Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế cầu Extradosed một mặt phẳng dây

Trang 1

: 18127060

Trang 2

123456789101112131415161718

Tp HCM, ngày…tháng…năm…

Được phép bảo vệKhông Được phép bảo vệ

Giảng viên hướng dẫn(Ký và ghi rõ họ tên)

HỌC KỲ 2 NĂM 2021 - 2022

Ngành :Công nghệ Kỹ thuật Công trình Giao Thông

Nguyễn Trọng Tâm

Trang 3

KHOA XÂY DỰNG – NGÀNH CÔNG TRÌNH GIAO THÔNG ĐỘC LẬP – TỰ DO – HẠNH PHÚC

PHIẾU ĐÁNH GIÁ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪNHọ tên sinh viên:

Tên đề tài:

Thuyết minh

Trình bày thuyết minh không theo format chuẩn, không thống nhất giữa các phần

Trình bày thuyết minh theo format chuẩn, nhưng còn nhiều lỗi như các đề mục không rõ ràng, các bảng biểu, hình vẽ, công thức không được đánh số

Trình bày thuyết minh theo format chuẩn nhưng còn một vài lỗi nhỏ

Trình bày thuyết minh theo format chuẩn, rõ ràng

Bản vẽ

Trình bày bản vẽ không theo format chuẩn, không thống nhất giữa các bản vẽ

Trình bày bản vẽ theo format chuẩn, nhưng còn nhiều lỗi về đường nét, font chữ, bố trí lộn xộn

Trình bày bản vẽ theo format chuẩn nhưng còn một vài lỗi nhỏ

Trình bày bản vẽ theo format chuẩn, rõ ràng, phân bố bản vẽ hợp lý, đẹp

Bản vẽ có song ngữ Anh-Việt

Chỉ có tiếng Việt Chỉ có tiếng Anh

Có song ngữ Anh – Việt nhưng còn nhiều sai sót từ vựng, ngữ pháp (sai sót trên 30% số lượng bản vẽ)

Có song ngữ Anh – Việt nhưng ít hay không sai sót từ vựng, ngữ pháp (sai sót dưới 30% số lượng bản vẽ)

Thiết kế bản vẽ

phối cảnh màu sắc

Không có phối cảnh Có phối cảnh công trình nhưng không

có chèn cảnh quan xung quanh

Có phối cảnh công trình và cảnh quan xung quanh nhưng ở mức độ trung bình

Có phối cảnh công trình và cảnh quan xung quanh nhưng ở mức độ khá trở lên

Kết luận:  Cho bảo vệ □ Không cho bảo vệ Điểm tổng /10

Nhận xét – ý kiến khác: (GV nêu những nhận xét chung (nếu có), những sai sót trong thuyết minh, bản vẽ hoặc những góp ý cho sinh viên):

Giảng viên hướng dẫn

Trang 4

KHOA XÂY DỰNG – NGÀNH CÔNG TRÌNH GIAO THÔNG ĐỘC LẬP – TỰ DO – HẠNH PHÚC

PHIẾU ĐÁNH GIÁ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CỦA GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆNHọ tên sinh viên:

Tên đề tài:

Thuyết minh

Trình bày thuyết minh không theo format chuẩn, không thống nhất giữa các phần

Trình bày thuyết minh theo format chuẩn, nhưng còn nhiều lỗi như các đề mục không rõ ràng, các bảng biểu, hình vẽ, công thức không được đánh số

Trình bày thuyết minh theo format chuẩn nhưng còn một vài lỗi nhỏ

Trình bày thuyết minh theo format chuẩn, rõ ràng

Bản vẽ

Trình bày bản vẽ không theo format chuẩn, không thống nhất giữa các bản vẽ

Trình bày bản vẽ theo format chuẩn, nhưng còn nhiều lỗi về đường nét, font chữ, bố trí lộn xộn

Trình bày bản vẽ theo format chuẩn nhưng còn một vài lỗi nhỏ

Trình bày bản vẽ theo format chuẩn, rõ ràng, phân bố bản vẽ hợp lý, đẹp

Bản vẽ có song ngữ Anh-Việt

Chỉ có tiếng Việt Chỉ có tiếng Anh

Có song ngữ Anh – Việt nhưng còn nhiều sai sót từ vựng, ngữ pháp (sai sót trên 30% số lượng bản vẽ)

Có song ngữ Anh – Việt nhưng ít hay không sai sót từ vựng, ngữ pháp (sai sót dưới 30% số lượng bản vẽ)

Thiết kế bản vẽ

phối cảnh màu sắc

Không có phối cảnh Có phối cảnh công trình nhưng không

có chèn cảnh quan xung quanh

Có phối cảnh công trình và cảnh quan xung quanh nhưng ở mức độ trung bình

Có phối cảnh công trình và cảnh quan xung quanh nhưng ở mức độ khá trở lên

Kết luận:  Cho bảo vệ □ Không cho bảo vệ Điểm tổng /10

Nhận xét – ý kiến khác: (GV nêu những nhận xét chung (nếu có), những sai sót trong thuyết minh, bản vẽ hoặc những góp ý cho sinh viên): ………

Trang 5

PHẦN 1: THUYẾT MINH

Trang 6

MỤC LỤC

LỜI MỞ ĐẦU 3

CHƯƠNG I: QUY MÔ VÀ TIÊU CHUẨN KỸ THUẬT 3

1.1 TIÊU CHUẨN THIẾT KẾ 3

CHƯƠNG II: ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN KHU VỰC XÂY DỰNG 4

2.1 ĐIỀU KIỆN ĐỊA HÌNH, ĐỊA MẠO 4

4.1.1 Căn cứ lựa chọn kết cấu nhịp 7

4.1.2 Căn cứ lựa chọn chiều dài tháp 7

4.2 LỰA CHỌN KẾT CẤU NHỊP 7

4.2.1 Kích thước kết cấu nhịp 7

4.2.2 Phường trình đường cong đáy dầm 7

4.2.3 Phương trình đường cong thay đổi chiều dày bản 8

5.1.1 Tiêu chuẩn thiết kế 10

5.1.2 Quy mô xây dựng 10

5.1.3 Cấp đường thiết kế 10

5.1.4 Vật liệu thiết kế (Theo phần 5 – TCVN11823 – 2017) 10

5.2 NỘI LỰC TĨNH TẢI 10

5.2.1 Tĩnh tải giai đoạn 1 10

5.3 NỘI LỰC GIAI ĐOẠN THI CÔNG 11

5.3.1 Nguyên tắc tính toán và tổ hợp tải trọng 11

5.3.2 Xác định tải trọng giai đoạn thi công 12

5.4 MÔ HÌNH HÓA KẾT CẤU 14

5.4.1 Khai báo vật liệu 14

5.4.2 Khai báo tính co ngót – từ biến và cường độ bê tông thep CEB-FIP 2010 15

5.4.3 Khai báo mặt cắt 16

5.4.4 Tạo sơ đồ kết cấu bằng node và element 16

5.4.5 Mô hình hóa kết cấu 17

5.4.6 Khai báo nhóm điều kiện biên cho kết cấu 17

5.4.7 Định nghĩa nhóm kết cấu 17

5.4.8 Khai báo tải trọng tác dụng lên kết cấu 17

5.4.9 Khai báo giai đoạn thi công 18

5.4.10 Khai báo tổ hợp tải trọng 20

5.4.11 Chạy chương trình và kiểm toán dầm 20

CHƯƠNG VI: KIỂM TOÁN DẦM GIAI ĐOẠN THI CÔNG 21

6.1 XÁC ĐỊNH NỘI LỰC DẦM CHỦ GIAI ĐOẠN THI CÔNG 21

6.1.1 Sự phát triển nội lực dầm chủ giai đoạn thi công 21

6.1.2 Tổ hợp nội lực dầm chủ giai đoạn thi công 22

6.2 KIỂM TOÁN DẦM CHỦ GIAI ĐOẠN THI CÔNG 23

6.2.1 Lý thuyết kiểm toán: 23

Trang 7

6.2.2 Kiểm toán bằng biểu đồ ứng suất 23

CHƯƠNG VII: KIỂM TOÁN DẦM CHỦ GIAI ĐOẠN KHAI THÁC 25

7.1 XÁC ĐỊNH NỘI LỰC DẦM CHỦ GIAI ĐOẠN KHAI THÁC 25

7.2.1 Tổ hợp tải trọng theo trạng thái giới hạn cường độ 29

7.2.2 Tổ hợp nội lực theo trạng thái giới hạn sử dụng 31

7.3 TÍNH TOÁN MẤT MÁT ỨNG SUẤT CÁP DỰ ỨNG LỰC 33

7.3.1 Tính toán mất mát ứng suất do ma sát 33

7.3.2 Mất mát ứng suất do tụt đầu neo 33

7.3.3 Tính toán ứng suất do co ngắn đàn hồi 34

7.3.4 Tính toán mất mát ứng suất do co ngót của bê tông 34

7.3.5 Tính toán mất mát ứng suất do từ biến của bê tông 34

7.3.6 Tính toán mất mát ứng suất do chùng nhão của cáp dự ứng lực 34

7.3.7 Tính toán mất mát ứng suất 34

7.3.8 Tính toán phần trăm mất mát ứng suất 35

7.4 KIỂM TOÁN DẦM TRẠNG THÁI GIỚI HẠN SỬ DỤNG 35

7.4.1 Lý thuyết kiểm toán 35

7.4.2 Kiểm toán bằng biểu đồ ứng suất 35

7.5 KIỂM TOÁN DẦM TRẠNG THÁI GIỚI HẠN CƯỜNG ĐỘ 36

7.5.1 Tổ hợp tải trọng 36

7.5.2 Kiểm toán sức kháng uốn 36

7.5.3 Kiểm toán sức kháng cắt của dầm 37

8.2.3 Tải trọng bê tông lệch tâm 40

8.2.4 Tải trọng chênh lệch do tĩnh tải 40

CHƯƠNG IX: KIỂM TOÁN CÁP VĂNG 42

9.1 TÍNH CHẤT CÁP VĂNG CẦU EXTRADOSED 42

9.2 THIẾT KẾ CÁP VĂNG 42

9.3 KIỂM TOÁN CÁP VĂNG 42

9.3.1 Kiểm toán cáp văng giai đoạn thi công 42

9.3.2 Kiểm toán cáp văng giai đoạn khai thác 43

CHƯƠNG X: THIẾT KẾ BẢN MẶT CẦU 46

10.1 Nguyên tắc tính toán bản mặt cầu 46

10.2 Tải trọng, tổ hợp tải trọng, công thức tính toán bản mặt cầu 46

10.2.1 Tải trọng tính toán bản mặt cầu 46

10.2.2 Các tổ hợp tải trọng thiết kế bản 46

10.2.3 Các công thức tính toán nội lực bản mặt cầu 46

10.3 Tính toán nội lực bản mặt cầu 47

10.3.1 Số liệu ban đầu 47

10.3.2.Tính toán giá trị mômen 47

10.4 Thiết kế cốt thép bản mặt cầu 49

10.4.1 Thiết kế cốt thép chịu moment âm tại mặt cắt 1-1 49

10.4.2 Thiết kế cốt thép chịu moment dương 50

10.4.3 Cốt thép phân bố 50

DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO 51

Trang 8

Khu vực xây dựng cầu là vùng đồng bằng tương dối bằng phẳng, dân cư tương đối đông Cầu nằm trên tuyến đường chiến lược được ủy ban nhân dân tỉnh Đồng Nai đưa vào chủ trương chính sách xây dựng kế hoạch đổi mới năm 2022

CHƯƠNG I: QUY MÔ VÀ TIÊU CHUẨN KỸ THUẬT

1.1.1 Quy trình thiết kế

- Tiêu chuẩn thiết kế cầu – đường bộ: TCVN 11823 – 2017

1.1.2 Nguyên tắc thiết kế

- Công trình được thiết kế với tuổi thọ 100 năm, có kết cấu thanh thoát phù hợp với

quy mô tuyến đường; - Đáp ứng được yêu cầu quy hoạch, phân tích tương lai của tuyến đường; - Thời gian thi công ngắn; - Thuận tiện cho công tác duy tu bảo dưỡng; - Giá thành xây lắp thấp;

1.1.3 Quy mô xây dựng

- Cầu được thiết kế vĩnh cửu với tuổi thọ >100 năm

1.1.4 Cấp đường thiết kế

- Cấp đường thiết kế: Đường cấp II đồng bằng với vận tốc v=60km/h

1.1.5 Tải trọng thiết kế

- Sử dụng cấp tải trọng theo quy trình thiết kế cầu: TCVN 11823:2017

+ Hoạt tải thiết kế: HL93

+ Cáp văng + Do khối lượng đồ án về cả thuyết minh lẫn bản vẽ thiết kế khá nhiều, nên việc thiết kế mố và nhịp dẫn dựa trên các dự án có thông số kỹ thuật và địa chất tương tự khu vực xây dựng và sẽ được chiếc giảm trong phần thuyết minh đồ án

Trang 9

CHƯƠNG II: ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN KHU VỰC XÂY DỰNG

- Địa hình khu vực xây dựng cầu tương đối bằng phẳng, độ chênh cao không lớn, tạo

điều kiện thuận lợi cho quá trình khảo sát và xây dựng

2.1.1 Địa chất công trình

- Trên cơ sở tài liệu khảo sát địa chất công trình ngoài thực địa và kết quả thí nghiệm

mẫu đất có thể phân địa tầng từ trên xuống dưới như sau:

+ Lớp 1: lớp bùn, xà bần ở đáy song, có độ dày trung bình từ 0.5 đến 2m + Lớp 2: Lớp đất có thành phần là Sét màu nâu đỏ, nâu vàng, xám xanh, trạng thái nửa cứng Lớp này có bề dày trung bình 2 đến 8m, một số chỉ tiêu cơ lý của lớp 2 như sau:

+ Lớp 3: Lớp đất có thành phần là Sét pha màu xám, trạng thái dẻo mềm Lớp này có bề dày trung bình 3 đến 10m, một số chỉ tiêu cơ lý của lớp 3 như sau:

Trang 10

- Mùa khô trùng với gió mùa Đông vốn là luồng tín phong ổn định, mùa mưa trùng với gió mùa Hạ mang lại những khố không khí nhiệt đới và xích đạo nóng ẩm với những nhiễu động khí quyển thường xuyên;

2.2.2 Nhiệt độ

- Đặc trưng cơ bản của khí hậu vùng này là có một nền nhiệt độ cao và hầu như không có những thay đổi đáng kể trong năm;

2.2.3 Độ ẩm

- Khu vực dự án có độ ẩm trung bình năm là 64,8%, thời kì ẩm ướt nhất là 86%, thời

kì khô nhất là 40%;

Trang 11

- Khổ cầu: G = 19m - Quy trình thiết kế: TCVN 11823-2017 - Tải trọng thiết kế: HL93

- Vận tốc thiết kế: V = 60 km/h - Chiều cao tịnh không: h = 4.75m

- Cầu extradosed là kết cấu kết hợp giữa kết cấu cầu dầm bê tông cốt thép ứng suất trước và kết cấu cầu dây văng Để làm tăng khả năng chịu lực và độ cứng của các cầu bê tông, một trong những biện pháp phổ biến là sử dụng dự ứng lực ngoài Nếu cáp dự ứng lực càng được đưa ra khỏi chiều cao dầm thì ảnh hưởng của chúng càng được phát huy do độ lệch tâm của chúng tăng lên Cầu extradosed là một dạng dự ứng lực ngoài với cáp dự ứng lực ở vùng moment âm trên gối được đưa ra khỏi chiều cao dầm nhờ các tháp tại vị trí đó

- Về hình thức tổng thể, kết cấu nhịp cầu extradosed có cấu tạo tương tự cầu dây văng: bao gồm dầm cứng, tháp và cáp Tuy nhiên so với cầu dây văng, chiều cao cầu

extradosed cao hơn đáng kể trong khi chiều cao tháp nhỏ hơn 2 lần - Cầu extradosed có chiều dài nhịp kinh tế khoảng 50 đến 300m Tỉ lệ hợp lý của chiều

cao dầm và chiều dài nhịp chính là h/L = 1/30 – 1/35 Tỉ lệ giữa chiều cao tháp (H) và chiều dài nhịp chính nằm trong khoảng H/L = 1/12 – 1/15 So với cầu bê tông dự ứng lực thông thường, chiều cao của dầm extradosed lại nhỏ hơn khoảng 2 lần, như vậy có thể được coi là một giải pháp kết cấu trung gian giữa cầu dây văng và cầu dầm hộp bê tông thông thường

- Khác với cầu dây văng, nơi cáp chịu gần như 100% tải trọng hoạt tải, cáp của cầu extradosed được thiết kế chỉ chịu một phần hoạt tải nên các vấn đề liên quan đến tính mỏi không phải là yếu tố khống chế, vì vậy lực căng trong cáp văng sau khi kết thúc căng kéo có thể nằm trong khoảng (0.4 – 0.75)fu

- Dầm cầu extradosed có thể có dạng bất kì, như dầm hộp (1 hay nhiều ngăn), dầm bản hay dầm T Chiều cao cũng có thể thay đổi hoặc không đổi tùy vào độ lớn của nhịp Tháp cầu extradosed làm bằng bê tông cốt thép, có dạng hai nhánh đối với cầu 2 mặt phẳng dây và một nhánh đối với cầu 1 mặt phẳng dây Do chiều cao tháp tương đối thấp nên tháp cầu extradosed không có dạng chữ A hay chữ Y ngược là các dạng tháp khá phổ biến trong cầu dây văng Nếu cáp tháp cầu extradosed có chiều cao tương đối lớn cũng có thể có dầm ngang nối hai đỉnh tháp với nhau để tăng độ cứng ngang Tháp và trụ cầu có thể được liên kết khớp hay liên kết cứng với nhau

- Cáp trong cầu extradosed thường được bố trí theo dạng quạt để giảm thiểu chiều dài cửa khu vực nối cáp Cáp có thể được neo trực tiếp vào tháp hoặc thông qua yên tháp Trên dầm, khoảng cách giữa các neo cáp phổ biến trong khoảng 4m đến 8m, tương ứng với 1

đến 2 đốt dầm Cáp được dùng trong cầu extradosed có dạng tương tự cáp cho cầu dây văng nhưng có diện tích nhỏ hơn Neo cáp trong cầu extradosed không đòi hỏi yêu cầu kĩ thuật khắt khe như đối với cầu dây văng do biên độ ứng suất tương đối nhỏ

3.3 Giải pháp thiết kế 3.3.1 Giải pháp

- Khả năng vượt nhịp lớn có thể từ 50-300m - Ưu điểm:

+ Việc đúc hẫng trên đà giáo di động sẽ giảm được chi phí đà giáo, ván khuôn được dùng lại nhiều lần với cùng một thao tác lặp lại nên sẽ giảm được chi phí nhân lực và nâng cao năng suất lao động

+ Đối với dầm có chiều cao thay đổi thì chỉ việc điều chỉnh cao độ ván khuôn Việc thay đổi chiều cao tiết diện cho phép sử dụng vật liệu kết cấu một cách hợp lý giảm được trọng lượng bản thân kết cấu và cho phép vượt các nhịp lớn

+ Không phụ thuộc vào không gian dưới cầu do đó có thể thi công trong điều kiện sông sâu, thông thuyền hay xây dựng cầu vượt qua thành phố

Hình 3.1 Sơ đồ nhịp cầu

Trang 12

CHƯƠNG IV: THIẾT KẾ KẾT CẤU NHỊP 4.1 CĂN CỨ LỰA CHỌN

4.1.1 Căn cứ lựa chọn kết cấu nhịp

lực lớn còn phát sinh lực cắt có trị số lớn Vì vậy theo tiêu chuẩn, chiều cao mặt cắt dầm tại đỉnh trụ thường chọn H = 1/30Lg; và ở mặt cắt giữa nhịp thường chọn h = 1/50Lg để phù hợp với yêu cầu chịu lực Và chiều cao nhỏ nhất của mặt không nên chọn nhỏ hơn 2m để tạo điều kiện cho các thao tác thi công trong lòng hộp

việc đúc bê tông dễ dàng cũng như đủ kích thước để chứa cáp dự ứng lực uốn cong trong sườn dầm Kích thước hợp lý vào khoảng 35 ÷ 45cm

dày bản đáy ít nhất 20cm để dễ bố trí các lưới cốt thép thường Và bản đáy phải có chiều dày ≥ 1/2 chiều dày sườn dầm

4.1.2 Căn cứ lựa chọn chiều dài tháp

1/15)Lg

4.2 LỰA CHỌN KẾT CẤU NHỊP 4.2.1 Kích thước kết cấu nhịp

+ f’c= 45Mpa + Hệ số poison: 0.2

và chiều dài nhịp giữa ta có:

+ Chiều cao hộp tại mặt cắt đỉnh trụ H =1/30Lg= 78/30 = 2.6 m Chọn H = 3.5 (m) + Chiều cao hộp tại mặt cắt giữa nhịp H =1/50Lg= 78/50 = 1.56 m Chọn h= 2 (m)

chiều dày là 850 (mm) và tại giữa nhịp là 300(mm)

Hình 4.1 Mặt cắt ngang dầm tại đỉnh trụ

Hình 4.2 Mặt cắt ngang dầm tại giữa nhịp

Hình 4.3 Mặt cắt ngang dầm tại đầu dầm 4.2.2 Phường trình đường cong đáy dầm

Trang 13

Hình 4.4 Hệ tọa độ đường cong đáy dầm

dốc tương ứng đường cong tròn

dài 2x3(m) và 2x4(m) là K1,K2,K3,K4 các đốt còn lại tiết diện không thay đổi

D (13000,1442); E (17000,1500)

 Vậy phương trình đường cong đáy dầm có dạng:

4.2.3 Phương trình đường cong thay đổi chiều dày bản

(13000,889); E (17000,950)

 Vậy phương trình đường cong đáy dầm có dạng:

+ Đốt đúc trên đà giáo có chiều dài 12m

 Sơ đồ phân chia đốt đúc:

Hình 4.6 Phân chia đốt dầm 4.2.5 Tính toán đặc trưng hình học các mặt cắt

Trang 14

+ Bố trí mỗi bên 4 dây văng đôi

Trang 15

CHƯƠNG V: MÔ HÌNH HÓA KẾT CẤU 5.1 TẢI TRỌNG – TỔ HỢP TẢI TRỌNG

5.1.1 Tiêu chuẩn thiết kế

5.1.2 Quy mô xây dựng

5.1.3 Cấp đường thiết kế

5.1.4 Vật liệu thiết kế (Theo phần 5 – TCVN11823 – 2017) a) Bê tông dầm

+ Cấp bê tông: f’c= 45Mpa

+ Hệ số poisson: 0.2

b) Cáp dự ứng lực - Sử dụng cáp cường độ cao loại bó xoắn 7 sợi của hãng VSL có các chỉ tiêu như sau:

b) Thép - Các chỉ tiêu vật lý chủ yếu:

5.1.5 Tổ hợp tải trọng a) Sử dụng cấp tải trọn theo quy trình thiết kế cầu: TCVN11823 – 2017

- Hoạt tải thiết kế: Xe tải thiết kế HL93, gồm 3 trục (HL93K) và xe 2 trục (HL93M) Xe tải HL93S (2 xe tải cách nhau 15m) trong trường hợp cầu liên tục nhịp Ở trường hợp này chỉ lấy 90% giá trị hoạt tải

 Thiết kế và kiểm toán dầm theo 2 TTGH và 6 tổ hợp tải trọng

- Tĩnh tải giai đoạn 1 chỉ có tải trọng bản thân dầm - Nguyên tắc tính toán: để đơn giản cho tính toán ta coi trọng lượng mỗi đốt dầm thay đổi tuyến tính theo chiều dài đốt

Trang 16

- Cấu tạo lớp phủ mặt cầu:

c) Tải trọng dải phân cách - Cấu tạo dải phân cách: gồm 2 dải phân cách 2 bên để ngăn cách với trụ cầu

- Trọng lượng dải đều của dải phân cách:

- Độ cứng của tiết diện tính theo kích thước bê tông chưa xét đến bố trí thép - Quá trình tính toán nội lực ta xét tổ hợp theo từng giai đoạn thi công và khai thác để thiết kế và kiểm tra tiết diện ở từng giai đoạn

- Kết cấu thi công bằng phương pháp đúc hẫng phải tính theo các giai đoạn sau:

Trang 17

Giai đoạn II: Thi công đúc hẫng đối xứng các đốt qua trụ ( từ đốt K1-K8):

 Kết cấu chịu lực theo sơ đồ console Khi đó moment âm ở đỉnh trụ là lớn nhất  Tải trọng tác dụng bao gồm:

+ Trọng lượng bản thân các đốt bê tông Ở giai đoạn này chúng ta sẽ phân ra hai trường hợp là trọng lượng bản thân bê tông ướt và trọng lượng bản thân sau khi đã thành kết cấu

+ Trọng lượng 2 xe đúc đối xứng (bao gồm cả ván khuôn) + Các tải trọng thứ cấp như từ biến, co ngót

+ Lực căng cáp dự ứng lực + Dự ứng lực xuất hiện dần dần sau khi thi công từng đốt hẫng Các trị số sẽ thay đổi trong quá trình đúc hẫng, cần xét ảnh hưởng của độ cong của các cáp cụ thể

+ Nội dung tính toán của giai đoạn này là phải xác định nội lực theo từng bước đúc hẫng để kiểm tra và bố trí lượng cốt thép cần thiết khi thi công Tính toán kiểm tra độ võng cho từng bước thi công để điều chỉnh đảm bảo đúng cao độ của mút dầm khi hợp long

+ Thi công đồng thời các đoạn dầm đúc trên đà giáo theo trình tự thiết kế

Giai đoạn III: Đổ bê tông xong đốt hợp long ở nhịp biên nhưng bê tông chưa đông cứng

 Khi đó bê tông dẻo còn chưa hoá cứng, trọng lượng của ván khuôn hợp long, của hỗn hợp bê tông dẻo, của cốt thép hợp long được coi như chia đôi để tác dụng lên hai sơ đồ hệ thống kết cấu tách biệt nhau, một là sơ đồ đúc trên đà giáo phần nhịp biên, hai là sơ đồ khung cứng T của phần đúc hẫng từ trụ ra nhịp biên Tuy nhiên các đốt hợp long biên thường không sử dụng xe đúc mà sẽ đúc trên hệ đà giáo hoặc sử dụng hệ đà giáo treo do bị cấn hệ đà giáo của đốt đúc trên đà giáo

 Các tải trọng tác dụng bao gồm: + Trọng lượng bản thân của các đốt hợp long biên + Trọng lượng ván khuôn và hệ đà giáo treo để hợp long biên + Tải trọng thi công rải đều

+ Đối với xe đúc: có thể dỡ xe đúc hợp long biên hoặc dời xe đúc lại 1 đốt để thuận tiện trong quá trình thi công, tùy vào chiều dài kết cấu nhịp và chuyển vị của đầu hẫng do tải trọng xe đúc ở phía giữa nhịp gây ra

Giai đoạn IV : Hợp long xong nhịp biên và bê tông đã hoá cứng

 Trong giai đoạn này ván khuôn ở thành bên của đốt hợp long đã tháo ra và tiến hành căng cáp dự ứng lực nhóm 2 ở bản đáy của nhịp biên, sau đó tháo nốt ván khuôn đáy của đốt hợp long Tiến hành dỡ bỏ xe đúc nếu trước đó chưa dỡ bỏ Như vậy tương ứng với

2 lực tập trung hướng lên trên đặt tại 2 đầu của đốt hợp long Dự ứng lực của cáp nhóm biên sẽ làm cong vồng lên cả nhịp biên khiến cho tĩnh tải bản thân của phần đúc trên đà giáo và phần tải trọng thi công rải đều mà trước đây đè lên đà giáo thì nay tác dụng lên kết cấu nhịp vừa được nối thành sơ đồ khung siêu tĩnh

Giai đoạn V : Thi công đốt hợp long giữa nhịp giữa (bê tông đốt hợp long chưa khô) :

 Khi đó sẽ lắp các ván khuôn hợp long nhịp giữa và đổ bê tông nhịp giữa Sơ đồ kết cấu vẫn là 2 hệ thống riêng biệt Mỗi nhịp sẽ chịu một nữa tải trọng

 Tải trọng tác dụng: + Trọng lượng ván khuôn và thiết bị hợp long giữa (xe đúc hoặc hệ đà giáo treo) + Trọng lượng bản thân đốt hợp long

Giai đoạn VI : Hợp long giữa và bê tông đã hoá cứng

 Trong giai đoạn này ván khuôn thành bên đã được tháo dỡ, các cáp dự ứng lực nhịp giữa đã được đặt và căng xong, xe đúc đã rút đi, ván khuôn đáy hợp long đã được tháo dỡ

 Lúc này sơ đồ cầu đã được nối cứng ở đốt hợp long trở thành một kết cấu dầm liên tục 3 nhịp

Giai đoạn VII : Giai đoạn khai thác

 Sơ đồ kết cấu: Dầm liên tục 3 nhịp  Tải trọng tác dụng:

+ Tải trọng bản thân + Tĩnh tải giai đoạn 2 ( lan can, lớp phủ, ) + Hoạt tải xe + tải trọng làn

5.3.2 Xác định tải trọng giai đoạn thi công a) Tải trọng xe đúc: dựa vào khối lượng từng đốt, ta chọn loại xe đúc 80 tấn, độ lệch tâm của

trọng tâm xe đúc và điểm đặt lực là e = 2m Vậy tải trọng do xe đúc gây ra là: + Fz = -800 kN

+ My = - 800x2 = - 1600 kN.m + Đối với các đốt hợp long biên trái, hợp long biên phải và hợp long giữa ta chọn sử dụng hệ đà giáo treo để thi công (không dùng xe đúc do bị vướng của hệ đà giáo của đoạn dầm đúc trên đà giáo), vì vậy lúc này, toàn bộ các xe đúc sẽ được giỡ bỏ Vậy ta có các loại tải trọng xe đúc như sau

Trang 18

b) Tải trọng bê tông ướt:

+ Tải trọng bê tông ướt là tải trọng của bê tông đốt dầm khi chưa đông cứng, có tải trọng được đặt trên đốt dầm đã thi công trước đó với lực cắt là trọng lượng bản thân dầm và gây ra moment bằng tải trọng x ½ (chiều dài đốt)

+ Đối với các đốt hợp long biên trái, hợp long biên phải và hợp long giữa, tải trọng bê tông được đặt trên 2 đầu cánh hẫng nên sẽ giảm đi một nửa và không gây ra moment lệch tâm

TỔNG HỢP TẢI TRỌNG BÊ TÔNG ƯỚT

+ Nhóm 2: nhóm cáp chịu moment dương tại phần đúc trên đà giáo và đốt hợp long biên, gồm 16 bó cáp, sử dụng 15T15.2mm có As = 2100 mm2, lực căng cáp là

f2 = 0.74x1860000x2100x10-6 = 2890.44(kN) + Nhóm 3: nhóm cáp chịu moment dương tại giữa nhịp, sử dụng 20 bó 15T15.2mm, As = 25100 mm2, f1 = 0.74x1860000x2100x10-6 = 2890.44 (kN)

d) Lực căng cáp văng - Khác với cầu dây văng, nơi cáp chịu gần như 100% tải trọng hoạt tải, cáp của cầu extradosed

được thiết kế chỉ chịu một phần hoạt tải nên các vấn đề liên quan đến tính mỏi không phải là yếu tố khống chế, vì vậy lực căng trong cáp văng sau khi kết thúc căng kéo có thể nằm trong khoảng (0.4 – 0.75)fu

- Với cầu extradosed, lực căng cáp văng thường được chọn sẵn, ở đây ta sử dụng bó 15T15.2mm, As = 2100 mm2, lực căng:

+ Các dây 1, 1’; 2, 2’; 3, 3’;4, 4’: 0.5fu= 0.5x1860000x2100x10-6 = 1953 (kN)

5.3.3 Trình tự thi công

- Quá trình thi công cầu Extradosed theo công nghệ đúc hẫng cân bằng mang tính chất lặp đi lặp lại theo chu kì các bước thi công, tuy nhiên quá trình này còn chịu ảnh hưởng của điều kiện thời tiết và điều kiện thi công thực tế ngoài công trường

- Thi công thân trụ tháp: Thường kéo dài 30 ngày - Thi công đốt K0 trên trụ tháp thường kéo dài 12 ngày - Thi công đúc hẫng cân bằng các đốt thường kéo dài 7 ngày theo trình tự: + Ngày 1: Căng cáp dự ứng lực và cáp văng đốt trước (với đốt trước có cáp văng) và di chuyển lắp

dựng xe đúc + Ngày 2 và 3: Lắp đặt cốt thép, ống ghen, ván khuôn + Ngày 4: đổ bê tông đốt dầm

+ Ngày 5,6 và 7: Bảo dưỡng bê tông - Tải trọng giai đoạn thi công gồm tải trọng bê tông ướt, tải trọng xe đúc (bao gồm cả ván khuôn)

 Trình tự các bước thi công như sau:

Bước 0: Thi công trụ cầu, đúc đốt K0, thi công tháp cầu, sau đó tiến hành đúc các đốt tiếp theo,

kéo dài khoảng 42 ngày Cùng lúc này thi công các nhịp dẫn được đúc trên đà giáo

Bước 1: Thi công đốt K1 (7 ngày):

+ Ngày 1: căng cáp DUL đốt K0 + Ngày 2,3: Di chuyển xe đúc, lắp đặt cốt thép, ống gen, ván khuôn + Ngày 4: đổ bê tông đốt K1

+ Ngày 5,6,7: bảo dưỡng bê tông

Trang 19

+ Ngày 1: căng cáp DUL đốt K5, lắp đặt cáp dây văng 1 và 1’ + Ngày 2,3: Di chuyển xe đúc, lắp đặt cốt thép, ống gen, ván khuôn + Ngày 4: đổ bê tông đốt K6

Bước 9: Hợp long biên (7 ngày):

+ Ngày 1: căng cáp DUL đốt K8, lắp đặt cáp dây văng 4 và 4’ + Ngày 2,3: Dỡ toàn bộ xe đúc, lắp đặt ống gen, ống gen, ván khuôn và hệ đà giáo treo + Ngày 4: đổ bê tông đốt HL Biên

Bước 10: Hợp long giữa (7 ngày):

+ Ngày1,2,3: lắp đặt cốt thép, ống gen, ván khuôn và hệ đà giáo treo đốt hợp long giữa + Ngày 4: đổ bê tông HL Giữa

Bước 11: Nối liền kết cấu nhịp (0 ngày): Bước 12: Dỡ bỏ tải trọng thi công (1 ngày): Bước 13: Khai thác (10000 ngày):

5.4 MÔ HÌNH HÓA KẾT CẤU 5.4.1 Khai báo vật liệu

Hình 5.1 Thông số vật liệu bê tông dầm

Hình 5.2 Thông số vật liệu bê tông tháp và trụ cầu

Trang 20

Hình 5.3 Thông số cáp dự ứng lực 5.4.2 Khai báo tính co ngót – từ biến và cường độ bê tông thep CEB-FIP 2010 a) Tính co ngót – từ biến của bê tông dầm fc 45

Hình 5.4 Khai báo thuộc tính

Hình 5.5 Kết quả tính toán b) Tính co ngót – từ biến của bê tông dầm fc 40

Hình 5.6 Khai báo thuộc tính

Trang 21

Hình 5.7 Kết quả tính toán c) Sự thay đổi cường độ bê tông dầm fc 45

Hình 5.8 Kết quả tính toán d) Sự thay đổi cường độ bê tông trụ tháp fc 40

Hình 5.9 Kết quả tính toán 5.4.3 Khai báo mặt cắt

- Có 2 cách khai báo mặt cắt: tạo mặt cắt trục tiếp từ các mặt cắt có sẵn trong midas hoặc khi báo mặt

cắt bằng SPC - Ở đây do cấu tạo mặt cắt phức tạp nên ta sử dụng SPC Những mặt cắt cần phải khai báo: + Mặt cắt đỉnh trụ (1 – 1)

+ Mặt cắt sát trụ (2 – 2) + Mặt cắt thay đổi (2 – 2) đến (8 – 8) và (15 – 15) đến (16 – 16) + Mặt cắt hợp long (8 - 8 đến 15 – 15)

+ Mặt cắt trên mố ( 17 – 17 ) + Các mặt cắt khác của trụ cầu, tháp cầu và dây văng

5.4.4 Tạo sơ đồ kết cấu bằng node và element

- Dựa vào vị trí các đốt dầm, các trụ tháp và dây văng ta xác định được tọa độ các điểm (node) cần thiết để

mô hình hóa kết cấu - Khi tạo điểm và phần tử, cần chú ý đánh số nhóm và phần tử theo những nhóm nhất định để thuận tiện

cho việc quản lí - Ở đây ta chia các nhóm điểm như sau:

BẢNG PHÂN CHIA NHÓM CÁC ĐIỂM VÀ PHẦN TỬ

Trang 22

Hình 5.10 Tạo sơ đồ kết cấu 5.4.5 Mô hình hóa kết cấu

- Sau khi tạo sơ đồ kết cấu, gán các mặt cắt tương ứng với các phần tử, cần chú ý khi gán mặt cắt phải chọn đúng dạng kết cấu và loại vật liệu của phần tử

+ Các phần tử dầm, trụ và tháp thuộc nhóm Beam + Các phần tử dây văng thuộc nhóm Truss hoặc Tension

Hình 5.11 3D toàn cầu 5.4.6 Khai báo nhóm điều kiện biên cho kết cấu

- Điều kiện biên (hay liên kết biên) là các gối hoặc liên kết trong tạo trong midas để mô phỏng lại sự làm việc thực tế của kết cấu

- Dựa vào sự làm việc thực tế của dầm, ta có các nhóm điều kiện biên như sau

BẢNG TỔNG HỢP CÁC NHÓM ĐIỀU KIỆN BIÊN

trụ)

hợp

long nhịp biên

T1LKCV (1TO4)

Liên kết cứng của các dây văng tháp 1 vào dầm

T2LKCV (1TO4)

Liên kết cứng của các dây văng tháp 2 vào dầm

+ DGTrai: phần tử dầm thuộc nhóm đà giáo trái + DGPhai: Phần tử dàm thuộc nhóm đà giáo phải + T1DV (1to4): các dây văng thuộc tháp T1 + T2DV (1to4): các dây văng thuộc tháp T2

5.4.8 Khai báo tải trọng tác dụng lên kết cấu

- Tải trọng do tĩnh tải: tải trọng bản thân và tĩnh tải giai đoạn 2 - Tải trọng giai đoạn thi công: nguyên tắc: tải trọng khi đúc đốt dầm thứ Ki sẽ được đặt ở nút cuối đốt đã đúc trước đó Ki-1 đối với tải trọng tập trung (bê tông ướt) và rải đều trên đốt dầm đã đúc trước đó đối với tải phân bố (tải thi công) Vị trí đặt của tải trọng xe đúc sẽ tùy thuộc vào người thiết kế Các nhóm tải trọng thi công gồm:

+ Tải trọng xe đúc + Tải trọng bê tông ướt + Tải trọng dự ứng lực của đốt Ki-1 khi thi công đốt Ki + Lực căng cáp văng của đốt Ki-1 khi thi công đốt Ki

Trang 23

+ Tải trọng bản thân là tải trọng của các đốt dầm hiện hữu

5.4.9 Khai báo giai đoạn thi công

Quá trình thi công cầu Extradosed theo công nghệ đúc hẫng cân bằng mang tính chất lặp đi lặp lại theo chu kì các bước thi công, tuy nhiên quá trình này còn chịu ảnh hưởng của điều kiện thời tiết và điều kiện thi công thực tế ngoài công trường Ở đây ta lựa chọn quá trình thi công như sau:

- Thi công thân trụ tháp: Thường kéo dài 30 ngày - Thi công đốt K0 trên trụ tháp thường kéo dài 12 ngày - Thi công đúc hẫng cân bằng các đốt K1 đến K8 kéo dài 7 ngày theo trình tự: + Ngày 1: Căng cáp dự ứng lực và cáp văng đốt trước (với đốt trước có cáp văng) và di chuyển lắp dựng xe đúc

+ Ngày 2 và 3: Lắp đặt cốt thép, ống ghen, ván khuôn + Ngày 4: đổ bê tông đốt dầm

+ Ngày 5,6 và 7: Bảo dưỡng bê tông - Thi công đốt hợp long nhịp biên: kéo dài 7 ngày như đối với thi công các đốt đúc hẫng - Sau khi thi công đốt hợp long nhịp biên, tiến hành căng cáp dự ứng lực nhịp biên, sau đó sẽ tháo các liên kết neo, gối tạm ở đỉnh trụ để bố trí các gối chính theo sơ đồ gối thiết kế

- Thi công đốt hợp long nhịp giữa: kéo dài 7 ngày như đối với hợp long nhịp biên - Sau khi thi công đốt hợp long nhịp giữa, tiến hành căng cáp dự ứng lực giữa - Giai đoạn hoàn thiện: dỡ toàn bộ tải thi công và các công trình phụ trợ, thi công tĩnh tải giai đoạn II

- Kiểm toán dầm và đưa vào sử dụng

 Chi tiết các bước thi công và tải trọng giai đoạn thi công sau:  Bước 1: Thi công đốt K1 (Chu kì: 7 ngày)

Phần tử

Điều kiện biên

trọng-Deactive Phần

Phần tử

Trang 24

Phần tử

THÊM BG5 BỎ BG4,BG2

Phần tử

2

Trang 25

5.4.10 Khai báo tổ hợp tải trọng

Theo tiêu chuẩn thiết kế, dầm được tính toán và kiểm tra theo 2 trạng thái giới hạn, vì vậy ta có các tổ hợp tải trọng như sau:

5.4.11 Chạy chương trình và kiểm toán dầm

Sau khi khai báo toàn bộ tải trọng, tiến hành chạy chương trình và xuất kết quả nội lực dầm để kiểm toán

Trang 26

CHƯƠNG VI: KIỂM TOÁN DẦM GIAI ĐOẠN THI CÔNG 6.1 XÁC ĐỊNH NỘI LỰC DẦM CHỦ GIAI ĐOẠN THI CÔNG

- Vì dầm được thi công theo phương pháp đúc hẫng, nên moment tại đỉnh trụ sẽ là lớn nhất

và sẽ phát triển theo nguyên lý cộng nội lưc Ta có sự phát triển moment của dầm tại các

giai đoạn thi công như sau

6.1.1 Sự phát triển nội lực dầm chủ giai đoạn thi công

 Bước 1: Thi công đốt K1

 Bước 9: Hợp long biên

 Bước 10: Hợp long giữa

 Bước 11: Nối liền kết cấu nhịp

Trang 27

BUOC 10: HOP LONG GIUA -17.9

26014.1

30547.2 BUOC 11: NOI LIEN KET

26014.1

23514.5

22957.1 -20551.9

20997.8

-BUOC 12: DO BO TAI

26007.1

20665.1

24598.1

TỔNG HỢP NỘI LỰC DẦM CHỦ GIAI ĐOẠN THI CÔNG

Mặt cắt GIỮA HỢP LONG –> 10-10- Đơn vị: kNm

Trang 28

BUOC 11: NOI LIEN KET

BUOC 12: DO BO TAI TRONG

6.2 KIỂM TOÁN DẦM CHỦ GIAI ĐOẠN THI CÔNG 6.2.1 Lý thuyết kiểm toán:

 Khác với các cầu thi công bằng phương pháp đổ tại chỗ hay lắp ghép chỉ chịu tải trọng khi khai thác, các cầu thi công bằng phương pháp đúc hẫng như cầu đúc hẫng, cầu dây văng, cầu extradosed còn chịu ảnh hưởng của các tải trọng thi công trong giai đoạn thi công, vì vậy mà ngoài việc kiểm toán giai đoạn sử dụng, các cầu này còn phải được kiểm toán ở giai đoạn thi công để đảm bảo việc thi công, xây dựng cầu được an toàn Kiểm toán cầu ở giai đoạn thi công sẽ được kiểm toán ở tổ hợp sủ dụng, tải trọng gây ra là toàn bộ tải trọng tác dụng lên cầu giai đoạn thi công

 Giới hạn ứng suất:

6.2.2 Kiểm toán bằng biểu đồ ứng suất

Ở đây ta chỉ kiểm toán tại bước thi công có ứng suất lớn nhất, các bước thi công còn lại sẽ được kiểm toán ở phần phụ lục kiểm toán Dựa vào sự phát triển của biểu đồ moment giai đoạn thi công, ta xác định được bước có ứng suất là Bước 11: Nối liền kết cấu nhịp

Trang 29

Hình 6.1 Ứng suất thớ trên dầm bước nối liền kết cấu nhịp

Hình 6.2 Ứng suất thớ dưới dầm bước dỡ tải thi công

Trang 30

CHƯƠNG VII: KIỂM TOÁN DẦM CHỦ GIAI ĐOẠN KHAI THÁC 7.1 XÁC ĐỊNH NỘI LỰC DẦM CHỦ GIAI ĐOẠN KHAI THÁC

7.1.1 Tĩnh tải giai đoạn 2

- Tĩnh tải tiêu chuẩn:

Hình 7.3 Biểu đồ moment hoạt tải xe 3 trục HL93K

Trang 31

Hình 7.3.1 Đường ảnh hưởng moment mặt cắt đỉnh trụ

Hình 7.3.2 Đường ảnh hửong moment mặt cắt giữa nhịp MOMENT HOẠT TẢI XE 3 TRỤC HL93K

Trang 32

Hình 7.5 Biểu đồ moment hoạt tải xe 2 trục HL93M MOMENT HOẠT TẢI XE 2 TRỤC HL93M

Trang 33

Hình 7.9 Biểu đồ moment tải trọng làn MOMENT TẢI TRỌNG LÀN

Trang 34

b) Lực cắt: 𝐐𝐭𝐭 = 𝟏 𝟕𝟓 × 𝐐𝐭𝐜 (𝐤𝐍)

Hình 7.10 Biểu đồ lực cắt tải trọng làn LỰC CẮT TẢI TRỌNG LÀN

 Thiết kế và kiểm toán dầm theo 2 TTGH và 6 tổ hợp tải trọng

× 1.75LAN + Hệ số co ngót – từ biến: 0.5 (Phần 3 TCVN11823)

+ Hệ số co ngót – từ biến: 1 (Phần 3 TCVN11823)

 Chú ý: Tedon Primary không sử dụng trong tổ hợp TTGHCD

7.2.1 Tổ hợp tải trọng theo trạng thái giới hạn cường độ 7.2.1.1 Hoạt tải xe 3 trục (HL93K)

Hình 7.11 Tổ hợp tải trọng xe 3 trục TTGHCD1

Hình 7.12 Biểu đồ bao moment hoạt tải xe 3 trục TTGH cường độ 1

Hình 7.13 Biểu đồ bao lực cắt hoạt tải xe 3 trục TTGH cường độ 1

Trang 35

Hình 7.15 Biểu đồ bao moment hoạt tải xe 2 trục TTGH cường độ 1

Hình 7.16 Biểu đồ bao lực cắt hoạt tải xe 2 trục TTGH cường độ 1

Trang 36

Hình 7.17 Tổ hợp tải trọng 2 xe tải cách nhau 15m TTGHCD1

Hình 7.18 Biểu đồ bao moment 2 xe tải 15m TTGHCD1

Hình 7.19 Biểu đồ bao lực cắt 2 xe tải 15m TTGHCD1 TỔ HỢP NỘI LỰC 2 XE TẢI CÁCH NHAU 15M TTGHCD1

Trang 37

7.2.2.3 Hoạt tải 2 xe tải cách nhau 15m (HL93S)

Hình 7.26 Tổ hợp tải trọng xe 2 xe tải cách nhau 15m TTGHSD1

Hình 7.27 Biểu đồ bao moment 2 xe tải 15m TTGHSD1

Trang 38

mát ứng suất trong cầu bê tông cốt thép dự ứng lực căng sau gồm:

 Mất mát tức thời:

+ Mất mát do ma sát (∆fpF)

+ Mất mát do thiết bị neo (tụt neo) (∆fpA)

+ Mất mát do co ngắn đàn hồi (∆fpES)

 Mất máy theo thời gian:

+ Mất mát do co ngót của bê tông (∆fpSR)

+ Mất mát do từ biến của bê tông (∆fpCR)

+ α: Tổng giá trị tuyệt đối thay đổi góc của đường cáp ứng suất trước từ đầu kích gần nhất đến điểm đang xét

μ = 0.25

7.3.2 Mất mát ứng suất do tụt đầu neo

 Nguyên nhân: đầu neo bị tụt lại do lực căng cáp dẫn đến giảm lực căng trong cáp  Tính toán: mất mát ứng suất do tụt đầu neo được tính như sau

Sơ đồ tính toán mất mát ứng suất do thiết bị neo

- Với x là điểm mà tại đó sợi cáp không còn di chuyển nữa khi tuột neo - Độ ép xít neo thường nằm trong khoảng 3 – 10 mm, thường ∆ = 5 mm - Căng một đầu tính với 1∆ (kể cả căng 2 đầu nhưng không luân phiên) - Căng 2 đầu luân phiên tính với 2∆

- Chỉ tính khi trên toàn sợi cáp không có ma sát với thành ống, do đó ∆fpA chỉ kể vào khu vực đầu dầm

Trang 39

- Hầu hết các bó cáp được kéo cả hai đầu chỉ có 2 bó ở đốt K0 là kéo 1 đầu nên mất mát do ứng suất này tại các mặt cắt trong cáp cũng tương đối đều nhau, do đó ta có thể dùng công thức trung bình:

7.3.3 Tính toán ứng suất do co ngắn đàn hồi

 Nguyên nhân: do sự co ngắn lại của cáp ngay sau khi căng kích làm giảm ứng suất

trong cáp

 Tính toán: đối với cầu kiện dự ứng lực kéo sau, mất mát ứng suất do co ngắn đàn hồi

được tính theo điều 5.9.5.2.3b-1 22TCN272-05

Trong đó : + N: Số lần căng cáp có đặc trưng hoàn toàn giống nhau căng tại các thời điểm

khác nhau làm cho dầm biến dạng, N = ( 12;19) + fcgp : Tổng ứng suất bê tông ở trọng tâm các bó thép ứng suất trước do lực ứng suất trước sau kích và tại trọng tâm của cấu kiện ở các mặt cắt có moment Max (MPa)

mất mát do ma sát và tụt neo :

+ e : Độ lệch tâm của bó thép so với trục trung hoà của tiết diện

7.3.4 Tính toán mất mát ứng suất do co ngót của bê tông

 Nguyên nhân: do sự co ngót của bê tông theo thời làm làm cáp dự ứng lực bị chùng lại

7.3.5 Tính toán mất mát ứng suất do từ biến của bê tông

 Nguyên nhân: do sự biến dạng từ từ của bê tông theo thời gian dẫn đến giảm lực căng

trong cáp dự ứnglực

 Tính toán: mất mát ứng suất do từ biến được tính theo điều 5.9.5.4.3 22TCN272-05

Giá trị từ biến đến khi thi công xong đốt cuối cùng được tính theo công thức

Trong đó: + nCR,TR: Tỷ số mô đun từ biến khi căng

+ nCR,TR(t, ti,TR) = Ep

+nCR,LT: Tỷ số mô đun từ biến do tải trọng tĩnh dài hạn:

nCR,LT(t, ti,LT) = Ep

mất mát ứng suất do nén đàn hồi)

+t: Tuổi của bê tông (ngày)

+ H : Độ ẩm tương đối cao, H= 75%

+V/S: Được xác định như tính toán trong phần mất mát ứng suất do co ngót

7.3.6 Tính toán mất mát ứng suất do chùng nhão của cáp dự ứng lực

 Nguyễn nhân: do sự chùng nhão của cáp dự ứng lực làm giảm lực căng trong cáp  Tính toán: tính toán theo điều 5.9.5.4.4 22TCN272-05

Trang 40

TÍNH TOÁN MẤT MÁT ỨNG SUẤT BÓ CÁP T1_1_P

7.3.8 Tính toán phần trăm mất mát ứng suất

→ Nhận xét: như vậy ta thấy, mất mát ứng suất bó cáp T1_1_ P là 13.88% là khá hợp lí

7.4 KIỂM TOÁN DẦM TRẠNG THÁI GIỚI HẠN SỬ DỤNG 7.4.1 Lý thuyết kiểm toán

 Khi kiểm toán dầm theo tổ hợp sử dụng, ta phải kiểm toán theo 2 tổ hợp chính sau:

93M – SD1= (HL93M+IM)+LANE+DC1+DW  Giá trị ứng suất:

 Giới hạn ứng suất: Theo điều 9.4.2 Phần 5 TCVN11823-2017, ta có giới hạn ứng

suất ở tổ hợp sử dụng như sau:

7.4.2 Kiểm toán bằng biểu đồ ứng suất

Ở đây ta chỉ kiểm toán tổ hợp có moment TTGHSD lớn nhất là hoạt tải do xe 3 trục Các tổ hợp còn lại kiểm tra ở phụ lục kiểm toán

Hình 7.29 Ứng suất thớ trên dầm Bó cáp Element Part(I/J)

Ma sát + Biến dạng neo (%)

Co ngắn đàn hồi (%)

Co ngót + Từ biến (%)

Chùng nhão (%)

Tổng MMUS (%)