NGHIÊN CỨU BIỆN PHÁP LIÊN TỤC HÓA CẦU TÂN AN (KM1947+182) - LONG AN TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH GIAO THÔNG

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA NGUYỄN VĂN TÌNH NGHIÊN CỨU BIỆN PHÁP LIÊN TỤC HĨA CẦU TÂN AN (KM1947+182) - LONG AN Chuyên ngành: Kỹ thuật Xây dựng CT Giao thơng Mã số: 8.58.02.05 TĨM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH GIAO THƠNG Đà Nẵng – Năm 2018 Cơng trình hoàn thành TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Người hướng dẫn khoa học: TS CAO VĂN LÂM Phản biện 1: PGS.TS Nguyễn Phú Lân Phản biện 2: TS Nguyễn Văn Mỹ Luận văn bảo vệ trước Hội đồng chấm Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ Kỹ thuật xây dựng Cơng trình Giao thơng họp Trường Đại học Bách khoa vào ngày 25 tháng 11 năm 2018 Có thể tìm hiểu luận văn tại: - Trung tâm Thơng tin – Học liệu, Đại học Đà Nẵng - Thư viện Trường Đại học Bách Khoa Đại học Đà Nẵng MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Theo định số 4697/QĐ-BGTVT ngày 12/12/2014 Bộ Giao thông Vận tải phê duyệt có tổng số 345 cầu nằm 72 tuyến Quốc lộ trải dài nước, từ kết rà soát, khảo sát trường số liệu khác thu thập bao gồm 163 cầu có tiêu chuẩn kỹ thuật thấp xuống cấp Trong số có cầu Tân An nằm KM1947+182 Quốc lộ 1A, thuộc địa phận thành phố Tân An, tỉnh Long An Cầu bắc qua sông Vàm Cỏ Tây nằm phạm vi quản lý Công ty 714, khu Quản lý đường Cầu gồm 13 nhịp bố trí theo sơ đồ 6x24,54+ (48,7+60,5+48,7) +4x24,54 (m) Chiều dài tồn cầu 409,13m Nhịp vượt sơng nhịp N7, N8 N9 với sơ đồ (48,7+ Hiện phần kết cấu nhịp xuống cấp, đặc biệt nhịp N8 khơng đủ khả chịu tải trọng xuống cấp nghiêm trọng Nên việc lựa chọn biện pháp nâng cấp cầu Tân An để bảo đảm đồng tải trọng khai thác quốc lộ 1A cần thiết Mục tiêu, đối tượng phạm vi nghiên cứu - Mục tiêu: Nâng cấp cầu Tân An để đảm bảo đồng tải trọng khai thác - Đối tượng: Công trình cầu Tân An; Nghiên cứu biện pháp liên tục hóa cơng trình cầu dầm thép có nhịp Đeo; - Phạm vi nghiên cứu: Nhịp cầu Tân An (N7, N8, N9) Thiết kế giải pháp để liên tục hóa cầu Tân An - Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài nghiên cứu Ý nghĩa khoa học; việc lựa chọn biện pháp nâng cấp cầu Tân An để bảo đảm đồng tải trọng khai thác quốc lộ 1A giải khó khăn thực tế nêu Kết dự kiến - Nghiên cứu phương pháp thi cơng liên tục hóa cầu Tân An - Tính toán đồng tải trọng cho Cầu Tân An quốc lộ đoạn qua thị xã Tân An, tỉnh Long An phương pháp liên tục hóa cầu dầm đeo thành cầu dầm liên tục CHƯƠNG TỔNG QUAN CƠNG TRÌNH CẦU TÂN AN (KM1947+182) TỈNH LONG AN 1.1 GIỚI THIỆU CHUNG CƠNG TRÌNH CẦU TÂN AN - Cầu Tân An KM1947+182 Quốc lộc 1A xây dựng Cầu xây dựng năm 1968 thông xe đưa vào sử dụng năm 1972 tuổi thọ cầu đạt 46 năm, xuống cấp nhiều phải gồng gánh hàng ngàn lượt tơ lưu thông ngày - Cầu gồm 13 nhịp bố trí theo sơ đồ 6x24,54+ (48,7+60,5+48,7) +4x24,54 (m) Chiều dài tồn cầu 409,13m; - Nhịp vượt sơng nhịp N7, N8 N9 với sơ đồ (48,7+60,5+48,7) (m), nhịp nhịp dầm thép dạng dầm giản đơn mút thừa có nhịp đeo dài L=17m nhịp N8 Các nhịp dẫn gồm nhịp phía bờ TP Hồ Chí Minh nhịp phía bờ TP Tân An, nhịp dẫn dầm bê tông tiền áp định hình sản xuất Thái Lan dài 24,54m; - Với lý nêu trên, việc đầu tư xây dựng Sửa chữa, gia cường cầu quốc lộ nói chung cầu Tân An nói riêng để đảm bảo đồng tải trọng khai thác tuyến thật cần thiết đủ điều kiện chủ trương nguồn vốn để triển khai - Mục tiêu nghiên cứu đề tài: Nâng cấp cầu Tân An để đảm bảo đồng tải trọng khai thác - Phạm vi nghiên cứu: Nhịp cầu Tân An (N7, N8, N9); Thiết kế giải pháp để liên tục hóa cầu Tân An 1.2 HIỆN TRẠNG CỦA CẦU TÂN AN - Cầu gồm 13 nhịp bố trí theo sơ đồ 6x24,54+ (48,7+60,5+48,7) + 4x24,54 (m) Chiều dài tồn cầu 409,13m; Nhịp vượt sông nhịp N7, N8 N9 với sơ đồ (48,7+60,5+48,7) (m), nhịp nhịp dầm thép dạng dầm giản đơn mút thừa có nhịp đeo nhịp N8 Các nhịp dẫn gồm nhịp phía bờ thành phố Hồ Chí Minh nhịp phía bờ thành phố Tân An, nhịp dẫn dầm bê tơng tiền áp định hình sản xuất Thái Lan di 24,54m; nhIP CHINH cầu HIệN HữU T6 T9 T7 T8 Hình 1.1 Trắc dọc nhịp N7, N8 N9 với sơ đồ (48,7+60,5+48,7) (m) - Hiện cầu cắm biển hạn chế tải trọng nhiều loại xe với nhiều biển báo tiêu biểu 03 loại xe thân liền, sơ mi rơ mooc rơ mooc 1.3 NHU CẦU ĐỒNG BỘ TẢI TRỌNG HIỆN NAY CỦA CẦU TÂN AN - Cầu Tân An đưa vào sử dụng năm 1972, nằm tuyến đường huyết mạch nối liền miền đồng Tây Nam Qua nhiều năm sử dụng, phần mặt cầu sàn thép hộp rỗng cầu thuộc nhịp đeo khơng cịn phù hợp tiềm ẩn nhiều nguy an tồn giao thơng cho người phương tiện lưu thơng qua cầu Vị trí cầu Tân An Hình 1.2 Vị trí cầu Tân An Hình 1.4 Biển cấm tải trọng - Liên tục hóa nhằm đồng tải trọng khai thác tuyến giải vấn đề hạn chế tải trọng loại xe nêu hướng đến bảo vệ bềnh vững kết cấu cơng trình - Trên sở quy mơ trạng cầu cũ (bị hạn chế tải trọng), thực sửa chữa, gia cường phận kết cấu cầu đường đầu cầu, đặc biệt đồng tải trọng liên tục hóa nhịp cầu, nhằm trì, nâng cao tải trọng khai thác cầu 1.4 TÍNH CẤP THIẾT CỦA VIỆC NÂNG CẤP LIÊN TỤC HĨA CƠNG TRÌNH CẦU TÂN AN - Hiện nay, tuyến nằm Quốc lộ 1A tuyến huyết mạch để lưu thơng hàng hóa hành khách từ Thành phố Hồ Chí Minh miền Tây ngược lại đặc biệt loại xe thân liền, sơ mi rơ mooc rơ mooc - Trong năm gần với vai trị thị vệ tinh thành phố Hồ Chí Minh, thành phố Tân An hình thành nhiều khu đô thị khu công nghiệp, lưu lượng xe khu vực lớn khoản 15.000 -:- 20.000 lượt/ngày đêm Loại tải trọng phần lớn xe tải loại, xe thân liền, sơ mi rơ mooc rơ mooc, xe khách xe buýt Đặt biệt dịp Tết Nguyên đán, Quốc lộ 1A đoạn qua cầu Tân An, ngày cao điểm lên tới 50.000 lượt xe/ngày đêm Đây điểm đen Quốc lộ 1A thường xuyên xảy tai nạn giao thông Mặt khác, cầu Tân An cịn có chốt đèn giao thơng cách chưa đầy 1Km gây cản trở giao thông Cầu Tân An thiết kế nhịp nhịp đeo dạng dầm đơn giản mặt cầu sắt hộp rỗng Trường hợp xe ùn tắc đoạn cầu gây lực tập trung nhịp đeo tăng khả an toàn nhịp đeo - Với lý nêu trên, việc đầu tư xây dựng Sửa chữa, gia cường đặc biệt liên tục hóa nhịp cầu Tân An để đảm bảo đồng tải trọng khai thác tuyến thật cần thiết cấp bách CHƯƠNG CƠ SỞ ĐỂ TÍNH TỐN NÂNG CẤP LIÊN TỤC HĨA CẦU CHÍNH TÂN AN 2.1 MƠ HÌNH TÍNH TỐN LIÊN TỤC HĨA KẾT CẤU CẦU CHÍNH TÂN AN - Mơ hình nhịp N7, N8, N9 cầu Tân An Với Sơ Đồ (48,7+60,5+48,7) (M) Hình 2.1 Sơ đồ làm việc trạng cầu Tân An Nhịp gồm hai nhịp cầu dầm thép giản đơn mút thừa liên kết gồm hai gối cố định trụ T7 T8, hai gối di động T6 T9; nhịp T7-T8 có dầm đeo gối lên hai đầu mút thừa bố trí đầu cố định đầu di động dầm giản đơn gối hai đầu mút thừa Mơ hình sau liên tục hóa nhịp N7, N8, N9 cầu gồm nhịp liên tục theo Sơ Đồ (48,7+60,5+48,7) (M) T6 T7 T8 T9 Hình 2.2 Sơ đồ làm việc sau liên tục hóa cầu Tân An Sơ đố làm việc nhịp cầu Tân An gồm gối di động T6; T8; T9 gối cố định T7 sơ đồ chịu lực sơ đồ dầm liên tục nhịp với nhịp T7- T8 Để mơ tả nhằm phục vụ cho q trình tính tốn tác giả sử dụng chương trình Midas Civil 2.1.1 Mơ hình tính tốn Midas Civil Mơ hình tính tốn nhịp cầu Tân An trước liên tục hóa: Hình 2.3 Khai báo liên kết gối Mơ hình tính tốn cầu Tân An sau liên tục hóa Hình 2.4 Khai báo liên kết gối - Khai báo liên kết ngang, khai báo tải trọng DC; DW hoạt tải (chi tiết phụ lục 02 kèm theo) 2.1.2 Các phương án thi công phục vụ liên tục hóa cầu dầm đeo - Số liệu thủy văn, địa chất, địa hình - Điều tra số liệu thủy văn đo thực tế trường + Chiều cao từ mặt đất tự nhiên trụ T7 đến mặt cầu 16 m + Cao độ mực nước trạng cách mặt cầu 7,5m + Mực nước cách mặt đất tự nhiên taị trụ T7 8,5 m + Mực nước thấp vào mùa khô trụ T8 3,5m Ðáy dâm MNTN MNTN T7 Hình 2.14 Số liệu thủy văn - Phương án chung cẩu tháo dở dầm đeo; cẩu lắp dầm thay thế: + Dự kiến sử dụng cẩu Kanglim KS 5206, 25 đốt có tải trọng 18 Tấn độ cao max 28,3m Dùng để tháo dở dầm đeo cẩu lắp dầm thay a Giai đoạn cẩu tháo dỡ dầm đeo Biện pháp 1: Thi công 02 xe cẩu Kanglim KS 5206, 18 đốt đứng cầu: 10 Hình 2.17 Sơ đồ tính thi công tháo dở dầm thay b) Giai đoạn cẩu lắp dầm thay thế: Cẩu lắp dầm thay xe cẩu đứng cầu dầm thay tác dụng 1/2 tải trọng thân vị trí điểm nối Neo cẩ u dầ m Dầ m Thay Cẩ u 18 t?n T8 T7 Hình 2.18 Bố trí Thi cơng cẩu lắp dầm thay Hình 2.19 Sơ đồ tính ½ cầu cẩu lắp dầm thay C) Giai đoạn thi công xong dầm thay thế, nhịp trở thành nhịp liên tục Hình 2.20 Sơ đồ phân bố tải trọng hồn thành liên tục hóa 11 2.2 PHÂN TÍCH TẢI TRỌNG PHỤC VỤ THIẾT KẾ LIÊN TỤC KẾT CẤU NHỊP 2.2.1 Tháo dở dầm đeo 02 xe cẩu đứng cầu Dựa vào biện pháp thi cơng ½ cầu ta có sơ đồ chất tải Hình 2.21 Sơ đồ phân bố tải trọng ½ cầu tháo dầm Bảng 2.1 Bảng tổ hợp tải trọng tính tốn giai đoạn thi cơng tháo Loại tải trọng Tải trọng thân Tải trọng lớp phủ Tải trọng tập trung Hoạt tải thi công dầm đeo Hệ số tải trọng TTGHCĐ 1,25 1,5 1,25 1,5 Hệ số tải trọng TTGHSD 1,0 1,0 1,0 1,0 2.2.2 Giai đoạn thi công cẩu lắp dầm thay thế: Gỉa thuyết dự kiến mặt cắt dầm thay hình vẽ Bảng 2.2 Bảng tổ hợp tải trọng tính tốn giai đoạn thi công lắp dầm Loại tải trọng Tải trọng thân Tải trọng lớp phủ Tải trọng tập trung Hoạt tải thi công thay Hệ số tải trọng TTGHCĐ 1,25 1,5 1,25 1,5 Hệ số tải trọng TTGHSD 1,0 1,0 1,0 1,0 12 2.2.3 Giai đoạn thi công xong nhịp thành nhịp liên tục kiểm tốn trạng thái giới hạn Hình 2.24 Sơ đồ phân bố tải trọng hoàn thành liên tục Loại tải trọng Hệ số tải trọng Hệ số tải trọng TTGHCĐ TTGHSD 1,25 1,0 1,5 1,0 1,75 1,0 Tải trọng thân hệ liên kết (DC) Tải trọng lớp phủ mặt cầu (DW) Hoạt tải HL93 PL Ở mục luận văn phân tích tải trọng hệ số tải trọng phục vụ cho q trình tính tốn liên tục hóa cầu Tân An 2.3 TỔ HỢP TẢI TRỌNG PHỤC VỤ TÍNH TỐN NÂNG CẤP CẦU TÂN AN 2.3.1 Tổ hợp tải trọng thiết kế dầm tăng cường a Giai đoạn thi công *TTGH cường độ 1: U= η [ 1,25.Dc+1,5.Dw +1,25gi +1,5.Pxc] * TTGH sử dụng: U=1,0.(Dc+ Dw) + gi + 1,0.Pxc b Giai đoạn liên tục hóa - Lực xung kích lấy IM = 25%=0,25 13 * TTGH cường độ 1: U= η [ 1,25.Dc+1,5.Dw +1,75(LL+IM) + 1,75.PL] * TTGH sử dụng: U=1,0.(Dc+ Dw) + 1,0(LL+IM) + 1,0.PL 2.3.2 Tổ hợp tải trọng phục vụ thiết kế kiểm tốn cầu * TTGH cường độ 1: U= η [ 1,25.Dc+1,5.Dw +1,75(LL+IM) + 1,75.PL] * TTGH sử dụng: U=1,0.(Dc+ Dw) + 1,0(LL+IM) + 1,0.PL 2.4 CỞ SỞ LÝ THUYẾT ĐỂ LIÊN TỤC HÓA KẾT CẤU NHỊP Cơ sở thứ nhất: Xét biên chịu kéo dầm chủ: Hiện trạng diễn biến nội lực cầu Tân An chịu mô men (-) taị trụ nhịp không xuất mô men (+) Nếu chuyển qua dầm liên tục diễn biến nội lực cầu mô men (-) gối xuất thêm mô men (+) nhịp; Về lý thuyết hai sơ đồ diễn biến nội lực 02 hệ kết cấu nhịp có phần tương đồng Hình 2.27 Dạng phân bố mơ men cầu dầm đeo trạng - Khi chuyển qua nhịp liên tục nội lực phân bố có dạng T6 T7 T8 T9 14 Hình 2.28 Dạng phân bố mơmen cầu dầm liên tục Cơ sở thứ hai: Xét chiều cao dầm chủ chuyển qua cầu dầm liên tục; (h=L/23) thuộc nhịp cho phép h=(1/18 -:- 1/24)L nhịp Cơ sở thứ 03: Xét điều kiện để thi công liên tục hóa cầu Tân An Theo 02 phương án thi công tác giả đề xuất ta có dạng sơ đồ phân bố momen tương tự trạng cầu + Dựa vào sở khẳn định việc chuyển nhịp từ dầm đeo sang nhịp liên tục hồn tồn có sở khả thi CHƯƠNG THIẾT KẾ LIÊN TỤC HĨA NHỊP CHÍNH CẦU TÂN AN 3.1 PHÂN TÍCH NỘI LỰC CẦU CHÍNH TÂN AN 3.1.1 Giai đoạn thi công tháo dở dầm đeo Trên sở tổ hợp nội lực hai giai đoạn thi công ta chọn tổ hợp tải trọng lớn dùng để kiểm toán ổn định q trình thi cơng theo bảng tổng hợp sau: Bảng 3.7 Bảng tổng hợp nội lực trạng thái giới hạn cường độ Nhịp N7 N9 Nội lực Vị trí Đơn vị Đầu dầm T6, T9 Mômen Lực cắt Giữa nhịp Đầu dầm T7, T8 Dầm KN.m 3290,23 -13546,0 Dầm biên KN.m 3253,4 -13490,6 Dầm KN -427,7 -221,1 -(+)989,9 Dầm biên KN -425,5 -219,2 -(+)985,5 15 Chọn nội lực dầm để tính tốn Bảng 3.8 Bảng tổng hợp nội lực TTGH sử dụng Nhịp N7 N9 Nội lực Vị trí Đơn vị Đầu dầm Đầu dầm Giữa nhịp N6, N10 N7, N9 Dầm KN.m 2746,7 -10139,6 Mômen Dầm biên KN.m 2721,0 -10100,9 Chọn mô men dầm để tính tốn Độ võng Độ võng Bảng 3.9 Bảng tổng hợp độ võng Nhịp N7 N9 Vị trí Đơn vị Giữa nhịp Dầm m 0,02 Dầm biên m 0,019 Nhịp hẫng Đầu mút thừa 0,19 0,19 Độ võng lớn đầu mút thừa với giá trị 0,19m 3.1.2 Sau liên tục hóa cầu phương pháp nối cứng a Nội lực vị trí mặt cắt nhịp N7; N9 trụ T7; T8 với tiết diện dầm chủ không thay đổi (phụ lục 03) Bảng 3.10 Tổng hợp nội lực trạng thái giới hạn cường độ Nhịp N7 N9 Nội lực Vị trí Đơn vị Vị trí Đầu dầm Giữa nhịp T6, T9 T7, T8 Dầm KN.m 15365,7 18789,1 Mômen Dầm biên KN.m 8038,1 12124,7 Dầm KN 2341,1 1067,5 3006,8 Lực cắt Dầm biên KN 717,9 271,8 1203,9 Nội lực dầm gây bất lợi ta lấy nội lực dầm để tính toán Bảng 3.11 Tổng hợp nội lực trạng thái giới hạn sử dụng Nhịp N7 N9 Nội lực Vị trí Đơn vị Vị trí Đầu dầm Giữa nhịp T6, T9 T7, T8 Mômen Dầm KN.m 9667,9 12578,7 Dầm biên KN.m 5583,6 8761,2 16 Nội lực dầm gây bất lợi ta lấy nội lực dầm để tính tốn Bảng 3.12 Tổng hợp độ võng MC nhịp Nhịp N7 N9 Nhịp N8 Độ võng Vị trí Đơn vị Giữa nhịp Giữa nhịp TH1: Do Dầm m 0,059 0,075 xe tải thiết kế Dầm biên m 0,021 0,043 TH2: 25% xe Dầm m 0,015 0,019 tải TK tải Dầm biên m 0,005 0,011 trọng Độ võng lớn nhịp N8 với giá trị 0,075m b Tổng hợp nội lực tiết diện trụ giưã nhịp dùng để thiết kế dầm thay (phụ lục 04) Bảng 3.13 Bảng tổng hợp nội lực MC giai đoạn liên Tổ hợp tải trọng hợp TTGHCĐ Tải trọng tác dụng Mặt cắt ngang dầm Đầu dầm Ls/2 Mômen (KN.m) Tải trọng DC1 Cường Tải trọng DC2+DW độ Hoạt tải LL+IM Tổng cộng Lực cắt (KN) Tải trọng DC1 Cường Tải trọng DC2+DW độ Hoạt tải LL+IM Tổng cộng 562,50 2235,10 7555,00 10352,60 919,10 3651,90 7151,80 11722,80 64,23 255,30 867,30 1186,83 0,00 0,00 694,10 694,10 17 Bảng 3.14 Tổng hợp nội lực MC giai đoạn liên hợp Tổ hợp tải trọng Sử dụng Sử dụng THGHSD Tải trọng tác dụng Mặt cắt ngang dầm Đầu dầm Mômen (KN.m) Tổng cộng 10352,60 Tải trọng DC1 450,00 Tải trọng DC2+DW 1738,40 Hoạt tải LL+IM 4317,00 Tổng cộng 6505,40 Lực cắt (KN) Tổng cộng 1186,83 Tải trọng DC1 51,40 Tải trọng DC2+DW 198,70 Hoạt tải LL+IM 495,60 Tổng cộng 745,70 Ls/2 11722,80 735,30 2839,40 4086,70 7661,40 694,10 0,00 0,00 396,60 396,60 Bảng 3.15 Tổng hợp nội lực trạng thái GHCĐ Nhịp N7 N9 Nội lực Vị trí Đơn vị Vị trí Đầu dầm Giữa nhịp T6, T9 T7, T8 Dầm KN.m 15365,7 -18789,1 Mômen Dầm biên KN.m 8038,1 -12124,7 Dầm KN -2341,1 -1067,5 -(+)3006,8 Lực cắt Dầm biên KN -717,9 -271,8 -(+)1203,9 Bảng 3.16 Bảng tổng hợp nội lực độ võng TTGH sử dụng: Nhịp N7 N9 Nội lực Vị trí Đơn vị Vị trí T6, T9 Mơmen Giữa nhịp Đầu dầm T7, T8 Dầm KN.m 9667,9 -12578,7 Dầm biên KN.m 5583,6 -8761,2 18 Bảng 3.17 Bảng tổng hợp độ võng nhịp Độ võng Dầm m 0,075 Dầm biên m 0,043 Bảng 3.18 Tổng hợp độ võngng mặt cắt nhịp Độ võng Vị trí Đơn vị Nhịp N8 Giữa nhịp TH1: Do xe tải Dầm m 0,075 thiết kế Dầm biên m 0,043 TH2: 25% xe tải TK Dầm m 0,019 tải trọng Dầm biên m 0,011 3.2 THIẾT KẾ DẦM TĂNG CƯỜNG THAY THẾ NHỊP ĐEO Tác giả đề xuất thiết kế dầm tăng cường thay có chiều dài L = 17+2,5*2 = 22 m thiết kế với tiết diện liên hợp Kéo dài dầm thay bên 2,5 m so với dầm cũ Hình 3.2 Biểu đồ bao mơ men liên tục hóa 3.2.1 Tính Tốn Ứng suất mặt cắt Ứng suất mặt cắt tính tốn tác dụng tải trọng thân kết cấu DC1 áp dụng với mặt cắt dầm thép không liên hợp, tải trọng gờ lan can, lớp phủ mặt cầu phụ kiện khác (DC2+DW) áp dụng với mặt cắt dầm thép liên hợp với hệ số mođun 3n, Hoạt tải (LL+IM) áp dụng với mặt cắt dầm thép liên hợp với hệ số mođun n 19 c Kiểm tra giới hạn kích thước mặt cắt Căn việc nghiên cứu kết cầu chịu uốn, tỉ lệ cấu tạo mặt cắt dầm thép chữ I phải thỏa mãn điều kiện sau tất giai đoạn thi công trạng thái cuối d1 Điều kiện cấu tạo chung: Ta có mặt cắt ngang tiết diện thiết kế dự kiến Vị trí mặt cắt Thơng số mặt cắt Đầu dầm Ls/2 Iy(mm ) 5,31E+08 3,51E+08 Iyc(mm4) 2,65E+08 8,58E+07 Tỷ số Iyc/Iy 0,50 0,24 Kiểm tra ĐẠT ĐẠT d2 Độ mảnh bụng: đạt yêu câù (Chi tiết phụ lục 03) (6.10.2.2.1); (6.10.2.2.2); (C6.10.3.1.4a-1) d Sức kháng uốn dương - Trạng thái giới hạn cường độ; (Xem phụ lục 03) e1 Xác định mặt cắt đặc hay không đặc e6 Mômen chảy e Sức kháng uốn dương mặt cắt liên hợp đặc 20 Sức kháng uốn tính tốn: Mr=jf*Mn Bảng 3.25 Kiểm tốn ứng suất Vị trí Thơng số Đơn vị Cánh ff Cánh Kiểm tra Vị trí mặt cắt Đầu dầm Ls/2 Mpa 112,53 148,80 ff Mpa 249,85 297,84 0.95**Rb*Rh*Fyf Mpa 327,75 327,75 ĐẠT ĐẠT ff < 0.95*Fyf f Sức kháng cắt h2 Sức kháng cắt bụng có khơng có sườn tăng cường (xem phụ lục 3) - Sức kháng cắt tính tốn dầm: g Kiểm tốn độ võng Độ võng lớn nhịp N8 với giá trị 0,075m ∆= CL = L 0,0756 m (A2.5.6.2) 800 Độ võng hoạt tải: 0,075 m theo số liệu kiểm toán dầm thay Vậy dầm đảm bảo điều kiện độ võng Chi tiết dầm thay thế: Gồm hai loại đoạn dầm; đoạn đầu dầm dài 7m đoạn dầm dài 8m Vậy ta có mối nối đầu dầm M1 hai mối nối vị trí cách nhịp m phía M2 3.3 TÍNH TỐN LIÊN KẾT GIỮA DẦM TĂNG CƯỜNG VỚI SƠ ĐỒ CŨ 3.3.1 Tính tốn mối nối biên dầm chủ 3.3.1.1 Xác định nội lực tiết diện mối nối cách trụ T7 T8 19,25m (dầm dầm biên) 21 Vậy ta có mối nối đầu dầm M1 hai mối nối vị trí cách nhịp m phía M2 Ta có tổng hợp nội lực đầu dầm nhịp sau Mặt cắt ngang dầm Tổ hợp Tải trọng tác dụng tải trọng Đầu dầm Ls/2 Mômen (KN.m) Trạng thái GHCĐ 10352,60 11722,80 Lực cắt (KN) Trạng thái GHCĐ 1186,83 694,10 Để tính chung cho loại mối nối tiến hành bố trí theo cấu tạo loại ta chọn nội lực max mặt cắt Mmax = 11722,8 KN.m; Qmax = 1186,83 KN - Mối nối biên dự định bố trí hàng đinh: - Mối nối biên dự định bố trí hàng đinh d = 20mm + Chọn nối có tiết diện 510.18 mm hai táp 220.18mm Suy Nb = 14720.230.10-3 = 3385.6 KN 3.3.1.2 Tính tốn sức kháng danh định đinh a Tính tốn sức kháng cắt bulơng Rn = 0,48.Ab.Fub.Ns Suy Rn = 0,48.314.820.2 10-3 =247,18 KN(biên trên) Rn = 0,48.314.820.2 10-3 =247,18 KN(biên d ưới) Trường hợp mà đường ren bulông nằm mặt phẳng cắt: Rn = 0,38.314.820.2.10-3 =195,68 KN(biên trên) Rn = 0,38.314.820.2.10-3 =195,68 KN(biên d ưới) b Sức kháng chịu ép mặt bulông Rn = 2,4.d.t.Fu 22 Rn = 414 KN == > Rr=φRn =1.397,44 KN(biên trên) Rn = 414 KN == > Rr=φRn =1.397,44 KN(biên dưới) Số bulông dùng cho mối nối biên là: nt = 1853,65/(0,9.397) = 5,19 bulông Mối nối M1; M2 Chọn nt = 28 bulông bố trí cấu tạo thành hàng hàng 6, 5, đinh - Số bulơng bổ trí cho mối nối biên là: nb = 3385.6/(0,9 397) = 9,47 bulơng Chọn nb = 52 bulơng bố trí thành hàng 3.3.1.3 Tính tốn mối nối vách dầm chủ Chọn n =7 Đã đảm bảo để bố trí theo cấu tạo ta chọn n=18 Bố trí chung cho M1; M2 3.3.1.4 Tính tốn liên kết tiết diện dầm chủ 3.4 KIỂM TOÁN KẾT CẤU CẦU a Kiểm tra lật quanh trụ T8 Mg >= 1,5Mlât => Đạt yêu cầu chống lật b Kiểm tra Sức kháng uốn dương - Trạng thái giới hạn cường độTại trụ T7,T8 Kiểm tra: Mr>MU ĐẠT (Chi tiết xem phụ lục kèm theo) Bảng 3.30 Thông số kiểm tra sức kháng cắt giai đoạn thi cơng Vị trí mặt cắt Vị trí Thơng số Đơn vị Trụ T7;T8 Cánh ff Mpa 94,15 Cánh ff Mpa 113,64 0.95**Rb*Rh*Fyf Mpa 327,75 Kiểm tra ff < 0.95*Fyf ĐẠT (Chi tiết xem phụ lục kèm theo) c Sức kháng cắt - Trạng thái giới hạn cường độ 23 d Kiểm tra chuyển vị B so với chuyển vị cho phép - Giới hạn độ võng đầu dầm hẫng: Lnhịp/300 = 60,5/300 = 0,202m = 202mm (2.5.2.6.2) 3.4.1 Giai đoạn cẩu lắp dầm thay Kiểm tra lật quanh trụ T8: Vậy Mg >= 1,5Mlât => Đạt yêu cầu chống lật 3.4.2 Giai đoạn liên tục hóa nhịp Kiểm toán dầm chủ theo TTGH sau: - Sức kháng uốn theo TTGH cường độ quy định mục (A6.10.4) - Sức kháng cắt theo TTGH cường độ quy định mục (A6.10.7) - Kiểm tra TTGH sử dụng độ võng dài hạn quy định mục (A6.10.5) 3.4.2.1 Kiểm toán mặt cắt trụ nhịp N7; N9 theo tiết diện không liên hợp 3.4.2.2 Sức kháng uốn dầm (A6.10.4) a Momen chảy 3.4.2.3 Kiểm tra trạng thái giới hạn sử dụng (Chi tiết xem phục lục 02) a Giới hạn biến dạng đàn hồi a Giới hạn độ võng Độ võng hoạt tải: 0,075 m theo số liệu kiểm toán dầm thay 3.5 PHÂN TÍCH VÀ ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ - Về momen taị mặt cắt vị trí trụ T7; T8 hoạt tải thiết kế HL93 sau liên tục hóa mô men giảm xuống 28,4% ứng suất giảm 28,4% cụ thể sau: 24 Bảng 3.45 Tổng hợp momen hai sơ đồ cầu TTGHCĐ Mô men uốn (KN.m) Giai đoạn Tại đỉnh trụ T7, T8 Chưa liên tục hóa 24860,4 Sau liên tục hóa 17792,01 Chênh lệch (%) 28,4 - Việc bố trí mối nối liên kết dầm thay dầm cũ bulong cường độ cao theo cấu tạo mối nối nằm vùng có momen gần khơng Vậy nhận thấy tiến hành liên tục hóa nhịp cầu Tân An KẾT LUẬN - Luận văn phân tích lựa chọn biện pháp thi cơng liên tục hóa cầu Tân An, Long An - Phân tích, tính tốn kiểm tốn phục vụ liên tục hóa cầu Tân An - Thiết kế dầm thay dầm đeo - Nâng cấp tải trọng cầu Tân An từ 0,65HL93 lên HL93, giải vấn đề đồng tải trọng ... hành liên tục hóa nhịp cầu Tân An KẾT LUẬN - Luận văn phân tích lựa chọn biện pháp thi cơng liên tục hóa cầu Tân An, Long An - Phân tích, tính tốn kiểm tốn phục vụ liên tục hóa cầu Tân An - Thiết... kiến - Nghiên cứu phương pháp thi cơng liên tục hóa cầu Tân An - Tính tốn đồng tải trọng cho Cầu Tân An quốc lộ đoạn qua thị xã Tân An, tỉnh Long An phương pháp liên tục hóa cầu dầm đeo thành cầu. .. dầm liên tục CHƯƠNG TỔNG QUAN CƠNG TRÌNH CẦU TÂN AN (KM1947+182) TỈNH LONG AN 1.1 GIỚI THIỆU CHUNG CƠNG TRÌNH CẦU TÂN AN - Cầu Tân An KM1947+182 Quốc lộc 1A xây dựng Cầu xây dựng năm 1968 thông