Bai giang Co so cong trinh cau - phan Tong luan cau- T.Hung (5)

Bai giang Co so cong trinh cau - phan Tong luan cau- T.Hung (5) bài giảng cơ sở công trình cầu bài giảng cơ sở công trình cầubài giảng cơ sở công trình cầubài giảng cơ sở công trình cầubài giảng cơ sở công trình cầubài giảng cơ sở công trình cầubài giảng cơ sở công trình cầubài giảng cơ sở công trình cầubài giảng cơ sở công trình cầubài giảng cơ sở công trình cầubài giảng cơ sở công trình cầubài giảng cơ sở công trình cầubài giảng cơ sở công trình cầubài giảng cơ sở công trình cầubài giảng cơ sở công trình cầubài giảng cơ sở công trình cầubài giảng cơ sở công trình cầubài giảng cơ sở công trình cầubài giảng cơ sở công trình cầubài giảng cơ sở công trình cầubài giảng cơ sở công trình cầubài giảng cơ sở công trình cầubài giảng cơ sở công trình cầubài giảng cơ sở công trình cầubài giảng cơ sở công trình cầubài giảng cơ sở công trình cầubài giảng cơ sở công trình cầubài giảng cơ sở công trình cầubài giảng cơ sở công trình cầubài giảng cơ sở công trình cầubài giảng cơ sở công trình cầubài giảng cơ sở công trình cầubài giảng cơ sở công trình cầubài giảng cơ sở công trình cầubài giảng cơ sở công trình cầubài giảng cơ sở công trình cầubài giảng cơ sở công trình cầubài giảng cơ sở công trình cầubài giảng cơ sở công trình cầubài giảng cơ sở công trình cầubài giảng cơ sở công trình cầubài giảng cơ sở công trình cầubài giảng cơ sở công trình cầubài giảng cơ sở công trình cầubài giảng cơ sở công trình cầubài giảng cơ sở công trình cầubài giảng cơ sở công trình cầubài giảng cơ sở công trình cầubài giảng cơ sở công trình cầubài giảng cơ sở công trình cầubài giảng cơ sở công trình cầubài giảng cơ sở công trình cầubài giảng cơ sở công trình cầubài giảng cơ sở công trình cầubài giảng cơ sở công trình cầubài giảng cơ sở công trình cầubài giảng cơ sở công trình cầubài giảng cơ sở công trình cầubài giảng cơ sở công trình cầubài giảng cơ sở công trình cầubài giảng cơ sở công trình cầubài giảng cơ sở công trình cầubài giảng cơ sở công trình cầubài giảng cơ sở công trình cầubài giảng cơ sở công trình cầubài giảng cơ sở công trình cầubài giảng cơ sở công trình cầubài giảng cơ sở công trình cầubài giảng cơ sở công trình cầu

BÀI GIẢNG CƠ SỞ CƠNG TRÌNH CẦU BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI - CƠ SỞ II BỘ MÔN CẦU HẦM - CSII  GV: DIỆP THÀNH HƯNG BM: CẦU HẦM - CSII TH: KS.DIỆP THÀNH HƯNG BỘ MÔN CẦU HẦM - CSII ĐỀ CƯƠNG CHI TIẾT HỌC PHẦN TH: KS.DIỆP THÀNH HƯNG BỘ MÔN CẦU HẦM - CSII ĐỀ CƯƠNG CHI TIẾT HỌC PHẦN ĐỀ CƯƠNG CHI TIẾT HỌC PHẦN Tên học phần: CƠ SỞ CƠNG TRÌNH CẦU FUNDAMENTAL OF BRIDGE ENGINEERING Mã số: Số tín học phần: 02 (2.1.4) Phân bổ số (tiết) học phần: - Lý thuyết: 24 tiết - Bài tập: - Bài tập lớn: - Thực hành thảo luận: - Thí nghiệm: - Tự học: 12 giờ 60 Chương trình đào tạo chuyên ngành: - Xây dựng Cầu-Hầm - Xây dựng Cầu-Đường - Xây dựng Cầu-Đường sắt - Xây dựng Đường - Xây dựng Đường sắt - Xây dựng Đường Hầm & Metro Phương pháp đánh giá học phần: Vấn đáp, trắc nghiệm khách quan, tự luận 4.1 Điểm đánh giá trình học tập: - Chuyên cần: 15% - Kiểm tra kỳ: 15% - Bài tập: 10% 4.2 Điểm kết thúc học phần: 60% Điều kiện học học phần: Môn học tiên quyết: - Các môn học sở ngành Nhiệm vụ sinh viên: - Nắm vững kiến thức công trình cầu; cấu tạo, tính tốn thiết kế KCN cầu thường dùng đường giao thông; - Tham dự đầy đủ học lý thuyết lớp để nắm kiến thức môn học; TH: KS.DIỆP THÀNH HƯNG BỘ MÔN CẦU HẦM - CSII ĐỀ CƯƠNG CHI TIẾT HỌC PHẦN - Tự học: Chuẩn bị trước buổi học lớp Hệ thống, phân tích, tổng hợp kiến thức học, nghiên cứu sâu mở rộng kiến thức môn học từ nguồn thư viện Internet… Vận dụng kiến thức học vào giải tập; - Tham dự kiểm tra kỳ để tích lũy điểm thành phần; - Hồn thành tập để tích lũy điểm thành phần đảm bảo điều kiện dự thi kết thúc học phần; - Tích cực hồn thành phần thực hành tham gia thảo luận lớp Nội dung tóm tắt học phần: Mơn học sở cơng trình cầu học phần nhập mơn ngành cầu đồng thời đề cập đến hạng mục dùng chung cho cơng trình cầu sinh viên ngành xây dựng cầu đường Mơn học trình bày khái niệm cầu: giai đoạn thiết kế, điều kiện thiết kế, triết lý thiết kế cầu tiêu chuẩn thiết kế cầu hành Việt Nam Mơn học trình bày cấu tạo chung cầu như: Mặt cầu, độ dốc dọc ngang cầu, hệ thống thoát nước, khe co giãn, lan can, đường người đi, nối tiếp cầu đường Cấu tạo tính tốn dạng mố trụ cầu dầm đường giao thông Nắm vững sở tính tốn thiết kế, trình tự nội dung tính toán thiết kế dạng mố trụ cầu dầm theo tiêu chuẩn thiết kế hành: xác định hiệu ứng lực mặt cắt đặc trưng, tính tốn sức kháng tính duyệt theo điều kiện TTGH Giảng viên giảng dạy môn học: Các Giảng viên chính; Tiến sĩ; PGS; GS Tài liệu giảng dạy học tập, tài liệu tham khảo chính: 9.1 Tài liệu giảng dạy Tài liệu tham khảo: [1] Nguyễn Thị Minh Nghĩa (Chủ biên): Tổng luận cầu [2] Nguyễn Thị Minh Nghĩa (Chủ biên): Mố trụ cầu [3] Bộ mơn Cầu hầm: Bài giảng Cơ sở cơng trình cầu [4] Barker R M, Pucket J A Design of highway bridges based on AASHTO LRFD bridge design specifications, 2007 [5] AASHTO (2005) AASHTO LRFD Bridge Design Specifications - SI Units, Third Edition, 2005 Interim Revisions, American Association of State Highway and Transportation Officials, Washington D.C [6] Wai-fah Chen, Lian Duan Bridge Engineering handbook [7] 22 TCN 272-05 Tiêu chuẩn thiết kế cầu đường [8] 22 TCN 18-79 Quy trình thiết kế cầu cống theo TTGH [9] Bộ môn Cầu hầm : Hướng dẫn thiết kế mố trụ [ ] Các tài liệu khác TH: KS.DIỆP THÀNH HƯNG BỘ MÔN CẦU HẦM - CSII ĐỀ CƯƠNG CHI TIẾT HỌC PHẦN 10 Nội dung đề cương chi tiết: 10.1 Nội dung chi tiết môn học: Chương I Khái niệm cơng trình nhân tạo đường 1.1- Các loại cơng trình nhân tạo đường 1.2- Các phận kích thước cầu 1.3- Phân loại cầu theo phạm vi sử dụng theo sơ đồ tĩnh học 1.4- Lịch sử xu hướng phát triển xây dựng cầu Chương II Các điều kiện để thiết kế cầu 2.1- Các giai đoạn đầu tư xây dựng bước thiết kế 2.1- Triết lý thiết kế cầu 2.3- Các tiêu chuẩn thiết kế cầu hành Chương III Thiết kế phương án cầu 3.1- Các điều kiện để thiết kế cầu 3.2- Phân chia nhịp cầu, chọn dạng bố trí kết cấu nhịp cầu, kết cấu mố trụ 3.3- Khối lượng cơng trình tổng mức đầu tư 3.4- Thiết kế thẩm mỹ cảnh quan 3.5- So sánh lựa chọn phương án Chương IV Mặt cầu đường người 4.1- Cấu tạo mặt cầu ơtơ đường sắt 4.2- Phòng nước thoát nước cầu 4.3- Khe co dãn cầu 4.4- Mặt cầu liên tục nhiệt 4.5- Lề người lan can 4.6- Nối tiếp đường cầu Chương V Khái niệm chung mố trụ cầu dầm 5.1- Khái niệm chung 5.2- Phân loại mố trụ cầu 5.3- Nguyên tắc xác định kích thước mố trụ cầu Chương VI Cấu tạo mố trụ cầu dầm 6.1- Cấu tạo mố cầu dầm 6.2- Cấu tạo trụ cầu dầm 6.3- Các dạng kết cấu mố trụ khác Chương VII Cơ sở phân tích kết cấu cầu TH: KS.DIỆP THÀNH HƯNG BỘ MÔN CẦU HẦM - CSII ĐỀ CƯƠNG CHI TIẾT HỌC PHẦN 7.1- Khái niệm ứng xử tải trọng 7.2- Tải trọng tác động 7.3- Các mơ hình phân tích kết cấu cầu 7.4- Mơ hình tốn phẳng phương pháp tính tốn hệ số phân bố tải trọng 7.5- Các phương pháp phân tích kết cấu cầu Chương VIII Tính tốn mố trụ cầu dầm 8.1- Các loại tải trọng tác dụng lên mố cầu 8.2- Các tổ hợp tải trọng tác dụng lên trụ cầu đường ôtô 8.3- Các tổ hợp tải trọng tác dụng lên trụ cầu đường sắt 8.4- Tính tốn thiết kế mố trụ cầu đường sắt Chương IX Gối cầu 9.1- Khái niệm chung 9.2- Cấu tạo gối cầu 9.3- Tính gối tiếp tuyến gối lăn 9.4- Tính gối cao su Bài tập: Mục đích yêu cầu: Các tập nhằm nâng cao cho sinh viên lực vận dụng lý thuyết học để giải số tốn thiết kế cụ thể có tính tổng hợp, với mức độ công đoạn thiết kế thực tế, đồng thời rèn luyện kỹ tính tốn cho sinh viên Yêu cầu cụ thể tập đề cập tài liệu "Hướng dẫn thiết kế lập phương án cầu thiết kế mố trụ cầu" Có thể u cầu tính tay làm máy tính Nội dung cácbài tập: + Tính tốn nội lực phận mố, trụ cầu dầm + Tính tốn sức kháng tính duyệt mặt cắt mố trụ cầu dầm theo trạng thái giới hạn cường độ trạng thái giới hạn sử dụng TH: KS.DIỆP THÀNH HƯNG BỘ MÔN CẦU HẦM - CSII ĐỀ CƯƠNG CHI TIẾT HỌC PHẦN 10.2 Phân bổ thời gian: Số Tiết/giờ TT Nội dung Lý thuyết Bài tập Bài tập lớn Thí nghiệm Thảo luận Thực hành Tự học C1 Khái niệm cơng trình nhân tạo đường 2 C2 Các điều kiện để thiết kế cầu 2 C3 Thiết kế phương án cầu 10 C4 Mặt cầu đường người 5 C5 Khái niệm chung mố trụ cầu dầm C6 Cấu tạo mố trụ cầu dầm 10 C7 Cơ sở phân tích kết cấu cầu C8 Tính tốn mố trụ cầu dầm C9 Gối cầu Tổng TH: KS.DIỆP THÀNH HƯNG 24 10 10 12 60 BỘ MÔN CẦU HẦM - CSII BÀI GIẢNG CƠ SỞ CƠNG TRÌNH CẦU (TƯƠNG ỨNG VỚI TÍN CHỈ = 15 TIẾT LÝ THUYẾT) TH: KS.DIỆP THÀNH HƯNG BỘ MÔN CẦU HẦM - CSII MỤC LỤC BÀI GIẢNG CƠ SỞ CƠNG TRÌNH CẦU MỤC LỤC CHƯƠNG 1: 14 KHÁI NIỆM VỀ CÁC CƠNG TRÌNH NHÂN TẠO TRÊN ĐƯỜNG 14 1.1 CÁC LOẠI CƠNG TRÌNH NHÂN TẠO TRÊN ĐƯỜNG: 14 1.1.1 Cầu: 14 1.1.2 Các cơng trình nước nhỏ: 14 1.1.3 Tường chắn: 16 1.1.4 Hầm: 16 1.2 CÁC BỘ PHẬN VÀ CÁC KÍCH THƯỚC CƠ BẢN CỦA CẦU: 19 1.2.1 Các phận cơng trình cầu: 19 1.2.2 Các kích thước cầu: 19 1.3 PHÂN LOẠI CẦU: 21 1.3.1 Phân loại theo mục đích sử dụng: 21 1.3.2 Phân loại theo vật liệu làm kết cấu nhịp: .21 1.3.3 Phân loại theo chướng ngại vật: 21 1.3.4 Phân loại theo cao độ đường xe chạy: 25 1.3.5 Phân loại theo sơ đồ tĩnh học: 26 1.3.6 Phân loại theo sơ đồ cấu tạo: .27 1.4 CÁC YÊU CẦU CƠ BẢN ĐỐI VỚI CẦU: .30 1.4.1 Yêu cầu mặt xây dựng khai thác: .30 1.4.2 Yêu cầu mặt kinh tế: .31 1.4.3 Yêu cầu mặt mỹ quan: 31 1.4.4 Yêu cầu mặt an ninh quốc phòng: 31 1.5 SƠ LƯỢC LỊCH SỬ VÀ XU HƯỚNG PHÁT TRIỂN NGÀNH XD CẦU: 31 1.5.1 Sơ lược lịch sử phát triển ngành xây dựng cầu: 31 1.5.1.1 Cầu gỗ: 31 1.5.1.2 Cầu đá: 31 1.5.1.3 Cầu thép: .32 1.5.1.4 Cầu bêtông cốt thép: .32 1.5.2 Một số xu hướng phát triển khoa học kỹ thuật ngành xây dựng cầu: 35 1.5.2.1 Về vật liệu: 35 1.5.2.2 Về kết cấu: 35 1.5.2.3 Về công nghệ thi công: .35 1.5.2.4 Về tính tốn: 35 TH: KS.DIỆP THÀNH HƯNG BỘ MÔN CẦU HẦM - CSII MỤC LỤC BÀI GIẢNG CƠ SỞ CƠNG TRÌNH CẦU CHƯƠNG 2: 36 CÁC CĂN CỨ CƠ BẢN VÀ ĐIỀU KIỆN ĐỂ THIẾT KẾ CẦU 36 2.1 CÁC GIAI ĐOẠN ĐẦU TƯ XÂY DỰNG VÀ CÁC BƯỚC THIẾT KẾ: .36 2.1.1 Các giai đoạn đầu tư xây dựng: 36 2.1.1.1 Chuẩn bị đầu tư: 36 2.1.1.2 Thực đầu tư: 38 2.1.1.3 Kết thúc xây dựng đưa cơng trình vào khai thác sử dụng: 39 2.1.2 Các bước thiết kế: 39 2.2 TRIẾT LÝ THIẾT KẾ: .40 2.2.1 Phương pháp thiết kế theo ứng suất cho phép: (ASD) 41 2.2.2 Phương pháp thiết kế theo hệ số tải trọng: (LFD) .41 2.2.3 Phương pháp thiết kế theo trạng thái giới hạn: (LSD) 42 2.2.4 Phương pháp thiết kế theo hệ số tải trọng sức kháng: (LRFD) 43 2.3 CÁC TIÊU CHUẨN THIẾT KẾ CẦU HIỆN HÀNH: 44 CHƯƠNG 3: 45 THIẾT KẾ CÁC PHƯƠNG ÁN CẦU 45 3.1 CÁC CĂN CỨ LẬP PHƯƠNG ÁN CẦU: 45 3.1.1 Khái niệm chung: .45 3.1.2 Phân tích tài liệu thiết kế phương án cầu: 45 3.1.2.1 Chọn vị trí cầu: .45 3.1.2.2 Mặt cắt dọc tim cầu: .46 3.1.2.3 Mặt cắt địa chất dọc tim cầu: .46 3.1.2.4 Các số liệu thủy văn: 46 3.1.2.5 Khẩu độ thoát nước: .46 3.1.3 Khổ giới hạn khổ thông thuyền: .47 3.1.3.1 Khổ giới hạn: 47 3.1.3.2 Khổ thông thuyền: 47 3.2 THÀNH LẬP CÁC PHƯƠNG ÁN CẦU: 48 3.2.1 Xác định tổng chiều dài kết cấu nhịp: 48 3.2.2 Chọn bố trí nhịp cầu: 48 3.2.2.1 Xác định vị trí độ nhịp chủ: 48 3.2.2.2 Chọn dạng phân chia kết cấu nhịp: 49 3.2.3 Xây dựng đường mặt cầu: 50 3.2.4 Xây dựng đường đáy kết cấu nhịp: 50 TH: KS.DIỆP THÀNH HƯNG 10 BỘ MÔN CẦU HẦM - CSII CHƯƠNG 7: CƠ SỞ PHÂN TÍCH KẾT CẤU CẦU BÀI GIẢNG CƠ SỞ CƠNG TRÌNH CẦU b Tính tham số độ cứng dọc: - Cơng thức tính:  K g  n I  Aeg2  Với: n  EB ES Trong đó: + EB: Môđun đàn hồi vật liệu chế tạo dầm + ES: Môđun đàn hồi vật liệu chế tạo + I: Mơmen qn tính mặt cắt dầm chủ + A: Diện tích mặt cắt dầm chủ hay dầm dọc phụ + eg: Khoảng cách từ trọng tâm dầm đến trọng tâm + Các trị số I A phải lấy theo mặt cắt dầm khơng liên hợp c Tính hệ số phân bố ngang cho hoạt tải HL-93: - Xác định cơng thức tính hệ số phân bố ngang: Căn vào loại kết cấu dầm, mặt cắt thích hợp phạm vi áp dụng từ tra bảng 7.7 đến 7.10 để tìm cơng thức tính hệ số phân bố ngang cho phù hợp, sau thay giá trị tương ứng vào để tìm giá trị hệ số phân bố ngang - Các ký hiệu sau áp dụng cho bảng 7.7 đến 7.10: + A: Diện tích dầm dọc phụ, dầm dầm tổ hợp TH: KS.DIỆP THÀNH HƯNG 87 BỘ MÔN CẦU HẦM - CSII CHƯƠNG 7: CƠ SỞ PHÂN TÍCH KẾT CẤU CẦU BÀI GIẢNG CƠ SỞ CƠNG TRÌNH CẦU + b: Bề rộng dầm + C: Tham số độ cứng + d: Chiều cao dầm dầm dọc phụ + de: Khoảng cách tim dầm biên mép bó vỉa, lề người lan can chắn xe + D: Bề rộng phân bố + e: Hệ số điều chỉnh + g: Hệ số phân bố + Ip: Mơ men qn tính cực + J: Mơ men quán tính chống xoắn St Venant + K: Hằng số cho loại kết cấu khác + Kg: Tham số độ cứng dọc + L: Chiều dài nhịp dầm + Nb: Số dầm, dầm dọc phụ dầm tổ hợp + Nc: Số ngăn dầm hộp bê tông + NL: Số thiết kế nêu Điều 3.6.1.1.1 + S: Khoảng cách dầm bụng dầm + tg: Chiều dày lưới thép thép lượn sóng + to: Chiều dày lớp phủ + ts : Chiều dày bê tông + W : Bề rộng mépđến mép cầu + We: 1/2 khoảng cách bụng dầm, cộng với tổng phần hẫng + : Góc chéo + : Hệ số Poisson TH: KS.DIỆP THÀNH HƯNG 88 BỘ MÔN CẦU HẦM - CSII CHƯƠNG 7: CƠ SỞ PHÂN TÍCH KẾT CẤU CẦU BÀI GIẢNG CƠ SỞ CƠNG TRÌNH CẦU Bảng 7.7: Phân bố hoạt tải theo mômen dầm (Bảng 4.6.2.2.2a-1) Loại dầm Mặt bê tông mặt cầu kiểu mạng dầm lấp đầy mạng dầm lấp phần dầm thép bê tông; dầm bê tông chữ T, mặt cắt T T kép Mặt cắt thích hợp Các hệ số phân số lấy từ bảng 4.6.2.2.1.1 Phạm vi áp dụng 1100  S  4900 110 ts  300 6000  L  73000 Nb  Cho a, e, k Một thiết kế chịu tải: ,1 0, 0,3 cho i,  S   S   K g  j 0,06       4300   L   Lt s  liên kết đủ để làm Hai hai thiết kế chịu việc tải: ,1 0,6 0, khối  S   S   K g  0,075       2900   L   Lt s  Dùng giá trị nhỏ hai giá trị tính từ phương trình với Nb = theo nguyên tắc đòn bẩy Dầm hộp bê tông nhiều ngăn d Một thiết kế chịu tải: S  300   1,75    1100  L   , 35      Nc  , 45 Hai hai thiết kế chịu tải: 0,3  13   S         N c   430  L  Mặt bê tông dầm hộp bê tông mở rộng b, c , 25  S   Sd     2  910   L  Hai hai thiết kế chịu tải  S     1900  0,  Sd   2 L  1800  S  3500 6000  L  43000 450 d 1700 Nb  ,125 Dùng nguyên tắc đòn bẩy TH: KS.DIỆP THÀNH HƯNG 2100  S  4000 18000  L 73000 Nb  Nếu Nb  8, dùng Nb = , 25 Một thiết kế chịu tải , 35 Nb = 89 S  3500 BỘ MÔN CẦU HẦM - CSII CHƯƠNG 7: CƠ SỞ PHÂN TÍCH KẾT CẤU CẦU Loại dầm Dầm bê tông dùng mặt cầu nhiều dầm BÀI GIẢNG CƠ SỞ CƠNG TRÌNH CẦU Mặt cắt thích hợp Các hệ số phân số lấy từ bảng 4.6.2.2.1.1 f Phạm vi áp dụng 900 b  1500 6000  L  37000 Một thiết kế chịu tải 0,5  b  I k     2.8L   J  , 25 g Nếu Trong đó: –0,2  1,5 liên kết đủ K = 2,5 (Nb) Hai hai chịu tải: để làm việc 0, 0, , 06  b  b I k      khối  7600   L   J  h g; i, j Nếu liên kết đủ để ngăn chặn chuyển dịch thẳng đứng tương đối mặt tiếp xúc Mặt cầu dạng lưới thép đặt dầm thép a b, c TH: KS.DIỆP THÀNH HƯNG  Nb  20 Số chịu tải bất kỳ: S/D đó: C = K(W/L) D = 300[11.5 - Nc + 1.4 NL(1-0.2C)2] D = 300(11.5 - NL ) 1  μ I K J Để thiết kế sơ bộ, sử dụng giá trị sau K: Loại dầm Dầm chữ nhật không khoét lỗ Dầm chữ nhật có lỗ tròn Dầm mặt cắt hộp Dầm hình máng DầmT DầmT kép K 0,7 0,8 1,0 2,2 2,0 2,0 thiết kế chịu tải: S/2300 tg < 100mm S/3050 tg  100mm Hai hai thiết kế chịu tải: S/2400 tg < 100mm S/3050 tg  100mm Số chịu tải bất kỳ: N 0,425 0,05  0,85 L  Nb NL 90 S  1800 mm S  3200 mm 0,5  NL  1,5 Nb BỘ MÔN CẦU HẦM - CSII CHƯƠNG 7: CƠ SỞ PHÂN TÍCH KẾT CẤU CẦU BÀI GIẢNG CƠ SỞ CƠNG TRÌNH CẦU Bảng 7.8: Phân bố hoạt tải theo mô men dầm dọc biên (Bảng 4.6.2.2.2c-1) Loại kết cấu nhịp Mặt cầu bê tông, mặt cầu dạng lưới lấp đầy lấp phần dầm bê tông thép; dầm bê tông chữ T, mặt cắt T T kép Dầm hộp bê tông nhiều ngăn, dầm hộp Mặt cầu bê tông dầm hộp bê tông mở rộng Mặt cắt thích hợp lấy từ bảng 4.6.2.2.1.1 Cho a, e, k cho i, j liên kết chặt chẽ để làm việc khối d thiết kế chịu tải thiết Phạm vi áp dụng kế chịu tải Quy tắc đòn bẩy g = e gbên e  0,77  2800 Dùng giá trị nhỏ hai giá trị tính theo phương trình với Nb = theo nguyên tắc đòn bẩy g We g 4300 b, c Dầm hộp bê f, g tông sử dụng kết cấu nhịp nhiều dầm h Dầm bê tông, trừ dầm hộp, sử dụng i, j mặt cầu liên kết đủ để nhiều dầm ngăn chặn chuyển vị thẳng đứng tương đối mặt tiếp xúc Mặt cầu dạng lưới thép a dầm thép Mặt cầu bê tông dầm b, c thép nhiều hộp TH: KS.DIỆP THÀNH HƯNG  300  d e  1700 de Nb = WS We 4300 Quy tắc đòn bẩy g= e gbên e  0,97   d e  1400 1800< S  3500 de 8700 Dùng quy tắc đòn bẩy g= e gbên Quy tắc đòn bẩy e  1, 04  de S >3500  300  d e  600 7600 Quy tắc đòn bẩy Quy tắc đòn bẩy Khơng áp dụng Quy tắc đòn bẩy Quy tắc đòn bẩy Khơng áp dụng Như Bảng 4.6.2.2.2b-1 91 BỘ MÔN CẦU HẦM - CSII CHƯƠNG 7: CƠ SỞ PHÂN TÍCH KẾT CẤU CẦU BÀI GIẢNG CƠ SỞ CƠNG TRÌNH CẦU Bảng 7.9: Phân bố hoạt tải theo lực cắt dầm (Bảng 4.6.2.2.3a-1) Loại kết cấu nhịp Mặt cầu bêtông, đan lưới, lấp đầy lấp phần dầm thép bêtông, dầm bêtông chữ T, mặt cắt T T kép Phần hộp bê tông nhiều ngàm, dầm hộp Mặt cắt thích hợp lấy từ làn thiết Phạm vi áp dụng bảng thiết kế chịu tải kế chịu tải 4.6.2.2.1.1 1100  S 4900 Cho a, e, k 6000  L 73000 2,0 cho S 110  ts  300 S  S  0,36  0,2    j 7600 10700   4x109  Kg  7600 liên kết chặt 3x1012 làm việc Nb  Quy tắc đòn khối Quy tắc đòn bẩy Nb = bẩy d b, c Mặt cầu bê tông dầm hộp bê tông mở rộng  S     2900  0,6  S     3050  0,6 d   L 0,1 d   L 0,1 Quy tắc đòn bẩy Dầm hộp bê tơng kết cấu nhịp nhiều dầm Dầm bê tông, trừ dầm hộp sử dụng mặt cầu nhiều dầm Mặt cầu dạng lưới thép dầm thép Mặt cầu bê tông dầm thép nhiều hộp  S     2200  0,9 d   L  S     2250  0,8 d   L 0,1 0,1 Quy tắc đòn bẩy f, g b 0, 70   L 0,15 I   J 1800  S 4000 6000  L  73000 890  d  2800 Nc  1800  S 3500 6000  L  43000 450  d  1700 Nb  0,05  b   4000    0,4 b  L    0,1 I  J    0,05 S > 3500 900  b  1500 6000  L 37000 5 Nb  20 1,0x1010  J  2,5x1011 1,7x1010  I  2,5x1011 h i, j liên kết đủ để ngăn chặn chuyển vị thẳng đứng tương đối mặt tiếp xúc Quy tắc đòn bẩy Quy tắc đòn bẩy Khơng áp dụng a Quy tắc đòn bẩy Quy tắc đòn bẩy Khơng áp dụng b, c TH: KS.DIỆP THÀNH HƯNG Như bảng 4.6.2.2a-1 92 BỘ MÔN CẦU HẦM - CSII CHƯƠNG 7: CƠ SỞ PHÂN TÍCH KẾT CẤU CẦU BÀI GIẢNG CƠ SỞ CƠNG TRÌNH CẦU Bảng 7.10: Sự phân bố hoạt tải theo lực cắt dầm biên (Bảng 4.6.2.2.3b-1) Dạng kết cấu nhịp Mặt cắt thích hợp lấy từ Bảng 4.6.2.2.1.1 thiết kế chịu tải Mặt cầu bê tông, mặt cầu dạng lưới lấp đầy lấp phần dầm bê tông thép; dầm T bê tông, mặt cắt T T kép Cho a, e, k cho i, j liên kết chắn để làm việc khối Quy tắc đòn bẩy Dầm hộp bê tơng nhiều ngăn, Dầm hộp d Mặt cầu bê tông dầm hộp bê tông mở rộng b, c Dầm hộp bê tông sử dụng kết cấu nhịp nhiều dầm f, g h Dầm bê tông trừ dầm hộp i, j sử dụng Nếu liên kết kết đủ để ngăn chặn cấu nhịp nhiều chuyển vị tương dầm đối thẳng đứng mặt tiếp xúc Mặt cầu lưới thép dầm thép a Mặt cầu bê tông dầm thép nhiều hộp b, c TH: KS.DIỆP THÀNH HƯNG thiết kế chịu tải g = e gbên e  0,6  Phạm vi áp dụng - 300  de  1700 de 3000 Quy tắc đòn bẩy Nb = Quy tắc đòn bẩy g = e gbên -600  de  1500 Quy tắc đòn bẩy g = e gbên d e  0,64  e 3800  de  1400 d e  0,8  e 3050 Quy tắc đòn bẩy S > 3500 Quy tắc đòn bẩy g = e gbên 300  de  600 Quy tắc đòn bẩy Quy tắc đòn bẩy Khơng áp dụng Quy tắc đòn bẩy Quy tắc đòn bẩy Khơng áp dụng e  1,02  de 15000 Như bảng 4.6.2.2.2a-1 93 BỘ MÔN CẦU HẦM - CSII CHƯƠNG 7: CƠ SỞ PHÂN TÍCH KẾT CẤU CẦU BÀI GIẢNG CƠ SỞ CƠNG TRÌNH CẦU d Tính hệ số phân bố ngang cho tải trọng Người dầm trong: Đối với dầm ta xếp tải trọng Người lên hai lề coi tải trọng phân bố cho dầm chủ: g PL  n Với: n số dầm chủ Lưu ý: Khi tính hệ số phân bố ngang theo phương pháp đòn bẩy ta phải nhân thêm hệ số xe, sử dụng cơng thức 22TCN272-05 khơng cần TH: KS.DIỆP THÀNH HƯNG 94 BỘ MÔN CẦU HẦM - CSII CHƯƠNG 9: GỐI CẦU BÀI GIẢNG CƠ SỞ CƠNG TRÌNH CẦU CHƯƠNG 9: GỐI CẦU 9.1 KHÁI NIỆM CHUNG: 9.1.1 Vai trò gối cầu: Gối cầu phận liên kết kết cấu nhịp mố trụ, nhằm: - Đỡ KCN truyền tải trọng từ KCN xuống mố trụ đất - Đảm bảo chuyển vị tương đối (tịnh tiến xoay) KCN mố trụ + Chuyển vị tịnh tiến (theo phương dọc ngang) gối cầu từ biến, co ngót nhiệt độ + Chuyển vị xoay gối cầu hoạt tải, sai số thi công lún không mố trụ Các loại gối cầu: - Gối cố định: Chỉ đảm bảo chuyển vị xoay KCN - Gối di động: Đảm bảo chuyển vị xoay chuyển v tnh tin ca KCN Gối cố định Gối di ®éng Hình 9.1: Sơ đồ tĩnh học gối cầu 9.1.2 Nguyên tắc bố trí gối cầu: 9.1.2.1 Bố trí mặt chính: a Đối với dầm giản đơn: - Trong KCN nhịp dầm giản đơn, để đảm bảo tĩnh định, người ta bố trí gối cố định gối di động - Trong cầu dầm giản đơn nhiều nhịp, trụ bố trí gối cố định gối di động, lực ngang lên trụ độ co giãn khe Hình 9.2: Bố trí gối cầu cầu giản đơn nhiều nhịp - Trong trường hợp gặp trụ cao, để giảm lực ngang bố trí gối di động trụ TH: KS.DIỆP THÀNH HƯNG 95 BỘ MÔN CẦU HẦM - CSII CHƯƠNG 9: GỐI CẦU BÀI GIẢNG CƠ SỞ CƠNG TRÌNH CU a+2 a a+ a Gối cố định Gối DI §éng Hình 9.3: Bố trí gối cầu cầu giản đơn nhiều nhịp có trụ cầu cao b Đối với dầm liên tục: Ta trọn vị trí đặt gối cố định dựa hai tiêu chí: - Đặt mố trụ có chiều cao thấp để chịu lực đẩy ngang a+T.L a L Hình 9.4: Bố trí gối cầu cầu liên tục theo tiêu chí - Đặt trụ cầu để giảm bớt độ lớn khe co giãn a+T.L1 a+T.L2 L1 L2 Hình 9.5: Bố trí gối cầu cầu liên tục theo tiêu chí Trong đó: - a: Khe hở tối thiểu hai đầu dầm đầu dầm tường mố (a≥5cm) - : Biến dạng kết cấu nhịp chênh lệch nhiệt độ (khi đặt gối di động), =T.L + : Hệ số giãn nở nhiệt bêtông, =1.17.10-5 (1/độ) + T: Chênh lệch nhiệt độ nhiệt độ cao nhiệt độ trung bình + L: Chiều dài đoạn kết cấu nhịp biến dạng 9.1.2.2 Bố trí mặt bằng: - Đối với cầu có Bcầu≤12m, bỏ qua chuyển vị dầm chủ theo phương ngang cầu nên cần bố trí gối di động phương - Đối với cầu có Bcầu>12m, chuyển vị dầm chủ theo phương ngang cầu lớn nên phải bố trí gối di động đa phương - Trường hợp khơng có gối di động đa phương, ta sử dụng gối di động phương Khi ta phải đặt gối di động theo phương xiên góc, gối di động phải có phương đồng qui tim gối cố định TH: KS.DIỆP THÀNH HƯNG 96 BỘ MÔN CẦU HẦM - CSII CHƯƠNG 9: GỐI CẦU BÀI GIẢNG CƠ SỞ CƠNG TRÌNH CẦU Hình 9.6: Bố trí mặt 9.2 CẤU TẠO GỐI CẦU: 9.2.1 Gối cầu dầm BTCT: 9.2.1.1 Gối tiếp tuyến: a Cấu tạo: - Gồm thép gọi thớt gối: thớt thớt + Bản thớt thép phẳng đặt nửa chìm dầm liên kết hàn với cốt thép neo chôn sẵn dầm + Bản thớt có mặt tiếp xúc hình trụ liên kết hàn với cốt thép neo chôn sẵn đá kê gối Thường xuyên bôi mỡ bảo vệ - Cấu tạo gối cố định gối di động khác chổ: + Gối cố định có chốt vấu để ngăn cản chuyển vị thớt so với thớt + Gối di động có cấu tạo lỗ van hình vẽ 130 62 40 Thít trªn 20 180 Cèt thÐp neo 170 R300 Thớt dới lỗ tròn, gối cố định lỗ ôvan, gèi di ®éng Hình 9.7: Gối tiếp tuyến b Áp dụng: Gối tiếp tuyến thường áp dụng cho KCN cầu nhỏ L=9÷18m cầu đường sắt L=12÷18m cầu đường ơtơ TH: KS.DIỆP THÀNH HƯNG 97 BỘ MÔN CẦU HẦM - CSII CHƯƠNG 9: GỐI CẦU BÀI GIẢNG CƠ SỞ CƠNG TRÌNH CẦU 9.2.1.2 Gối cao su thép: a Cấu tạo: - Gối có dạng khối cao su hình tròn hình chữ nhật, bên có thép dày =5mm có tác dụng tăng cường khả chịu lực theo phương thẳng đứng - Đầu dầm chuyển vị trượt xoay biến dạng đàn hồi gối Phần cao su, Phần thép Hình 9.8a: Cấu tạo gối cao su thép Hình 9.8b: Gối cao su thép b Áp dụng: - Chiều dài cầu L=30÷40m - Gối chịu phản lực gối đến 200T - Hệ số ma sát gối với bêtông f=0.3 9.2.1.3 Gối chậu: a Cấu tạo: - Gồm cao su hình tròn đặt phận thép hình chậu Nhờ có chậu thép (thớt dưới) mà cao su không bị nở hông biến dạng chịu áp lực thẳng đứng tải trọng - Việc trượt đảm nhiệm thép hợp kim Teflon PTFE - Để chống ẩm cho gối người ta sử dụng giăng cao su - Để hạn chế việc di động theo nhiều phương người ta sử dụng nẹp dẫn hướng làm cho gối di động nhiều phương trở thành gối di động phương TH: KS.DIỆP THÀNH HƯNG 98 BỘ MÔN CẦU HẦM - CSII CHƯƠNG 9: GỐI CẦU Gối cố định BÀI GIẢNG CƠ SỞ CƠNG TRÌNH CẦU Gối di động đa phương Thớt dưới, Thớt trên, Tấm TeflonPTFE, Lá thép hợp kim, Gối di động phương Tấm cao su, Bàn trượt, Giăng cao su, Nẹp dẫn hướng Hình 9.9a: Cấu tạo gối chậu Hình 9.9b: Gối chậu b Áp dụng: - Gối chịu phản lực gối đến 2500T - Thường dùng cho cầu trung, cầu lớn với độ nhịp L=40÷130m - Do gối có khả chịu lực lớn nên áp dụng phổ biến cho KCN cầu BTCT DƯL thi công theo phương pháp đúc đẩy đúc hẫng - Hệ số ma sát gối với bêtông f=0.05 9.2.2 Gối cầu dầm cầu dàn thép: a Với chiều dài L ≤ 25m: Dùng loại gối tiếp tuyến có cấu tạo nói b Với chiều dài L > 25m, áp lực tác dụng lên gối = 70 - 300T: - Dùng loại gối lăn có hệ số ma sát f = 0.05 - Gối lăn di động: Gồm có gối lăn tròn ( < 18 - 20cm), gối lăn cắt vát (>18 - 20cm) TH: KS.DIỆP THÀNH HƯNG 99 BỘ MÔN CẦU HẦM - CSII CHƯƠNG 9: GỐI CẦU BÀI GIẢNG CƠ SỞ CƠNG TRÌNH CẦU Thớt trên, Con quay, Thanh nẹp ngang, Con lăn tròn, Thanh nẹp đứng, Thớt Hình 9.10a: Cấu tạo gối lăn tròn Hình 9.10b: Gối lăn tròn c Với chiều dài L > 100m, áp lực tác dụng lên gối > 300T: Sử dụng gối lăn di động sườn cứng có lăn Thớt trên, Con quay, Thanh dằn ngang, Con lăn cắt vát, Thanh nẹp đứng, Thớt Hình 9.11a: Cấu tạo gối lăn cắt vát có lăn TH: KS.DIỆP THÀNH HƯNG 100 BỘ MÔN CẦU HẦM - CSII CHƯƠNG 9: GỐI CẦU BÀI GIẢNG CƠ SỞ CƠNG TRÌNH CẦU Hình 9.11b: Gối lăn cắt vát có lăn  Khi khơng có bố trí lăn ta có gối cố định (gối quay): Hình 9.12: Gối quay TH: KS.DIỆP THÀNH HƯNG 101 BỘ MÔN CẦU HẦM - CSII ... phần: - Lý thuyết: 24 tiết - Bài tập: - Bài tập lớn: - Thực hành thảo luận: - Thí nghiệm: - Tự học: 12 giờ 60 Chương trình đào tạo chuyên ngành: - Xây dựng Cầu-Hầm - Xây dựng Cầu-Đường - Xây... cầu 4. 3- Khe co dãn cầu 4. 4- Mặt cầu liên tục nhiệt 4. 5- Lề người lan can 4. 6- Nối tiếp đường cầu Chương V Khái niệm chung mố trụ cầu dầm 5. 1- Khái niệm chung 5. 2- Phân loại mố trụ cầu 5. 3- Nguyên... mố trụ 3. 3- Khối lượng cơng trình tổng mức đầu tư 3. 4- Thiết kế thẩm mỹ cảnh quan 3. 5- So sánh lựa chọn phương án Chương IV Mặt cầu đường người 4. 1- Cấu tạo mặt cầu ơtơ đường sắt 4. 2- Phòng nước