêm các hình thức kết cấu thân máng để có thể tăng chiều dài nhịp máng, giảm trọng lượng bản thân, tiết kiệm vật liệu... 5 6 1.1.2. Các hình dạng kết cấu cầu máng xi măng lưới thép 1.1.2.1. Các hình dạng kết cấu thân máng Thân máng XMLT có hình dạng vỏ trụ mỏng, mặt cắt ngang của thân máng có thể là hình chữ nhật, hình thang, hình chữ U, hình parabol… (hình 1.2). Chọn hình thức mặt cắt thân máng phải dựa vào tính toán thủy lực, vật liệu làm cầu máng, phương pháp thi công, hình thức kết cấu trụ đỡ, đoạn nối tiếp cửa vào, cửa ra. Hình thức mặt cắt thân máng thường dùng là hình chữ nhật, hình thang và hình chữ U. (a) (b) (c) (d) a. Hình chữ nhật; b. Hình thang; c. Hình chữ U; d. Hình elip; (e) e. Hình parabôn Hình 1. 2. Hình dạng mặt cắt thân máng Cầu máng mặt cắt chữ nhật và hình thang có cấu tạo đơn giản, dễ thi công, dễ nối tiếp với đoạn cửa vào và cửa ra. Cầu máng chữ U có trạng thái thủy lực tốt hơn cầu máng 7 hình chữ nhật, khả năng chịu lực của cầu máng chữ U cũng tốt hơn, trọng lượng của cầu máng này khá nhẹ, nên rất thuận tiện cho việc đúc sẵn và lắp ghép. Các mặt cắt khác ít dùng vì tính toán và thi công khá phức tạp. Cầu máng vỏ trụ mỏng có khả năng chịu lực theo phương dọc lớn hơn nhiều phương ngang. Khi trên kênh không có yêu cầu về vận tải thủy, để tăng thêm độ cứng của phương ngang, tăng độ ổn định tổng thể và cục bộ của máng, thường bố trí các thanh giằng ngang và các sườn gia cường dọc (tai máng). Khi có yêu cầu về vận tải thủy không thể bố trí các thanh giằng ngang, thì cần bố trí các sườn gia cường ngang hoặc tăng thêm chiều dày thành máng (hình 1.3). Luận văn đi sâu nghiên cứu cho loại mặt cắt ngang thân máng XMLT có dạng chữ U. 2 2 1 1 3 1. Sườn dọc (tai máng); 2. Giằng ngang; 3. Sườn ngang Hình 1. 3. Cấu tạo thân máng 8 9 10