Sổ tay Chẩn đoán công trình cầu: Phần 1

Tài liệu Chẩn đoán công trình cầu: Phần 1 do Nguyễn Viết Trung biên soạn gồm có 5 chương đầu với những nội dung về các vấn đề chung; kỹ thuật kiểm tra cầu thép; kỹ thuật kiểm tra cầu bêtông cốt thép và cầu bêtông cốt thép dự ứng lực; chẩn đoán móng mố trụ cầu; các phương pháp đo dao động và phân tích kết quả đo dao động.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Sổ tay Chẩn đoán công trình cầu: Phần 1 NGUYỄN VIẾT TRUNG CHẨN ĐOÁN CÔNG TRÌNH CẦU (Tái bản) NHÀ XUẤT BẢN XÂY DựNG HÀ NỔI - 2 0 1 0 LÒI NÓI ĐẨU Trèỉi rúc ĩỉixếỉì đưừ/iíỉ hộ và (ỉưò'n ChươP” 1 CÁC VẨN ĐỂ CHUNG 1.1. KHÁI NIỆM VỀ CHẨN ĐOÁN CÔNG TRÌNH 1.1.1. Các định nghĩa và íhuật ngữ Trong công tác nghiên cứu đánh giá một công trình mới xâv dựnị; xong hoặc đang khai thác ngưừi ta thường dùng một số thuật ngữ như: chẩn đoán, kiểm định, đánh giá năng lirc chịu tải, tính toán đẳng cấp, tính toán lại kết cấu, v.v... mà đỏi khi mọi người chưa thật sự thống nhất với nhau về nội dung các thuật ngữ này, đỏi khi các khái niệm còn bị hiếu lẫn lôii- Vì vậy đè’ thuận tiện trình bày cảc vấn đề trong phạm vi lài liệu này, sau đây sẽ tạin thời thống nhất định nghĩa vể một số thuật ngữ ihóng dụng. l . ỉ . l . l . Tính toán lại két Cấu: ịRecaỉculation) Chỉ dùng các tính toán dựa trên các kiến thức cơ học và ciic quy đinh của các tiêu chuẩn thiết kê hoặc các Iièu chuâii khác dc tinh loán lại kốl cấu về inặl cơ học. Số liệu ban đầu để tính toán có thê thu thập lừ kết quả khảo sát, đo dạc trên cac mẫu thử lấy ra từ kết cẩu rồi đem về phòng thí nghiệm hoặc trên các kết cấu ihực o' các trạng thái làm việc khác nhau. L l.1 .2 . Đ ánh giá năng lực chịu tải (tham khảo tiếnỉỊ A nh: Evaliiation) Bao gồm sự tốníỉ hợp tất cá cát kết quá theo dõi lâu đài, kết quá tíi^H toán, đo đạc các tham s ố cư h o c và hình h o c ớ các tình liLiốníi làm việc của c ô n g trình đê rút ra kết luận về khá năng chịu tải trọng của công Irình. Cõng trình sẽ được đánh gia theo các trạng thái giới hạn về cưòng dó. về nứt, về biến dạng. Kết luận sẽ cho biết tải trọng như thế nào thì được phép lác dộim lén cỏns trình với mức độ an toàn nào đó đã cho trước. Như vậy không bàn nhicii đến Uiòi thọ còn lạị củ;i công irình. l.L l.3 . Kiểm định Thuật ngữ này có xuất xứ từ âin Háii - Vict, đưưc đưa vào Việt Nam lừ những năm sau 1954, khi các chuyên gia Trung Quốc sanu giúp Việt Nam khôi phục các tuyến clưòng, đặc biệt là các lu\ến đuừníỉ sãl, Có thế hiếu nội dung công tác kiểm định bao ị;ồm cả việc đánh giá nãn 1.1.14. T h ử tải Công tác thử tái bao gồm các thí nghiệm dùng máy móc để đo đạc các tham sô cơ học cúa kếi cấu công tiìnli (ứng suất, độ võng, chu kỳ dao động, v.v...) dưới tác dụng của tái trọng thử nào đó đã định irước. Thông ihưcmg người fa chọn tải trong thử có độ lón và cách xếp tải sao cho có thế gày ra tác dung khòng nhỏ hơn mức 8Ơ% khả năng chịu lực của công trình (lấy theo kết quả tính toán lại đối với kết cấu công trình). Việc thử lái đối với công :rìnij vừa mới xây dựng xong nhằm để xác định trạng ihái ban đầu trưức khi khai thác .'.nằm lưu trữ tliỏng tin ban đầu và sử dụng trong khai thác (heo dõi công trình lâu dài, Đối với các công trình cũ, ớ Việt Nam vẫn dựa theo quan niệm cũ của các nhà khoa học Nga (Liên Xô cũ), thườiig tiến hành thử tái cho công trình với tải trọng thử được dự kiến đặc biệt riêng cho từng trườiig hợp. Tuy nhiên ở nhiều nước (Anh, Pháp, Mv v.v,..) không chú trọng việc thử tải dưới tải trọng thử đặc biệt mà chú trọng việc do đạc các tham số làm việc của công trình troiig suốt thời gian dài liên tục nhiều tháim dưới tác dụng của tải Irọng khai thác thươiig xuyên (không cố tình tạo ra một loại tái trọng thử đặc biệt), sau đó xử lý thống kc' kết quá đo dể phân tích và kết luận vé châì lượng cóng trình này. 1 .1.1.5. C hẩn đoán (bệnh học công trinh) Thuật n gữ này bắt đầu xuất hiện trong k h oáng 10 năm gần đ ây khi c ó những hỢỊ> tác với các chuyên gia xây dựiig của Pháp (tiếng Pháp: Pathology. tiếng Anh; Assescinent). Đây là một Ihuật ngữ vay mượn từ ngành y học nên có người dùng thuật ngữ rõ hơn là chẩn đoán bệnh học cổng trình. Trong chẩn đoán cần sử dung dến các kiến thức và các công tác đo đạc, các thí nghiệm không những chí về mặt cơ hoc và hình học mà còn xét vc măt hoá học và bàn chất cá c quá trình lý - iioá - c ơ - đ iện d iễn ra trong lò n g kết cấu, vật liệu làm kết cấLi và các bộ phận công trình mà mắt thườiig khóng quan sát được. Những vấn đề về vật licii học sẽ được xem xét kỹ lưỡng hơii. Nhữiig công cụ máy móc được đùng để khảo sát cũng phức tạp hơii, ví dụ như các ináy clò nội soi. các máy đo hàm lưọìig các lioá chất đặc biệt, các máy chiếu tia X, rnáy siêu âm, máy dò kiểu điện trường, kính hiển vi dicn tử, máy phàn tích quang phố. máy dò bằng cách đo chấn động, đo âm vọng, v.v... Công tác chân đoán mang nhiều nôi (lung xem xét phát hiện các bênh tật cua công trình (nliư lún sut, ngliiêng lệch, ăn mòn, suy thoái, lô rồng, độ xốp, mức độ dao động, độ mói, nứt, tách lớp, v.v...) và tìm ra nh ữ n g nguyên nhân gây ra các bệnh đó, rồi dự báo ',ư phát triển của các bệnh này và những anh hưởng xấu tạm thời hơặc lâu dài của chúng đến phẩm chât của công trình - nghĩa là đến cả nãng lực chịu tài cũng như tuổi thọ cùa công trìnỉi. Như vậy có thể nói thuật ngữ Chán đoán” công trình hay kếl cấu là mang ý nghĩa rộng nhẵt liên quan đến việc nghiên cứu môt còng trình đã xây dựng về mọi mặt. 1.1.2. Những lĩnh vực kiến thức liên quan đến chấn đoán cóng trình f)ế chẩn đoán kết cấu và công trình người kỹ sư phải dựa trên kiến thức tổng hợp về bán chất vật liệu, công nghệ chế tạo vậl liệu, công nghệ xây dimg, phàn tích kết cấu, các phương pháp đo đạc, các thiết bị chuyéii dùng đo đạc, các quá trình ăn mòn và suy thoái của vật liệu và kết cấu, v.v... Ngoài ra còn phải thu thập các thông tin về lịch sử xây dựng và khai thác công trình, những hư hỏng, những sửa chữa đã làm trong quá khứ đối với kết cấu đang xét. Kết quả của các công tác kiểm tra thưòng xuyên, kiểm tra hàng náni và kiểm tra chi tiết đối với công trình là những thông tin hết sức quan trọng cho việc chân đoán. Trên thế giới đã có nhiều nghiên cứu về áp dụng hệ chuyên gia (một nhánh của ngàn ...