đồ án tốt nghiệp cầu đúc hẫng 123

P/S: e cĩ cả bản vẽ cad ai tải xong rui thì gửi vào mail: tvh2801.k53@gmail.com rùi e gửi file cad cho ạ LỜI CẢM ƠN ---o0o---Sau thời gian học tập tại trường ĐH Giao Thông Vận Tải TP HC

P/S: e cĩ cả bản vẽ cad ai tải xong rui thì gửi vào mail: tvh2801.k53@gmail.com rùi e gửi file cad cho ạ

LỜI CẢM ƠN

-o0o -Sau thời gian học tập tại trường ĐH Giao Thông Vận Tải TP HCM, bằng sự nỗ lực của bản thân cùng với sự chỉ bảo dạy dỗ tận tình của các thầy cô trong trường ĐH Thông Vận Tải TP HCM nói chung và các thầy cô trong Khoa Công Trình Giao Thông nói riêng em đã tích luỹ được nhiều kiến thức bổ ích để trang bị cho công việc của một kỹ sư tương lai

Đồ án tốt nghiệp là kết quả của sự cố gắng trong suốt gần 5 năm học tập và tìm hiểu kiến thức tại trường, đó là sự đánh giá tổng kết công tác học tập trong suốt thời gian qua của mỗi sinh viên Trong thời gian làm đồ án tốt nghiệp này em đã được sự giúp đỡ nhiệt tình của các thầy cô giáo trong bộ môn Cầu Đường, đặc biệt là sự giúp đỡ trực tiếp của thầy: Võ Vĩnh Bảo

Do thời gian tiến hành làm Đồ án và trình độ lý thuyết cũng như các kinh nghiệm thực tế còn có hạn nên trong tập Đồ án này chắc chắn sẽ không tránh khỏi nhứng thiếu sót Em xin kính mong các thầy cô trong bộ môn chỉ bảo để em có thể hoàn thiện hơn Đồ án cũng như kiến thức chuyên môn của mình

Em xin chân thành cảm ơn !

TP Hồ Chí Minh, 20 tháng 6 năm 2011.

Sinh vieân : Nguyeãn Duy Tuaán

MỤC LỤC

PHẦN MỞ ĐẦU GIỚI THIỆU CHUNG CÁC PHƯƠNG ÁN KẾT CẤU

CHƯƠNG I : GIỚI THIỆU CHUNG VỀ ĐỀ TÀI THIẾT KẾ 11

CHƯƠNG II : GIỚI THIỆU CÔNG NGHỆ ĐÚC HẪNG VÀ CÁC THÔNG SỐ THIẾT KẾ 13

2.1 Giới thiệu về cầu bê tông cốt thép dự ứng lực thi công bằng phương pháp đúc hẫng cân bằng 13

2.2 Vật liệu 14

2.3 Tiến độ và trình tự thi công 15

2.4 Các phương án kết cấu nhịp 16

PHẦN 1 : THIẾT KẾ SƠ BỘ CHƯƠNG I: Thiết kế sơ bộ phương án 1 23

1.1 Giới thiệu chung 23

1.2 Tính toán sơ bộ kết cấu nhịp 24

1.3 Thiết kế sơ bộ giai đoạn đúc hẫng 34

1.4 Thiết kế sơ bộ giai đoạn hợp long biên 46

1.5 Thiết kế sơ bộ giai đoạn hợp long kế biên 51

1.6 Thiết kế sơ bộ giai đoạn hợp long giữa 59

1.7 Thiết kế sơ bộ giai đoạn khai thác 63

1.8 Kiểm tra hàm lượng cốt thép 75

1.9 Kiểm tra sức kháng cắt 78

CHƯƠNG II: Thiết kế sơ bộ phương án 2 82

2.1 Xác định kích thước hình học dàn thép 84

2.2 Tĩnh tải cầu dàn 85

2.3 Nội lực hệ dầm mặt cầu, dàn chủ 89

2.4 Kiểm toán dàn chủ, hệ dầm mặt cầu 94

3.1 Đặc điểm cầu dầm hộp BTCT DUL liên tục thi công đúc hẫng cân bằng 98

3.2 Đặc điểm cầu dàn thép liên tục 100

3.3 So sánh lựa chọn phương án thiết kế 101

PHẦN 2 : THIẾT KẾ KỸ THUẬT CHƯƠNG I: Thiết kế tổng thể 104

1.1 Giới thiệu chung 104

1.2 Tính toán sơ bộ kết cấu nhịp 108

CHƯƠNG II: Tải trọng 122

2.1 Tải trọng và sơ đồ tính theo các giai đoạn thi công 122

2.2 Tính toán tải trọng 129

CHƯƠNG III: Mô hình hóa trên Midas 7.01 138

3.1 Sơ đồ khối quá trình thi công 138

3.2 Đặc trưng vật liệu 139

3.3 Khai báo mặt cắt 140

3.4 Mô hình hóa kết cấu 144

3.5 Khai báo điều kiện biên 146

3.6 Khai báo tải trọng 149

3.7 Khai báo giai đoạn thi công 155

3.8 Tổ hợp tải trọng 157

CHƯƠNG IV: Giai đoạn đúc hẫng 160

4.1 Xác định sơ bộ số lượng cáp dự ứng lực 160

4.2 Bố trí cáp dự ứng lực 165

4.3 Đặc trưng hình học của tiết diện khi có cáp 168

4.4 Tính mất mát ứng suất 191

4.5 Kiểm toán ứng suất ở giai đoạn truyền lực 209

4.6 Kiểm toán ứng suất ở giai đoạn thi công đốt tiếp theo 213

CHƯƠNGV: Giai đoạn hợp long biên 219

5.1 Xác định sơ bộ số lượng cáp dự ứng lực 219

5.2 Bố trí cáp dự ứng lực 222

5.3 Đặc trưng hình học của tiết diện khi có cáp 224

5.4 Tính mất mát ứng suất 228

5.5 Kiểm toán ứng suất ở giai đoạn truyền lực 236

CHƯƠNG VI: Giai đoạn hợp long kế biên 238

6.1 Xác định sơ bộ số lượng cáp dự ứng lực 238

6.2 Bố trí cáp dự ứng lực 241

6.3 Đặc trưng hình học của tiết diện khi có cáp 244

6.4 Tính mất mát ứng suất 248

6.5 Kiểm toán ứng suất ở giai đoạn truyền lực 256

CHƯƠNG VII: Giai đoạn hợp long giữa 258

7.1 Xác định sơ bộ số lượng cáp dự ứng lực 258

7.2 Bố trí cáp dự ứng lực 261

7.3 Đặc trưng hình học của tiết diện khi có cáp 263

7.4 Tính mất mát ứng suất 267

7.5 Kiểm toán ứng suất ở giai đoạn truyền lực 273

CHƯƠNG VIII: Giai đoạn khai thác 275

8.1 Mất mát ứng suất giai đoạn khai thác 275

8.2 Kiểm toán ứng suất ở trạng thái giới hạn sử dụng 286

8.3 Kiểm toán sức kháng uốn danh định ở trạng thái giới hạn sử dụng 294

8.4 Kiểm toán hàm lượng cốt thép 299

8.5 Kiểm tra sức kháng cắt 304

CHƯƠNG IX: Lan can, lề bộ hành 307

9.1 Lan can 307

9.2 Lề bộ hành 314

CHƯƠNG X: Bản mặt cầu 326

10.1 Sơ đồ tính 326

10.2 Tải trọng và nội lực 327

10.3 Tính toán thép bản mặt cầu 332

10.4 Kiểm toán nứt bản mặt cầu 336

11.1.Giới thiệu chung 340

11.2.Tải trọng tác dụng lên trụ và nội lực 343

11.3 Tổ hợp nội lực tại các trạng thái giới hạn 356

11.4.Thiết kế cốt thép thân trụ 360

11.5 Tính toán lựa chọn gối cầu 369

11.6 Tính toán móng trụ 371

CHƯƠNG XII: Thiết kế mố cầu 403

12.1.Giới thiệu chung 403

12.2.Tải trọng tác dụng lên mố và nội lực 405

12.3 Tổ hợp nội lực tại các trạng thái giới hạn 427

12.4.Kiểm toán các mặt cắt 430

12.5 Tính toán lựa chọn gối cầu 447

12.6 Tính toán móng mố 448

PHẦN 3 : THIẾT KẾ TỔ CHỨC THI CÔNG CHƯƠNG I: Thi công tổng thể 476

1.1 Tổ chức thi công tổng thể 476

1.2 Trình tự thi công chi tiết 477

CHƯƠNG II: Thi công chi tiết 484

2.1 Tính toán đà giáo mở rộng trụ 484

2.2 Thiết kế thi công mố M0 491

2.3 Thiết kế thi công trụ T2 495

2.4 Kiểm toán ổn định lật trụ T2 khi thi công hẫng 507

Tài liệu tham khảo 509

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN CHẤM PHẢN BIỆN

MỞ ĐẦU

GIỚI THIỆU CHUNG CÁC PHƯƠNG ÁN KẾT CẤU

CHƯƠNG I GIỚI THIỆU CHUNG VỀ ĐỀ TÀI THIẾT KẾ

Đề tài : THIẾT KẾ CẦU BTCT DƯL ĐÚC HẪNG CÂN BẰNG

Qui mô thiết kế : Vĩnh cửu

Tải trọng thiết kế : HL93, Người 300KG/m2

Khổ thông thuyền

Thuỷ văn:

MNCN : +7.2mMNTT : +5.5mMNTN : +4.0m

Giải pháp kết cấu nhịp :

Cầu dầm hộp đúc hẫng cân bằng 5 nhịp :

Nhịp chính : Dầm hộp BTCT DƯL đúc hẫng cân bằng 84 m

Điều kiện địa chất :

SPT

Lớp 6 Sét màu nâu vàng, lẫn nhiều sỏi sạn,

'

039

26 2.12 50

Nội dung thiết kế kỹ thuật cho phương án chính

CHƯƠNG II : GIỚI THIỆU CÔNG NGHỆ ĐÚC HẪNG VÀ CÁC THÔNG SỐ THIẾT KẾ

2.1 GIỚI THIỆU VỀ CẦU BÊ TÔNG CỐT THÉP DỰ ỨNG LỰC THI CÔNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP ĐÚC HẪNG CÂN BẰNG.

Hiện nay, việc xây dựng cầu qua các sông rộng và sâu, có nhu cầu lưu thông đường thuỷ lớn và điều kiện địa chất phức tạp đang đòi hỏi phải sử dụng các loại nhịp khẩu độ lớn Trong rất nhiều công nghệ để thi công cầu BTCT thì công nghệ thi công đúc hẫng có nhiều ưu điểm và được ứng dụng rộng rãi trên thế giới cũng như

ở Việt Nam Các ưu điểm có thể kể đến : hệ đà giáo phần lớn được treo trên dầm và luân chuyển nên giảm đáng kể khối lượng ván khuôn đà giáo, cơ giới hoá thi công, tăng năng suất lao động, không cản trở giao thông đường thuỷ, đường bộ phía dưới cầu trong thời gian thi công Các nghiên cứu về lí thuyết và đúc kết kinh nghiệm thực tiễn trong và ngoài nước cho thấy phạm vị ứng dụng có hiệu quả của công nghệ đúc hẫng trong khoảng từ 70m đến 150m

Từ 1977, phương pháp lắp hẫng cầu khung T dầm đeo thuộc sơ đồ kết cấu tĩnh định đã được áp dụng để thi công ở nhiều tỉnh thành ở nước ta (cầu An Dương ở Hải Phòng, cầu Bình ở Quảng Ninh, Cầu Nông Tiến ở Tuyên Quang,…)

Cây cầu đầu tiên được lựa chọn để thực hiện mục tiêu chuyển giao và ứng dụng công nghệ đúc hẫng có sơ đồ kết cấu siêu tĩnh là cầu Phú Lương trên quốc lộ 5, tỉnh Hải Dương Cầu chính có sơ đồ nhịp 64.84+2x102+64.84m bằng bêtông ứng suất trước, mặt cắt ngang gồm 2 hộp riêng biệt vách đứng, mỗi hộp rộng 11m tổng bề rộng cầu 23m đối tác chuyển giao là Hãng tư vấn VSL- Thuỵ Sĩ (nay thuộc tập đoàn Bouyge – Pháp) Đơn vị tiếp nhận về thiết kế là Tổng công ty TVTKGTVT; Đơn vị tiếp nhận về xây dựng là Tổng công ty xây dựng công trình giao thông 1.Sau khi đã tham khảo các kinh nghiệm thiết kế, giải quyết thi công cầu Phú Lương và kinh nghiệm tư vấn giám sát cầu sông Gianh các kĩ sư tư vấn trong nước đã mạnh dạn đi từng bước vững chắc trong việ triển khai thiết kế, giám sát xây dựng nhiều cầu dầm hộp dạng liên tục, bêtông ứng suất trước thi công theo phương pháp đúc hẫng cân bằng.Khẩu độ nhịp chính tư ø61m, 63m, 70m, 78m, 85m, 90m, 100m, 102m, 110m, 120m, 130m, 135m, và lớn nhất ở cầu Hàm Luông Bến Tre Các cầu dầm hộp đã được xây dựng trong nước ta thời gian qua có mặt cắt ngang gồm hai,

ba vách đứng hoặc hai vách xiên, bề rộng cầu thay đổi từ 9 m đến 23m với ứng suất trước nằm trong hoặc nằm ngoài bê tông.

2.2 VẬT LIỆU :

2.2.1 Bê tông dầm :

 Sử dụng bê tông có tỉ trọng thông thường

 Có hệ số giãn nở vì nhiệt: c =10.8 x 10-6/oC

2.2.2 Cốt thép thường:

 Giới hạn chảy fy = 420 (MPa)

2.2.3 Cốt thép dự ứng lực:

 Cường độ kéo đứt: fu =1860MPa

 Môđun đàn hồi: Ep =197000MPa.

2.2.4 Ống gen:

Có dạng nữa cứng và được mạ kẽm toàn bộ

2.2.5 Neo:

2.2.6 Thanh dự ứng lực:

 Diện tích thanh: A =1256.6 mm2.

 Giới hạn chảy: fy = 0.8xfu =828 MPa

2.2.7 Xe đúc ,ván khuôn:

 Tổng trọng lượng (gồm cả ván khuôn): CE = 80T

 Độ lệch tâm e = 1 m so với cuối đốt phía trước

2.3 TIẾN ĐỘ VÀ TRÌNH TỰ THI CÔNG:

Tiến độï thi công của hai bên cánh hẫng là như nhau và bốn trụ cùng thi công đồng thời Quá trình thi công hẫng thường được tiến hành từ mỗi trụ ra đối xứng đều 2 phía theo dọc tim cầu Nếu là cầu khung thì phần trên trụ là đốt K0 được nối cứng ngay từ đầu với kết cấu nhịp Nếu là cầu dầm thì bên trên đỉnh trụ đặt gối kê tạm bằng BTCT, trên đó đúc đốt dầm trên trụ rồi kéo căng các thanh hoặc bó thép cốt thép DUL tạm thời để liên kết cứng tạm thời kết cấu nhịp với trụ nhằm đảm bảo ổn định chống lật trong suốt quá trình thi công hẫng Đoạn dầm sát mố của nhịp biên có thể lắp ghép hay đúc tại chỗ trên dàn đà giáo cố định

Sau khi thi công hẫng xong thì phải hợp long theo một trình tự được dự kiến kỹ lưỡng Trước hết hợp long nhịp biên, nối đoạn thi công trên đà giáo cố định với một cánh hẫng Tháo dỡ giá đỡ và các gối kê tạm rồi kề dầm lên gối chính thức Tiếp theo sẽ hợp long để nối các phần cánh hẫng còn lại với nhau theo thứ tự từ biên vào giữa để tạo thành hệ dầm siêu tĩnh có số bậc siêu tĩnh tăng dần sau mỗi lần hợp long

 Đốt trên đỉnh trụ K0

 Các đốt hẫng còn lại

 Đốt trên đà giáo

 Hợp long kế biên

Trình tự thi công ảnh hưởng rất lớn đến nội lực trong kết cấu khi thi công

Ta hợp long 2 nhịp biên trước rồi sau đó hợp long nhịp kế biên, rồi đến nhịp giữa Trình tự thi công như trên thì mức độ nguy hiểm cuả kết cấu rất thấp do điều chỉnh độ vồng kết cấu lúc hợp long, mặt khác hợp long biên trước sẽ có thể di chuyển máy móc vật liệu từ bờ ra dễ dàng.

Cách căng kéo cáp:

 Neo dùng đều là neo sống

 Việc căng kéo cáp phải đảm bảo tính đối xứng qua tim dọc cầu

 Căng từng đầu một

2.4 CÁC PHƯƠNG ÁN KẾT CẤU NHỊP

2.4.1 Nguyên tắc lựa chọn phương án cầu

- Thiết kế cầu phải phù hợp với quy hoạch tổng thể

- Mặt cắt ngang cầu phù hợp với mặt cắt ngang đường và phải dựa trên kết quả điều tra lưu lượng xe và tính toán dự báo nhu cầu vận tải trong khu vực

- Bảo đảm khổ tĩnh không thông thuyền và tĩnh không xe chạy cho các đường chạy dưới

- Sơ đồ nhịp cầu chính xét đến việc ứng dụng công nghệ mới nhưng có ưu tiên việc tận dụng thiết bị công nghệ thi công quen thuộc đã sử dụng trong nước

- Thời gian thi công ngắn, thi công thuận tiện, đảm bảo tính khả thi trong quá trình thi công

- Hạn chế tối đa tác động tới môi trường

- Thuận tiện cho công tác duy tu bảo dưỡng

- Kiểu dáng kiến trúc phù hợp với cảnh quan khu vực xây dựng

- Đạt hiệu quả kinh tế cao, giá thành rẻ

2.4.2 Phương án 1

CẦU DẦM HỘP BÊ TÔNG CỐT THÉP DỰ ỨNG LỰC

ĐÚC HẪNG CÂN BẰNGCầu được bố trí theo sơ đồ: 51 + 76 + 84 + 76 + 51 m

Cầu gồm 4 trụ T1, T2, T3, T4 và 2 mố M0, M5

Trên cả 4 trụ đều đúc hẫng cân bằng

Đường cong đứng R = 5000m.

Độ dốc dọc cầu: 3%

Độ dốc ngang cầu: 2%

Tiêu chuẩn thiết kế

Quy trình thiết kế : 22TCN – 272 – 05 Bộ Giao thông vân tải

Tải trọng thiết kế : HL93, đoàn Người bộ hành 3.10-3MPa

Kết cấu phần trên:

Cầu được thi công theo phương pháp đúc hẫng cầu bằng đối xứng

Dầm tiết diện hình hộp có chiều cao tại gối 5.0 m, tại giữa nhịp và phần nhịp biên có chiều cao 2.0 m Cao độ đáy dầm thay đổi theo quy luật parabol bậc 2 đảm bảo yêu cầu chịu lực và mỹ quan

Mặt cắt ngang cầu dạng hình hộp vách đứng, phần cánh hẫng của hộp 2500 mm, sườn dầm có chiều dầy 500 mm, bản nắp hộp không thay đổi dầy 300 mm, bản đáy hộp thay đổi từ 800 mm tại gối đến 300 mm tại giữa nhịp

3500 3500

Hình 1.2 - Mặt cắt ngang kết cấu nhịp

Kết cấu phần dưới

- Trụ cầu dùng loại trụ thân hẹp, dùng bê tông có :

+) f’c = 35 (MPa)

+) γc = 25 (kN/m3).

+) 1.5 '

- Trụ cầu chính: được dựng trên móng cọc khoan nhồi: D = 1.50 m

- Phương án móng: Móng cọc đài cao

- Mố cầu dùng loại mố U BTCT, dùng bê tông có :

-37.724 6 -31.892 5 -21.2924-18.392 3 -8.392 +8.108

2

3 4 5

+4.293

-7.365

-21.307 4 -24.507

6

3

-36.691 5

1

+3.758

-11.393 3 -22.842 4 -25.754 5

-41.807 6

1

6040 020

2004060 2004060

604020 0 6040

-40.916

1

1:1.5

MNCN +7.30 MNTT +5.50 MNTN +1.00

CĐ CHUẨN 0.00

-50.083

2

3 4 5

CĐTN (m) Khoảng cách lẻ (m) Khoảng cách cộng dồn (m) Tên cọc

CĐTK (m) CĐTK (‰)

-21.871 4-20.271 -7.071 +5.635

-37.724

6 CỌC KHOAN NHỒI

+3.85 +8.16 +10.16

6450 51000 350900

Phương án 2

CẦU DÀN THÉP NHỊP LIÊN TỤC Cầu được bố trí theo sơ đồ: 2x34.5m + 56m + 88m + 56m + 2x34.5m

Chiều dài toàn cầu: L = 338 m

Cầu gồm 4 trụ T1, T2, T3, T4, T5, T6 và 2 mố M0, M7

Nhịp dẫn là dầm Super T bê tông cốt thép 35 m

Độ dốc dọc cầu: 2%

Độ dốc ngang cầu: 2%

Tiêu chuẩn thiết kế

Quy trình thiết kế : 22TCN – 272 – 05 Bộ Giao thông vân tải

Tải trọng thiết kế : HL93, đoàn Người bộ hành 3.10-3MPa

Kết cấu phần trên

Dàn có chiều cao 9m, chiều dài khoang 8m Dàn loại tam giác không có thanh đứng, thanh treo

Phần nhịp dẫn là dầm Super T bê tông cốt thép 35 m, chiều cao dầm 1.7 m, mặt cát ngang cầu gồm 6 dầm

Vật liệu dùng cho kết cấu :

Bê tông loại B ( 50 MPa )

Thép cấu tạo dùng theo ASTM A 706M

Thép hợp kim thấp

Kết cấu phần dưới

Dùng loại trụ thân cột bê tông cốt thép thường đổ tại chỗ

Phương án móng: Dùng móng cọc khoan nhồi d =1.5 m đổ tại chỗ

Dùng mố chữ U bê tông cốt thép

Phương án móng: Dùng móng cọc khoan nhồi đổ tại chỗ đường kính cọc 1.2 m

CĐ CHUẨN 0.00

-50.083

2

3 4 5

6040

+3.77

CĐTN (m) Khoảng cách lẻ (m) Khoảng cách cộng dồn (m) Tên cọc

CĐTK (m) CĐTK (‰)

-21.871 4-20.271 -7.071 +5.635

-37.724

6 CỌC KHOAN NHỒI

+3.67

+14.06 +12.06

2%

2%

-49.760

-37.7246-31.892 5 -21.2924-18.392 3 -8.392 +8.108

2

3 4 5

+4.293

-7.365

-21.307 4-24.507

6

3

-36.691 5

1

+3.758

-11.393 3 -22.842 4 -25.754 5

-41.807 6

1

6040 020

2004060 2004060

604020 0 6040

-40.916

1

1:1.5

MNCN +7.30 MNTT +5.50 MNTN +1.00

12 CỌC KHOAN NHỒI

8 CỌC KHOAN NHỒI D=1.2m, L=45m

+4.31 +17.82

-41.130 -40.687 -35.449

PHẦN 1

THIẾT KẾ SƠ BỘ

CHƯƠNG 1

THIẾT KẾ SƠ BỘ PHƯƠNG ÁN 1

1.1 GIỚI THIỆU CHUNG

Cầu được bố trí theo sơ đồ: 51 + 76 + 84 + 76 + 51 m

Cầu gồm 4 trụ T1, T2, T3, T4 và 2 mố M0, M5

Trên cả 4 trụ đều đúc hẫng cân bằng

Đường cong đứng R = 5000m

Độ dốc dọc cầu: 3%

Độ dốc ngang cầu: 2%

-37.724 6 -31.892 5

-21.2924-18.392 3 -8.392 +8.108

2

3 4 5

+4.293

-7.365

-21.307 4-24.507

6

3

-36.691 5

1

+3.758

-11.393 3 -22.842 4 -25.754 5

-41.807 6

1 6040020

2004060 2004060 6040200

CĐ CHUẨN 0.00

-50.083

2

3 4 5

6040020 +1.27

+3.77

+3.85

+6.35 +8.16 +10.16

CĐTN (m) Khoảng cách lẻ (m) Khoảng cách cộng dồn (m) Tên cọc

CĐTK (m) CĐTK (‰)

-21.8714 -20.271 -7.071 +5.635

-37.724

6 CỌC KHOAN NHỒI D=1.2m, L=45m 6 CỌC KHOAN NHỒID=1.2m, L=45m

+3.85 +8.16 +10.16

1.2.1 Chia đốt dầm:

Công tác chia đốt dầm tuỳ thuộc vào năng lực thi công của xe đúc Ta chia đốt như

sau:

k10 k9

Hình 1.3 : Phân chia đốt dầm trụ P2-P3

Đốt trên đỉnh trụ K0P2 dài 12m

Các đốt P2K1 – P2K3 dài 3 m

Các đốt P2K4 – P2K7 dài 3.5 m

Các đốt P2K8 – P2K10 dài 4 m

k10 k9

Hình 1.4 : Phân chia đốt dầm trụ P1-P4

Đốt trên đỉnh trụ K0P1 dài 12m

Các đốt P1K1 – P1K5 dài 2.4 m

Các đốt P1K6 – P1K10 dài 3 m

1.2.2 Tính toán đặc trưng hình học của mặt cắt tiết diện

Giả thiết đáy dầm có cao độ thay đổi theo quy luật parabol bậc 2

Xác định đường cong đáy dầm như sau :

Đường cong đáy dầm trên cánh hẫng trụ P2-P3

k8

s1

Hình 1.6 : Phân chia các mặt cắt ngang dầm tại trụ P2-P3

Đường cong đáy dầm trên cánh hẫng trụ P1-P4

2 2

Hình 1.8 : Phân chia các mặt cắt ngang dầm tại trụ P1-P4

Ta xác định được chiều cao dầm tại các mặt cắt như sau:

Chiều cao dầm (m)

Chiều dày bản đáy

Đặc trưng hình học của tiết diện được xác định theo công thức:

Toạ độ trọng tâm mặt cắt ( ) ( 2 2 )

5

6

11 10 9 8

7

12 13

15

16 17

21 20

19 18

Hình 1.9 : Đánh số các điểm gấp khúc liên tục để tính đặc trưng hình học

Các đặc trưng hình học của tiết diện được tính toán rồi lập thành bảng sau :

Bảng các đặc trưng hình học tại các mặt cắt ngang

Đặc trưng vật liệu:

Tỉ số môđun giữa cáp DƯL và BT: ps p

ci

EnE

=Trong đó: α, β hệ số phụ thuộc vào loại xi măng và cách bảo dưỡng

α = 4, β = 0.85: Xi măng loại I và bảo dưỡng ẩm

t tuổi của bê tông tính đến thời điểm khảo sát, đơn vị ngày

Ta tính đặc trưng vật liệu của đốt K0 lúc căng cáp đốt K1 Còn các giai đoạn khác

Môđun đàn hồi bê tông: E ci =0.043 2500× 1.5 47.619 37091= MPa

Lúc căng cáp đốt

Bảng tỷ số modun đàn hồi giữa thép DUL và bê tông theo thời gian

K0 5.18 5.18 5.18 5.18 5.18 5.18 5.18 5.18 5.18 5.18 5.18 5.18 5.18 5.18K1 0.00 5.64 5.23 5.18 5.18 5.18 5.18 5.18 5.18 5.18 5.18 5.18 5.18 5.18K2 0.00 0.00 5.64 5.23 5.18 5.18 5.18 5.18 5.18 5.18 5.18 5.18 5.18 5.18K3 0.00 0.00 0.00 5.64 5.23 5.18 5.18 5.18 5.18 5.18 5.18 5.18 5.18 5.18K4 0.00 0.00 0.00 0.00 5.64 5.23 5.18 5.18 5.18 5.18 5.18 5.18 5.18 5.18K5 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 5.64 5.23 5.18 5.18 5.18 5.18 5.18 5.18 5.18K6 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 5.64 5.23 5.18 5.18 5.18 5.18 5.18 5.18K7 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 5.64 5.23 5.18 5.18 5.18 5.18 5.18K8 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 5.64 5.23 5.18 5.18 5.18 5.18K9 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 5.64 5.23 5.18 5.18 5.18K10 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 5.64 5.18 5.18 5.18HL

1.3 THIẾT KẾ SƠ BỘ GIAI ĐOẠN ĐÚC HẪNG

1.3.1 Xác định sơ bộ số cáp dự ứng lực cho giai đoạn đúc hẫng

Ta sẽ tính cáp cho giai đoạn thi công, sau đó ta lấy lớn hơn lượng cáp cần thiết để đủ khả năng làm việc trong giai đoạn khai thác.

Số cáp sơ bộ được chọn theo công thức :

u ps

,

MA

' c 1

Cường độ chịu kéo cáp, fpu =1860 MPa

Số bó cốt thép tại mỗi mặt cắt :

ps p

A1 A6 A8A10A4

A5 A7 A9 A11

Bán kính uốn cong của cáp chọn R = 4000 mm

Hàng cáp trên cùng cách nắp hộp 125 mm, các hàng cách nhau 250 mm

Các bó cáp trong hàng cách nhau 250 mm

Điểm neo cách bó cáp đi thẳng gần nhất 250 mm

Bảng bố trí cáp trên một nửa mặt cắt

phòng K0 K1 K2 K3 K4 K5 K6 K7 K8 K9 K10

Hình 4.2 : Sơ đồ tính góc uốn và điểm uốn

Xác định góc uốn và điểm uốn

Góc uốn xiên : α = Ω − β

T tiếp tuyến của đường cong xác định theo công thức : T R tg

2

α

= ×

R bán kính đường cong, R = 4000 mm

h : khoảng cách từ vị trí cốt thép đến vị trí neo Do cáp uốn xiên do đó ta có

Tính toán trên excel ta có kết quả

Lúc thi công đốt

Tao cáp A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 A8 A9 A10 A11

K/c tới tim cầu 2750 2500 3000 2750 2500 3000 2250 3250 2000 3500 1750

1.3.3 Tính mất mát ứng suất :

Mất mát ứng suất trong cáp chia làm hai nhóm

Mất mát ứng suất tức thời:

∆fPF : Mất mát do ma sát

∆fPA : Mất mát do thiết bị neo

∆fPES : Mất mát do co ngắn đàn hồi

Mất mát ứng suất theo thời gian:

∆fPSR : Mất mát do co ngót

∆fPCR : Mất mát do từ biến của bê tông

∆fPR : Mất mát do chùng nhão cốt thép

Tổng mất mát ứng suất trong giai đoạn truyền lực

1.3.4 Kiểm toán ứng suất ở giai đoạn truyền lực :

Các giới hạn ứng suất đối với bêtông :

- Giới hạn ứng suất kéo trong bêtông ở trạng thái giới hạn sử dụng sau mất mát cho các cấu kiện dự ứng lực toàn phần :

' c

- Giới hạn ứng suất nén trong bêtông ở trạng thái giới hạn sử dụng sau mất

c0.6 f× =0.6 50 30 MPa× =

Bảng tính ứng suất thớ trên do cáp âm gây ra khi thi công đúc hẫng

CS1 CS2 CS3 CS4 CS5 CS6 CS7 CS8 CS9 CS10 HL

Bảng tính ứng suất thớ dưới do cáp âm gây ra khi thi công đúc hẫng

Tương tự tính toán với các mặt cắt dầm trên trụ P1-P4

Bảng giá trị momen do tai trong ban than dam