Tính toán thiết kế cầu dầm liên tục BTCT DUL đúc hẫng cân bằng

ĐỊA HÌNH

L1) : Đất sét lẫn hữu cơ

Nhiệt độ trung bình năm hầu hết các nơi vào khoảng 240 ÷ 270C và quanh năm không có tháng nào nhiệt độ trung bình xuống dưới 200C. Nam bộ là vùng nhiều dông nhất so với các vùng Duyên Hải, Trung bộ lẫn vùng Tây Nguyên và cũng so với các vùng nhiều dông ở Miền Bắc.

THIẾT KẾ SƠ BỘ PHƯƠNG ÁN 1

• TÍNH TOÁN KẾT CẤU CẦU VỚI CÁC THÔNG SỐ ĐÃ LỰA CHỌN 1. Sơ đồ phân chia đốt dầm
• TÍNH TOÁN VÀ BỐ TRÍ CÁP DỰ ỨNG LỰC : 1. Vật liệu bê tông
• KIỂM TOÁN GIAI ĐOẠN THI CÔNG 1. Đặc trưng hình học của mặt cắt tính đổi

Nguyên tắc chung khi phân chia các đốt kết cấu nhịp là phải đảm bảo chiều dài của đốt Ko trên đỉnh trụ sao có đủ diện tích mặt bằng để chúng ta có thể bố trí lắp đặt hai xe đúc đối xứng nhau để thi công các đốt tiếp theo, ngoài ra các đốt dầm còn phải phù hợp với năng lực của xe đúc hẫng, phù hợp với khả năng cung cấp bêtông của các thiết bị chuyên dụng. Kết cấu nhịp được thi công theo phương pháp đúc hẫng cân bằng từ trụ ra 2 phía đối xứng nhau, khối Ko trên đỉnh trụ là khối lớn nhất của kết cấu nhịp dầm và được thi công đầu tiên sau khi đã đặt các gối kê tạm và các thanh cường độ cao φ38 thẳng đứng để liên kết chặt cứng giữa khối đỉnh trụ và thân trụ đồng thời giữ ổn định trong suốt quá trình thi công các cánh hẫng tiếp theo.

Mu (Nmm10 6 )

Cỏc vấn đề cần kiểm tra theo trạng thỏi giới hạn sử dụng của bờtụng ứng suất trước là ứng suất trong bờtụng , biến dạng độ vừng. - Giới hạn ứng suất nén trong bêtông ở trạng thái giới hạn sử dụng sau mất mát cho các cấu kiện dự ứng lực toàn phần : 0.45 f’c.

THIẾT KẾ SƠ BỘ PHƯƠNG ÁN 2 CẦU VềM ỐNG THẫP NHỒI Bấ TễNG

Việc lựa chọn đường tim vịm cĩ ý nghĩa rất lớn trong khai thc, thơng thường cầu vịm thp nhồi btơng hoặc cc cơng trình cầu vịm khc thường chọn đường cong tim vịm l đường cong parabol bậc 2 hoặc bậc 4 và đường cong dạng dây xích. Giai đoạn 1: Trong giai đoạn này tiết diện chịu tác dụng của trọng lượng bản thân, betong ống trên, lực căng cáp. Giai đoạn 3: Mặt cắt sườn vòm là mặt cắt liên hợp ống trên và ống dưới Tải trọng tác dụng gồm tải trọng bản thân, bê tông khoang bụng, lực căng.

Tải trọng tác dụng gồm có tải trọng bản thân và lực căng, các tải thi công khác và tải trọng khai thác.

Tổ hợp nội lực cho dầm dọc và tính toán cốt thép cho dầm dọc - Nội lực

Biểu đồ bao mô men (kNm) của dầm dọc biên ở trạng thái giới hạn cường độ I. Giả sử trục trung hòa qua mép dưới cánh dầm dọc trên như hình vẻ.

Tổ hợp nội lực cho dầm ngang - Chiều di dầm ngang

Biểu đồ momen và lực cắt dưới tác dụng của các tổ hợp tải trọng. Biểu đồ lực cắt của dầm ngang ở Tổ Hợp Cường Độ I Bảng tổng hợp nội lực ở cc TTGH.

Tính toán nội lực và kiểm toán vòm

Phần tử Trạng thái gh Vị trí mc Lực nén(kN) Lực cắt(kN) Momen(kNm).

SO SÁNH HAI PHƯƠNG ÁN VÀ LỰA CHỌN 1 PHƯƠNG ÁN LÀM PHƯƠNG ÁN KĨ THUẬT

Hơn thế nữa sử dụng công nghệ đúc hẫng , đối với công tác xây dựng cầu ở nước ta hiện nay đây là một công nghệ quen thuộc cho mọi đợn vị thi công và thiết kế, đã có nhiều kinh nghiệm trong công nghệ này , thiết bị thi công tương đối đầy đủ, tài liệu thiết kế của các đồ án cũ cũng nhiều, do vậy chi phí thiết kế cũng như các công tác đào tạo nhân công, mua sắm thiết bị phục vụ cho công tác thi công được giảm thiểu. Vỏ thép bên ngoài chịu kéo và chịu uốn tốt, đồng thời độ cứng của kết cấu ống thép nhồi bê tông cũng tăng do mô đun đàn hồi của vỏ thép lớn hơn bê tông nhiều, cường độ chịu nén của bê tông cũng tăng đáng kể do có hiệu ứng bó chống nở hông của ống thép, bê tông bên trong làm giảm khả năng mất ổn định cục bộ vỏ thép. - Việc sử dụng chính vỏ thép làm ván khuôn kết cấu trong thi công kết cấu nhịp kết hợp với biện pháp lắp ráp dần từng đốt vỏ thép làm cho biện pháp thi công trở thành một trong những yếu tố quyết định khả năng vượt nhịp của kết cấu vòm.

Qua sự so sánh về kĩ thuật cũng như về vấn đề kinh tế như trên, em nhận thấy cầu vòm có nhiều ưu điểm hơn tuy nhiên với mục đích học tập công nghệ thi công cầu dầm hộp đúc hẫng cân bằng và em nhận thấy việc nghiên cứu cầu dầm hộp đúc hẫng cân bằng sẽ giúp em tổng hợp lại được các kiến thức đã được học ở trường để phục vụ cho công việc sau này nên em chọn phương án 1 cầu liên tục bê tông cốt thép thi công bằng phương pháp đúc hẫng cân bằng làm phương án thiết kế kĩ thuật.

LAN CAN

* Chọn bu lông có đường kính d = 20mm để liên kết trụ lan can với tường bê tông. Sức kéo danh định của bu lông được tính theo công thức Tn = 0,76.Ab.Fub.

LỀ BỘ HÀNH

Thông số bề rộng vết nứt :trong điều kiện khắc nghiệt và bản làm việc theo phương ngang, lấy: Z. MW:sức kháng mômen trên một đơn vị chiều dài đối với trục thẳng đứng MC:sức kháng mômen trên một đơn vị chiều dài đối với trục nằm ngang Mb: là sức kháng của dầm đỉnh. Hình3.9: Tiết diện và bố trí cốt thép theo phương dọc cầu Cốt thép dùng 2φ12mm.

Tính toán với bài toán cốt đơn, tính cốt thép cho 1 bên rồi bên còn lại bố trí tương tự.

SƠ ĐỒ TÍNH

• Tổ hợp nội lực

Tải trọng lan can truyền xuống bản hẩng : thực chất lực tập trung qui đổi của lan can không đặt ở mép bản nhưng ta qui ước như vậy để đơn giản tính toán và thiên về an toàn. Vì bản làm việc theo phương ngang cầu nên ta đặt cốt thép cấu tạo theo phương dọc cầu cả đáy trên và đáy dưới của bản mặt cầu để phân bố tải trọng bánh xe dọc cầu đến cốt thép chịu lưc theo phương ngang. Khi lập các sơ đồ cầu để đưa ra các phân tích lựa chọn trước tiên cần phải nghiên cứu về bố trí đường cong trắc dọc của cầu và độ dốc ngang của mặt cầu sao cho đảm bảo các yêu cầu về khai thác.

Việc lựa chọn bán kính cong đường cong đứng phụ thuộc rất nhiều vào yếu tố cao độ đường đầu cầu, cao độ mặt cầu ở nhịp thông thuyền, độ dốc dọc tối đa cho phép v.v…Nói chung cầu càng dài thì bán kính đường cong đứng càng lớn.

ĐẶC TRƯNG VẬT LIỆU SỬ DỤNG Đối với bê tông

Vấn đề này phải xét nhiều yếu tố so sánh các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật. Trong phạm vi đồ án chúng ta chỉ xét trên cơ sở của cấp đường và các thông số đã được giao trong nhiệm vụ luận văn.

TÍNH TOÁN KẾT CẤU CẦU VỚI CÁC THÔNG SỐ ĐÃ LỰA CHỌN 1. Sơ đồ phân chia đốt dầm

Để tính đặc trưng hình học của một tiết diện bất kỳ nào đó ta phải gắn tiết diện đó vào một hệ trục toạ độ và tiến hành đánh số một cách liên tục tới các điểm góc của tiết diện đó theo chiều quay từ trục X tới trục Y. Sau khi hợp long với đoạn đúc trên đà giáo của nhịp biên và hạ xuống gối chính thì sơ đồ này không tồn tại, trạng thái cân bằng mới của hệ được xác lập lại và kết cấu nhịp làm việc theo sơ đồ giản đơn mút thừa. Vì vậy giá trị nội lực tính ở phần này có giá trị để kiểm tra cường độ của các mặt cắt dầm trong giai đoạn thi công và tải trọng tai biến, xác định các mất mát ứng suất trong quá trình căng kéo các bó cốt thép DƯL.

+Tĩnh tải giai đoạn I: Trọng lượng bản thõn cỏc khối dầm tớnh theo cụng thức : PI i, =γCì ìli ATB, trong đó Atblà diện tích trung bình mặt cắt của khối bê tông đúc, γC=2500 KG/m3, li là chiều dài đốt đúc.

TÍNH TOÁN VÀ BỐ TRÍ CÁP DỰ ỨNG LỰC : 1. Vật liệu bê tông

Để thỏa mãn điều kiện cường độ ta có thể dùng công thức gần đúng sau.

KIỂM TOÁN GIAI ĐOẠN THI CÔNG

Đồng thời tùy theo giai đoạn đúc của từng đốt mà lúc đó lượng cốt thép đi qua từng mặt cắt thay đổi => tiết diện thu hẹp và tiết dịên tính đổi của nó cũng thay đổi. Phần diện tích của cánh hẫng tham gia làm việc có chiều dài 6hc, (chiều dày trung bình của cánh hẫng) tính từ điểm cắt của đường kéo thẳng theo mặt ngoài thành hộp với mặt nắp hộp. Do cáp được uốn xiên nên chiều dài bó cáp được tính bằng tổng chiều dài các đoạn cáp sau : đoạn cáp thẳng trước neo, đoạn cáp uốn cong, đoạn cáp thẳng ở giữa 2 đoạn cong.

Trạng thái giới hạn cường độ phải được xem xét đến để đảm bảo về cường độ và sự ổn định cả về cục bộ và toàn thể được dự phòng để chịu các tỗ hợp tải trọng quan trọng theo thống kê được định ra để cầu chịu được trong tuổi thọ thiết kế của nó.

KIỂM TOÁN DẦM TRONG GIAI ĐOẠN KHAI THÁC : 1. Đặc trưng hình học của mặt cắt tính đổi

Trong đó : Yps :tọa độ trọng tâm của cáp dự ứng lực ở phần nắp trên. Trong đó: ∆l: Tổng các biến dạng neo, biến dạng bê tông dưới nó và biến dạng do co ngắn khe nối. : tổng của giá trị tuyệt đối của thay đổi góc của đường trục cáp dự ứng lực tính từ đầu kích,hoặc từ đầu kích gần nhất nếu như căng cả hai đầu,đến điểm đang xét.