Vật liệu
2.5.1.1. Bê tông
Sử dụng loại bê tông mác 50 MPa có các thông số sau: - Cờng độ chịu nén : fc’ = 50 Mpa
SVTH:THáI QUANG VINH 17054-46 93
Bộ môn cầu hầm thiết kế kỹ thuật - Trọng lợng riêng của bê tông : γc = 24 KN/m3
- Mô đun đàn hồi : Ec = 0.043γc 1.5 fc’0.5= 0.043x240001.5x500.5 = 35750 MPa - Cờng độ chịu nén của bê tông lúc bắt đầu đặt tải tạo ứng suất trớc
fci’= 0.85xfc’ = 0.85 x 50 = 42.5 Mpa - Cờng độ chịu kéo khi uốn : fr = 0.63x '
c f = 4.45 Mpa - Hệ số từ biến : 2.6 - Hệ số co ngót : 20x10-5 2.5.1.2. Thép thờng - Loại thép có gờ
- Giới hạn chảy của thép : fy = 420 Mpa - Mô đun đàn hồi của thép : ES = 200000 Mpa 2.5.1.3. Thép dự ứng lực dầm chủ
- Sử dụng loại tao 7 sợi cấp 270 đờng kính danh định 15.2mm - Diện tích danh định của 1 tao At = 140 mm2
- Sử dụng bó cáp gồm 19 tao
- Diện tích danh định của 1 bó Ab = 2660 mm2
- Cờng độ chịu kéo: fpu = 1860 MPa - Giới hạn chảy fpy = 1670 MPa
- Mô đun đàn hồi của tao thép: Ep = 195000 MPa - Hệ số ma sát thành ống ghen : à = 0.2
- ứng suất trong thép khi kích : fPL = 1581 Mpa
- Hệ số ma sát lắc trên 1 mô men bó cáp : K = 6.6x10-7 (mm-1) - Chiều dài tụt neo : ∆L= 6 mm = 0,006 m
2.5.1.4. Cáp văng
- Từ cáp văng số 1 đến số 6 sử dụng loại bó cáp gồm 22 tao, mỗi tao 7 sợi cấp 270 đờng kính danh định 1 tao 15.2mm
- Diện tích danh định của 1 bó Ab = 3080 mm2
- Cáp văng số 7 và 8 sử dụng loại bó cáp gồm 27 tao - Diện tích danh định của 1 bó Ab = 3780 mm2
- Cờng độ chịu kéo: fpu = 1860 MPa - Giới hạn chảy fpy = 1670 MPa
- Cờng độ chịu kéo cho phép : 0.6fpu = 0.6x1860 = 1116 MPa
Bộ môn cầu hầm thiết kế kỹ thuật trong đó: + Mu : Mô men tại các mặt cắt theo TTGHCĐ1
+ φ: Hệ số kháng uốn ( ở TTGHCĐ1 lấy φ =1 0. ) + fpy : Giới hạn chảy của tao thép fpy = 1670 MPa + z : Cánh tay đòn nội ngẫu lực
z = h0 – 0.5xhb
h0 = h – a Với : + h : Chiều cao tiết diện
+ a : Khoảng cách từ mép ngoài tiết diện đến trọng tâm bó cốt thép DƯL lấy a = 0.15 m
+ hb : Chiều cao vùng chịu nén
Lấy gần đúng hb = hbản MC khi tính với mô men dơng và hb = hbản đáy khi tính với mô men âm
Số bó cốt thép đợc tính theo công thức: ps ps F n A = với Aps là diện tích 1 bó - Cốt thép thờng chịu kéo và chịu nén trong đợc bố trí theo cấu tạo (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
- Cốt thép DƯL đợc bố trí sao cho thoả mãn TTGH cờng độ và TTGH SD trong các giai đoạn thi công và khai thác tại các mặt cắt.
- Cốt thép phải đợc bố trí phù hợp với công nghệ thi công: Trong lúc thi công sẽ lần lợt kéo các bó cốt thép, số bó đợc kéo trong mỗi giai đoạn phải đối xứng để tránh xoắn vặn.
- Ta bố trí cốt thép theo mô men sau đó kiểm toán theo điều kiện nén uốn, l- ợng cốt thép tối đa và tối thiểu, và điều kiện kháng cắt.
- Khi kiểm duyệt mặt cắt thì quy đổi mặt cắt hộp về mặt cắt chữ T rồi tiến hành kiểm toán. Nguyên tắc quy đổi:
+ Chiều cao mặt cắt không đổi + Diện tích mặt cắt không đổi
- Đối với 1 số giai đoạn thi công do tiến hành căng cáp văng nên nội lực tại một số mặt cắt rất bé, do đó các giai đoạn này không cần căng DƯL trong( cốt thép cấu tạo đã đủ chịu lực), sau đó các giai đoạn tiếp theo lại tiến hành căng DƯL dẫn đến cuối cùng các mặt cắt đó vẫn đợc DƯL.
- Các bó cốt thép cốt thép chịu mômen âm giai đoạn khai thác sẽ đợc căng luôn trong quá trình thi công.
Bố trí cốt thép DƯL dầm chủ
Để có đợc nội lực theo các trạng thái giới hạn ta tiến hành tổ hợp nội lực trong chơng trình MIDAS/Civil nh sau:
- Tổ hợp 1 (CB1): Tổ hợp tính mô men dơng TTGHSD1 gồm: + Tải trọng Dead Load (Tải trọng GĐTC) hệ số 1.0 + Tải trọng 2nd (Tĩnh tải phần 2) hệ số 1.0
+ Tải trọng xe tải TRK hệ số 1.0
SVTH:THáI QUANG VINH 17054-46 95
Bộ môn cầu hầm thiết kế kỹ thuật + Tải trọng ngời hệ số 1.0
- Tổ hợp 2 (CB2): Tổ hợp tính mô men âm TTGHSD1 gồm: + Tải trọng Dead Load (Tải trọng GĐTC) hệ số 1.0 + Tải trọng 2nd (Tĩnh tải phần 2) hệ số 1.0
+ Tải trọng xe VS (2 xe tải cách nhau 15m) hệ số 1.0 + Tải trọng ngời hệ số 1.0
- Tổ hợp 3 (CB3): Tổ hợp tính mô men âm TTGHCĐ1 gồm: + Tải trọng Dead Load (Tải trọng GĐTC) hệ số 1.25 + Tải trọng 2nd (Tĩnh tải phần 2) hệ số 1.5
+ Tải trọng xe VS (2 xe tải cách nhau 15m) hệ số 1.75 + Tải trọng ngời hệ số 1.75
- Tổ hợp 4 (CB4): Tổ hợp tính mô men dơng TTGHCĐ1 gồm: + Tải trọng Dead Load (Tải trọng GĐTC) hệ số 1.25 + Tải trọng 2nd (Tĩnh tải phần 2) hệ số 1.5
+ Tải trọng xe TRK hệ số 1.75 + Tải trọng ngời hệ số 1.75
- Tổ hợp 5 (CB5): Tổ hợp bao mô men GĐTC
- Tổ hợp 6 (MinCB6): Tổ hợp bao mô men tính cáp chịu mô men âm TTGHCĐ1 gồm 2 tổ hợp:
+ MinCB3 hệ số1.0 + MinCB5 hệ số 1.0
(Ta phải lấy tổ hợp này là vì tại những tiết diện gần đốt hợp long trong GĐTC (tổ hợp CB5) thì có mô men âm lớn, nhng trong giai đoạn KT nó lại chịu mô men d- ơng do đó khi tiến hành tổ hợp CB3 giá trị mô men tại các tiết diện đó đã bị giảm đi (hoặc là mô men âm nhỏ hơn hoặc là mô men dơng). Vì vậy ta phải lấy tỏ hợp CB6 là bao của CB3 và CB5 để tính cáp chịu mô men âm.
(Xem chi tiết trong phần phụ lục)
2.5.1.5. Tính thép DƯL âm
Mặc dù trớc khi hợp long nhịp 3 thì sơ đồ kết cấu 2 nửa cầu không đối xứng dẫn đến khi hợp long xong nội lực trong toàn bộ cầu là không đối xứng. Tuy nhiên theo kết quả tính toán sự chênh lệch nội lực các tiết diện tại các trụ là không đáng kể do đó ta vẫn tính toán cốt thép cho 1/2 cầu có nội lực lớn hơn và nửa cầu còn lại cốt thép lấy đối xứng.
Bộ môn cầu hầm thiết kế kỹ thuật
Cánh dầm nhịp biên 1 (cánh dầm bên trái trụ 1)
Khối đúc Mặt cắt Moment-y(KNm) h(m) hbản đáy(m) h0(m) z(-)(m) Số cáptính Chọn KN S'17 -36.88 2.20 0.30 2.05 1.9 0.01 0 K15 S'16 -2499.47 2.20 0.30 2.05 1.9 0.36 2 K14 S'15 -10645.05 2.20 0.30 2.05 1.9 1.51 3 K13 S'14 -23037.29 2.20 0.30 2.05 1.9 3.28 5 K12 S'13 -29401.78 2.20 0.30 2.05 1.9 4.18 7 K11 S'12 -37894.79 2.20 0.30 2.05 1.9 5.39 9 K10 S'11 -52018.33 2.20 0.30 2.05 1.9 7.40 11 K9 S'10 -66722.85 2.20 0.30 2.05 1.9 9.49 13 K8 S'9 -83276.59 2.20 0.30 2.05 1.9 11.84 15 K7 S'8 -100227.27 2.20 0.30 2.05 1.9 14.25 17 K6 S'7 -118277.83 2.20 0.30 2.05 1.9 16.82 19 K5 S'6 -123355.59 2.20 0.30 2.05 1.9 17.54 21 K4 S'5 -141363.02 2.40 0.35 2.25 2.075 18.40 23 K3 S'4 -166531.04 2.60 0.39 2.45 2.255 19.95 25 K2 S'3 -197169.59 2.80 0.44 2.65 2.43 21.92 27 K1 S'2 -233375.51 3.00 0.48 2.85 2.61 24.15 29 K0 S'1 -298199.48 3.20 0.53 3.05 2.785 28.92 31 K0 S'0 -326557.24 3.50 0.60 3.35 3.05 28.92 31 Cánh dầm bên trái trụ 2
SVTH:THáI QUANG VINH 17054-46 97 (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Bộ môn cầu hầm thiết kế kỹ thuật Khối đúc Mặt cắt Moment-y(KNm) h(m) hbản đáy(m) h0(m) z(-)(m) Số cáptính Chọn KN S'17 -21609.46 2.20 0.30 2.05 1.9 3.07 4 K15 S'16 -21579.34 2.20 0.30 2.05 1.9 3.07 4 K14 S'15 -24721.99 2.20 0.30 2.05 1.9 3.51 6 K13 S'14 -32119.35 2.20 0.30 2.05 1.9 4.57 7 K12 S'13 -34227.76 2.20 0.30 2.05 1.9 4.87 7 K11 S'12 -41264.07 2.20 0.30 2.05 1.9 5.87 9 K10 S'11 -53821.17 2.20 0.30 2.05 1.9 7.65 11 K9 S'10 -67413.35 2.20 0.30 2.05 1.9 9.58 13 K8 S'9 -83387.63 2.20 0.30 2.05 1.9 11.86 15 K7 S'8 -102401.95 2.20 0.30 2.05 1.9 14.56 17 K6 S'7 -122774.78 2.20 0.30 2.05 1.9 17.46 19 K5 S'6 -128926.19 2.20 0.30 2.05 1.9 18.33 21 K4 S'5 -147292.77 2.40 0.35 2.25 2.075 19.18 23 K3 S'4 -170872.36 2.60 0.39 2.45 2.255 20.47 25 K2 S'3 -199894.66 2.80 0.44 2.65 2.43 22.22 27 K1 S'2 -234560.29 3.00 0.48 2.85 2.61 24.28 29 K0 S'1 -297351.09 3.20 0.53 3.05 2.785 28.84 31 K0 S'0 -325364.45 3.50 0.60 3.35 3.05 28.82 31 2.5.1.6. Tính thép DƯL dơng
Với thép chịu mô men dơng ta cũng tính cho nhịp biên 1 và nhịp 2, còn nhịp 3 và nhịp biên 4 lấy đối xứng.
Bảng tổng hợp nội lực và tính toán cáp dơng tính cho 1 nửa cầu nh sau:
Bộ môn cầu hầm thiết kế kỹ thuật FSM FSMi 0 2.20 0.25 2.05 1.925 0.00 0 FSM FSM1/4 25670.72 2.20 0.25 2.05 1.925 3.60 5 FSM FSM1/2 45663.6 2.20 0.25 2.05 1.925 6.41 7 FSM FSM3/4 57075.3 2.20 0.25 2.05 1.925 8.01 9 KN S'17 64310.04 2.20 0.25 2.05 1.925 9.02 11 K15 S'16 64764.87 2.20 0.25 2.05 1.925 9.09 11 K14 S'15 63112.29 2.20 0.25 2.05 1.925 8.86 11 K13 S'14 53433.69 2.20 0.25 2.05 1.925 7.50 9 K12 S'13 42990.22 2.20 0.25 2.05 1.925 6.03 7 K11 S'12 30680.12 2.20 0.25 2.05 1.925 4.31 5 K10 S'11 16164.25 2.20 0.25 2.05 1.925 2.27 3 Cáp dơng nhịp 2 Khối đúc Mặt cắt Moment-y(KNm) h(m) hbản MC(m) h0(m0 z(+)(m) Số cáptính Chọn K10 S12 10664.94 2.20 0.25 2.05 1.925 1.50 3 K11 S13 22593.1 2.20 0.25 2.05 1.925 3.17 5 K12 S14 33030.31 2.20 0.25 2.05 1.925 4.64 5 K13 S15 42350.18 2.20 0.25 2.05 1.925 5.94 7 K14 S16 51529.68 2.20 0.25 2.05 1.925 7.23 9 K15 S17 53092.83 2.20 0.25 2.05 1.925 7.45 9 KN S'17 52637.3 2.20 0.25 2.05 1.925 7.39 9 K15 S'16 50161.55 2.20 0.25 2.05 1.925 7.04 9 K14 S'15 39154.73 2.20 0.25 2.05 1.925 5.49 7 K13 S'14 28304.39 2.20 0.25 2.05 1.925 3.97 5 K12 S'13 16728.81 2.20 0.25 2.05 1.925 2.35 5 K11 S'12 4583.33 2.20 0.25 2.05 1.925 0.64 3