- Theo tiíu chuẩn thì hăm lượng thĩp dự ứng lực trước vă thĩp khơng dự ứng lực trước phải giới hạn sao cho:
b. Tại mặt giữa nhịp
-Điều kiện kiểm tra theo 8.2.1 tiíu chuẩn thiết kế: 𝑉𝑟 = ∅. 𝑉𝑛 > 𝑉𝑢
Với 𝑉𝑟- Sức khâng cắt danh định như quy định trong Điều 8.3.3 (N) 𝑉𝑢- Lực cắt tính tôn theo trạng thâi giới hạn 1 (N) = 289,65 ∅ - Lă hệ số sức khâng như quy định trong Điều 5.4.2, ∅ = 0,9 𝑉𝑛 = min (𝑉𝑛1; 𝑉𝑛2)
Với : 𝑉𝑛1 = 𝑉𝑐 + 𝑉𝑠 + 𝑉𝑝
Vă : 𝑉𝑛2 = 0,25. 𝑓𝑐′. 𝑏𝑣. 𝑑𝑣 + 𝑉𝑝
𝑉𝑐 - sức khâng cắt danh định của bí tơng (N) 𝑉𝑐 = 0,083. 𝛽. √𝑓𝑐′. 𝑏𝑣. 𝑑𝑣
𝑉𝑝 - thănh phần lực dự ứng lực theo hướng của lực cắt; Vp = 0 khi tính bằng phương phâp gần đúng
𝛽 - hệ số chỉ khả năng của bí tơng bị nứt chĩo truyền lực kĩo vă cắt được quy định trong Điều 8.3.4
𝑏𝑣 - bề rộng bản bụng cĩ hiệu lấy bằng bề rộng bản bụng nhỏ nhất trong chiều cao dv được xâc định theo Điều 8.2.9 (mm), 𝑏𝑣 = 200 (mm)
𝑑𝑣 - chiều cao chịu cắt cĩ hiệu được xâc định theo Điều 8.2.9 (mm) 𝑑𝑣 = 𝑑𝑒 - 𝑎
𝑑𝑣 = 1410 - 197,84
2 = 1311,08 ≥ {0,9. 𝑑𝑒= 0,9.1410 = 1269 (𝑚𝑚)0,72. ℎ = 0,72.1400 = 1008 (𝑚𝑚)
⇨ 𝑑𝑣 = 1311,08 (mm)
- Xâc định cự ly tối đa của cốt thĩp ngang:
Theo 8.2.7 phần 5 của tiíu chuẩn cự ly cốt thĩp ngang khơng được vượt quâ khoảng câch tối đa cho phĩp, smax, xâc định như sau:
+ Nếu 𝑣𝑢 < 0,125.𝑓𝑐′ thì s = 0,8. 𝑑𝑣 ≤ 600 (mm) + Nếu 𝑣𝑢 ≥ 0,125.𝑓𝑐′ thì s = 0,4. 𝑑𝑣≤ 300 (mm) Với: 𝑣𝑢 - ứng suất cắt trong bí tơng
𝑣𝑢 =𝑉𝑢− ∅.𝑉𝑝 ∅.𝑏𝑣.𝑑𝑣 = 289,65 − 0 0,9.1311,08.200.103 = 1,227 (MPa) 0,125.𝑓𝑐′ = 0,125 . 45 = 5,625 ⇨𝑣𝑢 = 1,227 < 0,125.𝑓𝑐′ = 5,625 ⇨s = 0,8. 𝑑𝑣 = 0,8.1311,08 = 1048,86 (mm) vă s ≤ 600 (mm), chọn ∅ = 12 (mm), vă khảng câch s = 100 (mm) Tính: 𝜀𝑠 = |𝑀𝑢| 𝑑𝑣 + 0,5.𝑁𝑢 + 0,5.|𝑉𝑢− 𝑉𝑝|𝑐𝑜𝑠𝜃−𝐴𝑝𝑠.𝑓𝑝𝑜 2.(𝐸𝑠.𝐴𝑠+𝐸𝑝.𝐴𝑝𝑠)
Với 𝑀𝑢 – momen tính tôn ở cường độ 1 giữa nhịp, 𝑀𝑢 = 7054,182 (kN.m) 𝑉𝑢 – Lực cắt tính tôn ở cường độ 1, 𝑉𝑢 = 289,65 (kN)
𝑁𝑢 – Lực dọc trục tính tôn, 𝑁𝑢 = 𝑉𝑢.cot𝜃 (kN)
𝐴𝑝𝑠 – Diện tích của cốt thĩp dự ứng lực trước (mm2), 𝐴𝑝𝑠 = 4200 (mm2) 𝐴𝑠 – Diện tích của cốt thĩp thường (mm2), 𝐴𝑠 = 0 (mm2)
𝐸𝑝𝑠 – Modul của cốt thĩp dự ứng lực trước (MPa), 𝐸𝑝𝑠 = 197000 (MPa) 𝐸𝑠 – Modul của cốt thĩp thường (MPa), 𝐸𝑠 = 200000 (MPa)
𝑓𝑝𝑜 - thơng số lấy bằng tích số của Mơ đun đăn hồi của thĩp dự ứng lực với hiệu số chính lệch ứng biến của thĩp dự ứng lực với bí tơng xung quanh (MPa). Với mức độ tạo dự ứng lực thơng thường, cĩ thể lấy giâ trị năy băng 0,7 fpu cho cả thĩp dự ứng lực kĩo trước vă kĩo sau, 𝑓𝑝𝑜 = 0,7. 𝑓𝑝𝑢 = 0,7.1860 = 1302 (MPa) -Giả thiết 𝜃 = 300 ⇨ 𝜀𝑠 = |𝑀𝑢| 𝑑𝑣 + 0,5.𝑁𝑢 + 0,5.|𝑉𝑢− 𝑉𝑝|𝑐𝑜𝑠𝜃−𝐴𝑝𝑠.𝑓𝑝𝑜 2.(𝐸𝑠.𝐴𝑠+𝐸𝑝.𝐴𝑝𝑠) = 7054,182 1311,08 + 0,5.289,65+ 0,5.(289,65− 0)𝑐𝑜𝑠30−4200.1302 2(0+197000.4200) = -3,350.10−3
-Do giâ trị 𝜀𝑠 < 0, nín ứng biến sẽ lấy bằng giâ trị sau: 𝜀𝑠 =
|𝑀𝑢|
𝑑𝑣 + 0,5.𝑁𝑢 + 0,5.|𝑉𝑢− 𝑉𝑝|𝑐𝑜𝑠𝜃−𝐴𝑝𝑠.𝑓𝑝𝑜2.(𝐸𝑠.𝐴𝑠+𝐸𝑝.𝐴𝑝𝑠+𝐸𝑐.𝐴𝑐) 2.(𝐸𝑠.𝐴𝑠+𝐸𝑝.𝐴𝑝𝑠+𝐸𝑐.𝐴𝑐)
Với 𝐴𝑐 - diện tích bí tơng ở phía chịu kĩo do uốn của cấu kiện, xâc định lă phần bí tơng phía dưới ℎ
2 của dầm (mm2 ) 𝐴𝑐 = 620.250 + (620 + 200).150
2 + 400.200 = 296500 (mm2) 𝐸𝑐 – Modul của bí tơng dầm (MPa), 𝐸𝑐 = 32777,2 (MPa)
⇨𝜀𝑠= |𝑀𝑢| 𝑑𝑣 + 0,5.𝑁𝑢 + 0,5.|𝑉𝑢− 𝑉𝑝|𝑐𝑜𝑠𝜃−𝐴𝑝𝑠.𝑓𝑝𝑜 2.(𝐸𝑠.𝐴𝑠+𝐸𝑝.𝐴𝑝𝑠+𝐸𝑐.𝐴𝑐) = 7054,182 1311,08 + 0,5.289,65.𝑐𝑜𝑡30 + 0,5.(289,65− 0)𝑐𝑜𝑠30−4200.1302 2(0+197000.4200 + 32777,2.140850 ) = -6,4114.10−4 𝑣𝑢 𝑓𝑐′ = 1,227 45 = 0,027 ⇨Theo 8.3.4.2 thì 𝛽 = 4,8 1+ 750.𝜀𝑠 = 4,8 1+ 750.(−6,4114.10−4) = 9,245 𝜃 = 29 + 3500. 𝜀𝑠 = 29 + 3500.( -6,4114.10−4) = 26,7560 Từ đĩ: 𝑉𝑐 = 0,083. 𝛽. √𝑓𝑐′. 𝑏𝑣. 𝑑𝑣 = 0,083.9,245. √45 . 200.1311,08 = 1349741,039 (N) = 1349,741 (kN)
-Tính sức khâng cắt danh định của cốt thĩp trong dầm (cốt đai) 𝑉𝑠 = 𝐴𝑣.𝑓𝑦.𝑑𝑣.(𝑐𝑜𝑡𝑔𝜃+𝑐𝑜𝑡𝑔𝛼).𝑠𝑖𝑛𝛼
𝑠
Trong đĩ: 𝐴𝑣 - diện tích cốt thĩp ngang chịu cắt trín bụng dầm trong cự ly s (mm2), do đầu dầm bố trí ∅12 vă 4 nhânh nín:
𝑓𝑦 - cường độ chảy của cốt thĩp ngang (MPa) ≤ 690 MPa, 𝑓𝑦 = 400 (MPa) s – cự ly cốt thĩp đai, ở đoạn vút s = 200 (mm)
𝛼 – lă gĩc nghiíng của cốt thĩp ngang đối với trục dọc, 𝛼 = 900 ⇨𝐴𝑣 = 0,083. 𝛽. √𝑓𝑐′.𝑏𝑣.𝑠 𝑓𝑦 = 0,083.9,245. √45.600.100 400 = 772,116 (mm2) 𝑉𝑠 = 𝐴𝑣.𝑓𝑦.𝑑𝑣.(𝑐𝑜𝑡𝑔𝜃+𝑐𝑜𝑡𝑔𝛼).𝑠𝑖𝑛𝛼 𝑠 = 772,116 .400.1311,08 (𝑐𝑜𝑡𝑔26,756+𝑐𝑜𝑡𝑔90).𝑠𝑖𝑛90 200 = 4015709,333 (N) = 4015,709 (kN) Vậy: 𝑉𝑛1 = 𝑉𝑐 + 𝑉𝑠 + 𝑉𝑝 = 1349,741 + 4015,709 + 0 = 5365,45 (kN)
𝑉𝑛2 = 0,25. 𝑓𝑐′. 𝑏𝑣. 𝑑𝑣 + 𝑉𝑝 = 0,25.45.200.1311,08 + 0 = 2949930 (N) = 2949,930 (kN) ⇨ 𝑉𝑛 = min (𝑉𝑛1; 𝑉𝑛2) = 2949,93 (kN) ⇨ 𝑉𝑟 = ∅. 𝑉𝑛 = 0,9.2949,93 = 2654,937 (kN) Mặt khâc: 𝑉𝑢 = 289,63 (kN) ⇨ 𝑉𝑢 = 289,63 (kN) < 𝑉𝑟 = 2654,937 (kN)
Kết luận: Dầm đủ khả năng chịu cắt
-Từ đĩ: Bố trí cốt thĩp đai trong dầm theo điều kiện cấu tạo + Đoạn đầu dầm đến vút bố trí thĩp đai 4 nhânh ∅12a100 + Đoạn từ vút đến mặt cắt L/4 bố trí thĩp đai 2 nhânh ∅12a150 + Đoạn giữa nhịp bố trí thĩp đai 2 nhânh ∅12a200
CHƯƠNG III: THI CƠNG KẾT CẤU NHỊP 3.1. Đề xuất phương ân thi cơng kết cấu nhịp. 3.1. Đề xuất phương ân thi cơng kết cấu nhịp.
- Dầm ta thi cơng lă loại dầm bítơng cốt thĩp ứng suất trước tiết diện I , chiều dăi 28 m, chiều cao dầm 1,4 m.
- Trong xđy dựng cầu bí tơng bân lắp ghĩp, để lao lắp được câc dầm cầu bí tơng chế sẵn cần phải dựa văo câc điều kiện sau:
+ Địa chất-thuỷ văn: Đđy lă điều kiện để chọn giải phâp lao lắp cĩ liín quan đến tính khả thi vă tính kinh tế, ta phải dựa văo điều kiện sơng sđu hay cạn, mức độ thơng thương, điều kiện địa chất cĩ cho phĩp lăm cầu tạm hay khơng. Với địa chất đất rời thì thuận lợi cho việc lăm cầu tạm, đồng thời cĩ thể dựng trụ tạm trong một số cơng nghệ thi cơng.
+ Thơng số kỹ thuật: Trọng lượng dầm chủ, chiều dăi nhịp, số lượng nhịp, chiều dăi toăn cầu để chọn ra giải phâp lao lắp mă cĩ liín quan đến khả năng nđng, vận chuyển, điều kiện chống lật khi lao lắp của thiết bị
+ Phương tiện thiết bị lao lắp của đơn vị thi cơng
- Căn cứ văo câc điều kiện trín mă ta đưa ra câc phương ân thi cơng sao cho hợp lý, tận dụng tốt câc mây mĩc thi cơng, triệt để âp dung khoa học kỹ thuật văo sản xuất để hạ giâ thănh cho phương ân thi cơng.
-Lao lắp dầm bằng giâ long mơn. -Lao lắp dầm bằng tổ hợp mút thừa. -Lao lắp dầm bằng giâ pooctic.
Nĩi chung cả ba phương ân trín vă câc phương ân khâc đều cĩ thể thi cơng được. Nhưng chúng cĩ những ưu nhược điểm mă trong quâ trình thi cơng ta hay gặp phải.
3.1.1 Phương ân 1: Lao lắp dầm bằng cần trục cổng ( giâ long mơn)
Dùng hai cần trục long mơn di chuyển dọc trín cầu tạm. Cầu tạm cĩ câc trụ được kí trín câc rọ đâ. Kết cấu nhịp dầm được vận chuyển bằng xe goịng ra vị trí, được giâ long mơn nđng lín vă vận chuyển ngang, rồi hạ xuống gối cầu.Dùng cần trục giâ long mơn cĩ thể lao lắp dầm cĩ chiều dăi 18-21m. Nếu nhịp dăi 24m hoặc lớn hơn thì dùng 2 cần trục để cẩu lắp. Chú ý khơng được nđng tải khi cần trục di chuyển.
Hình 4.3: Phương phâp lao lắp dầm bằng cần trục cổng (Giâ long mơn)
-Ưu điểm:
+ Cẩu lắp được cĩ cĩ trọng lượng nặng, ở độ cao lớn, độ ổn định cao, ví dụ như cầu Nam Ơ nằm trín tuyến trânh Nam Hải Vđn đi Tuý Loan (TP.Đă Nẵng) được lao lắp bằng loại thiết bị năy.
+ Ổn định trong quâ trình vận chuyển vă lao lắp. + Cĩ thể thi cơng được dầm vượt nhịp lớn.