Đang tải... (xem toàn văn)
THIẾT KẾ KỸ THUẬT CẦU ĐÚC HẪNG (TẢI VỀ KHÔNG LỖI)THIẾT KẾ KỸ THUẬT CẦU ĐÚC HẪNG (TẢI VỀ KHÔNG LỖI)THIẾT KẾ KỸ THUẬT CẦU ĐÚC HẪNG (TẢI VỀ KHÔNG LỖI)THIẾT KẾ KỸ THUẬT CẦU ĐÚC HẪNG (TẢI VỀ KHÔNG LỖI)THIẾT KẾ KỸ THUẬT CẦU ĐÚC HẪNG (TẢI VỀ KHÔNG LỖI)THIẾT KẾ KỸ THUẬT CẦU ĐÚC HẪNG (TẢI VỀ KHÔNG LỖI)THIẾT KẾ KỸ THUẬT CẦU ĐÚC HẪNG (TẢI VỀ KHÔNG LỖI)THIẾT KẾ KỸ THUẬT CẦU ĐÚC HẪNG (TẢI VỀ KHÔNG LỖI)THIẾT KẾ KỸ THUẬT CẦU ĐÚC HẪNG (TẢI VỀ KHÔNG LỖI)THIẾT KẾ KỸ THUẬT CẦU ĐÚC HẪNG (TẢI VỀ KHÔNG LỖI)THIẾT KẾ KỸ THUẬT CẦU ĐÚC HẪNG (TẢI VỀ KHÔNG LỖI)THIẾT KẾ KỸ THUẬT CẦU ĐÚC HẪNG (TẢI VỀ KHÔNG LỖI)THIẾT KẾ KỸ THUẬT CẦU ĐÚC HẪNG (TẢI VỀ KHÔNG LỖI)THIẾT KẾ KỸ THUẬT CẦU ĐÚC HẪNG (TẢI VỀ KHÔNG LỖI)THIẾT KẾ KỸ THUẬT CẦU ĐÚC HẪNG (TẢI VỀ KHÔNG LỖI)THIẾT KẾ KỸ THUẬT CẦU ĐÚC HẪNG (TẢI VỀ KHÔNG LỖI)THIẾT KẾ KỸ THUẬT CẦU ĐÚC HẪNG (TẢI VỀ KHÔNG LỖI)THIẾT KẾ KỸ THUẬT CẦU ĐÚC HẪNG (TẢI VỀ KHÔNG LỖI)THIẾT KẾ KỸ THUẬT CẦU ĐÚC HẪNG (TẢI VỀ KHÔNG LỖI)THIẾT KẾ KỸ THUẬT CẦU ĐÚC HẪNG (TẢI VỀ KHÔNG LỖI)THIẾT KẾ KỸ THUẬT CẦU ĐÚC HẪNG (TẢI VỀ KHÔNG LỖI)THIẾT KẾ KỸ THUẬT CẦU ĐÚC HẪNG (TẢI VỀ KHÔNG LỖI)THIẾT KẾ KỸ THUẬT CẦU ĐÚC HẪNG (TẢI VỀ KHÔNG LỖI)THIẾT KẾ KỸ THUẬT CẦU ĐÚC HẪNG (TẢI VỀ KHÔNG LỖI)THIẾT KẾ KỸ THUẬT CẦU ĐÚC HẪNG (TẢI VỀ KHÔNG LỖI)THIẾT KẾ KỸ THUẬT CẦU ĐÚC HẪNG (TẢI VỀ KHÔNG LỖI)THIẾT KẾ KỸ THUẬT CẦU ĐÚC HẪNG (TẢI VỀ KHÔNG LỖI)THIẾT KẾ KỸ THUẬT CẦU ĐÚC HẪNG (TẢI VỀ KHÔNG LỖI)THIẾT KẾ KỸ THUẬT CẦU ĐÚC HẪNG (TẢI VỀ KHÔNG LỖI)THIẾT KẾ KỸ THUẬT CẦU ĐÚC HẪNG (TẢI VỀ KHÔNG LỖI)THIẾT KẾ KỸ THUẬT CẦU ĐÚC HẪNG (TẢI VỀ KHÔNG LỖI)THIẾT KẾ KỸ THUẬT CẦU ĐÚC HẪNG (TẢI VỀ KHÔNG LỖI)THIẾT KẾ KỸ THUẬT CẦU ĐÚC HẪNG (TẢI VỀ KHÔNG LỖI)THIẾT KẾ KỸ THUẬT CẦU ĐÚC HẪNG (TẢI VỀ KHÔNG LỖI)THIẾT KẾ KỸ THUẬT CẦU ĐÚC HẪNG (TẢI VỀ KHÔNG LỖI)THIẾT KẾ KỸ THUẬT CẦU ĐÚC HẪNG (TẢI VỀ KHÔNG LỖI)THIẾT KẾ KỸ THUẬT CẦU ĐÚC HẪNG (TẢI VỀ KHÔNG LỖI)THIẾT KẾ KỸ THUẬT CẦU ĐÚC HẪNG (TẢI VỀ KHÔNG LỖI)THIẾT KẾ KỸ THUẬT CẦU ĐÚC HẪNG (TẢI VỀ KHÔNG LỖI)THIẾT KẾ KỸ THUẬT CẦU ĐÚC HẪNG (TẢI VỀ KHÔNG LỖI)THIẾT KẾ KỸ THUẬT CẦU ĐÚC HẪNG (TẢI VỀ KHÔNG LỖI)THIẾT KẾ KỸ THUẬT CẦU ĐÚC HẪNG (TẢI VỀ KHÔNG LỖI)THIẾT KẾ KỸ THUẬT CẦU ĐÚC HẪNG (TẢI VỀ KHÔNG LỖI)THIẾT KẾ KỸ THUẬT CẦU ĐÚC HẪNG (TẢI VỀ KHÔNG LỖI)THIẾT KẾ KỸ THUẬT CẦU ĐÚC HẪNG (TẢI VỀ KHÔNG LỖI)THIẾT KẾ KỸ THUẬT CẦU ĐÚC HẪNG (TẢI VỀ KHÔNG LỖI)THIẾT KẾ KỸ THUẬT CẦU ĐÚC HẪNG (TẢI VỀ KHÔNG LỖI)THIẾT KẾ KỸ THUẬT CẦU ĐÚC HẪNG (TẢI VỀ KHÔNG LỖI)THIẾT KẾ KỸ THUẬT CẦU ĐÚC HẪNG (TẢI VỀ KHÔNG LỖI)THIẾT KẾ KỸ THUẬT CẦU ĐÚC HẪNG (TẢI VỀ KHÔNG LỖI)THIẾT KẾ KỸ THUẬT CẦU ĐÚC HẪNG (TẢI VỀ KHÔNG LỖI)THIẾT KẾ KỸ THUẬT CẦU ĐÚC HẪNG (TẢI VỀ KHÔNG LỖI)THIẾT KẾ KỸ THUẬT CẦU ĐÚC HẪNG (TẢI VỀ KHÔNG LỖI)THIẾT KẾ KỸ THUẬT CẦU ĐÚC HẪNG (TẢI VỀ KHÔNG LỖI)THIẾT KẾ KỸ THUẬT CẦU ĐÚC HẪNG (TẢI VỀ KHÔNG LỖI)
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP PHƯƠNG GVHD: TH.S NGÔ CHÂU PHẦN III THIẾT KẾ KỸ THUẬT SVTH: PHẠM THẾ VINH Trang Lớp :Cầu Hầm- K48 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP PHƯƠNG GVHD: TH.S NGÔ CHÂU CHƯƠNG I GIỚI THIỆU CHUNG I TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ THI CÔNG CẦU BTCT DƯL BẰNG PHƯƠNG PHÁP ĐÚC HẪNG CÂN BẰNG Phương pháp đúc hẫng trình xây dựng kết cấu nhịp dầm đốt theo sơ đồ hẫng nối liền thành kết cấu hồn chỉnh Có thể thi cơng hẫng từ trụ đối xứng phía hẫng dần từ bờ Phương pháp áp dụng thích hợp để thi cơng kết cấu liên tục, cầu dầm hẫng, cầu khung cầu dây xiên dầm cứng BTCT Nội dung phương pháp đúc hẫng: - Khi thi công theo phương pháp đúc hẫng, kết cấu nhịp BTCT đúc đà giáo di động theo đốt nối liền đối xứng qua trụ cầu Cốt thép thường khối liên kết với trước đúc bê tơng để đảm bảo tính liền khối chịu cắt tốt kết cầu Sau bê tông đốt dầm đủ cường độ cần thiết đốt dầm liên kết với đốt đúc trước nhờ cốt thép DƯL - Phần cánh hẫng kết câu nhịp BTCT thi công xong phải đảm bảo đủ khả nâng đỡ trọng lượng đốt dầm thi cơng sau với trọng lượng giàn giáo ván khuôn đúc dầm thiết bị phục vụ thi công - Để đảm bảo ổn định chống lật suốt q trình thi cơng đúc hẫng phải đảm bảo tính đối xứng hai cánh hẫng (Thi công hẫng từ trụ ra) nhờ trọng lượng thân nhịp sát bờ đúc đà giáo làm đối trọng Đối sơ đồ cầu khung, đốt dẩm đỉnh trụ liên kết cứng với thân trụ nhờ cáp thép DƯL chạy suốt chiều cao trụ, Với sơ đồ cầu dầm đốt liên kết cứng tạm thời vào trụ cầu nhờ gối tạm cáp thép thép DƯL mà sau thi công xong tháo bỏ - Ở giai đoạn thi công hẫng, kết cấu nhịp chịu mơ men âm cần bố trí cốt thép DƯL phía Sau thi công xong cặp đốt dầm đối xứng căng kéo cốt thép DƯL từ đầu mút sang đầu mút bơm vữa bê tông lấp kín khe hở cốt thép thành ống để bảo vệ cốt thép - Sau đúc xong đốt cuối cánh hẫng tiến hành nối ghép chúng thành kết cấu nhịp hoàn chỉnh Việc đúc hẫng đốt đà giáo di động giảm chi phí đà giáo Ván khn dùng lại nhiều lần với thao tác lặp lại giảm chi phí nhân lực nâng cao suất lao động SVTH: PHẠM THẾ VINH Trang Lớp :Cầu Hầm- K48 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP PHƯƠNG GVHD: TH.S NGÔ CHÂU Phương pháp đúc hẫng thích hợp với xây dựng dạng kết cấu nhịp có chiều cao mặt cắt thay đổi, đúc đốt dầm cần điều chỉnh cao độ đáy ván khuôn cho hợp lý Phương pháp thi công đúc hẫng không phụ thuộc vào không gian cầu thi cơng điều kiện sông sâu, thông thuyền hay xây dựng cầu vượt thành phố, khu công nghiệp mà không cho phép đình trệ sản xuất hay giao thơng cơng trình II GIỚI THIỆU CHUNG VỀ PHƯƠNG ÁN II.1 Tiêu chuẩn thiết kế: - Quy trình thiết kế : 22TCN – 272 –2005 Bộ Giao thông vân tải - Tải trọng thiết kế : +) Hoạt tải HL93 , +) Người : 300 KG/m2 II.2 Sơ đồ kết cấu - Sơ đồ cầu: 2x33 + 46 + 70 + 46 + 2x33 - Chiều dài toàn cầu Lc = 304.6 m, khổ cầu 7,5+2x1,5 m 30467 Sơ đồ bố trí chung tồn cầu II.2.1 Kết cấu phần Một liên dầm liên tục giữa, bên nhịp dầm giản đơn L=33m - Dầm liên tục BTCTDƯL nhịp ( 46 + 70 + 46 ) tiết diện hình hộp, vách đứng, chiều cao dầm thay đổi H= 5,5m trụ đến H=2,5m nhịp đầu dầm, bề rộng đáy dầm hộp B=5,5m SVTH: PHẠM THẾ VINH Trang Lớp :Cầu Hầm- K48 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP PHƯƠNG GVHD: TH.S NGÔ CHÂU - Cao độ đáy dầm thay đổi theo quy luật parabol đảm bảo phù hợp yêu cầu chịu lực mỹ quan kiến trúc Kích thước sơ mặt cắt ngang đặc trưng - Vật liệu dùng cho kết cấu nhịp: 1- Bê tơng có: +) Cấp bêtơng M500 +) Cường độ chịu nén qui định tuổi 28 ngày: f’c = 40 MPa = 40000 kN/m +) Tỷ trọng bêtông: c = 25 kN/m3 +) Môđun đàn hồi bêtông: Ec = 33994485 kN/m2 2- Cốt thép DƯL hãng VSL theo tiêu chuẩn ASTM A416 cấp 270 có tiêu sau: +) Diện tích tao cáp danh định Astr = 98,7mm2 = 987.E-07m2 +) Giới hạn bền: fpu = 1860 MPa = 1860000 kN/m2 o +) Độ chùng 70% UTS 20 C sau 1000h là: 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 theo tiêu chuan ASTM A615: +) Loại coat thép: cấp 600 +) Cường độ giới hạn chảy fy = 420 MPa = 420000 kN/m2 +) Mođun đàn hồi E = 200000 Mpa = 2.00E+08 kN/m2 - Dầm dẫn : bê tơng cốt thép DƯL có chiều dài L = 33m, Mặt cắt ngang gồm dầm chủ tiết diện chữ I , chiều cao h = 1,65 m , đặt cách 2,4m - Trắc dọc cầu theo bán kính R = 3500 m , phạm vi toàn cầu , dốc tăng từ 3,36% đến 4% phía mố, Độ dốc ngang cầu in = 2% - Mặt cầu BT Asphan 7cm , lớp phòng nước 4mm SVTH: PHẠM THẾ VINH Trang Lớp :Cầu Hầm- K48 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP PHƯƠNG GVHD: TH.S NGÔ CHÂU - Gối cầu, khe co giãn cao su, lan can thép, Thoát nước chiếu sáng theo quy định hành - Bản mặt cầu nhịp dẫn giản đơn BTCT 20 cm , Lớp phủ mặt cầu gồm lớp: Lớp phòng nước 0,4cm, Lớp bê tơng asphan 7cm; độ dốc ngang cầu i n = 2% II.2.2 Kết cấu phần Cấu tạo trụ cầu : - Trụ cầu dùng loại trụ thân đặc BTCT đổ bê tơng chỗ bê tơng có f’c = 24Mpa - Trụ T1, T6: đặt móng cọc khoan nhồi : d = 100 cm,số lượng cọc - Trụ T2, T5: đặt móng cọc khoan nhồi : d = 100 cm,số lượng cọc - Trụ T3, T4 : đặt móng cọc khoan nhồi : D = 150 cm, số lượng 12 cọc - Phương án móng : Móng cọc bệ thấp Cấu tạo mố cầu: - Mố cầu dùng loại mố U BTCT , đổ chỗ mác bê tơng chế tạo có f’ c = 24Mpa - Mố kết cấu nhịp dẫn đặt móng cọc khoan nhồi: D= 100cm, số lượng cọc CHƯƠNGII TÍNH ĐẶC TRƯNG HÌNH HỌC I CHỌN CÁC KÍCH THƯỚC CẦU CHÍNH - Chiều dài kết cấu nhịp: kết cấu nhịp liên tục chiều dài nhịp biên Lnb= (0,6 0,8) chiều dài nhịp Lng +) Trong phương án chọn Lng = 70m +) Lấy : Lnb = 46 m Sơ đồ bố trí chung nhịp cầu : - Xác định kích thước mặt cắt ngang : Dựa vào công thức kinh nghiệm ta chọn mắt cắt ngang hình vẽ : SVTH: PHẠM THẾ VINH Trang Lớp :Cầu Hầm- K48 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP PHƯƠNG GVHD: TH.S NGÔ CHÂU Kích thước sơ mặt cắt ngang đặc trưng II TÍNH ĐẶC TRƯNG HÌNH HỌC CỦA DẦM CHỦ II.1 Phân chia đốt dầm Nguyên tắc chung phân chia đốt dầm: - Chọn chiều dài đốt K0 phần đà giáo mở rộng trụ : Trong phương pháp đúc hẫng cân Chiều dài đốt K0 thường vào khoảng 12-14 m, để có đủ diện tích mặt cho việc lắp đặt xe đúc đối xứng mà thi cơng hai cánh hẫng đối xứng - Chọn chiều dài đốt hợp long nhịp : Có thể lấy khoảng 2-4 m - Phần lại chiều dài cánh hẫng lấy khoảng từ 2,5 – m Theo dọc cầu có nhóm đốt, nhóm gồm đốt có chiều dài giống nhau, nhóm khác có chiều dài khác Chiều dài đốt chọn cho tận dụng hết lực thiết bị xe đúc Ví dụ trọng lượng xe đúc nên gần với khả treo xe đúc Như giảm bớt số xe đốt đúc hẫng Mặt khác khối lượng bê tông đốt phải phù hợp với khả cung cấp bê tông đến công trường - Để đơn giản q trình thi cơng phù hợp với trang thiết bị có đơn vị thi công ta phân chia đốt dầm sau: +) Đốt đỉnh trụ : = 12m (khi thi công tiến hành lắp đồng thời xe đúc trụ) +) Đốt hợp long nhịp : dhl = 2m +) Đốt hợp long nhịp biên : dhl = 2m +) Chiều dài đoạn đúc đà giáo : ddg = 10 m + Số đốt trung gian : chia làm nhóm: nhóm K1 gồm đốt, chiều dài đốt d1 = m; nhóm K2 gồm đốt, chiều dài đốt d2= 4m SVTH: PHẠM THẾ VINH Trang Lớp :Cầu Hầm- K48 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP PHƯƠNG GVHD: TH.S NGÔ CHAÂU - Sơ đồ phân chia đốt dầm : + Nhịp : +) Nhịp biên : II.2 Xác định phương trình thay đổi cao độ đáy dầm Đường cong đáy dầm thay đổi theo quy luật đường cong Parabol bậc có phương trình tổng qt y=ax +bx+c ,các tham số a,b,c xác định sau : Chọn hệ trụ tọa độ điểm đỉnh trụ : Hình 1.3 Hệ tọa độ tính tốn đường cong đáy dầm Đường cong qua điểm A,B,C,dựa vào tọa độ điểm ta xác định tham số a,b,c phương trình + Điểm A trùng với gốc tọa độ,do tọa độ điểm A(0 ; 0) => c=0 + Tọa độ điểm B(67 ; 0) + Tọa độ điểm C(33,5 ; 3) Từ tọa độ hai điểm B,C ta có hệ phương trình sau để xác đinh a b : SVTH: PHẠM THẾ VINH Trang Lớp :Cầu Hầm- K48 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP PHƯƠNG GVHD: TH.S NGÔ CHÂU �y B x 2B a+x B b+c � � �y C x C a+x C b+c a=-1/12 � � b=67/12 Từ hệ phương trình ta có : � Phương trình đường cong đáy dầm : y = -1/12x +67/12x II.3 Xác định phương trình thay đổi chiều dày đáy dầm Tính tốn tương tự cho đường cong thể cao độ đỉnh đáy hộp ta có phương trình cong (trục tọa độ mép đáy dầm tính từ điểm A cũ: - Tọa độ : A (0 ;0) B( 32,7;1,8) c = ; a = -1,8/32,7 b = 3,6/37.5 - Phương trình : y=+ II.4 Xác định cao độ mặt dầm chủ - Mặt cầu nằm đường cong đứng bán kính R = 3500 m II.5 Xác định kích thước đặc trưng hình học mặt cắt tiết diện - Sau khai báo xong mặt cắt thay đổi Midas/Civil xong, ta có đặc trưng hình học mặt cắt sau: - Bảng tính đặc trưng hình học mặt cắt dầm chủ từ chương trình Midas MC4 MC5 MC6 MC7 MC8 MC9 Area 1.07E+01 1.08E+01 1.09E+01 1.12E+01 1.15E+01 1.19E+01 Asy 7.11E+00 7.09E+00 7.03E+00 6.95E+00 6.84E+00 6.75E+00 Asz 1.93E+00 1.98E+00 2.12E+00 2.37E+00 2.72E+00 3.04E+00 SVTH: PHẠM THẾ VINH Trang Lớp :Cầu Hầm- K48 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP PHƯƠNG GVHD: TH.S NGÔ CHÂU Ixx 1.91E+01 1.98E+01 2.19E+01 2.55E+01 3.11E+01 3.67E+01 Iyy 9.08E+00 9.51E+00 1.09E+01 1.33E+01 1.73E+01 2.16E+01 Izz 9.41E+01 9.45E+01 9.56E+01 9.75E+01 1.00E+02 1.03E+02 Cyp 6.00E+00 6.00E+00 6.00E+00 6.00E+00 6.00E+00 6.00E+00 Cym 6.00E+00 6.00E+00 6.00E+00 6.00E+00 6.00E+00 6.00E+00 Czp 1.24E+00 1.26E+00 1.32E+00 1.42E+00 1.55E+00 1.68E+00 Czm 1.46E+00 1.48E+00 1.56E+00 1.69E+00 1.87E+00 2.04E+00 Cyb 4.61E+00 4.73E+00 5.10E+00 5.73E+00 6.64E+00 7.52E+00 Czb 1.55E+01 1.55E+01 1.58E+01 1.62E+01 1.67E+01 1.72E+01 Peri:0 2.79E+01 2.80E+01 2.82E+01 2.87E+01 2.93E+01 2.99E+01 Peri:I center: y 1.27E+01 1.28E+01 1.31E+01 1.35E+01 1.40E+01 1.46E+01 6.00E+00 6.00E+00 6.00E+00 6.00E+00 6.00E+00 6.00E+00 center:z 1.46E+00 1.48E+00 1.56E+00 1.69E+00 1.87E+00 2.04E+00 -6.00E+00 -6.00E+00 -6.00E+00 -6.00E+00 -6.00E+00 -6.00E+00 y1 z1 9.23E-01 9.43E-01 1.00E+00 1.10E+00 1.23E+00 1.36E+00 y2 6.00E+00 6.00E+00 6.00E+00 6.00E+00 6.00E+00 6.00E+00 z2 9.23E-01 9.43E-01 1.00E+00 1.10E+00 1.23E+00 1.36E+00 y3 3.00E+00 3.00E+00 3.00E+00 3.00E+00 3.00E+00 3.00E+00 z3 -1.46E+00 -1.48E+00 -1.56E+00 -1.69E+00 -1.87E+00 -2.04E+00 y4 -3.00E+00 -3.00E+00 -3.00E+00 -3.00E+00 -3.00E+00 -3.00E+00 z4 -1.46E+00 -1.48E+00 -1.56E+00 -1.69E+00 -1.87E+00 -2.04E+00 MC10 MC11 MC12 MC13 MC14 Area 1.23E+01 1.27E+01 1.32E+01 1.41E+01 3.41E+01 m^2 Asy 6.65E+00 6.55E+00 6.47E+00 6.34E+00 2.45E+01 m^2 Asz 3.41E+00 3.82E+00 4.30E+00 5.11E+00 2.33E+01 m^2 Ixx 4.35E+01 5.17E+01 6.17E+01 7.96E+01 1.40E+02 m^4 Iyy 2.73E+01 3.48E+01 4.45E+01 6.45E+01 9.42E+01 m^4 Izz 1.05E+02 1.09E+02 1.13E+02 1.19E+02 1.57E+02 m^4 SVTH: PHẠM THẾ VINH Trang Lớp :Cầu Hầm- K48 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP PHƯƠNG GVHD: TH.S NGÔ CHÂU Cyp 6.00E+00 6.00E+00 6.00E+00 6.00E+00 6.00E+00 m Cym 6.00E+00 6.00E+00 6.00E+00 6.00E+00 6.00E+00 m Czp 1.84E+00 2.01E+00 2.21E+00 2.56E+00 2.48E+00 m Czm 2.24E+00 2.46E+00 2.72E+00 3.14E+00 3.02E+00 m Cyb 8.58E+00 9.86E+00 1.14E+01 1.41E+01 4.11E+00 m^2 Czb 1.78E+01 1.85E+01 1.92E+01 2.05E+01 8.88E+00 m^2 Peri:0 3.06E+01 3.14E+01 3.23E+01 3.39E+01 3.38E+01 m Peri:I center: y 1.52E+01 1.59E+01 1.68E+01 1.82E+01 5.53E+00 m 6.00E+00 6.00E+00 6.00E+00 6.00E+00 6.00E+00 m center:z 2.24E+00 2.46E+00 2.72E+00 3.14E+00 3.02E+00 m -6.00E+00 -6.00E+00 -6.00E+00 -6.00E+00 -6.00E+00 m y1 z1 1.52E+00 1.69E+00 1.89E+00 2.24E+00 2.36E+00 m y2 6.00E+00 6.00E+00 6.00E+00 6.00E+00 6.00E+00 m z2 1.52E+00 1.69E+00 1.89E+00 2.24E+00 2.36E+00 m y3 3.00E+00 3.00E+00 3.00E+00 3.00E+00 3.00E+00 m z3 -2.24E+00 -2.46E+00 -2.72E+00 -3.14E+00 -3.02E+00 m y4 -3.00E+00 -3.00E+00 -3.00E+00 -3.00E+00 -3.00E+00 m z4 -2.24E+00 -2.46E+00 -2.72E+00 -3.14E+00 -3.02E+00 m Sơ đồ mơ hình Midas qui ước số hiệu phần tử mặt cắt SVTH: PHẠM THẾ VINH Trang 10 Lớp :Cầu Hầm- K48 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP PHƯƠNG GVHD: TH.S NGÔ CHÂU S yt yd Ix ed m3 m m m4 m 9.91 1.429 1.071 8.766 0.946 II.2 Tính mát ứng suất giai đoạn khai thác II.2.1 Tính tốn mát ứng suất: Tổng mát ứng suất trước cấu kiện kéo sau xác định theo điều 5.9.5.1 quy trình AASHTO: Δf pT Δf pF Δf pA Δf pES Δf pSR Δf pCR Δf pR Trong : Mất mát tức thời gồm: + Mất mát ma sát : ΔFpF + Mất mát thiết bị neo : (Mpa) ΔFpA + Mất mát co ngắn đàn hồi : Mất mát theo thời gian gồm: + Mất mát co ngót : ΔFpSR (Mpa) ΔFpES (Mpa) (Mpa) + Mất mát từ biến bêtông : ΔFpCR + Mất mát tự trùng (dão) thép : (Mpa) ΔFpR (Mpa) II.2.2 Mất mát ma sát (Theo 5.9.5.2.2b-1) Mất mát ma sát bó thép ứng suất trước ống bọc tính theo cơng thức sau: Δf pF f pj e Kx μα Trong đó: + fpj: ứng suất bó thép ứng suất trước thời điểm kích, giả định trước fpj = 1448 MPa + x : Chiều dài bố thép ứng suất trước từ đầu kích đến điểm xét (mm) + K : Hê số ma sát lắc mm bó cáp + : Hệ số ma sát + : Tổng giá trị tuyệt đối thay đổi góc đường cáp ứng suất trước từ đầu kích gần đến điểm xét Ống gen sử dụng loại ống Polyethylene có đặc trưng tra bảng 5.9.5.2.2b-1: K = 6,6.10-7 SVTH: PHẠM THẾ VINH Trang 68 Lớp :Cầu Hầm- K48 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP PHƯƠNG GVHD: TH.S NGÔ CHÂU = 0.23 Mất mát ứng suất ma sát tính đến mặt cắt là: Bó cáp C1 - 01 C1 - 02 C1 - 03 C1 - 04 C1 - 05 C1 - 06 C1 - 07 C1 - 08 C1 - 09 C1 - 10 C2 - 01 C2 - 02 C2 - 03 C2 - 04 C2 - 05 C3 - 01 C3 - 02 C3 - 03 C3 - 04 C3 - 05 x (mm) Mặt cắt 14-14 14-14 14-14 14-14 14-14 14-14 14-14 14-14 14-14 14-14 3-3 3-3 3-3 3-3 3-3 24-24 24-24 24-24 24-24 24-24 6000 6000 9000 12000 15000 18000 22000 26000 30000 34000 11000 7900 17000 20000 22740 12500 15500 18500 21500 24500 a DfPF (rad) 0 0,0698 0,0698 0,0873 0,0698 0,0698 0,0698 0,0873 0,0873 0,1571 0,1571 0,3491 0,3491 0,3665 0,192 0,1571 0,2094 0,2094 0,3142 (rad) 5,881 5,881 32,374 35,253 43,936 40,995 43,857 46,714 55,327 58,161 63,181 60,263 130,116 132,802 140,670 75,973 67,407 87,188 89,959 125,929 II.2.3 Mất mát thiết bị neo (Theo điều 5.9.5.2) Δf pA ΔL Ep L Trong đó: L : Chiều dài tụt neo, L = 0,004 m/1 neo L : chiều dài cáp dự ứng lực(mm) Bó cáp Mặt cắt L(mm) L(mm) Ep(Mpa) C1 - 01 C1 - 02 C1 - 03 C1 - 04 C1 - 05 C1 - 06 14-14 14-14 14-14 14-14 14-14 14-14 4 4 4 12000 12000 18000 24000 30000 36000 197000 197000 197000 197000 197000 197000 SVTH: PHẠM THẾ VINH Trang 69 ΔFpA (Mpa) 65,667 65,667 43,778 32,833 26,267 21,889 Lớp :Cầu Hầm- K48 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP PHƯƠNG C1 - 07 C1 - 08 C1 - 09 C1 - 10 C2 - 01 C2 - 02 C2 - 03 C2 - 04 C2 - 05 C3 - 01 C3 - 02 C3 - 03 C3 - 04 C3 - 05 14-14 14-14 14-14 14-14 3-3 3-3 3-3 3-3 3-3 24-24 24-24 24-24 24-24 24-24 GVHD: TH.S NGÔ CHÂU 4 4 4 4 4 4 4 44000 52000 60000 66000 16400 22400 29250 32250 35250 25000 31000 37000 43000 49000 197000 197000 197000 197000 197000 197000 197000 197000 197000 197000 197000 197000 197000 197000 18,762 16,417 14,593 13,133 48,05 35,18 26,94 24,43 22,35 31,52 25,42 21,30 18,33 16,08 II.2.4 Mất mát co ngắn đàn hồi.(5.9.5.2.3b) Mất mát co ngắn đàn hồi chất căng bó sau gây mát cho bó trước Và tính theo cơng thức: DfpES = (Mpa) Trong đó: + Ep : Mơ đun đàn hồi bó thép ứng suất trước -> Ep = 197000 (Mpa) + Eci : Mô đun đàn hồi bê tông lúc bắt đầu tạo ứng suất trước Eci = 33994.485 (Mpa) + N : Số lượng bó thép ứng suất trước giống Mặt cắt 14-14: N = 24 bó Mặt cắt 3-3 : N = 12 bó Mặt cắt 27-27: N = 12 bó + fcgp : Tổng ứng suất bêtơng trọng tâm bó thép ứng suất trước lực ứng suất trước sau kích tự trọng cấu kiện mặt cắt có mơmen max (MPa) f cgp F F.e M ttbt - A I I e Với : + F: lực nén bêtông ứng suất trước gây thời điểm sau kích, tức xảy mát ma sát tụt neo F f pj - f pF - f pA A ps (Mpa) + e : Độ lệch trọng tâm bó thép so với trục trung hoà tiết diện Mặt cắt 14-14: et = 1.580m Mặt cắt 3-3 : ed = 0.628m Mặt cắt 27-27: ed = 0.619m SVTH: PHẠM THẾ VINH Trang 70 Lớp :Cầu Hầm- K48 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP PHƯƠNG GVHD: TH.S NGÔ CHÂU + A : Diện tích mặt cắt ngang mặt cắt 14, 3, 27 + Mttbt : Mô men tải trọng thân mặt cắt tính tốn, Dùng chương trình MiDas ta tính Mặt cắt 14-14: Mttbt = 74737.9 (KN.m) Mặt cắt 3-3 : Mttbt = 13179.0 (KN.m) Mặt cắt 27-27: Mttbt = 20811.6 (KN.m) Mặt F fcpg DfpES Bó cáp Số cáp Ep/Eci cắt (KN) (Mpa) (Mpa) C1 - 01 14-14 5,795 5427,29 3654,28 0,1070 C1 - 02 14-14 5,795 5427,29 3654,28 0,1070 C1 - 03 14-14 5,795 5358,44 3661,48 0,1072 C1 - 04 14-14 5,795 5357,51 3661,57 0,1072 C1 - 05 14-14 5,795 5326,81 3664,78 0,1073 C1 - 06 14-14 5,795 5335,33 3663,89 0,1072 C1 - 07 14-14 5,795 5319,96 3665,5 0,1073 C1 - 08 14-14 5,795 5303,21 3667,25 0,1073 C1 - 09 14-14 5,795 5264,27 3671,32 0,1075 C1 - 10 14-14 5,795 5246,1 3673,22 0,1075 C1 - 11 14-14 5,795 5248,63 3672,96 0,1075 C1 - 12 14-14 5,795 5208,64 3677,14 0,1076 C2 - 01 3-3 5,795 5176,66 477,935 0,0129 C2 - 02 3-3 5,795 5236,02 464,023 0,0125 C2 - 03 3-3 5,795 5004,35 518,317 0,0139 C2 - 04 3-3 5,795 5003,67 518,475 0,0139 C2 - 05 3-3 5,795 4981,91 523,576 0,0141 C2 - 06 3-3 5,795 4971,02 526,128 0,0142 C3 - 01 27-27 5,795 5190,71 1430,67 0,0380 C3 - 02 27-27 5,795 5245,85 461,718 0,0123 C3 - 03 27-27 5,795 5186,97 475,517 0,0126 C3 - 04 27-27 5,795 5187,73 475,34 0,0126 C3 - 05 27-27 5,795 5060,92 505,059 0,0134 C3 - 06 27-27 5,795 5005,91 517,951 0,0138 II.2.5 Mất mát co ngót (5.9.5.4.2) Mất mát co ngót bêtơng cấu kiện kéo sau xác định theo cơng thức: Trong đó: + H: Độ ẩm tương đối bao quanh kết cấu, lấy trung bình hàng năm Lấy H = 80% SVTH: PHẠM THẾ VINH Trang 71 Lớp :Cầu Hầm- K48 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP PHƯƠNG GVHD: TH.S NGÔ CHÂU + Suy mát ứng suất co ngót là: II.2.6 Mất mát từ biến (5.9.5.4.3) ΔfpCR 12f cgp f cdp Trong đó: + fcgp : Tổng ứng suất bêtơng trọng tâm bó thép ứng suất trước lực ứng suất trước sau kích tự trọng cấu kiện mặt cắt có mơmen max (MPa) Δf + cdp : Thay đổi ứng suất bêtông trọng tâm thép ứng suất trước tải trọng thường xuyên, trừ tải trọng tác động vào lúc thực lực ứng suất trước, tính mặt cắt tính fcgp (MPa) Δfcdp M ds e M da e I I + Mds : moment trọng lượng lớp phủ lớp bảo vệ mặt cầu + Mda : momen tĩnh tải chất thêm sau bê tông đông cứng + e : khoảng cách từ trọng tâm bó thép đến trục trung hoà tiết diện Mất mát ứng suất từ biến tổng hợp bảng sau: Mặt Mds Mda Dfcdp Bó cáp Số cáp cắt (KN.m) (KN.m) (Mpa) C1 - 01 14-14 17395,10 92132,9 -4,1106 C1 - 02 14-14 17395,10 92132,9 -4,1106 C1 - 03 14-14 17395,10 92132,9 -4,1106 C1 - 04 14-14 17395,10 92132,9 -4,1106 C1 - 05 14-14 17395,10 92132,9 -4,1106 C1 - 06 14-14 17395,10 92132,9 -4,1106 C1 - 07 14-14 17395,10 92132,9 -4,1106 C1 - 08 14-14 17395,10 92132,9 -4,1106 C1 - 09 14-14 17395,10 92132,9 -4,1106 C1 - 10 14-14 17395,10 92132,9 -4,1106 C2 - 01 3-3 3263,37 16442,4 -2,5287 C2 - 02 3-3 3263,37 16442,4 -2,5287 C2 - 03 3-3 3263,37 16442,4 -2,5287 C2 - 04 3-3 3263,37 16442,4 -2,5287 C2 - 05 3-3 3263,37 16442,4 -2,5287 C3 - 01 24-24 5066,02 25877,6 -3,9315 C3 - 02 24-24 5066,02 25877,6 -3,9315 C3 - 03 24-24 5066,02 25877,6 -3,9315 C3 - 04 24-24 5066,02 25877,6 -3,9315 C3 - 05 24-24 5066,02 25877,6 -3,9315 SVTH: PHẠM THẾ VINH Trang 72 DfpCR (Mpa) 30,000 29,998 30,006 30,006 30,007 30,007 30,000 29,998 30,000 30,000 17,855 17,850 17,868 17,868 17,870 27,976 27,667 27,672 27,672 27,681 Lớp :Cầu Hầm- K48 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP PHƯƠNG GVHD: TH.S NGÔ CHÂU II.2.7 Mất mát tự chùng (5.9.5.4.4) Trong đó: + : Mất mát thời điểm truyền lực truyền lực(Mpa) + : Mất mát sau truyền(Mpa) Như mát tự chùng phải tính hai thời điểm: - Mất mát tự chùng thời điểm truyền lực (5.9.5.4.4b) Sử dụng tao thép có độ tự chùng thấp nên mát dão lúc truyền lực tính : Trong đó: t: Thời gian từ lúc tạo ứng suất trước đến lúc truyền, (ngày) t = (ngày) fpj: ứng suất ban đầu bó thép vào cuối lúc kéo (Mpa) fpy : Cường độ chảy quy định bó thép (MPa) - Mất mát dão thép sau truyền lực (5.9.5.4.4c) Với thép có độ tự chùng thấp cho cấu kiện kéo sau, mát dão thép sau truyền tính sau: Bó cáp C1 - 01 C1 - 02 C1 - 03 C1 - 04 C1 - 05 C1 - 06 C1 - 07 C1 - 08 C1 - 09 C1 - 10 C2 - 01 C2 - 02 C2 - 03 C2 - 04 C2 - 05 C3 - 01 C3 - 02 C3 - 03 C3 - 04 Mặt cắt 14-14 14-14 14-14 14-14 14-14 14-14 14-14 14-14 14-14 14-14 3-3 3-3 3-3 3-3 3-3 27-27 27-27 27-27 27-27 Số cáp fpj(Mpa) t(ngày) 2 2 2 2 2 2 2 2 2 1304,750 1304,750 1300,145 1308,210 1306,095 1313,413 1313,679 1313,168 1306,378 1305,003 1265,157 1280,946 1219,330 1219,150 1213,362 1268,869 1283,562 1267,902 1268,103 4 4 4 4 4 4 4 4 4 SVTH: PHẠM THẾ VINH Trang 73 14,834 14,834 14,605 15,008 14,901 15,269 15,283 15,257 14,916 14,847 12,901 13,661 10,780 10,772 10,512 13,078 13,788 13,032 13,042 37,558 37,559 35,174 34,914 34,133 34,398 34,141 33,884 33,108 32,853 33,141 33,404 27,116 26,874 26,166 31,379 32,172 30,391 30,142 52,393 52,393 49,778 49,922 49,034 49,667 49,424 49,141 48,024 47,700 46,042 47,065 37,895 37,646 36,678 44,458 45,960 43,423 43,184 Lớp :Cầu Hầm- K48 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP PHƯƠNG C3 - 05 27-27 GVHD: TH.S NGÔ CHÂU 1234,376 11,462 26,904 38,366 II.2.8 Tổng mát ứng suất bó cáp giai đoạn sử dụng: Mặt Bó cáp Số cáp (Mpa) cắt C1 - 01 14-14 179,043 C1 - 02 14-14 179,040 C1 - 03 14-14 181,039 C1 - 04 14-14 173,118 C1 - 05 14-14 174,347 C1 - 06 14-14 167,661 C1 - 07 14-14 167,145 C1 - 08 14-14 167,371 C1 - 09 14-14 173,046 C1 - 10 14-14 174,097 C2 - 01 3-3 200,140 C2 - 02 3-3 185,369 C2 - 03 3-3 237,833 C2 - 04 3-3 237,763 C2 - 05 3-3 242,586 C3 - 01 27-27 204,965 C3 - 02 27-27 191,466 C3 - 03 27-27 204,593 C3 - 04 27-27 204,153 C3 - 05 27-27 233,072 -> Mất mát tổng cộng : = 196.494 (Mpa) II.3.Kiểm toán theo trạng thái giới hạn cường độ I: II.3.1 Sức kháng uốn (theo điều 5.7.3.2) Căn vào điều 5.7.3.2 AASHTO ta kiểm tra theo công thức: Mn Mu Trong : + : Hệ số sức kháng, = 1.0 cấu kiện dự ứng lực chịu kéo uốn (Theo 5.5.4.2.1 Tiêu chuẩn 22 TCN 272-05) + Mn : Sức kháng uốn danh định tiết diện, tính theo cơng thức : a a a a h M n A psf ps d p - A s f y d s - - As' f y' d s' - 0.85f c' b - b w β1h f - f 2 2 2 2 + Aps : Tổng diện tích bó thép ứng suất trước + ds : Khoảng cách từ thớ nén đến trọng tâm cốt thép chịu kéo không DUL (mm) SVTH: PHẠM THẾ VINH Trang 74 Lớp :Cầu Hầm- K48 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP PHƯƠNG GVHD: TH.S NGÔ CHÂU + ds’ : Khoảng cách từ thớ biên chịu kéo đến trọng tâm cốt thép chịu nén (mm) + fps : ứng suất trung bình thép ứng suất trước sức kháng danh định, tính theo phân tích 5.7.3.1.1-1 : c f ps f pu 1 - k d p + Với : f k 2 1.04 - py 0.38 f pu C : Khoảng cách từ trục trung hoà đến mặt chịu nén (mm) c A psf pu 0.85f c'β1b w kA ps f pu dp dp : Khoảng cách từ thớ chịu nén đến trọng tâm bó thép ứng suất trước b : Chiều rộng cánh chịu nén bw : Chiều rộng bụng 1 : Hệ số quy đổi khối ứng suất: 1 = 0.764 hf : Chiều dầy cánh chịu nén cấu kiện a : Chiều dày khối ứng suất tương đương, a = c.1 Tổng hợp kiểm toán theo trạng thái giới hạn cường độ I sau: +) Bảng thơng số tính tốn: fpu 1860.00 fpy 1764 Ep 197000 f'c 40 fcr 3,984 fy 420 f 'y 420 Es 200000 k 0.380 1 0.764 Ư 1.0 +) Bảng giá trị ứng suất trung bình cốt danh định tiết diện (Theo điều 5.7.3.1.1) SVTH: PHẠM THẾ VINH Trang 75 Mpa Mpa Mpa Mpa Mpa Mpa Mpa MPa thép dự ứng lực sức kháng Lớp :Cầu Hầm- K48 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP PHƯƠNG GVHD: TH.S NGÔ CHÂU Tiết diện Aps (mm2) As (mm2) A 's (mm2) 1 bw (cm) 3-3 14-14 24-24 26254 45007 22504 14063 26272 26641 26003 21313 47333 0.764 0.764 0.764 80 330 160 Tiết diện b(mm) hf(mm) dp(mm) c(mm) fps(Mpa) 3-3 14-14 24-24 10000 5500 10000 347 3300 347 1850 3650 1850 132.3 551.1 132.3 1850.16 1828.77 1850.16 +) Bảng kiểm toán sức kháng uốn tiết diện (Theo điều 5.7.3.2) Tiết diện a (mm) ds (mm) ds’ (mm) Mr (KN.m) Mu (KN.m) Kiểm tra 3-3 14-14 24-24 101.13 421.11 101.13 1860 3374 1860 173.4 710 173.4 83156 306878.5 83156 31716 112489 40168.5 Đạt Đạt Đạt II.3.2 Kiểm tra giới hạn cốt thép ứng suất trước II.3.2.1 Hàm lượng thép tối đa: (theo 5.7.3.3.1-1) c 0.42 d e Điều kiệm kiểm tra: Trong đó: + c : khoảng cách từ thớ nén đến trục trung hồ (mm) + de : Khoảng cách có hiệu tương ứng từ thớ nén đến trọng tâm cốt thép chịu kéo (mm) (5.7.3.3.1-2) de A ps f ps d p A s f y d s A ps f ps As f y Tổng hợp kiểm toán giới hạn cốt thép bảng sau: Tiết diện de (mm) c (mm) c/de Kiểm tra 3-3 14-14 24-24 1502 3617 1502 132.3 551.1 132.3 0.088 0.152 0.088 Đạt Đạt Đạt II.3.2.2 Hàm lượng thép tối thiểu: (theo 5.7.3.3.2) SVTH: PHẠM THẾ VINH Trang 76 Lớp :Cầu Hầm- K48 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP PHƯƠNG GVHD: TH.S NGÔ CHÂU Bất kỳ mặt cắt cấu kiện chịu uốn, lượng cốt thép thường cốt thép dự ứng lực chịu kéo phải đủ để phát triển sức kháng uốn tính tốn Mr Lấy giá trị nhỏ giá trị sau: a) 1.2 Mcr xác định sở phân bố ứng suất đàn hồi cường độ chịu kéo uốn fr bê tơng theo 5.4.2.6 Trong đó: + + fd : ứng suất tải trọng thân tính theo trạng thái giới hạn cường độ thớ mà ứng suất kéo gây tải trọng (Mpa) + fpe :là ứng suất nén bê tông ứng suất nén trước có hiệu + Ag : diện tích tiết diện giai đoạn I + I: mơ men qn tính tiết diện giai đoạn I + yt : khoảng cách từ thớ chịu nén đến trục trung hoà + yb : khoảng cách từ thớ chịu kéo đến trục trung hoà b) 1.33 Mu tổ hợp tải trọng - cường độ thích hợp quy định bảng 3.4.1.1 tiêu chuẩn 22 TCN 272-05 Tổng hợp kiểm toán giới hạn cốt thép tối thiểu cho bảng sau: fc’ Tiết fr MDC Ag yt yb I Mcr Mu Mp diện MPa KN.m m m m m KN.m KN.m a 0.77 3-3 40 3.98 13179.03 6.503 1.222 4.894 35660 31716 2.07 42.10 227742.2 14-14 40 3.98 74737.90 22.10 1.730 112489 0 0.76 24-24 40 3.98 20811.55 6.446 1.231 4.872 40862 40168.5 Tiết diện 1,22.Mcr KN.m 1,33.Mu KN.m Min KN.m Mr KN.m Kiểm tra 3-3 14-14 24-24 42792.27 270290.83 49034.67 42182.28 149610.37 53424.10 42182.28 149610.37 49034.67 83156.34 306878.09 83156.34 Đạt Đạt Đạt II.3.3 Kiểm tốn sức kháng cắt cho tiết diện: Cơng thức kiểm tốn: SVTH: PHẠM THẾ VINH Trang 77 Lớp :Cầu Hầm- K48 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP PHƯƠNG GVHD: TH.S NGÔ CHÂU Vu Vn Trong đó: + f : Hệ số sức kháng cắt xác định theo quy định bảng 5.5.2.2-1 f = 0.7 + Vn :Sức kháng cắt danh định xác định theo quy định điều 5.8.3.2 Vn1 Vc Vs Vp Vn min ' Vn2 0.25f c b v d v Vp Với: + Vc : Sức kháng cắt danh định ứng suất kéo bê tông (TCN 5.8.2.4) Vc 0.083 f c' b v d v + Vs : Sức kháng cắt cốt thép chịu cắt (TCN5.8.3.3) A v f y d v cotg cotg sin Vs s + Vp : Thành phần lực ứng suất trước có hiệu hướng lực cắt tác dụng, dương ngược chiều lực cắt (N) Vp A str f p sini i 1 + dv : chiều cao chịu cắt có hiệu xác định điều 5.8.2.7 + bv: bề rộng bụng có hiệu, lấy bệ rộng lớn chiều cao dv + s : Cự ly cốt thép đai + : Hệ số khả bêtông bị nứt chéo truyền lực keo quy định điều 5.8.3.4 + : Góc nghiêng ứng suất nén chéo xác định điều 5.8.3.4 (độ) Khi tính, giả thiết trước góc , sau tính giá trị để tra bảng ngược lại , hai giá trị gần chấp nhận được, khơng giả thiết lại + : Góc nghiêng cốt thép đai trục dọc (độ) Nếu cốt đai thẳng đứng, = 900 + Av: Diện tích cốt thép chịu cắt cự ly s (mm2) II.3.3.1 Xác định Vp : Tại măt cắt (3-3, 14-14, 27-27) góc lệch cưa cáp i so với phương ngang g = : Vp = (KN.m) II.3.3.2 Xác định dv bv: - Chiều cao chịu cắt dv: Chiều cao chịu cắt có hiệu lấy cự ly đo thẳng góc với trục trung hồ hiệu ứng lực kéo nén uốn, tức là: SVTH: PHẠM THẾ VINH Trang 78 Lớp :Cầu Hầm- K48 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP PHƯƠNG GVHD: TH.S NGÔ CHAÂU 0,9d e d v max 0,72h a de Với + a = 1.c + 1 tính phần tính chất vật liệu, 1 = 0.764 Mặt cắt dv(mm) 3-3 1450 14-14 3440 24-24 1450 - Bề rộng chiu cắt có hiệu tiết diện bv: Tại tiết diện kiểm tốn, bề rộng có hiệu lấy bề rộng sườn có hiệu tiết diện dầm Mặt cắt bv(mm) 3-3 800 14-14 3300 24-24 800 II.3.3.3 Xác định : - Hai giá trị : Được tra từ bảng 5.8.3.4.2-1 ' - Để xác định ta phải thông qua giá trị sau f c x Trong đó: V Vp u b vd v (MPa) + : ứng suất cắt bêtông : + ex : Ứng biến cốt thép phía chịu kéo uốn cấu kiện Mu 0.5Vu cotgθ A psf po dv x E s A s E p A ps xác định theo công thức sau : + fpo : ứng suất thép dự ứng lực ứng suất bêtông xung f po f pe f pc Ep E c (MPa) quanh 0: + fpe : ứng suất có hiệu thép ứng suất trước sau mát SVTH: PHẠM THẾ VINH Trang 79 Lớp :Cầu Hầm- K48 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP PHƯƠNG f pe - GVHD: TH.S NGÔ CHÂU A ps f ps A ps f ps e yt Ag I (MPa) + Ep = 197000 (Mpa) + Ec = 33994,485 (Mpa) Giả sử = 300 Sau tính tốn tra bảng 5.8.3.4.2-1, ta có giá trị sau: n bv dv Vu (độ Mặt cắt (kN/m2 n/fc’ ex (mm) (mm) (kN) ) ) 3-3 800 1450 1432.78 1371.41 0.034 0.00016 31 2.3 14571.4 14-14 3300 3440 1426.45 0.035 0.00155 30 2.28 24-24 800 1450 951.68 910,92 0.023 0.00199 32 2.1 Vậy giá trị tính gần sát với giả thiết ta chọn để tính tốn II.3.3.4 Tính Vc Vs: - Chọn cốt đai chống cắt Để dễ dàng thi cơng, chọn cốt đai có đường kính khơng đổi f =16 mm, khoảng cách cốt đai thay đổi theo giảm lực cắt theo chiều dài dầm Avmin = 0,083 Trong : + Av : diện tích cốt thép ngang cự ly s (mm2) + s : Cự ly cốt thép đai (mm) Thay số vào chương trình ta Avmin fc’ Mặt bv fy S Avmin (Mpa cắt (mm) (Mpa) (mm) (mm2) ) 3-3 800 420 40 250 312.46 14-14 24-24 3300 800 420 420 40 40 100 250 199.98 312.46 Dựa vào kết tính tốn thơng số thành phần ta tính Vc Vs Mặt cắt bv (mm) dv (mm) Av (mm2) (độ) S (mm) b Vc KN Vs KN 3-3 800 1450 312.46 31 250 0.764 1400.53 1266.77 14-14 3300 3440 199.98 30 100 0.764 14883.00 5000.11 SVTH: PHẠM THẾ VINH Trang 80 Lớp :Cầu Hầm- K48 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP PHƯƠNG 24-24 800 1450 GVHD: TH.S NGÔ CHÂU 312.46 32 250 0.764 1278.75 1218.10 II.3.3.5 Tính sức kháng danh định tiết diện kiểm toán sức kháng cắt: Mặt cắt Vn1 kN Vn2 kN Vn kN Vr = f.Vn kN Vu kN Kết luận 3-3 14-14 24-24 2667.31 19883.50 2496.85 11600 113410 11600 2667.31 19883.5 2496.85 1867.11 14918.45 1714.79 1432.78 14571.40 951.68 Đạt Đạt Đạt II.4 Kiểm toán theo trạng thái giới hạn sử dụng ( Điều 5.5.2) Các vấnđề kiểm toán trạng thái giới hạn sử dụng: Nứt, biến dạng ứng suất trước bê tông II.4.1 Các giới hạn ứng suất đối bê tông (5.9.4) Kiểm tra theo công thức : - Kiểm tra giới hạn ứng suất nén bê tông : Ft = - Kiểm tra giới hạn ứng suất kéo bê tông : Fb = Trong : + F : Tổng lực kéo bó cáp ứng suất trước + A : Diện tích mặt cắt dầm + I : mơ men qn tính của tiết diện dầm + e : Độ lệch tâm trọng tâm bó thép ứng suất trước đến trục trung hoà tiết điện + y t : khoảng cách từ trục trung hoà đến thớ tiết điện + y b : khoảng cách từ trục trung hoà đến thớ tiết diện + Mttbt : Mô men tác dụng lean tiết diện đoạn sử dụng theo tổ hợp nội lực trạng thái giới hạn sử dụng Mặt cắt 14-14: M = 109008.00 (KN.m) Mặt cắt 3-3 : M = 46063.07 (KN.m) Mặt cắt 27-27: M = 99511.50 (KN.m) M ặt cắt 14 27 F (kN) 33095.8 59318.9 28665.7 A (m ) 6.5 22.1 6.45 I (m ) e (m) yt (m) yb m ft Mpa fb Mpa 0.45f c ’ Mpa -0.5 Mpa KL 4.89 42.10 4.87 0,63 1,58 0,62 1,22 1,73 1,23 0,78 2,07 0,77 -7,74 -3,31 -21,75 259 314 261 18 18 18 -3.16 -3.16 -3.16 Đạt Đạt Đạt SVTH: PHẠM THẾ VINH Trang 81 Lớp :Cầu Hầm- K48 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP PHƯƠNG GVHD: TH.S NGÔ CHAÂU II.4.2 Biến dạng(5.7.3.6) Theo điều 5.7.3.6 giới hạn độ võng : - Tải trọng xe tải nói chung : L/800 = 8.5cm - Sử dụng chương trình MiDas sau phân tích kết cầu tổ hợp tải trọng ta có : Độ võng cầu mặt cắt nhịp với tải trọng xe D = 5.7 cm Ta thấy : D < L/800 -> thoả mãn SVTH: PHẠM THẾ VINH Trang 82 Lớp :Cầu Hầm- K48