ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ KẾT CẤU DẦM LIÊN TỤC

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ KẾT CẤU DẦM LIÊN TỤC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ KẾT CẤU DẦM LIÊN TỤC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ KẾT CẤU DẦM LIÊN TỤC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ KẾT CẤU DẦM LIÊN TỤC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ KẾT CẤU DẦM LIÊN TỤC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ KẾT CẤU DẦM LIÊN TỤC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ KẾT CẤU DẦM LIÊN TỤC

Trang

MỤC LỤC

CHƯƠNG 1 SỐ LIỆU ĐẦU VÀO THIẾT KẾ KỸ THUẬT 1

1.1 GIỚI THIỆU CHUNG 1

1.2 TIÊU CHUẨN THIẾT KẾ 1

1.3 ĐẶC TRƯNG VẬT LIỆU 1

1.3.1 Bê tông 1

1.3.2 Thép dự ứng lực 2

1.3.3 Cốt thép thường 3

1.4 TẢI TRỌNG VÀ TỔ HỢP TẢI TRỌNG 3

1.4.1 Tải trọng 3

1.4.2 Tổ hợp tải trọng 10

CHƯƠNG 2 THIẾT KẾ DẦM LIÊN TỤC THEO PHƯƠNG DỌC 13

2.1 PHẦN MỀM PHÂN TÍCH KẾT CẤU 13

2.2 CÁC YẾU TỐ HÌNH HỌC 13

2.2.1 Hình chiếu đứng, hình chiếu bằng 13

2.2.2 Mặt cắt ngang 14

2.2.3 Bố trí cáp DUL 15

2.3 THI CÔNG 17

2.3.1 Trình tự thi công 17

2.3.2 Tiến độ thi công 17

2.4 TÍNH NỘI LỰC VÀ TỔ HỢP TẢI TRỌNG 17

2.4.1 Nội lực trong giai đoạn thi công 17

2.4.2 Nội lực trong giai đoạn khai thác 23

2.5 KIỂM TOÁN ỨNG SUẤT 26

2.5.1 Kiểm toán ứng suất trong bêtông theo điều 5.9.4 26

2.5.2 Kiểm toán ứng suất dầm trong giai đoạn thi công 29

2.5.3 35 2.5.4 Kiểm toán ứng suất dầm trong giai đoạn khai thác 35

CHƯƠNG 3 THIẾT KẾ DẦM LIÊN TỤC THEO PHƯƠNG NGANG 49

3.1 THIẾT KẾ BẢN MẶT CẦU 49

3.1.1 Nguyên tắc tính toán 49

3.2 TÍNH TOÁN NỘI LỰC TRONG BẢN MẶT CẦU 49

3.2.1 Nội lực phần nhịp bản giữa hai sườn hộp 50

3.2.2 Nội lực phần công xôn 53

3.2.3 Tổ hợp nội lực 55

3.3 THIẾT KẾ CỐT THÉP CHO BẢN MẶT CẦU 58

3.3.1 Kiểm toán ứng suất trong TTGHSD 58

3.3.2 Sức kháng uốn danh định 58

3.3.3 Sức kháng uốn danh định 59

3.3.4 Giới hạn về cốt thép 59

Sinh viên: Nguyễn Huy Hoàng

Trang

3.3.5 Khống chế nứt 60

3.4 THIẾT KẾ DẦM NGANG TRÊN TRỤ 61

3.4.1 Nguyên tắc tính toán (mô hình chống và giằng) 61

3.4.2 Kết quả tính toán 65

CHƯƠNG 4 THIẾT KẾ TRỤ CHÍNH 67

4.1 KÍCH THƯỚC CHUNG TRỤ 67

4.2 Kiểm toán thân trụ 68

4.2.1 Độ mảnh thân trụ 68

4.2.2 Kiểm toán mặt cắt ngang trụ 68

4.2.3 Nội lực tại đáy bệ cọc 71

4.3 KIỂM TOÁN TIẾT DIỆN CỌC 72

Sinh viên: Nguyễn Huy Hoàng

Trang

THUẬT

Tính toán cầu chính với sơ đồ nhịp như sau: 52+85+85+52 mMặt cắt dầm hộp rộng 11.7 m

- Kết cấu phần trên:

Cầu chính Hà Nha là cầu BTCT DƯL thi công theo công nghệ đúc hẫngcân bằng Mặt cắt ngang dầm hộp hai vách xiên, có chiều cao thay đổi theo đườngcong parabolic từ 5.0m tại vị trí trụ chính đến 2.5m tại giữa nhịp và đầu dầm

[1] Tiêu chuẩn thiết kế cầu 22TCN272-05;

[2] Tải trọng và tác động – Tiêu chuẩn thiết kế, TCVN 2737 : 1995;

[3] Thiết kế công trình chịu động đất, TCVN 375 : 2006;

[4] AASHTO LRFD Bridge Design Specifications, Third Edition 2004; [5] AASHTO LRFD Construction Specifications, 2002 Interim Edition; [6] CEB - FIP, 1990.

1.3.1 Bê tông

Bê tông theo tiêu chuẩn AASHTO T22 “Compressive Strength ofCylindrical Concrete Specimens” và AASHTO T23 “Marking and Curing ConcreteTest Specimens in the Field”

Dầm hộp

Sinh viên: Nguyễn Huy Hoàng

Trang

Ký hiệu Đơn vị Giá trị

- Cường độ nén quy định của

- Cường độ nén quy định của

- Mô đun đàn hồi của bê tông Ec=0.043c1.5f'c Mpa 31975

- Mô đun đàn hồi của bê tông

tại thời điểm căng kéo Eci=0.043c1.5f'ci Mpa 28600

- Ứng suất giới hạn tạ thời

trước khi xảy ra các mất mát:

- Ứng suất giới hạn ở trạng thái

sử dụng (sau khi xảy ra các

mất mát):

+ Giới hạn ứng suất nén 0.45f'c

0.60 f'c

MpaMpa

18.0024.00

1.3.1.1 Mố, trụ và cọc khoan nhồi:

- Cường độ nén quy định của bê tông (28 ngày): f'c = 30 MPa

- Mô đun đàn hồi của bê tông: Ec = 0.043c1.5f'c = 27691 MPa

- Hệ số giãn nở nhiệt: 1.08x10-5/°C

1.3.2 Thép dự ứng lực

Cáp dự ứng lực sử dụng loại có độ chùng thấp theo tiêu chuẩn ASTMA416-90a “Uncoated Seven Wires Stress Relieved Strand for Pre-stressedConcrete” Thanh dự ứng lực theo tiêu chuẩn ASTM A722 “Uncoated High –Strength Steel Bar for Pre-stressing Concrete”

Thông số kỹ thuật 12 tao 15.2mm

Trang

Chùng ứng suất 2.5% (độ chùng thấp)Lực kích trước khi đóng

Đường kính(mm)

Trọng lượng bản thân của ụ neo cáp được đưa thêm vào trọng lượng bảnthân của khối dầm đổ trên đà giáo

1.4.1.2 Tĩnh tải lớp phủ và các tiện ích (DW)

Tĩnh tải lớp phủ mặt cầu

- Trọng lượng riêng của bê tông asphalt: 22.5 kN/m3

- 7cm bê tông asphalt mặt cầu: 0.07x11x22.5 = 17.325 KN/m

Tĩnh tải gờ lan can, tay vị

- Gờ lan can, tay vịn: 6.5kN/m

Sinh viên: Nguyễn Huy Hoàng

V1 = 4.3m m

V2 = 4.3m - 9.0m

Xe tải thiết kế

35kN m

145kN m

145kN m

110kN m

110kN m

Trang

Tĩnh tải cột đèn chiếu sáng

- Tĩnh tải cột đèn chiếu sáng được ước tính là: 0.2 KN/m

Tĩnh tải thoát nước và các chi tiết khác

- Tĩnh tải hệ thống thoát nước và các chi tiết khác được ước tính là: 0.5kN/m

Tổng cộng

- Tĩnh tải lớp phủ và các tiện ích đưa và tính toán kết cấu là:

DW  24.525 KN/m

1.4.1.3 Dự ứng lực

Toàn bộ dầm được mô hình thành một dầm theo phương dọc cầu Do đó chỉ

có các cáp dự ứng lực dọc được mô hình để tính toán trong tải trọng do dự ứng lựcgây ra

Với mỗi làn xe, lực hãm xe là:

- Khi tính với xe tải: BR = 0.25*(35 + 145 + 145) = 81.25kN

- Khi tính với xe hai trục: BR = 0.25*(110 + 110) = 55kN

1.4.1.7 Tải trọng gió (WS & WL)

Vận tốc gió thiết kế

Tốc độ gió thiết kế V, phải được xác định theo công thức:

V = S.VBTrong đó:

VB: Tốc độ gió giật cơ bản trong 3 giây với chu kỳ xuất hiện 100 năm thích

Sinh viên: Nguyễn Huy Hoàng

Trang

hợp với vùng gió tại vị trí cầu đang nghiên cứu, như quy định trong Bảng 3.8.1.1-1của Tiêu chuẩn 22TCN272-05

Vùng tính gió theoTCVN 2737-1995

có gió mùa tràn về gió giật cũng có thể đạt tới 30m/s

S: Hệ số điều chỉnh đối với khu đất chịu gió và cao độ mặt cầu, theo quyđịnh trong Bảng 3.8.1.1-2 của Tiêu chuẩn 22TCN272-05

Khu vực có rừnghay có nhà cửa câycối, nhà cao tối đakhoảng 10m

Khu vực có nhàcửa với đa sốnhà cao trên10m

- Tải trọng gió ngang tác động lên công trình

Tải trọng gió ngang tác động lên kết cấu phải được tính toán như sau:

P = 0.0006V2CdAt  1.8At (kN)

Trong đó:

At: Diện tích chắn gió của kết cấu

Cd: Hệ số cản được quy định trong Hình 3.8.1.2.1-1 của Tiêu chuẩn22TCN272-05

Sinh viên: Nguyễn Huy Hoàng

Trang

Đối với kết cấu nhịp:

Ký hiệu Đơn vị Giá trịChiều cao kết cấu phần trên tại khối đỉnh trụ Hat_pier m 5.0

Chiều cao kết cấu phần trên tại giữa nhịp Hat_mid m 2.5

Chiều cao KCPT bao gồm cả lan can đặc d = Have m 4.35

Chiều rộng toàn bộ cầu giữa các bề mặt lan can b m 11.0

Diện tích chắn gió trung bình (tính cho 1 mét dài) At m2 4.35

Cường độ gió ngang vào kết cấu phần trên P TS KN/m 7.83

Tải trọng gió tác động lên xe cộ (WL)

Khi xét tổ hợp tải trọng cường độ III, phải xét tải trọng gió trên tất cả kếtcấu và xe cộ áp lực gió tác dụng lên xe cộ sẽ là bằng tải trọng phân bố 1.5KN/m tácdụng theo hướng nằm ngang, ngang với tim dọc kết cấu và đặt ở cao độ 1.8m so vớimặt đường và truyền vào kết cấu Phải biểu thị tải trọng gió dọc bằng tải trọng phân

bố 0.75KN/m tác dụng nằm ngang, song song với tim dọc kết cấu và đặt ở độ cao1.8m so với mặt đường Phải truyền tải trọng cho kết cấu ở mỗi trường hợp

1.4.1.8 Tải trọng do nhiệt độ (TU & TG)

Nhiệt độ thay đổi đều (TU)

Trang

Thông số Gradient

nhiệt dương (PLUS)

Gradient nhiệt âm (MINUS)T

Tác động của các gradient nhiệt khác nhau trong kết cấu phần trên sẽ được

tự động tính toán bởi chương trình Midas/Civil 2011

1.4.1.9 Co ngót và từ biến (CR & SH)

Ảnh hưởng của co ngót và từ biến được tính toán theo chương 2.1.6 vàchương 2.1.8 của quy trình CEB-FIP 1990 Chương trình Midas Civil sẽ tự độngtính toán ảnh hưởng của từ biến co ngót dựa trên trình tự và thời gian thi công kếtcấu nhịp dự kiến

Trang

Trong đó: Vs: vận tốc bình quân năm = 1.72m/s

Lực va của tàu tự hành vào trụ: Ps = 1.2x105V √ DWT = 7162 KN

Trên cơ sở so sánh lực va của tàu tự hành và xà lan kéo, chọn lực va tàu tácdụng lên trụ (P2, P3) như sau :

- 100% lực va thiết kế trong phương song song với đường tim luồng vận tải(phương vuông góc với tim cầu) PT = 100%PS = 7162 KN tại mực nước H5% = 14

m

- 50% lực va theo phương vuông góc với đường tim luồng vận tải (phươngsong song với tim cầu) PL = 50%PS = 3581 KN tại mực nước H5% = 14 m

1.4.1.12.Tải trọng thi công giả định

Thiết bị thi công (CE)

Các tải trọng sau được sử dụng để tính toán quá trình thi công cầu dẫn Trong trường hợp nhà thầu sử dụng thiết bị thi công có tải trọng bản thân khác vớithiết bị thi công giả định thì phải tính toán lại kết cấu

Các thiết bị thi công :

Các thiết bị thi công khác:

Các thiết bị thi công khác (như cần cẩu ) hoặc vật liệu để trên mặt cầu(như các thiết bị dự ứng lực ) không được liệt kê ở trên phải được đặt tại các điểmgần đỉnh trụ khi đo đạc các độ vồng trước và đường khống chế cao độ thi công Cáctải trọng này không được sử dụng trong quá trình tính toán kết cấu cầu

Điểm đặt lực và giá trị tải trọng thi công

Vị trí tải trọng thi công trong mô hình tính toán được thể hiện trong hìnhdưới đây:

Sinh viên: Nguyễn Huy Hoàng

Trang

1.4.1.13.Lực nâng của gió trên một cánh hẫng (WUP)

Lực nâng của gió trên một cánh hẫng: 2.4x10-4Mpa của diện tích mặt sànđối với phương pháp thi công hẫng cân bằng

p = 2.4x10-4x11.7x103 = 2.808 kN/m

1.4.1.14 Tải trọng chênh lệch (DIFF)

Tải trọng chênh lệc lấy bằng 2% tĩnh tải bản thân của dầm tác dụng lên

một cánh hẫng

1.4.1.15 Hoạt tải thi công phân bố (CLL)

Bao gồm các phụ kiện thi công, máy móc và thiết bị khác, ngoài thiết bị lắpdựng chuyên dùng chủ yếu Trong thi công hẫng, tải trọng này được lấy bằng4.8x10-4 Mpa trên một cánh hẫng và 2.4x10-4Mpa trên cánh hẫng kia

Một cánh hẫng: 11.7x0.48kN/m2 = 5.616KN/mCánh hẫng kia: 11.7x0.24kN/m2 = 2.808KN/m

1.4.2.1 Tổ hợp tải trọng giai đoạn thi công

Tổ hợp tải trọng thi công cầu được lấy theo mục 5.14.2 của Tiêu chuẩn thiết

kế cầu 22TCN-272-05 (Bảng 5.14.2.3.3-1)

Sinh viên: Nguyễn Huy Hoàng

Trang

1.4.2.2 Tổ hợp tải trọng giai đoạn khai thác

Các tổ hợp tải trọng giai đoạn khai thác của cầu lấy theo mục 3.4 của Tiêuchuẩn thiết kế cầu 22TCN-272-05 (Bảng 3.4.1-1 và bảng 3.4.1-2)

Trong đó :

- DC : Tĩnh tải bản thân

- DW: Tải trọng bản thân lớp phủ và các tiện ích

Sinh viên: Nguyễn Huy Hoàng

- WA : Tải trọng nước và áp lực dòng chảy

- WL : Tải trọng gió tác động lên hoạt tải

- WS : Tải trọng gió tác động lên kết cấu

Sinh viên: Nguyễn Huy Hoàng

Phiên bản dùng để phân tích cầu đúc hẫng phục vụ cho đồ án là MIDAS/Cvil 2011.

MIDAS/Cvil là một chương trình chuyên dụng phục vụ tính toán thiết kếcầu Chương trình có thế phân tích được các giai đoạn thi công phân đoạn như : Cầudây văng, cầu bê tông dự ứng lực

5850

200 1000 11700

Trang

Hình 2-6 Mô hình 3D mặt cắt

2.2.3 Bố trí cáp DUL

Có 3 nhóm cáp dự ứng lực chính nằm trong bê tông:

- Nhóm cáp 1: Bố trí ở bản trên của dầm tại cánh hẫng trên các trụ P1, P2, P3

để chịu mômen âm trong giai đoạn thi công và khai thác

- Nhóm cáp 2: Bố trí ở bản đáy của dầm tại nhịp giữa để chịu mômen dươngtrong thi quá trình công và khai thác

- Nhóm cáp 3: Bố trí ở bản đáy của dầm tại nhịp biên để chịu mômen dươngtrong quá trình thi công thi công và khai thác

Mặt bằng bố trí cáp

Sinh viên: Nguyễn Huy Hoàng

sẽ làm gối tựa cho đà giáo và ván khuôn để đúc đốt tiếp theo.

Các bước chính trong quá trình thi công cầu bê tông đúc hẫng bao gồm:

- Bước 1: Xây dựng kết cấu phần dưới và mố trụ

- Bước 2: Đúc bê tông khối K0 Vì là kết cấu cầu dầm có gối nên cần nối tạmkhối này vào trụ thông qua các thanh thép DƯL để đảm bảo độ ổn định khi thi công.Sau khi hợp long, các gối tạm và thanh DƯL được tháo ra và gối cầu bắt đầu chịulực

- Bước 3: Đúc đối xứng qua trụ các khối dầm đến vị trí hợp long

- Bước 4: Đổ bê tông khối hợp long

- Bước 5: Thực hiện hoàn thiện công trình

Các bước chính thi công khối K0 bao gồm:

- Lắp đặt đà giáo, thử tải, lắp đặt gối tạm

- Đặt cốt thép thường, ống ghen,đồ bê tông khối K0

- Căng thanh DƯL neo đốt K0 và đỉnh, thân trụ

- Chuẩn bị xe đúc cho khối K1

Trình tự thi công các đốt dầm bao gồm:

- Chuyển xe đúc đến vị trí

- Lắp đặt ván khuôn

- Lắp dựng cốt thép, ống ghen, cáp DƯL

- Đổ bê tông

- Kéo cáp DƯL và bơm vữa vào ống ghen (có thể sau vài đốt)

- Tháo ván khuôn chuyển xe đúc đến vị trị mới

2.3.2 Tiến độ thi công

Thời gian thi công dự kiến một cặp đốt là 7 ngày đêm

2.4 TÍNH NỘI LỰC VÀ TỔ HỢP TẢI TRỌNG

2.4.1 Nội lực trong giai đoạn thi công

Sinh viên: Nguyễn Huy Hoàng

-2079.1 -4092.0 -4092.0 -2079.1

-2079.1 -4092.0 -4092.0 -2079.1

-2079.1 -4092.0 -4092.0 -2079.1

0.0 0.0

0.0

0.0 0.0

0.0

932.9 1749.0 -1749.0

-932.9

932.9 1749.0 -1749.0

-932.9

932.9 1749.0 -1749.0

c cắ

t tr on

g gi

ai đo ạn thi cô ng

Bi

ểu

đồ mô me

n tro

ng gia

i đo

ạn thi cô

ng K0

-918.5 -3688.2 -8342.0 -14930.1 -22164.2 -30913.6 -41233.5 -53183.7 -66829.7 -82243.8 -108854.5 -119065.0 -118460.2 -108282.9 -81771.7 -66424.0 -52844.4 -40959.9 -30701.8 -22007.1 -14819.9 -8276.8 -3657.4 -910.6

-910.6 -3657.4 -8276.8 -14820.0 -22008.1 -30705.7 -40968.7 -52859.9 -66448.3 -81806.7 -108337.5 -118522.4 -108337.5 -81806.7 -66448.3 -52859.9 -40968.7 -30705.7 -22008.1 -14819.9 -8276.8 -3657.4 -910.6

-910.6 -3657.4 -8276.8 -14820.0 -22008.1 -30705.7 -40968.7 -52859.9 -66448.3 -81806.7 -108337.5 -118522.4 -108909.1 -82278.8 -66854.0 -53199.2 -41242.3 -30917.5 -22165.2 -14930.1 -8342.0 -3688.2 -918.5

-604.8 -604.8

-0.0

604.8 -0.0

604.8

525.7 1058.4 1602.9 2163.8 2659.7 3173.0 3705.2 4257.7 4832.7 5432.3 6383.0 7217.5 -7195.3

g giai đoạ

n thi công K10

Biể

u

đồ lực cắt tron

g giai đoạ

n thi côn

g K10

94.0 -159.2

-2991.3 -7523.9 -13918.3 -22207.4 -32441.3 -42808.9 -54699.4 -68168.3 -83275.2 -100085.7 -118672.1 -150055.8 -161861.1 -139799.4 -128792.1 -99802.7 -82812.5 -67598.1 -54086.7 -42209.5 -31903.4 -23112.6 -14708.4 -8238.4 -3651.7 -911.8 -911.8 -3651.7 -8238.4 -14708.4 -23112.6 -31904.4 -42213.3 -54095.5 -67613.7 -82836.8 -99837.6 -128846.8 -139861.6 -128846.8 -99837.6 -82836.8 -67613.7 -54095.5 -42213.3 -31904.4 -23112.6 -14708.4 -8238.4 -3651.7 -911.8 -911.8 -3651.7 -8238.4 -14708.4 -23112.6 -31904.4 -42213.3 -54095.5 -67613.7 -82836.8 -99837.6 -128846.8 -139861.6 -154110.4 -122257.1 -103360.0 -86240.8 -70827.1 -57053.3 -44859.8 -34191.3 -23607.4 -14968.3 -8223.9 -3341.3 -2213.6 98.4

-22061.7 -22061.7

-0.0

26211.7 -0.0

26211.7

-159.2 -1985.3

-159.2

266.3 -339.7

1031.1 1559.8 2095.5 2642.9 3206.7 3705.0 4220.6 4755.4 5310.2 5887.5 6489.3 7443.4 8281.4 -7749.3

339.7

Trang

Sinh viên: Nguyễn Huy Hoàng

n tro

ng gia

i đo

ạn thi cô

ng K1 1

Biể

u

đồ lực cắt tro

ng giai đoạ

n thi côn

g K1 1

3376.4 -2002.9 -7802.3 -15468.8 -25034.3 -36547.4 -48013.4 -61004.4 -75576.3 -91790.0 -109711.3 -129412.3 -162475.2 -174842.2 -149655.1 -118318.2 -99767.8 -82997.2 -67933.4 -54507.6 -42657.0 -32325.4 -22128.6 -13871.3 -7502.6 -2985.9 -2985.9 -7502.6 -13871.3 -22128.6 -32325.4 -42658.0 -54511.5 -67942.2 -83012.7 -99792.1 -118353.1 -149709.8 -161509.0 -153710.7 -121904.0 -103042.9 -85963.5 -70592.8 -56862.1 -44708.5 -34075.9 -23529.0 -14921.6 -8202.7 -3336.0 -3336.0 -8202.7 -14921.6 -23529.0 -34075.9 -44708.5 -56862.1 -70592.8 -85963.5 -103042.9 -121904.0 -153710.7 -165660.0 -168041.5 -134487.2 -114461.0 -96216.5 -79681.5 -64790.3 -51481.3 -39697.2 -27811.9 -17871.4 -9828.1 -3652.0 1572.2 3324.4 1754.7

-13395.4 -13395.4

4151.0

14913.3 4151.0

0.0

0.0 0.0

0.0

-479.5 562.1

372.3

3015.0

7457.1 6712.6 3707.9 -8831.9 -18416.7 -30268.0 -42273.7 -56030.9 -71591.7 -89015.1 -108366.6 -129718.7 -165672.0 -179112.8 -165972.8 -130922.1 -110171.8 -91421.9 -74592.3 -59625.0 -46461.6 -35050.0 -23893.2 -15003.2 -8333.7 -3860.2 -1294.3 -5586.4 -11054.0 -18742.1 -28696.9 -39079.3 -51215.3 -65157.2 -80963.4 -98691.8 -118422.5 -151947.6 -164580.0 -154377.4 -120837.0 -101096.0 -83357.4 -67539.0 -53584.9 -41436.7 -31042.3 -21073.7 -13372.0 -7890.6 -4607.1 -3827.1 -10583.3 -17242.6 -26122.4 -37269.0 -48673.2 -61831.1 -76795.0 -93623.1 -112371.4 -133122.1 -168177.1 -181319.6 -167813.5 -131667.2 -110189.0 -90713.2 -73167.5 -57486.3 -43610.7 -31488.5 -19502.5 -9782.8 3026.5 6166.0 6987.5

2809.2

-0.0 -0.0

2435.0

-0.0 2435.0

1585.9 2217.7 2857.7 3512.7 4089.0 4680.8 5290.8 5920.8 6570.3 7247.3 8314.1 9191.6 -9434.1

0.0 0.0

-0.0

0.0 -0.0

0.0

-966.5

928.2 1508.7

Trang

Sinh viên: Nguyễn Huy Hoàng

Bi

ểu đồ m

ô m

en tr on

g gi

ai đo ạn thi cô ng hợ

p lo ng nh

ịp

Bi ểu đ

ồ lự

c cắ

t tr o n

g gi ai đ oạ

n th

i cô n

g h

Bi ểu đồ lự

c cắ

t sa

u k

hi kế

t th úc th

Biể

u

đồ mô me

n sa

u khi kết th

úc thi cô

ng

5561.9 4843.5 5782.3 6776.6 7812.2 8875.9 9951.7 11266.7 12775.3 13852.5 14485.9 14669.4 14637.0 14042.5 13088.5 11726.3 10209.1 8939.5 7931.4 6994.4 6130.5 5342.1 5307.3 6015.2 6297.8 6016.4 5308.1 5342.8 6131.2 6995.0 7931.9 8939.8 10208.9 11725.9 13087.3 14040.4 14567.4 14666.0 14481.8 13847.7 12770.0 11261.1 9949.1 8874.6 7812.1 6777.6 5784.2 4846.1 5278.4 5567.5 5479.6 6925.9 8649.7 10468.1 12043.2 13256.1 14085.4 14565.1 14610.8 14507.2 13830.1 12495.5 9819.6

2128.1

0.0

16507.1 16507.1

0.0

7085.1

7084.7

-706.6 -1684.5 -4068.5 -5995.7 -7494.7 -8993.6 -10492.6 -11991.5 -13276.3 -14561.1 -15845.9 -17233.3 -19050.8 -21300.2 -25519.7 -27167.3 -27167.3 -24833.7 -18492.4 -14815.4 -11939.0 -9958.6 -8292.7 -6934.0 -5874.1 -5070.8 -4877.5 -4684.3 -4491.0 -4467.6 -4880.6 -5293.5 -5706.4 -6357.2 -7626.7 -9075.0 -10842.5 -13100.8 -16497.0 -20305.0 -24511.5 -31538.5 -34070.9 -31534.8 -24508.4 -20302.3 -16494.8 -13099.2 -10843.5 -9076.1 -7627.8 -6358.2 -5707.8 -5294.6 -4881.4 -4350.1 -4686.0 -4879.3 -5072.6 -5879.1 -6940.3 -8300.4 -9967.5 -11948.9 -14829.0 -18506.8 -24849.0 -27182.9 -27182.9 -25534.9 -21314.2 -19063.7 -17244.6 -15854.9 -14569.4 -13283.9 -11998.3 -10498.5 -8998.7 -7498.9 -5999.2 -4070.9 -3642.3 -707.0

0.0 0.0

-16509.8

0.0 -16509.8

0.0

-2662.4 -3640.3

-2663.9

2128.2

9820.3 10520.0 13831.2 14508.3 14611.9 14566.1 14086.5 13256.9 12043.6 10468.2 8648.0 6923.0 5474.5 5561.9

308.1 353.7 413.3 480.1 553.8 634.4 721.2 773.3 966.7 1067.9 1170.7 1274.3 1363.1 1451.6 1539.6 1627.0 1713.7 1799.8 1928.2 1975.0 196.8

198.7 202.1 206.9 213.5 222.0 253.5 292.0 343.4 402.1 468.3 541.8 622.3 671.1 855.6 953.9 1054.9 1157.7 1246.8 1336.3 1426.0 1515.8 1605.6 1695.5 1830.5 1879.6 107.4

111.9 135.1 175.9 221.7 272.9 330.0 393.4 476.2 569.0 672.2 786.2 911.0 987.0 1074.3 1336.5

208.7 213.2 219.6 230.9 267.2

Trang

2.4.2 Nội lực trong giai đoạn khai thác

Sinh viên: Nguyễn Huy Hoàng

Trang

Sinh viên: Nguyễn Huy Hoàng

Biể

u đồ lực cắt

do hoạt tải gây

ra (LL

&I M)

Biểu

đồ môm

en

do hoạt tải gây

ra (LL

&IM )

9508.7

20281.7 36385.6

40426.0 40426.0 38646.6 32529.8 22102.6 -8507.2 -27657.5 -50027.3 -75484.6 -103516.7 -133896.6 -181252.6 -198789.6 -180479.1 -131137.3 -100769.2 -71984.4 -45760.4 -22121.6 17573.4 36246.6 51971.0 63715.5 71419.2 75181.9 75615.0 75553.3 73094.7 66736.8 56401.7 42571.3 25886.3 -10200.5 -31908.5 -56144.2 -82347.5 -110072.4 -156891.3 -174403.8 -176694.8 -159187.4 -112383.9 -84669.2 -58475.7 -34248.3 -12548.8 23520.4 40194.5 54014.3 64337.1 70680.6 73186.3 72746.9 68970.8 61254.1 49495.4 33757.3 15075.6 -24642.9 -74540.2 -103345.0 -133732.5 -183113.3 -201437.7 -183822.6 -136234.8 -105706.9 -77527.2 -51926.0 -29412.0 -10120.1 20790.9 31379.6 37658.1 39599.6 39599.6 35767.5

9254.4

-0.0 0.0

31180.7 31180.7

-0.0 28604.1

28138.2

4546.7 8971.5

12257.9 11632.0 8055.5 -8612.6 -21766.3 -38203.6 -54960.8 -74238.3 -96101.5 -120803.4 -148999.4 -180782.9 -235464.8 -256100.1 -233199.3 -171611.3 -135200.9 -103023.1 -75071.4 -50327.6 -28709.9 -10139.1 21064.7 31264.7 38200.4 41982.5 42335.9 39976.2 34567.5 25893.0 13576.4 -20724.9 -65575.4 -94376.7 -126559.3 -162273.3 -222631.4 -245071.1 -224920.8 -164579.1 -128876.1 -96704.6 -67913.0 -43776.1 -23084.7 11197.4 23502.8 32168.0 37566.3 39810.6 39904.0 35759.4 28812.3 18599.4 -12635.8 -31221.9 -52856.7 -77620.1 -105593.3 -137798.2 -174233.2 -235862.3 -258777.7 -238063.5 -183147.6 -151210.7 -122862.8 -98010.2 -76001.6 -56580.9 -39683.1 -23083.0 -9766.6 7226.8 10966.0 11454.3 11698.3 4292.1

0.0

-26601.4 -26601.4

-0.0

11541.9

11075.0 8610.7

-3129.9

361.9 630.5 1687.3 3874.5 4993.2 6133.1 7128.9 8145.6 9185.9 10252.1 11347.1 12473.5 14229.5 15476.5 -12748.5

-11594.1 -10091.4 -9128.4 -8219.8 -7303.6 -6367.3 -5445.8 -4532.5 -3479.5 -2434.1 -1367.2 732.4 1034.9 2406.8 3483.4 4598.4 5707.0 6836.9 7826.5 8832.3 9860.1 10910.3 11960.5 13067.4 14790.4 -12222.0 -11068.4 -9565.8 -8603.8 -7697.3 -6788.6 -5900.1 -4092.2 -3053.5 -2022.2 -968.1 1108.0 1708.5 2767.9 3837.6 4947.9 6053.4 7182.0 8172.0 9179.5 10210.2 11264.5 12319.3 13432.6 15167.0 16408.2 -12264.2

-11110.2 -9603.5 -8606.5 -7609.4 -5669.1 -4719.3 -3778.2 -2686.1 -1595.0 606.6 1727.5 2375.9

5987.8 0.0

-1555.5 -733.6

o m ô m

en T T G H

Biể

u

đồ ba

o lực cắt TT G HS D

9508.7

20281.7 36385.6

40426.0 40426.0 38646.6 32529.8 22102.6 -8507.2 -27657.5 -50027.3 -75484.6 -103516.7 -133896.6 -181252.6 -198789.6 -180479.1 -131137.3 -100769.2 -71984.4 -45760.4 -22121.6 17573.4 36246.6 51971.0 63715.5 71419.2 75181.9 75615.0 75553.3 73094.7 66736.8 56401.7 42571.3 25886.3 -10200.5 -56144.2 -82347.5 -110072.4 -156891.3 -174403.8 -176694.8 -159187.4 -112383.9 -84669.2 -58475.7 -34248.3 -12548.8 23520.4 40194.5 54014.3 64337.1 70680.6 73186.3 72746.9 68970.8 61254.1 49495.4 33757.3 15075.6 -24642.9 -74540.2 -103345.0 -133732.5 -183113.3 -201437.7 -183822.6 -136234.8 -105706.9 -77527.2 -51926.0 -29412.0 -10120.1 20790.9 31379.6 37658.1 39599.6 39599.6 35767.5

9254.4

-0.0 0.0

31180.7 31180.7

-0.0

28604.1

28138.2

4546.7 8971.5

12257.9 11632.0 8055.5 -8612.6 -21766.3 -38203.6 -54960.8 -74238.3 -96101.5 -120803.4 -148999.4 -180782.9 -235464.8 -256100.1 -233199.3 -171611.3 -135200.9 -103023.1 -75071.4 -50327.6 -28709.9 -10139.1 21064.7 31264.7 38200.4 41982.5 42335.9 39976.2 34567.5 25893.0 13576.4 -20724.9 -65575.4 -94376.7 -126559.3 -162273.3 -222631.4 -245071.1 -224920.8 -164579.1 -128876.1 -96704.6 -67913.0 -43776.1 -23084.7 11197.4 23502.8 32168.0 37566.3 39810.6 39904.0 35759.4 28812.3 18599.4 -12635.8 -31221.9 -52856.7 -77620.1 -105593.3 -137798.2 -174233.2 -235862.3 -258777.7 -238063.5 -183147.6 -151210.7 -122862.8 -98010.2 -76001.6 -56580.9 -39683.1 -23083.0 -9766.6 7226.8 10966.0 11454.3 11698.3 4292.1

0.0

-26601.4 -26601.4

-0.0

11541.9

11075.0 8610.7

-3129.9

361.9 1687.3 3874.5 4993.2 6133.1 7128.9 8145.6 9185.9 10252.1 11347.1 12473.5 14229.5 15476.5 -12748.5

-11594.1 -10091.4 -9128.4 -8219.8 -7303.6 -6367.3 -5445.8 -4532.5 -3479.5 -2434.1 -1367.2 732.4 1034.9 2406.8 3483.4 4598.4 5707.0 6836.9 7826.5 8832.3 9860.1 10910.3 11960.5 13067.4 14790.4 -12222.0 -11068.4 -9565.8 -8603.8 -7697.3 -6788.6 -5900.1 -4993.9 -4092.2 -3053.5 -2022.2 -968.1 1108.0 1708.5 2767.9 3837.6 4947.9 6053.4 7182.0 8172.0 9179.5 10210.2 11264.5 12319.3 13432.6 15167.0 16408.2 -12264.2

-11110.2 -9603.5 -8606.5 -7609.4 -5669.1 -4719.3 -3778.2 -2686.1 -1595.0 606.6 1727.5 2375.9

5987.8 0.0

-1555.5 -733.6

4311.4

-6232.9

-2422.2 -1773.8 -652.9 1548.8 2639.9 3732.1 4672.4 5621.4 6583.0 7560.1 8556.5 9552.7 11058.2 12211.7 -16398.1

-0.0

0.0 -4357.5

1509.2

Trang

2.5.1 Kiểm toán ứng suất trong bêtông theo điều 5.9.4.

Các ứng suất tính được ở thớ chịu kéo và nén của tiết diện cần thoả mãn cáckhả năng chịu lực sau của bêtông:

Ứng suất giới hạn tạm thời trước khi

xảy ra các mất mát:

Ứng suất giới hạn ở trạng thái sửdụng (sau khi xảy ra các mất

mát):

+ Giới hạn ứng suất nén 0,45f'c

0,60 f'c

MpaMpa

18.0024.00

Quá trình kiểm toán cần kiểm toán ở 3 giai đoạn sau:

- Giai đoạn 1: Quá trình đúc hẫng cân bằng, trong giai đoạn này các mất mát

là tức thời gồm mất mát do ma sát, do thiết bị neo và do co ngắn đàn hồi Do việcthi công các đốt đúc và căng cáp được tiến hành theo nhiều bước, khi thi công xong

1 đốt dầm sẽ căng cáp rồi phun vữa lấp lỗ cáp Tương ứng với mỗi giai đoạn đó talại phải kiểm toán lại các tiết diện Việc kiểm toán các tiết diện giai đoạn này lấy tạigiai đoạn khi đã thi công xong các đốt dầm từ trụ ra giữa nhịp, chưa hợp long, chưacăng cáp dương và cáp âm ở trên đốt hợp long

+ Lực trong cáp và mômen tác dụng vào tiết diện ở thời điểm nào thì lấy đặctrưng hình học của tiết diện tương ứng ở thời điểm đó:

+ Đối với các tiết diện mép trụ các bước trong giai đoạn này tính gần đúngvới tiết diện giảm yếu đã trừ toàn bộ lỗ tương ứng với tiết diện quy đổi ở giai đoạn

1, thực tế có 1 số lỗ đã bơm đầy vữa, chỉ còn 1số chưa bơm vữa Đối với các tiếtdiện giữa nhịp chưa có bó cáp nào được căng

+ Công thức kiểm toán cho thớ chịu nén của tiết diện giữa nhịp có cả cáp âm

Bi

ểu đồ ba

o lự

c cắ

t T T G H

- Giai đoạn 2: Quá trình hoàn thiện cầu, kiểm tra ở 2 thời điểm

+ Khi đã thi công xong toàn bộ cầu, cáp âm trên đốt hợp long thi công xong

và bơm vữa, tiến hành căng cáp dương Tiết diện làm việc là tiết diện có cáp âm quyđổi tương ứng với tiết diện quy đổi giai đoạn 2a Mất mát ứng suất là mất mát tứcthời (ΔffPT1) Cường độ giới hạn của bêtông như giai đoạn 1

+ Công thức kiểm toán cho thớ chịu nén của tiết diện trên gối chỉ có cáp âm:

+ Công thức kiểm toán cho thớ chịu nén của tiết diện trên gối chỉ có cáp âm:

- Giai đoạn 3: Quá trình sử dụng khi chịu tác dụng thêm của hoạt tải lấy theo

tổ hợp ở TTGHSD Tiết diện làm việc là tiết diện quy đổi (giai đoạn 2b) Cường độgiới hạn bêtông dùng kiểm toán:

+ Khi kiểm toán ứng suất bêtông chịu mômen max: lấy mất mát cho cápdương lớn nhất (ΔffPT), còn mất mát cho cáp âm là nhỏ nhất (mất mát tức thời ΔffPT1)bởi vì cáp dương bố trí nhằm gây ra ứng suất trước trong bêtông ngược dấu với ứngsuất trong bêtông do ngoại lực gây ra

+ Khi kiểm toán ứng suất bêtông chịu mômen min: lấy mất mát cho cápdương nhỏ nhất (ΔffPT), còn mất mát cho cáp âm là lớn nhất (toàn bộ mất mát ΔffPT1)

vì cáp âm gây ra ứng suất trước trong bêtông ngược dấu với ứng suất trong bêtông

do ngoại lực gây ra

+ Công thức kiểm toán cho thớ chịu nén của tiết diện trên gối chỉ có cáp âm:

+ A1, I1: Diện tích và mômen quán tính của tiết diện giảm yếu

Sinh viên: Nguyễn Huy Hoàng

+ y1, y2a, y2b: Khoảng cách từ thớ đang xét đến trục trung hoà của tiết diệngiảm yếu, tiết diện có cáp âm quy đổi, tiết diện quy đổi tương ứng, mang dấu dươngkhi nằm dưới trục trung hoà và ngược lại.

+ Mbt : Mômen do tải trọng bản thân, xe đúc, giàn giáo trong các giai đoạnđúc hẫng của tiết diện kiểm toán (tương ứng với mômen trong giai đoạn 1)

+ Mtt1: Mômen do tĩnh tải 1 sau khi đúc xong toàn bộ cầu (M do thi công tổngcộng)

+ Mtt2: mômen do tĩnh tải 2

+ MLL+IM: mômen do hoạt tải xe (có xét đến hệ số xung kích)

2.5.2 Kiểm toán ứng suất dầm trong giai đoạn thi công

- Biểu đồ ứng suất thớ trên giai đoạn đúc đốt K0

- Biểu đồ ứng suất thớ dưới giai đoạn đúc đốt K0

Sinh viên: Nguyễn Huy Hoàng

Trang

- Biểu đồ ứng suất thớ trên giai đoạn đúc đốt K2

Sinh viên: Nguyễn Huy Hoàng

Trang

- Biểu đồ ứng suất thớ dưới giai đoạn đúc đốt K10

- Biểu đồ ứng suất thớ trên giai đoạn hợp long nhịp biên

Sinh viên: Nguyễn Huy Hoàng

Trang

- Biểu đồ ứng suất thớ dưới giai đoạn hợp long nhịp biên

- Biểu đồ ứng suất thớ trên giai đoạn hợp long nhịp giữa

Sinh viên: Nguyễn Huy Hoàng

Trang

- Biểu đồ ứng suất thớ dưới giai đoạn hợp long nhịp giữa

- Biểu đồ ứng suất thớ trên kết thúc giai đoạn thi công

Sinh viên: Nguyễn Huy Hoàng

Trang

- Biểu đồ ứng suất thớ dưới kết thúc giai đoạn thi công

2.5.3.

2.5.4 Kiểm toán ứng suất dầm trong giai đoạn khai thác

2.5.4.1 Kiểm toán ứng suất theo trạng thái giới hạn sử dụng

Biểu đồ ứng suất thớ trên trạng thái giới hạn sử dụng (-y,+z)

Sinh viên: Nguyễn Huy Hoàng

Trang

Biểu đồ ứng suất thớ dưới trạng thái giới hạn sử dụng (+y,+z)

Biểu đồ ứng suất thớ dưới trạng thái giới hạn sử dụng (+y,-z)

Sinh viên: Nguyễn Huy Hoàng

Trang

Biểu đồ ứng suất thớ dưới trạng thái giới hạn sử dụng (-y,-z)

2.5.4.2 Kiểm toán ở trạng thái giới hạn cường độ 1

Các nội dung cần kiểm toán:

- Kiểm tra sức kháng uốn tính toán

- Kiểm tra giới hạn cốt thép

- Kiểm tra sức kháng cắt tính toán

2.5.4.3 Kiểm toán sức kháng uốn tính toán (điều 5.7.3.2 quy trình 22TCN

 = 1.0 dùng cho uốn và kéo bê tông cốt thép DƯL

Mn : Sức kháng uốn danh định của tiết diện có thép DƯL dính bám

Sinh viên: Nguyễn Huy Hoàng