Page 28 - Tạp chí Giao thông Vận Tải - Số Tết Dương Lịch

Số 12/2024 (748) KHOA HỌC CÔNG NGHỆ
6
Tập
Tập 64
4
bản bê tông nhẹ, sử dụng cốt thanh GFRP hoặc cốt thép Cốt thép Cốt thanh
truyền thống đã được nghiên cứu và cho thấy tiềm năng Thông số xem xét thường GFRP
lớn trong việc xây dựng các cầu lắp ghép [12, 13].
Nghiên cứu này đề xuất việc sử dụng dầm thép liên hợp Cường độ chịu kéo (MPa) 300 1.000
với bản bê tông cốt liệu nhẹ, kết hợp cốt thanh GFRP thay Cường độ chịu nén (MPa) 300 300
thế cho dầm bản bê tông cốt thép thông thường trên các Mô-đun đàn hồi (MPa) 200.000 47.000
cầu đường bộ lắp ghép nhanh trong đô thị. Thiết kế sơ bộ
đã được đề xuất cùng với các thiết kế hình học và kỹ thuật 3. ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ KINH TẾ VÀ KỸ THUẬT CỦA
theo tiêu chuẩn Việt Nam [14]. Hiệu quả kinh tế của việc sử PHƯƠNG ÁN KẾT CẤU ĐỀ XUẤT
dụng cốt thép thường và cốt composite sợi thủy tinh GFRP Nghiên cứu tổ hợp 6 giải pháp với mục đích tham
đã được tính toán và so sánh với giải pháp sử dụng dầm chiếu so sánh giữa các lựa chọn khác nhau và đề xuất giải
thép liên hợp với bản bê tông thường và cốt thép thường. pháp phù hợp. Các dầm có kích thước và cấu tạo như mô
tả trong Mục 2 và Hình 2.1. Các trường hợp được xem xét
2. ĐỀ XUẤT KẾT CẦU DẦM THÉP LIÊN HỢP BẢN BÊ trong nghiên cứu này bao gồm:
TÔNG NHẸ CỐT THANH GFRP - Dầm thép liên hợp bản bê tông thường và 100% cốt
Kết cấu dầm được xem xét là dầm thép liên hợp với bản thép thường;
bê tông cốt thép hoặc cốt thanh GFRP. Dầm thép có mặt cắt - Dầm thép liên hợp bản bê tông thường và 50% cốt
chữ I với chiều dài 2.700 mm, chiều cao 200 mm, bề rộng của thép thường+50% cốt GFRP;
cả bản cánh trên và bản cánh dưới là 100 mm và chiều dày bản - Dầm thép liên hợp bản bê tông thường và 100%
cánh là 8 mm. Bản bê tông liên hợp có chiều dày 100 mm, rộng cốt GFRP;
400 mm và dài 2.700 mm. Bê tông được sử dụng cho bản mặt - Dầm thép liên hợp bản bê tông nhẹ và 100% cốt
cầu được chia thành hai loại: Bê tông thường và bê tông nhẹ. thép thường;
Bê tông nhẹ và bê tông cốt liệu nhẹ sử dụng sỏi Keramzit, với - Dầm thép liên hợp bản bê tông nhẹ và 50% cốt thép
cường độ mục tiêu là 30 MPa. Các neo thép được sử dụng để thường+50% cốt GFRP;
tăng cường liên kết giữa bản bê tông và dầm thép. - Dầm thép liên hợp bản bê tông nhẹ và 100% cốt.
Các bảng dưới đây tổng hợp các chi phí vật liệu chính
để thực hiện đúc bản mặt cầu theo các cốt liệu khác nhau
được lấy cho 1 trường hợp báo giá điển hình của các loại
vật liệu dùng cho kết cấu dầm liên hợp bản bê tông cốt
thép xem xét [15, 16, 17].
Bảng 3.1. Tổng hợp chi phí vật liệu dùng
để đúc bản mặt cầu bê tông cốt thép thường
Khối Thành
Hạng mục Đơn giá
lượng tiền
14.300 27,8 397.540
Cốt thép D10 (mm)
Hình 2.1: Cấu tạo cốt thép dầm thép liên hợp (VNĐ/kg) (kg) (VNĐ)
Các đặc tính cơ học của bê tông nhẹ và cốt thanh GFRP Chi phí bê tông Mác 1.400.000 240,25 147.000
dùng trong tính toán thiết kế được kiểm chứng lại bằng 350 (VNĐ/m ) (kg) (VNĐ)
3
thực nghiệm với kết quả được tóm lược trong Bảng 2.1 và
Bảng 2.2 như sau: Chi phí ván khuôn 2 911.825 1 911.825
Bảng 2.1. Tổng hợp các đặc tính cơ học của bê tông thường (thép 7 li, 54,95 kg/m ) (VNĐ/bộ) (bộ) (VNĐ)
và bê tông cốt liệu nhẹ dùng trong thiết kế bản mặt cầu Bảng 3.2. Tổng hợp chi phí vật liệu dùng để đúc bản mặt cầu
Bê tông Bê tông bằng bê tông thường và cốt thép hỗn hợp
Thông số xem xét
thường nhẹ Hạng mục Đơn giá Khối Thành
Khối lượng thể tích (kg/m ) 2.200 1.737 lượng tiền
3
Cường độ chịu nén (MPa) 30 30 Cốt thép D10 (mm) 14.300 21,4 630.500
Mô-đun đàn hồi (MPa) 3,98 3,98 (VNĐ/kg) (kg) (VNĐ)
Cường độ chịu kéo khi uốn (MPa) 19.637 19.637 31.200 10,4 324.480
Bảng 2.2. Tổng hợp các đặc tính cơ học của bê tông thường Cốt GFRP D10 (mm) (VNĐ/m) (m) (VNĐ)
và bê tông cốt liệu nhẹ dùng trong thiết kế bản mặt cầu
Cốt thép Cốt thanh Chi phí bê tông Mác 1.400.000 0,105 147.000
Thông số xem xét 350 (VNĐ/m ) (m ) (VNĐ)
3
3
thường GFRP
Đường kính (mm) 10 10 Chi phí ván khuôn 911.825 1 (bộ) 911.825
2
Khối lượng thể tích (kg/m ) 7.850 1.570 (thép 7 li, 54,95 kg/m ) (VNĐ/bộ) (VNĐ)
3
27