ĐỒ án môn học THIẾT kế cầu bê TÔNG cốt THÉP tiêu chuẩn thiết kế tiêu chuẩn thiết kế cầu đường bộ TCVN 11823 2017 hoạt tải thiết kế HL 93 chiều dài dầm

TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG HÀ NỘI KHOA CẦU ĐƯỜNG BỘ MƠN CẦU VÀ CƠNG TRÌNH NGẦM ĐỒ ÁN MƠN HỌC THIẾT KẾ CẦU BÊ TƠNG CỐT THÉP _ NHĨM: 05 SINH VIÊN THỰC HIỆN: Nguyễn Phạm Doanh 230164 64CD1 Nguyễn Thị Ngọc Hân 68764 64CD3 Trần Trọng Đức 59364 64CD1 GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN: TS Cù Việt Hưng GIẢNG VIÊN CHẤM: TS Cù Việt Hưng Hà Nội, 11/07/2022 Nhóm: 05 Sinh viên: Nguyễn Phạm Doanh (230164), Nguyễn Thị Ngọc Hân (68764), Trần Trọng Đức (59364) MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU CHƯƠNG SỐ LIỆU THIẾT KẾ, LỰA CHỌN KÍCH THƯỚC SƠ BỘ 1.1 SỐ LIỆU THIẾT KẾ 1.1.1 Tiêu chuẩn tải trọng thiết kế 1.1.2 Vật liệu 1.1.2.1 Bê tông 1.1.2.2 Cốt thép thường 1.1.2.3 Cáp dự ứng lực 1.2 LỰA CHỌN KÍCH THƯỚC CƠ BẢN 1.2.1 Lựa chọn số dầm chủ 1.2.2 Lựa chọn kích thước mặt cầu, lan can lớp phủ 1.2.2.1 Bề dày mặt cầu 1.2.3 Lựa chọn tiết diện dầm chủ 1.2.3.1 Chọn chiều cao dầm chủ 1.2.3.2 Chọn tiết diện dầm chủ 1.2.4 Lựa chọn số lượng kích thước dầm ngang CHƯƠNG THIẾT KẾ BẢN MẶT CẦU 11 2.1 XÁC ĐỊNH NỘI LỰC BẢN MẶT CẦU 11 2.1.1 Trọng Lượng Các Bộ Phận 11 2.1.1.1 Trọng lượng lan can 11 2.1.1.2 Lớp phủ mặt cầu 11 2.1.1.3 Bản mặt cầu dày 200mm 11 2.1.1.4 Bản hẫng 11 2.2 Xác định nội lực tĩnh tải 11 2.2.1.1 Nội lực mặt cầu Ws (trừ phần cánh hẫng) 16 2.2.1.2 Nội lực trọng lượng hẫng Wo 16 2.2.1.3 Nội lực lan can 17 2.2.1.4 Nội lực lớp phủ mặt cầu Wdw 17 2.2.2 Xác định nội lực hoạt tải 18 viii ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ CẦU BÊ TÔNG CỐT THÉP 2.2.2.1 Momen dương lớn hoạt tải 18 2.2.2.2 Momen âm lớn gối 300 hoạt tải 20 2.2.2.3 Momen âm lớn gối 200 hoạt tải 21 2.2.3 Tổ hợp nội lực 21 2.2.3.1 TTGH cường độ I 22 2.2.3.2 TTGH sử dụng I 22 2.3 TÍNH VÀ BỐ TRÍ CỐT THÉP BẢN MẶT CẦU 23 2.3.1 Thông số tính tốn 23 2.3.2 Kiểm tra sức kháng Momen với thép chọn 24 2.4 KIỂM TỐN DIỆN TÍCH BẢN MẶT CẦU 24 2.4.1 Cốt thép chịu momen dương 24 2.4.2 Cốt thép chịu momen âm 25 2.4.3 Cốt thép phân bố 26 2.4.4 Cốt thép chống co ngót nhiệt độ 26 2.5 KIỂM TRA NỨT VỚI TTGH SỬ DỤNG I 26 2.5.1 Kiểm tra cốt thép chịu Momen dương 27 2.5.2 Kiểm tra cốt thép chịu momen âm 28 CHƯƠNG TÍNH NỘI LỰC DẦM CHỦ 31 3.1 Kích thước mặt cắt ngang dầm 31 3.1.1 Diện tích mặt cắt ngang dầm 32 3.1.1.1 Mặt cắt đầu dầm 32 3.1.1.2 Các mặt cắt khác dầm 32 3.1.2 Khoảng cách đáy dầm đến trọng tâm mặt cắt 33 3.1.2.1 Mặt cắt đầu dầm 33 3.1.2.2 Các mặt khác dầm 33 3.1.3 Momen quán tính tọa độ địa phương 34 3.1.3.1 Mặt cắt đầu dầm 34 3.1.3.2 Các mặt cắt khác dầm 35 3.2 TÍNH NỘI LỰC DẦM CHỦ CHƯA CĨ HỆ SỐ TẢI TRỌNG 35 3.2.1 Nội lực tĩnh tải 35 3.2.1.1 Tĩnh tải giai đoạn 1(giai đoạn kéo căng cáp dự ứng lực ) 35 3.2.1.2 Tĩnh tải giai đoạn (giai đoạn đổ mặt cầu) 36 3.2.1.3 Tĩnh tải giai đoạn (Giai đoạn khai thác) 37 i Nhóm: 05 Sinh viên: Nguyễn Phạm Doanh (230164), Nguyễn Thị Ngọc Hân (68764), Trần Trọng Đức (59364) 3.2.1.4 Đường ảnh hưởng momen lực cắt dầm chủ 37 3.2.1.5 Tính nội lực tĩnh tải 37 3.2.2 Nội lực hoạt tải 39 3.2.2.1 Tính hệ số phân phối Momen hệ số phân phối lực cắt 39 3.2.2.2 Tính hệ số phân phối Momen 40 3.2.2.3 Tính hệ số phân phối lực cắt 42 3.2.2.4 Tính nội lực hoạt tải (không hệ số) 43 3.3 TỔ HỢP NỘI LỰC DẦM CHỦ THEO CÁC TTGH 49 3.3.1 TTGH cường độ I 49 3.3.2 TTGH sử dụng I 50 3.3.3 TTGH sử dụng III 50 3.4 TÍNH TỐN VÀ BỐ TRÍ CÁP DỰ ỨNG LỰC 51 3.4.1 Chọn số lượng cáp dự ứng lực 51 3.4.2 Bố trí cáp dự ứng lực 52 3.5 TÍNH LẠI ĐẶC TRƯNG HÌNH HỌC CỦA TIẾT DIỆN 55 3.5.1 Tính lại chiều rộng có hiệu 55 3.6 TÍNH TỐN MẤT MÁT ỨNG SUẤT TRONG CÁP DỰ ỨNG LỰC 59 3.6.1 Mất mát tức thời 59 3.6.1.1 Mất mát ma sát 59 3.6.1.2 Mất mát trượt neo 64 3.6.1.3 Mất mát co ngắn đần hồi 65 3.6.2 Mất mát theo thời gian 66 3.6.3 Tổng hợp ứng suất mát 68 CHƯƠNG KIỂM TOÁN DẦM CHỦ 69 4.1 KIỂM TRA THEO TRANG THÁI GIỚI HẠN CƯỜNG ĐỘ I 69 4.1.1 Kiểm tra sức kháng uốn mặt cắt Ls/2 69 4.1.2 Kiểm tra hàm lượng cốt thép tối thiểu 70 4.1.3 Kiểm tra sức kháng cắt 71 4.2 KIỂM TOÁN TRẠNG THÁI GIỚI HẠN SỬ DỤNG .75 4.2.1 Kiểm tốn ứng suất bê tơng 75 4.2.1.1 Kiểm toán giai đoạn (giai đoạn căng cáp dự ứng lực ) 75 4.2.1.2 Kiểm toán giai đoạn 2( giai đoạn đổ mặt cầu) 76 4.2.1.3 Kiểm toán giai đoạn (khai thác) 77 viii ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ CẦU BÊ TƠNG CỐT THÉP 4.3 Kiểm tốn võng 78 4.3.1 Độ võng dầm giai đoạn 79 4.3.1.1 Độ võng dầm tĩnh tải giai đoạn 79 4.3.1.2 Độ võng dầm momen căng dự ứng lực tập trung 79 4.3.1.3 Độ võng dầm lực căng cáp phân bố 80 4.3.1.4 Độ võng dầm giai đoạn tĩnh tải DƯL 80 4.3.2 Độ võng dầm giai đoạn đoạn 82 4.3.2.1 Độ võng dầm tĩnh tải giai đoạn 82 4.3.2.2 Độ võng dầm giai đoạn 82 4.3.2.3 Độ võng dầm giai đoạn 82 4.3.3 Độ võng dầm họa tải 83 4.3.3.1 Trường hợp : Do xe tải thiết kế 83 4.3.3.2 Trường hợp : 25% xe tải thiết kế tải trọng thiết kế .83 4.3.3.3 Độ võng giới hạn dầm chịu hoạt tải 83 CHƯƠNG THI CÔNG KẾT CẤU NHỊP CẦU 84 5.1 TRÌNH TỰ CHẾ TẠO DẦM CHỦ 84 5.2 TRÌNH TỰ LAO LẮP DẦM CHỦ VÀ THI CÔNG BẢN MẶT CẦU 87 5.3 HOÀN THIỆN CẦU 88 TÀI LIỆU THAM KHẢO 89 i ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ CẦU BÊ TƠNG CỐT THÉP MỤC LỤC HÌNH VẼ Hình 1-1 Mặt cắt ngang cầu Hình 1-2 Mặt cắt ngang dầm Hình 1-3 Mặt cắt ngang lan can Hình 1-4 Mặt cắt ngang dầm – đầu dầm Hình 1-5 Mặt cắt ngang dầm – nhịp Hình 1-6 Khối dầm ngang gối Hình 1-7 Khối dầm ngang trung gian Hình 1-8 Kí hiệu kích thước quy đổi mặt cắt ngang dầm Hình 1-9 Mặt cắt dọc dầm Hình 2-1 Tải trọng mặt cầu tác dụng vào dải 16 Hình 2-2 Tải trọng hẫng tác dụng vào dải 16 Hình 2-3 Tải trọng lan can tác dụng lên dải 17 Hình 2-4 Tải trọng lan can tác dụng lên dải 17 Hình 2-5 Sơ đồ xếp xe lên đường ảnh hưởng M204 19 Hình 2-6 Sơ đồ xếp xe xe lên đường ảnh hưởng M204 19 Hình 2-7 Sơ đồ xếp xe xe lên đường ảnh hưởng M204 20 Hình 2-8 Sơ đồ xếp xe lên đường ảnh hưởng M300 20 Hình 2-9 Sơ đồ xếp xe lên đường ảnh hưởng M200 21 Hình 2-10 Chiều cao có hiệu mặt cầu 24 Hình 2-11 Kiểm tra nứt 27 Hình 2-12 Tiết diện vị trí 204 28 Hình 2-13 Tiết diện vị trí 200 29 Hình 3-1 Kích thước dọc dầm 36 Hình 3-2 ĐAH Momen lực cắt dầm chủ 37 Hình 3-3 Hoạt tải HL-93 40 Hình 3-4 Xếp xe tính hệ số phân phối momen dầm biên 41 Hình 3-5 Xếp hoạt tải lên ĐAH lực cắt tiết diện gối 44 Hình 3-6 Xếp hoạt tải lên ĐAH lực cắt tiết diện 0,1Ls 44 Hình 3-7 Xếp hoạt tải lên ĐAH momen tiết diện 0,1Ls 45 v Hình 3-8 Xếp hoạt tải lên ĐAH lực cắt tiết diện 0,2 Ls 45 Hình 3-9 Xếp hoạt tải lên ĐAH momen tiết diện 0,2Ls 46 Hình 3-10 Xếp hoạt tải lên ĐAH lực cắt tiết diện 0,3 Ls 46 Hình 3-11 Xếp hoạt tải lên ĐAH momen tiết diện 0,3Ls 47 Hình 3-12 Xếp hoạt tải lên ĐAH lực cắt tiết diện 0,4 Ls 47 Hình 3-13 Xếp hoạt tải lên ĐAH momen tiết diện 0,4Ls 48 Hình 3-14 Xếp hoạt tải lên ĐAH lực cắt tiết diện 0,5 Ls 48 Hình 3-15 Xếp hoạt tải lên ĐAH momen tiết diện 0,5Ls 49 Hình 5-1 Chuẩn bị mặt 84 Hình 5-2 Tạo hố móng 84 Hình 5-3 Đổ cát vào hố móng 85 Hình 5-4 Đổ bê tơng vào bệ đúc 85 Hình 5-5 Lớp đặt ván khn đổ bê tơng 86 Hình 5-6 Căng cáp dự lực 86 Hình 5-7 Vận chuyển dầm vào vị trí lao lắp 87 Hình 5-8 Vận chuyển dầm chủ lên cơng trình 87 Hình 5-9 Thi cơng mặt cầu 88 MỤC LỤC BẢNG BIỂU Bảng 1-1 Đặc trưng vật liệu bê tông dầm Bảng 1-2 Đặc trưng vật liệu bê tông mặt cầu Bảng 1-3 Đặc trưng vật liệu cốt thép thường Bảng 1-4 Thống kê kích thước dầm chủ Bảng 2-1.Diện tích đường ảnh hưởng phía 15 Bảng 2-2 Diện tích đường ảnh hưởng phần mút thừa 15 Bảng 2-3 Tổ hợp tải trọng theo trạng thái giới hạn 23 Bảng 3-1 Diện tích mặt cắt ngang dầm I (m2) 32 Bảng 3-2 Khoảng cách đáy dầm đến trọng tâm diện tích 34 Bảng 3-3 Momen quán tính tọa độ địa phương mặt cắt (�4) 35 Bảng 3-4 Giá trị Momen tĩnh tải tiết diện 39 Bảng 3-5 Giá trị lực cắt tĩnh tải tiết diện 39 Bảng 3-6 Lực cắt,Momen lớn hoạt tải tiết diện 49 Bảng 3-73-8 Tổ hợp nội lực theo TTGH cường độ I 50 Bảng 3-9 Tổ hợp nội lực theo TTGH sử dụng I 50 Bảng 3-10 Tổ hợp nội lực theo TTGH sử dụng III 50 Hình:3-11 Bố trí thép dự ứng lực mặt cắt dầm đầu dầm 52 Hình 3-12.Mặt bố trí thép dự ứng lực chiều dài dầm 52 Hình 3-13 Đồ thị parabol biểu diễn tọa độ cáp dự ứng lực 52 Hình 3-14 Đồ thị parabol phương trình cáp dự ứng lực 54 Bảng 3-15 Chi tiết bố trí cáp dự ứng lực 54 Bảng 3-16 Bố trí cốt thép dự úng lực theo phương đứng Yi 55 Bảng 3-17 Bố trí cốt thép dự úng lực theo phương ngang 55 Bảng 3-18 Diện tích mặt cắt ngang 55 Bảng 3-19 Khoảng cách từ đáy dầm đến trọng tâm tiết diện 56 Bảng 3-20 Momen quán tính với tọa độ địa phương toàn tiết diện 57 Bảng 3-21 Đặc trưng tiết diện giai đoạn 58 Bảng 3-22 Tọa độ cáp mặt cắt theo phương đứng 59 Bảng 3-23 Chiều dài tích lũy l (m) bó cáp tiết diện 60 Hình 3-24 Góc 𝛼0 , 𝛼� bó cốt thép 60 Bảng 3-25 Góc α0 bó cốt thép 61 Bảng 3-26 Góc 𝛼� bó cốt thép 61 Bảng 3-27 Góc 𝛼 �, 𝛼 bó cốt thép tiết diện neo 63 Bảng.3-28 Góc 𝛼�, 𝛼 bó cốt thép tiết diện gối 63 Bảng 3-29 Góc 𝛼�, 𝛼 bó cốt thép tiết diện 0,1Ls 63 Bảng.3-30 Góc 𝛼�, 𝛼 bó cốt thép tiết diện 0,2Ls 63 Bảng 3-31 Góc 𝛼�, 𝛼 bó cốt thép tiết diện 0,3Ls 63 Bảng.3-32 Góc 𝛼�, 𝛼 bó cốt thép tiết diện 0,4Ls 64 Bảng.3-33 Góc 𝛼�, 𝛼 bó cốt thép tiết diện Ls/2 64 Bảng 3-34 Mất mát ma sát (MPa) 64 Bảng 3-35 Lực căng �� mặt cắt 66 Bảng 3-36 tính ���� mặt cắt 66 Bảng.3-37 Tính mát ứng suất co ngắn đàn hồi 𝛼� ��� 66 Bảng 3-38 Mất mát theo thời gian mặt cắt 68 Bảng 3-39 Tổng hợp ứng suất mát (MPa) 68 Hình 4-1 Bố trí cốt đai kháng cắt vị trí tính toán 73 Bảng 4-2 Bảng kiểm toán ứng suất giai đoạn 76 Bảng 4-3 Bảng kiểm toán ứng suất giai đoạn 77 Bảng 4-4 Bảng kiểm toán ứng suất giai đoạn 78 Hình 4-5 Sơ đồ kiểm toán võng 78 Hình 4-6 Sơ đồ xếp xe tính võng nhịp 83 ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ CẦU BÊ TÔNG CỐT THÉP LỜI MỞ ĐẦU Ứng suất nén cho phép: [��] = 0,6�′�� = 27 ��� Ứng suất kéo cho phép:[��] = 0,5(��′ )0,5 = 3,35 ��� � Bảng 4-2 Bảng kiểm toán ứng suất giai đoạn Lực căng Pi (KN) Tại gối 0,1Ls 7908,0 7787 Mơmen tĩnh tải giai đoạn (KN.m) Diện tích mặt cắt giai đoạn (m2) Mơmen qn tính (m4) e1 (m) 0,2Ls 0,3Ls 7672 7594 Ls/2 7596 7462 2187,70 2278,85 0,00 820,39 1,0833 0,776 0,6207 0,6207 0,6207 0,6207 0,2530 0,2295 0,2198 0,2179 0,2164 0,2159 0,0526 0,2804 0,4383 0,5574 0,6289 0,6527 0,807 0,806 0,812 0,809 0,807 0,806 t y1 (m) d y1 (m) 1458,47 1914,24 0,4Ls 0,843 0,844 0,838 0,841 0,843 0,844 f����1 (MPa) -5,971 -5,244 -5,328 -3,628 -2,585 -2,345 (MPa) -8,686 -15,046 -19,620 -21,187 -22,326 -21,149 Nén: - 27 MPa Đạt Đạt Đạt Đạt Đạt Đạt Kéo: 3,35 MPa Đạt Đạt Đạt Đạt Đạt Đạt f�� ��1 Ứng suất cho phép Ghi chú: + Ký hiệu dấu (+) kéo, + Ký hiệu dấu (-) nén, 4.2.1.2 Kiểm toán giai đoạn 2( giai đoạn đổ mặt cầu) Ứng suất nén lớn thớ dầm: f ��2 �� ��1 = f �� − �2 �� �2 Ứng suất kéo lớn đáy dầm: f ��2 �� ��1 = f �� + �2 �� �2 Ứng suất nén cho phép: [��] = 0,45� � = 20.25 ��� ′ Ứng suất kéo cho phép:[��] = 0,5(�′�)0,5 = 3,354 ��� Bảng 4-3 Bảng kiểm toán ứng suất giai đoạn f����1 (MPa) ��1 f�� (MPa) Mômen tĩnh tải giai đoạn (kNn.m) Mơmen qn tính giai đoạn (kN.m) t y2 (m) d y2 (m) f����2 (MPa) ��2 f�� (MPa) Ứng suất cho phép Tại gối -5,971 -8,686 0,1Ls -5,244 -15,046 0,2Ls -5,328 -19,620 0,3Ls -3,628 -21,187 0,4Ls -2,585 -22,326 Ls/2 -2,345 -22,149 0,00 789,26 1403,13 1841,61 2104,70 2192,40 0,2602 0,2322 0,2263 0,2284 0,2298 0,2303 0,810 0,8405 -5,97 -8,686 0,822 0,8279 -8,04 -12,231 0,842 0,8077 -10,55 -14,612 0.847 0,8026 -10,46 -14,716 0,851 0,7995 -10,37 -15,004 0,852 0,7984 -10,45 -14,548 Đạt Đạt Đạt Đạt Đạt Đạt Đạt Đạt Đạt Đạt Đạt Đạt Nén: - 20,25 MPa Kéo: 3,354 MPa Ghi chú: + Ký hiệu dấu (+) kéo, + Ký hiệu dấu (-) nén, 4.2.1.3 Kiểm toán giai đoạn (khai thác) �′ Ứng suất lớn thớ dầm: �3 + ��� f���� =f − �� �� �3 �3� + �3 Ứng suất lớn đáy dầm: �3 + �LL f���� =f �� + �� �3 �′�3 � � �3� + �3 − � � � �′3 � �3 ′ � � + �� �3 Ứng suất nén lớn mặt bản: �3 + �LL � = × ��� × � �3 P’i: Mất mát lực căng bó cáp mát ứng suất theo thời gian � �′� = ��� × Δ���2 Ứng suất nén cho phép dầm: [��] = 0,6�′� = 27 ��� Ứng suất kéo cho phép dầm:[��] = 0,5(�′�)0,5 = 3,354 ��� Ứng suất nén cho phép bản:[���] = 0,45�′� = 20,25��� Bảng 4-4 Bảng kiểm toán ứng suất giai đoạn f����2 (MPa) Tại gối -5,971 0,1Ls -8,04 0,2Ls -10,55 0,3Ls -10,46 0,4Ls -10,37 Ls/2 -10,45 -8,686 -12,231 -14,612 -14,716 -15,004 -14,548 753,19 876,92 986,09 986,09 986,09 0,00 347,481 617,743 810,788 926,615 965,224 0,00 1219,24 2146,142 2780,705 3154,278 3251,186 1,534 1,227 1,072 1,072 1,072 1,072 0,5080 0,4642 0,4513 0,4559 0,4588 0,4598 0,29 0,569 0,764 0,944 0,967 0,570 0,518 0.486 0,490 0,492 0,492 1,080 1,132 1,164 1,160 1,158 1,158 0,770 0,718 0,686 0,690 0,692 0,692 -5,73 -9,63 -13,42 -14,33 -14,82 -15,06 -7,73 -6,48 -4,62 -2,45 -1,43 -0,61 -0,003 -2,201 -3,807 -4,906 -5,546 -5,709 ��2 f�� (MPa) Phần lực căng bị mát thêm (kN) Mômen tĩnh tải giai đoạn (kN.m) Mômen hoạt tải (kN.m) Diện tích mặt cắt giai đoạn (m2) Mơmen qn tính giai đoạn (m4) e3 (m) t y3 (m) d y3 (m) ts y3 (m) f����2 (MPa) ��2 f�� (MPa) fb (MPa) Nén dầm: Ứng - 27 MPa Kéo dầm: suất 3,354 MPa cho phép Nén bản: -20,25 MPa Ghi chú: + Ký hiệu dấu (+) kéo, + Ký hiệu dấu (-) nén, 4.3 986,09 0,877 Đạt Đạt Đạt Đạt Đạt Đạt Đạt Đạt Đạt Đạt Đạt Đạt Đạt Đạt Đạt Đạt Đạt Đạt Kiểm tốn võng Hình 4-5 Sơ đồ kiểm toán võng 4.3.1 Độ võng dầm giai đoạn 4.3.1.1 Độ võng dầm tĩnh tải giai đoạn �1�� �1 = × 384 ���I Trong đó: - Tĩnh tải rải g1 = 17,69 kN/m - Chiều dài nhịp, Ls = 32,10 m - Mô đun đàn hồi bê tông: Eci = 30450 MPa - Mơmen qn tính trung bình giai đoạn 1: I = 0,2254 m4 - Hệ số triết giảm độ cứng: Vậy 17,28 × 32,24 �1 = × = 384 30153 × 0.2254 × 103 0,0356� 4.3.1.2 Độ võng dầm momen căng dự ứng lực tập trung �2 = ��� × ��� � Trong đó: - Ứng suất cáp DƯL kích, ��� = 1395 ��� - Diện tích bó cáp, Ai = 11,84 cm2 - Số lượng bó cáp, n = - Tổng lực nén căng dự ứng lực đầu dầm: P = 1395 x 5,922 = 8261 kN - Độ lệch tâm cáp với mặt cắt, e1 = 0,053 m - Momen căng cáp DƯL nhịp, � = � × e1 = 434,847 kN.m - Chiều dài nhịp Ls = 32,10 m - Mô đun đàn hồi bê tông Eci = 30450 MPa - Mơmen qn tính tính đổi trung bình mặt cắt: I = 0,2254 cm4 - Hệ số triết giảm độ cứng: Vậy �2 = 434,847 × 32,12 × 30450 ×3 0,2254 × 10 = 0,0082� 4.3.1.3 Độ võng dầm lực căng cáp phân bố ��� �3 = × 384 ���I Trong đó: - P = 8261 kN - e1 = 0,053 m - e2 = 0,607 m - Lực phân bố tương đương: 8�(�1 − �2) × 8261 × (0,053 − 0,607) � = = = −35,58 ��/� 2 �� 32,1 - Chiều dài nhịp Ls = 32,10 m - Mô đun đàn hồi bê tơng Eci = 30450 kN/cm2 - Mơmen qn tính tính đổi trung bình mặt cắt: I = 0,2254 m4 - Hệ số triết giảm độ cứng: Vậy �3 = −35,58 × 32,14 × = −0,072� 384 30450 × 0.2254 × 103 4.3.1.4 Độ võng dầm giai đoạn tĩnh tải DƯL ∑ �0 = �1 + �2 + �3 = −0,028 � Độ vồng dầm từ biến Tính hệ số từ biến 𝛼 (�, �� ) = 1.9 ∗ �� �ℎ� �� ��� �−0.118 � Trong � �� = 1,45 − 0.0051 ∗ � �ℎ� = 1,56 − 0,008� ≥1 �� = 35 ′ 7+� �� � ��� = 100 − 0,58 �′ �� 12 ∗ ( )+� ′ 0,145 ��� + 20 H= độ ẩm tương đối (%) H=85% �� = ℎệ �ố ả�ℎ ℎưở�� �ủ� �ỷ �ệ ��ữ� �ℎể �í�ℎ �ớ� �ề �ặ� �ấ� ��ệ� �� = ℎệ �ố ả�ℎ ℎưở�� �ủ� �ườ�� độ �ê �ô�� �ℎ� = ℎệ �ố độ ẩ� �ℎ� �ừ ��ế� �ℎ� = ℎệ �ố �ℎụ �ℎ�ộ� �ℎờ� ���� t = tuổi bê tông (ngày), xác định tuổi bê tơng khoảng tới thời điểm đặt tải cho tính toán từ biến, cuối thời kỳ bảo dưỡng cho tính tốn co ngót, thời gian xem xét để phân tích tác động từ biến co ngót ti = tuổi bê tơng thời điểm tác dụng tải trọng (ngày) t=150 ngày ��= tuổi bê tông thời điểm tác dụng tải trọng (ngày) ti = ngày V/S tỉ lệ thể tích với bề mặt cấu kiện (mm) �′ =cường độ nén quy định bê tông thời điểm căng dự ứng lực cho cấu kiện �� căng sau thời điểm gia tải ban đầu cấu kiện không dự ứng lực Vậy: 0,637 �� = 1,45 − 0,0051 ∗ ∗ 103 = 0,854 5.45 �ℎ� = 1.56 − 0,008 ∗ 85 = 0,88 35 �� = = 0,814 + 36 150 ��� = = 100 − 0,58 ∗ 36 0,8 12 ∗ ( )+ 0,145 ∗ 36 + 150 20 Ψ(t, ti) = 1,9 ∗ 0,854 ∗ 0,88 ∗ 0,814 ∗ 0,8 ∗ 5−0,118 = 0,77� Độ vồng từ biến �4 = 𝛼(�, �� ) ∗ ∑ �� = 0,77 ∗ (−0,028) = −0,0216 � Độ vồng dầm giai đoạn tĩnh tải DƯL ∑ �1 = ∑ �0 + �4 = −0,028 − 0,0216 = −0,0496 � 4.3.2 Độ võng dầm giai đoạn đoạn 4.3.2.1 Độ võng dầm tĩnh tải giai đoạn �5 = 384 × Trong đó: �2�� � �I - Tĩnh tải rải đều: g2 = 17,022 kN/m - Chiều dài nhịp Ls = 32,10 m - Mô đun đàn hồi bê tông Ec = 32777,2 MPa - Mơmen qn tính tính đổi trung bình mặt cắt: I = 0,2254 m4 - Hệ số triết giảm độ cứng: Vậy �5 = 384 × 17,022 × 32,14 = 0,032� 32777,2 × 0,228 × 103 4.3.2.2 Độ võng dầm giai đoạn ∑ ��� = ∑ �� + �5 = −0,0496 + 0,032 = −0,0816 � 4.3.2.3 Độ võng dầm giai đoạn Độ võng đầm tĩnh tải giai đoạn � = ∗�3�� �� �� � Trong 384  Tĩnh tải rải đều: �3 = 7,5 ��/�  Chiều dài nhịp Ls=32,10m  Modun đàn hồi bê tông Ec=32777,2 MPa  Momen quán tính tính đổi trung bình mặt cắt, I=0,466 m4  Hệ số triết giảm độ cứng :1 Vậy �6 = ∗ 7,5 ∗ 32,14 = 0,0068� 384 32777,2 ∗ 0,466 ∗ 10 Độ vồng dầm tĩnh tải lực căng giai đoạn ∑ ���� = ∑ ��� + �6 = −0,0816 + 0,0068 = −0,00748 � 4.3.3 Độ võng dầm họat tải 4.3.3.1 Trường hợp : Do xe tải thiết kế 4300 35 kN 145 kN 145 kN 4300 Ls/2 Ls/2 Hình 4-6 Sơ đồ xếp xe tính võng nhịp �� �1 = � � (3� − 4� 2)(48� � ) � � � � � �� � Với ��: Số xe tối đa =3 ��: Số dầm chủ mặt cắt ngang �� = = 0,6 �� Tải trọng thiết kế: �1 = 145 kN, �2 = 145 kN, �3 = 35 kN Khoảng cách từ gối đến điểm đặt tải: �1 = 1,610 m, �2 = 1,180m, �3 = 2,040m Vậy �61 = 0,008 m 4.3.3.2 Trường hợp : 25% xe tải thiết kế tải trọng thiết kế ��� �� � = 0,25 ∗ � + × × 6 384 �� � �� Tải trọng phân bố làn: � = 0,093 kN/cm Vậy �62 = 0,002m 4.3.3.3 Độ võng giới hạn dầm chịu hoạt tải �� � = 80 = 0,0401 � Vậy �6 = 0,0064� < � = 0,0401m => OK CHƯƠNG THI CÔNG KẾT CẤU NHỊP CẦU 5.1 TRÌNH TỰ CHẾ TẠO DẦM CHỦ  Bước 1: Chuẩn bị mặt bãi đúc dầm Hình 5-1 Chuẩn bị mặt  Bước 2: Tạo hố móng đúc dầm Hình 5-2 Tạo hố móng  Bước 3: Đổ cát vào phần hố đúc dầm Hình 5-3 Đổ cát vào hố móng  Bước 4: Đổ bê tơng bệ đúc dầm Hình 5-4 Đổ bê tông vào bệ đúc  Bước 5: Lắp đặt ván khn đổ bê tơng dầm Hình 5-5 Lớp đặt ván khuôn đổ bê tông  Bước 6: Căng cáp dự ứng lực Hình 5-6 Căng cáp dự lực  Bước 7: Vận chuyển dầm vào vị trí lao lắp Hình 5-7 Vận chuyển dầm vào vị trí lao lắp 5.2 TRÌNH TỰ LAO LẮP DẦM CHỦ VÀ THI CÔNG BẢN MẶT CẦU  Bước 1: Vận chuyển dầm lên cơng trình Hình 5-8 Vận chuyển dầm chủ lên cơng trình  Bước 2: Thi cơng mặt cầu 11800 500 1050 10800 i=2% 1636 200 i=2% 500 1180 2360 2360 2360 2360 1180 Hình 5-9 Thi cơng mặt cầu 5.3 HOÀN THIỆN CẦU  Sau phiến dầm bê tông cốt thép đặt vào vị trí, cần liên kết lại thành kết cấ hồn chỉnh Tùy theo thiết kế, mối nối mặt cầu, dầm ngang thường dùng cốt thép để liên kiết Sau nối xong tiến hành đổ bê tơng Mối nối dùng liên kết hàn neo Trước hàn, cốt thép phải nén thẳng theo thiết kế Đổ bê tông mối nối thường dùng ván khuôn treo áp vào mặt cầu  Muốn tiến hành liên kết mối nối dầm ngang phải làm giàn giáo treo gỗ thép Giàn giáo di động đước nhờ bánh xe chạy lòng thép chữ I U đặt cầuhư thi cơng dễ dàng tất mối nối dầm ngang nhịp cầu Sau phiến dầm liên kết tiến hành làm lớp tạo dốc thoát nước, đặt ống nước, làm khe biến dạng, lớp phịng nước, lớp bảo vệ, đặt dá vía, lớp bao phủ mặt cầu đường người lan can TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Bộ Khoa học Công nghệ (2017), Thiết kế cầu đường TCVN 11823 : 2017 [2] Bộ Giao thông vận tải (2005), Tiêu chuẩn thiết kế cầu 22TCN 272-05, Nhà xuất giao thông vận tải [3] Lê Đình Tâm (2005), Cầu bê tơng cốt thép đường ô tô, Nhà xuất xây dựng [4] Nguyễn Tiến Oanh, Nguyễn Trâm, Lê Đình Tâm (1995), Xây dựng cầu bê tông cốt thép, Nhà xuất xây dựng [5] Wai Fan Chen and Lien Duan (2000), Bridge Engineering Handbook, CRC press, NewYork [6] Richard M.Baker, Jay A.Pucket (1997), Design of highway bridge, MC Graw Hill [7] American Association of State Highway and Transportation Officials (AASHTO) (2007), LRFD Bridge Design Specifications, 4th Edition, Washington DC