THUYẾT MINH TÍNH TOÁN HỆ ĐÀ GIÁO CÔNG TRÌNH CẦU LĨNH NAM

Công ty cầu 1 Thăng Long Kiểm toán hệ đà giáo - cầu Lĩnh NamTHUYẾT MINH TÍNH TOÁN HỆ ĐÀ GIÁO HẠNG MỤC: THI CễNG KẾT CẤU NHỊP DẦM HỘP CễNG TRèNH: CẦU LĨNH NAM I.. - Cỏc tải trọng tỏc dụng

Trang 1

Công ty cầu 1 Thăng Long Kiểm toán hệ đà giáo - cầu Lĩnh Nam

THUYẾT MINH TÍNH TOÁN HỆ ĐÀ GIÁO

HẠNG MỤC: THI CễNG KẾT CẤU NHỊP DẦM HỘP

CễNG TRèNH: CẦU LĨNH NAM

I ĐẶT VẤN ĐỀ.

- Cụng trỡnh Cầu Lĩnh Nam thuộc dự ỏn Cầu Thanh Trỡ, gúi thầu số 3, nằm trờn đường vành đai III Hà Nội

Phần hạ bộ của cụng trỡnh đó được thi cụng xong, kết cấu phần trờn sẽ được thi cụng trờn hệ đà giỏo đổ tại

chỗ Hệ đà giỏo được thiết kế đảm bảo khả năng chịu tải và đỏp ứng điều kiện đảm bảo giao thụng dưới làn

đường dưới cầu (với 1 khổ thụng xe là L=5.5m, chiều cao thụng xe Hmax=4.25m)

- Đà giỏo thi cụng kết cấu nhịp dầm hộp đổ tại chỗ dài L=50m đặt trờn nền đất được gia cố bằng lớp đỏ xụ bồđầm chặt dày 30cm, chõn hệ đà giỏo được đặt trờn cỏc khối bờtụng kớch thước 100*60*20cm Tại cỏc vị trớ

khụng bố trớ nhịp thụng xe, hệ đà giỏo dựng loại đà giỏo ống thộp theo định hỡnh (cú catalogue kốm theo)

kết hợp với thộp hỡnh, thộp bản Đà giỏo thộp ống đảm bảo khả năng chịu lực, thi cụng nhanh chúng, đỏp

ứng yờu cầu thi cụng Tại vị trớ bố trớ nhịp thụng xe, hệ đà giỏo được thiết kế bằng hệ dầm thộp I600,L=14m

gối lờn 02 trụ tạm YUKM, cú bố trớ hệ liờn kết ngang Cỏc trụ tạm được đặt trờn hệ dầm đỡ và kờ trờn cỏc

khối bờtụng đỳc sẵn

- Trước khi thi cụng đổ bờtụng khối dầm cần tiến hành thử tải hệ đà giỏo để khử lỳn nền đất, thu thập cỏc

số liệu làm cơ sở điều chỉnh cao độ vỏn khuụn đỏy, tạo vồng trướccho phự hợp với yờu cầu thiết kế Đồng thời điều chỉnh kết cấu hệ đà giỏo và bự lỳn nền đất (nếu cú)

II CÁC CĂN CỨ VÀ QUY TRèNH QUY PHẠM TÍNH TOÁN.

2.1 Cỏc căn cứ thiết kế.

- Bản vẽ thiết kế kỹ thuật dầm hộp BTCT DƯL - Cầu Lĩnh Nam được phờ duyệt

- Hồ sơ thiết kế biện phỏp thi cụng dầm hộp Cầu Lĩnh Nam do Cụng ty Cầu 1 Thăng long lập

- Phương ỏn đảm bảo giao thụng phục vụ thi cụng kết cấu nhịp - Cầu Lĩnh Nam được duyệt

- Cỏc đặc trưng vật liệu thộp hỡnh, thộp bản đưa vào sử dụng

- Catalogue hệ đà giỏo định hỡnh (Tõn Trường Thành) và phiếu đăng kiểm kốm theo

2.2 Cỏc quy trỡnh quy phạm tớnh toỏn.

- Quy trỡnh thiết kế cụng trỡnh và thiết bị phụ trợ thi cụng 22TCN-200-89

- Quy trỡnh thiết kế cầu cống theo trạng thỏi giới hạn 22TCN-18-79

- Kết cấu BTCT toàn khối đổ tại chỗ TCVN 4453-1995

2.3 Cỏc giả thiết tớnh toỏn.

- Cỏc khối bờtụng tỏc dụng độc lập với nhau theo chiều trọng lực

- Cỏc tải trọng tỏc dụng lờn hệ đà giỏo đỳc tại chỗ thụng qua hệ thống cỏc dầm dọc, dầm ngang ( theo

phương dọc cầu) và hệ nờm thộp, do vậy cú thể coi cỏc tải trọng này là cỏc lực tập trung đặt tại vị trớ giao

cắt với hệ dầm dọc và nờm thộp Cỏc lực tập trung này cú thể xỏc định một cỏch gần đỳng

- Trọng l-ợng bản thân của kết cấu đà giáo, ván khuôn

- Trọng l-ợng của ng-ời và dụng cụ thi công

- Tải trọng của đầm rung và chấn động do đổ bê tông vào ván khuôn

b Tải trọng nằm ngang :

- Tải trọng do gió thổi theo ph-ơng ngang cầu

- Tải trọng do áp lực ngang của bê tông lên ván khuôn

- Tải trọng do chấn động phát sinh khi đổ bê tông vào ván khuôn

III CÁC ĐẶC TRƯNG VẬT LIỆU.

- Vật liệu thộp dựng làm hệ đà giỏo phục vụ thi cụng kết cấu nhịp dầm hộp BTCT DƯL đổ tại chỗ Cầu Lĩnh

Nam sử dụng thộp CT3, cú cỏc đặc trưng cơ lý sau:

+ Mụ đun đàn hồi: E = 2100000(kG/cm2)

+ Cường độ chảy dẻo: fy = 2100 (kG/cm2)

Ru = 2000 (kG/cm2)

R0 = 1900 (kG/cm2)

Rc = 1140 (kG/cm2)+ Trọng lượng đơn vị: DEN= 7850 (kG/m3)

Trang 2

IV CÁC SƠ ĐỒ TÍNH TOÁN.

Các hạng muc cần kiểm toán.

- Tính toán hệ ván khuôn

+ Tính ván thép đáy dầm

+ Tính ván khuôn thành

- Tính toán hệ đà giáo ván khuôn ngoài

- Tính toán hệ đà giáo đáy dầm hộp

+ Tính dầm ngang đoạn không bố trí thông xe

+ Tính dầm dọc 2II50 đoạn không thông xe

+ Tính dầm dọc I600, I300 tại cánh dầm đoạn thông xe

+ Tính dầm dọc I600 d-ới đáy dầm hộp đoạn thông xe

- Tính hệ trụ tạm YUKM

+ Tính dầm ngang H300 xà mũ trụ tạm YUKM

+ Kiểm toán các cột chịu nén tổ hợp từ L120x120x10

+ Kiểm toán đất nền d-ới chân hệ YUKM

- Tính cột chống đà giáo thép

+ Kiểm toán đất nền d-ới chân đà giáo

4.1 Bố trí chung.

4.2.Bố trí chung hệ đà giáo

- Tại mặt cắt khụng thụng xe (mặt cắt C-C).

- Tại mặt cắt cú bố trớ thụng xe (mặt cắt E-E).

Gia Lam

A2A1

Crush stone 30cm

Blinding stone 30cm

Phap Van

A B C

D E

A B

C D

E

Trang 3

Trang 4

a: Khoảng cách theo ph-ơng ngang cầu

b: Khoảng cách theo ph-ơng dọc cầu

b Tải trọng tác động :

+ Tại vị trí s-ờn dầm của các mặt cắt.

Trị số tc Đơn vị Hệ số n Trị số ttTĩnh tải lớp bê tông H= 275cm qb 0.688 kG/cm2 1.2 0.825

= S*ni*qi = 0.943 (kG/cm2)

q1tc = S*qi = 0.779 (kG/cm2)

+ Tại vị trí đáy dâm các mặt cắt.

-TảI trọng tính toán gồm:

-Tải trọng ván khuôn trong

- và bê tông mặt cầu truyền xuống

Tính toán cho mặt cắt đầu dầm A-A

Trị số tc Đơn vị Hệ số n Trị số tt

0.128 kG/cm2 1.2 0.153Chấn động đổ bê tông qcđ 0.040 kG/cm2 1.3 0.052

qvk 0.034 kG/cm2 1.3 0.044

q2 tt

= S*ni*qi = 0.518 kG/cm2

q2tc = S*qi= 0.421 kG/cm2Tính cho mặt căt thông th-ờng C-C (E-E)

Trị số tc Đơn vị Hệ số n Trị số tt

0.108 kG/cm2 1.2 0.129Chấn động đổ bê tông qcđ 0.040 kG/cm2 1.3 0.052

Trang 5

q4tt = S*nixqi = 0.924 (kG/cm2)

q4 tc

Do sử dụng ván khuôn đáy kích th-ớc s-ờn 35x35 trên suốt chiều dài cầu,nên trong tr-ờng hợp này chỉ cần kiểm toán cho tải trọng bất lợi nhất

=> Tải trọng max Pttmax= max(qtt1,qtt2,qtt3,qtt4)= 0.943 kG/cm2

Tải trọng max Ptcmax= max(qtc

1,q2tc,qtc 3,qtc 4)= 0.779 kG/cm2

5.1.2 Tính nội lực:

Mmax = x Pmax

tt

x b2với a/b = 1 => 0.0513

Mmax = 59.279 (kGcm) (Bảng tra qui trình)

Chiều dày yêu cầu của ván khuôn:

0.433 cmChiều dày tấm ván chọn = 0.500 cm => Đạt

Tính độ võng giữa nhịp ván khuôn :

với a/b = 1 0.0138 (Bảng tra qui trình)

[f] = a/400 = 0.088 (cm)

f < [f] => Đạt

5.1.3.Tính sườn tăng cường:

- Tại vị trí không thông xe các ván khuôn kê trực tiếp các dầm ngang(là các cọc ván thép ),Kiểm toán cho s-ờn dọc

- Tại vị trí bố trí thông xe ván khuôn kê trực tiếp lên các dầm dọc ( các I 600) ,kiểm toán cho các s-ờn ngang

- Vì bản sừơn tăng c-ờng đ-ợc hàn với tấm tôn nên mặt cắt tính toán là toàn bộ bản tăng c-ờng và tấm tôn kéo dài về mỗi

phía là 15 (qui trình kết cấu thép)

0.5 cm Chiều dày tấm tôn

Tại vị trí không thông xe, theo ph-ơng dọc cầu k/c các dầm ngang là: Ltts = 90(cm)

Tại vị thông xe, theo ph-ơng ngang cầu k/c các dầm dọc đỡ ván khuôn là:

Trang 6

Tại vị trí s-ờn dầm: Ltts = 60(cm)

5.1.3.2 Tính nội lực :

a Đối với nhịp không thông xe.

Kiểm toán với tảI trọng max qmaxtt = 33.016 (kG.cm)

26742.56 (kG.cm) (có xét đến tính liên tục s-ờn dọc m = 0.8)

b Đối với nhịp có thông xe.

Tại s-ờn dầm

Tại đáy dầm

26091.28 (kG.cm)

5.1.3.3 ứng suất trong s-ờn thép:

a Đối với nhịp không thông xe.

0.084 (cm)[f] = L/400 = 0.300 (cm)

f < [f] => Đạt

b Đối với nhịp có thông xe.

Tại vị trí s-ờn dầm

0.022 (cm)[f] = L/400 = 0.150 (cm)

f < [f] => Đạt

Tại vị trí đáy dầm

0.193 (cm)[f] = L/400 = 0.300 (cm)

f < [f] => Đạt 5.2.Tính ván khuôn thành.

I

tt 2 max max

m q x LM

8

1b max

m q x L M

q x L1

f

127 EJ

tc

4 1b

q x L1

f

127 EJ

tc

4 1b

q x L1

f

127 EJ

tc

Trang 7

a: Khoảng cách theo ph-ơng ngang cầu

b: Khoảng cách theo ph-ơng dọc cầu

-Tải trọng thẳng đứng bê tông tác dụng lên s-ờn dầm

Nhận thấy, ván khuôn thành tại vị trí đáy s-ờn chịu tảI trọng bất lợi nhất

- Kiểm tra độ võng:

với a/b = 1 0.0138 (Bảng tra qui trình)

f < [f] => Đạt

5.2.3.Tính sườn tăng cường:

- Các tấm ván khuôn thành đ-ợc giữ bởi các thanh nẹp dọc bố trí các nhau 100 cm theo dọc cầu ,

tính toán cho các s-ờn ngang

- Vì s-ờn đ-ợc hàn với tấm tôn nên mặt cắt làm việc gồm s-ờn tăng c-ờng và tấm tôn kéo dài về mỗi phía là 15

h

x E

b

x P x f

tc

6 M tt R

max

P = bt R Pxk

Trang 8

ứng suất trong s-ờn thép :

1353.222 (kG/cm2)

max < Ru => Đạt 5.2.3.3 Tính độ võng giữa nhịp s-ờn thép:

Tại vị trí s-ờn dầm

0.081 (cm)[f] = L/400 = 0.250 (cm)

f < [f] => Đạt

VI Tính toán hệ đà giáo đỡ ván khuôn ngoài.

- Hệ khung chống sử dụng thép hình, hàn liên kết

- Khung chống chịu tải trọng thẳng đứng của bê tông, tải trọng thi công và áp lực ngang thông qua ván khuôn

- Các cụm khung chống, theo ph-ơng dọc cầu đ-ợc bố trí cách nhau L= 100(cm)

6.1 Dữ liệu tính toán.

Thanh xà ngang I140 đỡ ván khuôn

Vật liệu I140x80 F(cm2) Jx(cm4) Zx(cm) Jo(cm4) Zo(cm) W1(cm3)

R1

q2

q1qtc

10

4 1

q x L 1

f

tc

Trang 9

- TảI trọng ng-ời trên lan can công tác

7.1 Tại vị trí không thông xe.

7.1.1 Tính dầm ngang(LarsenIV) đoạn không thông xe

7.1.1.1 Dữ liệu tính toán.

- Hệ dầm ngang đ-ợc thiết kế gồm các cọc ván thép LarssenIV kê trực tiếp lên các dầm dọc I200

- Các dầm ngang chịu tác dụng trực tiếp của bêtông dầm thông qua hệ thống ván khuôn đáy

- Khoảng cách các dầm ngang là L1= 90(cm)

- Khoảng cách giữa các dầm dọc là Lmax= 120(cm) và Lmin= 60(cm)

- Các dầm ngang đ-ợc bố trí theo ph-ơng vuông góc với h-ớng tim tuyến

- Mặt bằng bố trí hệ dầm ngang

Gia Lam Phap Van

larsen iv

max max

M = W

bt bt tt

q h y L n

Trang 10

larsen iv

R3 R3

Larsen IV

Lan can

Trang 11

Giá tri tảI trọng: ptt = qi*L1 ( qi kết quả 5.1.1)

Với khẩu độ tính toán L1= 90(cm)

có dầm ngang dày d= 30(cm) ( qi kết quả 5.1.1)

R3R3

Trang 12

7.1.1.4 Kết quả tính toán.

- Sử dụng phần mền tính toán SAP 2000 để phân tích và tính toán kết cấu

a Đối với các dầm ngang dầu dầm BTCT DƯL.

Trang 13

- Giá trị nội lực:

Kiểm toán với giá trị bất lợi nhất Mmax= max(M1max,M2max,M3max)= 53725.26 kG.cm

- ứng suất lớn nhất

132.655 (kG/cm2) => Đạt 7.1.1.6 Kiểm tra độ võng:

Tại m/c đầu dầm fmax= 0.008 (cm) < [f] = 1/400*L= 0.30(cm) Đạt

Tại m/c vách ngăn fmax= 0.008 (cm) < [f] = 1/400*L= 0.30(cm) Đạt

Tại m/c thông th-ờng fmax= 0.005 (cm) < [f] = 1/400*L= 0.30(cm) Đạt

7.1.2 Tính dầm dọc I200

7.1.2.1 Dữ liệu tính toán.

- Hệ dầm dọc 2I150*150 đ-ợc bố trí dọc theo tim cầu, trên đỉnh các cột đà giáo định hình

- Dầm dọc chịu tác dụng của các tải trọng truyền xuống từ hệ dầm ngang

- Khoảng cách giữa các dầm dọc theo ph-ơng ngang cầu là: Lmax = 120(cm) và Lmin= 60(cm)

- Hệ dầm dọc đ-ợc tính nh- hệ dầm liên tục, khẩu độ nhịp tính toán: L = 120(cm)

- Kiểm toán với dầm dọc bất lợi nhất chịu tác dụng của các phản lực gối từ dầm ngang truyền xuống

- Theo biểu giá trị phản lực gối dầm ngang của từng mặt cắt, ta thấy: Dầm dọc chịu tác dụng của phản lực

gối V4 là bất lợi nhất, kiểm toán với dầm dọc này

gối lên U300 nhịp thông xe

Rc13 Rc12 Rc11 Rc10 Rc9 Rc8 Rc7 Rc6 Rc5 Rc4

Rc14 Rc17 Rc16 Rc18 Rc20 Rc1 Rc2

Rc19 RtA2

Trang 14

R'c3

R'c1 R'c2 R'c15

R'c14 R'c17

R'c16 R'c19

R'c18 R'c20

RtA1

V4'' V4'' V4'' V4'' V4'' V4'' V4'' V4'' V4'' V4''

A2

V5 V4'

Rc13 Rc12 Rc11 Rc10 Rc9 Rc8 Rc7 Rc6 Rc5 Rc4

Rc14 Rc17 Rc16 Rc18 Rc20 Rc1 Rc2

Rc19 RtA2

V4'' V4'' V4'' V4'' V4'' V4'' V4'' V4'' V4''

Trang 15

- Kiểm tra với giá trị nội lực max

Mmax= max(M1'max,M2'max)= 80769.9 (kG.cm)+ ứng suất Max

375.093 (kG/cm2) => Đạt 7.1.2.7 Kiểm tra độ võng:

fmax= 0.034 (cm) < [f] = 1/400*L= 0.30(cm) Đạt

- Giá trị phản lực tại các cột chống Rci sau:

Rci Giá trị(kG) Rci Giá trị(kG) R'ci Giá trị(kG) R'ci Giá trị(kG)

Giá trị lớn nhất lên cọc Rcmax= 5763.18 (kG)

Trong đó giá trị phản lực RtA1 = -1000 kG

Trang 16

- Bố trí hệ dầm dọc theo ph-ơng ngang cầu

- Sơ đồ tảI trọng

- Hệ thống dầm dọc bao gồm 9 dầm I600, L=14m và 02 dầm dọc phụ I300

- Hệ dầm ngang liên kết các dầm dọc chủ dùng thép hình U300

R3 = 966.08 (kG)

RtA1= -1000 kG ( kết quả 7.1.2.7 Khi xét cho dầm dọc bất lợi nhất)

RtA2= 921.27 kG

7.2.4 Tính dầm dọc B1(I600),B2( I300) tại cánh dầm

- TảI trọng tập trung, gây ra bởi các dầm dọc nhịp không thông xe kê lên dầm ngang U300.Tính cho tr-ờng hợp bất lợi

I 600x14000 Nờm thộp

Trang 17

- Phản lực khung truyền xuống: R1 = 2414.82 (kG) (kết quả 6.2.3.c)

7.2.4.4 Kết quả tính toán nội lực.

- Sử dụng phần mền tính toán SAP2000 để phân tích và tính toán kết cấu, ta có kết quả tính toán nh- sau:

Trang 18

Trang 19

f < [f] => Đạt 7.2.5 Tính dầm dọc số 01,02,03,04(I600) d-ới đáy dầm hộp.

- Xét riêng tảI trọng phân bố cho 1cm chiều dài dầm hộp BTDƯL theo ph-ơng dọc cầu

- Sơ đồ tải trọng tác dụng lên các dầm dọc giữa (d-ới đáy dầm hộp)

0.96

0.68868.8

96

7.2.5.1 Kết quả tính toán phản lực tác dụng:

- Sử dụng phần mền tính toán SAP2000 để phân tích và tính toán kết cấu, ta có phản lực tác dụng lên các

Trang 20

H300 R11

R31

H300 p3

R41

H300 p4

R21

Trang 21

Trang 22

- Dầm số 4

e Kiểm toán cho dầm bất lợi nhất.

-Ta có giá trị mô men max

Mmax = max(Mmaxd1,Mmaxd2,Mmaxd3,Mmaxd4)= 3987916.04 (kG.cm)

- Công thức tính toán:

1.575 (cm)[f] = L/400 = 2.250 (cm)

f < [f] => Đạt VIII.Tính hệ trụ tạm YUKM.

Rn1 Rn2

Rn3 Rn3

Rn2 Rn1

+6.610

Nờm thộp Nờm thộp Nờm thộp

Trang 23

8.1.4 Kết quả SAP2000.

- Giá trị phản lực

Rn1 = 24404.93 kGRn2 = 55675.26 kGRn3 = 74572.95 kG

0.267 (cm)[f] = L/400 = 0.500 (cm)

f < [f] => Đạt 8.2 Kiểm toán các cột chịu nén tổ hợp từ L120x120x10.

8.2.1.Lực truyền xuống các cột chịu nén.

Hàng cột sát đ-ờng Ry11= 21354.31 kG

Ry12= 48715.85 kGRy13= 65251.33 kGHàng trong

Ry21= 3050.62 kGRy22= 6959.41 kGRy23= 9321.62 kG

Ry13 Ry12

I 550

Rn1 Rn2

Rn3 Rn3

Rn2 Rn1

Trang 24

- Từ kết quả trên ta thấy cụm giữa chịu bất lợi nhất, kiểm toán các cột chịu nén tổ hợp từ L120x120x10x1994

tiết diên chịu nén Fth = 75.04 cm2

Chiều dài tính toán Ltt= 200 cm

- Với chiều cao cột chống tại cầu Lĩnh Nam là H= 3.00(m) và H = 3.75(m)

2 Kiểm tra khả năng chịu lực cột chống.

- Căn cứ vào kết quả tính toán giá trị phản lực gối hệ dầm dọc lên các cột đà giáo, cột đà giáo chịu lực bất lợinhất nằm ngay tại vị trí có giá trị phản lực là:

Rc1= 5763.18 (kG)

- Tổng tải trọng lớn nhất có thể tác dụng lên 01 cụm đà giáo thép hình:

Pmax= 23052.72 (kG)

- So sánh với khả năng chịu lực của đà giáo định hình là 37.85 (T), hệ đà giáo đảm bảo khả năng chịu lực

x Kiểm tra ứng suất đất nền.

10.1 Tại vị trí không bố trí nhịp thông xe

10.1.1 Điều kiện địa chất.

- Đất đá xô bồ nền bãI thi công đ-ợc đầm chặt K95 Dày 30cm

- Nền đất bên d-ới là đất đồi rắn chắc và nền đ-ờng cũ đang sử dụng

10.1.2 Tải trọng tác dụng.

- Phản lực cột chống lớn nhất: Pmax=

2*Pcmax=2*Rmax= 11526.36

- Diện tích áp lực của tấm kê bê tông.F= 19200.00 cm2

- ứng suất đáy cục bêtông: 0.60 kG/cm2

- So sánh với Bảng 7.6- Ch-ơng VII- Quy trình thiết kế cầu cống theo trạng thái giới hạn, 22TCN18-79

(hoặc tham khảo: Sổ tay kỹ thuật thi công đ-ờng sắt - Tổng cục đ-ờng sắt - Trang 83 - mục 4: Nền đất)

ứng suất cho phép của đất loại cát: Rmax = 3.50 kG/cm2 => Đạt

=> ứng suất đáy móng cục bêtông đạt yêu cầu, đảm bảo khả năng chịu lực

ttL i

min

ng

N R A

ng

N A

J F

i

Định dạng
Số trang	25
Dung lượng	1,59 MB