Thông số kỹ thuật của cầu Giăng Dây

Một phần của tài liệu Đánh giá năng lực chịu tải kết cấu nhịp cầu bêtông cốt thép thông qua khảo sát hiện trạng và đo chuyển vị dưới tác dụng của tải trọng xe (Trang 50 - 56)

CHƯƠNG I. TỔNG QUAN VỀ HIỆN TRẠNG CẦU BÊTÔNG CỐT THÉP TRÊN ĐỊA BÀN TỈNH KHÁNH HÒA

CHƯƠNG 3: ĐÁNH GIÁ NĂNG LỰC CHỊU TẢI CỦA KẾT CẤU NHỊP CẦU GIĂNG DÂY VÀ CẦU BÃI GIẾNG

3.1 Đánh giá năng lực chịu tải của kết cấu nhịp cầu Giăng Dây

3.1.1. Thông số kỹ thuật của cầu Giăng Dây

Dầm chữ T BTCT thường

Chiều dài nhịp: L = 11,30 m

Chiều dài tính toán : = 10,90 m

Bề rộng phần xe chạy : = 11,00 m

Bề rộng người đi bộ (1 bên) : = 0,00 m Bề rộng lan can (1 bên) : = 0,50 m

Bề rộng toàn cầu : B = 12,00 m

Số lƣợng dầm chủ: = 6,00 dầm

Khoảng cách giữa các tim dầm: S = 2,25 m

Số làn xe = 2 làn

3.1.2 ích thước và đặc trưng hình học mặt cắt dầm chủ tại vị trí giữa nhịp:

Xem phụ lục số 2

Bảng 3. 1 Đặc trưng hình học cầu Giăng Dây

Mục Ký hiệu Độ lớn Đơn vị

Đường kính cốt thép D 32,00 mm

Số lƣợng thanh cốt thép Nthép 10,00 Thanh

K/c TT cốt thép đến đáy dầm Yd 127,80 mm

K/c TT cốt thép đến đỉnh dầm Yt 892,00 mm

Tổng diện tích cốt thép Fthép 8.042,00 mm2

Diện tích mặt cắt ngang có cốt thép F 665. 650,00 mm2

Mô men tĩnh của cốt thép quy đổi với

đáy dầm Sthép 6 .856. 471 mm3

Mô men tĩnh của mặt cắt có cốt thép

với đáy dầm Smcnt 426 .627. 271 mm3

Khoảng cách từ trọng tâm mặt cắt có

cốt thép đến đáy dầm Yd2 604,92 mm

Khoảng cách từ trọng tâm mặt cắt có

cốt thép đến đỉnh dầm Yt2 379,08 mm

Mômen quán tính thép quy đổi với đáy

dầm Iothép 1,01E+9 mm4

Mômen quán tính mặt cắt quy đổi với

đáy dầm I2 3,47E+11 mm4

Mômen quán tính chính trung tâm n m

ngang của mặt cắt quy đổi I 7,37E+10 mm4

3.1.3 Tính nội lực tại mặt cắt giữa nhịp cầu Giăng Dây:

Hình 3. 1 Xếp tải lên đường ảnh hưởng tại vị trí mặt cắt giữa nhịp cầu Giăng Dây Nội lực do tĩnh tải tại mặt cắt giữa nhịp:

Bảng 3. 2 Nội lực do tĩnh tải tại mặt cắt giữa nhịp cầu Giăng Dây

Nội lực Dầm trong Dầm ngoài Đơn vị

MttI 288,00 288,00 kN.m

MttII 107,30 107,30 kN.m

Nội lực do hoạt tải tại mặt cắt giữa nhịp:

Bảng 3. 3 Nội lực do hoạt tải tại mặt cắt giữa nhịp cầu Giăng Dây Mặt

cắt L/2

y (m) Trục kN

Piyi (m) M (kNm)

MHL-93 (kNm)

giữa

MHL-93 (kNm)

biên

y1 y3

ltt/4

110 kN 110 kN

145 kN

145 kN 9,3N/mm 35 kN

y4 y2 y5

Xe tải thiết

kế

y1 0,575 P1 35 20,125

498,625

359,03 397,76 y2 2,725 P2 145 395,125

y3 0,575 P3 145

83,375 Xe 2

trục

y4 2,425 P4 110 266,750

533,500 y5 2,425 P5 110 266,750

TT làn

q

(kN/m) 9,3 138,117

Ta chọn giá trị lớn nhất của nội lực do hoạt tải để tính toán 3.1.4 Tính toán hệ số RF:

xem phụ lục 4

Với

Bảng 3. 4 Đánh giá khả năng tải trọng cầu Giăng Dây

TT Đại lƣợng Ký hiệu Độ lớn Đơn vị

1 Hệ số hiện trạng kết cấu c 0,85

2 Hệ số hệ thống s 1,00

3 Hệ số sức kháng  0,90

4 Sức kháng uốn danh định R 2078,60 kN.m

5 Khả năng chịu tải C 1590,10 kN.m

6 Hệ số tải trọng của tĩnh tải kết cấu ɣDC 1,25 7 Hệ số tải trọng của lớp phủ và tiện ích ɣDw 1,50 8 Nội lực do tĩnh tải phần 1 dầm dầm trong

đã nhân hệ số ɣDC *DC 360,00 kN.m

9 Nội lực do tĩnh tải phần 1 dầm dầm ngoài

đã nhân hệ số ɣDC *DC 160,50 kN.m

10 Hệ số xung kích IM 1,25

11 Hệ số tải trọng của hoạt tải đánh giá chế độ

kiểm kê ɣLL 1,75

12 Hiệu ứng do hoạt tải ɣLL*(1+IM) 695,92 kN.m

13 Hệ số RF RFg 1,54

Kết luận: Hệ số đánh giá RF = 1,54 1, Cầu khai thác đƣợc với tải trọng thiết kế HL93 và tất nhiên cũng khai thác đƣợc với tải trọng hợp pháp nhƣng nếu khai thác không giới hạn thì tuổi thọ của cầu có thể bị suy giảm, không cần cắm biển hạn chế tải trọng và có thể đánh giá tải trọng cấp phép nếu có đơn xin cấp phép.

3.1.5 iểm toán sức kháng uốn của dầm:

Xem Phụ lục 5

Trên cơ sở lực căng còn lại của dầm ta xác định đƣợc khả năng chịu tải còn lại của dầm để đƣa ra biện pháp nh m đảm bảo cầu đủ khả năng khai thác hiệu quả và an toàn. Trường hợp trục trung hòa đi qua cánh tính như tiết diện hình chữ nhật

( )

Trường hợp trục trung hòa không đi qua cánh tính theo tiết diện chữ T ( ) ( ) (2.9)

Trong đó : As : diện tích cốt thép (mm2) fs lấy theo giới hạn chảy thép (Mpa)

a Chiều cao vùng chịu nén quy đổi (mm)

ds Là khoảng cách từ trọng tâm cố thép đến đỉnh dầm (mm) b Là bề rộng bản cánh (mm)

bw Là chiều rộng bản bụng (mm)

1 Là hệ số quy đổi phụ thuộc vào fc’ fc’ Là cường độ chịu nén của bê tông (Mpa) hf Là chiều dày bản cánh (mm)

Các thông số tính cho mặt cắt giữa nhịp

Bảng 3. 5 Thông số tính cho mặt cắt giữa nhịp cầu Giăng Dây S

TT

Đại lƣợng Ký hiệu Độ lớn Đơn vị

1 Số thanh cốt thép D32 Nt 10,00 thanh

2 Diện tích cốt thép dầm chủ As 8042,48 mm2

3 Khoảng cách từ thớ nén ngoài cùng đến

trọng tâm của cốt thép ds 892,20

4 Bề rộng bản cánh chị nén b 1850,00 mm

5 Chiều dày bản bụng bw 350,00 mm

6 Chiều dày bản cánh hf 150,00 mm 7 Khoảng cách từ thớ nén ngoài cùng đến

trục trung hòa c 72,20 mm

8 Vị trí trục trung hòa qua Cánh

9 Hệ số quy đổi phụ thuộc vào fc’ 1 0,85 10 Chiều dày của khối ứng suất nén tương

đương a 61,37 mm

11 Sức kháng uốn danh định Mn 2.078,61 kN.m

12 Sức kháng uốn tính toán Mn 1.870,75 kN.m

3.1.6 iểm toán chống nứt trong giai đoạn sử dụng Xem Phụ lục 6

Giới hạn ứng suất kéo trong bê tông: √ =2,5 MPa Giới hạn ứng suất nén trong bê tông: = - 15 MPa

Đối với dầm trong

Kí hiệu Độ lớn Đơn vị Mômen do tĩnh tải giai đoạn I MttI 288,00 KNm Mômen do tĩnh tải giai đoạn I MttI 288,00 KNm Ứng suất thớ trên do tĩnh tải gđ I tttI (1,86) MPa Ứng suất thớ dưới do tĩnh tải gđ I dttI 2,96 MPa Mômen do tĩnh tải giai đoạn II MttII 107,30 KNm Ứng suất thớ trên do tĩnh tải gđ II tttII (0,69) MPa Ứng suất thớ dưới do tĩnh tải gđ II dttII 1,10 MPa

Mômen do hoạt tải HL93 MHL93 397,66 KNm

Ứng suất thớ trên do hoạt tải tHL93 (2,56) MPa Ứng suất thớ dưới do hoạt tải dHL93 4,09 MPa

Ứng suất thớ trên với TH1 t (5,11) MPa

Ứng suất thớ dưới với TH1 d 8,16 MPa

Kết luận 0 Đạt

Đối với dầm ngoài

Kí hiệu Độ lớn Đơn vị

Mômen do tĩnh tải giai đoạn I MttI 288,00 KNm

Ứng suất thớ trên do tĩnh tải giai đoạn I tttI (1,86) MPa Ứng suất thớ dưới do tĩnh tải gđ I dttI 2,96 MPa

Mômen do tĩnh tải giai đoạn II MttII 107,30 KNm

Ứng suất thớ trên do tĩnh tải giai đoạn II tttII (0,69) MPa Ứng suất thớ dưới do tĩnh tải gđ II dttII 1,10 MPa

Mômen do hoạt tải HL93 MHL93 170,66 KNm

Ứng suất thớ trên do hoạt tải tHL93 (1,10) MPa

Ứng suất thớ dưới do hoạt tải dHL93 1,76 MPa

Ứng suất thớ trên với TH1 t (3,65) MPa

Ứng suất thớ dưới với TH1 d 5,82 MPa

Kết luận 0 Đạt

3.1.7 iểm toán độ võng của dầm do tác dụng của hoạt tải HL93

Trong đó:

Hoạt tải tác dụng trên cầu: P1 = 145 KN P2 = 145 KN P3 = 35 KN

- Khoảng cách từ đầu dầm đến điểm đặt lực: b1 = 1.350 mm; b2 = 5.650 mm;

b3 = 9.950 mm.

- Độ võng của dầm do các tải trọng trục: = 3,99 mm; mm;

= 1,12mm

- Độ võng do xe tải đơn:

Một phần của tài liệu Đánh giá năng lực chịu tải kết cấu nhịp cầu bêtông cốt thép thông qua khảo sát hiện trạng và đo chuyển vị dưới tác dụng của tải trọng xe (Trang 50 - 56)

Tải bản đầy đủ (PDF)

(124 trang)