PHUONG AN KY THUAT CAU DAM LIEN TUC BTCT DULPHUONG AN KY THUAT CAU DAM LIEN TUC BTCT DULPHUONG AN KY THUAT CAU DAM LIEN TUC BTCT DULPHUONG AN KY THUAT CAU DAM LIEN TUC BTCT DULPHUONG AN KY THUAT CAU DAM LIEN TUC BTCT DULPHUONG AN KY THUAT CAU DAM LIEN TUC BTCT DULPHUONG AN KY THUAT CAU DAM LIEN TUC BTCT DULPHUONG AN KY THUAT CAU DAM LIEN TUC BTCT DULPHUONG AN KY THUAT CAU DAM LIEN TUC BTCT DULPHUONG AN KY THUAT CAU DAM LIEN TUC BTCT DULPHUONG AN KY THUAT CAU DAM LIEN TUC BTCT DULPHUONG AN KY THUAT CAU DAM LIEN TUC BTCT DULPHUONG AN KY THUAT CAU DAM LIEN TUC BTCT DULPHUONG AN KY THUAT CAU DAM LIEN TUC BTCT DULPHUONG AN KY THUAT CAU DAM LIEN TUC BTCT DULPHUONG AN KY THUAT CAU DAM LIEN TUC BTCT DULPHUONG AN KY THUAT CAU DAM LIEN TUC BTCT DULPHUONG AN KY THUAT CAU DAM LIEN TUC BTCT DULPHUONG AN KY THUAT CAU DAM LIEN TUC BTCT DULPHUONG AN KY THUAT CAU DAM LIEN TUC BTCT DULPHUONG AN KY THUAT CAU DAM LIEN TUC BTCT DULPHUONG AN KY THUAT CAU DAM LIEN TUC BTCT DULPHUONG AN KY THUAT CAU DAM LIEN TUC BTCT DULPHUONG AN KY THUAT CAU DAM LIEN TUC BTCT DULPHUONG AN KY THUAT CAU DAM LIEN TUC BTCT DULPHUONG AN KY THUAT CAU DAM LIEN TUC BTCT DULPHUONG AN KY THUAT CAU DAM LIEN TUC BTCT DULPHUONG AN KY THUAT CAU DAM LIEN TUC BTCT DULPHUONG AN KY THUAT CAU DAM LIEN TUC BTCT DULPHUONG AN KY THUAT CAU DAM LIEN TUC BTCT DULPHUONG AN KY THUAT CAU DAM LIEN TUC BTCT DULPHUONG AN KY THUAT CAU DAM LIEN TUC BTCT DULPHUONG AN KY THUAT CAU DAM LIEN TUC BTCT DULPHUONG AN KY THUAT CAU DAM LIEN TUC BTCT DULPHUONG AN KY THUAT CAU DAM LIEN TUC BTCT DULPHUONG AN KY THUAT CAU DAM LIEN TUC BTCT DULPHUONG AN KY THUAT CAU DAM LIEN TUC BTCT DULPHUONG AN KY THUAT CAU DAM LIEN TUC BTCT DULPHUONG AN KY THUAT CAU DAM LIEN TUC BTCT DULPHUONG AN KY THUAT CAU DAM LIEN TUC BTCT DULPHUONG AN KY THUAT CAU DAM LIEN TUC BTCT DULPHUONG AN KY THUAT CAU DAM LIEN TUC BTCT DULPHUONG AN KY THUAT CAU DAM LIEN TUC BTCT DULPHUONG AN KY THUAT CAU DAM LIEN TUC BTCT DULPHUONG AN KY THUAT CAU DAM LIEN TUC BTCT DULPHUONG AN KY THUAT CAU DAM LIEN TUC BTCT DULPHUONG AN KY THUAT CAU DAM LIEN TUC BTCT DULPHUONG AN KY THUAT CAU DAM LIEN TUC BTCT DULPHUONG AN KY THUAT CAU DAM LIEN TUC BTCT DULPHUONG AN KY THUAT CAU DAM LIEN TUC BTCT DULPHUONG AN KY THUAT CAU DAM LIEN TUC BTCT DULPHUONG AN KY THUAT CAU DAM LIEN TUC BTCT DULPHUONG AN KY THUAT CAU DAM LIEN TUC BTCT DULPHUONG AN KY THUAT CAU DAM LIEN TUC BTCT DULPHUONG AN KY THUAT CAU DAM LIEN TUC BTCT DULPHUONG AN KY THUAT CAU DAM LIEN TUC BTCT DULPHUONG AN KY THUAT CAU DAM LIEN TUC BTCT DULPHUONG AN KY THUAT CAU DAM LIEN TUC BTCT DULPHUONG AN KY THUAT CAU DAM LIEN TUC BTCT DULPHUONG AN KY THUAT CAU DAM LIEN TUC BTCT DULPHUONG AN KY THUAT CAU DAM LIEN TUC BTCT DULPHUONG AN KY THUAT CAU DAM LIEN TUC BTCT DULPHUONG AN KY THUAT CAU DAM LIEN TUC BTCT DULPHUONG AN KY THUAT CAU DAM LIEN TUC BTCT DUL
THIẾT KẾ TỐT NGHIỆP CHÂU PHƯƠNG GVHD: ThS.NGÔ PHẦN II: THIẾT KẾ KỸ THUẬT KẾ CẦU 22TCN 272-05 TIÊU CHUẨN THIẾT Chương VI GIỚI THIỆU CHUNG PHƯƠNG ÁN KỸ THUẬT CẦU DẦM LIÊN TỤC BTCT DƯL THI CÔNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP ĐÚC HẪNG CÂN BẰNG A TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ THI CÔNG CẦU BTCTDƯL BẰNG PHƯƠNG PHÁP ĐÚC HẪNG CÂN BẰNG Bê tông vật liệu chòu nén tốt , chòu kéo chòu kéo nên bê tông dùng kết cấu chòu nén Để khắc phục người ta đưa cốt thép vào bê tông để chòu kéo Sự đời BTCT đánh dấu phát triển công nghệ vật liệu xây dựng Các cầu dầm BTCT áp dụng , nhiên chiều dài nhòp hạn chế ( 24 m ) Kết cấu BTCT dự ứng lực với nguyên lý kéo căng cốt thép để nén trước bê tông cho phép nhòp dầm lớn Điển nhòp dầm 33 m tới 43 m dầm cắt khúc Việc đưa giải pháp hợp lý kết cấu , giải pháp công nghệ thi công thích hợp cho phép kết cấu BTCT_DƯL vượt độ lớn Cầu dầm BTCT_DƯL liên tục thi công phương pháp hẫng , mặt cắt dầm thay đổi loại cầu giải tương đối tốt vấn đề vật liệu kết cấu Loại cầu thường sử dụng cho loại nhòp từ 80 - 130 m lớn , có tới 250 m cầu SHOTTWIEN Áo Ở nước ta cầu BTCT _DƯL thi công hẫng áp dụng cầu Phú Lương - Hải Dương , cầu Sông Gianh , cầu Hoà Bình tiến hành Từ phân tích ta thấy chọn phương án cầu liên tục BTCT dự ứng lực thi công hẫng B GIỚI THIỆU CHUNG VỀ PHƯƠNG ÁN SVTH: NGUYỄN QUANG THỌ LỚP:CẦU HẦM K48 Trang 105 THIẾT KẾ TỐT NGHIỆP CHÂU PHƯƠNG PHẦN II: THIẾT KẾ KỸ THUẬT KẾ CẦU 22TCN 272-05 GVHD: ThS.NGÔ TIÊU CHUẨN THIẾT B.1 SỐ LIỆU THIẾT KẾ: - Quy trình thiết kế : 22TCN – 272 –2005 Bộ Giao Thông Vân Tải - Khổ cầu + x 2.0 m - Cầu thiết kế vónh cửu dành cho đường Ôtô - Sông cấp II, khổ thông thuyền : BxH= 40x6 m - Tần suất lũ thiết kế: P=1% - Tải trọng HL93 + Người x 10-3 MPa - Sơ đồ kết cấu nhòp gồm nhòp liên tục: 65 + 100 + 65 m - Thi coâng theo phương pháp đúc hẫng cân B.2 BỐ TRÍ CHUNG – Sơ đồ kết cấu 1.1– Kết cấu phần - Sơ đồ bố trí chung toàn cầu 65+100+65 m - Kết cấu cầu gồm liên tục nhòp thi công theo phương pháp đúc hẫng cân - Dầm liên tục nhòp 65+100+65 m tiết diện hình hộp chiều cao thay đổi +) Chiều cao dầm đỉnh trụ h= 6,0 m +) Chiều cao dầm nhòp h= 2,5 m - Cao độ đáy dầm thay đổi theo quy luật parabol đảm bảo phù hợp yêu cầu chòu lực mỹ quan kiến trúc - Mặt cắt hộp dạng thành thành đứng +) Chiều dày nắp : tb = 30 (cm) +) Chiều dày đáy : Tại mặt cắt gối 100 cm , mặt cắt nhòp 30cm +) Chiều dày phần cánh hẫng : hc = 25 cm +) Chiều dày mặt cầu ngàm : tn = 75 cm +) Chiều dày sườn dầm : ts = 45 m - Vật liệu dùng cho kết cấu nhòp 1- Bê tông cấp A có: +) f’c = 50(MPa) +) c = 25 (kN/m3) SVTH: NGUYỄN QUANG THỌ LỚP:CẦU HẦM K48 Trang 106 THIẾT KẾ TỐT NGHIỆP CHÂU PHƯƠNG PHẦN II: THIẾT KẾ KỸ THUẬT KẾ CẦU 22TCN 272-05 GVHD: ThS.NGÔ TIÊU CHUẨN THIẾT +) Ec = 38006.99 (MPa) 2- Cốt thép DƯL hãng VSL theo tiêu chuẩn ASTM - grade 270 có tiêu sau: +) Cường độ cực hạn: fpu = 1860 MPa +) Độ chùng sau 1000h 200C 2.5% 3- Neo: Sử dụng loại neo EC-5-31, EC-5-22 EC 5-12 4- Cốt thép thường: Sử dụng loại cốt thép có gờ với tiêu: +) Rs = 300 (MPa) +) Es = 200000 (MPa) +) fy = 420 (MPa) 1.2 – Kết cấu phần a) Cấu tạo trụ cầu : - Trụ cầu dùng loại trụ thân hẹp , đổ bê tông chỗ cấp f’ c = 40(MPa) - Trụ đựng móng cọc khoan nhồi : D = 150 cm - Phương án móng : Móng cọc bệ cao b) Cấu tạo mố cầu - Mố cầu dùng loại mố U BTCT , đổ chỗ mác bê tông chế tạo cấp f’c = 30(MPa) - Mố cầu đặt móng cọc khoan nhồi : D = 100 cm SVTH: NGUYỄN QUANG THỌ LỚP:CẦU HẦM K48 Trang 107 THIẾT KẾ TỐT NGHIỆP CHÂU PHƯƠNG GVHD: ThS.NGÔ PHẦN II: THIẾT KẾ KỸ THUẬT KẾ CẦU 22TCN 272-05 TIÊU CHUẨN THIẾT Chương VII TÍNH TOÁN KẾT CẤU NHỊP 7.1 – Số liệu thiết kế: - Quy trình thiết kế : 22TCN – 272 –2005 Bộ Giao Thông Vân Tải - Khổ cầu + x 2.0 m - Cầu thiết kế vónh cửu dành cho đường Ôtô - Sông cấp II, khổ thông thuyền : BxH= 40x6 m - Tần suất lũ thiết kế: P=1% - Tải trọng HL93 + Người x 10-3 MPa - Sơ đồ kết cấu nhòp gồm nhòp liên tục: 65 + 100 + 65 m - Thi công theo phương pháp đúc hẫng cân 7.2 – Tính toán kết cấu nhòp 7.2.1 – Các kích thước cầu - Chiều dài kết cấu nhòp: kết cấu nhòp liên tục chiều dài nhòp biên Lnb= (0,6 0,7) chiều dài nhòp Lng +) Chọn Lng = 100 m SVTH: NGUYỄN QUANG THỌ LỚP:CẦU HẦM K48 Trang 108 THIẾT KẾ TỐT NGHIỆP CHÂU PHƯƠNG GVHD: ThS.NGÔ PHẦN II: THIẾT KẾ KỸ THUẬT KẾ CẦU 22TCN 272-05 TIÊU CHUẨN THIẾT +) Lấy : Lnb = 65 m - Xác đònh kích thước mặt cắt ngang: Dựa vào công thức kinh nghiệm mối quan hệ, chiều cao hộp, dày máng, dày đáy khổ cầu ta chọn mắt cắt ngang hình vẽ 12600 2000 8000 2000 300 450 2500 1000 400 300 2000 6000 500 300 750 1400 500 2800 300 250 300 3500 7.2.2 – Tính đặc trưng hình học dầm chủ 7.2.2.1 – Phân chia đốt dầm - Để đơn giản trình thi công phù hợp với trang thiết bò có đơn vò thi công ta phân chia đốt dầm sau : +) Đốt đỉnh trụ : = 14m (khi thi công tiến hành lắp đồng thời xe đúc trụ) +) Đốt hợp long nhòp : dhl = 2m +) Đốt hợp long nhòp biên : dhl = 2m +) Chiều dài đoạn đúc đà giáo : d dg = 14 m +) Số đốt ngắn : n= ,chiều dài đốt : d= 3m +) Số đốt ngắn trung gian : n = đốt , chiều dài đốt : d = 3.5 m SVTH: NGUYỄN QUANG THỌ LỚP:CẦU HẦM K48 Trang 109 THIẾT KẾ TỐT NGHIỆP CHÂU PHƯƠNG GVHD: ThS.NGÔ PHẦN II: THIẾT KẾ KỸ THUẬT KẾ CẦU 22TCN 272-05 TIÊU CHUẨN THIẾT +) Số đốt trung gian lai : n = đốt , chiều dài đốt d = m Sơ đồ phân chia đốt dầm 49 4@4=16 4@3.5=14 100/2 4@3=12 14 4@3=12 4@3.5=14 4@4=16 7.2.2.2 – Xaùc đònh phương trình thay đổi cao độ đáy dầm Chọn gốc toạ độ Đề-các đỉnh mặt cắt ngang nhòp Phương trình đường cong đáy dầm có dạng : Y= ( H h) x h L2 H: Chiều cao dầm mặt cắt gối h: Chiều cao dầm mặt cắt nhòp L: Chiều dài phần cánh hẫng có đáy theo đường cong L = 47.50m _ Chiều dài tính từ mặt cắt cách tim trụ 1.50 m tới mặt cắt nằm K12 đốt hợp long + Đường cong mặt đáy dầm : Hd = 6.00 m hd = 2.50 m Y = 0.001551*x2 + 2.50 m + Đường cong mặt đáy dầm : Hd = 6.00 – 1.00 = 5.00 m SVTH: NGUYỄN QUANG THỌ LỚP:CẦU HẦM K48 Trang 110 THIẾT KẾ TỐT NGHIỆP CHÂU PHƯƠNG GVHD: ThS.NGÔ PHẦN II: THIẾT KẾ KỸ THUẬT KẾ CẦU 22TCN 272-05 TIÊU CHUẨN THIẾT hd = 2.50 – 0.30 = 2.20 m Y = 0.001241*x2 + 2.20 m 7.2.2.3 – Xác đònh cao độ mặt dầm chủ - Mặt dầm chủ thiết kế với độ dốc dọc 4% , với bán kính cong R = 3500 m 7.2.2.4 – Xác đònh kích thước mặt cắt dầm - Trên sơ phương trình đường cong đáy dầm đường cong thay đổi chiều dày đáy lập ta xác đònh kích thước mặt cắt dầm - Gắn mặt cắt cần tính vào hệ trục tọa độ đánh số sau : y x +Diện tích mặt cắt : 21 F ( xi xi 1 ).( y i y i 1 ) i 1 +Tọa độ trọng tâm mặt caét : Yc 21 ( xi xi 1 ).( y i2 y i y i 1 y i21 ) F i 1 21 Sx ( xi xi 1 ).( y i2 y i y i 1 y i21 ) i 1 SVTH: NGUYEÃN QUANG THỌ LỚP:CẦU HẦM K48 Trang 111 THIẾT KẾ TỐT NGHIỆP CHÂU PHƯƠNG GVHD: ThS.NGÔ PHẦN II: THIẾT KẾ KỸ THUẬT KẾ CẦU 22TCN 272-05 TIÊU CHUẨN THIẾT + Momen tónh mặt cắt trục x : +Momen quán tính trục x : + Momen quán tính trục trung hòa: chủ Tê n MC 33 32 31 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 21 Ix ( xi xi 1 ).( y i3 y i2 y i 1 y i y i21 y i31 ) 12 i 1 Bảng tính toán kích thước mặt cắt dầm x (m) 4 4 3.5 3.5 3.5 3.5 3 3 5.5 Cộng dồn (m) 12 16 19.5 23 26.5 30 33 36 39 42 47.5 Bề dày đáy(m) 0.30 0.30 0.32 0.34 0.38 0.42 0.46 0.52 0.58 0.64 0.70 0.77 0.85 1.00 Chieàu cao daàm(m) 2.50 2.52 2.60 2.72 2.90 3.09 3.32 3.59 3.90 4.19 4.51 4.86 5.24 6.00 A(m2) Y(m) IC(m4) 9.46 9.48 9.67 9.9 10.31 10.72 11.17 11.78 12.43 13.06 13.71 14.15 15.28 16.88 0.92 0.92 0.97 1.03 1.13 1.24 1.37 1.53 1.72 1.89 2.09 2.31 2.56 3.06 7.85 8.01 8.86 10.13 12.33 14.92 18.32 23.06 29.16 35.7 43.73 43.73 89.8 89.8 Ghi : A : diện tích mặt cắt ngang Yc : khoảng cách từ mép mặt cắt đến trọng tâm Ic : mômen quán tính đối vợi trục trọng tâm 7.3 TÍNH NỘI LỰC TẠI CÁC MẶT CẮT 7.3.1 Các tải trọng tính toán 7.3.1.1 Tónh tải giai đoạn I -Tónh tải kết cấu nhòp thay đổi theo đường cong nhiên để đơn giản tính toán ta chia dầm đoạn (theo đoạn thi công) tính tải trọng tương đương cho mặt cắt, coi tải trọng đoạn phân bố theo hình thang SVTH: NGUYỄN QUANG THỌ LỚP:CẦU HẦM K48 Trang 112 THIẾT KẾ TỐT NGHIỆP CHÂU PHƯƠNG GVHD: ThS.NGÔ PHẦN II: THIẾT KẾ KỸ THUẬT KẾ CẦU 22TCN 272-05 TIÊU CHUẨN THIẾT - Sau chia đoạn ta tính diện tích mặt cắt từ tính tải trọng tương đương theo công thức sau : q tti Fi 1.1 qtci Fi với : Trọng lượng riêng bêtông ướt 2.5T / m Kết tính toán thể bảng sau : Tên MC 33 32 31 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 L (m) 4 4 3.5 3.5 3.5 3.5 3 3 5.5 Cộng dồn (m) 12 16 19.5 23 26.5 30 33 36 39 42 47.5 Chiều cao dầm(m) 2.50 2.52 2.60 2.72 2.90 3.09 3.32 3.59 3.90 4.19 4.51 4.86 5.24 6.00 qtci (kN/m) qtti(kN/m ) 236.5 237.0 241.8 247.5 257.8 268.0 279.3 294.5 310.8 326.5 342.8 353.8 382.0 422.0 260.2 260.7 265.9 272.3 283.5 294.8 307.2 323.9 341.8 359.2 377.0 389.1 420.2 464.2 - Tính tónh tải giai đoạn I: tính toán với giá trò trung bình + Tónh tải giai đoạn I tiêu chuẩn : DCTCI = 4200 = 300.0 kN/m 14 + Tónh tải giai đoạn I tính toán : DCTTI = 1,25x 300 = 375.0 kN/m 7.3.1.2 Tónh tải giai đoạn II + Trọng lượng lan can, lề hành : Tải trọng trọng lượng lan can lề hành tính rải theo phương dọc cầu, có giá trò - Phần lề hành BT: 2*8.42= 16.84 kN/m - Phần lan can thép : SVTH: NGUYỄN QUANG THỌ LỚP:CẦU HẦM K48 Trang 113 THIẾT KẾ TỐT NGHIỆP CHÂU PHƯƠNG GVHD: ThS.NGÔ PHẦN II: THIẾT KẾ KỸ THUẬT KẾ CẦU 22TCN 272-05 TIÊU CHUẨN THIEÁT 2*3.54 = 7.08 kN/m => DCped = 16.84+7.08 = 23.92 kN/m + Trọng lượng lớp phủ mặt cầu : Tải trọng trọng lượng lớp phủ mặt cầu rải theo phương dọc cầu Lớp bê tông atphan dày cm DWalp = 8*0.05*23 = 9.20 kN/m Lớp bê tông bảo vệ dày cm DWs = 8*0.03*24 = 5.76 kN/m Lớp phòng nước cm DWwr = 8*0.01*15 = 1.2 kN/m Lớp vữa tạo dốc cm DWsp = 8*0.03*15 = 3.6 kN/m Trọng lượng lớp phủ rải dầm dọc : DWcs = DWi = 9.2+5.76+1.2+3.6 = 19.76 kN/m Bảng 1: Tĩnh tải danh định hệ số tải trọng Giai đoạn II Tĩnh tải danh định (kN/m) DW: 19.76 DC: 23.92 Hệ số t¶i träng Lín nhÊt Nhá nhÊt 1,50 0,90 1,25 0,65 + Tónh tải giai đoạn II : DC2tc = 23.92 + 19.76 = 43.68 kN/m DC2tt = 23.92 x1.25+19.76x1 = 59.54 kN/m 7.3.1.3 Hoạt tải xe LL : (3.6.1.1) Hoạt tải xe ô tô đưỡc đặt tên HL-93 gồm hai tổ hợp : Xe tải (35+145+145 kN) + tải trọng 9.3 kN/m Xe hai trục (110+110 kN) + tải trọng 9.3 kN/m Hệ số xung kích = (1 + IM)/100 (3.6.2) TTGH cường độ TTGH sử dụng, IM = 25% Số thiết kế : (3.6.1.1.1) nL = Phần nguyên( W/3500 ) = Phần nguyên( 8000/3500 ) = Hệ số : Số Làn SVTH: NGUYỄN QUANG THỌ LỚP:CẦU HẦM K48 Hệ Số Làn m 1.2 1.0 Trang 114 THIẾT KẾ TỐT NGHIỆP CHÂU PHƯƠNG PHẦN II: THIẾT KẾ KỸ THUẬT KẾ CẦU 22TCN 272-05 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 1662.7 1916.3 -4437.4 -4303 -3883.1 -3656 -3429.8 -3204.7 -2980.8 -2721 -2462.9 -2207 -1953.3 -1666.7 -1384.2 -1106.7 -835 3654.2 4100.3 -1945.6 -1872.1 -1629.5 -1494.4 -1357.1 -1217.4 -1073.2 -887 -695.9 -499.5 -297.6 -59.5 186.4 440.2 701.6 GVHD: ThS.NGÔ TIÊU CHUẨN THIẾT -65503.1 -83741.8 -89296.1 -83062.6 -62108 -51911.4 -42567.8 -34626.9 -27489.1 -20120.4 -13778.1 -8471.4 -4263.7 -1308.5 904.7 2418.9 3234.3 -22842.2 -33594 -36565.8 -33670.9 -23509.5 -17975.7 -12249.9 -6841.5 -1764.6 3726.5 8744.6 13298.1 17448.2 22201.9 25725.4 27970.5 28931.9 Toå hợp : Truck + Tải trọng + PL + DW Lực cắt Momen Mặt cắt Qmin (kN) Qmax(kN) Mmin (kNm) Mmax (kNm) -2397.2 -162.4 0 -2079.7 -5.3 300.8 7719.8 -1771.5 160 66.6 14105.8 -1472.9 333.5 -702.8 19173.7 -1184.4 531.3 -2007.2 22947 -1024.1 672 -2992.8 24533.1 -713.7 958.7 -5488.3 26529.6 -416.7 1251.2 -8682.6 26965.6 -132.7 1548.3 -12575.7 25871.1 139.1 1849.2 -17167.8 23296.9 10 367.5 2114.7 -21759.1 19862.4 11 587.9 2382.3 -26885.5 15366.5 12 800.9 2651.5 -32547 9806.9 13 1007.2 2922.5 -38765.8 3213.9 14 1178.9 3156.1 -44916.1 -2876.5 15 1346.4 3390.8 -51941 -9250.6 16 1509.8 3626.6 -59833.8 -15911.5 17 1646.8 3862.7 -68615.2 -21920.8 SVTH: NGUYỄN QUANG THỌ LỚP:CẦU HẦM K48 Trang 133 THIẾT KẾ TỐT NGHIỆP CHÂU PHƯƠNG PHẦN II: THIẾT KẾ KỸ THUẬT KẾ CẦU 22TCN 272-05 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 1900.4 -4669.1 -4531.2 -4101.3 -3868.2 -3635.8 -3404.1 -3173 -2904.3 -2636.7 -2370.4 -2105.9 -1806.2 -1510.3 -1219.2 -934.1 4323.4 -1914.4 -1841.1 -1598.5 -1463.4 -1326.1 -1186.4 -1044.3 -862 -663.9 -460 -250 -2 254.8 520.3 794.2 GVHD: ThS.NGÔ TIÊU CHUẨN THIEÁT -87148.9 -92783.7 -86324.5 -64578.6 -53979.9 -44254 -36206.8 -28975.7 -21498.2 -15046.9 -9631.4 -5314.9 -2235.2 102.3 1741 2680.8 -32585.1 -35533.1 -32684.8 -22694.5 -17581.2 -11737.5 -6095.6 -802.5 4918.6 10142.8 14877.3 19182 24077.9 27707.6 30018.4 31003.6 - So sánh tổ hợp ta thấy tổ hợp xe tải thiết kế (Truck) bất lợi xe Tandem Vậy ta dùng tổ hợp Truck để tính toán 7.4.3 Các tổ hợp tải trọng tính toán: - Xác đònh nội lực mặt cắt: Nội lực mặt cắt xác đònh cách xếp tải lên đường ảnh hưởng nội lực học kết cấu thông thường Tuy nhiên công việc tính toán khó khăn khối lượng lớn, để thuận tiện vận dụng tiến khoa học trình học tập, đồ án sử dụng chương trình Midas Civil để phân tích kết cấu xác đònh nội lực - Tổ hợp tổng cộng sơ đồ tính toán sau: + Sơ đồ II : Sơ đồ hợp long nhòp + Sơ đồ III : Hợp long xong nhòp bê tông đông cứng + Sơ đồ IV : Giai đoạn khai thác chòu tải trọng DW + Sơ đồ V : Giai đoạn khai thác chòu tải trọng hoạt tải 7.4 3.1 Tổ hợp theo trạng thái giới hạn cường độ SVTH: NGUYỄN QUANG THỌ LỚP:CẦU HẦM K48 Trang 134 THIẾT KẾ TỐT NGHIỆP CHÂU PHƯƠNG GVHD: ThS.NGÔ PHẦN II: THIẾT KẾ KỸ THUẬT KẾ CẦU 22TCN 272-05 TIÊU CHUẨN THIẾT Tổ hợp Moment theo trạng thái giới hạn cường độ I (theo 3.4.1.1) MU = (P.MDC1 + P.MDC2 +P.MDW +1.75 MLL+IM +1.75MPL) Tổ hợp Lực cắt theo trạng thái giới hạn cường độ I (theo 3.4.1.1) VU = (P.VDC1 + P.VDC2 +P.VDW +1.75VLL+IM +1.75VPL) Trong : MU : Mô men tính toán theo trạng thái giới hạn cường độ I dầm VU : Lực cắt tính toán theo trạng thái giới hạn cường độ I dầm P : Hệ số xác đònh theo theo bảng 3.4.1-2 Tiêu chuẩn 22 TCN 272-05 Đối với DC1 DC2 : P max = 1.25, P = 0.9 Đối với DW : P max = 1.5, P = 0.65 : Hệ số liên quan đến tính dẻo, tính dư, quan trọng khai thác xác đònh theo Điều 1.3.2 Tiêu chuẩn 22 TCN 27201, tính theo công thức sau: = i D R 0.95 với: + Hệ số liên quan đến tính dẻo D = 0.95 (theo Điều 1.3.3) + Hệ số liên quan đến tính dư R = 0.95(theo Điều 1.3.4) + Hệ số liên quan đến tầm quan trọng khai thác i = 1.05 (theo Điều 1.3.5 Tiêu chuẩn 22 TCN 272-05) = 0.95 Lực xung kích IM = 0.25LL (Theo điều 3.6.2, bảng 3.6.2.11,Tiêu chuẩn 22 TCN 272-05) Nội lực tổ hợp tải trọng theo trạng thái giới hạn cường độ I cho bảng sau: BẢNG GIÁ TRỊ NỘI LỰC THEO TTGH CĐ I SVTH: NGUYỄN QUANG THỌ LỚP:CẦU HẦM K48 Trang 135 THIẾT KẾ TỐT NGHIỆP CHÂU PHƯƠNG GVHD: ThS.NGÔ PHẦN II: THIẾT KẾ KỸ THUẬT KẾ CẦU 22TCN 272-05 TIÊU CHUẨN THIẾT MC Qmin (kN) Qmax (kN) Mmin(kN m) Mmax(kNm ) -6157.2 -2693.6 0 -4891.3 -1676.3 7659.9 19190.4 -3640.6 -644.4 11784.5 33666.6 -2405.5 401.8 12373.7 43443.2 -1186.5 1526.9 9427.3 48544 -799.8 1876.2 6156.5 49373 565.2 3192.2 -2641.9 47718.8 1918.7 4529.5 -16084.3 40071.4 3271.2 5896.2 -34230.3 26440 4633.6 7300.7 -57179.3 6787.6 10 5842.2 8567.4 -81307.2 -15412.4 11 7074.2 9875.4 -109335.5 -42368.7 12 8336.7 11230.6 -141405 -74209.7 13 9637.7 12639.9 -177719.3 -111049.9 14 10788 13894.6 -213024.6 -146081.9 15 11975.9 15197 -252531.3 -184229.3 16 13205.8 16551.1 -296372.4 -225646.2 17 14470.3 17955.5 -344740.5 -270084.1 18 16985.2 20807.2 19 -21918.2 -445971.5 -17557.4 492202.2 20 -20623.9 -16369.9 -445509.8 -359073.9 21 -17883.4 -13939.6 -342189.5 -274641.8 22 -16476.4 -12693.8 -292515.5 -233128.1 23 -15123.6 -11496.4 -247306.8 -194250.5 24 -13821.5 -10343.8 -207368.1 -158743.7 25 -12566.5 -9228.3 -171506.1 -126488.2 26 -11155.6 -7946.2 -134545.9 -92813.7 27 -9797 -6704.7 -102651.1 -63236.4 28 -8484.9 -5496.9 -75673.9 -37577.3 29 -7213.2 -4315.6 -53583.8 -15588 SVTH: NGUYEÃN QUANG THỌ LỚP:CẦU HẦM K48 HL biên -358213 -399923.7 Trang 136 Đỉnh trụ THIẾT KẾ TỐT NGHIỆP CHÂU PHƯƠNG GVHD: ThS.NGÔ PHẦN II: THIẾT KẾ KỸ THUẬT KẾ CẦU 22TCN 272-05 TIÊU CHUẨN THIẾT 30 -5801.6 -2989.1 -35060.9 6082.2 31 -4426.8 -1678.2 -21416.5 22019.9 32 -3080.1 -373 -12475.7 32239.6 33 -1901 788 -8179 HL 36791.8 7.4 3.2 Tổ hợp theo trạng thái giới hạn sử dụng MU = MDC1 + MDC2 + MDW + MLL+IM + MDN VU = VDC1 + VDC2 + VDW +VLL+IM + VDN BẢNG GIÁ TRỊ NỘI LỰC THEO TTGH SỬ DỤNG MC Qmin (kN) Qmax (kN) Mmin(kN m) Mmax(kN m) -4896.5 -2661.7 0 -3798.3 -1723.9 7682.1 15101.1 -2709.3 -777.8 12096.5 26135.7 -1629.9 176.5 13242.9 33119.4 -560.5 1155.2 11121.4 36075.6 -256.6 1439.5 8442.1 35968 948.6 2621 1088.6 33106.5 2150 3817.9 -10559.4 25088.8 3357.9 5038.9 -26561.5 11885.3 4582.9 6293 -47017.2 -6552.5 10 5676.8 7424 -68676.8 -27055.3 11 6798.9 8593.3 -93969.2 -51717.2 12 7956 9806.6 -123035.4 -80681.5 13 9155.8 11071.1 -156062.2 -114083 14 10222.4 12199.6 -188041.1 -146002 15 11329.4 13373.8 -223663.8 -180973 16 12481 14597.8 -263068.1 -219146 17 13655.2 15871.1 -306431.7 -259737 18 16041.7 18464.7 -396916.4 -342353 SVTH: NGUYỄN QUANG THỌ LỚP:CẦU HẦM K48 Trang 137 HL biên THIẾT KẾ TỐT NGHIỆP CHÂU PHƯƠNG GVHD: ThS.NGÔ PHẦN II: THIẾT KẾ KỸ THUẬT KẾ CẦU 22TCN 272-05 TIÊU CHUẨN THIẾT 19 -19367.8 -16613.1 439837.9 20 -18152.3 -15462.2 -396788.3 -343149 21 -15657.3 -13154.5 -305645.1 -263761 22 -14382.3 -11977.5 -261857.1 -225458 23 -13160.4 -10850.7 -222012.6 -189496 24 -11988 -9770.3 -186760.3 -156649 25 -10861.2 -8732.5 -155093.6 -126920 26 -9598.2 -7555.9 -122433.1 -96016.3 27 -8385.5 -6412.7 -94202 -69012.3 28 -7216.9 -5306.5 -70245.6 -45736.9 29 -6086.4 -4230.5 -50485.8 -25988.9 30 -4833.1 -3028.9 -33399.7 -7086.6 31 -3613 -1847.9 -20810.3 6795 32 -2417.2 -677.7 -12575 15702.4 33 -1384.8 343.5 -8634.4 19688.4 SVTH: NGUYỄN QUANG THỌ LỚP:CẦU HẦM K48 382587.3 Trang 138 Đỉnh trụ HL THIẾT KẾ TỐT NGHIỆP CHÂU PHƯƠNG PHẦN II: THIẾT KẾ KỸ THUẬT KẾ CẦU 22TCN 272-05 GVHD: ThS.NGÔ TIÊU CHUẨN THIẾT Chương VIII TÍNH TOÁN VÀ BỐ TRÍ CỐT THÉP 8.1 Đặc trưng vật liệu : - Cốt thép cường độ cao loại tao xoắn sợi, bó gồm 19 tao có tiêu sau: + Đường kính danh đònh: d = 15.2 mm + Diện tích tiết diện tao: A = 138.7 mm2 + Trọng lượng danh đònh: q =10.94 + Cường độ kéo quy đònh: kN/m fpu = 1860 MPa + Mô đun đàn hồi quy ước: E = 197000 Mpa - Bê tông: + Cường độ chòu nén uốn: f’ c =50 Mpa + Môđun đàn hồi: Ec = 0.043*yc1.5 Trong : + yc: tỷ trọng bê tông (kg/m3) + fc’: cường độ quy đònh bê tông, fc’ =50MPa Ec = 35749.529 MPa + Hệ số quy đổi hình khối ứng suaát (5.7.2.2): f' 28 0,693 β 0,85 0,05 c + Cường độ chòu kéo uốn (5.4.2.6): fr = 0.63 = 4.455 MPa 8.2 Tính toán bố trí cốt thép : 8.2.1 Tính số bó chòu mô men âm : Xét mặt cắt đỉnh trụ, giá trò mômen lấy từ Bảng tổng hợp nội lực Min TTGH cường độ I hoạt tải xe xe tải : Mômen đỉnh trụ tính toán |Mdtmin| = 492202.2 kNm + Bố trí cốt thép thớ + Chiều cao mặt cắt h = 6.00 m SVTH: NGUYỄN QUANG THỌ LỚP:CẦU HẦM K48 Trang 139 THIẾT KẾ TỐT NGHIỆP CHÂU PHƯƠNG GVHD: ThS.NGÔ PHẦN II: THIẾT KẾ KỸ THUẬT KẾ CẦU 22TCN 272-05 TIÊU CHUẨN THIẾT + Chiều rộng cánh chòu nén b = 7.00 m + Trọng tâm cốt thép giả thiết a = 0.20 m => Chiều cao có hiệu mặt cắt h0 = h - a = 6.00 – 0.20 = 5.80 m + Cường độ chòu nén uốn BT Ru = 0.6*f’c*1000 =30000 kN/m2 + Diện tích môt bó 19T15 ft = 0.00264 m2 Tính Ao A0 M 492202.2 = 0.0697 m2 Ru bh0 30000 7 5.8 1 A0 1 0.0697 = 0.0723 + Cường độ cốt theùp DUL Rd2 = fpe = 0.8*fpu*1000 = 1488000 kN/m2 Diện tích cốt thép cần thiết R bh 30000 7 5.8 Fd u 0.0723 = 0.0592 m2 Rd 1488000 Số bó cốt thép cần thiết F 0.0592 n d = 22.42 bó ft 0.00264 Chọn n = 26 bó Tính tương tự với mặt cắt khác, ta có : Rd2 = 1488000 kN/m2 Ru = 30000 kN/m2 Bê tông C 50, Thép 19 T15.2 ft = 0.002640m2 Maë h0 = h t h b a a My A0 Fd caét (m) (m) (m) 2.50 0.2 2.50 0.2 2.50 0.2 2.50 0.2 2.50 0.2 2.5 0.2 (m) 2.300 2.300 2.300 2.300 2.300 (kNm) 0 0 2.300 2.52 0.2 2.320 -2642 2.60 0.2 2.400 -16084 2.72 2.90 7 0.2 0.2 2.520 2.700 -34230 -57179 HL SVTH: NGUYỄN QUANG THỌ LỚP:CẦU HAÀM K48 0 0 0 0 0 0.00233 0.01329 0.02566 0.03735 0.002 0.013 0.026 0.038 Trang 140 (m2) 0 0 0 0.000 0.004 0.009 0.014 THIẾT KẾ TỐT NGHIỆP CHÂU PHƯƠNG GVHD: ThS.NGÔ PHẦN II: THIẾT KẾ KỸ THUẬT KẾ CẦU 22TCN 272-05 10 3.09 0.2 2.890 -81307 11 3.32 0.2 3.120 -109336 12 3.59 0.2 3.390 -141405 13 3.90 0.2 3.700 -177719 14 4.19 0.2 3.990 -213025 15 4.51 0.2 4.310 -252531 16 4.86 0.2 4.660 -296372 17 0.2 5.040 -344741 0.2 5.800 -445972 0.2 5.800 -492202 20 5.24 6.0 6.0 6.0 0.2 5.800 -445510 21 5.24 0.2 5.040 -342190 22 4.86 0.2 4.660 -292516 23 4.51 0.2 4.310 -247307 24 4.19 0.2 3.990 -207368 25 3.90 0.2 3.700 -171506 26 3.59 0.2 3.390 -134546 27 3.32 0.2 3.120 -102651 28 3.09 0.2 2.890 -75674 29 30 2.90 2.72 7 0.2 0.2 2.700 2.520 -53584 -35061 18 DT SVTH: NGUYỄN QUANG THỌ LỚP:CẦU HẦM K48 TIÊU CHUẨN THIẾT 0.04635 0.05348 0.05859 0.06181 0.06371 0.06473 0.06499 0.06462 0.0631 29 0.0696 74 0.0630 64 0.06414 0.06414 0.06339 0.06202 0.05965 0.05575 0.05021 0.04314 0.03500 0.02629 0.047 5 0.019 0.024 0.055 0.060 0.028 0.063 0.033 0.065 0.037 0.040 0.067 0.067 0.044 0.066 0.047 0.065 0.053 0.072 0.059 0.065 0.053 0.066 0.047 0.066 0.043 0.065 0.039 0.064 0.036 1 0.061 0.032 0.057 0.027 0.051 0.022 0.044 0.018 0.035 0.013 6 0.026 0.009 Trang 141 THIẾT KẾ TỐT NGHIỆP CHÂU PHƯƠNG GVHD: ThS.NGÔ PHẦN II: THIẾT KẾ KỸ THUẬT KẾ CẦU 22TCN 272-05 31 2.60 0.2 2.400 -21417 32 2.52 2.5 0.2 2.320 -12476 0.2 2.300 -8179 HL Mặt cắt HL 10 11 12 13 14 15 16 17 18 DT 20 21 22 23 24 25 TIÊU CHUẨN THIEÁT 0.01770 0.01103 0.0073 62 0.017 0.006 0.011 0.003 0.007 0.002 4 Cáp nhóm A Tính Chọn (bó) (bó) 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.29 1.72 3.50 5.50 7.34 10 9.17 12 10.95 14 12.63 16 14.05 18 15.43 20 16.75 22 18.01 24 20.23 26 22.42 26 20.21 26 17.88 24 16.53 22 15.10 20 13.67 18 12.17 16 SVTH: NGUYỄN QUANG THỌ LỚP:CẦU HẦM K48 Trang 142 THIẾT KẾ TỐT NGHIỆP CHÂU PHƯƠNG GVHD: ThS.NGÔ PHẦN II: THIẾT KẾ KỸ THUẬT KẾ CẦU 22TCN 272-05 26 27 28 29 30 31 32 HL 10.40 8.60 6.82 5.14 3.59 2.29 1.38 0.91 TIÊU CHUẨN THIẾT 14 12 10 8.2.2 Tính số bó chòu mô men dương : Xét mặt cắt nhòp : giá trò mômen lấy từ Bảng tổng hợp nội lực Max TTGH cường độ I hoạt tải xe xe tải : Mômen nhòp tính toán Mgn = 36791.8 kNm + Bố trí cốt thép thớ + Chiều cao mặt cắt h = 2.50 m + Chiều rộng cánh chòu nén b = 7.00 m + Trọng tâm cốt thép giả thiết a = 0.20 m => Chiều cao có hiệu mặt cắt h0 = h - a = 2.50 – 0.20 = 2.30 m + Cường độ chòu nén uốn BT Ru = 0.6*f’c*1000 =30000 kN/m2 + Diện tích môt bó 12T15 ft = 0.00168 m Tính Ao A0 M 36791 = 0.0331 m2 Ru bh0 30000 7 2.3 1 A0 1 0.0331 = 0.0337 + Cường độ cốt thép DUL Rd2 = fpe = 0.8*fpu*1000 = 1488000 kN/m2 Diện tích cốt thép cần thiết R bh 30000 7 2.3 Fd u 0.0337 = 0.0109m2 Rd 1488000 Số bó cốt thép cần thiết F 0.0109 n d = 6.49 bó ft 0.00168 Chọn n =10 bó Tính tương tự với mặt cắt khác, ta có : Ru = 30000 kN/m2 SVTH: NGUYỄN QUANG THỌ LỚP:CẦU HẦM K48 Rd2 =1488000 kN/m2 Trang 143 THIẾT KẾ TỐT NGHIỆP CHÂU PHƯƠNG GVHD: ThS.NGÔ PHẦN II: THIẾT KẾ KỸ THUẬT KẾ CẦU 22TCN 272-05 Ma ët ca ét HL 10 11 12 13 14 15 16 17 18 ft = 0.002640 m2 h0 = h h b a a (m (m) ) (m) (m) 2.5 0.2 2.300 2.5 0.2 2.300 2.5 0.2 2.300 2.5 0.2 2.300 2.5 0.2 2.300 2.5 0.2 2.300 2.5 0.2 2.320 2.6 0.2 2.400 2.7 0.2 2.520 2.9 0.2 2.700 3.0 0.2 2.890 3.3 0.2 3.120 3.5 0.2 3.390 3.9 0.2 3.700 4.1 0.2 3.990 4.5 0.2 4.310 4.8 0.2 4.660 5.2 0.2 5.040 6.0 0.2 5.800 SVTH: NGUYỄN QUANG THỌ LỚP:CẦU HẦM K48 TIÊU CHUẨN THIẾT Bê tông C50, Thép 19T15.2 My A0 (kNm) Fd (m2) 0 6788 0.0172 0.0303 0.0391 0.0436 0.0444 0.0422 0.0331 0.0198 0.0044 0.01742 0.03077 0.03990 0.04469 0.04547 0.04314 0.03369 0.02002 0.00444 0.00565 0.00999 0.01295 0.01450 0.01476 0.01412 0.01141 0.00712 0.00169