Thiết kế kỹ thuật cầu dầm Super T căng sau

Tính toán khối lượng kết cấu nhịp

Tính khối lượng mố

Tính khối lượng trụ

Tính khối lượng các bộ phận trên cầu

II .1 Trọng lượng các lớp mặt cầu

1_Mô hình hóa kết cấu

Mặt cắt ngang dầm chủ là loại 1 hộp 2 sườn, thành xiên; các thông số về mặt cắt ngang dầm chủ được thể hiện bên dưới.

2_Khai báo vật liệu dùng cho kết cấu và các thuộc tính của vật liệu

Gán các thuộc tính phụ thuộc vào thời gian cho bê tông: Model>Property>.

3_Khai báo các làn xe

4_Khai báo hoạt tải theo 22TCN272-05 gồm xe tải thiết kế + tải trọng làn Khai báo hai trường hợp hoạt tải theo ASSHTO LRFD

5_Khai báo các trường hợp tải trọng di động

6_Khai báo các trường hợp tải trọng

7_Gán các trường hợp tải trọng cho kết cấu

8_Khai báo các tổ hợp tải trọng

Khi khai báo tả triọng cho các tổ hợp thì ta cũng khai báo hệ số vượt tải của các tải trọng.

9_Chạy chương trình và xuất ra các giá trị cần thiết

• Tính toán nội lực dầm chủ
• Tổ hợp nội lực và tính cốt thép cho dầm
• Kiểm toán các tiết diện đặc biệt của dầm chủ theo mômen ở TTGH cường độ

Nội lực lớn nhất trong giai đoạn khai thác sử dụng : MIII = 33446.6 KNm Đối với nhóm cáp chịu mômen dương khi thi công không cần phải tính toán vì nội lực tại đây chỉ cần cốt thép thường là cũng đủ chịu lực. - Ta có bảng tính các đặc trưng hình học của các tiết diện đặc trưng:(các đặt trưng hình học của các tiết diện đã được khai báo trong quá trình thiết lập mô hình không gian của kết cấu).

Đánh

VII hống kế khối lượng vật liệu

LƯỢNG

PHÂN TÍCH ĐƠN GIÁ PHƯƠNG ÁN I TT

Hạng mục

Loại vật liệu Đơn vị

Số hiệu định

Định mức Đơn giá (1000 đồng) V.liệ

305.59 4 Lan Can

2 30.230 6 Kết cấu

392.89 15 Cọc

8 589.41 17 Bản Giảm

3 30.230 TỔNG CỘNG

TỔNG THÀNH GIÁ

Tổng dự toán xây dựng cầu phương án I

THIẾT KẾ SƠ BỘ CẦU BTCT DỰ ỨNG LỰC I.Tính toán các hạng mục công trình

Hàm lượng thép(KN/m 3 )

Trọng Lượng Thép(KN)

Trọng Lượng Bê Tông(KN)

Thể tích

Hàm lượng thép(KN/m 3 )

Trọng Lượng

Trọng Lượng Bê Tông(KN)

Tĩnh tải

Lấy λv= 0.8 (đóng bằng các loại phương pháp đóng, phương trình thiếu sự đo song ứng suất trong quá trình đóng cọc).

III Tính toán và xác định số lượng cọc cho trụ : III.1 Tính toán sức chịu tải tính toán của cọc

IV Tính toán và kiểm tra kết cấu nhịp

LƯỢNG 1

PHÂN TÍCH ĐƠN GIÁ PHƯƠNG ÁN II TT

Loại vật liệu Đ.vị

Định mức Đơn giá (đồng) V.liệ

Tổng dự toán xây dựng cầu phương án II

THIẾT KẾ SƠ BỘ CẦU BTCT THƯỜNG

Tính toán các hạng mục công trình

• Tính toán áp lực thẳng đứng tác dụng lên bệ trụ : .1 Xác định tải trọng tác dụng lên trụ T1

Sức chịu tải tính toán của cọc đóng được lấy như sau: Ptt= min{Qr, Pr}. Sức chịu tải tính toán của cọc đóng được lấy như sau: Ptt= min{Qr, Pr}. - Đây là cầu bê tông cốt thép thường cho nên theo TCN 272-05 lượng thép tối thiểu dùng cho dầm phải thỏa mãn điều kiện.

- Với mặt cắt hình chữ nhật thì sức kháng danh định Mn được xác định như sau.

Tổng dự toán xây dựng cầu phương án III

SO SÁNH CHỌN PHƯƠNG ÁN

- Kết cấu hạ bộ: Việc thi công mố, trụ và móng cọc của hai phương án 2 và 3 hoàn toàn giống nhau, với phương án 1 thì thi công móng cọc khoan nhồi thì đòi hỏi trình độ kỹ thuật phải cao của nhà thầu. Công nghệ hẫng có các thao tác thi công giống nhau, lặp đi lặp lại nhiều lần tạo điều kiện chuyên môn hoá trong thi công, giúp nâng cao năng suất, rút ngắn thời gian thi công, hạ giá thành công trình. Đối với các phương án 2 và 3 thì phương pháp thi công lao dầm bàng giá long môn thì rất dể dàng, phương pháp này thi công đơn giản chất lượng củ bê tông dầm bê tông cũng được đảm bảo, các sự cố đều được nguyên cứu kỹ càng.

- Đối với phương án 1 cầu liên tục là kết cấu siêu tĩnh nên có điều kiện khai thác tốt, xe chạy qua cầu êm thuận, ít gây xung kích, tạo cảm giác dễ chịu, an toàn cho người lái và hành khách. Nếu nhìn vào xu thế của thời đại và tương lai của Thị xã : với một nền kinh tế đang trên đà phát triển, đới sống nhân dân ngày càng được cải thiện, nhu cầu về đời sống tinh thần ngày càng được nâng cao thì việc xây dựng cầu có tính mỹ thuật như cầu trong phương án 1 lại có một ý nghĩa lớn, phù hợp với xu thế mới, góp phần tạo điều kiện cho ngành du lịch phát triển, thúc đẩy giao lưu kinh tế - văn hoá giữa các vùng với nhau. Qua việc phân tích, đánh giá hai phương án trên ta thấy mỗi phương án đều có ưu và nhược điểm riêng nhưng căn cứ vào điều kiện kinh tế để xây dựng cầu thì phương án chọn để thi công là phương án cầu BTCT DƯL nhịp giản đơn là hợp lý hơn.

Hai phương án cầu nhịp giản đơn này thì ta nên nghiêng về phương án có khả năng vượt nhịp lớn hơn vì do ở phương án 2 đảm bảo thời gian cầu đi vào hoạt động nhanh hơn giúp cho xự đi lại của người dân ở hai bên sông thuận tiện hơn và nhất là cho các em học sinh.

THIẾT KẾ KỸ THUẬT

Tuy nhiên với mức sống của người dân hiện nay cũng như trình độ kỹ thuật của chúng ta thì việc xây dựng cầu BTCT DƯL là hợp lí hơn cả. Vì khi ta chỉ xét về điều kiện kinh tế thì phương án cầu bê tông liên tục có thể kônh xem xét đến và chỉ còn hai phương án 2 và 3.

THIẾT KẾ BẢN MẶT CẦU

THIẾT KẾ DẦM CHỦ

THIẾT KẾ BẢN MẶT CẦU

• Xác định chiều rộng bản cánh hữu hiệu (TCN 4.6.2.6)
• Tính toán bản mặt cầu

Khi áp dụng theo phương pháp giải phải lấy mômen dương cực trị để đặt tải cho tất cả các vùng có mômen dương, tương tự đối với mômen âm do đó ta cần xác định nội lực lớn nhấtcủa sơ đồ. Các tải trọng bánh xe có thể được mô hình hoá như tải trọng tập trung hoặc như tải trọng vệt mà chiều dài dọc theo nhịp là chiều dài của diện tich tiếp xúc được chỉ trong 22TCN272-05 mục 3.6.1.2.5 cộng với chiều cao của bản mặt cầu. Tĩnh tải tác dụng lên bản mặt cầu gồm các tĩnh tải rải đều do TTBT của bản mặt cầu, TTBT của lớp phủ, lực tập trung do lan can tác dụng lên phần hẫng.

Tải trọng do lan can cho phần hẫng: Thực chất lực tập trung quy đổi của lan can không đặt ở mép bản mặt cầu nhưng để đơn giản tính toán và thiên về an toàn ta coi đặt ở mép. Để tạo ra ứng lực lớn nhất tĩnh tải, trên phần đah dương ta xếp tĩnh tải với hệ số >1, trên phần đah âm ta xếp tĩnh tải với hệ số <1. + Không xét đến cốt thép chịu nén (sẽ bố trí cho mômen dương bản mặt cầu) + Mômen tính toán cho mômen âm của bản mặt cầu.

+ Không xét đến cốt thép chịu nén (sẽ bố trí cho mômen dương bản mặt cầu) + Mômen tính toán cho mômen âm của bản mặt cầu.

THIẾT KẾ DẦM CHỦ

Tính toán nội lực tác dụng lên dầm chủ : 1 Các loại tải trọng tác dụng

• Các đặc trưng vật liệu cho dầm chủ : .1 Thép

- Hiệu ứng của hai xe trục thiết kế tổ hợp với hiệu ứng tải trọng làn thiết kế (HL90-M)(ta không xét xe hai trục vì trong các trường hợp ở phương án sơ bộ không có trường hợp nào xe hai trục cho nội lực lớn nhất). Đối với các mômen âm giữa các điểm uốn ngược chiều khi chịu tải trọng đều trên các nhịp và chỉ đối với phản lực gối giữa thì lấy 90% hiệu ứng của hai xe tải thiết kế có khoảng cách từ trục bánh trước xe này đến trục bánh sau xe kia là 15m tổ hợp 90% hiệu ứng của tải trọng làn thiết kế, khoảng cách giữa các trục 145 KN của mỗi xe phải lấy bằng 4300mm (HL-93S). Chiều dài của làn thiết kế hoặc một phần của nó mà gây ra hiệu ứng lực lớn nhất phải được chất tải trọng làn thiết kế.

Có thể tính sơ bộ diện tích cáp dự ứng lực dựa vào giới hạn ứng suất kéo trong bê tông và giả thuyết tổng mất mát. Ở đây ta tính cho giữa nhịp dầm kế biên vì dầm kế biên chịu mômen uốn và lực cắt lớn hơn dầm biên. + Bố trí cáp dự ứng lực trong mặt phẳng đứng : Ta chế tạo dầm theo phương pháp căng sau.

∆fcdp: thay đổi ứng suất bê tông tại trọng tâm thép dự ứng lực do tải trọng thường xuyên, trừ tải trọng tác động vào lúc thực hiện dự ứng lực.

THIẾT KẾ THI CÔNG

NỘI DUNG

THIẾT KẾ THI CÔNG MỐ

THIẾT KẾ THI CÔNG KẾT CẤU NHỊP

THIẾT KẾ THI CÔNG KẾT CẤU NHỊP

• Điều kiện thi công

Với áp lực bêtông như nhau,ta thấy kích thước tính toán của các tấm ván khuôn và sườn tăng cường ở trong trường hợp này nhỏ hơn kích thước tính toán của các tấm ván khuôn và sườn tăng cường ở các trường hợp trên.Nên ta không cần kiểm tra nữa. Dầm được vận chuyển bằng xe goòng đến trước giá long môn rồi được nâng lên bằng hệ thống palăng xích và vận chuyển ngang hạ xuống vị trí gối. Khi phiến dầm bê tông đến vị trí, dùng ròng rọc và pa-lăng xích nâng dầm lên và vận chuyển dầm ra, rồi sau đó đưa dầm sang ngang để hạ xuống gối.

Dùng cần trục long môn thì cẩu lắp được cấu kiện nặng,độ cao lớn.Nhưng nhược điểm thời gian lắp ráp lâu.Hơn nữa vì điều kiện địa chất và trụ cao nên thời gian thi công rất lâu và tốn kém.Việc xây dựng trụ tạm cũng làm tăng chi phí,thời giant hi công mà độ ổn định và tính an toàn không cao. Phải xây dựng giàn tạm cho 2 cần cẩu chạy trên đó nên thời gian thi công lâu và tốn kém.Chính vì lý do này mà phương án thi công này cũng không được áp dụng. Từ việc so sánh các phương án về mặt kinh tế - kỹ thuật, cũng như những an toàn trong quá trình thi công ta chọn phương án thi công là phương án II (lao lắp dầm bằng tổ hợp mút thừa).

[7] Đặng Gia Nải; Xây dựng cầu bêtông cốt thép dự ứng lực bằng công nghệ đúc đẩy theo chu kỳ; Nhà xuất bản giao thông vận tải; Hà Nội 1997.