CÔNG NGHỆ CẦU BÊ TÔNG CỐT THÉP DUL THI CÔNG ĐÚC HẪNG CÂN BẰNG

CÔNG NGHỆ CẦU, BÊ TÔNG CỐT THÉP DUL, THI CÔNG ,ĐÚC HẪNG CÂN BẰNG

Trang 1

MỤC LỤC

PHẦN 1 : SỐ LIỆU THIẾT KẾ

CHƯƠNG 1 : Giới thiệu công nghệ cầu bê tông cốt thép DUL thi công đúc hẫng cân bằng CHƯƠNG 2 : Các thông số cơ bản của cầu

CHƯƠNG 3 : Tính toán lan can, lề bộ hành

CHƯƠNG 4 : Tính toán bản mặt cầu

1.2Hoạt tải 21

2Thiết kế cốt thép 30

3Kiểm toán ở trạng thái giới hạn sử dụng 33

CHƯƠNG 5 : Thiết kế kết cấu nhịp 4.Chọn các thông số kết cấu nhịp 38

5.Tính các đặc trưng hình học của tiết diện 39

3.1.Công thức xác định các đặc trưng hình học của tiết diện nguyên 38

3.2.Đặc trưng hình học của tiết diện nguyên có xét đến giảm yếu do ống gen của cáp39 3.3.Tính các giá trị đặc tính của bê tông : 42

3.4.Tính đặc trưng hình học ứng với các giai đoạn thi công : 46

6Tính nội lực trong giai đoạn thi công 51

7.Tính mất mát ứng suất : 4.1Mất mát ứng suất do ma sát : 4.2Mất mát ứng suất do tụt neo : 57

4.3Mất mát ứng suất do nén đàn hồi : 59

4.4Mất mát ứng suất do từ biến : 64

4.5Mất mát ứng suất do co ngót : 67

4.6Mất mát ứng suất do cáp tự chùng : 69

8Kiểm toán giai đoạn thi công 70

5.1Kiểm tra ứng suất trong giai đoạn thi công đúc hẫng cân bằng : 5.2Kiểm tra ứng suất trong giai đoạn thi công đúc đốt HLB (chưa kéo cáp HLB) : 5.3Kiểm tra trong giai đoạn tháo ván khuôn đoạn đúc trên đà giáo 80

5.2.1Nội lực 80

5.2.2Tính mất mát ứng suất trong cáp chịu momen dương : 5.2.3Kiểm toán 83

5.4Kiểm tra trong giai đoạn hợp long nhịp giữa (chưa kéo cáp HLG) 85

10Kiểm tra giai đoạn khai thác 93

7.3Sự phân phối lại nội lực do từ biến 97

7.10Kiểm tra sức kháng cắt 119

Trang 2

CHƯƠNG 4 : Tính toán độ vồng ván khuôn

1.2Biến dạng do tải trọng bản thân các đốt đúc hẫng 124

1.2.1Biến dạng đàn hồi do tải trọng bản thân các đốt đúc hẫng 124

1.2.2Biến dạng từ biến do tải trọng bản thân các đốt đúc hẫng 128

1.3Biến dạng do tải trọng thi công trên các đốt đúc hẫng 130

1.3.1Biến dạng đàn hồi do tải trọng thi công trên các đốt đúc hẫng 130

1.3.2Biến dạng từ biến do tải trọng thi công trên các đốt đúc hẫng 132

1.4Biến dạng do cáp dự ứng lực trên các đốt đúc hẫng 132

1.4.1Biến dạng đàn hồi do cáp dự ứng lực trên các đốt đúc hẫng 132

1.Các bảng liên quan đến tính toán của cáp âm : 133

CHƯƠNG 5 : Tính toán bản mặt cầu

CHƯƠNG 6 : Phụ lục

Trang 4

Công nghệ đà giáo di động thuộc phương thức đúc từng nhịp bêtong tại chỗ Các nhịp cầu được đúc 1 lần toàn bộ tiết diện ngang tiến triển tuần tự và liên tíếp theo dọc cầu mà vẫn tạo được khoảng trống dưới cầu cho giao thông thủy bộ Dầm BTCT DUL chủ thể có thể thực hiện theo sơ đồ là dầm giản đơn hoặc liên tục từ 3-5 nhịp và chiều dài nhịp với chiều cao nhịp không đổi Chiều dài nhịp thuận lợi thực hiện trong phạm vi 33-60m tối ưu nhất là từ 40-50m Số lượng nhịp trong 1 cầu về nguyên tắc là không hạn chế Trên thực tế, lực đẩy dọc ở đây không quá lớn và cự ly đẩy chỉ ghới hạn trong phạm vi 1 nhịp Mặc dù vậy công trình phụ tạm trong công nghệ này cũng khá cồng kền: Dàn cứng đẩy dọc, trụ tạm mũi dẫn Vì tính chất vạn năng của

CHƯƠNG 3:

TÍNH TOÁN LAN CAN-LỀ BỘ HÀNH

1 Kích thước lan can, lề bộ hành :

2 Kiểm toán thanh lan can :

Sơ đồ tính toán thanh lan can

Trang 5

Thanh lan can được xem như dầm liên tục nhưng để đơn giản trong tính toán ta đưavề sơ đồ dầm giản đơn để tính rồi sau đó điều chỉnh bằng các hệ số

Tĩnh tải gồm trọng lượng bản thân thanh lan can

Hoạt tải thiết kế gồm lực tập trung P = 890 N và w = 0.37 N/mm phân bố trên chiều dài của thanh lan can ( ) theo hai phương

Kích thước mặt cắt ngang thanh lan can

= 7850 kg/m3 = 77008.5 N/m3 = N/mm3

Diện tích mặt cắt ngang thanh lan can :

Trọng lượng trên một mét dài thanh lan can :

Chọn các hệ số tải trọng

= 1 cho các thiết kế thông thường

Trang 6

= 1 cho các mức dư thông thường

= 1.05 đối với cầu quan trọng

Momen tại giữa nhịp trạng thái giới hạn cường độ:

= 1.05 (1.75 ( 890 2000/4 + 0.37 /8) + 1.25 0.103 /8) = 1225066 N.mm

Ta đưa sơ đồ dầm giản đơn về sơ đồ dầm liên tục bằng các hệ số điều chỉnh :

Momen tại giữa nhịp ở trạng thái giới hạn cường độ :

= 27389

Sức kháng đường chảy của thanh lan can :

Mp = = 0.9 240 27389 = 5916000 N.mm

= 1179844 N.mm < Mp = 5916000 N.mm

Vậy thanh lan can đảm bảo khả năng chịu lực

3 Kiểm toán cột lan can :

Trang 7

qh

= = 1 > 0.95

3.1 Tính trọng lượng cột lan can :

Chiều dài tấm thép T1 :

= 80 + 2 (350 + 350) = 1651.2 mm

Để đơn giản tính toán và dễ thi công chọn chiều dài tấm thép là 1660 mm

Thể tích tấm thép T1 :

Trang 8

Hoạt tải thiết kế gồm lực tập trung P = 890 N và W = 0.37 N/mm phân bố trên chiều dài của thanh lan can ( ), ta qui về thành lực Ppw tác dụng lên cột lan can

Tĩnh tải gồm trọng lượng bản thân phân bố dọc theo chiều dài cột lan can qh thay đổi dần từ trên xuống

Ppw = P + W = 890 + 0.37 2000 = 1630 N

Lực dọc tại mặt cắt chân cột lan can :

Lực dọc do tĩnh tải : NDC1 = Qc = 244.09 N

Lực dọc do hoạt tải : NLL = 2 Ppw = 2 1630 = 3260 N

Momen tại mặt cắt chân cột lan can :

MLL = 1630 700 + 1630 350 = 1711500 N.mm

Nội lực tại mặt cắt chân cột lan can ở trạng thái giới hạn cường độ :

Lực dọc :

Nu = ( NLL + NDC1) = 1 (1.75 3260 + 1.25 244.098) = 6010.123 NMomen :

Mu = MLL = 1 1.75 1711500 = 2995125 N.mm

3.3 Kiểm tra khả năng chịu lực của tiết diện đường hàn tại chân cột :

Diện tích chịu lực : A = 2 (10 120) + (190 – 2 10 ) 10 = 4100 mm2

Momen quán tính của tiết diện chịu lực :

Momen kháng uốn của tiết diện :

S= I/(y/2) = 19484083/(190/2) = 205095.6

Sức kháng momen của tiết diện đường hàn :

Mp =

= 0.9 240 205095.6= 44300649.6 N.mm > Mu= MLL = 2995125 N.mmVậy tiết diện đường hàn tại chân cột đảm bảo khả năng chịu lực

3.4 Kiểm tra khả năng chịu lực của bulông tại chân cột :

Trang 9

Dùng 4 bulông CT3

Diện tích tiết diện thân bulông (trừ giảm yếu do ren ) là : F = 2.45 = 245

Cường độ kéo nhỏ nhất của bulông : = 170 MN/m2 = 170 N/mm2

* Sức kháng cắt danh định của bulông ở trạng thái giới hạn cường độ

Vì các đường ren bao gồm trong mặt phẳng cắt nên theo (6.13.2.7-1 của 22TCN-272-05) tacó :

là diện tích của bulông tương ứng với đường kính danh định , = 245

là cường độ kéo nhỏ nhất của bulông

là số lượng các mặt phẳng chịu cắt tính cho mỗi bulông, = 1

= 15827 N

* Sức kháng kéo danh định của bulông ở trạng thái giới hạn cường độ

(6.13.2.10.2-1 của 22TCN-272-05) là diện tích của bulông tương ứng với đường kính danh định

là cường độ kéo nhỏ nhất của bulông

= 31654 NLực cắt tác dụng lên 1 bulông :

815 N < 15827 NLực kéo tác dụng lên 1 bulông :

là khoảng cách giữa 2 dãy bulông ngoài cùng, ở đây = 110 mm

m là số bulông trên 1 dãy , m = 2

13614.2 < 31654 NVậy bulông đảm bảo khả năng chịu lực

4 Tính bản lề bộ hành :

4.1 Tính nội lực trong bản lề bộ hành :

Trang 10

Sơ đồ tính :

Chiều dày bản lề bộ hành : 10 cm

Chiều dài nhịp tính toán : Ltt = 800 (mm)

Tải trọng người bộ hành tác dụng lên bản lấy bằng 3.10-3MPA

Xét 1 đơn vị chiều dài theo phương dọc cầu để tính toán ,lấy bề rộng là 1m

Tải trọng người bộ hành tác dụng lên bản lề bộ hành trên một đơn vị chiều dài của bản lề bộ hành:

= 1.05 cầu quan trọng

Trang 11

4.2 Thiết kế cốt thép cho bản lề bộ hành :

Chiều cao tiết diện : h = 100 mm

Chiều rộng tiết diện : b = 1000 mm

Bê tông cấp 28

Cường độ chảy của cốt thép = 280 MPA

Chọn chiều dày lớp phủ : dc = 25 mm

Chiều cao có hiệu của mặt cắt : ds =h - dc = 100 – 25 = 75 mm

Chọn hệ số sức kháng : = 0.9

Chiều dày của khối ứng suất tương đương :

Chọn a200 để bố trí cốt thép chịu momen dương củabản lề bộ hành

Bố trí cốt thép chịu momen âm cũng như momen dương

*Kiểm tra lại điều kiện c/ds < 0.45

Với cốt thép đã bố trí trong phạm vi 1m bố trí được 5 thanh có = 392.69 mm2

Ta tính lại

Tính lại chiều cao trục trung hoà: c = a/ = 5.435/0.85 = 6.39 mm

Tính giá trị c/ds = 6.39/75 = 0.085 < 0.45 (thỏa)

2.4.3 Kiểm tra ở trạng thái giới hạn sử dụng:

Momen tác dụng ở trạng thái giới hạn sử dụng là : 462000 N.mm

Diện tích cốt thép chịu kéo : = 392.69 mm2

Chiều cao có hiệu của mặt cắt : = h - = 100 -25 = 75 mm

Giả sử dầm đặt trong điều kiện khí hậu bình thường nên có Z = 30000 N/mm

Với cách bố trí a200 thì trong 1 m theo phương dọc cầu bố trí được 5 thanh

Ứng suất cho phép trong cốt thép :

Trang 12

= = 476.22 MPA > 0.6 = 0.6 280 = 168 MPA

Với A là diện tích bê tông có cùng trọng tâm với cốt thép chịu kéo chính chia cho số thanh

A = (25 2 ) 1000 / 5 = 10000 mm2

Lấy = 0.6 = 168 MPA

Môđun đàn hồi của cốt thép thường : = 200000 MPA

Môđun đàn hồi của bê tông : = với = 2400 kg/m3

= = 26752.5 MPA

Tỷ số mođun đàn hồi : n = / = 200000/26752.5 = 7.476

Bề rộng bêtông chịu nén :

Momen quán tính của tiết diện :

Ứng suất trong cốt thép :

Trang 13

Chọn lan can thiết kế là lan can cấp L-3

Theo bảng 13.7.3.3-1 của 22TCN-272-05 ta có:

Chiều dài phân bố của lực theo phương dọc

= 1070 mm

Lực va ngang của ôtô

= 240 KN

Tính sức kháng của bó vỉa

Sức kháng của bêtông được xác định theo phương pháp đường chảy

* Đối với các va xô trong một phần đoạn tường

là chiều dài xuất hiện cơ cấu chảy

là chiều dài phân bố của lực theo phương dọc

là sức kháng của dầm tại đỉnh tường

là sức kháng uốn của thép ngang trên 1 đơn vị chiều dài

là sức kháng uốn của thép đứng trên 1 đơn vị chiều dài

H là chiều cao của bó vỉa

Trang 14

Trong trường hợp tính cho bó vỉa thì = 0

Ta có thể tính sức kháng uốn của cốt thép ngang trên 1 đơn vị chiều dài rồi thay vào công thức trên nhưng do ở đây bề dày bó vỉa không đổi nên ta có thể tính luôn sức kháng của toàn bộ cốt thép ngang trên bó vỉa , tức là ta tính luôn giá trị H

Tính sức kháng uốn của thép ngang trên toàn chiều cao của bó vỉa

Tính sức kháng uốn của thép ngang thực ra là bài toán tính khả năng chịu lực của bài toán cốt đơn tiết diện chữ nhật

Tiết diện tính toán có kích thước chiều cao bằng B1

chiều rộng bằng chiều cao gờ chắn bánh H1

Chiều cao có hiệu của mặt cắt :

= 20 – 3.5 = 16.5 cm

Số thanh cốt thép ngang dọc theo chiều cao bó vỉa : = 3

Diện tích cốt thép dọc trên mặt cắt ngang :

Kiểm tra điều kiện

Ta có = 3.3929 cm2 > = 1.8 cm2 => Thỏa điều kiện

Ta tính sức kháng uốn của thép ngang

Trang 15

= 1356043264.5 N.mm = 15043.3 KN.mm

=> = 15043.3 KN.mm

Tính sức kháng uốn của thép đứng trên một đơn vị chiều dài (ở đây lấy 1 m để tính toán )Tính sức kháng uốn của thép ngang thực ra là bài toán tính khả năng chịu lực của bài toán cốt đơn tiết diện chữ nhật

Tiết diện tính toán có kích thước chiều cao bằng B1

chiều rộng bằng 1m

Số thanh cốt thép đứng dọc theo chiều dài cầu : = 7

Diện tích cốt thép đứng trong 1m dài theo phương dọc cầu :

Chiều cao có hiệu của mặt cắt : = 20 – ( 3.5 – 1.2 ) = 17.7 cm

Kiểm tra điều kiện

Ta có = 7.9128 cm2 > = 6 cm2 => Thỏa điều kiện

Ta tính sức kháng uốn của thép đứng

=> = 38184.6/1000 = 38.185 KN.mm/mm

Trang 16

*Đối với các va xô trong một phần đoạn tường :

Chiều dài đường chảy

Sức kháng của bêtông:

= 418.7154 KN > = 240 KN

=> đảm bảo khả năng chịu lực đối với va xô trong một phần đoạn tường

*Đối với các va xô tại đầu tường hoặc mối nối

Ta tính chiều dài đường chảy theo công thức

= 298.1 KN > = 240 KN

=> đảm bảo khả năng chịu lực đối với va xô tại đầu tường hoặc mối nối

2.6 Kiểm tra sức kháng cắt tại vị trí tiếp xúc :

Tính toán trên 1 đơn vị theo phương dọc cầu (1mm)

Sứckháng cắt danh định của mặt cắt tiếp xúc

(theo 5.8 4.1-1 của 22 TCN 272-05)Diện tích bêtông tham gia truyền lực :

Trang 17

là bề rộng mặt tiếp xúc = B1= 200 mm

là hệ số ma sát ,với bê tông tỷ trọng thường lấy = 1

Lực nén tĩnh thường xuyên xuống mặt phẳng cắt trên một đơn vị chiều dài (mm)

với = 2400 kg/m3 = 2.3544 N/mm3

= 200 300 2.3544 = 1.41264 N

Sứckháng cắt danh định của mặt cắt tiếp xúc :

= 0.52 200+(0.7536 280+1.41264) = 231.452 N/mm = 231.452 KN/m

= 0.2 28 200 = 1120 N/mm > = 231.452 N/mm = 5.5 200 = 1100 N/mm > = 231.452 N/mm

_ Lực cắt tại chân tường do va chạm xe cộ trở thành lực kéo T trên một đơn vị chiều dài+Đối với các va xô trong một phần đoạn tường

Vậy đảm bảo sức kháng cắt tại vị trí tiếp xúc

Diện tích mặt cắt ngang của phần bê tông của lan can và lê bộ hành

Diện tích mặt cắt ngang thanh lan can :

Ath =

Diện tích tấm thép T2 :

Diện tích tấm thép T1 :

CHƯƠNG 2:

Trang 18

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 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 dài1m để tính toán

Ta tiến hành qui đổi phần cánh dựa trên sự tương đương về mặt tiết diện

Tiết diện qui đổi :

1 Tải trọng tác dụng

1.1 Tĩnh tải

+ Trọng lượng bản thân kết cấu DC

Thực hiện mô hình hóa trên MiDas, gán tải trọng bản thân vào ta có biểu đồ momen và bảng tổng hợp momen tại các nút

Trang 19

Hình : Biểu đồ momen do TLBT.

Mặt cắt M(DC1)(N.mm)1-1(-) -659941191-1(+) -31219835

3-3 -9506807

5-5 243763656-6 -45964922

+ Trọng lượng lớp phủ tác dụng lên bản mặt cầu :

Do lớp phòng nước :

Do lớp bê tông át phan :

Mặt cắt M(DW)(N.mm)1-1(-) -39111861-1(+) -2740915

Trang 20

Hình : Biểu đồ momen do lớp phủ.

+ Do lan can, lề bộ hành :

Coi gần đúng tải truyền xuống tại tim mỗi bó vỉa là :

Trọng lượng bê tông của lề bộ hành trong 1 m :

Trọng lượng của bó vỉa bên trong :

Lực truyền xuống bó vỉa bên trong :

Trọng lượng của bó vỉa phía ngoài :

Trọng lượng của cột lan can truyền xuống bó vỉa phía ngoài :

Lực truyền xuống bó vỉa phía ngoài :

Hình : Biểu đồ momen do lan can.

Mặt cắt M(DC3)(N.mm)

Trang 21

1-1(-) -252020311-1(+) -71552602-2 -1859873

Tải trọng người và HL93

 Do người bộ hành :

Tải trọng người bộ hành tác dụng lên bản lấy bằng 3.10-3MPA

Tính gần đúng tải truyền xuống bản mặt cầu thành 2 lực tập trung

Hình : Biểu đồ momen do tải trọng người.

Mặt cắt M(PL)1-1(-) -92340001-1(+) -2620517

Trang 22

Tải trọng làn được qui đổi theo phương ngang như sau :

72.5KN

Tải trọng làn

P=72.5KN

p=3,1 N/mm

Hình : Tổ hợp xe 3 trục + tải trọng làn

Chú ý khi xếp xe:

- Bánh xe phải cách bó vỉa - nằm ngoài bản hẫng - ít nhất 0.3m

- Khoảng cách giữa 2 xe ít nhât là 1.2m

- Phạm vi tác dụng của tải trọng bánh xe không phải không đổi trên suốt chiều dài truyền lực mà mở rộng ra, gọi là SW Vì thực chất bản mặt cầu là cấu kiện tấm làm việc 1 phương, nhưng ta qui về gần đúng là cấu kiện dầm Bề rộng ảnh hưởng của bánh xe (SW) được tính như sau :

X là khoảng cách từ vi trí ngàm đến trọng tâm bánh xe

Dầm liên tục :

Xe được xếp lên 1 làn, 2 hoặc 3 làn, miễn sao đạt được giá trị nội lực lớn nhất tại mặt cắt nguy hiểm Hệ số làn xe :

 Xếp 1 làn m=1,2

 Xếp 2 làn m=1

Trang 23

1800 72.5KN 72.5KN

1200 -

Trang 24

-Xeùt momen aâm :

1800 72.5KN 72.5KN

1800 72.5KN 72.5KN 1200

6.78 671.50 0.89 5.4

110.723

1800 72.5KN 72.5KN

+

Trang 25

Momen âm :

1250 300

1800 72.5KN

2153 3703 -

385.296

110.723

60.98 +

1.2.3 Mặt cắt 3-3:

Momen dương :

1800 72.5KN

Momen âm :

Trang 26

1250 300

1800 72.5KN 72.5KN

2153 3703

1800 72.5KN 72.5KN

684.048

467.7

173 -

203 76

+

1.2.4 Mặt cắt 4-4:

Momen dương :

1800 72.5KN 72.5KN

Trang 27

1800 72.5KN 72.5KN

1200

Momen aâm :

Trang 28

26.38 0.9

25.78

1800 72.5KN 72.5KN

-399 97

1.3 Tổ hợp nội lực :

Ta có bảng tổng hợp nội lực như sau :

Trang 29

-9234000 -94548529.1 01-1(+) 31219835- -7155260 2740915- 2620517 -71220087.4- 12488052

Momen dương ở trạng thái giới hạn sử dụng ở mặt cắt 2-2 :

Momen dương ở trạng thái giới hạn cường độ ở mặt cắt 2-2 :

Tương tự cho các mặt cắt khác ta có kết quả :

1-1(-)

198889866

104341336

301481393

1360214671-1(+)

-114956615 -31248476

-181301300 -348120572-2 -7366011 30678713 -14465498 521127683-3 -35479939 12594655 -58556356 255741834-4 27655097 44073870 41607508 703403615-5 21983944 33171968 25306853 448858946-6 -70159480 -50656892 -98103098 -63973569

Ta chọn momen âm lớn nhất, và momen dương lớn nhất của các mặt cắt 1-1(-), 1-1(+),

2-2, 3-3 để thiết kế cốt thép cho bản cánh trên :

Trang 30

(N/mm) Mu- Mu+

Bảncánhtrên

-301481393 52112768

Bảncánhdưới

-98103098 70340361

2 Thiết kế cốt thép

1.2 Thiết kế cốt thép cho bản cánh trên

Thiết kế cốt thép chịu momen âm

Chọn chiều cao tiết diện ttrung bình từ phần hẫng tới vách :

Bê tông cấp 50 (cùng cấp bê tông với dầm chủ vì đổ cùng với dầm chủ )

Cường độ chảy của cốt thép :

Chọn chiều dày lớp phủ

Vì 28 MPA < = 50 MPA< 56MPA nên = 0.85 – 0.05 ( - 28)/7

Trang 31

Vì nên lấy để tính toán diện tích cốt thép

= mm2

Chọn a200 có diện tích = 2454 mm2 để bố trí cốt thép chịu momen âm của bản mặtcầu

Thiết kế cốt thép chịu momen dương

Vì 28 MPA < = 50 MPA< 56MPA nên = 0.85 – 0.05 ( - 28)/7

= 0.85 – 0.05 (50 - 28)/7

= 0.693

Chiều cao trục trung hoà :

Diện tích cốt thép tối thiểu :

= mm2

Chọn a200 có diện tích = 1272 mm2 để bố trí cốt thép chịu momen dương của bản mặt cầu

Trang 32

****Thiết kế cốt thép cho bản cánh dưới

Thiết kế cốt thép chịu momen âm

Chiều cao tiết diện : 250 mm

Vì 28 MPA < = 50 MPA< 56MPA nên = 0.85 – 0.05 ( - 28)/7

= 0.85 – 0.05 (50 - 28)/7

= 0.693

Tính giá trị

= mm2

Chọn a200 có diện tích = 1272 mm2 để bố trí cốt thép chịu momen âm của bản mặt cầu

*Thiết kế cốt thép chịu momen dương

Chiều cao tiết diện : 250 mm

Trang 33

Vì 28 MPA < = 50 MPA< 56MPA nên = 0.85 – 0.05 ( - 28)/7

= 0.85 – 0.05 (50 - 28)/7

= 0.693

Tính giá trị

= mm2

Chọn a200 có diện tích = 1272 mm2 để bố trí cốt thép chịu momen âm của bản mặt cầu

3 Kiểm toán ở trạng thái giới hạn sử dụng

***Bản cánh trên

Đối với momen âm :

Diện tích cốt thép chịu kéo : = 2454 mm2

Chiều cao có hiệu của mặt cắt : = h - = 400 - 45 = 355 mm

A = (45 2 ) 1000 / 5 = 18000 mm2

Trang 34

Lấy = 0.6 = 180 MPA

= = 38010 MPA

Tỷ số mođun đàn hồi : n = / = 200000/38010 = 5.2617

Bề rộng bê tông chịu nén :

Kiểm tra : = 247.77 MPA > = 240 MPA(lệch 3%) thực ra là thỏa vì tại mặt cắt này chiều cao là 550 mm nhưng ta đã tính dựa trên chiều cao của tiết diện qui đổi là 400 mm

=> Thỏa điều kiện ở trạng thái giới hạn sử dụng

Đối với momen dương :

Diện tích cốt thép chịu kéo : = 2454 cm2

A = (45 2 ) 1000 / 5 = 18000 mm2

Lấy = 0.6 = 180 MPA

Trang 35

= = 35749.5 MPA

Kiểm tra : = 127.18 MPA < = 180 MPA => Thỏa điều kiện ở trạng thái giới hạn sử dụng

***Bản cánh dưới

Đối với momen âm :

Diện tích cốt thép chịu kéo : = 1570 mm2

Chiều cao có hiệu của mặt cắt : = h - = 250 - 45 = 205 mm

A = (45 2 ) 1000 / 5 = 18000 mm2

Lấy = 0.6 = 180 MPA

Trang 36

= = 38010 MPA

Tỷ số mođun đàn hồi : n = / = 200000/38010 = 5.2617

Kiểm tra : = 247.77 MPA > = 240 MPA => Thỏa điều kiện ở trạng thái giới hạn sử dụng

Đối với momen dương :

Diện tích cốt thép chịu kéo : = 2454 cm2

A = (45 2 ) 1000 / 5 = 18000 mm2

Lấy = 0.6 = 180 MPA

= = 35749.5 MPA

Trang 37

Kiểm tra : = 182.72 MPA < = 180 MPA => Thỏa điều kiện ở trạng thái giới hạn sử dụng

Trang 38

CHƯƠNG 2:

THIẾT KẾ KẾT CẤU NHỊP

4 Chọn các thông số kết cấu nhịp :

Chọn chiều dài nhịp chính là 72 m, chiều dài nhịp biên theo kinh nghiệm nên bằng

0.650.7 chiều dài nhịp chính, nên chọn chiều dài nhịp biên là 48 m

Mặt cắt ngang hộp dạng có vách ngăn giữa, thành hộp xiên theo tỉ lệ 1/5 theo mĩ quan và tiết kiệm

Độ dốc ngang cầu chọn theo điều kiện đảm bảo thoát nước : 2%

Chiều cao dầm trên gối : h=L/20  L/16, chọn 4.5 m, giữa nhịp : h=L/60  L/40, chọn 2.1m

Chọn chiều dài đoạn trên đỉnh trụ (khối K0, K1) đảm bảo bố trí 2 xe đúc, chọn 12 m, đoạn hợp long nhịp giữa 3 m, đoạn hợp long nhịp biên 3 m

Chọn bề dày bản đáy hộp tại giữa nhịp theo điều kiện đảm bảo bố trí cáp DUL là 250mm, tại gối theo điều kiện chịu nén, thường khoảng 2-3 lần bề dày tại giữa nhịp, ta chọn 800 mm

*Xác định phương trình đường cong đáy dầm hộp :

Đường cong đáy dầm có dạng parabol :

Chọn gốc tọa độ tại mép trụ

Parabol đi qua 2 điểm A(0,0) và B(0,66000), bỏ qua đoạn hợp long giữa vì đoạn này nằm ngang

Theo định lý Viét ta có :

Từ và ta được :

Vậy ta xác định được phương trình đường cong đáy dầm :

Ta xác định được tọa độ các điểm đáy dầm so với mép trụ :

Trang 39

*Xác định phương trình đường cong bản đáy dầm hộp :

Đường cong bản đáy dầm hộp có dạng parabol :

Chọn gốc tọa độ tại mép trụ

Đường cong đáy dầm đi qua 3 điểm :

Giải hệ phương trình ta được :

Vậy ta xác định được phương trình đường cong bản đáy dầm :

Ta xác định được tọa độ các điểm bản đáy dầm so với mép trụ :

5 Tính các đặc trưng hình học của tiết diện :

3.1 Công thức xác định các đặc trưng hình học của tiết diện nguyên :

Diện tích :

Momen tĩnh của dầm đối với trục x :

Trang 40

Momen quán tính đối với trục x:

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

Lấy gốc tọa độ để tính DTHH tại thớ dưới mặt cắt tại gối

TênMC

KC cộngdồn sovới méptrụ(mm)

Định dạng
Số trang	138
Dung lượng	3,19 MB