Luận án Nghiên cứu đánh giá tuổi thọ mỏi của tà vẹt bê tông dự ứng lực trên đường sắt đô thị ở Việt Nam

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO 
TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI 
_______________________ 
TRẦN ANH DŨNG 
NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ TUỔI THỌ MỎI 
CỦA TÀ VẸT BÊ TÔNG DỰ ỨNG LỰC 
TRÊN ĐƯỜNG SẮT ĐÔ THỊ Ở VIỆT NAM 
LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT 
HÀ NỘI, 2021 
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO 
TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI 
_______________________ 
TRẦN ANH DŨNG 
NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ TUỔI THỌ MỎI 
CỦA TÀ VẸT BÊ TÔNG DỰ ỨNG LỰC 
TRÊN ĐƯỜNG SẮT ĐÔ THỊ Ở VIỆT NAM 
Nghành: Kỹ thuật xây dựng công trình giao thông 
Mã số: 9580205 
Chuyên ngành: Xây dựng đường sắt 
LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT 
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: 
1. GS.TS Phạm Văn Ký 
2. PGS.TS Lê Hải Hà 
HÀ NỘI, 2021
i 
LỜI CAM ĐOAN 
 Tác giả xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng mình. Các 
số liệu, kết quả được đưa ra trong luận án là trung thực và chưa từng được 
công bố trong bất cứ công trình nào khác. Việc tham khảo các nguồn tài liệu 
(nếu có) đã được thực hiện trích dẫn và ghi nguồn tài liệu tham khảo đúng 
quy định. 
Tác giả luận án 
 Trần Anh Dũng 
ii 
LỜI CẢM ƠN 
Luận án được thực hiện dưới sự hướng dẫn trực tiếp của GS.TS Phạm 
Văn Ký và PGS.TS Lê Hải Hà. Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy hướng 
dẫn đã chỉ dẫn tận tình và đã đóng góp các ý kiến quý báu để giúp tôi thực 
hiện luận án này. 
Tôi xin trân trọng cảm ơn Ban giám hiệu Trường đại học Giao thông 
Vận tải, lãnh đạo Khoa công trình, Phòng đào tạo Sau đại học, Bộ môn 
Đường sắt, Trung tâm khoa học công nghệ Giao thông vận tải đã tạo điều 
kiện thuận lợi cho tôi trong quá trình học tập nghiên cứu. 
Cuối cùng tôi bày tỏ cảm ơn các đồng nghiệp, gia đình người thân đã 
giúp đỡ tôi trong quá trình học tập, nghiên cứu. 
Tác giả luận án 
Trần Anh Dũng 
iii 
MỤC LỤC 
LỜI CAM ĐOAN .......................................................................................................... ii 
MỤC LỤC .....................................................................................................................iii 
DANH MỤC HÌNH VẼ .............................................................................................. vi 
DANH MỤC BẢNG BIỂU ........................................................................................xii 
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT ..........................................................................xiv 
MỞ ĐẦU ........................................................................................................................ 1 
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ MỎI ĐỐI VỚI TÀ VẸT BÊ TÔNG DỰ 
ỨNG LỰC ..................................................................................................................... 6 
1.1. Tình hình sử dụng tà vẹt bê tông dự ứng lực trên thế giới và Việt Nam ........... 6 
1.1.1. Tình hình sử dụng tà vẹt bê tông dự ứng lực trên thế giới ................. 6 
1.1.2. Tình hình sử dụng tà vẹt bê tông dự ứng lực ở Việt Nam .................. 6 
1.2. Tình hình sử dụng kết cấu đường sắt đô thị trên thế giới và Việt Nam ............. 7 
1.3. Tải trọng động ....................................................................................................... 15 
1.4. Nghiên cứu về mỏi trên thế giới .......................................................................... 16 
1.4.1. Giới thiệu ........................................................................................... 16 
1.4.2. Lịch sử nghiên cứu mỏi ..................................................................... 16 
1.4.3. Nghiên cứu mỏi của bê tông ............................................................. 18 
1.4.4. Nghiên cứu mỏi của cốt thép trong bê tông ...................................... 18 
1.4.5. Nghiên cứu mỏi của bê tông cốt thép ............................................... 20 
1.4.6. Nghiên cứu mỏi của bê tông dự ứng lực ........................................... 20 
1.5. Nghiên cứu về mỏi ở Việt Nam .......................................................................... 22 
1.6. Các nghiên cứu về mỏi đối với tà vẹt đã thực hiện ........................................... 23 
1.7. Những vấn đề còn tồn tại ..................................................................................... 24 
1.8. Xác định vấn đề nghiên cứu ................................................................................ 24 
1.9. Phương pháp nghiên cứu ....................................................................................... 4 
CHƯƠNG 2: NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH HỆ SỐ TẢI TRỌNG ĐỘNG ĐỐI 
VỚI ĐƯỜNG SẮT ĐÔ THỊ Ở VIỆT NAM ............................................................ 26 
iv 
2.1. Tải trọng động ....................................................................................................... 26 
2.2. Xây dựng mô hình động lực học tương hỗ giữa đường sắt và đoàn tàu đường 
sắt đô thị tuyến Cát Linh – Hà Đông .......................................................................... 29 
2.3. Ứng dụng phần mềm xây dựng mô hình mô phỏng 3D động lực học giữa 
đường sắt và đoàn tàu đường sắt đô thị tuyến Cát Linh – Hà Đông ....................... 40 
2.4. Nghiên cứu thực nghiệm xác định tác dụng tương hỗ giữa đường sắt và đoàn 
tàu đường sắt đô thị tuyến Cát Linh – Hà Đông ....................................................... 46 
2.5. Phương pháp phần tử hữu hạn tính toán biến dạng tương đối của ray dưới tác 
dụng của tải trọng tĩnh của đường sắt đô thị tuyến Cát Linh – Hà Đông ............... 52 
2.5.1. Mô hình phân tích lực ....................................................................... 52 
2.5.2. Rời rạc hóa kết cấu ............................................................................ 53 
2.5.3. Thiết lập ma trận độ cứng, véc tơ tải, xử lý điều kiện biên và giải 
bài toán ................................................................................................. 53 
2.5.4. Quá trình tính toán ............................................................................ 55 
2.6. Xác định hệ số tải trọng động đối với tuyến đường sắt đô thị Cát Linh – Hà 
Đông .............................................................................................................................. 62 
2.7. Kết luận chương 2 ................................................................................................. 65 
CHƯƠNG 3: NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG MÔ HÌNH TÍNH TOÁN TUỔI 
THỌ MỎI CỦA TÀ VẸT BÊ TÔNG DỰ ỨNG LỰC CHO ĐƯỜNG SẮT ĐÔ 
THỊ Ở VIỆT NAM ...................................................................................................... 66 
3.1. Đặt vấn đề nghiên cứu .......................................................................................... 66 
3.2. Phương pháp lý thuyết xác định tuổi thọ mỏi. ................................................... 68 
3.2.1. Cơ sở lý thuyết .................................................................................. 68 
3.2.2. Mô hình tà vẹt sử dụng trong tính toán ............................................. 72 
3.2.3. Mô hình tính toán tuổi thọ mỏi của tà vẹt bê tông dự ứng lực đường 
sắt đô thị tuyến Bến Thành – Suối Tiên ...................................................... 73 
v 
3.2.4. Lập chương trình tính toán tuổi thọ mỏi cho tà vẹt bê tông dự ứng lực 
đường sắt đô thị tuyến Bến Thành – Suối Tiên bằng ngôn ngữ lập trình Visual 
Basic for Applications (VBA) ...................................................................... 85 
3.2.5. Ví dụ tính toán mô phỏng tà vẹt bê tông dự ứng lực đối với tuyến 
đường sắt đô thị Bến Thành-Suối Tiên ....................................................... 87 
3.3. Kết luận chương 3 ...............................................................................................103 
CHƯƠNG 4: NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM XÁC ĐỊNH TUỔI THỌ MỎI 
CỦA TÀ VẸT BÊ TÔNG DỰ ỨNG LỰC CHO ĐƯỜNG SẮT ĐÔ THỊ Ở 
VIỆT NAM .................................................................................................................105 
4.1. Thiết bị thí nghiệm ..............................................................................................105 
4.2. Bố trí thí nghiệm .................................................................................................113 
4.3. Kết quả thí nghiệm ..............................................................................................118 
4.4. Đánh giá độ chụm của kết quả thí nghiệm .......................................................121 
4.5. So sánh kết quả nghiên cứu mỏi của luận án với các tác giả khác .................123 
4.6. Kết luận chương 4 ...............................................................................................124 
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ..................................................................................125 
DANH MỤC CÔNG TRÌNH CÔNG BỐ CỦA TÁC GIẢ LIÊN 
QUAN ĐẾN LUẬN ÁN ...........................................................................................128 
TÀI LIỆU THAM KHẢO ........................................................................................129 
PHỤ LỤC ...................................................................................................................135 
vi 
DANH MỤC HÌNH VẼ 
Hình 1-1. Mặt cắt ngang bản bê tông đặt trực tiếp của Anh. ............................ 8 
Hình 1-2. Phụ kiện giữ ray bản bê tông của Anh. ............................................. 8 
Hình 1-3. Mặt cắt ngang kết cấu bản rãnh. ....................................................... 9 
Hình 1-4. Kết cấu bản bê tông dự ứng lực theo phương dọc của Đức. ............ 9 
Hình 1-5. Kết cấu bản bê tông dự ứng lực theo 2 phương của Đức. .............. 10 
Hình 1-6. Kết cấu bản BT dầm dọc dự ứng lực xen kẽ bởi các dầm ngang của 
Đức. ................................................................................................................. 10 
Hình 1-7. Đường bản bê tông trên tuyến Tokaido-Shinkansen. ..................... 11 
Hình 1-8. Bản bê tông cốt thép đường sắt Kansas. ......................................... 12 
Hình 1-9. Phụ kiện giữ ray Fastex của đường Kansas. ................................... 12 
Hình 1-10. Mặt cắt ngang đường sắt đô thị Cát Linh - Hà Đông. .................. 13 
Hình 1-11. Mặt bằng đường sắt đô thị Cát Linh - Hà Đông. .......................... 13 
Hình 1-12. Mặt cắt ngang đường sắt đô thị Nhổn - Ga Hà Nội. ..................... 14 
Hình 1-13. Mặt bằng đường sắt đô thị Nhổn - Ga Hà Nội. ............................ 14 
Hình 1-14. Mặt cắt ngang đường sắt đô thị Bến Thành - Suối Tiên. .............. 15 
Hình 1-15. Mặt bằng đường sắt đô thị Bến Thành - Suối Tiên. .................... 15 
Hình 1-16. Thí nghiệm mỏi thiết lập của Thun và cộng sự. ........................... 21 
Hình 2-1. Mô hình đoàn tàu đường sắt đô thị tuyến Cát Linh – Hà Đông. .... 30 
Hình 2-2. Kết cấu tổng thể của toa xe động lực M. ........................................ 31 
Hình 2-3. Kết cấu tổng thể của toa kéo có buồng lái Tc. ................................ 32 
Hình 2-4. Kết cấu tổng thể của giá chuyển hướng toa xe động lực M. .......... 33 
Hình 2-5. Kết cấu tổng thể của giá chuyển hướng toa kéo có buồng lái Tc. .. 34 
Hình 2-6. Mô hình tính toán mô phỏng dao động của toa xe trong mặt đứng 
toa xe. .............................................................................................................. 37 
Hình 2-7. Mô hình tính toán mô phỏng dao động của toa xe trong mặt bằng 
toa xe. .............................................................................................................. 37 
vii 
Hình 2-8. Mô hình tính toán mô phỏng dao động của toa xe trong mặt cắt 
ngang toa xe. ................................................................................................... 38 
Hình 2-9. Mô hình tính toán mô phỏng dao động kết cấu đường trong mặt cắt 
dọc đường. ....................................................................................................... 40 
Hình 2-10. Mô hình tính toán mô phỏng dao động kết cấu đường trong mặt 
cắt ngang đường. ............................................................................................. 40 
Hình 2-11. Mô phỏng mô hình bánh xe toa xe. .............................................. 42 
Hình 2-12. Mô phỏng mô hình giá chuyển hướng toa xe. .............................. 42 
Hình 2-13. Mô hình thân toa xe. ..................................................................... 43 
Hình 2-14. Mô hình 3D tính toán động lực học của toa xe đường sắt đô thị 
tuyến Cát Linh – Hà Đông. ............................................................................. 43 
Hình 2-15. Biểu đồ lực động của bánh xe tác dụng lên ray khi đoàn tàu 
ĐSĐT tuyến Cát Linh - Hà Đông di chuyển với vận tốc V = 30 km/h. ......... 44 
Hình 2-16. Biểu đồ lực động của bánh xe tác dụng lên ray khi đoàn tàu ĐSĐT 
tuyến Cát Linh – Hà Đông di chuyển với vận tốc V = 50 km/h. .................... 45 
Hình 2-17. Biểu đồ lực động của bánh xe tác dụng lên ray khi đoàn tàu 
ĐSĐT tuyến Cát Linh – Hà Đông di chuyển với vận tốc V = 80 km/h. ........ 45 
Hình 2-18. Hệ số động theo vận tốc của đoàn tàu ĐSĐT tuyến Cát Linh – Hà 
Đông theo phương pháp mô phỏng. ................................................................ 46 
Hình 2-19. Cảm biến lá điện trở. ..................................................................... 47 
Hình 2-20. Sơ đồ bố trí thiết bị đo biến dạng. ................................................ 47 
Hình 2-21. Bố trí thiết bị đo biến dạng ở hiện trường. ................................... 48 
Hình 2-22. Đoàn tàu đường sắt đô thị tuyến Cát Linh - Hà Đông. ................. 48 
Hình 2-23. Sơ đồ tải đoàn tàu đường sắt đô thị tuyến Cát Linh - Hà Đông. .. 48 
Hình 2-24. Biến dạng động theo thời gian khi đoàn tàu đường sắt đô thị 
tuyến Cát Linh - Hà Đông di chuyển với vận tốc V = 30 km/h. ..................... 49 
viii 
Hình 2-25. Biến dạng động theo thời gian khi đoàn tàu đường sắt đô thị 
tuyến Cát Linh – Hà Đông di chuyển với vận tốc V = 50 km/h. .................... 49 
Hình 2-26. Biến dạng động theo thời gian khi đoàn tàu đường sắt đô thị 
tuyến Cát Linh – Hà Đông di chuyển với vận tốc V = 80 km/h. .................... 50 
Hình 2-27. Hệ số động theo vận tốc của đoàn tàu đường sắt đô thị 
tuyến Cát Linh – Hà Đông theo phương pháp thực nghiệm. .......................... 51 
Hình 2-28. Mô hình tính. ................................................................................. 52 
Hình 2-29. Rời rạc hóa kết cấu ray. ................................................................ 53 
Hình 2-30. Phần tử ray. ................................................................................... 53 
Hình 2-31. Xác định phản lực tại các gối. ...................................................... 55 
Hình 2-32. Mô hình và sơ đồ tính ray chịu tác dụng của tải trọng đoàn tàu 
di chuyển chậm từ đầu trái sang đầu phải của đoạn ray. ................................ 56 
Hình 2-33. Đoạn ray được rời rạc  ... iography on the fatigue of materials, components 
and structurescovering. Vol. 1-4, Pergamon Press. 
[34] Miner M.A. (1945), Cumulative damage in fatigue, Journal of Applied 
Mechanics, Vol. 12, No. 3, A159-A16. 
[35] Moss D. S. (1980), Axial fatigue of high yield reinforcing bars in air, 
TRRL ReportSR622. Transport and Road Research Laboratory, UK. 
[36] Moss D. S. (1982), Bending fatigue of high yield reinforcing bars in 
concrete, TRRL Report SR748, Transport and Road Research Laboratory, 
UK. 
[37] Palmgren A. (1924), Die Lebensdauer von Kugellagern. VDI-
Zeitsschrift, 68, pp. 339-341. 
[38] Paris P. C., Erdogan F., (1963), A Critical Analysis of Crack 
Propagation Laws, J. Basic Engng, pp. 528-534. 
[39] Parvez A., Foster S. (2017), Fatigue of steel-fibre-reinforced concrete 
prestressed railway sleepers, Engineering Structures, Vol. 141, pp. 241-250. 
[40] Petersson P.E. (1980), Fracture energy of concrete: method of 
determination, Cement and Concrete Research, Vol. 10. pp. 78-79. 
[41] Prause R. H., Meacham H., Harrison H. D., John T., and Glaeser W. 
(1974), Assessment of Design Tools and Criteria for Urban Rail Track 
Structures, Urban Mass Transit Administration, Vol. 1. Report No. 
UMTA-MA-06-0025-74-3. 
[42] Rantala T., Kerokoski O., Nurmikolu A.and Laaksonen A. (2018), 
Fatigue loading tests of concrete railway sleepers, High Tech Concrete: 
Where Technology and Engineering Meet, pp. 1445-1452. 
133 
[43] Rao C. and Frantz G. C. (1996), Fatigue tests of 27 year old prestressed 
concrete bridge box beams, PCI Journal, Precast/Prestressed Concrete 
Institute, Vol. 41, No. 5, pp.74-83. 
[44] Sadeghi J. and Barati P. (2010),Evaluation of conventional methods in 
analysis and design of railway track system,International Journal of Civil 
Engineering. Vol. 8, No. 1, pp. 44-56. 
[45] Schijve J. (2003), Fatigue of structures and materials in the 20th century 
and the state of the art, International Journal of Fatigue, Vol. 25, No. 8, 
pp. 679-702. 
[46] Schläfli M. and Brühwiler E. (1998), Fatigue of existing reinforced 
concrete bridge deck slabs, Engineering Structures, Vol. 20, No. 11, pp. 
991-998. 
[47] Schramm G. (1961),Permanent Way Technique and Permanent Way 
Economy, Darmstadt: Elsner. 
[48] Schütz W.A. (1996), A history of fatigue, Engineering Fracture 
Mechanics, Vol. 54, No. 2, pp. 263-300. 
[49] Smith R.A. (1986), Fatigue crack growth, 30 years of progress. 
Pergamon Press. 
[50] Srinivasan M. (1969), Modern permanent way. Mumbai, India: Somaiya 
Publications. 
[51] Suresh S. (1998),Fatigue of Materials, Cambridge University Press, 2nd 
ed., New York. 
[52] Thun H. (2006), Assessment of fatigue resistance and strength in existing 
concrete structures, PhD Dissertation, Lulea University of Technology, 
Lulea, Sweden. 
134 
[53] Thun H., Utsi S. and Elfgren L. (2008), Load carrying capacity of 
cracked concrete railway sleepers, Structural Concrete, Vol. 9, No. 3, 
pp. 153-161. 
[54] Tilly G. P. (1988), Durability of concrete bridges, Journal of the 
Institution of Highways and Transport, Vol. 35, pp. 10-19. 
[55] Van Dyk B. J., Edwards J. R., Dersch M. S., Ruppert C. J. Jr., and Barkan, 
C. P. (2017), Evaluation of dynamic and impact wheel load factors and 
their application in design processes. Proc. Inst. Mech. Eng. F 231,pp. 33-
43. 
[56] Van Ornum J. L. (1907), Fatigue of Concrete, Transactions, ASCE, 58, 
pp. 294-320. 
[57] Wakui H., and Okuda H. (1997), A study on limit state design method for 
prestressed concrete sleepers. Doboku Gakkai Ronbunshu 1997, pp. 35-54. 
[58] Wöhler A. (1870), Über die festigkeits - versuche mit eisen und stahl, 
Zeitschriftfür Bauwesen, Vol. XX, pp. 73-106. 
[59] YeX. W., SuY. H., and HanJ. P. (2014),Review Article: A State-of-the-
Art Review on Fatigue Life Assessment of Steel Bridges, Mathematical 
Problems in Engineering, Vol. 2014, pp. 1-13. 
[60] You R., Li D., Ngamkhanong C., Janeliukstis R.and Kaewunruen S. 
(2017), Fatigue Life assessment method for prestressed concrete 
sleepers, Frontiers in Building Environment, Vol. 3, pp. 1-13. 
[61] Zanuy C., Albajar L. and Fuente P. (2009), Sectional analysis of 
concrete structures under fatigue loading, ACI Structural Journal, 
Vol.106, No. 5, pp. 667-677. 
135 
PHỤ LỤC 
Chương trình tính tuổi thọ mỏi cho tà vẹt bê tông dự ứng lực đường sắt 
đô thị bằng ngôn ngữ lập trình Visual Basic for Applications 
'TINH TOAN TUOI THO MOI CHO TA VET BE TONG DU UNG LUC 
DUONG SAT DO THI 
'TRUONG DAI HOC GIAO THONG VAN TAI 
'Tac gia: 
-------------------------------------------------------------------------------------------- 
'KHAI BAO BIEN 
'Chieu rong canh tren ta vet 
Dim b As Double 
'Chieu rong canh duoi ta vet 
Dim l As Double 
'Chieu cao phan tren ta vet 
Dim h As Double 
'Chieu cao phan duoi ta vet 
Dim k As Double 
'Dien tich ta vet 
Dim ac As Double 
'Mo dun dan hoi cua be tong 
Dim ec As Double 
'Mo dun dan hoi cua thep 
Dim es As Double 
'He so quy doi tu thep sang be tong 
Dim ne As Double 
'Dien tich manh 1 ta vet 
Dim f1 As Double 
136 
'Dien tich manh 2 ta vet 
Dim f2 As Double 
'Dien tich manh 3 ta vet 
Dim f3 As Double 
'Dien tich manh 4 ta vet 
Dim f4 As Double 
'Trong tam manh 1 
Dim y1 As Double 
'Trong tam manh 2 
Dim y2 As Double 
'Trong tam manh 3 
Dim y3 As Double 
'Trong tam manh 4 
Dim y4 As Double 
'Khoang cach tu trong tam be tong den day 
Dim yc As Double 
'Khoang cach tu trong tam nhom cot thep den day 
Const yp = 85 
'Khoang cach tu mat cat quy doi den day 
Dim yt As Double 
'Trong tam cot thep 1 
Const d1 = 45 
'Dien tich mot tao thep du ung luc 
Const d2 = 85 
'Dien tich mot tao thep du ung luc 
Const d3 = 125 
'Dien tich mot tao thep du ung luc 
137 
Const aps = 19.82 
'Tong dien tich thep du ung luc 
Dim ap As Double 
'Dien tich quy doi tu thep sang be tong 
Dim at As Double 
'Do lech tam cua thep du ung luc 
Dim e As Double 
'Mo men quan tinh mat cat be tong 
Dim ic As Double 
'Mo men quan tinh thep du ung luc 
Dim ip As Double 
'Mo men quan tinh quy doi 
Dim it As Double 
'Ung suat truoc co hieu cua soi thep du ung luc 
Dim ase As Double 
'Ung suat be tong tai vi tri do soi thep du ung luc cuoi cung gay ra 
Dim acfb As Double 
'Cuong do chiu nen cua be tong 
Const fc = 49.1 
'Cuong do chiu keo cua be tong 
Dim fcf As Double 
'Mo men nut 
Dim mcr As Double 
'Tai trong nut 
Dim pcr As Double 
'Khoang cach tu trong tam be tong khi nut den tho tren 
Const ycg = 29.25 
138 
'Dien tich mat cat be tong sau khi nut 
Dim ac2 As Double 
'Dien tich mat cat quy doi 
Dim at2 As Double 
'Mo men quan tinh 
Dim iccr As Double 
'Mo men quan tinh quy doi 
Dim icr As Double 
'Tai trong moi max 
Dim pmax As Double 
'Tai trong moi min 
Dim pmin As Double 
'Mo men max 
Dim mmax As Double 
'Mo men min 
Dim mmin As Double 
'Mo men quan tinh co hieu 
Dim ief As Double 
'Delta xich ma 
Dim dxm As Double 
'Delta xich ma N 
Const dxmn = 300 
'Do doc thu nhat duong cong moi 
Const k1 = 5 
'Do doc thu hai duong cong moi 
Const k2 = 9 
'Tuoi tho moi 
139 
Dim n As Double 
'Bien trung gian 
Dim x As Double 
Dim y As Double 
Dim u As Double 
Dim v As Double 
-------------------------------------------------------------------------------------------- 
Private Sub btnMomennut_Click() 
'NHAP KICH THUOC TA VET 
'Nhap chieu rong canh tren ta vet 
b = UserForm1.tbRongtrentavet 
'Nhap chieu rong canh duoi ta vet 
l = UserForm1.tbRongduoitavet 
'Nhap chieu cao phan tren ta vet 
h = UserForm1.tbCaotrentavet 
'Nhap chieu cao phan duoi ta vet 
k = UserForm1.tbCaoduoitavet 
'NHAP THONG SO VAT LIEU TA VET 
'Nhap mo dun dan hoi cua be tong 
ec = UserForm1.tbModunbetong 
'Nhap mo dun dan hoi cua thep du ung luc 
es = UserForm1.tbModunthep 
'Dien tich ta vet 
ac = (b + l) * h / 2 + k * l 
'He so quy doi tu thep sang be tong 
ne = es / ec 
'Dien tich manh 1 ta vet 
140 
f1 = k * l 
'Dien tich manh 2 ta vet 
f2 = b * h 
'Dien tich manh 3 ta vet 
f3 = (l - b) * h / 4 
'Dien tich manh 4 ta vet 
f4 = (l - b) * h / 4 
'Trong tam manh 1 
y1 = k / 2 
'Trong tam manh 2 
y2 = k + h / 2 
'Trong tam manh 3 
y3 = k + h / 3 
'Trong tam manh 3 
y4 = k + h / 3 
'Khoang cach tu trong tam be tong den day 
yc = (y1 * f1 + y2 * f2 + y3 * f3 + y4 * f4) / ac 
'Tong dien tich thep du ung luc 
ap = aps * 12 
'Dien tich quy doi tu thep sang be tong 
at = ac + (ne - 1) * ap 
'Khoang cach tu mat cat quy doi den day 
yt = (ac * yc + (ne - 1) * ap * yp) / at 
'Do lech tam cua thep du ung luc 
e = yt - yp 
'Mo men quan tinh mat cat be tong 
141 
ic = (l * k ^ 3 / 12) + (l * k) * (yt - k / 2) ^ 2 + (b * h ^ 3 / 12) + (b * h) * (yt - 
(k + h / 2)) ^ 2 + ((l - b) / 2) * h ^ 3 / 12 + ((l - b) / 2) * h * (yt - (k + h / 3)) ^ 2 
'Mo men quan tinh thep du ung luc 
ip = (0.05 * 5.02 ^ 4 + (yt - d1) ^ 2 * aps) * 4 + (0.05 * 5.02 ^ 4 + (yt - d2) ^ 2 
* aps) * 4 + (0.05 * 5.02 ^ 4 + (yt - d3) ^ 2 * aps) * 4 
'Mo men quan tinh quy doi 
it = (ic + (ne - 1) * ip) 
'Ung suat truoc co hieu cua soi thep du ung luc 
ase = (19.7 * 10 ^ 3) / aps 
'Ung suat be tong tai vi tri do soi thep du ung luc cuoi cung gay ra 
acfb = 12 * aps * ase / at + 12 * aps * ase * (-e) * yt / it 
'Cuong do chiu keo cua be tong 
fcf = 0.75 * Sqr(fc) 
'Mo men nut 
mcr = Round((it * (acfb + fcf) / yt) * 10 ^ -6, 3) 
UserForm1.tbMomennut = mcr 
End Sub 
-------------------------------------------------------------------------------------------- 
Private Sub btnTaitrongnut_Click() 
'NHAP KICH THUOC TA VET 
'Nhap chieu rong canh tren ta vet 
b = UserForm1.tbRongtrentavet 
'Nhap chieu rong canh duoi ta vet 
l = UserForm1.tbRongduoitavet 
'Nhap chieu cao phan tren ta vet 
h = UserForm1.tbCaotrentavet 
'Nhap chieu cao phan duoi ta vet 
142 
k = UserForm1.tbCaoduoitavet 
'NHAP THONG SO VAT LIEU TA VET 
'Nhap mo dun dan hoi cua be tong 
ec = UserForm1.tbModunbetong 
'Nhap mo dun dan hoi cua thep du ung luc 
es = UserForm1.tbModunthep 
'Dien tich ta vet 
ac = (b + l) * h / 2 + k * l 
'He so quy doi tu thep sang be tong 
ne = es / ec 
'Dien tich manh 1 ta vet 
f1 = k * l 
'Dien tich manh 2 ta vet 
f2 = b * h 
'Dien tich manh 3 ta vet 
f3 = (l - b) * h / 4 
'Dien tich manh 4 ta vet 
f4 = (l - b) * h / 4 
'Trong tam manh 1 
y1 = k / 2 
'Trong tam manh 2 
y2 = k + h / 2 
'Trong tam manh 3 
y3 = k + h / 3 
'Trong tam manh 3 
y4 = k + h / 3 
'Khoang cach tu trong tam be tong den day 
143 
yc = (y1 * f1 + y2 * f2 + y3 * f3 + y4 * f4) / ac 
'Tong dien tich thep du ung luc 
ap = aps * 12 
'Dien tich quy doi tu thep sang be tong 
at = ac + (ne - 1) * ap 
'Khoang cach tu mat cat quy doi den day 
yt = (ac * yc + (ne - 1) * ap * yp) / at 
'Do lech tam cua thep du ung luc 
e = yt - yp 
'Mo men quan tinh mat cat be tong 
ic = (l * k ^ 3 / 12) + (l * k) * (yt - k / 2) ^ 2 + (b * h ^ 3 / 12) + (b * h) * (yt - 
(k + h / 2)) ^ 2 + ((l - b) / 2) * h ^ 3 / 12 + ((l - b) / 2) * h * (yt - (k + h / 3)) ^ 2 
'Mo men quan tinh thep du ung luc 
ip = (0.05 * 5.02 ^ 4 + (yt - d1) ^ 2 * aps) * 4 + (0.05 * 5.02 ^ 4 + (yt - d2) ^ 2 
* aps) * 4 + (0.05 * 5.02 ^ 4 + (yt - d3) ^ 2 * aps) * 4 
'Mo men quan tinh quy doi 
it = (ic + (ne - 1) * ip) 
'Ung suat truoc co hieu cua soi thep du ung luc 
ase = (19.7 * 10 ^ 3) / aps 
'Ung suat be tong tai vi tri do soi thep du ung luc cuoi cung gay ra 
acfb = 12 * aps * ase / at + 12 * aps * ase * (-e) * yt / it 
'Cuong do chiu keo cua be tong 
fcf = 0.75 * Sqr(fc) 
'Mo men nut 
mcr = Round((it * (acfb + fcf) / yt) * 10 ^ -6, 3) 
'Tai trong nut 
pcr = Round(2 * mcr / 0.25, 3) 
144 
UserForm1.tbTaitrongnut = pcr 
End Sub 
-------------------------------------------------------------------------------------------- 
Private Sub btnTuoithomoi_Click() 
'NHAP KICH THUOC TA VET 
'Nhap chieu rong canh tren ta vet 
b = UserForm1.tbRongtrentavet 
'Nhap chieu rong canh duoi ta vet 
l = UserForm1.tbRongduoitavet 
'Nhap chieu cao phan tren ta vet 
h = UserForm1.tbCaotrentavet 
'Nhap chieu cao phan duoi ta vet 
k = UserForm1.tbCaoduoitavet 
'NHAP THONG SO VAT LIEU TA VET 
'Nhap mo dun dan hoi cua be tong 
ec = UserForm1.tbModunbetong 
'Nhap mo dun dan hoi cua thep du ung luc 
es = UserForm1.tbModunthep 
'Dien tich ta vet 
ac = (b + l) * h / 2 + k * l 
'He so quy doi tu thep sang be tong 
ne = es / ec 
'Dien tich manh 1 ta vet 
f1 = k * l 
'Dien tich manh 2 ta vet 
f2 = b * h 
'Dien tich manh 3 ta vet 
145 
f3 = (l - b) * h / 4 
'Dien tich manh 4 ta vet 
f4 = (l - b) * h / 4 
'Trong tam manh 1 
y1 = k / 2 
'Trong tam manh 2 
y2 = k + h / 2 
'Trong tam manh 3 
y3 = k + h / 3 
'Trong tam manh 3 
y4 = k + h / 3 
'Khoang cach tu trong tam be tong den day 
yc = (y1 * f1 + y2 * f2 + y3 * f3 + y4 * f4) / ac 
'Tong dien tich thep du ung luc 
ap = aps * 12 
'Dien tich quy doi tu thep sang be tong 
at = ac + (ne - 1) * ap 
'Khoang cach tu mat cat quy doi den day 
yt = (ac * yc + (ne - 1) * ap * yp) / at 
'Do lech tam cua thep du ung luc 
e = yt - yp 
'Mo men quan tinh mat cat be tong 
ic = (l * k ^ 3 / 12) + (l * k) * (yt - k / 2) ^ 2 + (b * h ^ 3 / 12) + (b * h) * (yt - 
(k + h / 2)) ^ 2 + ((l - b) / 2) * h ^ 3 / 12 + ((l - b) / 2) * h * (yt - (k + h / 3)) ^ 2 
'Mo men quan tinh thep du ung luc 
ip = (0.05 * 5.02 ^ 4 + (yt - d1) ^ 2 * aps) * 4 + (0.05 * 5.02 ^ 4 + (yt - d2) ^ 2 
* aps) * 4 + (0.05 * 5.02 ^ 4 + (yt - d3) ^ 2 * aps) * 4 
146 
'Mo men quan tinh quy doi 
it = (ic + (ne - 1) * ip) 
'Ung suat truoc co hieu cua soi thep du ung luc 
ase = (19.7 * 10 ^ 3) / aps 
'Ung suat be tong tai vi tri do soi thep du ung luc cuoi cung gay ra 
acfb = 12 * aps * ase / at + 12 * aps * ase * (-e) * yt / it 
'Mo men nut 
mcr = (it * (acfb + fcf) / yt) * 10 ^ -6 
'Dien tich mat cat be tong sau khi nut 
ac2 = (b + ycg * (l - b) / (2 * h)) * ycg 
'Dien tich mat cat quy doi 
at2 = ac2 + ne * ap 
'Mo men quan tinh 
iccr = (190.5 * (ycg ^ 3)) / 3 
'Mo men quan tinh quy doi 
icr = iccr + ne * 4 * aps * ((h + k - ycg - d1) ^ 2 + (h + k - ycg - d2) ^ 2 + (h + 
k - ycg - d3) ^ 2) 
'NHAP TAI TRONG MOI 
'Nhap tai trong moi max 
pmax = UserForm1.tbTaitrongmax 
'Nhap tai trong moi min 
pmin = UserForm1.tbTaitrongmin 
'Mo men max 
mmax = pmax * 0.25 / 2 
'Mo men min 
mmin = pmin * 0.25 / 2 
'Mo men quan tinh co hieu 
147 
ief = icr + (it - icr) * ((mcr / mmax) ^ 3) 
'Delta xich ma 
dxm = (ne * (mmax - mmin) * (h + k - ycg - d1) * 10 ^ 6) / ief 
x = Log(dxm) / Log(10) 
y = Log(dxmn) / Log(10) 
u = 6 - k1 * (x - y) 
v = 6 + k2 * (y - x) 
'Tinh tuoi tho moi 
If dxm > dxmn Then 
n = Round(10 ^ u, 3) 
Else 
n = Round(10 ^ v, 3) 
End If 
UserForm1.tbTuoithomoi = n 
End Sub 
-------------------------------------------------------------------------------------------- 
Private Sub btnThoat_Click() 
'Thoat khoi chuong trinh 
End 
End Sub