Thiết kế cầu BTCT DƯL đúc hẫng cân bằng, qui mô TK vĩnh cửu,22TCVN 272-05, sơ đồ nhịp 51+76+84+76+51m, tổng chiều dài 338m

LỜI CẢM ƠN

Sau thời gian học tập tại trường ĐH Giao Thông Vận Tải TPHCM, bằng sự nỗ lực của bản thân cùng với sự chỉ bảodạy dỗ tận tình của các thầy cô trong trường ĐH ThôngVận Tải TP HCM nói chung và các thầy cô trong Khoa CôngTrình Giao Thông nói riêng em đã tích luỹ được nhiều kiếnthức bổ ích để trang bị cho công việc của một kỹ sư tươnglai

-o0o -Đồ án tốt nghiệp là kết quả của sự cố gắng trong suốtgần 5 năm học tập và tìm hiểu kiến thức tại trường, đólà sự đánh giá tổng kết công tác học tập trong suốt thờigian qua của mỗi sinh viên Trong thời gian làm đồ án tốtnghiệp này em đã được sự giúp đỡ nhiệt tình của cácthầy cô giáo trong bộ môn Cầu Đường, đặc biệt là sựgiúp đỡ trực tiếp của thầy: Võ Vĩnh Bảo

Do thời gian tiến hành làm Đồ án và trình độ lý thuyếtcũng như các kinh nghiệm thực tế còn có hạn nên trongtập Đồ án này chắc chắn sẽ không tránh khỏi nhứngthiếu sót Em xin kính mong các thầy cô trong bộ môn chỉbảo để em có thể hoàn thiện hơn Đồ án cũng như kiếnthức chuyên môn của mình

Em xin chân thành cảm ơn !

TP Hồ Chí Minh, 20 tháng 6năm 2011.

Duy Tuaán

MỤC LỤCPHẦN MỞ ĐẦU GIỚI THIỆU CHUNG CÁC PHƯƠNG ÁN KẾT

2.3 Tiến độ và trình tự thi công 15

2.4 Các phương án kết cấu nhịp 16

PHẦN 1 : THIẾT KẾ SƠ BỘCHƯƠNG 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

CHƯƠNG III: So sánh lựa chọn phương án thiết kế 98

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 THUẬTCHƯƠNG 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

5.5 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

CHƯƠNG XI: Thiết kế trụ cầu 340

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 CÔNGCHƯƠNG 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

2.3 Thiết kế thi công trụ T2 4952.4 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 CHUNGCÁC PHƯƠNG ÁN KẾT CẤU

CHƯƠNG I GIỚI THIỆU CHUNG VỀ ĐỀ TÀI THIẾT KẾ

Đề tài : THIẾT KẾ CẦU BTCT DƯL ĐÚC HẪNG CÂNBẰNG

Qui mô thiết kế : Vĩnh cửu

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 :

cân bằng 84 m

(m)Điều kiện địa chất :

Bùn sét hữu cơ màu

Lớp2

Sét cát màu xám xanh,

Lớp3

Sét màu xám vàng, dẻo

Lớp4

Sét pha, màu nâu nhạt,

Lớp5

Cát mịn đến trung kết

Lớp6

Sét màu nâu vàng, lẫn nhiều sỏi sạn,

trạng thái cứng

Nội dung thiết kế kỹ thuật cho phương án chính

thiết kế chi tiết

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 địachất phức tạp đang đòi hỏi phải sử dụng các loại nhịpkhẩu độ lớn Trong rất nhiều công nghệ để thi công cầuBTCT thì công nghệ thi công đúc hẫng có nhiều ưu điểmvà được ứng dụng rộng rãi trên thế giới cũng như ở ViệtNam Các ưu điểm có thể kể đến : hệ đà giáo phần lớnđược treo trên dầm và luân chuyển nên giảm đáng kểkhối lượng ván khuôn đà giáo, cơ giới hoá thi công, tăngnăng suất lao động, không cản trở giao thông đường thuỷ,đường bộ phía dưới cầu trong thời gian thi công Cácnghiên cứu về lí thuyết và đúc kết kinh nghiệm thực tiễntrong và ngoài nước cho thấy phạm vị ứng dụng có hiệuquả của công nghệ đúc hẫng trong khoảng từ 70m đến150m

Từ 1977, phương pháp lắp hẫng cầu khung T dầm đeo thuộcsơ đồ kết cấu tĩnh định đã được áp dụng để thi công ởnhiều 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 tiêuchuyển giao và ứng dụng công nghệ đúc hẫng có sơ đồkết cấu siêu tĩnh là cầu Phú Lương trên quốc lộ 5, tỉnhHải Dương Cầu chính có sơ đồ nhịp 64.84+2x102+64.84mbằng bêtông ứng suất trước, mặt cắt ngang gồm 2 hộpriêng biệt vách đứng, mỗi hộp rộng 11m tổng bề rộngcầu 23m đối tác chuyển giao là Hãng tư vấn VSL- Thuỵ Sĩ(nay thuộc tập đoàn Bouyge – Pháp) Đơn vị tiếp nhận vềthiết kế là Tổng công ty TVTKGTVT; Đơn vị tiếp nhận vềxây dựng là Tổng công ty xây dựng công trình giao thông 1

thi công cầu Phú Lương và kinh nghiệm tư vấn giám sátcầu sông Gianh các kĩ sư tư vấn trong nước đã mạnh dạn đitừng bước vững chắc trong việ triển khai thiết kế, giámsát xây dựng nhiều cầu dầm hộp dạng liên tục, bêtôngứng suất trước thi công theo phương pháp đúc hẫng cânbằng.Khẩu độ nhịp chính tư ø61m, 63m, 70m, 78m, 85m, 90m,100m, 102m, 110m, 120m, 130m, 135m, và lớn nhất ở cầuHàm Luông Bến Tre Các cầu dầm hộp đã được xây dựngtrong nước ta thời gian qua có mặt cắt ngang gồm hai, bavách đứng hoặc hai vách xiên, bề rộng cầu thay đổi từ 9m đến 23m với ứng suất trước nằm trong hoặc nằm ngoàibê tông.

2.2 VẬT LIỆU :

 Sử dụng bê tông có tỉ trọng thông thường

 Cường độ chịu nén: f’c =50MPa

 Hệ số Poisson: 0.2

 Mác thép M270. Dùng tao 12 sợi 15.2mm

Có dạng nữa cứng và được mạ kẽm toàn bộ.

 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 vàbốn trụ cùng thi công đồng thời Quá trình thi công hẫngthường được tiến hành từ mỗi trụ ra đối xứng đều 2 phíatheo dọc tim cầu Nếu là cầu khung thì phần trên trụ làđốt K0 được nối cứng ngay từ đầu với kết cấu nhịp Nếulà cầu dầm thì bên trên đỉnh trụ đặt gối kê tạm bằngBTCT, trên đó đúc đốt dầm trên trụ rồi kéo căng cácthanh hoặc bó thép cốt thép DUL tạm thời để liên kếtcứng tạm thời kết cấu nhịp với trụ nhằm đảm bảo ổnđịnh chống lật trong suốt quá trình thi công hẫng Đoạndầm sát mố của nhịp biên có thể lắp ghép hay đúc tạichỗ trên dàn đà giáo cố định

Sau khi thi công hẫng xong thì phải hợp long theo một trình tựđược dự kiến kỹ lưỡng Trước hết hợp long nhịp biên, nốiđoạn thi công trên đà giáo cố định với một cánh hẫng.Tháo dỡ giá đỡ và các gối kê tạm rồi kề dầm lên gốichính thức Tiếp theo sẽ hợp long để nối các phần cánhhẫng còn lại với nhau theo thứ tự từ biên vào giữa để tạo

sau mỗi lần hợp long. Đốt trên đỉnh trụ K0. Các đốt hẫng còn lại. Đốt trên đà giáo. Hợp long biên

 Hợp long kế biên Hợp long giữa. Hoàn thiện.Trình tự thi công ảnh hưởng rất lớn đến nội lực trong kếtcấu khi thi công

Ta hợp long 2 nhịp biên trước rồi sau đó hợp long nhịp kếbiên, rồi đến nhịp giữa Trình tự thi công như trên thì mứcđộ nguy hiểm cuả kết cấu rất thấp do điều chỉnh độvồng kết cấu lúc hợp long, mặt khác hợp long biên trướcsẽ có thể di chuyển máy móc vật liệu từ bờ ra dễdàng

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

- 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 tínhtoán dự báo nhu cầu vận tải trong khu vực

- Bảo đảm khổ tĩnh không thông thuyền và tĩnh không xechạy 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

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

CẦU DẦM HỘP BÊ TÔNG CỐT THÉP DỰ ỨNG

LỰCĐÚC HẪNG CÂN BẰNG

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%

Tiêu chuẩn thiết kế

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

Kết cấu phần trên:

Cầu được thi công theo phương pháp đúc hẫng cầu bằngđối xứng

Dầm tiết diện hình hộp có chiều cao tại gối 5.0 m, tại giữanhịp 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 cầuchịu lực và mỹ quan

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

2200300

Hình 1.2 - Mặt cắt ngang kết cấu nhịp

Kết cấu phần dưới

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

-37.7246-31.892

5-21.2924-18.392

3-8.392+8.108

-13.539+2.461

-7.139

-35.539-32.039-24.039

+4.293

-7.365

-21.3074-24.507

63

-36.69151

+3.758

-11.393

3-22.8424-25.754

5

-41.807616040

020

20040602004060

60402006040

-40.916

1MNCN +7.30

MNTT +5.50MNTN +1.00CĐ CHUẨN 0.00

-50.0832

3

4

5

61

-13.861+2.139

-7.461

-35.861-26.861-24.3616040

+3.77

+3.85+6.35

+8.16+10.16

CĐTN (m)Khoảng cáchlẻ (m)Khoảng cáchcộng dồn (m)Tên cọcCĐTK (m)CĐTK (‰)

3

6-32.8715

-21.8714-20.271-7.071+5.635

-37.724

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

+3.85+8.16 +10.16

-36.840

15161616171718181818181818181717171716161515

-43.730+1.27+3.77+3.85

2%2%

2%2%

2%2%2%

2%2%2%2%

2%2%2%

41950950012000640001200072000120006400012000

MẶT BẰNG CẦU

TỶ LỆ : 1/5001/2 MẶT BẰNG CỌC MỐ, TRỤ1/2 MẶT BẰNG GỐI ĐỈNH MỐ TRỤ

419509500350900

645051000350900

+12.91i = 1.6% i = 0.4%i = 2.8%

i = 1.6%i = 0.4%

i = 2.8%

282420161284

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

Kết cấu phần trên

Dàn có chiều cao 9m, chiều dài khoang 8m Dàn loại tamgiác 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 706MThép hợp kim thấp

Kết cấu phần dưới

Dùng loại trụ thân cột bê tông cốt thép thường đổ tạichỗ

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

Dùng mố chữ U bê tông cốt thép Phương án móng: Dùng móng cọc khoan nhồi đổ tại chỗđường kính cọc 1.2 m

CĐ CHUẨN 0.00

-50.0832

3

4

5

61

-13.861+2.139

-7.461

-35.861-26.861-24.3616040

+3.77

CĐTN (m)Khoảng cáchlẻ (m)Khoảng cáchcộng dồn (m)Tên cọcCĐTK (m)CĐTK (‰)

M0

20.0020.00 10.1820.0020.0020.00 10.1815.1519.03

G1618202224262830323435

3

6-32.8715

-21.8714-20.271-7.071+5.635

-37.724

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

+3.67+14.06

-43.730+1.27+3.77

2%2%

-49.760

-37.7246-31.8925-21.2924-18.3923-8.392+8.108

-13.539+2.461

-7.139

-35.539-32.039-24.039

+4.293

-7.365

-21.3074-24.507

63

-36.69151

+3.758

-11.393

3-22.8424-25.754

5

-41.807616040020

20040602004060

60402006040

200

-40.916

1MNCN +7.30

MNTT +5.50MNTN +1.00

2%2%2%

2%2%

2%2%

2%2%

2%

MẶT BẰNG CẦU

TỶ LỆ : 1/5001/2 MẶT BẰNG CỌC MỐ, TRỤ1/2 MẶT BẰNG GỐI ĐỈNH MỐ TRỤ

348730

+4.31+17.82

8 CỌC KHOAN NHỒID=1.2m, L=45m

T6T5

+3.67

+14.06+12.06+15.27

+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%

-37.7246-31.892

5-21.2924-18.392

3-8.392+8.108

-13.539+2.461

-7.139

-35.539-32.039-24.039

+4.293

-7.365

-21.3074-24.507

63

-36.69151

+3.758

-11.393

3

-22.8424-25.754

5

-41.807616040020

200406020040606040200

6040200

-40.916

1MNCN +7.30

MNTT +5.50MNTN +1.00CĐ CHUẨN 0.00

-50.0832

3

4

5

61

-13.861+2.139

-7.461

-35.861-26.861-24.3616040020 +1.27

+3.77

+3.85+6.35

+8.16+10.16

CĐTN (m)Khoảng cáchlẻ (m)Khoảng cáchcộng dồn (m)Tên cọcCĐTK (m)CĐTK (‰)

3

6-32.8715

-21.8714-20.271-7.071+5.635

-37.7246 CỌC KHOAN NHỒID=1.2m, L=45m 6 CỌC KHOAN NHỒID=1.2m, L=45m

+3.85+8.16 +10.16

-43.730

-41.149

-36.840BỐ TRÍ CHUNG PHƯƠNG ÁN 1

TỶ LỆ : 1/5006400505100076000 350900840007600051000506400

8.6.6.5.4.3.2.-2-50.2.3.3.5.5.8.

1011

-41.149-36.840

151616161717181818181818181717171716161515

-43.730+1.27+3.77

+3.85

+1.27i = 1.6% i = 0.4%i = 2.8%

32.228 24 20 16 1284 1

i = 1.6%i = 0.4%

i = 2.8%

282420161284

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

k10k9

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

k10k9

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

tiết diện

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

Đường cong đáy dầm trên cánh hẫng trụ P2-P3

k8

s 1

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

Đường cong đáy dầm trên cánh hẫng trụ P1-P4

3000

HLs 13

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:

Mặtcắt

Khoảngcách lẻ

(m)

Cộngdồn

(m)

Chiều caodầm (m)

Chiều dàybản đáy

Diện tích mặt cắt ngang.Toạ độ trọng tâm mặt cắt.

Mô men tĩnh của mặt cắt đối với trục x

Mô men quán tính đối với trục trung hoà

Trong đó: i,i+1,… các điểm gấp khúc liên tục tạo nên dầm hộp

12

5

6

111098

712

13

15

161721

20

1918

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

học tiết diện (diện tích, momen quán tính…) lại thay đổi.Đặc trưng vật liệu:

Cường độ của bê tông:

Môđun đàn hồi bê tông:

Tỉ số môđun giữa cáp DƯL và BT:

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 ta tính toán tương tự

Bảng cường độ bê tông theo thời gian

f'c(MPa)

Lúc căng cáp đốt

nHLkếbiên

HLgiữ

aK0 50.050.050.050.050.050.050.050.050.050.050.050.0 50.0 50.0K1 0.0 42.349.250.050.050.050.050.050.050.050.050.0 50.0 50.0K2 0.0 0.0 42.349.250.050.050.050.050.050.050.050.0 50.0 50.0K3 0.0 0.0 0.0 42.349.250.050.050.050.050.050.050.0 50.0 50.0K4 0.0 0.0 0.0 0.0 42.349.250.050.050.050.050.050.0 50.0 50.0K5 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 42.349.250.050.050.050.050.0 50.0 50.0K6 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 42.349.250.050.050.050.0 50.0 50.0K7 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 42.349.250.050.050.0 50.0 50.0

K8 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 42.349.250.050.0 50.0 50.0K9 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 42.349.250.0 50.0 50.0K10 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 42.350.0 50.0 50.0

HLbiên 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 50.0 50.0 50.0

HLkế

HLgiữa 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 50.0

Bảng modun đàn hồi bê tông theo thời gian

nHLgiữ

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

theo thời gian

Lúc căng cáp đốt

nHLkếbiên

HLgiữ

aK0 5.185.185.185.185.185.185.185.185.185.185.185.18 5.18 5.18K1 0.005.645.235.185.185.185.185.185.185.185.185.18 5.18 5.18K2 0.000.005.645.235.185.185.185.185.185.185.185.18 5.18 5.18K3 0.000.000.005.645.235.185.185.185.185.185.185.18 5.18 5.18K4 0.000.000.000.005.645.235.185.185.185.185.185.18 5.18 5.18

K5 0.000.000.000.000.005.645.235.185.185.185.185.18 5.18 5.18K6 0.000.000.000.000.000.005.645.235.185.185.185.18 5.18 5.18K7 0.000.000.000.000.000.000.005.645.235.185.185.18 5.18 5.18K8 0.000.000.000.000.000.000.000.005.645.235.185.18 5.18 5.18K9 0.000.000.000.000.000.000.000.000.005.645.235.18 5.18 5.18K10 0.000.000.000.000.000.000.000.000.000.005.645.18 5.18 5.18

HLbiên 0.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.005.18 5.18 5.18

HLkế

HLgiữa 0.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.00 0.00 5.18

1.3 THIẾT KẾ SƠ BỘ GIAI ĐOẠN ĐÚC HẪNG

đoạn đúc hẫng

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

Số cáp sơ bộ được chọn theo công thức :

Trong đó:

đoạn đúc hẫng.Khoảng cách từ mép ngoài chịu nén đến trọng tâm của cáp dự ứng lực, tạm lấy

Chiều cao vùng chịu nén tối đa,

Hệ số điều chỉnh,

Số bó cốt thép tại mỗi mặt cắt :

Sử dụng cáp 15.2mm Trên trụ P2-P3, 1 bó dùng 19 tao

Sử dụng cáp 15.2mm Trên trụ P2-P3, 1 bó dùng 12 tao

Do số lượng bó cáp trên các nhịp giống nhau nên chọn sốlượng cáp theo từng mặt cắt chung cho cả các tiết diệntrên các trụ như sau :

Chọnsố bócáp

Lúc thi công đốt

A1A3A2

Hình 1.10 : Bố trí cáp chịu momen âm trên mặt cắt ngang

Bố trí thành hai hàng tập trung ở khu vực nách hộp, khi neobó cáp phải uốn cong theo phương ngang và uốn xiênxuống theo phương đứng để neo vào vị trí gần chổ tiếpgiáp nách và sườn dầm

Bán kính uốn cong của cáp chọn R = 4000 mm.Hàng cáp trên cùng cách nắp hộp 125 mm, các hàngcách 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

 

phòngK0 K1 K2 K3 K4 K5 K6 K7 K8 K9 K10

Trên mặt bằng các bó cáp đi song song với nhau, đốixứng qua đường tim của dầm hộp khi gần đến điểm kếtthúc của cáp thì uốn cong để đi vào vị trí neo Điểm uốncáp cách neo cáp một khoảng ít nhất là (2000+T) mm đểđảm bảo điều kiện trước điểm neo cáp phải có đoạnthẳng là ít nhất là 2000 mm T là chiều dài tiếp tuyếncủa đường cong bán kính R Điểm uốn cáp phải nằm trongphạm vi đốt đúc để việc đặt và nối ống gen được dễdàng.

Hình 4.2 : Sơ đồ tính góc uốn và điểm uốn

Xác định góc uốn và điểm uốn Góc uốn xiên :

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

R bán kính đường cong, R = 4000 mm.h : khoảng cách từ vị trí cốt thép đến vị trí neo Do cáp

từ tim cáp đến tim neo theo phương đứng và ngang

Tính toán trên excel ta có kết quả

 

Lúc thi công đốtK0 K1 K2 K3 K4 K5 K6 K7 K8 K9 K10

Mất mát ứng suất trong cáp chia làm hai nhóm.Mất mát ứng suất tức thời:

Mất mát ứng suất theo thời gian:

Tổng mất mát ứng suất trong giai đoạn truyền lực

Tổng mất mát ứng suất trong giai đoạn thi công hẫng tiếpsau giai đoạn truyền lực

Bảng tổng hợp mất mát ứng suất của cáp âm tại

các mặt cắt dầm trên trụ P2-P3

Mất mát ứng suất trong giai đoạn truyền lực

ΔfpT