ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU THIẾT KẾ CẦU ĐÚC HẪNG CÂN BẰNG VÀ CẦU DÀN THÉP

Tổ hợp nội lực trong giai đoạn khai thác IVTổng hợp nội lực trong các giai đoạn chơng vii :Tính toán và bố trí cốt thép I.. Khi tính ta coi nh trọng lợng dầm trong một đốt phân bố đều và

cầu đúc hẫng cân bằng liên tục 3 nhịp

I Giới thiệu chung phơng án

II Tính toán kết cấu nhịp

IV Tính toán trụ cầu

V Dự kiến phơng án thi công chơng ii: Phơng án 2

cầu dàn thép liên tục

I Giới thiệu chung phơng án

II Tính toán kết cấu nhịp

III Kết cấu nhịp dẫn

V Tính toán mố cầu

VI Dự kiến phơng án thi công

Chơng v: kích thớc cấu tạo kết cấu nhịp

I Giới thiệu chung

II Lựa chọn kích thớc kết cấu nhịp

chơng vi: Tính nội lực theo các giai đoạn

I Tải trọng và tổ hợp tải trọng

II Tính toán theo các giai đoạn

III Tổ hợp nội lực trong giai đoạn khai thác

IVTổng hợp nội lực trong các giai đoạn chơng vii :Tính toán và bố trí cốt thép

I Các chỉ tiêu cơ lý của vật liệu

II Tính toán cốt thép dự ứng lực

chơng viii: Kiểm toán kết cấu nhịp

I Kiểm toán sức kháng uốn

II Kiểm tra hàm lợng cốt thép ứng suất trớc

III Tính toán mất mát ứng suất

IV Kiểm toán sức kháng cắt cho tiết diện chơng ix : Tính toán bản mặt cầu

I Cấu tạo bản mặt cầu

II Tính toán nội lực trong bản mặt cầu

IV Kiểm toán các tiết diện với các tổ hợp tải trọng

chơng xii : Thiết kế thi công

I Tính toán mở rộng trụ

II tính toán thanh dự ứng lực neo đỉnh trụ

chơng xiiI : tổ chức thi công

I thi công mố

II thi công trụ

III thi công kết cấu nhịp

Phần I

THIẾT KẾ SƠ BỘ

Giới thiệu chung

I Khỏi quỏt cụng trỡnh.

A Quy mụ-quy trỡnh thiết kế.

Cầu đợc thiết kế vĩnh cửu dành cho đờng ôtô tiêu chuẩn đờng đồng bằng

Địa chất công trình cầu:

Lớp 1 : Đất đắp màu xám đen

Lớp 2 : Bùn sét màu xám đen

Lớp 3 : Sét cát trang tháI dẻo vừa

Lớp 4 : Sét cát trạng tháI dẻo mềm, dẻo cứng

- Cầu bê tông cốt thép liên tục đúc hẫng

tông (MPa)

C 35 Đổ tại chỗ dầm hộp, đúc sẵn cọc dẫn và bản mặt cầu DUL

D 30 Thi công cọc khoan nhồi, lan can, bản mặt cầu.Đổ tại chỗ trụ , mố, tờng chắn

CHƯƠNG 1:

CẦU BấTễNG CỐT THẫP ĐÚC HẪNG CÂN BẰNG

1 bố trí chung cầu

Cầu đợc bố trí theo sơ đồ: (65+100+65)m

Chiều dài toàn cầu: L = 241.29 m

Cầu gồm 2 trụ P1,P2 và 2 mố A0,A3:

 Hai nhịp biên dầm hộp đúc trên đà giáo đoạn dài 14 m từ mố A0 và từ

Cầu đợc thi công theo phơng pháp đúc hẫng cân bằng đối xứng

Dầm tiết diện hình hộp có chiều cao tại gối 6 m, tại giữa nhịp và dầm dẫn có chiều cao 2.5 m Cao độ đáy dầm thay đổi theo quy luật parabol bậc 2 đảm bảo yêu cầu chịu lực và mỹ quan

Mặt cắt ngang cầu dạng hình hộp, thành đứng, phần cánh hẫng của hộp 2.95 m, sờn dầm có chiều dầy 45 cm, bản nắp hộp không thay đổi dầy 25cm, bản đáy hộp thay đổi từ 80 cm tại gối đến 30 cm tại giữa nhịp

Vật liệu dùng cho kết cấu:

 Bê tông loại B ( 40 Mpa )

 Cốt thép cờng độ cao lấy theo Tiêu chuẩn ASTM A416M – grade 270

 Thép thờng lấy theo ASTM A706M

3 Kết cấu phần dới

3.1.Trụ cầu

Dùng loại trụ thân đặc BTCT thờng đổ tại chỗ

Phơng án móng: Dùng móng cọc khoan nhồi đổ tại chỗ đờng kính cọc 1.5 m.3.2.Mố cầu:

Dùng mố chữ U bê tông cốt thép

Phơng án móng: Dùng móng cọc khoan nhồi đổ tại chỗ đờng kính cọc 1.0 m

Tính toán phơng án sơ bộ:

 Tính toán kết cấu nhịp trong giai đoạn khai thác

 Tính duyệt tại hai mặt cắt

+ Mặt cắt hợp long nhịp chính + Mặt cắt hợp long nhịp biên

 Tính toán một trụ, một mố, sơ bộ tính toán cọc

2 Xác định phơng trình thay đổi dầm

Giả thiết đáy dầm có cao độ thay đổi là 1 parabol bậc 2 tại mặt cắt giữa nhịp

(0,0) X

ì

=

ì+

ì

=

100100

0

5050

5.3

2

2

b a

b a

Giải hệ phơng trình trên ta tìm đợc các hệ số :

a = - 0.0014

b = 0.14

Đờng cong Parabol biểu diễn đáy dầm nh sau: y =- 0.0014x2+ 0.14x

3 Xác định phơng trình thay đổi cao độ bản đáy dầm

Tơng tự nh xác định phơng trình thay đổi cao độ đáy dầm Dạng của phơng trình là :

y= ax2 + bx+c Tại x=0 ,y=80 thay vào ta có c=80

Phơng trình đi qua hai điểm C(50,3.8) và D(100,0)

ì

=

+

ì+

ì

=

8.0100100

0

8.05050

8.3

2

2

b a

b a

Giải hệ phơng trình trên ta tìm đợc các hệ số : a = -0.00136

b = 0.128

Đờng cong Parabol biểu diễn bản đáy dầm nh sau:y =-0.00136x2+ 0.128x+0.8

3 Xác định phơng trình thay đổi cao độ bản đáy dầm

Tơng tự nh xác định phơng trình thay đổi cao độ đáy dầm Dạng của phơng trình là :

y= ax2 + bx+c Tại x=0 ,y=80 thay vào ta có c=80

Phơng trình đi qua hai điểm C(50,3.8) và D(100,0)

ì

=

+

ì+

ì

=

8.0100100

0

8.05050

8.3

2

2

b a

b a

5 tính toán đặc trng hình học của tiết diện:

ĐĂC TRƯNG HèNH HỌC CỦA TIẾT DIỆN:

6 Các loại tải trọng tác dụng

1.1 Tĩnh tải giai đoạn I

Để đơn giản tính toán ta giả thiết trong mỗi đoạn, chiều cao dầm thay đổi tuyến tính

Khi tính ta coi nh trọng lợng dầm trong một đốt phân bố đều và có giá trị theo tiết diện giữa đốt ( Lấy giá trị trung bình của 2 mặt cắt 2 bên )

Trọng lợng các đốt tính theo công thức:

DCTC = V ìγ

γ - Trọng lợng riêng của bê tông , γ = 25 kN/m3Bảng tĩnh tải rải đều của từng đốt

ChiÒudµi DiÖn tÝch HÖ sè DCTC(kN) DCTT(kN)Khèi (m) (cm2) vît t¶i

Tĩnh tải giai đoạn 2:

Hệ số điều chỉnh tải trọng ηi=1

Hệ số tải trọng γi: Tuỳ thộc vào tổ hợp tải trọng ta sẽ có các hệ số γi khác nhau.

Hệ số xung kích: (Điều 3.6.2.1)

1+IM/100 = 1+75/100=1.75 ( áp dụng cho tính bản mặt cầu )

1+IM/100 = 1+25/100=1.25 ( áp dụng cho các cấu kiện còn lại )

Lực xung kích không áp dụng cho tải trọng bộ hành hoặc tải trọng làn thiết kế

Hệ số làn : Khi trên cầu xếp hai làn xe thì lấy m = 1.0

1.5 Hoạt tải

Hoạt tải HL-93 gồm xe tải thiết kế và tải trọng làn đợc láy theo điều 3.6.1.2.2 và 3.6.1.2.4

Tải trọng bộ hành lấy theo điều 3.6.1.4

Tuỳ thuộc vào dạng đờng ảnh hởng mà xếp tải sao cho bất lợi nhất

2 Các tổ hợp tải trọng

Trong quy trình 22TCN:272-01 có tới 11 tổ hợp tải trọng, mỗi tổ hợp xét đến các tải trọng với hệ số khác nhau theo các trạng thái giới hạn khác nhau, và yêu cầu kiểm toán cụ thể đối với từng tổ hợp tải trọng.Trong phạm vi đồ án này chỉ xét đến hai tổ hợp tải trọng sau đây:

2.1.Tổ hợp theo trạng thái giới hạn cờng độ I

 Tổ hợp Mô men theo trạng thái giới hạn cờng độ I (Điều 3.4.1.1)

MU=η (γP M DC +γP M DW +1.75MLL+IM +1.75 M PL )

 Tổ hợp Lực cắt theo trạng thái giới hạn cờng độ I (Điều 3.4.1.1)

VU=η (γP V DC + γP V DW +1.75VLL+IM +1.75 V PL )

Trong đó :

- MU : Mô men tính toán theo trạng thái giới hạn cờng độ I

- VU : Lực cắt tính toán theo trạng thái giới hạn cờng độ I

- γP : Hệ số xác định theo theo bảng 3.4.1-2

Đối với DC : γP max =1.25, γP min= 0.9

Đối với DW : γP max =1.5 , γP min= 0.65

- η : Hệ số liên quan đến tính dẻo, tính d, và sự quan trọng trong khai thác xác định theo Điều 1.3.2

η= 1

- IM : Hệ số xung kích IM = 0.25% Theo Điều 3.4.1-1

2.2.Tổ hợp theo trạng thái giới hạn sử dụng

MU=M DC + M DW +MLL+IM + M PL VU= V DC + V DW +VLL+IM + V PL

TÍNH TOÁN NỘI LỰC THEO CÁC GIAI ĐOẠN

Do đặc điểm của công nghệ thi công hẫng, sơ đồ kết cấu bị thay đổi liên tục quacác giai đoạn thi công Căn cứ vào trình tự thi công và sơ đồ kết cấu ta chia ra cácgiai đoạn tính toán :

+ Giai đoạn thi công hẫng từ bốn trụ P1,P2

+ Hợp long nhịp biên A1-P1 và P2-A2

+ Hợp long nhịp giữa P2-P1

+ Tháo xe đúc và ván khuôn

+ Giai đoạn khai thác

Nội dung tính toán các giai đoạn: Tiến hành tính toán nội lực tại các mặt cắt dớitác dụng của tải trọng trong từng giai đoạn thi công và khai thác Để từ đó tính ra số

bó cốt thép DƯL cần thiết tại mỗi mặt cắt để đảm bảo cho kết cấu đợc an toàn trongsuốt quá trình thi công cũng nh khai thác Số bó cốt thép phải đảm bảo có ít nhấttrên mỗi mặt cắt đợc neo một bó

1 Giai đoạn thi công hẫng:

Kết cấu nhịp đợc thi công hẫng đối xứng từ trụ ra

Đối với đốt trên trụ (K0) đợc đổ tại chỗ trên ván khuôn

Các đốt tiếp theo đợc đúc trên xe đúc chuyên dụng theo phơng pháp đúc hẫngcân bằng

Sơ đồ làm việc trong giai đoạn này là công son

Sơ đồ 1

Nội dung tính toán trong giai đoạn này là xác định nội lực trọng lợng cốt thép dự ứng lực cần thiết cho mỗi đợt thi công Số lợng cốt thép và lực căng trớc phải đảm bảo an toàn cho kết cấu trong suốt quá trình thi công.

Các tải trọng gồm có :

Tải trọng phần I: Trọng lợng bản thân của từng đốt (γP = 1.25)

Tải trọng xe đúc: Xe đúc nặng 600 kN đặt cách đầu mút 0.5m(γce = 1.25)Tải trọng thi công : 5.28 kN/m rải đều trên một bên cánh hẵng,và bằng 2.64 kN/m đối với cánh bên kia Điều 5.14.2.3.2 (γcll = 1.25)

Lực căng cốt thép cờng độ cao chịu mômen âm

Tính nội lực tại các mặt cắt trong chơng trình MIDAS Kết quả đợc ghi ở bảng sau:

2 giai đoạn hợp long nhịp biên A1-P1

Giai đoạn này tiến hành đúc dầm dẫn trên đà giáo sau đó tiến hành đổ bê tông hợp long nhịp biên bằng cách đổ bê tông đốt hợp long trên đà giáo, lúc này đốt hợp long nhịp biên giữa cha đạt cờng độ toàn bộ trọng lợng khối hợp long do đà giáo chịu

Sau khi bê tông đông cứng tiến hành căng kéo cốt thép dự ứng lực

Tiến hành bỏ gối tạm thanh liên kết tạm tại gối

Tiến hành tháo dỡ đà giáo

Lúc này có sự phân bố lại nội lực trong dầm do kết cấu chuyển từ sơ đồ khung sang sơ đồ dầm mút thừa

Tải trọng 1/2 đốt hợp long 1/2Phl= 93.99 (kN) đặt tại đầu mút (γpl = 1.25)

4 Giai đoạn hoàn thành quá trình thi công

Sau khi bê tông hợp long nhịp P1-P2 đạt cờng độ tiến hành căng kéo thép DƯL thớ dới ,tháo bỏ xe đúc và tải trọng thi công:

Hợp long nhịp giữa và kéo căng các bó cốt thép chịu mômen dơng, kết cấu trở thành dầm liên tục ba nhịp

Tải trọng tác dụng lên sơ đồ này là

+ Tải trọng ngợc do xe đúc và thiết bị thi công

+ Lực kéo DƯL phía dới dầm

5 tổng hợp nội lực trong giai đoạn thi công

Sau khi tính nội lực trong các giai đoạn thi công trên Ta tiến hành tính tổng nội lực tại các mặt cắt trong các giai đoạn thi công từ sơ đồ đầu tiên đến sơ đồ cuối cùng.Kết quả đợc xuất trong bảng sau:

6 giai đoạn khai thác

Hoàn thiện cầu, đổ lan can lớp phủ và lắp đặt các thiết bị khác trên cầu Khi đókết cấu làm việc theo sơ đồ dầm liên tục

Khi kết cấu làm việc theo sơ đồ dầm liên tục ba nhịp, chịu tải trọng do đoàn xe HL-93 và ngời đi bộ, nội lực xác định theo đờng ảnh hởng

Hoạt tải : HL93 + PL (tải trọng ngời)

HL93K-Tandem (xe hai trục thiết kế+tải trọng làn)+ PL

HL93M-Truck (xe ba trục + tải trọng làn) + PL

Tải trọng ngời PL=3x1.5 x 2=9 kN/m

6.1.Tính nội lực dới tác dụng của tải trọng DW, LC và PL và Lane:

Để tính nội lực trong sơ đồ này ta tiến hành vẽ đờng ảnh hởng nội lực tại các mặt cắt cần tính, sau đó xếp tải trọng lên đờng ảnh hởng sao cho đạt nội lực bất lợi nhấttheo đúng quy trình

Các hệ số sức kháng đợc lấy nh sau:

Đối với DW : γP max =1.5 , γP min= 0.65

Đối với LC : γP max =1.25 , γP min= 0.9

Đối với LAN : γPL =1.75

Đối với PL : γPl =1.75

nhng chỉ xếp lên phần đờng ảnh hởng gây bất lợi cho nội lực:

Kết quả chạy MIDAS cho đờng ảnh hởng tại các mặt cắt giữa nhịp P1-P2:

Ta có kết quả mômen max tại mặt cắt giữa nhịp P1-P2

6.2.TÝnh néi lùc díi t¸c dông cña t¶i träng Truck vµ Tandem :

6.2.1 Néi lùc do xe t¶i thiÕt kÕ (Truck):

32 GIỮA NHỊP 115 -1549.27 169.32 -225.66 5207.27

TỔNG HỢP NỘI LỰC TRONG GIAI ĐOẠN KHAI THÁC

Trong giai ®o¹n khai th¸c ta xÐt 2 tæ hîp sau:

TỔ HỢP TẢI TRỌNG TRONG CÁC GIAI ĐOẠN.

Néi lùc tÝnh to¸n dîc tÝnh céng dån gåm giai ®o¹n thi c«ng vµ gia ®o¹n khai th¸c:

cắt Ghi chú Toạ độ (m) min Lực cắt (kN) max min Mô men (kN.m) max

7 Tính số bó cốt thép tại mặt cắt trên trụ và giữa nhịp

Sơ bộ chọn một bó thép bao gồm 19 tao, 1 tao gồm7 sợi đơn xoắn đờng kính danh định 15.2mm do hãng VSL(Thuỵ Sỹ) sản xuất với các thông số kỹ thuật của sợi theo tiêu chuẩn A.S.T.M nh sau:

Mặt cắt danh định: 139 mm2

Đờng kính danh định: 15.2 mm

Cấp của thép : 1770 (chùng dão thấp)

Cờng độ chịu kéo(fPU): 1770 Mpa

Cờng độ chảy(fPY): 1600 Mpa

Mô đuyn đàn hồi quy ớc:197000Mpa

7.1.Tính toán bố trí cốt thép DƯl tại mặt cắt đỉnh trụ

Theo Tiêu chuẩn 22TCN:272- 05 quy định cho các cấu kiện có cốt thép dự ứng lực dính bám, ta đổi mặt cắt hộp về mặt cắt T

.).(

85,

a d f

h a h b b f M

A

p ps

f f

w c

n ps

ì = 0.75

f’c : Cờng độ nén quy định của bê tông ở tuổi 28 ngày.

f’c=40 Mpa

b : Chiều rộng của bản cánh chịu nén hữu hiệu

a : Chiều dày khối ứng suất tơng đơng, a= c.β1

c : Khoảng cách từ trục trung hoà đến mặt chịu nén ngoài cùng, mm

c =

p

pu ps w

c

f w c

pu ps

d

f A k b f

h b b f f

A

1

' 1.'

85.0

)

.(

85,0

+

−

−β

bw : Chiều rộng của bản bụng, bw = 900 mm

hf : chiều dày bản cánh chịu nén, hf =800 mm

fps : ứng suất trung bình trong cốt thép dự ứng lực ở sức kháng uốn danh định

)d

ck1(ff

p pu

ps = − (5.7.3.1.1-1)Trong đó:

)04.1(2

fpy = 1600 Mpa

fpu : Cờng độ chịu kéo quy định của thép dự ứng lực (Mpa),

fpu = 1770 Mpa

)1770

160004

.1(

=

dp : Khoảng cách từ thớ nén ngoài cùng đến trọng tâm cốt thép dự ứng lực (mm) dp=5500 mm

5500

1100272

,01(

Mn : Sức kháng uốn danh định N.mm

ϕ : hệ số sức kháng, ϕ=1

Vây Mn = Mr= -469869.8.106 N.mm

Bề rộng cánh dầm hữu hiệu của dầm hộp đổ tại chỗ đợc tính theo điều 4.6.2.6.2

Ta có bảng tính bề rộng cánh dầm hữu hiệu sau:

)2

8002

825.(

800.75.0)9005889.(

4085,0108

ì

=

19139

ps

A

ì19139

6

66596 25.2 ( Bó)Chọn 30 bó7.2.Tính toán bố trí cốt thép DƯL tại mặt cắt giữa nhịp:

Theo Tiêu chuẩn 22TCN:272- 05 quy định cho các cấu kiện có cốt thép dự ứng lực dính bám, ta đổi mặt cắt hộp về mặt cắt T

.).(

85,

a d f

h a h b b f M

A

p ps

f f

w c

n ps

β

(5.7.3.2.2-1)Trong đó :

ì = 0.75f’c : Cờng độ nén quy định của bê tông ở tuổi 28 ngày

f’c=40 Mpa

b : Chiều rộng của bản cánh chịu nén hữu hiệu, b= 10568

a : Chiều dày khối ứng suất tơng đơng, a= c.β1

c : Khoảng cách từ trục trung hoà đến mặt chịu nén ngoài cùng, mm

c =

p

pu ps w

c

f w c

pu ps

d

f A k b f

h b b f f

A

1

' 1.'

85.0

)

.(

85,0

+

−

−β

β

(5.7.3.1.1-4)Mặt khác theo điều 5.7.3.3.1-1

bw : Chiều rộng của bản bụng, bw = 900 mm

hf : chiều dày bản cánh chịu nén, hf =300 mm

fps: ứng suất trung bình trong cốt thép dự ứng lực ở sức kháng uốn danh định

)d

ck1(ff

p pu

ps = − (5.7.3.1.1-1)Trong đó:

f04.1(2k

160004

.1(

=

dp : Khoảng cách từ thớ nén ngoài cùng đến trọng tâm cốt thép dự ứng lực (mm)

dp=2750 mm

2500

550272,01(

)2

3002

5.421.(

300.75.0)90010568.(

4085,01040

ps

A

ì19139

1,

ϕ : Hệ số sức kháng, theo điều 5.5.4.2, φ = 1.0 đối với các cấu kiện chịu kéo

khi uốn

Sức kháng uốn danh định của tiết diện mặt cắt T :

adfA

Mn pSpS p c w β1 f f (5.7.3.2.2-1)pS

ck1f

f (5.7.3.1.1-1)Với :

272,01770

160004

,1204

,1

c

f w c

ps ps

d

f A k b f

h b b f f

A

1

' 1.'

85.0

)

.(

85,0

+

−

−ββ

a : Chiều dầy khối ứng suất tơng đơng, a = c.β1 , mm

Trờng hợp trục trung hoà đi qua sờn (chiều dày cánh chịu nén hf > c) Khi đó cóthể coi là mặt cắt hình chữ nhật Theo Điều 5.7.3.2.3 khi chiều dày cánh chịu nén hf

> c xác định theo phơng trình trên thì sức kháng uốn danh định Mn có thể xác địnhtheo các phơng trình trên (5.7.3.1.1-1 đến 5.7.3.2.2-1) trong đó bW phải thay bằngb

Trong bảng tính dới trờng hợp trục trung hoà đi qua sờn nếu c < hf thì áp dụngcông thức tính cho trờng hợp trục trung hoà đi qua sờn

II TÍNH TOÁN MỐ CẦU

giới thiệu chung:

Trong phạm vi đồ án, ta chỉ tiến hành tính toán kiểm tra cho mố A0

Đặc điểm địa chất công trình:

Lớp 1 : Đất đắp màu xám đen

Lớp 2 : Bùn sét màu xám đen

Lớp 3 : Sét cát trang tháI dẻo vừaLớp 4 : Sét cát trạng tháI dẻo mềm, dẻo cứngLớp 5 : Sét cát dẻo cứng – nữa cứng

Lớp 6 : Cát hạt bụi chặtLớp 7 : Sét nữa cứngLớp 8 : Sét cát nữa cứng – cứngKích thớc cơ bản của mố (cm) nh hình vẽ :

Kết cấu móng mố:

Cơ sở để lựa chọn loại hình móng mố là căn cứ vào đặc điểm địa chất côngtrình, đặc điểm tải trọng và sơ đồ kết cấu nhịp Đối với kết cấu nhịp dầm liên tục

điều quan trọng là phải hạn chế đợc trị số lún trụ vì đối với dầm siêu tĩnh thì ảnh ởng do lún mố là rất quan trọng Do vậy móng mố phải đợc đặt vào tầng địa chất tốt để hạn chế tối đa sự lún

h-Từ những yêu cầu đó và tình hình thực tế hiện nay ta quyết định lựa chọn móng mố là loại móng cọc khoan nhồi đờng kính Φ1000

Tĩnh tải tác dụng lên mố có thể chia riêng thành các tải trọng nh sau:

Để tính đợc tĩnh tải kết cấu nhịp tác dụng lên mố ta tiến hành vẽ đờng ảnh hởng phản lực gối, sau đó xếp tải lên đờng ảnh hởng

Sử dụng chơng trình MIDAS để tính và vẽ đờng ảnh hởng phản lực gối Từ đó chất tải lên đờng ảnh hởng ta sẽ có kết quả tính nh sau:

đợc tính bằng chơng trình MIDAS, kết quả nh sau:

Phản lực gối do tĩnh tải tiêu chuẩn : DC1= 3738.55 KN1.2.Tĩnh tải nhịp phần 2 (DW)

Tĩnh tải nhịp phần 2 bao gồm toàn bộ trọng lợng bản thân của các lớp phủ mặt cầu, lan can, cũng nh một số thiết bị (DW )

Phản lực gối do tĩnh tải tiêu chuẩn : DW = 554.33 KN

K

X

P : Lực thẳng đứng (KN)

X : Khoảng cách từ mép trớc mố đến trọng tâm của thành phần (m)

e : Độc lệch tâm của các thành phần so với trọng tâm mặt cắt đáy móng(m)

M : Mômen của các thành phần so với trọng tâm đáy móng, chiều dơng hớng

2.Hoạt tải xe thiết kế (LL)

Theo quy định của quy trình (3.6.1.3.1): ứng lực lớn nhất phải đợc lấy theo giá trị max của các trờng hợp xếp tải cho:

- Xe hai trục + tải trọng làn

- Xe tải tiêu chuẩn + tải trọng làn

Nh vậy theo nguyên tắc, khi tính hoạt tải xe tác dụng lên trụ cầu ta phải vẽ đờng

ảnh hởng phản lực gối tại vị trí trụ tính toán, sau đó đặt hoạt tải theo quy định ở trên

để tính toán khi trụ làm việc cùng kết cấu nhịp

2.1.Hoạt tải xe tải thiết kế (truck) và lan (lane)

Đối với xe xe tải thiết kế và tải trọng làn ta dùng chơng trình MIDAS để tính phản lựctại mố

Phản lực tiêu chuẩn tại mố Phl93=1212.2 kN

2.2.Hoạt tải xe hai trục (Tandem) và lan (lane)

Đối với xe xe tải thiết kế và tải trọng làn ta dùng chơng trình MIDAS để tính phản lựctại mố

Phản lực tiêu chuẩn tại mố Phl93=1032.76 kN

3.Tải trọng ngời (PL)

Xếp tải trọng ngời (tải trọng rải đều 450KN/m) lên phần đờng ảnh hởng dơng để

có phản lực gối nguy hiểm nhất

→ PPL = 2ì4.5ì31.654 = 248.886 KN 4.Tải trọng hãm xe (BR)

Lực hãm xe đựơc truyền từ kết cấu trên xuống mố qua gối đỡ Tuỳ theo từng loại gối cầu và dạng liên kết mà tỉ lệ truyền của lực ngang xuống trụ khác nhau.Do các tài liệu tra cứu không có ghi chép về tỉ lệ ảnh hởng của lực ngang xuống mố nên khitính toán, lấy tỉ lệ truyền bằng 50%

Lực hãm đợc lấy bằng 25% trọng lợng của các trục xe tải hay xe hai trục thiết kế cho mỗi làn đợc đặt trong tất cả các làn thiết kế đợc chất tải theo quy trình và coi

nh đi cùng một chiều Các lực này đợc coi nh tác dụng theo chiều nằm ngang cách phía trên mặt đờng 1800mm theo cả hai chiều dọc để gây ra hiệu ứng lực lớn nhất Tất cả các làn thiết kế phải đợc chất tải đồng thời đối với cầu và coi nh đi cùng một chiều trong tơng lai

Phải áp dụng hệ số làn quy định trong điều 3.6.1.1.2

Trong đồ án, xe xếp tải đỉnh mố là xe HL-93 trục 2x145+35 KN, và xếp với 2 làn thiết kế

III III

IV

I V

Ka= sin (2 2 ').sin sin( )

'

)sin(

)sin(

)sin(

)sin(

+

βθδθ

βφδ

φ

(3.11.5.3-2)

δ - góc ma sát giữa đất đắp và tờng, δ =0

β - góc của đất đắp với phơng nằm ngang , β = 0

θ - góc của đất đắp sau tờng so với phơng thẳng đứng , θ =90

ϕ’ – goc nội ma sát có hiệu, ϕ’ = 30

r=

2090sin(

)90sin(

)030sin(

030sin(

+

δ = 2.25

Ka=

)090sin(

.90sin.25,2

)658,1790(sin2

Tổng áp lực tĩnh của đất tại các mặt căt đối với các mặt cắt

5.2 áp lực đất sau mố khi có hoạt tải chất thêm (LS)

Theo quy định 3.11.6.2 thì hoạt tải chất thêm phải đợc xét đến khi tải trọng xe tácdụng lên phần đất đắp trong phạm vi một đoạn bằng chiều cao tờng ở phía sau mặttờng áp lực ngang đất do hoạt tải sau mố có thể tính theo công thức:

LS = Ka.γ.heq.H Trong đó : heq Là chiều cao đất tơng đơng với tải xe thiết kế,mm

áp lực ngang đất do hoạt tải sau mố tại các mặt cắt:

Để xác định giá trị nội lực bất lợi nhất, ta cần xét tất cả các tổ hợp tải trọng bất lợi

có thể xảy ra Theo quy trình, ta có các tổ hợp tải trọng sau:

 THGH cờng độ Ia cho hệ số tải trọng thờng xuyên lớn nhất

 THGH cờng độ Ib cho hệ số tải trọng thờng xuyên nhỏ nhất

 THGH cờng độ IIa cho hệ số tải trọng thờng xuyên lớn nhất

 THGH cờng độ IIb cho hệ số tải trọng thờng xuyên nhỏ nhất

 THGH cờng độ IIIa cho hệ số tải trọng thờng xuyên lớn nhất

 THGH cờng độ IIIb cho hệ số tải trọng thờng xuyên nhỏ nhất

1.kiểm toán với mặt cắt tờng cánh (iV-iV)

1.1 tổ hợp tải trọng tác dụng lên mặt căt tờng cánh

Hàm lợng cốt thép so với diện tích nguyên đợc xác định theo:

S 0.08

g

A

A ≤ (5.7.4.2-1)Trong đó:

As : Diện tích cốt thép thờng chịu kéo mm2

Ag : Diện tích mặt cắt nguyên mm2.; Ag = 750000 mm2

260000750000

08.008

1.3 Kiểm toán khả năng kháng uốn

Căn cứ vào điều 5.7.3.2 ta kiểm tra theo công thức:

n

M ≤ϕ 1)

(5.7.3.2.1-Trong đó :

ϕ : Hệ số sức kháng, theo điều 5.5.4.2

φ = 1.0 đối với các cấu kiện chịu kéo khi uốn

Sức kháng uốn của tờng cánh:

f A c

c

s s

'85,

0 β1

15003075.085,0

4001.4778

TGHC§IIb

TGHC§IIIa

TGHC§IIIb

TGH

§B

TGHSD

ϕMy 773.46 658.89 409.20 294.62 690.20 575.63 513.27 535.51

Mr 804.08 804.08 804.08 804.08 804.08 804.08 804.08 804.08

2.kiÓm to¸n víi mÆt c¾t têng th©n (II-II):

2.1 tæ hîp t¶i träng t¸c dông lªn mÆt c¨t têng th©n

C§ Ia

TGHC§Ib

TGHC§IIa

TGHC§IIb

TGHC§IIIa

TGHC§IIIb

TGH

§B

TGHSDDC2 V 2922.30 2104.06 2922.30 2104.06 2922.30 2104.06 2922.30 2337.84

Mx 1011.56 728.32 1011.56 728.32 1011.56 728.32 1011.56 809.24DC1 V 4673.19 3364.70 4673.19 3364.70 4673.19 3364.70 4673.19 3738.55

TGHC§IIa

TGHC§IIb

TGHC§IIIa

TGHC§IIIb

TGH

§B

TGHSD

Hx 749.31 715.77 119.80 86.26 605.42 571.88 299.66 455.56

V 14618.1 11474.6 10375.4 7231.9 13648.4 10504.9 11587.6 10613.9

Mx 5940.50 4893.00 3868.76 2821.26 5466.96 4419.46 4460.69 4295.49

2.2 Bố trí côt thép tờng thân

Hàm lợng cốt thép so với diện tích nguyên đợc xác định theo:

08.0A

Ag

S ≤ (5.7.4.2-1)

08.008

2.3 Kiểm toán tờng thân

Kiểm toán với tổ hợp cờng độ 1a

MM

M

rx

uy rx