Đồ Án Cầu Dầm Liên Tục BTCT DƯL Đúc Hẫng Cân Bằng (Kèm Bản Vẽ Cad)

Sơ đồ phân chia đốt dầm Nguyên tắc chung khi phân chia các đốt kết cấu nhịp là phải đảm bảo chiều dài của đốt Ko trên... Kết cấu nhịp được thi công theo phương pháp đúc hẫng cân bằng từ

KHOA CÔNG TRÌNH GIAO THÔNG

BỘ MÔN CẦU ĐƯỜNG

THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ

NGÀNH XÂY DỰNG CẦU ĐƯỜNG

Hệ đào tạo: Chính quy

Đề tài:

CẦU DẦM LIÊN TỤC BTCT

DƯL ĐÚC HẪNG CÂN BẰNG

GVHD: ĐỖ THÀNH CHUNG SVTH : HOÀNG VĂN THÁI

MSSV : CD06112

Tp.HCM, tháng 06/2011

1 Đề tài : THIẾT KẾ CẦU DẦM LIÊN TỤC BTCT DƯL ĐÚC HẪNG CÂN BẰNG

2 Qui mơ thiết kế : Vĩnh cửu

3 Điều kiện địa chất :

Lớp 1 (L1) : Đất sét lẫn hữu cơ :

Các chỉ tiêu cơ lý :

 Trọng lượng thể tích : n = 1.738 T/m3

 SPT trung bình : 62

4 Nội dung thiết kế kỹ thuật cho phương án chính

MỤC LỤC

PHẦN 1: TỔNG QUAN CHUNG 14

CHƯƠNG 1: ĐIỀU KIỆN ĐỊA HÌNH, ĐỊA CHẤT, THỦY VĂN 15

1.1 Địa hình 15

1.2 Địa chất 15

1.3 Khí hậu 16

1.4 Thủy văn 17

PHẦN 2: THIẾT KẾ SƠ BỘ 18

CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ SƠ BỘ HAI PHƯƠNG ÁN 19

2.1 Thiết kế sơ bộ phương án 1 cầu đúc liên tục đúc hẫng cân bằng 19

2.1.1 Yêu cầu thiết kế 19

2.1.2 Lựa chọn kết cấu nhịp 19

2.1.3 Đặc trưng vật liệu sử dụng 22

2.1.4 Tính toán kết cấu 22

2.1.4.1 Sơ đồ phân chia đốt dầm 22

2.1.4.2 Xác dịnh phương trình đường cong đáy dầm 23

2.1.4.3 Đặc trưng hình học mặt cắt 24

2.1.4.4 Sơ lược về phương pháp thi công đúc hẫng cân bằng 26

2.1.4.5 Giai đoạn 1 thi công đúc hẫng cân bằng 26

2.1.4.6 Giai đoạn 2 đã hợp long biên 32

2.1.4.7 Giai đoạn 3 dỡ tải thi công ra khỏi cầu 35

2.1.4.8 Giai đoạn 4 khai thác 37

2.1.4.9 Tổng hợp giá trị nội lực 39

2.1.5 Tính toán bố trí cáp dự ứng lực 42

2.1.6 Kiểm toán giai đoạn thi công 46

2.1.6.1 Đặc trưng hình học của mặt cắt tính đổi 46

2.1.6.2 Tính toán mất mát ứng suất 53

2.1.6.3 Kiểm toán theo trạng thái GHCĐ 1 61

2.1.6.3.1 Kiểm toán giới hạn chịu uốn 61

2.1.6.3.2 Kiểm toán hàm lượng cốt thép 63

2.1.6.4 Kiểm toán theo trạng thái GHSD 69

2.2 Thiết kế sơ bộ phương án 2 cầu vòm ống thép nhồi bê tông 73

2.2.1 Lựa chọn nhịp tính toán 73

2.2.2 Lựa chọn kích thước các cấu kiện 73

2.2.3 Phương trình đường tim vòm 77

2.2.4 Đặc trưng hình học mặt cắt các giai đoạn 79

2.2.5 Tổ hợp nội lực 83

2.2.5.1 Tổ hợp nội lực cho bản mặt cầu 83

2.2.5.2 Tổ hợp nội lực dầm dọc 97

2.2.5.3 Tổ hợp nội lực dầm ngang 100

2.2.5.4 Tính toán nội lực và kiểm toán vòm 103

2.2.5.4.1 Tổ hợp nội lực vòm 104

2.2.5.4.2 Kiểm toán vòm giai đoạn thi công 113

2.2.5.4.3 Kiểm toán cáp treo 114

2.2.5.4.4 Kiểm toán thanh giằng ngang 115

2.3 So sánh lựa chọn 1 trong hai phương án 116

2.3.1 So sánh về chỉ tiêu kỹ thuật 116

2.3.2 So sánh chỉ tiêu kinh tế 118

2.3.3 Lựa chọn phương án thiết kế kĩ thuật 119

PHẦN 3: THIẾT KẾ KĨ THUẬT 120

CHƯƠNG 3: LAN CAN, LỀ BỘ HÀNH 121

3.1 Lan can 121

3.1.1 Thanh lan can 121

3.1.1.1 Tải trọng tác dụng 121

3.1.1.2 Nội lực lớn nhât 121

3.1.1.3 Kiểm toán thanh lan can 122

3.1.2 Trụ lan can 123

3.2 Lề bộ hành 128

3.2.1 Lựa chọn kích thước lề bộ hành 128

3.2.2 Tính nội lực lề bộ hành 128

3.2.3 Tính toán cốt thép lè bộ hành 129

3.2.4 Kiểm toán giới hạn sử dụng 131

3.2.5 Kiểm toán bó vỉa chịu tải trọng va xe 132

3.2.6 Kiểm tra trượt của lan can và bản mặt cầu 137

CHƯƠNG 4: BẢN MẶT CẦU 140

4.1 Sơ đồ tính 140

4.2 Tải trọng và nội lực 141

4.2.1 Tĩnh tải 141

4.2.2 Hoạt tải 143

4.2.3 Tổ hợp nội lực 145

4.2.3.1 Trạng thái giới hạn cường độ 145

4.2.3.2 Trạng thái giới hạn sử dụng 146

4.3 Tính toán cốt thép bản mặt cầu 146

4.3.1 Theo phương ngang cầu 146

4.3.2 Theo phương dọc cầu 148

4.4 Kiểm toán nứt bản mặt cầu 149

4.4.1 Cốt thép chịu mô men âm 149

4.4.2 Cốt thép chịu mô men dương 150

CHƯƠNG 5: THIẾT KẾ KĨ THUẬT DẦM CHÍNH 152

5.1 Yêu cầu thiết kế 152

5.2 Lựa chọn kết cấu nhịp 152

5.2.1 Lựa chọn nhịp tính toán 152

5.2.2 Lựa chọn kích thước dầm hộp 153

5.2.3 Xác định yếu tố kĩ thuật trên trắc dọc 154

5.4.5.1 Tải trọng tác dụng 159

5.4.5.2 Sơ đồ tính toán 160

5.4.5.3 Xác định mô men tại các mặt cắt 161

5.4.5.4 Tổ hợp nội lực giai đoạn thi công đúc hẫng 164

5.4.6 Giai đoạn 2 đã hợp long biên 165

5.4.6.1 Tải trọng tác dụng 165

5.4.6.2 Sơ đồ tải trọng 166

5.4.6.3 Xác định nội lực 166

5.4.7 Giai đoạn 3 dỡ tải thi công ra khỏi cầu 168

5.4.7.1 Tải trọng tác dụng 168

5.4.7.2 Sơ đồ tải trọng 168

5.4.7.3 Xác định nội lực 168

5.4.8 Giai đoạn 4 khai thác 170

5.4.8.1 Tải trọng tác dụng 170

5.4.8.2 Sơ đồ tải trọng 170

5.4.8.3 Xác định nội lực 170

5.4.9 Tổng hợp giá trị nội lực 173

5.5 Tính toán bố trí cáp dự ứng lực 176

5.5.1 Vật liệu bê tông 176

5.5.2 Vật liệu thép 176

5.5.3 Xác định sơ bộ số bó cáp tại các mặt cắt 177

5.6 Kiểm toán giai đoạn thi công 180

5.6.1 Đặc trưng hình học của mặt cắt tính đổi 181

5.6.2 Tính toán mất mát ứng suất 189

5.6.2.1 Mất mát ứng suất do thiết bị neo 189

5.6.2.2 Mất mát ứng suất do ma sát 191

5.6.2.3 Mất mát ứng suất do co ngắn đàn hồi 193

5.6.3 Kiểm toán theo trạng thái GHCĐ 1 197

5.6.3.1 Kiểm toán giới hạn chịu uốn 197

5.6.3.2 Kiểm toán hàm lượng cốt thép 199

5.6.4 Kiểm toán theo trạng thái GHSD 206

5.7 Kiểm toán trong giai đoạn khai thác 210

5.7.1 Đặc trưng hình học của mặt cắt tính đổi 210

5.7.2 Tính mất mát ứng suất trong giai đoạn khai thác 212

5.7.2.1 Mất mát ứng suất do biến dạng neo 213

5.7.2.2 Mất mát ứng suất do ma sát 214

5.7.2.3 Mất mát ứng suất do co ngắn đàn hồi 215

5.7.2.4 Mất mát ứng suất do co ngót 216

5.7.2.5 Mất mát ứng suất do từ biến 216

5.7.2.6 Mất mát ứng suất do tự chùng của cáp dụ ứng lực 217

5.7.2.6.1 Mất mát do dão cáp lúc truyền lực 217

5.7.2.6.2 Mất mát do dão cáp sau truyền lực 217

5.7.2.7 Tổng mất mát ứng suất 218

5.7.3 Kiểm toán theo trạng thái GHCĐ 1 221

5.7.3.1 Kiểm toán cường độ chịu uốn 221

5.7.3.2 Kiểm tra hàm lượng cốt thép 222

CHƯƠNG 6: THIẾT KẾ TRỤ CẦU 227

6.1 Giới thiệu chung 227

6.1.1 Kích thước hình học trụ 227

6.1.2 Các thông số thủy văn 228

6.1.3 Vật liệu sử dụng 228

6.2 Các tải trọng tác dụng và nội lực 229

6.2.1 Tĩnh tải 229

6.2.1.1 Kết cấu phần trên 229

6.2.1.2 Kết cấu phần dưới 229

6.2.2 Tải trọng gió 230

6.2.2.1 Tải trọng gió tác dụng lên công trình 230

6.2.2.2 Tải trọng gió tác dụng lên hoạt tải 231

6.2.3 Tải trọng nước 232

6.2.3.1 Ap lực nước tĩnh 232

6.2.3.2 Áp lực nước đẩy nổi 233

6.2.3.3 Áp lực nước dòng chảy 233

6.2.4 Lực va tàu vào trụ 234

6.2.5 Hoạt tải xe 234

6.2.6 Tải trọng người đi bộ 238

6.2.7 Lực hãm xe 238

6.3 Tổ hợp nội lực các trạng thái 239

6.3.1 Đối với mặt cắt đỉnh bệ 239

6.3.2 Đối với mặt cắt đáy bệ 241

6.4 Thiết kế cốt thép cho thân trụ 244

6.4.1 Thiết kế cốt thép theo trạng thái GHCĐ 1 244

6.4.1.1 Theo phương dọc cầu 244

6.4.1.2 Theo phương ngang cầu 247

6.4.2 Thiết kế cốt thép đai theo trạng thái GHĐB 248

6.5 Tính toán lựa chọn gối cầu 250

CHƯƠNG 7: THIẾT KẾ MÓNG TRỤ 251

7.1 Địa chất khu vực 251

7.2 Lựa chọn thông số của cọc 252

7.3 Tính toán sức chịu tải của cọc theo vật liệu 252

7.4 Tính toán sức chịu tải của cọc theo đất nền 253

7.4.1 Tính toán sức kháng đơn vị của thân cọc 253

7.4.2 Tính toán sức kháng đơn vị của mũi cọc 254

7.4.3 Tổng hợp sức kháng của cọc 255

7.4.4 Tính toán số lượng cọc 255

7.5 Xác định nội lực đầu cọc và chuyển vị đài cọc 256

7.5.1 Theo phương ngang cầu 260

7.5.2 Theo phương dọc cầu 263

7.6.3.4 Kiểm toán ứng suất ở đáy móng khối qui ước 270

7.6.3.5 Kiểm toán độ lún 270

7.7 Thiết kế cốt thép cho đài cọc 272

7.7.1 Theo phương dọc cầu 273

7.7.2 Theo phương ngang cầu 276

7.8 Kiểm tra chọc thủng đài cọc 279

CHƯƠNG 8: THIẾT KẾ MỐ CẦU 280

8.1 Xác định tải trọng tác dụng lên kết cấu 280

8.1.1 Tĩnh tải 280

8.1.1.1 Tĩnh tải do kết cấu phần trên 280

8.1.1.2 Tĩnh tải do kết cấu phần dưới 283

8.1.1.3 Quy tải trọng về dọc tim mố 284

8.1.2 Hoạt tải 286

8.1.2.1 Xếp tải theo phương dọc cầu 286

8.1.2.2 Xếp tải theo phương ngang cầu 288

8.1.2.3 Lực hãm xe 292

8.1.2.4 Lực ma sát 293

8.1.2.5 Lực ly tâm 293

8.1.2.6 Tải trọng gió tác dụng lên kết cấu 293

8.1.2.7 Tải trọng gió tác dụng lên xe cộ 294

8.1.2.8 Tải trọng đất đắp sau mố 294

8.1.2.9 Áp lực đất 295

8.1.2.10 Tổ hợp nội lực 296

8.2 Thiết kế cốt thép cho các mặt cắt 299

8.2.1 Tính cốt thếp cho mặt cắt đỉnh bệ B-B 299

8.2.1.1 Theo phương dọc cầu 300

8.2.1.2 Theo phương ngang cầu 301

8.2.1.3 Thiết kế cốt đai cho thân mố 302

8.2.1.4 Kiểm toán nứt cho thân mố theo trạng thái GHSD 304

8.2.2 Kiểm toán tường đỉnh mố C-C 305

8.2.2.1 Thiết kế cốt thép ở trạng thái GHCĐ 1 306

8.2.2.2 Thiết kế cốt đai 306

8.2.2.3 Kiểm toán nứt 308

8.3 Tính toán thiết kế tường cánh 309

8.3.1 Mặt cắt G1 310

8.3.2 Mặt cắt G2 314

8.3.3 Mặt cắt H 319

CHƯƠNG 9: THIẾT KẾ MÓNG MỐ 324

9.1 Địa chất khu vực 324

9.2 Lựa chọn thông số của cọc 325

9.3 Tính toán sức chịu tải của cọc theo vật liệu 325

9.4 Tính toán sức chịu tải của cọc theo đất nền 326

9.4.1 Tính toán sức kháng đơn vị của thân cọc 326

9.4.2 Tính toán sức kháng đơn vị của mũi cọc 328

9.4.3 Tổng hợp sức kháng của cọc 329

9.4.4 Tính toán số lượng cọc 329

9.5 Xác định nội lực đầu cọc và chuyển vị đài cọc 330

9.5.1 Theo phương dọc cầu 332

9.5.2 Theo phương ngang cầu 335

9.6 Kiểm toán 337

9.6.1 Kiểm toán sức chịu tải của cọc 337

9.6.2 Kiểm toán chuyển vị đài cọc 338

9.6.3 Kiểm toán cường độ đất nền tại vị trí mũi cọc 338

9.6.3.1 Xác định móng khối qui ước 338

9.6.3.2 Xác định khả năng chịu tải của đất nền dưới mũi cọc 339

9.6.3.3 Xác định ứng suất đươi đáy móng khối qui ước 340

9.6.3.4 Kiểm toán ứng suất ở đáy móng khối qui ước 341

9.6.3.5 Kiểm toán độ lún 341

9.7 Thiết kế cốt thép cho đài cọc 343

9.7.1 Theo phương dọc cầu 343

9.7.2 Theo phương ngang cầu 347

CHƯƠNG 10: TỔ CHỨC THI CÔNG CẦU 352

10.1 Tổ chức thi công tông thể 352

10.1.1 Thi công mố 352

10.1.2 Thi công trụ 352

10.1.3 Thi công kết cấu nhịp 352

10.2 Trình tự thi công chi tiết 353

10.2.1 Thi công mố M1 353

10.2.2 Thi công trụ T3 353

10.2.3 Thi công nhịp liên tục 354

10.2.3.1 Thi công khối đỉnh trụ K0 354

10.2.3.2 Đúc hẫng cân bằng các khôi qua đỉnh trụ 355

10.2.3.3 Thi công đoạn đúc trên đà giáo và hợp long biên 356

10.2.3.4 Hợp long giữa 356

10.3 Tính toán thi công mở rộng trụ 358

10.3.1 Tải trọng tác dụng 358

10.3.2 Tính toán nội lực 359

10.3.3 Kiểm toán 360

10.4 Tính toán neo vào trụ 363

CHƯƠNG 11: PHỤ LỤC TÍNH TOÁN 366

MÔ HÌNH HÓA KẾT CẤU BẰNG PHẦN MỀM MIDAS CIVIL 7.0 366

TÀI LIÊU THAM KHẢO 391

PHẦN 1:

TỔNG QUAN CHUNG

CHƯƠNG 1: ĐIỀU KIỆN ĐỊA HÌNH, ĐỊA CHẤT,

Có thể bố trí công trường trên bờ, 2 bên đầu cầu

Việc vận chuyển vật tư, thiết bị thi công đến công trường thực hiện bằng đường thủy

 Một đặc điểm nữa là sự phân hoá theo mùa rất sâu sắc trong chế độ mưa ẩm hoàn toàn phùhợp với mùa gió Hàng năm nửa năm mưa ẩm, trùng với gió mùa hạ, nửa năm khô hạn,trùng với gió mùa đông.

chỉ bằng 10% lượng mưa toàn năm, số ngày mưa mùa khô có tháng chỉ tới 2–3 ngày.Lượng mưa các tháng mùa mưa thường chênh lệch với giá trị trung bình nhiều năm trongphạm vi 110mm

 Đặc biệt ở đây hầu như không có bão to, hàng chục năm mới gặp 1÷2 cơn bão yếu Theo

số liệu thống kê, trong suốt thời kì 55 năm quan sát chỉ có 7 cơn bão đổ bộ trực tiếp vàoven biển Nam bộ Đáng chú ý là nếu có bão thì cũng xảy ra muộn, chủ yếu là trong tháng

XI và XII Ngoài tháng IV, tháng V đầu mùa hạ cũng chỉ có gặp bão (2 cơn trong 7 cơn)

 Bão ở vùng châu thổ có sức gió yếu và cũng gây ra mưa nhưng cường độ nhỏ Đối vớivùng Châu thổ sông Cửu Long thì một trong những tác hại của bão là nạn nước dâng.Nước biển dâng cao khi có bão, tràn trên khắp vùng đồng bằng, có chỗ trũng sâu tới 2÷3m.Hiện tượng thời tiết đang chú ý ở Nam Bộ nói chung và vùng Châu thổ nói riêng là dông.Nam bộ là vùng nhiều dông nhất so với các vùng Duyên Hải, Trung bộ lẫn vùng Tây Nguyên

và cũng so với các vùng nhiều dông ở Miền Bắc

 Nhiều dông nhất là tháng V, có trên 20 ngày dông Từ tháng V÷X số ngày dông mỗi thángđạt tới 15÷20 ngày, tháng đầu mùa (tháng IV) và tháng cuối mùa (tháng IX) có khoảng10÷12 ngày dông

PHẦN 2:

THIẾT KẾ SƠ BỘ

CHƯƠNG 2:

THIẾT KẾ SƠ BỘ HAI PHƯƠNG ÁN

2.1.THIẾT KẾ SƠ BỘ PHƯƠNG ÁN 1

THIẾT KẾ CẦU DẦM LIÊN TỤC BTCT DƯL ĐÚC HẪNG CÂN BẰNG

2.1.1 YÊU CẦU THIẾT KẾ

2.1.2 LỰA CHỌN SƠ ĐỒ KẾT CẤU NHỊP

Dạng dầm chọn là dầm hộp dự ứng lực thi công đúc hẫng cân bằng

Hình 2.2: Mặt cắt ngang chi tiết tại đỉnh trụ

2.1.2 3 Xác định các yếu tố kĩ thuật trên trắc dọc

Khi lập các sơ đồ cầu để đưa ra các phân tích lựa chọn trước tiên cần phải nghiên cứu về bố tríđường cong trắc dọc của cầu và độ dốc ngang của mặt cầu sao cho đảm bảo các yêu cầu vềkhai thác

Việc lựa chọn bán kính cong đường cong đứng phụ thuộc rất nhiều vào yếu tố cao độ đườngđầu cầu, cao độ mặt cầu ở nhịp thông thuyền, độ dốc dọc tối đa cho phép v.v…Nói chung

cầu càng dài thì bán kính đường cong đứng càng lớn Vấn đề này phải xét nhiều yếu tố so sánhcác chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật

Trong phạm vi đồ án chúng ta chỉ xét trên cơ sở của cấp đường và các thông số đã được giaotrong nhiệm vụ luận văn

Tốc độ thiết kế theo tiêu chuẩn thiết kế đường:

V = 60km/h

Độ dốc phần đầu cầu i=3%

Độ dốc ngang mặt cầu i=2%

Bán kính đường cong lồi chọn: R=3500m

Độ dốc dọc theo thiết kế của các nhịp biên: i= 3%

2.1.3 ĐẶC TRƯNG VẬT LIỆU SỬ DỤNG

 Đối với bê tông:

Cấu kiện Cường độ bêtông f’c

2.1.4 TÍNH TOÁN KẾT CẤU CẦU VỚI CÁC THÔNG SỐ ĐÃ LỰA CHỌN

2.1.4.1 Sơ đồ phân chia đốt dầm

Nguyên tắc chung khi phân chia các đốt kết cấu nhịp là phải đảm bảo chiều dài của đốt Ko trên

 Đốt thi công trên đỉnh trụ K0 dài: 12m.

 Chiều dài đoạn đúc trên đà giáo nhịp biên : ddg = 14 m

 Số đốt ngắn trung gian : n = 4 đốt , chiều dài mỗi đốt : d = 3 m

 Số đốt trung gian còn lai : n = 5 đốt , chiều dài mỗi đốt d = 4 m

K2 K3 K4 K5 K6 K7 K8

S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S8 S9

HL

HLB

S0

Hình 2.3: Sơ đồ phân chia đốt

2.1.4.2 Xác định phuơng trình đường đáy dầm:

Hình 2.4: Đường cong đáy dầm

Xác định đường biên dưới đáy dầm:

Đường cong parabol đi qua gốc tọa độ (0,0)

Xác định đường biên trên đáy dầm:

Bề dày đáy dưới của dầm hộp tại vị trí đỉnh trụ là 700mm và tại vị trí hợp long là 300mmĐường cong parabol đi qua điểm (0,700) vậy c =700, và có đỉnh là (36500,2800)

Tương tự như trên nên ta có hệ phương trình:

Momen quán tính đối với trục X: 

J

1

1 1 1

(12

th x c

J J Y F

Trong các công thức trên X X i, i1, ,Y Y i i1 là toạ độ của các điểm thứ i, i+1

Tính đặc trưng hình học của mặt cắt giữa nhịp, trình tự đánh số như sau:

19 18 7 Y

12 1322

Hình 2.5: Đánh đâu tọa độ điểm

Tính toán các giá trị trên bằng chương trình excel ta được bảng kết quả sau:

Diệntích

A (m2)

Momen tĩnh

S (m3)

Toạ độ trọngtâmytg (m)

Trọng tâmsođáy dầmybg (mm)

2.1.4.4 SƠ LƯỢC VỀ PHƯƠNG PHÁP THI CÔNG ĐÚC HẪNG

Kết cấu nhịp được thi công theo phương pháp đúc hẫng cân bằng từ trụ ra 2 phía đốixứng nhau, khối Ko trên đỉnh trụ là khối lớn nhất của kết cấu nhịp dầm và được thi công đầutiên sau khi đã đặt các gối kê tạm và các thanh cường độ cao 38 thẳng đứng để liên kết chặtcứng giữa khối đỉnh trụ và thân trụ đồng thời giữ ổn định trong suốt quá trình thi công các cánhhẫng tiếp theo Khối trên đỉnh trụ được đúc trên đà giáo mở rộng trụ, đà giáo này được cấu tạo từthép hình đã gia công trong công xưởng và được lắp đặt sau khi thi công xong thân trụ.

Các đốt dầm còn lại được đúc đối xứng nhau qua trụ nhờ hai bộ ván khuôn treo trên xeđúc, hai bộ ván khuôn này có thể truợt đề thay đổi chiều dài và chiều cao các đốt dầm

Sau khi thi công xong các đốt dầm trên đà giáo cũng như trên các xe đúc ta tiến hành hợplong nhịp biên, hạ kết cấu nhịp xuống gối chính rồi tiến hành hợp long nhịp giữa

Việc xác định nội lực của kết cấu phụ thuộc vào từng giai đoạn thi công Do đó chúng ta phải xéttừng sơ đồ làm việc của kết cấu trong các giai đoạn thi công , hợp long và giai đoạn khai thác.Lựa chọn phương pháp thi công hợp long biên trước, sau đó hạ gối xuống đỉnh trụ và tiến hànhhợp long giữa

2.1.4.5 Giai đoạn I thi công đúc hẫng cân bằng qua đỉnh trụ

Đây là giai đoạn đúc các đốt đối xứng qua trụ Trong giai đoạn này kết cấu nhịp làm việc theo

sơ đồ khung T Sau khi hợp long với đoạn đúc trên đà giáo của nhịp biên và hạ xuống gối chínhthì sơ đồ này không tồn tại, trạng thái cân bằng mới của hệ được xác lập lại và kết cấu nhịp làmviệc theo sơ đồ giản đơn mút thừa Vì vậy giá trị nội lực tính ở phần này có giá trị để kiểm tracường độ của các mặt cắt dầm trong giai đoạn thi công và tải trọng tai biến, xác định các mấtmát ứng suất trong quá trình căng kéo các bó cốt thép DƯL Sơ đồ này còn để xác định các chuyễn

vị của đầu hẫng trong mỗi giai đoạn đúc, căn cứ vào đó để điều chỉnh cao độ ván khuôn, tạo

q DC

Sơ đồ 1: Thi công đúc hẫng

Bảng tính trọng lượng bản thân của các đốt dầm

(N/mm)

DC(N)

 Do trọng lượng bản thân các đốt dầm P I,i :

- Mô men do đốt K0 gây ra tại mặt cắt 0 – 0 được xác định theo công thức tính tải phân

bố đều trên thanh 1 đầu ngàm:

2 ,0 0

0 0

,0

2

I I

Bảng kết quả mô men (kNm) do trọng lượng bản thân các khối gây ra

 Do hoạt tải thi công

Như đã phân tích ở trên hoạt tải thi công bao gồm :

- Hoạt tải thi công phân bố: PI,tc= 0.48x11=5.28KN/m

+ Mô men tại các mặt cắt do tải trọng thi công gây ra được tính theo công thức:

2 ,

ĐATN: CHUYÊN NGÀNH CẦU GVHD: ĐỖ THÀNH CHUNG

+ Hệ số liên quan đến tầm quan trọng trong khai thác: i = 1.05

  1.00 1.00 1.05 1.05   Bảng hệ số tải trọng

Ta tính toán ứng với các giá trị hệ số tải trọng trên ta được kết quả sau:

Bảng kết quả momen ứng với min

ĐATN: CHUYÊN NGÀNH CẦU GVHD: ĐỖ THÀNH CHUNG

BIỂU ĐỒ BAO MOMEN (10 6 Nmm)

Hình 2.6: Biểu đồ bao moment trong giai đoạn thi cơng đúc hẫng qua đỉnh trụ

2.1.4.6 Giai đoạn 2 đã hợp long biên

Đã hợp long xong nhịp biên, hạ kết cấu nhịp xuống gối chính sau đĩ tiến hành hợplong giữa nhưng đốt hợp long giữa chưa đơng cứng Kết cấu nhịp làm việc theo sơ đồdầm giản đơn mút thừa chịu các tải trọng: tĩnh tải giai đoạn I, tải trọng thi cơng, ½trọng lượng xe đúc và ½ trọng lượng đốt hợp long

2.1.4.6.3 Xác định nội lực

Str Buoc 12 (HLGiua) I[115] -10994.63 -199809.54

Biểu đồ mô men trong giai đoạn này

ĐATN: CHUYÊN NGÀNH CẦU GVHD: ĐỖ THÀNH CHUNG

2.1.4.7 Giai đoạn dỡ tải trọng thi công ra khỏi cầu

Giai đoạn dỡ tải trọng thi công – chuyển xe đúc ra khỏi cầu Sau khi hợp long, chưa tháo dỡván khuôn ngoài tiến hành căng kéo cốt thép thớ dưới của nhịp giữa và di chuyển xe đúc rakhỏi cầu, tháo dỡ các tải trọng thi công khác Các tải trọng này vốn đã nằm ở trên nhịp gâynên biến dạng cho dầm, khi dỡ tải ra khỏi nhịp dầm đàn hồi trở lại nhưng do lúc này dầm đã

là liên tục, chuyển vị bị khống chế và sẽ gây ra nội lực trong dầm Chúng ta gọi hiện tượngnày là hiệu ứng dỡ tải

2.1.4.7.3 Xác định nội lực

Sừ dụng phần mềm phân tích kêt cầu Midas ta có được bảng tổng hợp nội lực tronggiai đoạn này

Bảng kết quả nội lực

ĐATN: CHUYÊN NGÀNH CẦU GVHD: ĐỖ THÀNH CHUNG

Biểu đồ mô men trong giai đoạn này

2.1.4.8 Xác định mô men uốn tại các mặt cắt giai đoạn khai thác ( sơ đồ 4)

Với hoạt tải xe thì cần chú ý các yếu tố sau:

- Hoạt tải thiết kế là HL93 gồm hai tổ hợp sau:

Xe tải 3 trục và tải trọng làn

Xe tải 2 trục và tải trọng làn

Khi tính momen âm trên đĩnh trụ thì ta xếp thêm trường hợp 90%(2 xe tải thiết

kế cách nhau 15m, 2 trục 145kN cách nhau 4.3 m và tải trọng làn)

2.1.4.8.2 Tải trọng tác dụng

Sơ đồ giống như giai đoạn trên, dầm liên tục 3 nhịp

2.1.4.8.3 Xác đinh giá trị nội lực

Mô hình hóa trên midas ta được kết quả sau:

Biểu đồ bao moment

ĐATN: CHUYÊN NGÀNH CẦU GVHD: ĐỖ THÀNH CHUNG

Bảng giá trị moment min

Cộng giá trị đại số 3 trướng hợp SƠ ĐỒ 2 (Sơ dồ hợp long giữa) + SƠ ĐỒ 3 (Sơ đồ

dỡ tải) + SƠ ĐỒ 4 (Sơ đồ dầm liên tục 3 nhịp chịụ tĩnh tải II và hoạt tải)

Hình 2.7: Tổng hợp moment

ĐATN: CHUYÊN NGÀNH CẦU GVHD: ĐỖ THÀNH CHUNG

Giá trị đường bao M(kNm) theo sơ đồ

4

Giá trị M (kNm) tính toán trong giai đoạn khai thác

2.1.5.1 Vật liệu bê tông

Bê tông được sử dụng có các đặc trưng sau :

+ Tỉ trọng của bêtông : c=25 (kN/m 3 )

ĐATN: CHUYÊN NGÀNH CẦU GVHD: ĐỖ THÀNH CHUNG

+ Dùng bêtông có cường độ chịu nén ở

28 ngày f’ c = 50 MPa.

+ Mođun đàn hồi của bêtông là :

E c = 0.0431.5c  f c' 0.043 2500 1.5 50 = 35749.5 MPa

Trong đó : c- tỉ trọng của bêtông

(kg/m 3 )

f’ c – cường độ qui định của bêtông (MPa)

- Giới hạn chảy: fy = 400 (MPa)

- Giới hạn kéo đứt: fu = 440 (MPa)

+ Ứng suất cho phép khi kích : fpj = 0.8xfpu =1488 (MPa) (5.9.3)

2.1.5.3 Xác định sơ bộ số lượng bó cốt thép ƯST tại các mặt cắt :

Để thỏa mãn điều kiện cường độ ta có thể dùng công thức gần đúng sau

h : chiều cao của dầm

+ Ví dụ xác định sơ bộ số lượng bó cốt thép tại thớ trên tại mặt cắt định trụ:

- Diên tích DƯL Do mô men thi công:

pu

M A

ps

A n F

pu

M A

ps bo

A n A

Chọn số bó thiết kế: 20 bó

+Ví dụ xác định số bó cáp thớ dưới tại mặt cắt giữa nhịp biên HLB :

ĐATN: CHUYÊN NGÀNH CẦU GVHD: ĐỖ THÀNH CHUNG

- Diên tích DƯL Do mô men khai thác:

pu

M A

ps bo

A n A

Chọn số bó thiết kế: 12 bó

Tương tự tính cho các mặt cắt khác ta được

Bảng giá trị mô men chọn cáp tại các mặt cắtMặt cắt

Giá trị M(kNm) trong giai đoạn