Xây dựng 3

Xây dựng

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD:PGS.TS NGUYỄN PHI LÂN SV : HOÀNG XUÂN THAO 2414.47.47CD3 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: PGS.TS NGUYỄN PHI LÂN ch¬ng 2. TÍNH TỐN DẦM CHÍNH NHỊP LIÊN TỤC.XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC CHI TIẾT DẦM.Tỷ lệ và kích thước sơ bộ đã chọn phần lập dự án khả thi, ở đây sẽ trình bày chi tiết các kích thước.Chọn kích thước dầm.Thiết kế sườn dầm hộp.Sườn hộp chủ yếu chịu lực cắt do trọng lượng dầm và hoạt tải. Ngồi ra nó còn chịu một phần mơ men uốn truyền xuống từ bản mặt cầu, mơ men xoắn do tải trọng lệch tâm gây ra.Chiều dầy sườn phải đảm bảo hai u cầu: đủ khả năng chịu lực và đảm bảo đủ tĩnh khơng để đổ bê tơng. Tại các mặt cắt giữa nhịp, lực cắt nhỏ, chọn chiều dầy sườn dầm đảm bảo thi cơng dễ dàng là 400mm.Tại các tiết diện trên đỉnh trụ do u cầu chịu lực cắt lớn, đồng thời đảm bảo bố trí neo và thiết bị thi cơng, bố trí khối đặc chỉ để lỗ thơng đảm bảo thuận tiện thi cơng và bảo dưỡng sửa chữa sau này.Chiều dầy sườn dầm thay đổi tuyến tính theo khoảng cách từ mặt cắt đỉnh trụ tới mặt cắt giữa nhịpThiết kế bản đáy dầm.Bản đáy hộp chịu tải trọng sau: Trọng lượng bản thân. Lực nén do mơ men uốn theo phương dọc cầu và lực cắt gây ra. Trọng lượng của các thiết bị, ván khn trong q trình thi cơng.Để phù hợp với đặc điểm chịu lực, bản đáy hộp thường có bề dày thay đổi.+ Tại giữa nhịp: Chiều dày bản đáy hộp phụ thuộc vào u cầu về khoảng cách từ tim bó cáp dự ứng lực tới mép bê tơng. Do có bố trí cáp dự ứng lực, chọn chiều dầy bản đáy tại giữa nhịp bằng 350 mm.TÍNH TỐN DẦM CHỦ 2 SV : HỒNG XN THAO 2414.47.47CD3 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: PGS.TS NGUYỄN PHI LÂN + Tại khu vực gần trụ: Chiều dày bản tăng lên để chịu lực nén lớn do mơ men uốn và lực cắt gây ra. Tham khảo một số cầu đã xây dựng, ta chọn 650 mm. Tại vị trí đỉnh trụ chiều dày đáy bản hộp là 800.Chiều dày bản đáy thay đổi theo khoảng cách từ mặt cắt tới vị trí giáp trụ, tính bằng cơng thức sau:1( )x p pXh h h hL= − −Trong đó : h1 : Chiều dày bản tại giữa nhịp. hp: Chiều dày bản tại trụ. L : Chiều dài cánh hẫng. X : Khoảng cách từ mặt cắt tới trụ.Thiết kế đường cong biên dầm .Ưu điểm của thiết kế dầm có chiều cao thay đổi.+ Tiết kiệm vật liệu, bê tơng và thép dự ứng lực được bố trí phù hợp cả trong thi cơng và khai thác. + Giảm được ứng suất cắt. + Kết cấu có hình dáng đẹp.Theo phương dọc cầu đường biên trên của cầu là đường cong đứng bán kính R=3000m. Đường biên dưới của dầm có thể là đường cong, hoặc thẳng. Với các cầu thiết kế có đường biên dưới là đường cong thơng thường có bậc 1.4 ÷ 2.0. Trong phương án thiết kế này chọn đường cong biên dưới của dầm là đường cong bậc hai. Khi đó chiều cao dầm tại tiết diện tính tốn được tính theo cơng thức. mmphXLhhY +−=22Trong đó : hP: Chiều cao dầm tại đỉnh trụ. hm: Chiều cao dầm tại giữa nhịp. L : Chiều dài phần cánh hẫng cong. Y : Chiều cao mặt cắt tại vị trí tính tốn. X : Khoảng cách từ mặt cắt đến tiết diện giữa nhịp có chiều cao hm.TÍNH TỐN DẦM CHỦ 3 SV : HỒNG XN THAO 2414.47.47CD3 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: PGS.TS NGUYỄN PHI LÂN Xác định đặc trưng hình học các mặt cắt.Việc tính tốn nội lực dầm được thực hiện nhờ trợ giúp của phần mềm tính tốn thiết kế cầu Midas 6.3.0Vì vậy đặc trưng hình học được tính tốn trên phần mềm này.TÍNH TỐN DẦM CHỦ 4 SV : HỒNG XN THAO 2414.47.47CD3 N TT NGHIP GVHD: PGS.TS NGUYN PHI LN 580001500450010x4000=40000 15001500178910111213141516171819 2032 4 5 615001500 1500 4500 10x4000=40000470001819 202122232425262728293031Sơ đồ phân chia đốt nhịp biên và nửa nhịp giữa32250025002500T2 T3T32500 20001000TNH TON DM CH 5 SV : HONG XUN THAO 2414.47.47CD3 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: PGS.TS NGUYỄN PHI LÂN HìnhII. : Sơ đồ phân chia đốt nhịp biên và nửa nhịp chínhTÍNH TỐN NỘI LỰC DẦM LIÊN TỤC.Các giai đoạn hình thành nội lực.Trong cơng nghệ thi cơng đúc hẫng cân bằng, nội lưc của dầm chủ phát triển dần theo các giai đoạn thi cơng. Để xác định chính xác nội lực của dầm chủ ta phải xây dựng được sơ đồ thi cơng và tính tốn nội lực theo các giai đoạn thi cơng đó. Sau đây là các giai đoạn thi cơng và cũng chính là các giai đoạn hình thành nội lực, trong đó giàn giáo cố định của nhịp biên ( của phần dầm liên tục) kê trực tiếp lên đất nền. Kết cấu nhịp của dầm liên tục trình bày dưới đây được hợp long từ nhịp biên vào nhịp giữa.TÍNH TỐN DẦM CHỦ 6 SV : HỒNG XN THAO 2414.47.47CD3 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: PGS.TS NGUYỄN PHI LÂN HìnhII. : Sơ đồ cầuGiai đoạn 1: đúc hẫng cân bằng từ trụ ra giữa nhịp.Sau khi thi cơng xong khối K0 trên trụ và giàn giáo mở rộng trụ, tiến hành thi cơng các đốt từ K1 cho đến đốt cuối cùng của cánh hẫng Sơ đồ tĩnh học trong giai đoạn này là dầm cơng xơn chịu tác dụng của các tải trọng sau:Trọng lượng bản thân dầm, tải trọng do người và vật liệu thi cơng cũng như tải trọng xe đúc trong q trình thi cơng, lực căng cốt thép cường độ cao chịu mơmen âm, trọng lượng của khối đúc thi cơng khi bêtơng chưa ninh kết.Phần đúc trên đà giáo truyền tải trọng trực tiếp xuống đất nền.Các tải trọng thi cơng bao gồm tải trọng do xe đúc ván khn, các dụng cụ thiết bị thi cơng, người. Sơ bộ lấy như sau Tải trọng thẳng đứng : Xe đúc, thiết bị thi cơng, người : 1000 ( kN ). Ván khn : 200 ( kN ). Tổng cộng là : Ptc = 1200 ( kN ). Mơment do thiết bị thi cơng tổng cộng lấy M = 2000. ( kN.m ). Tải trọng do trọng lượng khối bê tơng ướt: PKiwc , MKiwc .Trọng lượng bản thân dầm.Các giai đoạn thi cơng đúc hẫng cân bằng được mơ hình hố trong phần mềm hỗ trợ Midas từ giai đoạn ( CS 1 đến CS 10 ) : thi cơng từ đốt K1 đến đốt K 10.Thi c«ng ®èt ®óc KiPtc + PWCKiPtc + PWCKiMtc +MWCKiMtc +MWCKiPtc + PWCKiMtc +MWCKiPtc + PWCKiMtc +MWCKiD¹ng biĨu ®å m«men n §èt ®óc Ki§èt ®óc Ki§èt ®óc Ki§èt ®óc Ki HìnhII. : Sơ đồ tính và dạng biểu đồ mơ men thi cơng đốt Ki. Giai đoạn 2 : tháo xe đúc ( CS11). Sau khi căng kéo cốt thép cường độ cao chịu mơmen âm cho đốt đúc hẫng cuối cùng, ta tiến hành tháo xe đúc. TÍNH TỐN DẦM CHỦ 7 SV : HỒNG XN THAO 2414.47.47CD3 N TT NGHIP GVHD: PGS.TS NGUYN PHI LN Trong giai on ny, s tớnh l khung cụng xụn chu ti trng l trng lng bn thõn v mụmen ca xe ỳc cú im t l im cui cựng ca xe ỳc trờn cỏnh hng v cú phng v chiu ngc vi giai on 1.Tháo xe đúcPtc Ptc Mtc Mtc Ptc Mtc Ptc Mtc Dạng biểu đồ mômen uốn HỡnhII. : S tớnh v dng biu mụ men thỏo xe ỳc.Giai on 3 : Hp long nhp biờn (CS12).Sau khi thi cụng hng trờn cỏc tr v bờ tụng trờn gin giỏo cỏc on sỏt cỏc tr T2 v T5 kt thỳc tin hnh hp long nhp biờn.S dng b gin giỏo hp long nhp biờn, ti trng tỏc dng l trng lng ca vỏn khuụn v bờ tụng t hp long, ti trong trong thi gian bờ tụng cũn t tỏc dng lờn cỏnh hng v tỏc dng trc tip vo gin giỏo vi giỏ tr bng (Pvk + Phl)/2Hợp long nhịp biên Dạng biểu đồ mômen uốn (Ptc +P )HL12 (Ptc +P )HL12 (Ptc +P )HL12 (Ptc +P )HL12 HỡnhII. : S tớnh v dng biu mụ men hp long nhp biờn.Giai on 4 :Cng cỏp dng, h gin giỏo, ct ngm thi cụng (CS13, CS 14).Sau khi bờ tụng t hp long t cng , tin hnh cng cỏp dng ti nhp biờn, h gin giỏo, thỏo ngm v thỏo vỏn khuụn thi cụng t hp long.Ti trng tỏc dng trong giai on ny l:+ Lc cng ca bú cỏp dng ti nhp biờn+ Ti trng phõn b u ca oan ỳc trờn giỏo v khi hp long, ti trng tp trung ca mt na trng lng vỏn khuụn v khi hp long.TNH TON DM CH 8 SV : HONG XUN THAO 2414.47.47CD3 N TT NGHIP GVHD: PGS.TS NGUYN PHI LN + Mụ men do thỏo ngm tm thi , ti trng tp trung ca vỏn khuụn v bờ tụng t hp long ( cú chiu hng t di lờn)Ta chia lm 2 giai on nh Khi cha thỏo ngm: S tớnh l s siờu tnh mt u ngm v mt u khpVK(P +P )HL12 VKpdc(P +P )HL12 pdcSơ đồ tính : Hạ giàn giáo Dạng biểu đồ mômen uốn HỡnhII. : S tớnh v dng biu mụ men h gin giỏo nhp biờn.Sơ đồ tính : Tháo ngàm trụ và dỡ ván khuônDạng biểu đồ mômen uốn (P +P )HL12 VK(P +P )HL12 VK(P +P )HL12 VK(P +P )HL12 VKM0M0 HỡnhII. : S tớnh v dng biu mụ men thỏo ngm tr v d vỏn khuụn.Giai on 5 :Hp long nhp gia.(CS15).S dng b vỏn khuụn hp long nhp 5, ti trng tỏc dng l trng lng ca vỏn khuụn v bờ tụng t hp long, ti trng trong thi gian bờ tụng cũn t tỏc dng lờn du hng ca dm mỳt tha vi giỏ tr bng (Pvk + Phl)/2Sơ đồ tính : Hợp long nhịp giữaDạng biểu đồ mômen uốn (P +P )VK HL12 (P +P )VK HL12 TNH TON DM CH 9 SV : HONG XUN THAO 2414.47.47CD3 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: PGS.TS NGUYỄN PHI LÂN HìnhII. : Sơ đồ tính và dạng biểu đồ mơ men giai đoạn hợp long nhịp giữa.Giai đoạn 6: Tháo ván khn đốt hợp long.(CS16)Sau khi bê tơng của đốt hợp long nhịp giữa đạt cường độ, tiến hành căng cáp dương tại nhịp này, dỡ ván khn thi cơng đốt hợp long.S¬ ®å tÝnh : Th¸o v¸n khu«n ®èt hỵp longD¹ng biĨu ®å m«men n PVK12 12 PVK HìnhII. : Sơ đồ tính và dạng biểu đồ mơ men tháo ván khn đốt hợp long.Giai đoạn 7: cầu chịu tác dụng của tĩnh tải phần 2.Sau khi kết cấu nhịp được nối liền, sơ đồ tính lúc này là dầm liên tục 3 nhịp Tiến hành thi cơng lớp phủ, lan can … Các tĩnh tải này được coi là phân bố đều trên chiều dàii cầu.Tĩnh tải lớp phủ mặt đường.DW = lp lp lpd Bγ× ×Trong đó : dlp : chiều dày trung bình của các lớp mặt đường, lấy trong thiết kế sơ bộ. Đối với nhịp chính liên tục, dlp = 10 cm = 0.1 ( m ). Blp : bề rộng của các lớp mặt đường. B = 12.9 ( m ). lpγ : tỷ trọng của lớp phủ. Lấy trung bình 22.5 ( kN / m3 ). Thay số vào tính tốn ta được : DW = 0.1 x 12.9 x 22.5 = 29.025 ( kN/m ). Tĩnh tải lan can phân bố đều tính cả hai bên lan can đưa về tim cầu. DC2 = 2 x 0.288 x 24 = 13.824 ( kN/m ). TÍNH TỐN DẦM CHỦ 10 SV : HỒNG XN THAO 2414.47.47CD3 [...]... 4 .30 31 4655. 43 166 636 .24 4.67 38 7608.19 217492.98 5. 13 480984.10 275149.99 TNH TON DM CH 2414.47.47CD3 24 hbt z- (M-) z+(cap +) 0 .35 0 .35 0 .35 0 .35 0 .35 0 .35 0 .35 0 .37 0 .39 0.42 0.44 0 .35 0 .35 0 .35 0 .35 0 .35 0 .35 0 .35 0 .35 0 .35 0 .35 0 .35 2 .36 2 .36 2 .36 2 .36 2 .36 2 .36 2 .36 2 .37 2.42 2.49 2.62 2 .36 2 .36 2 .36 2 .36 2 .36 2 .36 2 .36 2 .38 2.44 2. 53 2.67 0.46 0 .35 2.78 2.84 0.48 0 .35 2.99 3. 06 0.51 0 .35 3. 23. .. 12 53. 1 037 2 1082.05497 910.91756 739 .696 93 568.42079 39 7.1 033 8 225.762 53 - 631 .05602 -5 23. 933 50 -416. 833 40 -30 9. 733 53 -202. 633 53 -159.7 935 3 -116.9 532 0 0.00000 -0.04616 -32 487.66925 -35 459.75 035 -35 459.75 035 -24149.68549 -17466.41765 -11468.61590 -6156.28525 2411.98154 5667. 932 88 8 238 . 436 67 101 23. 49686 1 132 3.1 134 7 11 837 .33 545 11858.71498 11858.71498 11 837 .288 03 1 132 3 .35 055 101 23. 9 235 6 8 239 .05297 5668. 738 78... - 131 437 .12195 -148185.28941 -172678.29704 -1 931 30 .31 551 -22 132 7.80576 -242294.68809 -276508.40 634 -30 2482.52159 -34 7106.01028 -32 5 234 .27460 -37 2 233 .85572 -32 5 232 .7 632 6 -37 2 234 . 237 13 -30 29 03. 79087 -34 6444.64 637 -24 031 9.04606 -27 931 2 .33 531 -18 835 5 .34 500 -226158. 231 75 -141262.59 939 -179416.44089 -994 13. 18180 - 138 577.17455 - 633 59.41577 -102807.2 937 7 -33 036 .91246 -71952.27421 10 730 .42288 -45898.949 53 24 236 .15074... 4 .30 30 4499.40 17 435 1 .36 - 131 168.67 3. 97 236 824.29 -92449.88 3. 68 179980.54 -58106.21 3. 43 131 222.20 -9 036 8.81 -28045.78 3. 21 -57457 .35 -2020.67 3. 04 -32 076.27 19706. 13 2.90 -15850.12 38 882.21 2.81 -6651.80 534 49.96 2.75 -1661.84 605 73. 66 2. 73 -1209. 73 61000.08 2. 73 0.80 0 .35 4. 53 4.76 0.60 0 .35 4. 63 4.76 0.57 0 .35 4.19 4 .30 0.55 0 .35 3. 83 3. 93 0. 53 0 .35 3. 51 3. 60 0.51 0 .35 3. 23 3 .31 0.48 0 .35 2.99 3. 06... -4184 .38 6558.89 5 -1249.2 2 135 2.42 -33 43. 31 10596 .33 7.5 -526.09 28270.05 -2509.2 12850 .3 10 201.22 32 941 .3 -1680.41 133 23. 23 11 785.28 34 037 .17 -1058.44 12867.74 12 137 0 34 4 83. 48 - 437 .29 11 835 .35 16 2 630 .89 32 138 .5 869.01 4274.75 20 39 08.94 24 236 .15 2164.24 -7845.97 24 5201.61 10 730 .42 34 54.57 -245 53. 72 28 65 13. 45 - 838 4. 93 4746.47 -45898.95 32 7848 .36 -33 036 .91 6044.68 -71952.27 36 9212.7 - 633 59.42 735 6 .36 ... 5 937 5.89975 -68 93. 938 36 5 937 6.90856 -6904.81410 598 03. 40140 -1922.40076 598 03. 40140 -1916.11927 5 230 2 .30 545 -16071.81180 37 858.4 435 4 -32 431 .72700 19002.54068 -57746.55 736 -2 834 2.95149 -907 93. 536 28 -58180 .34 840 - 131 733 . 739 24 -9 235 3.90958 -180541. 239 43 - 130 950.82 733 - 237 3 93. 9 037 0 -174042.01192 -30 5248.67844 -219951. 439 57 -38 239 5.09517 -274590. 738 40 -481625.40182 -295506.12094 -516280.68171 -2955 03. 32575... 291655. 63 352 833 .74 Khai thỏc My min My max c tớnh tit din h hbb 0.00 0.00 2. 73 4 738 .15 18527.75 2. 73 7 135 .34 32 812.49 2. 73 7885.49 438 27 .37 2. 73 6988.59 51587.94 2. 73 6 030 .71 535 93. 08 2. 73 4 533 .38 54697. 53 2. 73 -46 43. 48 532 17.56 2.75 -18 037 .48 437 51.96 2.81 -38 428.84 29002.61 2.90 -68017.75 11149.76 3. 04 -12551 .35 3. 21 1 039 20 .30 -42289 .33 3. 43 146251.08 -78054.75 3. 68 195158.61 -119872.68 3. 97 250829.81... -245 53. 72098 32 138 .50272 -7845.974 53 12176.92081 6558.89019 2 135 2.41 838 10596 .32 850 28270.04949 12850.29524 32 941 .33 582 133 71.98182 34 037 .17219 133 23. 22759 34 4 83. 437 78 12867.74169 34 4 83. 47 836 11 835 .34 811 biểu đồ bao nội lực ở ttghsd -0.00000 14449.07525 16 836 .99459 15796.46812 18248.72262 4715 .30 127 6620.11127 34 59.599 23 531 2.44224 2215.2 233 3 4028 .39 000 966.68416 27 53. 88455 -27 53. 71476 -966.58 833 -14 93. 78482... -221404.45265 -148242.9 538 5 -172726.15 235 -10 833 1.86425 - 131 474.6 533 2 - 733 45 .37 022 -95977.17447 - 431 71.72619 -66099 .34 644 -17 632 .82598 -418 23. 3 631 0 18941.11218 - 230 42.99989 2 930 5 .36 017 -8904.80462 34 417.291 83 5622.42096 34 729.70096 6012.11209 34 729.70096 6012.11209 34 416.78278 5625.9 536 5 2 930 8.2 532 6 -8906.62627 189 53. 06641 - 230 39.81192 -176 03. 40865 -41816.77240 - 431 34.77250 -66082 .33 712 - 733 00.98715 -95950.01240... - 633 59.42 735 6 .36 -102807 .3 40 10608.1 -994 13. 18 8684.98 - 138 577.2 44 12040.91 -141262.6 10 038 .3 -179416.4 48 135 21.1 -18 835 5 .3 11427 .33 -226158.2 52 15042 .34 -24 031 9 12 830 . 73 -27 931 2 .3 56.5 16864.54 -30 2482.6 144 73. 07 -34 7106.1 58 -15 532 .21 -32 5 232 .8 -18265.61 -37 2 234 .2 59.5 -14185 .37 -30 29 03. 8 -16860. 03 -34 6444.7 64 -12580.66 -242294.7 -15095 -276508.4 68 -11198 .38 -1 931 30 .3 - 135 74.2 -22 132 7.8 72 -9868.79 . -30 2547. 037 87 -32 5295.19 239 -32 530 5.41729 -30 2974.01722 -24 235 7 .37 134 -1 931 94. 133 28 -148242.9 538 5 -10 833 1.86425 - 733 45 .37 022 - 431 71.72619 -17 632 .82598. - 633 59.41577 -33 036 .91246 10 730 .42288 24 236 .15074 32 138 .50272 34 4 83. 47 836 34 4 83. 437 78 34 037 .17219 32 941 .33 582 28270.04949 2 135 2.41 838 12176.92081