11 tính duyệt cáp dây văng

Bộ môn cầu hầm đồ án tốt nghiệp chơng VII tính duyệt cáp văng Nguyễn Ngọc Thạch Bộ B-K 44 185 Cầu Đờng Bộ môn cầu hầm đồ án tốt nghiệp I Đặc điểm cấu tạo hệ cáp văng I.1 Sơ đồ phân bố ) ) ao ao 1t 1t '(3 '(3 y8 y7 Dâ Dâ ) ao 2t '(2 y6 Dâ ) ao 2t '(2 y5 Dâ ) ao 2t '(2 y4 Dâ ) ao 2t '(2 y3 Dâ ) ao 2t '(2 y2 Dâ Dâ y1 (22 tao ) ) ao 2t '(2 y1 Dâ Dâ y2 (22 tao ) Dâ y3 (22 tao ) Dâ y4 (22 tao ) Dâ y5 (22 tao ) Dâ y6 (22 tao ) Dâ y7 (31 tao ) Dâ y8 (31 tao ) I.2 Các tính chất thép làm cáp văng - Sử dụng loại cáp CĐC loại bó xoắn sợi hãng VSL có tiêu nh sau : +) Đờng kính danh định : 15,2 mm +) Diện tích mặt cắt danh định : 140 mm2 +) Giới hạn chảy : fpy = 1670 Mpa +) Giới hạn bền : fpu = 1860 Mpa - Mô đun đàn hồi : EPS = 197000 Mpa - Các dây đến sử dụng bó 22 tao - Các dây sử dụng loại bó 31 tao I.3 Nhận xét làm việc cáp văng - Thực chất cáp văng hình tức DƯL Các bó cáp văng đợc đa lên khỏi bề mặt dầm cứng liên kết với cột tháp có chiều cao thấp đặt đỉnh trụ Vai trò cáp văng khác hẳn với dây văng cầu dây văng Đối với cầu dây văng, dây có nhiệm vụ chịu tĩnh tải giai đoạn1 phần hoạt tải, thay đổi ƯS dây văng lớn chịu tĩnh tải gđ2 hoạt tải nên ƯS khống chế dây văng đợc phép 0,45 fpu Còn cầu Extradosed ứng sử gần giống với cầu dầm hơn, đầm có độ cứng lớn, cáp văng thông thờng sử dụng loại bó 19, 22, 27,31 tao bó có góc nghiêng bé, tĩnh tải gđ2 hoạt tải chủ yếu la dầm cứng chịu, thay đổi ƯS cáp căng tơng đối chịu tĩnh tải gđ hoạt tải, ứng suất cáp văng cho phép đến 0,6-0,65 fpu Nguyễn Ngọc Thạch Bộ B-K 44 186 Cầu Đờng Bộ môn cầu hầm đồ án tốt nghiệp II Tính toán nội lực cáp văng II.1 Tính nội lực dây văng giai đoạn thi công - Với cầu Extradosed, lực căng cáp văng thờng đợc chọn sẵn giá trị, lực căng cáp văng dây đến đợc căng đến 0,4fpu, dây đợc căng đến 0,35 fpu từ xác định đựoc lực căng dây: Tiết Dây Loại tao Số tao diện Lực căng dây KN D1 15.2 22 0.00308 2291,52 D2 15.2 22 0.00308 2291,52 D3 D4 15.2 15.2 22 22 0.00308 2291,52 0.00308 2291,52 D5 D6 D7 D8 15.2 15.2 15.2 15.2 22 22 31 31 0.00308 0.00308 0.00434 0.00434 2291,52 2291,52 2825.34 2825.34 - Nội lực dây giai đoạn thi công tổng hợp lực sau: + Lực căng dây + Lực căng tăng thêm TLBT đốt dầm + Lực căng tăng thêm đặt dỡ tải trọng thi công + Lực nén dây căng dây sau ảnh hỏng đến dây căng trớc - Sử dụng Midas/Civil 6.3.0 để tính toán - Sơ đồ xác định nội lực dây: Gồm 20 sơ đồ nêu phần TK sơ Nguyễn Ngọc Thạch Bộ B-K 44 187 Cầu Đờng Bộ môn cầu hầm đồ án tốt nghiệp Sơ đồ đúc hẫng đốt dầm kết hợp căng cáp văng - Tải trọng : +) Trọng lợng thân đốt dầm +) Tải trọng thi công tính toán : q TC =0,002 14,5.9,81 = 2.8449 KN/m +) Trọng lợng xe đúc : PXD = 800 KN +) Lực căng ban đầu cáp văng Bảng tổng hợp nội lực cáp văng giai đoạn thi công : Dây Giâi đoạn thi D D2 D3 D4 D5 D6 D7 D8 KN KN KN KN KN KN KN KN công K7 K8 K9 K10 K11 K12 K13 K14 K15 2841 2817 2840 2792 2814 2837 2766 2786 2808 2834 2763 2784 2808 2836 2294 2760 2783 2808 2838 2298 2297 2756 2781 2808 2839 2302 2303 2299 2753 2779 2808 2841 2305 2308 2307 2301 2728 2751 2778 2810 2273 2275 2767 2632 Nguyễn Ngọc Thạch Bộ B-K 44 188 Cầu Đờng Bộ môn cầu hầm đồ án tốt nghiệp 2704 2725 2750 2780 2241 2241 2723 2767 2788 2828 2873 2923 2405 2426 3021 2687 Xong 2875 2936 3002 3075 2581 2625 2948 3839 XD HL 2966 3049 3139 3237 2768 2838 3103 3923 Dỡ TT 5 2947 3026 3112 3206 2732 2798 3039 3755 1 K16 K17 thi công II.2 Tính nội lực cáp văng giai đoạn khai thác - Giai đoạn khai thác giai đoạn kết cấu cầu hình thành hoàn chỉnh , sơ đồ kết cấu liên tục nhịp - Nội lực dây văng giai đoạn khai thác đợc lấy theo nguyên lý cộng tác dụng giá trị nội lực dây văng 2: Sơ đồ cầu dây văng chịu tĩnh tải giai đoạn II - Tải trọng: Tải trọng gđ2 TC: DW=46,73 KN/m - Sơ đồ: cầu liên tục nhịp - Mô hìn hoá Midas/Civil 6.3.0 để xác định nội lực dây văng: Nguyễn Ngọc Thạch Bộ B-K 44 189 Cầu Đờng Bộ môn cầu hầm đồ án tốt nghiệp Sơ đồ cầu dây văng chịu hoạt tải - Tải trọng : +) Hoạt tải thiết kế : HL 93 tải trọng Ngời +) Nội lực hoạt tải thiết kế đợc lấy giá trị lớn tổ hợp : Tổ hợp : Xe tải + Làn + Ngời Tổ hợp : Xe trục + Làn + Ngời - Sơ đồ: cầu liên tục nhịp - Nội lực dây văng tĩnh tải giai đoạn hoạt tải đợc xác định chơng trình Midas/Civil 6.3.0 Kết tính nội lực dây văng giai đoạn khai thác + Nội lực lớn dây Hoạt tải +TT gđ2 (KN) Dây Do Truck Nhịp Nhịp Tandom Nhịp Nhịp giữa D1 470.42 D2 519.68 D3 563.80 D4 600.42 D5 628.50 D6 647.39 D7 657.08 D8 657.72 biên 402.8 434.2 460.6 481.5 499.9 515.7 529.2 540.0 452.90 500.79 543.69 579.32 606.64 625.00 634.37 634.94 biên 389.6 420.7 446.9 467.8 485.6 500.0 512.0 521.4 + Nội lực nhỏ dây Hoạt tải =TT gđ2 (KN) Nguyễn Ngọc Thạch Bộ B-K 44 190 Cầu Đờng Bộ môn cầu hầm đồ án tốt nghiệp Dây Do Truck Nhịp Nhịp Tan dom Nhịp Nhịp giữa D1 221.25 D2 249.02 D3 272.93 D4 291.45 D5 304.15 D6 311.31 D7 313.09 D8 309.54 biên 184.4 202.6 217.4 228.6 235.5 238.2 235.5 227.7 222.19 249.82 274.03 292.70 305.70 313.15 315.19 311.90 biên 186.1 204.2 219.0 230.2 237.2 240.1 238.1 231.2 II.3 Tổng hợp nội lực cáp văng giai đoạn - Nội lực dây văng giai đoạn đợc lấy tổng giá trị lớn giai đoạn thi công với giá trị lớn giai đoạn khai thác - Bảng tổng hợp nội lực dây văng giai đoạn : + Nội lực lớn dây giai đoạn (KN): Truck Nhịp Nhịp Dây D1 D2 D3 D4 D5 Nguyễn Ngọc Thạch Bộ B-K 44 Tandom Nhịp Nhịp biên 3369.7 3419.8 biên 3437.32 3483.4 3549.9 3356.58 3568.88 3600.0 3683.0 3469.97 3703.20 3719.1 3816.9 3586.31 3838.02 3268.4 3375.1 3705.48 3397.00 3254.13 191 Cầu Đờng Bộ môn cầu hầm đồ án tốt nghiệp D6 D7 D8 3354.2 3463.5 3485.89 3632.6 3737.7 3338.56 3760.48 4463.6 4558.5 3615.45 4581.32 4445.03 + Nội lực bé dây giai đoạn (KN): Do Truck Nhịp Nhịp Dây D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 D8 Tandom Nhịp 3188.1 biên 3151.3 Nhịp biên 3215.9 3169.5 3189.09 3153.04 3239.8 3184.3 3216.72 3171.10 3258.3 3195.5 3240.93 3185.95 3271.0 3202.4 3259.60 3197.12 3278.2 3205.1 3272.60 3204.14 3279.9 3202.4 3280.05 3207.04 3276.4 3194.6 3282.09 3205.05 3278.80 3198.18 III Tính toán kiểm duyệt cáp văng III.1 Cờng độ tính toán cáp làm dây văng - Sử dụng loại cáp CĐC loại bó xoắn sợi hãng VSL có tiêu nh sau : +) Đờng kính danh định : 15,2 mm +) Diện tích mặt cắt danh định : 140 mm2 +) Giới hạn chảy : fpy = 1670 Mpa +) Giới hạn bền : fpu = 1860 Mpa +) Cờng độ sử dụng : fsa = 0,45.1860 = 837 Mpa - Công thức kiểm tra ứng suất dây văng Nguyễn Ngọc Thạch Bộ B-K 44 192 Cầu Đờng Bộ môn cầu hầm đồ án tốt nghiệp = N f sa Adv Trong : +) N : Tổng nội lực tính toán lớn dây văng giai đoạn +) Adv : Diện tính mặt cắt ngang dây +) fsa : Cờng độ sử dụng dây văng - ứng suất cho phép cáp văng: 0,6 0,65 f pu tơng ứng lực kéo cho phép dây : + Với dây 22 tao, lực kéo cho phép khoảng:3437,28 3723,72 KN + Với dây 31 tao, lực kéo cho phép khoảng:4843,44 5247,06 KN III.2 kiểm duyệt cáp văng - Nhận xét: Các dây cáp văng dới tác dụng hoạt tải dây bị nén - Nh theo kết tính toán thi nội lực dây không vợt giới hạn cho phép Kết luận : Ta thấy tất dây văng đảm bảo khả chịu lực Nguyễn Ngọc Thạch Bộ B-K 44 193 Cầu Đờng ... thấp đặt đỉnh trụ Vai trò cáp văng khác hẳn với dây văng cầu dây văng Đối với cầu dây văng, dây có nhiệm vụ chịu tĩnh tải giai đoạn1 phần hoạt tải, thay đổi ƯS dây văng lớn chịu tĩnh tải gđ2... III.2 kiểm duyệt cáp văng - Nhận xét: Các dây cáp văng dới tác dụng hoạt tải dây bị nén - Nh theo kết tính toán thi nội lực dây không vợt giới hạn cho phép Kết luận : Ta thấy tất dây văng đảm bảo... 3207.04 3276.4 3194.6 3282.09 3205.05 3278.80 3198.18 III Tính toán kiểm duyệt cáp văng III.1 Cờng độ tính toán cáp làm dây văng - Sử dụng loại cáp CĐC loại bó xoắn sợi hãng VSL có tiêu nh sau : +)