Đồ án thiết kế cầu

Thiết kế kỹ thuật chơng 3:tính toán nội lực chơng 3 tính toán nội lực . III.1.TảI TRọNG: III.1.1. Tĩnh tải DC : Chiều cao dầm thay đổi theo đờng cong parabol nhng để tính toán đơn giản ta giả thiết trong mỗi đoạn chiều cao dầm thay đổi tuyến tính. Khi tính ta coi nh trọng lợng dầm trong một đốt phân bố đều và có giá trị theo tiết diện giữa đốt. Trọng lợng các đốt tính theo công thức: q = V . c Trong đó: Vũ Xuân Hng 149 Lớp Cầu Đờng Bộ A K43 Thiết kế kỹ thuật chơng 3:tính toán nội lực c : Trọng lợng riêng của bê tông cốt thép, c = 2500 KN/m 3 . V: thể tích của các đốt dầm (m 3 ). Bảng tính toán trọng lợng các đốt dầm và tĩnh tải dải đều của từng đốt Tĩnh tải giai đoạn 1 Khối đúc Diện tích mặt cắt (m2) DC (kN/m) n DC . n (kN/m) k0 15.1386 360.50 1.25 450.622 k1 13.9668 331.09 1.25 413.869 k2 13.0338 309.47 1.25 386.839 k3 12.2034 290.37 1.25 362.964 k4 11.4762 273.80 1.25 342.256 k5 10.8524 259.78 1.25 324.728 k6 10.3327 249.47 1.25 311.837 k7 10.0114 242.31 1.25 302.891 k8 9.7491 236.60 1.25 295.756 k9 9.5459 232.35 1.25 290.436 k10 9.4020 229.55 1.25 286.938 k11 9.3177 228.21 1.25 285.267 HL 9.2930 227.91 1.25 284.889 III.1.2. tĩnh tải DW: +Trọng lợng lớp phủ mặt cầu Bê tông át phan dày trung bình 0.05 m có trọng lợng = 22.5 KN/m3 > 0.05ì22.5 = 1.125 KN/m2 Bê tông bảo vệ dày 0.03m có = 24 KN/m3 > 0.03 ì 24= 0.72 KN/m2 Lớp Raccon#7 ( Không tính trọng lợng lớp này ) Lớp tạo dốc dày 0.03 m có = 24 KN/m3 > 0,03 ì 24= 0,72 KN/m2 Tổng cộng qtcphủ = 2.565 KN/m2 Bề rộng mặt cầu Bm=12m. Do đó ta có tĩnh tải dải đều của lớp phủ mặt cầu là 2,565.12 15,39 2 tc LP KN DW m = = +Trọng lợng lan can, gờ chắn bánh: Vũ Xuân Hng 150 Lớp Cầu Đờng Bộ A K43 Thiết kế kỹ thuật chơng 3:tính toán nội lực Theo tiêu chuẩn AASSHTO ta chọn cấu tạo của lan can gồm 2 phần : phần dới bằng bê tông cốt thép, có chiều dày 0.5m, phần trên bằng thép , có trọng lợng bằng W=50kg/m. Chiều cao toàn bộ lan can là 0,95m. Tính toán ta có trọng lợng lan can: DW tc LC = 5.5 KN/m. Gờ chắn bánh bắng bê tông cốt thép có diện tích mặt cắt ngang Fgờ chắn = 0,665m 2 . Do đó có trọng lợng là DW TC GC = 0,665ì25 = 3.3275 KN/m Tĩnh tải tiêu chuẩn giai đoạn II là : DW TC = DW TC LP + 2x(DW tc LC +DW TC GC ) = 15.39+2x(3.3275+5.5) = 33.045 KN/m. DW tt =1,5x33.045= 49.5675 KN/m. III.1.3. tRọNG Lợng ván khuôn, xe đúc: - Tải trọng thi công: q = 0,24 kN/m2 > CLL = 0,24x15 = 3,6 (kN/m) Trong thi công hẫng, tải trọng thi công đợc lấy bằng 0,48 kN/m2 trên một bản cánh hẫng và 0,24 kN/m2 trên bản cánh kia. - Trọng lợng xe đúc: Pxđ = 600 kN có điểm đặt ở lùi 1m phía sau đầu mút hẫng của đốt đang đúc III.1.4. hoạt tải + Xe 3 trục thiết kế. Vũ Xuân Hng 151 Lớp Cầu Đờng Bộ A K43 Cấu tạo lan can Cấu tạo gờ chắn bánh Thiết kế kỹ thuật chơng 3:tính toán nội lực 35 kN 145 kN 145 kN 4300 mm 4300 mm tới 900mm mmm 600 mm nói chung 300mm mút thừa của mặt cầu Làn thiết kế 3500 mm + Xe hai trục thiết kế. Xe hai trục gồm một cặp trục 110.000N cách nhau 1200mm. Cự ly chiều ngang của các bánh xe lấy bằng 1800mm. + Tải trọng làn: Tải trọng làn thiết kế gồm tải trọng 9,3kN/m phân bố đều theo chiều dọc. Theo chiều ngang cầu đợc giả thiết là phân bố đều trên chiều rộng 3000mm. ứng lực của tải trọng làn thiết kế không xét lực xung kích. + TảI trọng ngời: TảI trọng rảI đều q ngời =3kN/m 2 , xếp trên suốt chiều dàI cầu, trên mặt cắt ngang xếp trên chiều rộng lề ngời đi . +Lực xung kích: Hệ số áp dụng cho tải trọng tác dụng tĩnh đợc lấy bằng: (1 + IM/100) Lực xung kích không đợc áp dụng cho tải trọng bộ hành hoặc tải trọng làn thiết kế. Bảng 3.6.2.1-1- Lực xung kích IM Cấu kiện IM Mối nối bản mặt cầu Tất cả các trạng thái giới hạn 75% Tất cả các cấu kiện khác Trạng thái giới hạn mỏi và giòn 15% Vũ Xuân Hng 152 Lớp Cầu Đờng Bộ A K43 Thiết kế kỹ thuật chơng 3:tính toán nội lực Tất cả các trạng thái giới hạn khác 25% III.1.5. các hệ số tải trọng: Khi tổ hợp theo trạng thái giới hạn cờng độ I các hệ số tải trọng đợc lấy nh sau: - Tĩnh tải giai đoạn 1 DC : 1,25 - Tĩnh tải giai đoạn 2 DW : 1,5 - Hoạt tải : 1,75 - Trọng lợng xe đúc, ván khuôn : 1,5 - Trọng lợng khối bêtông ớt: 1,25 Khi tổ hợp theo trạng thái giới hạn sử dụng các hệ số tải trọng đợc lấy nh sau: - Tĩnh tải giai đoạn 1 DC : 1 - Tĩnh tải giai đoạn 2 DW : 1 - Hoạt tải : 1 - Trọng lợng xe đúc, ván khuôn : 1 - Trọng lợng khối bêtông ớt: 1 Vũ Xuân Hng 153 Lớp Cầu Đờng Bộ A K43 Thiết kế kỹ thuật chơng 3:tính toán nội lực III.2.Tính toán nội lực: III.2.1.Tính toán nội lực trong giai đoạn đúc hẫng cân bằng: 3.2.1.1. Tải trọng tác dụng Đặc điểm của công nghệ thi công đúc hẫng là sơ đồ kết cấu thay đổi liên tục trong quá trình thi công. Thi công đúc hẫng đối xứng ra hai bên trụ. - Tải trọng tác dụng trong giai đoạn đúc hẫng cân bằng do: + Trọng lợng các đốt đã đúc + Trọng lợng xe đúc P xe = 600kN : có điểm đặt ở lùi 1m phía sau đầu mút hẫng của đốt đang đúc + Tải trọng thi công : q = 0,24 (kN/m 2 ) > CLL = 0,24x15=3,6 (kN/m) Trong thi công hẫng, tải trọng thi công đợc lấy bằng 0,48 kN/m2 trên một bản cánh hẫng và 0,24 kN/m2 trên bản cánh kia. + Trọng lợng khối bêtông ớt cha đủ cờng độ: quy về lực tập trung và mômen tại đầu mút hẫng của đốt đang đúc. (đợc xác định dựa trên mô hình trong Midas) Tổ hợp theo trạng thái giới hạn cờng độ: 1,25DC + 1,5CLL + 1,5P XĐ + 1,25P BTƯ 3.2.1.2. Tính toán nội lực trong giai đoạn này: Đơn vị tính : Lực cắt (kN); Mômen (kN.m) Sử dụng phần mêm MIDAS ta xác địng đợc Momen và lục cắt tại các mặt cắt trong giai đoạn thi công nh sau: . Thi công đốt K1: Momen do tải trọng tổ hợp theo TTGHCĐ1 Vũ Xuân Hng 154 Lớp Cầu Đờng Bộ A K43 Thiết kế kỹ thuật chơng 3:tính toán nội lực M I D A S / C i v i l P O S T - P R O C E S S O R B E A M D I A G R A M M O M E N T - y - 1 6 5 5 . 0 6 - 3 2 4 3 . 2 0 - 4 8 3 1 . 3 3 - 6 4 1 9 . 4 6 - 8 0 0 7 . 5 9 - 9 5 9 5 . 7 3 - 1 1 1 8 3 . 8 6 - 1 2 7 7 1 . 9 9 - 1 4 3 6 0 . 1 3 - 1 5 9 4 8 . 2 6 - 1 7 5 3 6 . 3 9 - 1 9 1 2 4 . 5 3 C B : C D 1 M A X : 6 4 M I N : 1 7 F I L E : T H I C O N G K 1 U N I T : k N ã m D A T E : 0 4 / 0 6 / 2 0 0 6 V I E W - D I R E C T I O N X : - 0 . 4 8 3 Y : - 0 . 8 3 7 Z : 0 . 2 5 9 Momen do tải trọng tổ hợp theo TTGHSD M I D A S / C i v i l P O S T - P R O C E S S O R B E A M D I A G R A M M O M E N T - y - 1 3 2 4 . 0 5 - 2 5 9 4 . 3 7 - 3 8 6 4 . 6 9 - 5 1 3 5 . 0 0 - 6 4 0 5 . 3 2 - 7 6 7 5 . 6 4 - 8 9 4 5 . 9 6 - 1 0 2 1 6 . 2 8 - 1 1 4 8 6 . 5 9 - 1 2 7 5 6 . 9 1 - 1 4 0 2 7 . 2 3 - 1 5 2 9 7 . 5 5 C B : S D 1 M A X : 6 4 M I N : 1 7 F I L E : T H I C O N G K 1 U N I T : k N ã m D A T E : 0 4 / 0 6 / 2 0 0 6 V I E W - D I R E C T I O N X : - 0 . 4 8 3 Y : - 0 . 8 3 7 Z : 0 . 2 5 9 Bảng tổng hợp Momen tại các mặt cắt trong quá trình thi công K1 Vũ Xuân Hng 155 Lớp Cầu Đờng Bộ A K43 Thiết kế kỹ thuật chơng 3:tính toán nội lực Mặt cắt Đốt BT ớt (KN.m) TTBT (KN.m) TTTC (KN.m) Xe Đúc (KN.m) TTGHCĐ1 (KN.m) TTGHSD (KN.m) MC gối -9236 -5625.46 -51.84 -3000 -23141.6 -17913.3 MC 1 -7485.5 -3136.69 -29.16 -2100 -16464.2 -12751.4 MC 2 -2234 -2792.5 -2234 MC 3 MC 4 MC 5 MC 6 MC 7 MC 8 MC 9 MC 10 MC 11 MC 12 MC 13 MC 14 Lực cắt do tải trọng tổ hợp theo TTGHCĐ1 Vũ Xuân Hng 156 Lớp Cầu Đờng Bộ A K43 Thiết kế kỹ thuật chơng 3:tính toán nội lực M I D A S / C i v i l P O S T - P R O C E S S O R B E A M D I A G R A M S H E A R - z 4 2 5 6 . 6 5 3 4 8 2 . 7 1 2 7 0 8 . 7 8 1 9 3 4 . 8 4 1 1 6 0 . 9 0 0 . 0 0 - 3 8 6 . 9 7 - 1 1 6 0 . 9 0 - 1 9 3 4 . 8 4 - 2 7 0 8 . 7 8 - 3 4 8 2 . 7 1 - 4 2 5 6 . 6 5 C B : C D 1 M A X : 1 6 M I N : 1 7 F I L E : T H I C O N G K 1 U N I T : k N D A T E : 0 4 / 0 6 / 2 0 0 6 V I E W - D I R E C T I O N X : - 0 . 4 8 3 Y : - 0 . 8 3 7 Z : 0 . 2 5 9 Lực cắt do tải trọng tổ hợp theo TTGHSD M I D A S / C i v i l P O S T - P R O C E S S O R B E A M D I A G R A M S H E A R - z 3 4 0 4 . 6 3 2 7 8 5 . 6 0 2 1 6 6 . 5 8 1 5 4 7 . 5 6 9 2 8 . 5 3 0 . 0 0 - 3 0 9 . 5 1 - 9 2 8 . 5 3 - 1 5 4 7 . 5 6 - 2 1 6 6 . 5 8 - 2 7 8 5 . 6 0 - 3 4 0 4 . 6 3 C B : S D 1 M A X : 1 6 M I N : 1 7 F I L E : T H I C O N G K 1 U N I T : k N D A T E : 0 4 / 0 6 / 2 0 0 6 V I E W - D I R E C T I O N X : - 0 . 4 8 3 Y : - 0 . 8 3 7 Z : 0 . 2 5 9 Bảng tổng hợp Lực cắt tại các mặt cắt trong quá trình thi công K1 Vũ Xuân Hng 157 Lớp Cầu Đờng Bộ A K43 Thiết kế kỹ thuật chơng 3:tính toán nội lực Mặt cắt Đốt BT uớt (KN) TTBT (KN) TTTC (KN) Xe Đúc (KN) TTGHCĐ1 (KN) TTGHSD (KN) MC 1 MC 2 MC 3 MC 4 MC 5 MC 6 MC 7 MC 8 MC 9 MC 10 MC 11 MC 12 MC 13 MC 14 1162.86 0 0 0 1453.57 1162.86 Dinh tru 1167 1413.71 12.96 600 3992.73 3193.67 Trai goi 1167 1904.65 17.28 600 4612.02 3688.93 Phai goi -1167 -1900.75 -17.28 -600 -4607.15 -3685.03 Dinh tru -1167 -1409.81 -12.96 -600 -3987.87 -3189.77 MC 18 -1162.34 0 0 0 -1452.93 -1162.34 MC 19 MC 20 MC 21 MC 22 MC 23 MC 24 MC 25 MC 26 MC 27 MC 28 MC 29 .Thi công đốt K2: Momen do tải trọng tổ hợp theo TTGHCĐ1 Vũ Xuân Hng 158 Lớp Cầu Đờng Bộ A K43 [...]... X:-0.483 Y:-0.837 Z: 0.259 Bảng tổng hợp Momen tại các mặt cắt trong quá trình thi công K2 Vũ Xuân Hng 159 Lớp Cầu Đờng Bộ A K43 Thiết kế kỹ thuật Mặt cắt MC gối MC 1 MC 2 MC 3 MC 4 MC 5 MC 6 MC 7 MC 8 MC 9 MC 10 MC 11 MC 12 MC 13 MC 14 Đốt BT ớt (KN.m) -13032 -11403 -6516 -2172 chơng 3:tính toán nội lực TTBT (KN.m) -14901.7 -10668 -2297.51 TTTC (KN.m) -144 -104 -23.04 Xe Đúc (KN.m) -5400 -4500 -1800... -5400 -4500 -1800 TTGHCĐ1 (KN.m) -43197.2 -34468.9 -13745.7 -2175 TTGHSD (KN.m) -33477.7 -26675.1 -10636.6 -2172 Lực cắt do tải trọng tổ hợp theo TTGHCĐ1 Vũ Xuân Hng 160 Lớp Cầu Đờng Bộ A K43 Thiết kế kỹ thuật chơng 3:tính toán nội lực MIDAS/Civil POST-PROCESSOR BEAM DIAGRAM SHEAR-z 5359.82 4367.22 3374.63 2382.03 1389.43 0.00 -595.76 -1588.36 -2580.95 -3573.55 -4566.15 -5558.74 CB: CD1 MAX : 15 MIN... hợp Lực cắt tại các mặt cắt trong quá trình thi công K2 Vũ Xuân Hng 161 Lớp Cầu Đờng Bộ A K43 Thiết kế kỹ thuật Mặt cắt MC 1 MC 2 MC 3 MC 4 MC 5 MC 6 MC 7 MC 8 MC 9 MC 10 MC 11 MC 12 MC 13 MC 14 Dinh tru Trai goi Phai goi Dinh tru MC 18 MC 19 Đốt BT ớt (KN) 1082.94 1081.77 1086 1086 -1086 -1086 -1081.77 -1082.94 chơng 3:tính toán nội lực TTBT (KN) 0 1158.24 2576.99 3067.93 -3067.93 -2576.99 -1158.24... -4782.73 -4287.47 -2849.14 -1082.94 MC 20 MC 21 MC 22 MC 23 MC 24 MC 25 MC 26 MC 27 MC 28 MC 29 MC 30 Thi công đốt K3: Vũ Xuân Hng Momen do tải trọng tổ hợp theo TTGHCĐ1 162 Lớp Cầu Đờng Bộ A K43 Thiết kế kỹ thuật chơng 3:tính toán nội lực MIDAS/Civil POST-PROCESSOR BEAM DIAGRAM MOMENT-y -1513.12 -5804.29 -10095.46 -14386.62 -18677.79 -22968.96 -27260.12 -31551.29 -35842.45 -40133.62 -44424.79 -48715.95... Y:-0.837 Z: 0.259 Bảng tổng hợp Momen tại các mặt cắt trong quá trình thi công K3 Vũ Xuân Hng 163 Lớp Cầu Đờng Bộ A K43 Thiết kế kỹ thuật Mặt cắt MC 15 MC 14 MC 13 MC12 MC 11 MC 10 MC 9 MC 8 MC 7 MC 6 MC 5 MC 4 MC 3 MC 2 MC 1 Đốt BT ớt (KN.m) -10894.50 -9684 -6052.50 -3631.50 -1210.50 chơng 3:tính toán nội lực TTBT (KN.m) -21255.6 -16126.6 -5125.4 -1259 TTTC (KN.m) -216 -165.38 -54 -13.5 Xe Đúc (KN.m)... (KN.m) -38964.12 -31676.01 -14231.91 -6104.04 -1210.50 TTGHCĐ1 (KN.m) -48715.95 -39603.28 -17792.58 -7630.72 -1513.12 Lực cắt do tải trọng tổ hợp theo TTGHCĐ1 Vũ Xuân Hng 164 Lớp Cầu Đờng Bộ A K43 Thiết kế kỹ thuật chơng 3:tính toán nội lực MIDAS/Civil POST-PROCESSOR BEAM DIAGRAM SHEAR-z 6388.19 5226.70 4065.21 2903.72 1742.23 580.74 0.00 -1742.23 -2903.72 -4065.21 -5226.70 -6388.19 CB: CD1 MAX : 15 MIN... Bảng tổng hợp Lực cắt tại các mặt cắt trong quá trình thi công K3 Vũ Xuân Hng 165 Lớp Cầu Đờng Bộ A K43 Thiết kế kỹ thuật Mặt cắt MC 1 MC 2 MC 3 MC 4 MC 5 MC 6 MC 7 MC 8 MC 9 MC 10 MC 11 MC 12 MC 13 Dinh tru Trai goi Phai goi Dinh tru MC 17 MC 18 MC 19 MC 20 MC 21 MC 22 MC 23 MC 24 MC 25 MC 26 MC 27 MC 28 chơng 3:tính toán nội lực Đốt BT ớt (KN) TTBT (KN) TTTC (KN) Xe Đúc (KN) TTGHSD (KN) TTGHCĐ1 (KN)... -2254.11 -804.68 1005.85 2818.08 3936.89 5762.04 6388.19 -6388.19 -5762.04 -3936.89 -2818.08 -1005.85 Thi công đốt K4: Vũ Xuân Hng Momen do tải trọng tổ hợp theo TTGHCĐ1 166 Lớp Cầu Đờng Bộ A K43 Thiết kế kỹ thuật chơng 3:tính toán nội lực MIDAS/Civil POST-PROCESSOR BEAM DIAGRAM MOMENT-y -1440.57 -7393.60 -13346.62 -19299.64 -25252.66 -31205.68 -37158.70 -43111.72 -49064.75 -55017.77 -60970.79 -66923.81... Y:-0.837 Z: 0.259 Bảng tổng hợp Momen tại các mặt cắt trong quá trình thi công K4 Vũ Xuân Hng 167 Lớp Cầu Đờng Bộ A K43 Thiết kế kỹ thuật Mặt cắt MC 15 MC 14 MC 13 MC 12 MC11 MC 10 MC 9 MC 8 MC 7 MC 6 MC 5 MC 4 MC 3 MC 2 MC 1 Đốt BT ớt (KN.m) -12676.96 -11524.51 -8667.16 -5762.26 -3457.36 -1152.46 chơng 3:tính toán nội lực TTBT (KN.m) -32111.1 -25776.5 -11152.6 -4871.1 -1197.2 TTTC (KN.m) -337.5 -273.37 -121.5... -45074.43 -24141.29 -13687.39 -5868.09 -1152.46 TTGHCĐ1 (KN.m) -66923.81 -56306.70 -30182.68 -17111.94 -7335.79 -1440.57 Lực cắt do tải trọng tổ hợp theo TTGHCĐ1 Vũ Xuân Hng 168 Lớp Cầu Đờng Bộ A K43 Thiết kế kỹ thuật chơng 3:tính toán nội lực MIDAS/Civil POST-PROCESSOR BEAM DIAGRAM SHEAR-z 7357.81 6020.03 4682.24 3344.46 2006.68 0.00 -668.89 -2006.68 -3344.46 -4682.24 -6020.03 -7357.81 CB: CD1 MAX : 15 MIN . trục thiết kế. Vũ Xuân Hng 151 Lớp Cầu Đờng Bộ A K43 Cấu tạo lan can Cấu tạo gờ chắn bánh Thiết kế. toán nội lực 35 kN 145 kN 145 kN 4300 mm 4300 mm tới 900mm mmm 600 mm nói chung 300mm mút thừa của mặt cầu Làn thiết kế 3500 mm + Xe hai trục thiết kế.