3 pasb 3 dan thep

Trờng đại học gtvt đồ án tốt nghiệp CHNG III: PHƯƠNG ÁN SƠ BỘ III CẦU DÀN THÉP LIÊN TỤC I Giới thiệu chung phương án I.1.Sơ đồ bố trí chung cầu 516330 150 5500 100 33000 49.19 100 33000 100 33000 50.52 49.86 2% 51.18 150 150 33000 6@12000 51.84 8@12000 52.61 2% 6@12000 52.44 2% 100 33000 51.84 100 33000 51.18 2% 50.52 150 100 33000 33000 49.85 5500 49.19 mnCN: +38.00 mntT: +38.00 38.99 mntn: +38.00 34,59 29,19 31,39 22,28 16.25 15.25 14.80 25,41 16.19 13.95 5.45 17,49 13,84 0.38 -0.07 16.93 16.84 16.19 7.97 Dựa vào cấp sông, khổ thông thuyền, mặt cắt sông mặt cắt địa chất sông, Ta đưa phương án cầu dàn với sơ đồ cầu sau: dàn liên tục nhịp với chiều dài nhịp bố trí: 4x33m+72 m + 96m + 72 m+4x33m Trong có nhịp dẫn dầm I, L = 33m đặt phía bờ cầu Tiêu chuẩn thiết kế: 22TCN 272 – 05 I.1.1 Mô tả tóm tắt kết cấu phần I.1.1.1 Khổ cầu: + 2x1.5(m) I.1.1.2 Kết cấu phần nhịp dàn a) Các thơng số kích thước dàn thép Chiều dài khoang: D = 12 m Chiều cao dàn chủ: H = 10 m Khoảng cách tim hai dàn chủ: B = 11.2 m Lề người bố trí hẫng dàn để đảm bảo an toàn cho người Số khoang dàn nhịp biên n = 6, nhịp n = Lề người đi: T = 1.5m Bề rộng mép hai dàn chủ: Bc = 10m Lan can rộng : Tlan can = 0.5m b) Vật liệu chế tạo Dàn M270 cấp 345 có tính chất sau: Thép hợp kim cường độ cao Vị văn hng 80 lớp cầu hầm b-k44 Trờng đại học gtvt đồ án tốt nghiệp 3000 Chiu dy ln nht bản: 100 mm Cường độ chịu kéo nhỏ nhất: Fu = 450 Mpa Cường độ chảy nhỏ nhất: Fy = 345 Mpa Môduyn đàn hồi: E = 200000 Mpa Tỷ trọng: s = 78.5 kN/m3 c) Liên kết Hàn tổ hợp mặt cắt thanh, cấu kiện Bulông cường độ cao dùng cho ghép nối, lắp ráp 9500 500 1500 500 500 9000 2% 1100 500 1500 2% 6@1500=9000 1100 Mặt cắt ngang kết cấu nhịp I.1.1.3 Kết cấu phần nhịp dẫn Cầu có nhịp dẫn, kết cấu nhịp dẫn dầm chữ I chiều dài nhịp 33m, chiều cao mặt cắt 1.65 m I.1.2 Mơ tả tóm tt kt cu phn di Vũ văn hng 81 lớp cầu hầm b-k44 Trờng đại học gtvt đồ án tốt nghiƯp Mố: Hai mố có cấu tạo giống nhau, theo kiểu mố chữ U BTCT đổ chỗ, bê tơng M300 Mố đặt hệ móng cọc khoan nhồi có đường kính cọc 1200mm dài 25m Trụ: Hai trụ dàn có cấu tạo giống nhau, chia làm hai phần: phía MNTT 40.5m phần thân cột, phía phần thân đặc Trụ đặt hệ móng cọc khoan nhồi có đường kính cọc 1500mm Bê tông thân trụ M300 đổ chỗ I.1.3 Mặt cầu cơng trình phụ khác Lớp phủ mặt cầu dày 75 mm Gồm: phòng nước mm, lớp BT nhựa 70 mm Mặt cầu có độ dốc ngang 2.0 % Hệ thống nước dùng ống gang bố trí dọc cầu để thoát nước xuống gầm cầu Gối cầu dùng gối cao su II Lựa chọn sơ kích thước kết cấu nhịp dàn II.1 Chiều cao dàn chủ Chiều cao dàn chủ chọn theo yêu cầu sau: + Trọng lượng thép dàn chủ nhỏ + Bảo đảm tĩnh không thông thuyền thông xe + Chiều cao kiến trúc nhỏ cầu dầm chạy + Đảm bảo độ cứng theo phương đứng kết cấu nhịp: fh < [f] + Đảm bảo mỹ quan phù hợp với cảnh quan khu vực xây cầu Theo kinh nghiệm cầu tơ, dàn liên tục có chiều cao dàn chủ chọn theo số liệu sau: h = (1/10  1/12).Lchính = (1/10  1/12).96 = 9,6  (m) Ta chọn chiều cao dàn h = 9,5m II.2 Khoảng cách tim hai dàn chủ Khoảng cách tim hai dàn chủ cầu số xe định Chọn khoảng cách B = 10.5m cầu có khổ cầu + 2x1.5 (m) Lề người bố trí hẫng ngồi dàn để đảm bảo an tồn cho người II.3 Chiều dài khoang dàn Chiều dài khoang khoảng cách hai nút liên tiếp đường biên xe chạy khoảng cách dầm ngang, độ tính tốn cỏc dm Vũ văn hng 82 lớp cầu hầm b-k44 Trờng đại học gtvt đồ án tốt nghiệp dc Nh chiều dài khoang ảnh hưởng đến dàn mà cịn ảnh hưởng tới kích thước dầm dọc dầm ngang Lấy chiều dài khoang d = 12 m II.4 Tiết diện dàn chủ Các xiên cổng cầu có tiết diện chữ H Thanh biên trên, biên có tiết diện hộp Sau tiết diện số điển hình dàn y y b   b x x    H H   b b   Loại Thanh biên Thanh biên Thanh cổng cầu Thanh xiên Tiết diện Hộp Hộp Chữ H Chữ H H mm 550 550 500 550 B mm 500 500 600 600   mm 18 18 18 32 mm 26 26 16 28 II.5 Cấu tạo hệ dầm mặt cầu Hệ dầm mặt cầu bao gồm dầm dọc dầm ngang để đỡ mặt cầu truyền tải trọng từ mặt cầu tới dàn chủ Để đảm bảo cho tải trọng truyền vào nút dàn chủ, dầm ngang bố trí nút dàn dầm dọc tựa lên dầm ngang Dầm dọc dầm ngang phải liên kết chắn để tạo thành hệ dầm mặt cầu Chọn liên kết dầm dọc dầm ngang dạng cánh dầm dọc dầm ngang nhau, cánh dầm dọc cao dầm ngang có vai kê Dầm dọc dầm ngang chọn mặt cắt chữ I với kích thước sau: Loại Vị văn hng H mm B mm 83 = mm mm lớp cầu hầm b-k44 Trờng đại học gtvt đồ án tốt nghiệp Dm dc 850 380 28 20 Dầm ngang 500 240 24 16 + Chọn kích thước dầm dọc mặt cầu phía ngồi dầm định hìnhW250x89 có: Adầm dọc ngồi = 114cm2, Trọng lượng 89kG/cm2 II.6 Cấu tạo hệ Liên kết ngang + Các hệ liên kết dọc hệ liên kết dọc có dạng chữ I tổ hợp hàn từ thép Loại T T LKDT LKDD Tên Thanh TCT TC D Các kích thước mặt cắt 1.2 1.4 1.4 22.2 H(cm ) 25 1.4 1.6 1.6 35.8 39 1(cm) 2(cm) 3(cm) h Bf(cm ) 24 30 + Các hệ liên kết ngang cổng cầu hệ liên kết ngang phía chữ I tổ hợp hàn từ thép Tại vị trí có bố trí hệ liên kết ngang ngang hệ liên kết dọc tren ngang hệ liên kết ngang Khung cổng cầu hệ liên kết ngang đầu dàn, khung cổng cầu thường có kích thước lớn hệ liên kết ngang Các hệ liên ngang khung cổng cầu có dạng mặt ngang chữ L dm t hp hn t cỏc thộp bn Loại liên kết Khung cổng cầu Liên kết ngang Vũ văn hng Tªn Thanh TNCC (cm)cm) 1.8 TXCC TN TX 1.8 1.4 1.4 TT C¸c kÝch thưíc cđa mặt cắt (cm)cm) b(cm)cm) H(cm)cm) 1.8 23.2 25 1.8 1.4 1.4 84 23.2 18.6 18.6 25 20 20 B(cm)cm) 25 25 20 20 lớp cầu hầm b-k44 Trờng đại học gtvt đồ án tốt nghiệp y y b Xo H x Yo  H  x   b b b Hình dạng mặt ngang hệ liên kết III Tính tốn đặc trưng III.1 Tính đặc trưng hình học biên biên Tªn Thanh Amc cm2 Jx cm4 Thanh biªn 447.28 S cm3 Jy cm4 186254.66 187779.07 12300.20 yd cm yt cm qt kN/m 27.5 27.5 3.444 III.2 Tính đặc trưng hình học xiên cổng cầu Tªn Thanh TXCC TXT Ddäc Dngang LKDT LKDD Amc cm2 506.08 276.24 Jx cm4 229929.82 127859.325 DD DN TCT TCD Jy cm4 115279.759 57622.7448 223.20 310.72 93.84 146.12 S cm3 12652 6906 89531.30 379985.36 10462.01 38943.70 yd cm 25 25 6480.80 21976.17 1621.48 3618.43 yt cm 25 25 5580.00 13205.60 1173.00 2849.34 qt kN/m 3.897 2.127 25.00 42.50 12.50 19.50 III.3 Tính đặc trưng hình học hệ liên kết ngang cổng cầu hệ liên kết ngang phía Lo¹i liên kết Tên TT Thanh LK cầu LK ngang Amc cm2 TNCC 86.76 TXCC 86.76 TN 54.04 TX 54.04 Sx Sy x0 y0 Jx Jy cm3 600.08 600.08 298.23 298.23 cm3 600.084 600.084 298.228 298.228 cm 6.92 6.92 5.52 5.52 cm 6.92 6.92 5.52 5.52 cm4 5269.5613 5269.5613 2104.5293 2104.5293 cm4 5269.561 5269.561 2104.529 2104.529 qt kN/ m 0.67 0.67 0.42 0.42 Bảng tổng hợp khối lng ca cỏc dn Vũ văn hng 85 lớp cầu hầm b-k44 Trờng đại học gtvt đồ án tèt nghiÖp TT Tên Trọng lợng kN Thanh biên Thanh xiên Tổng LKDT LKDD DÇm däc DÇm ngang LKN Tỉng 3223.99 1464.88 4688.87 848.89 1355.72 2537.98 444.70 475.78 5663.07 III Tính tốn sơ kết cấu nhịp dàn III.1 Tính tốn thiết kế dàn chủ III.1.``2 Sơ đồ tính tốn dàn chủ Là dàn liên tục ba nhịp với chiều dài nhịp 72m + 96m + 72m Tải trọng tác dụng gồm: trọng lượng thân dàn, trọng lượng tiết điểm, trọng lượng bulông, trọng lượng hệ dầm mặt cầu lớp phủ mặt cầu, hoạt tải III.4.3 Tính tốn tải trọng a) Tính hệ số phân bố tải trọng cho dàn chủ Coi dầm ngang dầm giản đơn kê gối tim biên dàn chủ, độ tính tốn B = 10.5m Do hai mặt phẳng dàn đối xứng qua tim cầu nên cần tính hệ số phân bố tải trọng cho mặt phẳng dàn theo phương pháp đòn bẩy sau: vẽ đường ảnh hưởng áp lực gối, xếp tải trọng lên đường ảnh hưởng vị trớ bt li nht Vũ văn hng 86 lớp cầu hầm b-k44 Trờng đại học gtvt đồ án tốt nghiệp qpeople 1.5 1.8 0.068 1.2 qlane 0.34 0.89 0.83 1.06 1.00 1.28 1.8 0.52 0.6 1.5 0.65 qpeople Xe Truck Xe Tandem 0.29 Xe Truck Xe Tandem Sơ đồ xếp tải tính hệ số phân bố ngang: HL93 tải trọng xếp hai làn, tải trọng người xếp phần cánh hẫng HL93 xếp cách gờ chắn 600 mm, tải trọng xếp sát gờ chắn Do hai dàn chủ đối xứng nên tính hệ số phân bố tải trọng cho bên dàn Cơng thức tính hệ số phân bố ngang: gLL =1.(1/ yi ) gPL PL Ta có bảng hệ số phân bố tải trọng HL93 tải trọng tải trng ngi gLL gLane gPL Vũ văn hng 1.17 1.661 1,349 87 lớp cầu hầm b-k44 Trờng đại học gtvt ®å ¸n tèt nghiƯp a Thanh DO - T1 4,5 KN/m 9,3KN/m ĐAH D0-T1 xe truck + + Làn + Ngu ? i Đah Đo - T1 Xe trơc+ Lane+ ng¦êi b Thanh D6 – T7 Đah Đ6 - T7 Xe trơc + Lane+ ng ¦ êi Vũ văn hng 88 lớp cầu hầm b-k44 Trờng đại học gtvt đồ án tốt nghiệp ah - T7 Xe trơc+ Lane+ ng¦êi c Thanh T10- T11 Đah T10 - T11 Xe trơc + Lane+ ng¦êi Đah T10 - T11 Xe trơc+ Lane+ ng¦ êi d Thanh T14 - T15 Vũ văn hng 89 lớp cầu hÇm b-k44