Thiết kế kỹ thuật cầu bê tông cốt thép: Tính toán nội lực và cốt thép

Các nguyên tắc tính toán và tổ hợp nội lực

• Tải trọng tác dụng

Theo chiều ngang cầu được giả thiết là phân bố đều trên chiều rộng 3000mm. - Anh hưởng do co ngót từ biến được tính toán theo tiêu chuẩn CEB-FIB của Hàn Quốc - Co ngót và từ biến của bê tông do chương trinh MiDas tự tính toán dựa theo thời hạn và các giai đoạn thi công và khai thác. + Vị trí tải trọng thi công trong mô hình tính toán được thể hiện như sau : 0.3.

Kết cấu nhịp trong giai đoạn thi công

- Kết quả kiểm tra ứng suất trong các giai đoạn đúc các đốt đối xứng qua trụ (từ giai đoạn 1 đến giai đoạn 12) xem phụ lục I tính dầm theo phương dọc từ trang 1 đển trang 122 ). -Các biểu đồ moment do tải trọng , do nhóm cáp số 1, và tổng cộng kết hợp với biểu đồ độ vừng của từng giai đoạn thi cụng (giai đoạn 1 đến giai đoạn 9). Biểu đồ mụmen và độ vừng tổng cộng do cỏc tải trọng gõy ra + Giai đoạn 5 (CS8).

Biểu đồ mụmen và độ vừng tổng cộng do cỏc tải trọng gõy ra + Giai đoạn 6 (CS9). Biểu đồ mụmen và độ vừng tổng cộng do cỏc tải trọng gõy ra + Giá trị momen trong giai đoạn thi công trên cầu có tải trọng xe đúc,ván khuôn,hoạt tải thi công,trọng lượng bản than các đốt từ K0-K8 và đốt hợp long. - Tải trọng : Sau khi hợp long, căng cáp nhóm 2, tháo dỡ đà giáo ván khuôn đoạn sát mố, hệ chịu thêm tải trọng bản thân đoạn sát mố, đốt hợp long và tải trọng lực căng cáp nhóm 2.

+ Tĩnh tải giai đoạn đúc đối xứng qua trụ (cuối giai đoạn 9- đúc xong đốt K8). + Tĩnh tải đoạn đúc sát mố và đốt hợp long nhịp biên tác dụng trên sơ đồ dầm mút thừa. - Kết quả kiểm tra ứng suất trong các giai đoạn này (giai đoạn 9) xem phụ lục I - Một số kết quả tính toán bằng phần mềm MIDAS/CIVIL 6.3.0.

- Tải trọng: Sau khi hợp long, căng cáp nhóm 2, tháo dỡ đà giáo ván khuôn đoạn sát mố, hệ chịu thêm tải trọng bản thân đoạn sát mố, đốt hợp long và tải trọng lực căng cáp nhóm 2. - Kết quả kiểm tra ứng suất trong các giai đoạn này xem phụ lục IV - Một số kết quả tính toán bằng phần mềm MIDAS/CIVIL 6.3.0. + Tĩnh tải bản thân dầm cộng tác dụng qua các giai đoạn thi công + Từ biến bê tông đến thời điểm thi công xong (DC+ CR).

+ Lực căng trong các bó cáp cộng tác dụng qua các giai đoạn thi công (CABLE). - Trong giai đoạn khai thác sử dụng, kết cấu nhịp ngoài chịu tác dụng của tĩnh tải và hoạt tải còn chịu thêm một số nội lực thứ cấp phát sinh do các hiện tượng như: lún mố trụ, chênh lệch nhiệt độ, từ biến - co ngót của bêtông. DW: Tải trọng bản thân của các lớp phủ mặt cầu và các tiện ích công cộng (tĩnh tải 2) CR: Từ biến.

+a : Tổng giá trị tuyêt đối của thay đổi góc của đường cáp dự ứng lực từ đầu kích, hoặc từ đầu kích gần nhất nếu thực hiện căng hai đầu, đến điểm đang xét (rad). + fcgp :Tổng ứng suất bê tông ở trọng tâm của các bó cốt thép ứng suất do dự ứng lực khi truyền và trọng lượng bản thân tại mặt cắt có mômen max (KN/m2).

Kiểm tra các tiết diện trong giai đoạn thi công theo TTGH cường độ 1

Trong đó : + Nps là lực dọc do dự ứng lực gây ra tại mặt cắt. + Trong chương trình MiDas ta khai báo hệ số tự chùng (Relaxation Coefficient) là 45 ( Theo quy định các tao cáp có độ chùng thấp thì thường lấy hệ số tự chùng từ 10 dến 45 , thiên về bất lợi ta lấy 45). + e’T, eT: Khoảng cách từ trục trung hoà đến trọng tâm cốt thép dự ứng lực.

+ fKT: Ứng suất cho phép khi căng kéo cốt thép đã trừ đi các mất mát tức thời. Ghi chú : Kết quả kiểm tra ứng suất trong các giai đoạn đúc các đốt đối xứng qua trụ (từ yd. Ghi chú : đường nét đứt phía trên thể hiện ứng suất kéo cho phép của bê tông , đường nét đứt bên dưới thể hiện ứng suất nén cho phép của bê tông.

Biểu đồ bao ứng suất thớ trên của các đốt dầm giai đoạn khai thác do tổ hợp TTGH CĐ1 gây ra. Biểu đồ bao ứng suất thớ dưới của các đốt dầm giai đoạn khai thác do tổ hợp TTGH CĐ1 gây ra. Lực nâng của gió trên một cánh hẫng lấy bằng 2,4.10-4 MPa trên diện tích mặt cầu.

- Ta chọn 32 thanh cho mỗi bên liên kết để chịu mômen trong quá trình đúc hẫng cân bằng.

Kiểm toán các tiết diện trong giai đoạn khai thác-sử dụng theo TTGHCĐ

• Kiểm toán lực cắt - Công thức

Ta quy đổi tiết diện hộp về tiết diện chữ I lệch, tính toán sức kháng uốn cho tiết diện. Chiều dày bản cánh chịu nén hf với tiết diện chịu mômen dương là 406mm (chiều dày quy đổi), với tiết diện chịu mômen âm thì lấy bằng chiều dày bản đáy. + bv: Bề rộng bản bụng hữu hiệu lấy bằng bề rộng bản bụng nhỏ nhất trong chiều cao dv được xác định trong Điều 5.8.2.7.

+ bv: Bề rộng bản bụng hữu hiệu lấy bằng bề rộng bản bụng nhỏ nhất trong chiều cao dv. + Ap s: Diện tích thép dự ứng lực trong phía chịu kéo uốn của cấu kiện. + fp0:Ứng suất trong thép dự ứng lực khi ứng suất trong bêtông xung quanh bằng 0.

Kiểm toán các tiết diện trong giai đoạn khai thác-sử dụng theo TTGHSD

Kiểm toán ứng suất thớ trên do tổ hợp theo trạng thái sử dụng gây ra.