Đồ Án Tốt Nghiệp Thiết Kế Dầm Hộp Ứng Suất Trước Thi Công Đúc Hẫng Cân Bằng

BẢNG TỔ HỢP NỘI LỰC ỨNG VỚI CÁC TRẠNG THÁI GIỚI HẠN.. V.2 Kiểm tra điều kiện làm việc của cọc theo phương dọc cầu :...315 NỘI LỰC LỚN NHẤT Ở TRƯỜNG HỢP TTGH CƯỜNG ĐỘ I.. BẢNG TỔ HỢP NỘI

PHẦN II

GIỚI THIỆU SƠ BỘ VỀ TUYẾN

THIẾT KẾ LAN CAN, LỀ BỘ HÀNH, GỜ CHẮN BÁNH

TÍNH TOÁN BẢN MẶT CẦU

PHẦN IV

THIẾT KẾ KẾT CẤU PHẦN DƯỚI

THIẾT KẾ TRỤ CẦU T5 THIẾT KẾ MÓNG TRỤ CẦU T5

MỤC LỤC

MỤC LỤC 5

CHƯƠNG I GIỚI THIỆU SƠ LƯỢC VỀ KHU VỰC TUYẾN 15 I ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN: 15 I.1 Địa Hình 15

I.2 Địa Chất : 15

II QUI MÔ, TIÊU CHUẨN KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH : 18 II.1 Quy Mô Công Trình : Qui Mô Vĩnh Cửu 18

CHƯƠNG II THIẾT KẾ LAN CAN 23 I TÍNH TOÁN THANH LAN CAN: 23 II TÍNH TOÁN CỘT LAN CAN: 25 III TÍNH TOÁN LIÊN KẾT BULÔNG GIỮA CỘT LAN CAN VÀ TRỤ BÊ TÔNG: 28 III.1 Về mặt cấu tạo 28

III.2 Kiểm tra mối nối: 28

IV TÍNH TOÁN LỀ BỘ HÀNH; BÓ VỈA VÀ GỜ CHẮN BÁNH: 29 CHƯƠNG III TÍNH TOÁN BẢN MẶT CẦU 36 I TẢI TRỌNG TÁC DỤNG : 39 I.1 Tĩnh Tải : 39

I.2 Hoạt Tải : 44

II TỔNG HỢP NỘI LỰC CHO BMC : 50 II.1 Hệ Số Điều Chỉnh Tải Trọng : 50

II.2 Tổ Hợp Tải Trọng Ơû TTGH CĐ (Mu), TTGH SD (Ms): 50

II.3 Nội Lực Tính Toán: 51

II.4 Thiết Kế Cốt Thép Chịu Uốn Theo Moment Tính Toán Ơû TTGH Cường Độ : 52

CHƯƠNG I GIỚI THIỆU SƠ LƯỢC VỀ KHU VỰC TUYẾN 67 I ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN: 67 I.1 Địa Hình 67

I.2 Địa Chất : 67

II QUY MÔ VÀ TIÊU CHUẨN KỸ THUẬT 70 II.1 Quy Mô Công Trình : Qui Mô Vĩnh Cửu 70

II.2 Tiêu Chuẩn Kỹ Thuật: 70

CHƯƠNG II THIẾT KẾ SƠ BỘ 71 PHƯƠNG ÁN I - CẦU DẦM BTCT DỰ ỨNG LỰC LIÊN TỤC ĐÚC HẪNG 71 I GIỚI THIỆU PHƯƠNG ÁN : 71 I.1 Bố trí chung cầu : 71

I.2 Mô tả kết cấu bên trên : 71

II THIẾT KẾ PHƯƠNG ÁN : 72

II.1 Thiết kế kết cấu phần trên nhịp chính : 72

PHƯƠNG ÁN II - CẦU VÒM ỐNG THÉP NHỒI BT 81 III SỐ LIỆU THIẾT KẾ: 81 IV GIỚI THIỆU KẾT CẤU PHẦN TRÊN : 81 IV.1 Kết cấu vòm : 81

IV.2 Kết cấu mặt cầu 83

IV.3 Vật liệu 84

IV.4 Gối cầu : 85

V GIỚI THIỆU KẾT CẤU PHẦN DƯỚI 85 V.1 Mố cầu 85

V.2 Trụ ở chân vòm 85

VI TÍNH TOÁN KẾT CẤU PHẦN TRÊN 85 VI.1 Số liệu vòm 85

VI.2 Xác định tải trọng tác dụng 86

VII MÔ HÌNH HOÁ VÀ TÍNH NỘI LỰC 90 VII.1 Mô hình kết cấu : 90

VII.2 Kết quả nội lực : 90

VII.3 Kiểm toán kết cấu : 92

CHƯƠNG III GIỚI THIỆU CÔNG NGHỆ THI CÔNG ĐÚC HẪNG CÂN BẰNG 102 CHƯƠNG IV CÁC SỐ LIỆU VÀ GIẢI PHÁP THIẾT KẾ 104 I CÁC THÔNG SỐ CƠ BẢN CỦA CẦU 104 II CÁC THÔNG SỐ VỀ VẬT LIỆU: 105 II.1 Bêtông 105

II.2 Cốt thép thường 105

II.3 Cáp dự ứng lực (5.4.4) 105

II.4 Thanh neo dự ứng lực.(5.4.4) 105

II.5 Xe đúc 106

III TIẾN ĐỘ THI CÔNG 106 IV TRÌNH TỰ THI CÔNG 107 V GIẢI PHÁP THIẾT KẾ : 107 CHƯƠNG V THIẾT KẾ LAN CAN 112 I TÍNH TOÁN THANH LAN CAN: 112 II TÍNH TOÁN CỘT LAN CAN: 114 III TÍNH TOÁN LIÊN KẾT BULÔNG GIỮA CỘT LAN CAN VÀ TRỤ BÊ TÔNG: 117 III.1 Về mặt cấu tạo 117

III.2 Kiểm tra mối nối: 117

IV TÍNH TOÁN LỀ BỘ HÀNH; BÓ VỈA VÀ GỜ CHẮN BÁNH: 118 IV.1 Lề bộ hành: 118

IV.2 Bó vỉa: 121

CHƯƠNG VI TÍNH TOÁN BẢN MẶT CẦU 126 I TẢI TRỌNG TÁC DỤNG : 128 I.1 Tĩnh Tải : 128

I.2 Hoạt Tải : 134

II TỔNG HỢP NỘI LỰC CHO BMC : 139 II.1 Hệ Số Điều Chỉnh Tải Trọng : 139

II.2 Tổ Hợp Tải Trọng Ơû TTGH CĐ (Mu), TTGH SD (Ms): 139

II.3 Nội Lực Tính Toán: 140

II.4 Thiết Kế Cốt Thép Chịu Uốn Theo Moment Tính Toán Ơû TTGH Cường Độ : 141

CHƯƠNG VII TÍNH TOÁN CÁC ĐẶC TRƯNG HÌNH HỌC 144 I PHƯƠNG TRÌNH ĐƯỜNG CONG ĐÁY DẦM 144 II TÍNH TOÁN CÁC ĐẶC TRƯNG HÌNH HỌC CỦA TIẾT DIỆN TẠI CÁC MẶT CẮT 145 II.1 Tính toán các đặc trưng hình học của tiết diện nguyên tại các mặt cắt 145

II.2 Đặc trưng hình học tiết diện nguyên có xét đến giảm yếu do ống gen của cáp 146

III BỐ TRÍ CÁP DỰ ỨNG LỰC 148 IV TÍNH TOÁN CÁC ĐẶC TRƯNG HÌNH HỌC SAU KHI CĂNG CÁP 149 IV.1 Tính các đặc trưng về cáp 149

IV.2 Tính đặc trưng hình học của tiết diện bị giảm yếu qua các giai đoạn căng cáp 149

IV.3 Thực hiện tính toán tại mặt cắt S1 của đốt K0 150

CHƯƠNG VIII TÍNH TOÁN CÁC MẤT MÁT ỨNG SUẤT 159 I TÍNH TOÁN MẤT MÁT DO MA SÁT ΔFPF 159 I.1 Hiệu ứng cong 159

I.2 Hiệu ứng lượn sóng 160

I.3 Thực hiện tính toán mất mát ứng suất trong sợi cáp BT2 160

II TÍNH TOÁN MẤT MÁT DO TỤT NEO 163 II.1 Các lý thuyết tính 163

II.2 Thực hiện tính toán cho sợi cáp BT1 164

III TÍNH TOÁN MẤT MÁT ỨNG SUẤT DO NÉN ĐÀN HỒI.(FΠES) 166 III.1 Lý thuyết tính toán 166

III.2 Tính toán mất mát ứng suất trong sợi cáp BT1 167

IV TÍNH TOÁN MẤT MÁT DO CO NGÓT 170 IV.1 Lý thuyết tính toán 170

IV.2 Tính toán mất mát trong cáp BT1 171

V TÍNH TOÁN MẤT MÁT DO TỪ BIẾN 173 V.1 Lý thuyết tính 173

V.2 Tính mất mát do từ biến tại mặt cắt S1 khi kích cáp BT3 174

VI TÍNH TOÁN MẤT MÁT ỨNG SUẤT DO CHÙNG NHÃO CỐT THÉP TRONG GIAI

VII TÍNH TỔNG LỰC DỰ ỨNG LỰC TRONG TỪNG GIAI ĐOẠN THI CÔNG 178

I GIỚI HẠN ỨNG SUẤT TRONG BÊ TÔNG 180

III KIỂM TOÁN TRONG QUÁ TRÌNH THI CÔNG ĐÚC HẪNG 181

III.1 Thời điểm vừa kích xong cáp cho đốt K0 181 III.2 Thời điểm di chuyển xe đúc ra và đổ bêtông khối K1 182

IV.1 Tính toán ứng suất tồn tại trong dầm hẫng 194 IV.2 Tính toán mất mát ứng suất trong cáp chịu mômen dương 195 IV.3 Kiểm toán ứng suất tại các mặt cắt 196

V KIỂM TOÁN GIAI ĐOẠN ĐƯA XE ĐÚC LÊN ĐÚC HỢP LONG GIỮA 199

VI KIỂM TOÁN SAU KHI THÁO DỠ VÁN KHUÔN ĐỐT HỢP LONG GIỮA 200 VII ĐẢM BẢO ỔN ĐỊNH TRONG QUÁ TRÌNH THI CÔNG ĐÚC HẪNG 204

I TÍNH TOÁN SỰ PHÂN PHỐI LẠI NỘI LỰC DO HIỆN TƯỢNG TỪ BIẾN 209

II TÍNH TOÁN MẤT MÁT ỨNG SUẤT TẠI THỜI ĐIỂM CUỐI CÙNG CHO CÁC

III NỘI LỰC PHÁT SINH DO CHÊNH LỆCH NHIỆT ĐỘ RẢI ĐỀU TU 218

CHƯƠNG XI KIỂM TOÁN Ở TRẠNG THÁI GIỚI HẠN SỬ DỤNG 221

I TỔ HỢP NỘI LỰC Ở TRẠNG THÁI GIỚI HẠN SỬ DỤNG 221

CHƯƠNG XII KIỂM TOÁN Ở TRẠNG THÁI GIỚI HẠN CƯỜNG ĐỘ 226

II LÝ THUYẾT KIỂM TOÁN THEO TTGH CƯỜNG ĐỘ 232

I BIẾN DẠNG TRONG GIAI ĐOẠN ĐÚC HẪNG 254

I.1 Phương pháp tính toán biến dạng 254

I.2 Biến dạng đàn hồi do tải trọng bản thân các đốt đúc hẫng 256

I.3 Biến dạng do tải trọng thi công trên các đốt đúc hẫng 261

I.4 Biến dạng do cáp dự ứng lực trên các đốt đúc hẫng 264

II BIẾN DẠNG TRONG GIAI ĐOẠN HỢP LONG BIÊN 268 III BIẾN DẠNG TRONG GIAI ĐOẠN HỢP LONG GIỮA 271 IV BIẾN DẠNG DO TĨNH TẢI GIAI ĐOẠN 2 274 V BIẾN DẠNG DO XE ĐÚC 275 V.1 Biến dạng đàn hồi do xe đúc 275

VI ĐỘ VỒNG VÁN KHUÔN 280 CHƯƠNG XV THIẾT KẾ TRỤ CẦU 283 I GIỚI THIỆU CHUNG 283 I.1 Kích thước hình học trụ 283

I.2 Các thông số thủy văn 283

I.3 Vật liệu sử dụng 284

II CÁC TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN TRỤ VÀ NỘI LỰC 284 II.1 Tĩnh tải 284

II.2 Tải trọng gió 285

II.3 Tải trọng nước 287

II.4 Lực va tàu vào trụ 289

II.5 Hoạt tải 290

II.6 Tải trọng người đi bộ 292

II.7 Lực hãm xe 293

III BẢNG TỔ HỢP NỘI LỰC ỨNG VỚI CÁC TRẠNG THÁI GIỚI HẠN 293 III.1 Đối với mặt cắt đỉnh bệ 293

III.2 Đối với mặt cắt đáy bệ 295

IV KIỂM TOÁN CÁC MẶT CẮT TRỤ 298 IV.1 Đặt trưng hình học của các mặt cắt 298

IV.2 Kiểm toán đối với mặt cắt thân trụ tại đỉnh bệ 298

CHƯƠNG XVI TÍNH TOÁN CỌC KHOAN NHỒI 309 ĐỊA CHẤT KHU VỰC 309 I LỰA CHỌN CÁC THÔNG SỐ CƠ BẢN CỦA CỌC 310 II TÍNH TOÁN SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC THEO VẬT LIỆU 310 III TÍNH TOÁN SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC THEO ĐẤT NỀN 311 III.1 Tính sức kháng đơn vị của thân cọc qs (MPa) 312

III.2 Tính sức kháng đơn vị của mũi cọc qp (MPa) 313

III.3 Tổng hợp sức kháng của cọc (Qtk) 313

III.4 Sức chịu nhổ của cọc (Quk) 313

IV TÍNH TOÁN SỐ LƯỢNG CỌC 314 V KIỂM TRA ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC CỦA CỌC 314 V.1 Kiểm tra điều kiện làm việc của cọc theo phương ngang cầu : 315

NỘI LỰC LỚN NHẤT Ở TRƯỜNG HỢP TTGH ĐẶC BIỆT 315

V.2 Kiểm tra điều kiện làm việc của cọc theo phương dọc cầu : 315

NỘI LỰC LỚN NHẤT Ở TRƯỜNG HỢP TTGH CƯỜNG ĐỘ I 315 VI KIỂM TRA ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC CỦA ĐẤT NỀN DƯỚI KHỐI MÓNG QUY ƯỚC 316 VI.1 Xác định kích thước móng khối quy ước: 316

VI.2 Chuyển hệ tải trọng về trọng tâm móng khối quy ước : 317

VI.3 Tính ứng suất dưới đáy móng khối quy ước : 317

VI.4 Kiểm toán ứng suất đáy móng : 318

VI.5 Kiểm tra độ lún dưới khối móng quy ước : 319

VI.6 Xác định tải trọng gây lún : 319

VI.7 Biểu đồ phân bố ứng suất dưới đáy móng khối quy ước : 319

VI.8 Xác định nội lực đầu cọc và chuyển vị đài cọc 326

VII KIỂM TOÁN CỌC 340 VII.1 Kiểm tra sức chịu tải của cọc 340

VII.2 Kiểm tra chuyển vị đỉnh trụ : 340

VIII THIẾT KẾ CỐT THÉP CHO CỌC KHOAN NHỒI 340 VIII.1 Thiết kế cốt thép chịu momen uốn 340

VIII.2 Thiết kế cốt thép chịu cắt 341

IX THIẾT KẾ CỐT THÉP CHO ĐÀI CỌC 343 IX.1 Theo phương ngang cầu: 343

IX.2 Theo phương dọc cầu: 344

IX.3 Tính toán chọc thủng cho đài cọc 345

X TÍNH CHIỀU DÀY LỚP BÊTÔNG BỊT ĐÁY 347 CHƯƠNG XVII PHỤ LỤC 349 PHẦN I : LẬP TRÌNH TRÊN MATLAB 349 I CÁC THÔNG SỐ VỀ VẬT LIỆU 349 %- 1 Khai bao cac dac trung ve be tong 349

%- 2 Cot thep thuong 349

%- 3 Thep du ung luc 349

II TÍNH TOÁN CÁC ĐẶC TRƯNG HÌNH HỌC 349 %- 1 Nhap toa do cac diem 349

%- 2 Ve mat cat dai dien S5 350

%- 3 Tinh cac dac trung hinh hoc 351

%- 4 Ti So Modul Dan Hoi Va Cuong Do Be Tong Qua Cac Giai Doan 351

III TỔNG HỢP CÁC ĐẶC TRƯNG VỀ CÁP DUL 352 %1- Duong kinh cac loai cap du ung luc 352

%2- Dien tich cac nhom cap 352

%3- Tong hop chieu dai mot bo cap 352

%4- Tong hop toa do cua cac soi cap trong tung nhom 353

%5 - Tinh dac trung hinh hoc cua tiet dien giam yeu 354

%Dac Trung Hinh Hoc Cua Tiet Dien Giam Yeu 357

%6- Dien tich cap du ung luc trong tung mat cat qua cac giai doan: 357

%7- Dien tich mat cat tinh doi qua cac giai doan: 358

%8- Momen tinh cua mat cat chuyen doi lay doi voi truc x: 359

%9- Toa do trong tam cua mat cat chuyen doi qua cac giai doan: 360

%10- Tinh momen quan tinh cua mat cat 360

%11- Tinh goc chuyen huong cap anpha 361

IV TÍNH TOÁN CÁC MẤT MÁT ỨNG SUẤT TRONG CÁP CHỊU MOMENT ÂM 362

%- 1 Tinh Toan Mat Mat Do Ma Sat.(delfpF) 362

%- 2 Tinh Toan Mat Mat Do Tut Neo.(delfpA) 362

%- 3 To hop noi luc tai cac mat cat sau khi tha kich 362

%- 4 Tinh toan mat mat ung suat do nen dan hoi 364

%- 5 Tinh toan mat mat ung suat do co ngot cua betong 365

%- 6 Tinh toan mat mat ung suat do tu bien 365

%- 7 Tinh toan mat mat ung suat do chung nhao cot thep 366

%- 8 Luc keo xuat hien trong cap du ung luc sau khi tru cac mat mat US 367

V KIỂM TOÁN CÁC GIAI ĐOẠN THI CÔNG 367 %- 1 Kiem toan trong qua trinh thi cong duc hang 367

%- 2 Kiem toan sau khi thi cong xong hop long bien 371

%- 3 Kiem toan giai doan di chuyen xe duc ra duc HL giua: 375

%- 4 Kiem toan sau khi thao van khuon hop long giua 377

%- 5 Kiem tra on dinh lat canh hang: 380

VI TỔ HỢP NỘI LỰC CHO CÁC TRẠNG THÁI GIỚI HẠN 381 %- 1 Tinh toan cac mat mat ung suat theo thoi gian 381

%- 2 Ung suat tai tho tren va duoi do mat mat 387

%- 3 Do cung cua cac dot dam 387

%- 4 Tinh cac goc xoay dan hoi do cac tai trong gay ra 387

%- 5 Tinh cac he so tu bien 388

%- 6 Tinh momen tu bien: 389

%- 7 To hop momen cho trang thai gioi han su dung 389

VII KIỂM TOÁN Ở TRẠNG THÁI GIỚI HẠN SỬ DỤNG 390 %- 1 Ung suat tai tho tren va tho duoi 390

%- 2 Ung suat keo va nen cho phep o trang thai gioi han su dung 390

%- 3 Kiem toan 390

VIII KIỂM TOÁN Ở TRẠNG THÁI GIỚI HẠN CƯỜNG ĐỘ 392 %- 1 Momen o trang thai gioi han cuong do 392

%- 2 Kiem toan: 395

%- 3 Kiem toan ham luong thep toi da 395

%- 4 Kiem tra ham luong thep toi thieu 395

IX THIẾT KẾ LỰC CẮT 397 %- 1 To hop luc cat o trang thai gioi han cuong do 397

%- 2 Noi luc dung de thiet ke 398

X TÍNH TOÁN ĐỘ VỒNG VÁN KHUÔN 400 %1.Do vong do trong luon ban than cac dot gay ra: 400

%2.Do vong do CLL gay ra: 400

%3.Do vong do DUL gay ra: 401

%4.Do vong do FSK gay ra: 402

%5.Do vong do cap bien gay ra: 403

%6.Do vong do xe duc + DC hop long + CLL hop long gay ra: 404

%7.Do vong xuong do xe duc thi cong hang gay ra tai cac MC: 404

%8.Do vong len do thao xe duc thi cong hang gay ra tai cac MC: 405

%9 Bien dang do xe duc hop long giua 405

%10 Bien dang do thao xe duc hop long giua 405

%11 Bien dang do cap hop long giua 405

%12 Bien dang do tinh tai giai doan 2 406

%13 Tong bien dang tai cac mat cat tu 1 -> 36: 406

PH N II - M T S B NG T NG H P K T QU TÍNH TOÁN Ầ Ộ Ố Ả Ổ Ợ Ế Ả 407

I GIỚI THIỆU CHUNG 428

I.1 Kích thước hình học trụ 428

I.2 Các thông số thủy văn 428

I.3 Vật liệu sử dụng 429

II CÁC TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN TRỤ VÀ NỘI LỰC 429 II.1 Tĩnh tải 429

II.2 Tải trọng gió 430

II.3 Tải trọng nước 433

II.4 Lực va tàu vào trụ 435

II.5 Hoạt tải 436

II.6 Tải trọng người đi bộ 438

II.7 Lực hãm xe 439

III BẢNG TỔ HỢP NỘI LỰC ỨNG VỚI CÁC TRẠNG THÁI GIỚI HẠN 439 III.1 Đối với mặt cắt đỉnh bệ 439

III.2 Đối với mặt cắt đáy bệ 441

IV KIỂM TOÁN CÁC MẶT CẮT TRỤ 444 IV.1 Đặt trưng hình học của các mặt cắt 444

IV.2 Kiểm toán đối với mặt cắt thân trụ tại đỉnh bệ 444

CHƯƠNG V TÍNH TOÁN CỌC KHOAN NHỒI 456 I ĐỊA CHẤT KHU VỰC 456 II LỰA CHỌN CÁC THÔNG SỐ CƠ BẢN CỦA CỌC 457 III TÍNH TOÁN SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC THEO VẬT LIỆU 457 IV TÍNH TOÁN SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC THEO ĐẤT NỀN 458 IV.1 Tính sức kháng đơn vị của thân cọc qs (MPa) 459

IV.2 Tính sức kháng đơn vị của mũi cọc qp (MPa) 460

IV.3 Tổng hợp sức kháng của cọc (Qtk) 460

IV.4 Sức chịu nhổ của cọc (Quk) 461

V TÍNH TOÁN SỐ LƯỢNG CỌC 461 VI KIỂM TRA ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC CỦA CỌC 462 CÁC TỔ HỢP TẢI TRỌNG NGUY HIỂM TẠI MẶT CẮT ĐÁY BỆ: 462 VI.1 Kiểm tra điều kiện làm việc của cọc theo phương ngang cầu : 462

NỘI LỰC LỚN NHẤT Ở TRƯỜNG HỢP TTGH ĐẶC BIỆT 462 463 VI.2 Kiểm tra điều kiện làm việc của cọc theo phương dọc cầu : 463

NỘI LỰC LỚN NHẤT Ở TRƯỜNG HỢP TTGH CƯỜNG ĐỘ I 463 VII KIỂM TRA ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC CỦA ĐẤT NỀN DƯỚI KHỐI MÓNG QUY ƯỚC 463 VII.1 Xác định kích thước móng khối quy ước: 463

VII.2 Chuyển hệ tải trọng về trọng tâm móng khối quy ước : 464

VII.3 Tính ứng suất dưới đáy móng khối quy ước : 465

VII.4 Kiểm toán ứng suất đáy móng : 465

VII.5 Kiểm tra độ lún dưới khối móng quy ước : 466

VII.6 Xác định tải trọng gây lún : 466

VII.7 Biểu đồ phân bố ứng suất dưới đáy móng khối quy ước : 467

VII.8 Xác định nội lực đầu cọc và chuyển vị đài cọc 473

VIII KIỂM TOÁN CỌC 487

VIII.1 Kiểm tra sức chịu tải của cọc 487

VIII.2 Kiểm tra chuyển vị đỉnh trụ : 487

IX THIẾT KẾ CỐT THÉP CHO CỌC KHOAN NHỒI 487 IX.1 Thiết kế cốt thép chịu momen uốn 487

IX.2 Thiết kế cốt thép chịu cắt 488

X THIẾT KẾ CỐT THÉP CHO ĐÀI CỌC 490 X.1 Theo phương ngang cầu: 490

X.2 Theo phương dọc cầu: 491

X.3 Tính toán chọc thủng cho đài cọc 493

CHƯƠNG I - PHỤ LỤC 505 PHẦN I : LẬP TRÌNH TRÊN MATLAB 505 I CÁC THÔNG SỐ VỀ VẬT LIỆU 505 %- 1 Khai bao cac dac trung ve be tong 505

%- 2 Cot thep thuong 505

%- 3 Thep du ung luc 505

II TÍNH TOÁN CÁC ĐẶC TRƯNG HÌNH HỌC 505 %- 1 Nhap toa do cac diem 505

%- 2 Ve mat cat dai dien S5 506

%- 3 Tinh cac dac trung hinh hoc 506

%- 4 Ti So Modul Dan Hoi Va Cuong Do Be Tong Qua Cac Giai Doan 507

III TỔNG HỢP CÁC ĐẶC TRƯNG VỀ CÁP DUL 507 %1- Duong kinh cac loai cap du ung luc 507

%2- Dien tich cac nhom cap 508

%3- Tong hop chieu dai mot bo cap 508

%4- Tong hop toa do cua cac soi cap trong tung nhom 508

%5 - Tinh dac trung hinh hoc cua tiet dien giam yeu 509

%Dac Trung Hinh Hoc Cua Tiet Dien Giam Yeu 511

%6- Dien tich cap du ung luc trong tung mat cat qua cac giai doan: 512

%7- Dien tich mat cat tinh doi qua cac giai doan: 512

%8- Momen tinh cua mat cat chuyen doi lay doi voi truc x: 513

%9- Toa do trong tam cua mat cat chuyen doi qua cac giai doan: 514

%10- Tinh momen quan tinh cua mat cat 514

%11- Tinh goc chuyen huong cap anpha 515

IV TÍNH TOÁN CÁC MẤT MÁT ỨNG SUẤT TRONG CÁP CHỊU MOMENT ÂM 515 %- 1 Tinh Toan Mat Mat Do Ma Sat.(delfpF) 515

%- 2 Tinh Toan Mat Mat Do Tut Neo.(delfpA) 516

%- 3 To hop noi luc tai cac mat cat sau khi tha kich 516

%- 4 Tinh toan mat mat ung suat do nen dan hoi 517

%- 5 Tinh toan mat mat ung suat do co ngot cua betong 517

%- 6 Tinh toan mat mat ung suat do tu bien 518

%- 7 Tinh toan mat mat ung suat do chung nhao cot thep 519

%- 8 Luc keo xuat hien trong cap du ung luc sau khi tru cac mat mat US 519

V KIỂM TOÁN CÁC GIAI ĐOẠN THI CÔNG 519 %- 1 Kiem toan trong qua trinh thi cong duc hang 519

%- 2 Kiem toan sau khi thi cong xong hop long bien 522

%- 3 Kiem toan giai doan di chuyen xe duc ra duc HL giua: 525

%- 4 Kiem toan sau khi thao van khuon hop long giua 527

%- 5 Kiem tra on dinh lat canh hang: 529

VI TỔ HỢP NỘI LỰC CHO CÁC TRẠNG THÁI GIỚI HẠN 530

%- 1 Tinh toan cac mat mat ung suat theo thoi gian 530

%- 2 Ung suat tai tho tren va duoi do mat mat 534

%- 3 Do cung cua cac dot dam 534

%- 4 Tinh cac goc xoay dan hoi do cac tai trong gay ra 535

%- 5 Tinh cac he so tu bien 536

%- 6 Tinh momen tu bien: 536

%- 7 To hop momen cho trang thai gioi han su dung 536

VII KIỂM TOÁN Ở TRẠNG THÁI GIỚI HẠN SỬ DỤNG 537 %- 1 Ung suat tai tho tren va tho duoi 537

%- 2 Ung suat keo va nen cho phep o trang thai gioi han su dung 537

%- 3 Kiem toan 537

VIII KIỂM TOÁN Ở TRẠNG THÁI GIỚI HẠN CƯỜNG ĐỘ 538 %- 1 Momen o trang thai gioi han cuong do 538

%- 2 Kiem toan: 541

%- 3 Kiem toan ham luong thep toi da 541

%- 4 Kiem tra ham luong thep toi thieu 541

IX THIẾT KẾ LỰC CẮT 542 %- 1 To hop luc cat o trang thai gioi han cuong do 542

%- 2 Noi luc dung de thiet ke 543

X TÍNH TOÁN ĐỘ VỒNG VÁN KHUÔN 544 %1.Do vong do trong luon ban than cac dot gay ra: 544

%2.Do vong do CLL gay ra: 545

%3.Do vong do DUL gay ra: 546

%4.Do vong do FSK gay ra: 546

%5.Do vong do cap bien gay ra: 547

%6.Do vong do xe duc + DC hop long + CLL hop long gay ra: 548

%7.Do vong xuong do xe duc thi cong hang gay ra tai cac MC: 548

%8.Do vong len do thao xe duc thi cong hang gay ra tai cac MC: 549

%9 Bien dang do xe duc hop long giua 549

%10 Bien dang do thao xe duc hop long giua 549

%11 Bien dang do cap hop long giua 549

%12 Bien dang do tinh tai giai doan 2 549

%13 Tong bien dang tai cac mat cat tu 1 -> 36: 549

PH N II - M T S B NG T NG H P K T QU TÍNH TOÁN Ầ Ộ Ố Ả Ổ Ợ Ế Ả 551

CHƯƠNG I.

GIỚI THIỆU SƠ LƯỢC VỀ KHU VỰC TUYẾN

I Điều Kiện Tự Nhiên:

I.1 Địa Hình.

+ Địa hình khu vực xây dựng cầu khá thấp và bằng phẳng, cao độ bình quân

khoảng từ +0.0 đến +1.0, bị chia cắt khá mạnh bởi hệ thống các ao hồ, kênh rạch nhỏ và các vuông nuôi tôm

+ Khu vực cầu bờ phía Cà Mau có một số nhà dân nằm gần bờ sông Ông Đốc và đường hiện hữu, qui mô nhà chủ yếu là nhà tạm, cấp 4, có một vài nhà vừa xây dựng

+ Dọc bờ sông phía Cà Mau có đường bằng đất đắp vừa thi công năm 2003, chủ yếu lấy từ đất đào cải tạo sông Đốc, chiều rộng đường khoảng 12m Dọc theo đường này còn có đường điện trung – hạ thế Đường điện này cần di dời để xây dựng cầu

+ Tuyến sông Ông Đốc bắt đầu từ sông Cái Tàu, nối với sông Tắc Thủ ra cửa sông Ông Đốc, đây là tuyến sông cấp II và III thuộc Trung ương quản lý Thượng nguồn bờ Tây sông Đốc là Cụm công nghiệp Khí – Điện – Đạm Cà Mau Sông Ông Đốc chỉ qua huyện U Minh và Thới Bình một đoạn ngắn, còn lại phần lớn qua huyện Trần Văn Thời rồi ra biển Tây bằng cửa sông Đốc

+ Chiều rộng mặt sông Đốc khu vực xây dựng cầu khoảng 110m; cao độ đáy sông -5.0m Đây là tuyến sông chính nên mật độ thông thuyền rất cao

 Một số nhận xét có liên quan tới việc lựa chọn kết cấu và thi công công trình:

+ Cần lưu ý lựa chọn loại hình kết cấu nhịp, trụ cũng như biện pháp tổ chức thi công gây ảnh hưởng bất lợi ít nhất cho giao thông đường thủy tại đây

+ 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

I.2 Địa Chất :

+ Trên cơ sở tài liệu khảo sát địa chất công trình ngoài thực địa có thể phân địa tầng từ trên xuống dưới như sau :

- Lớp 1 : sét, màu xám vàng, trạng thái dẻo cứng

- Lớp 2 : Sét, màu xám nâu, dẻo cứng

- Lớp 3 : sét, màu xám vàng, xám nâu, trạng thái dẻo cứng

- Lớp 4 : sét màu xám vàng, nâu vàng, nâu đỏ, trạng thái dẻo cứng, nữa cứng

- Lớp 5 : sét, màu nâu đỏ, xám vàng, trạng thái nữa cứng

- Lớp 6 : cát hạt nhỏ, màu xám vàng, xám trắng, kết cấu rất chặt

+ Mô tả:

¯ Lớp 1 : sét, màu xám vàng, trạng thái dẻo cứng.

Có diện phân bố rộng bắt gặp tại 3 lỗ khoan, trừ lỗ khoan (LKB – 02), nằm ngay trên bề mặt Cao độ mặt lớp đất biến đổi từ +1.6 m (LKB – 01) đến +2.7 m (LKB – 03), đáy lớp từ -5.88 m (LKB – 04) đến -8.66 m (LKB – 03) Chiều dày lớp nhỏ nhất 7 m, lớn nhất 7.6 m Thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn( SPT) có giá trị nhỏ nhất N=33, lớn nhất N=36, trung bình N=35

¯ Lớp 2 : Sét, màu xám nâu, dẻo cứng.

Có diện phân bố của lớp 2 rất rộng lớn , gặp trong tất cả các lỗ khoan, nằm dưới lớp 1 và ngay trên bề mặt Cao độ mặt lớp đất biến đổi từ -0.5 m (LKB – 04) đến +1.5 m (LKB – 03), đáy lớp từ -8.09 m (LKB – 02) đến -5.3 m (LKB – 03) Chiều dày lớp nhỏ nhất 7.5 m (LKB – 02), lớn nhất 8.6 m (LKB – 01), trung bình khoảng 8.1 m Thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn( SPT) có giá trị nhỏ nhất N=29, lớn nhất N=34, trung bình N=32

¯ Lớp 3 : sét, màu xám vàng, xám nâu, trạng thái dẻo cứng.

Có diện phân bố của lớp 3 rất rộng lớn , gặp trong tất cả các lỗ khoan, nằm dưới lớp 2 Cao độ mặt lớp đất biến đổi từ -8.09 m (LKB – 02) đến -5.3 m (LKB – 03), đáy lớp từ -17.09 m (LKB – 02) đến -19.02 m (LKB – 01) Chiều dày lớp nhỏ nhất10.2 m (LKB – 01), lớn nhất 13.5 m (LKB – 03), trung bình khoảng 13.0 m

Thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn( SPT) có giá trị nhỏ nhất N=30, lớn nhất N=34, trungbình N=32

¯ Lớp 4 : sét màu xám vàng, nâu vàng, nâu đỏ, trạng thái dẻo cứng, nữa cứng.

Có diện phân bố của lớp 4 nhỏ , gặp trong tất cả các lỗ khoan, nằm dưới lớp 3 Caođộ mặt lớp đất biến đổi từ -16.8 m (LKB – 03) đến -15.8 m (LKB – 01), đáy lớp từ -18.0 m (LKB – 03) đến -17.02 m (LKB – 01) Chiều dày lớp thay đổi từ 1.2.0 m (LKB – 01), lớn nhất 1.6 m (LKB – 03), trung bình khoảng 5.1 m

Thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn( SPT) có giá trị nhỏ nhất N=34, lớn nhất N=36, trungbình N=35

¯ Lớp 5 : sét, màu nâu đỏ, xám vàng, trạng thái nữa cứng.

Có diện phân bố của lớp 5 rất rộng lớn , gặp trong tất cả các lỗ khoan, nằm dưới lớp 3,4 Cao độ mặt lớp đất biến đổi từ -23.0 m (LKB – 03) đến -15.02 m (LKB – 01), đáy lớp từ -27.5 m (LKB – 04) đến -25.02 m (LKB – 01) Chiều dày lớp thay đổi từ 3.8 m (LKB – 03), đến 13.5 m (LKB – 04)

Thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn( SPT) có giá trị nhỏ nhất N=49, lớn nhất N=60, trungbình N=55

¯ Lớp 6 : cát hạt nhỏ, màu xám vàng, xám trắng, kết cấu rất chặt.

Có diện phân bố của lớp 6 tương đối rộng, gặp trong tất cả các lỗ khoan thăm dò, nằm dưới lớp 5 Cao độ mặt lớp đất biến đổi từ -49.02 m (LKB – 01) đến -44.39 m

(LKB – 02), đã khoan vào lớp từ 5.45 m (LKB – 01) đến 4.65 m (LKB – 03) nhưng chưa xác định được đáy lớp.

Thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn( SPT) có giá trị nhỏ nhất N=73, lớn nhất N=76, trungbình N=75

+ Kết luận :

¯ Lớp 1 : đất đắp : sét, màu xám vàng, trạng thái dẻo cứng.

Là lớp đất khá tốt nhưng bề dày mỏng, nên xử lý để đảm bảo an toàn

¯ Lớp 2 : Sét, màu xám nâu, dẻo cứng.

Chiều dày lớn 7.5 m, đây là lớp đất rất yếu, thi công hố móng cần phải có phương án xử lý thích hợp

¯ Lớp 3 : sét, màu xám vàng, xám nâu, trạng thái dẻo cứng.

Chiều dày 11.7 m, lớp này có sức chịu tải khá tốt nhưng nằm gần bề mặt, chưa thích hợp cho việc đặt nền móng công trình

¯ Lớp 4 : sét màu xám vàng, nâu vàng, nâu đỏ, trạng thái dẻo cứng, nữa cứng.

Chiều dày trung bình khoảng 5.1 m, đây là lớp đất tương đối tốt, bề dày lớp mỏng

¯ Lớp 5 : sét, màu nâu đỏ, xám vàng, trạng thái nữa cứng.

Chiều dày lớp khoảng 8.7 m, đây là lớp đất tốt, nhưng chiều sâu lớp chưa đảm bảo để đặt móng công trình với quy mô lớn

¯ Lớp 6 : cát hạt nhỏ, màu xám vàng, xám trắng, kết cấu rất chặt.

Đây là lớp đất rất tốt, đã khoan vào lớp từ 4.65 m đến 5.45 m, rất phù hợp cho việcđặt nền móng công trình cho những công trình có quy mô lớn

+ Bảng tra các tính chất cơ lý của đất

Bảng 1.1 – Các tính chất cơ lý của đất

Lớp Chiềudày

(m)

Độẩmw(%)

Dungtrọngtự nhiên(

γ )(g/m3)

Lựcdínhđơn vịCKG/cm²

1 7.6 31.48 1.857 0.344 14o31' 35 sét, màu xám vàng,trạng thái dẻo cứng

2 8.6 79.97 1.487 0.073 4 o59' 32 Sét, màu xám nâu,dẻo cứng.

sét, màu xám vàng,xám nâu, trạng tháidẻo cứng

4 1.6 31.48 1.857 0.344 14 o31' 35 sét màu xám vàng,

nâu vàng, nâu đỏ,trạng thái dẻocứng, nữa cứng

sét, màu nâu đỏ,xám vàng, trạngthái nữa cứng

cát hạt nhỏ, màuxám vàng, xámtrắng, kết cấu rất

chặt

II Qui Mô, Tiêu Chuẩn Kỹ Thuật Công Trình :

II.1 Quy Mô Công Trình : Qui Mô Vĩnh Cửu

II.1.1 Tiêu Chuẩn Kỹ Thuật :

+ Vận tốc thiết kế : Vận tốc thiết kế 80Km/h

+ Tải trọng :

- Tải trọng HL-93 theo tiêu chuẩn thiết kế cầu 22TCN 272-05

- Tải trọng va tàu : theo tiêu chuẩn phân cấp kỹ thuật đường thủy thì sông Ông Đốc thuộc sông cấp III, lực va tàu tương ứng với sông cấp III như sau :

 Dọc theo tim cầu từ phía nhịp thông thuyền : 55 Tấn

 Ngang tim cầu từ phía thượng lưu : 70 Tấn

 Ngang tim cầu từ phía hạ lưu : 55 Tấn

+ Khổ cầu :

- Đường xe chạy (4 làn xe) 2 × 3.5m = 7000mm

- Dải lan can 2 bên 2 × 1.8m = 3600mm

+ Tĩnh không thông thuyền: H =12m, tính từ mực nước +0.96 ứng với tần suất 5% + Độ dốc dọc cầu: Độ dốc dọc lớn nhất 1.3%

+ Hệ thống chiếu sáng: Trên cầu có bố trí hệ thống chiếu sáng với độ rọi trung bình 20 Lux

II.1.2 Giải Pháp Thiết Kế :

 Vị trí cầu :

+ Cầu Khánh An vượt sông Khánh An tại Km 8+720, tim cầu mới đi về phía bên phải cầu hiện hữu (hướng Cà Mau – Tắc Thủ), cách cầu cũ khoảng 350m Tim cầu trùng với tim tuyến và xiên góc với dòng chảy khoảng 830

 Phương án kết cấu cầu:

+ Do vị trí sông yêu cầu thông thuyền lớn, bề rộng sông và cao độ mực nước không cho phép thiết kế với khẩu độ nhịp nhỏ nên kết cấu nhịp được lựa chọn như sau:

- Kết cấu nhịp :

 Gồm 9 nhịp bố trí theo sơ đồ : 3x33m + [63m + 90m + 63m]+ 3x33m

 Nhịp chính : Gồm 3 nhịp liên tục bố trí theo sơ đồ 63m + 90m + 63m bằng BTCT M500 dự ứng lực hậu áp đổ tại chỗ, trong đó nhịp thông thuyền rộng100m Mặt cắt ngang dạng 1 hộp thành đứng, với các thông số chính như sau :

° Chiều rộng hộp: 10.6m

° Chiều cao hộp thay đổi từ H = 5m tại trụ T4, T5 đến H=2m tại giữa nhịp và trụ T3, T6

 Sơ đồ phân đốt như sau : Khối đúc trên đà giáo tại đỉnh trụ: gồm K0 dài 12m, khối K1 dài 2m mỗi bên Các khối từ K2 – K13 dài 3m Các khối hợp long dài 2m Khối đúc trên đà giáo trong bờ dài 17 m, gồm 4m – 4m – 4.5 – 4.5m

- Nhịp dẫn :

 Mặt cắt ngang gồm 6 phiến dầm BTCT M420 ứng suất trước căng sau đúc sẵn, mặt cắt chữ “I” , cao 1.65m, khoảng cách giữa các dầm là 2.1m

 Dầm ngang bằng BTCT M300 đổ tại chỗ

 Bản mặt cầu bằng BTCT M300 đổ tại chỗ dầy 25cm Khi thi công bản sẽ dùng ván khuôn đáy bằng tấm panel BTCT M200 dày 8 cm đúc sẵn Tấm panel này sẽ được để lại cùng với kết cấu chính

 Bề mặt lớp BTCT bản mặt cầu (phần trải bêtông nhựa) được phun 1 lớp chống thấm

 Lớp phủ mặt cầu là lớp BTN hạt mịn dày 5cm tạo, dốc ngang 2 mái 2% Trước khi thi công lớp BTN hạt mịn cần tưới 1 lớp nhựa dính bám tiêu chuẩn 1.0 kg/m2

- Trắc dọc cầu được tạo theo đường cong tròn lồi R=4000m

- Mặt cầu có kết cấu liên tục nhiệt theo 3 liên :

 Liên 1 : gồm các nhịp 1, 2, 3 (nhịp giản đơn)

 Liên 2 : gồm các nhịp 4, 5, 6 (nhịp liên tục)

 Liên 3 : gồm các nhịp 7, 8, 9 (nhịp giản đơn)

 Bố trí khe liên tục nhiệt tại trụ T1,T2 và T7,T8

 Khe hở giữa các liên tại trụ T3 và T6 được bố trí khe co giãn cao su Khe

co giãn sử dụng loại khe co giãn cao su hoặc bằng thép, có thể tham khảo các loại khe co giãn do hãng VSL chế tạo hay các loại khe co giãn khác có tính năng kỹ thuật tương đương

 Gối cầu bằng cao su mua của nước ngoài, có thể tham khảo các loại gối Standard K do hãng VSL chế tạo Một số thông số kỹ thuật chủ yếu của gốinhư sau:

Bảng 1.2 – Các thơng số chủ yếu của gối cầu.

Vị trí đặt gối Khả năng

chịu néntối thiểu(KN)

Khả năngdịch chuyểntối thiểu(mm)(dọccầu/ngangcầu)

Kích thướcngoài củagối(mm)

Chiềudày(mm)

Hìnhdạngtấmcaosu

770x690770x690

152148

HTHT

1320x13801280x1280

257235

HTHT

2140x18002175x1880

315315

HTHT

- Các trụ còn lại :

 Ghi chú hình dạng tấm cao su:

° CN : tấm cao su hình chữ nhật

° HT : tấm cao su hình tròn

° Kích thước các gối cầu (trụ chính) của các hãng khác là khác nhau nên khi quyết định chọn loại gối sử dụng cho công trình cần xem xét chi tiết kích thước gối, đảm bảo đủ mặt bằng bố trí các gối kê tạm, các liên kết tạm trên đỉnh trụ T4,T5

- Hệ thống thoát nước mặt cầu gồm các ống nhựa PVC Φ100 mm phân bố dọc theo chiều dài cầu ở sát mép 2 bên lan can, khoảng cách giữa các ống khoảng 3m theo phương dọc cầu Nước được dẫn theo ống gang đổ vào hệ thống cống thoát nước tại công trình.

- Chiếu sáng : cột đèn chiếu sáng bố trí cách khoảng 30m theo phương dọc cầu; theo mặt cắt ngang bố trí 2 cột ở 2 bên lan can

 Công tác căng cáp dự ứng lực

+ Sau khi kết thúc đổ bê tông cho đoạn dầm, chờ cho bê tông đạt 90% cường độ thiết kế mới tiến hành căng kéo cáp dự ứng lực

+ Việc căng kéo được thực hiện bằng hai kích đặt ở hai đầu đoạn dầm và được thực hiện tuần tự trên từng đầu một, nghiêm cấm việc thực hiện căng kéo đồng thời trên hai kích

+ Đối với dầm hộp nhịp chính, để có thể căng được các bó cáp ở thớ dưới của hộp, cần để sẵn một số lỗ ở trên mặt hộp với kích thước đủ để đưa người và thiết bị căng cáp vào trong lòng hộp Vị trí các lỗ được chọn đặt ở gần sát các trụ T3 và T6 Các lỗ này, sau khi kết thúc các công việc trong lòng hộp, sẽ được bịt lại bằng tấm đanh bê tông với kết cấu phù hợp để có thể sử dụng lại được khi cần kiểm tra, bảo dưỡng, sửa chữa trong lòng hộp sau này

+ Trước khi tiến hành căng kéo, cần làm vệ sinh các ống gen bằng cách bơm nước rửa sạch ống, sau đó làm khô ống

+ Trình tự căng kéo được tiến hành theo các bước cấp tải như sau:

- Bước 1 - Căng so dây: lực căng so dây là lực nhỏ thường không xác định được rõ ràng nhưng dấu hiệu của việc đã so dây là kim đồng hồ hết dao động và bắt đầu tăng đều Đánh dấu để đo độ dãn dài của cáp

- Bước 2: Căng cáp theo từng cấp 20%Ptk đến khi đạt 80%Ptk, dừng lại 5 phút và đo độ dãn dài của cáp

- Bước 3: Căng đến 100%Ptk, dừng lại 5 phút và đo độ dãn dài của cáp, nghỉ 10 phút

- Bước 4: Căng đến 105%Ptk, dừng lại 5 phút và đo độ dãn dài của cáp, nghỉ 10 phút để ứng suất căng kéo đạt tới ổn định mới đóng neo cáp, sau đó hồi kích về 0 Việc hồi kích phải tiến hành từ từ, tránh tình trạng hồi kích nhanh gây dãn cáp, dẫn đến mất mát ứng suất trong thép cường độ cao

- (Ptk – lực căng theo thiết kế: 18.7 T/1 sợi 15.2mm, 13.2 T/1 sợi 12.7mm)

- Số lượng sợi cáp bị đứt sợi, dịch trượt của mỗi bó sợi không quá 1 sợi và khôngvượt quá 1% tổng số sợi của mặt cắt Nếu vượt quá số cho phép thì phải thay thế bằng sợi cáp khác

 Công tác bơm vữa bảo vệ cáp dự ứng lực

+ Vữa bơm lấp lòng ống tạo lỗ gồm: xi măng và nước có kết hợp với phụ gia hóa dẻo, phụ gia trương nở (có thể thàm khảo phụ gia INTRAPLAST “Z” của hãng SIKA), không dùng phụ gia đông cứng nhanh Vữa bơm không có các chất xâm thực làm gỉ cốt thép, ít co ngót; độ linh động của vữa khoảng 13-15 giây Cường độ vữa R28= 500KG/cm2

+ Việc bơm vữa phải tiến hành ngay sau khi căng kéo cáp để tránh gỉ cốt thép, không được chậm quá 4 ngày

+ Tiến hành bơm vữa từ đầu thấp lên đầu cao của một ống tạo lỗ với áp lực khoảng10KG/cm2, trường hợp cao độ hai đầu ống gen bằng nhau phải lắp ống ven vữa vào phía đầu thoát khí và nâng cao độ miệng ống ven lên cao hơn cao độ phía đầu lắp ống bơm vữa

+ Lắp 2 van vào bản đệm neo ở hai đầu bó cáp Van nối với ống dẫn vữa của máy bơm gọi là cửa vào, van đầu bên kia gọi là cửa ra Bơm liên tục vào ống cho đến khi vữa đầy trong lỗ và thoát ra ở cửa ra thì khóa van cửa ra lại, giữ máy một thờigian nhất định (tối thiểu 5 phút) với đồng hồ áp lực đạt (6-7kG/cm2), sau đó khóa van cửa vào

+ Trường hợp ống bơm vữa bị tắc, áp lực bơm vượt quá áp lực cho phép thì cần tiến hành dừng bơm và xói rửa ống tạo lỗ bằng máy bơm nước áp lực cao từ phía ngược chiều cho đến khi sạch vữa hoàn toàn mới tiến hành lại công tác bơm vữa.+ Đổ bê tông bịt đầu đầu dầm

+ Sau khi bơm vữa và tháo van xong, làm vệ sinh và làm nhám mặt bêtông khu vựchốc neo, lắp ván khuôn và tiến hành đổ bêtông bịt đầu neo

+ Bêtông bịt đầu neo là dùng bêtông có phụ gia trương nở và cùng mác với bêtông dầm Việc bảo dưỡng tương tự như bê tông dầm

+ Trong thi công tuyệt đối không được hàn cốt thép bịt đầu dầm vào neo

CHƯƠNG II.

THIẾT KẾ LAN CAN

I Tính Toán Thanh Lan Can:

Hình 2.1 - Kích thước lan can và lề bộ hành

1.1 Lan can:

1.1.1 Thanh lan can:

- Chọn thanh lan can thép ống đường kính ngoài D =100 mm và đường kínhtrong d = 92 mm

- Khoảng cách 2 cột lan can là: L = 2000 mm

- Khối lượng riêng thép lan can: 5 3

Hình 2.2 - Sơ đồ tải trọng tác dụng lên thanh lan can

- Theo phương thẳng đứng (y):

+ Tĩnh tải: Trọng lượng tính toán của bản thân lan can

Tải phân bố: w = 0.37 N/mm

- Theo phương ngang:

+ Hoạt tải:

Tải phân bố: w = 0.37 N/mm

- Tải tập trung P = 890 N được đặt theo phương hợp lực của g và w

1.1.1.2 Nội lực của thanh lan can:

* Theo phương y:

- Mômen do tĩnh tải tại mặt cắt giữa nhịp:

y g

- Mômen do hoạt tải tại mặt cắt giữa nhịp:

+ Tải phân bố:

y w

- Mômen do hoạt tải tại mặt cắt giữa nhịp:

+ Tải phân bố:

x w

P L 890 2000

* Tổ hợp nội lực tác dụng lên thanh lan can:

η = hệ số dẻo cho các thiết kế thông thường và theo đúng yêu cầu

⇒ η = 0.95 0.95 1.05 0.95× × =

+ γ =DC 1.25: hệ số tải trọng cho tĩnh tải

+ γ =LL 1.75: hệ số tải trọng cho hoạt tải

+φ: là hệ số sức kháng: φ = 1

+ M: là mômen lớn nhất do tĩnh và hoạt tải

+ Mn: sức kháng của tiết diện

Vậy thanh lan can đảm bảo khả năng chịu lực

II Tính Toán Cột Lan Can:

Ta tính toán với cột lan can ở giữa, với sơ đồ tải trọng tác dụng vào cột lan(hình 2.2)

Hình 2.3 - Sơ đồ tải trọng tác dụng vào cột lan can

Để đơn giản tính toán ta chỉ kiểm tra khả năng chịu lực lực xô ngang vào cộtvà kiểm tra độ mảnh, bỏ qua lực thẳng đứng và trọng lượng bản thân

* Kiểm tra khả năng chịu lực của cột lan can:

- Kích thước:

- Lực tác dụng: (chỉ có hoạt tải)

+ Lực phân bố: w = 0.37 N/mm ở 2 thanh lan can ở hai bên cột truyền vàocột 1 lực tập trung: P’= w.L = 0.37 x 2000 = 740 N

Hình 2.4 - Mặt cắt I-I

- Mômen tại mặt cắt I-I:

- Mặt cắt I-I đảm bảo khả năng chịu lực khi: φMn ≥ η γ .MLL I I−

- Sức kháng của tiết diện: φMn = ×f Sy

+ S mômen kháng uốn của tiết diện

⇒Mặt Cắt I – I Đảm bảo khả năng chịu lực

* Kiểm tra độ mảnh của cột lan can:

Trong đó:

+ K = 0.75: hệ số chiều dài hữu hiệu

+ r : bán kính hồi chuyển nhỏ nhất (ta tính cho tiết diện tại đỉnh cột vì tiết diện

ở nay là nhỏ nhất)

K.r 0.75 1070 13.8 14058×

⇒ l = = ≤ Vậy thỏa mãn điều kiện mảnh

III Tính Toán Liên Kết Bulông Giữa Cột Lan Can Và Trụ Bê Tông:

Hình 2.6 - Bố trí bu lông trong lan can.

+ Sử dụng thép M270 cấp 250 cho bulông, có fu = 400Mpa

III.1 Về mặt cấu tạo

+ Chọn các khoảng cách như hình vẽ, bu lông sử dụng có đường kính dbl = 16mm chiều dài của bu lông bằng 300mm

+ Tấm thép hàn dưới đáy dày δ =s 20mm.

III.2 Kiểm tra mối nối:

+ Kiểm tra khả năng chịu cắt:

+ Diện tích bulông tương ứng với đường kính danh định:

2 bl

+ Số lượng mặt chịu cắt Ns = 1

+ Theo điều 6.13.2.7, sức kháng cắt:

R =0.38A f N =0.38 201 400 1 30552× × × = (N).

+ Khả năng chịu ép mặt của bu lông:(6.13.2.9)

+ Hệ số sức kháng ép mặt: φ =bb 0.8

+ Tải trọng tính toán: Xét tại mặt cắt đi qua thân bulông dưới cột:

- Lực cắt tác dụng: Rtt =3w Lc 3 0.37 2000 2220(N)× = × × =

- Mô men tác dụng:

bl

M = ×w Lc ((720 300) (300 300)) 0.37 2000 (1020 600) 1198800× + + + = × × + = (N.mm)

+ Mặt cắt tính toán là mặt cắt qua các bulông

+ Mômen quán tính của các bulông đối với TTH của nó:

- Chọn vị trí của bulông như hình vẽ, khoảng cách đến mép tấm thép là: xbl = 30mm

→đủ khả năng chịu cắt và ép mặt.

- Chịu kéo: Tn = 61104 N > Ttt = 4976 → đủ khả năng chịu kéo.

IV Tính Toán Lề Bộ Hành; Bó Vỉa Và Gờ Chắn Bánh:

4.1 Lề bộ hành:

γ = ×4.1.1 Tải trọng tác dụng lên lề bộ hành gồm:

* Xét trên 1000 mm dài

- Hoạt tải người: PL = 0.003 x 1000 = 3 N/mm

- Tiết diện chịu lực b x h = 1000 mm x 100 mm

- Chọn a’ = 20 mm: khoảng cách từ trọng tâm cốt thép đến mép ngoài bê tông:

- Bản lề bộ hành có 28 MPa< f'c = 30 Mpa < 56 Mpa

d 80 ⇒ bài toán thuộc trường hợp phá hoại dẻo

- Xác định diện tích cốt thép:

'

2 c

200 200

200 100

Hình 2.8 - Bố trí cốt thép trên lề bộ hành

4.1.4 Kiểm toán ở trạng thái giới hạn sử dụng: (kiểm tra nứt)

- Tiết diện kiểm toán:

Tiết diện chữ nhật có b x h = 1000 mm x 100 mm

- Khoảng cách từ thớ chịu kéo ngoài cùng đến trọng tâm cốt thép chịu kéo gầnnhất:

- Môđun đàn hồi của thép:Es =200000 MPa

- Hệ số tính đổi từ thép sang bê tông: = s = =

- Khí hậu khắc nghiệt: Z 23000 N / mm=

- Ứng suất cho phép trong cốt thép:

- Giả thiết ta bố trí cốt thép cho bó vỉa như: hình 2.7 và hình 2.8 bên dưới

- Ta tiến hành kiểm tra khả năng chịu lực của bó vỉa dạng tường như sau:+ Sơ đồ tính toán của lan can dạng tường là sơ đồ dẻo

+ Chọn cấp lan can là cấp 3 dùng cho cầu có xe tải

Bảng 2.1: Lực tác dụng vào lan can

Phương lực tác dụng Lực tác dụng (KN) Chiều dài lực tácdụng(mm)

Phương thẳng đứng FV = 80 LV = 5500

+ Biểu thức kiểm toán cường độ của lan can có dạng

M : sức kháng của dầm đỉnh

H: chiều cao tường

c

L : chiều dài đường chảy

t

L : chiều dài phân bố của lực theo phương dọc cầu

Ft : lực xô ngang quy định ở bảng 2.1

4.2.1 Xác định Mc : (Tính trên 1000 mm dài)

- Tiết diện tính toán b x h = 1000 mm x 100 mm và bố trí cốât thép (hình 2.6 ởtrên)

200 200

200 100

Hình 2.9 - Tiết diện và bố trí cốt thép bó vỉa theo phương đứng

- Cốt thép dùng φ14a200 mm, 1000 mm dài có 5 thanh

- Tính toán với bài toán cốt đơn, tính cốt thép cho 1 bên rồi bên còn lại bố trítương tự

- Diện tích cốt thép As:

2 s

- Kiểm tra lượng cốt thép tối thiểu:

- M HW : Là sức kháng mômen trên toàn chiều cao tường đối với trục đứng:

- Tiết diện tính toán b x h = 300 mm x 200 mm và bố trí cốt thép (hình 2.7 ởtrên)

Hình 2.10 - tiết diện và bố trí cốt thép theo phương dọc cầu

- Cốt thép dùng 2φ14mm

- Tính toán với bài toán cốt đơn, tính cốt thép cho1 bên rồi bên còn lại bố trítương tự

- Diện tích cốt thép As:

2 s

Vậy thoả mản điều kiện cốt thép nhỏ nhất

4.2.3 Chiều dài đường chảy: (L )c

Chiều cao bó vỉa: H=300 mm, vì không bố trí dầm đỉnh nên Mb =0

* Với trường hợp xe va vào giữa tường:

- Chiều dài đường chảy:

CHƯƠNG III.

TÍNH TOÁN BẢN MẶT CẦU

+ Bản mặt cầu là phần bản nắp trên của dầm hộp đổ cùng lúc với dầm hộp Làm việc theo phương vuông góc với hướng xe chạy Do đổ liền khối nên cần xem xét

ảnh hưởng độ cứng của vách dầm và các bản nắp khi chịu lực Trong đồ án này sẽ mô hình sự làm việc của bản mặt cầu là sơ đồ khung Xét tại mặt cắt đỉnh trụ

vì tại đây chiều cao của các vách dầm là lớn nhất nên ảnh hưởng đến độ cứng của kết cấu ít nhất Theo dọc cầu, cắt một dải bản dài 1m để tính toán

+ Trong tính toán, để đơn giản, tiến hành quy đổi tiết diện về dạng đơn giản hơn Trong đó bề dày của các phần sẽ lấy giá trị trung bình, sơ đồ quy đổi như hình dưới

Hình 3.2 - Phần bản mặt cầu dùng để quy đổi.

+ Việc quy đổi chiều dày cánh dựa trên sự tương đương về diện tích mặt cắt, đồng thời giữ nguyên bề rộng cánh, còn chiều dày quy đổi được tính theo công thức :+ Chiều dày cánh quy đổi:

4005550

37810600

Hình 3.4 - Tiết diện sau khi quy đổi.

+ Chuyển về sơ đồ tính toán như sau :

I Tải Trọng Tác Dụng :

I.1 Tĩnh Tải :

+ Trọng lượng bản thân kết cấu (DC):

+ Thực hiện mô hình hoá trên MiDas, gán tải trọng bản thân vào ta có biểu đồ mô men và bảng tổng hợp mô men tại các nút như hình dưới

Hình 3.6 - Biểu đồ mô men do trọng lượng bản thân.

Bảng 3.1 – Bảng tổng hợp moment và lực cắt do trọng lượng bản thân kết cấu.

Ele

Axial(N)

Shear-y (N)

Shear-z(N)

Torsion(N.mm)

Moment-y(N.mm)

Moment -z(Nmm)

1 TLBT(DC) 2/4 0.00 0.00 13466.25 0.00 -9594703.13 0.00

1 TLBT(DC) J[2] 0.00 0.00 26932.50 0.00 -38378812.50 0.00

2 TLBT(DC) I[2] 2457.90 0.00 -23152.50 0.00 -25779196.58 0.00

+ Tải trọng lớp phủ ():

- Lớp phủ BT Atphan dày trung bình 70mm, trọng lượng lớp phủ tác dụng lên BMC dưới dạng lực phân bố: