ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG CẦU ĐH BÁCH KHOA ĐÀ NẴNG THIẾT KẾ CÔNG TRÌNH CẦU SÔNG TRANH

Là một sinh viên ngành xây dựng Cầu đường thuộc trường Đại Học BáchKhoa Đà Nẵng, trong 5 năm qua với sự dạy dỗ tận tình của thầy cô giáo, em luôn cốgắng học hỏi và trao dồi kiến thức chu

LỜI CẢM ƠN

  

Trong mục tiêu phát triển của đất nước ta đến năm 2020 trở thành một nướccông nghiệp, do đó nhu cầu về xây dựng cơ sở hạ tầng đã trở nên thiết yếu nhằmphục vụ cho sự tăng trưởng nhanh chóng và vững chắc của đất nước, đặc biệt là nhucầu phát triển mạng lưới giao thong vận tải

Là một sinh viên ngành xây dựng Cầu đường thuộc trường Đại Học BáchKhoa Đà Nẵng, trong 5 năm qua với sự dạy dỗ tận tình của thầy cô giáo, em luôn cốgắng học hỏi và trao dồi kiến thức chuyên môn để phục vụ cho công việc sau này,mong rằng với những kiến thức mình có được sẽ góp một phần công sức nhỏ bé củamình vào công cuộc xây dựng đất nước

Trong khuôn khổ đồ án tốt nghiệp, với đề tài thiết kế cầu qua sông Tranh, đãphần nào giúp em làm quen với công việc thiết kế một đồ án công trình cầu thực tế,vốn là công việc của một kỹ sư cầu đường

Được sự hướng dẫn tận tình của thầy TH.S Nguyễn Xuân Toản đến nay em đãhoàn thành nhiệm vụ được giao Tuy nhiên do trình độ còn hạn chế và lần đầu tiênvận dụng các kiến thức cơ bản để thực hiện một đồ án lớn nên em không tránh khỏinhững thiếu sót nhất định Vậy kính mong quí thầy cô thong cảm và chỉ dẫn thêm.Cuối cùng cho phép em gởi lời biết ơn chân thành đến quí thầy cô giáo trongkhoa Xây Dựng Cầu Đường, đặc biệt là thầy Nguyễn Xuân Toản đã tận tình hướngdẫn em hoàn thành đồ án này

Đà Nẵng, ngày 02 tháng 06 năm 2007

Sinh viên thực hiện

Lê Văn Thiết

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1.TIÊU CHUẨN THIẾT KẾ CẦU: 22TCN 272-05

2.CẦU BÊ TÔNG CỐT THÉP TRÊN ĐƯỜNG Ô TÔ TẬP 1,TẬP 2(NXBXD-2005)3.CẦU BÊ TÔNG CỐT THÉP NHỊP GIẢN ĐƠN TẬP 1(NXBGTVT-2003)

4.THI CÔNG CỌC KHOAN NHỒI(NXBXD-1999)

5.HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ TẬP II(TRƯỜNG ĐHGTVT-1993)

6.THI CÔNG MÓNG MỐ TRỤ CẦU(NXBXD-1997)

7.CÁC VÍ DỤ TÍNH TOÁN CẦU DẦM CHỮ I, T, SUPER T (NXBXD-2005)

CHƯƠNG 1: 9

TỔNG QUAN CÔNG TRÌNH CẦU SÔNG TRANH 9

1.1.GIỚI THIỆU CHUNG: 9

1.1.1.Tên đề tài: 9

1.1.2.Vị trí công trình: 9

1.1.3.Số liệu ban đầu: 9

1.1.4.Qui mô và các tiêu chuẩn thiết kế: 9

1.1.5.Phạm vi nghiên cứu của đố án: 10

1.2.CÁC ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN KHU VỰC XÂY DỰNG CẦU: 10

1.2.1.Điều kiện địa hình: 10

1.2.2.Điều kiện địa chất: 10

1.2.3.Điều kiện khí hậu thuỷ văn: 11

1.3.CÁC ĐIỀU KIỆN KINH TẾ - XÃ HỘI KHU VỰC XÂY DỰNG CẦU: 11

1.3.1 Điều kiện cung cấp vật liệu xây dựng: 11

1.3.2 Điều kiện nhân vật lực phục vụ thi công: 12

1.3.3 Tình hình kinh tế - xã hội khu vực xây dựng cầu: 12

1.4.Sự cần thiết phải đầu tư: 12

1.5 Đánh giá các điều kiện địa phương và đề xuất các phương án vượt sông: 13

1.5.1.Giải pháp nền móng: 14

1.5.2.Giải pháp cấu tạo trụ, mố: 14

1.5.3.Sơ đồ kết cấu nhịp: 14

1.6 Phân tích, so sánh chọn 3 phương án thiết kế sơ bộ: 16

1.6.1.Phương án 1:CẦU DẦM BTCT DƯL 33m NHỊP GIẢN ĐƠN 16

1.6.1.1.Bố trí chung cầu và mô tả kết cấu: Sơ đồ cầu: 7x33(m) 16

1.6.1.2.Kiểm tra khẩu độ thoát nước cầu: 17

1.6.2.Phương án 2: CẦU DẦM LIÊN TỤC BTCT DƯL THI CÔNG THEO CÔNG NGHỆ ĐÚC HẪNG 18

1.6.2.1.Bố trí chung cầu và mô tả kết cấu: 18

1.6.2.2.Tính toán kiểm tra lại khẩu độ cầu: 19

1.6.3.Phương án 3: 20

1.6.3.1.Bố trí chung cầu và mô tả kết cấu: Sơ đồ cầu: 6x40(m) 20

1.6.3.2.Tính toán kiểm tra lại khẩu độ cầu: 21

CHƯƠNG 2: 21

THIẾT KẾ SƠ BỘ CÁC PHƯƠNG ÁN 21

2.1.PHƯƠNG ÁN I: CẦU DẦM BTCT DƯL 33M NHỊP GIẢN ĐƠN 21

2.1.1.Tính toán khối lượng các bộ phận cầu: 21

2.1.1.1.Tính toán khối lượng các bộ phận trên cầu: 21

2.1.1.2.Tính toán khối lượng kết cấu nhịp: 22

2.1.1.3.Tính toán khối lượng mố cầu: 25

2.1.1.4.Tính toán khối lượng trụ cầu: 27

2.1.2.Tính toán bố trí cọc cho mố và trụ cầu: 28

2.2.PHƯƠNG ÁN II: CẦU DẦM LIÊN TỤC BTCT DƯL THI CÔNG THEO

CÔNG NGHỆ ĐÚC HẪNG 47

2.2.1.Tính toán khối lượng các bộ phận cầu: 47

2.2.1.1.Tính toán khối lượng các bộ phận trên cầu: 48

2.2.1.2.Khối lượng dầm hộp: 49

2.2.1.3.Khối lượng mố cầu: 51

2.2.1.4.Tính toán khối lượng trụ cầu: 52

2.2.2.Tính toán số lượng cọc cho mố, trụ: 53

2.2.2.1.Xác định tải trọng tác dụng lên mố, trụ: 53

2.2.2.2.Xác định phản lực tại mố trụ: 53

2.2.2.2.3.Khai báo về liên kết và các ràng buột tại các nút của mô hình: 57

2.2.2.2.4.Khai báo các thông tin về tải trọng tác dụng lên kết cấu: 58

2.2.2.2.4.Khai báo hoạt tải: 59

2.2.2.2.5.Khai báo các làn xe: 59

2.2.2.2.6.Khai báo các tải tải trọng theo 22TCN272-05: 60

2.2.2.2.7.Khai báo các lớp xe: 60

2.2.2.2.8.Khai báo các trường hợp tải trọng di động: 61

2.2.2.2.9.Khai báo các tổ hợp tải trọng: 61

2.2.2.2.10.Chạy chương trình và xuất kết quả: 62

2.2.2.3.Xác định sức chịu tải tính toán của cọc: 63

2.2.2.4.Xác định số lượng cọc và bố trí cọc cho mố, trụ cầu: 64

2.2.3.Tính toán sơ bộ và bố trí cốt thép DƯL dầm chủ: 66

2.2.3.1.Tính toán sơ bộ cốt thép DƯL dầm chủ: 66

2.2.4.Kiểm toán các tiết diện đặc biệt dầm chủ theo TTGH cường độ: 70

2.2.4.1.Qui đổi tiết diện: 70

2.2.4.2.Kiểm toán: 72

2.3.PHƯƠNG ÁN III: CẦU DẦM THÉP LIÊN HỢP BẢN BTCT 75

2.3.1.Tính toán khối lượng các bộ phận cầu: 75

2.3.1.1.Tính toán khối lượng các bộ phận trên cầu: 75

- Tính toán khối lượng dầm thép : 76

2.3.1.2.2.1Hệ số phân bố hoạt tải đối với mô men trong các dầm giữa: 78 2.3.1.2.2.2.Phân bố hoạt tải theo làn đối với mô men trong dầm dọc biên: 78

2.3.1.3.Tính toán khối lượng mố, trụ cầu: 81

2.3.1.3.1.Tính toán khối lượng mố cầu: 81

2.3.1.3.2.Tính toán khối lượng trụ cầu: 83

2.3.2.Tính toán bố trí cọc cho mố và trụ cầu: 84

2.3.2.1.Xác định tải trọng tác dụng lên mố, trụ: 84

2.3.2.2.Xác định sức chịu tải tính toán của cọc: 88

2.3.2.3.Xác định số lượng cọc và bố trí cọc cho mố, trụ cầu: 89

2.3.3.Kiểm tra khă năng chịu lực của dầm: 91

2.3.3.1.Các tải trọng tác dụng lên dầm chủ: 91

2.3.3.2.Các hệ số dùng trong tính toán: 91

2.3.3.4.Kiểm tra ứng suất tại đỉnh và đáy dầm thép: 97

2.4.1.Cơ sở để chọn phương án đưa vào thiết kế kỹ thuật: 100

2.4.2.So sánh các phương án theo giá thành dự toán: 100

2.4.3.So sánh các phương án theo điều kiện thi công chế tạo: 100

2.4.3.1.Phương án I: Cầu giản đơn BTCT dự ứng lực 100

2.4.3.1.1 Ưu điểm: 100

2.4 3.1.2 Nhựơc điểm : 100

2.4.3.2.Phương án II: Cầu liên tục 101

2.4 3.2.1.Ưu điểm: 101

2.4.3.2.2.Nhược điểm: 101

2.4.3.3.Phương án III: Cầu dầm thép liên hợp bản BTCT 101

2.4 3.3.1.Ưu điểm: 101

2.4.3.3.2.Nhược điểm: 101

2.4.4.So sánh phương án theo điều kiện khai thác sử dụng : 101

2.4.5.Kết luận: 102

CHƯƠNG 3: 104

THIẾT KẾ KỸ THUẬT 104

3.1.THIẾT KẾ DẦM CHỦ: 104

3.1.1.Số liệu thiết kế: 104

3.1.2.Thiết kế dầm chủ: 105

3.1.2.2.Xác định nội lực tại các mặt cắt đặc trưng: 108

3.1.2.2.1.Xác định tĩnh tải tác dụng lên dầm chủ: 108

3.1.2.2.2.Đường ảnh hưởng mô men, lực cắt và sơ đồ xếp tải lên đường ảnh hưởng tại các mặt cắt đặc trưng: 109

3.1.2.2.3.Tính nội lực do tĩnh tải tác dụng lên dầm giữa và dầm biên: 112

3.1.2.2.4.Tính nội lực do hoạt tải tác dụng lên dầm giữa và dầm biên: 115

3.1.2.2.4.Tổ hợp nội lực tại các mặt cắt đặc trưng: 122

3.1.2.2.4.1.Tổ hợp nội lực theo các TTGH tại các mặt cắt dầm giữa: 122 3.1.2.2.4.2.Tổ hợp nội lực theo các TTGH tại các mặt cắt dầm biên: 125

3.1.2.3.Tính toán bố trí cốt thép: 128

3.1.2.3.1.Chọn sơ bộ số lượng cáp dự ứng lực: 128

3.1.2.3.2.Bố trí cốt thép DƯL trong dầm: 130

3.1.2.4.Tính đặc trưng hình học tiết diện theo các giai đoạn làm việc: 132

3.1.2.4.1.Đặc trưng hình học tiết diện trong giai đoạn 1: 132

3.1.2.4.2.Đặc trưng hình học tiết diện trong giai đoạn 2: 133

3.1.2.4.3.Đặc trưng hình học tiết diện trong giai đoạn 3: 134

3.1.2.5.Tính mất mát ứng suất: 136

3.1.2.6.Kiểm toán dầm theo trạng thái giới hạn sử dụng: 142

3.1.2.6.1.Kiểm tra ứng suất trong bê tông(TCN 5.9.4): 142

3.1.2.6.2.Kiểm tra điều kiện biến dạng: 146

3.1.2.7.Kiểm tra dầm theo trạng thái giới hạn cường độ I: 148

3.1.2.7.1.Kiểm tra theo điều kiện chịu uốn: 148

3.1.2.7.2.Kiểm tra hàm lượng cốt thép ứng suất trước: 151

3.2.2.2.Tính nội lực do tĩnh tải bản thân mố (DC) tác dụng lên mố: 162

3.2.2.3.Tính nội lực do hoạt tải tác dụng lên mố: 164

3.2.2.4.Lực hãm xe (BR): 165

3.2.2.5.Lực ma sát (FR): 165

3.2.2.5.Lực ly tâm (CE): 166

3.2.2.6.Tải trọng gió ( WS, WL): 166

3.2.2.7.Nội lực do trọng lượng đất đắp EV(tính cho tiết diện A-A): 168

3.2.2.8.Nội lực do áp lực đất EH, LS: 169

3.2.3.Tổ hợp nội lực tại các mặt cắt: 171

3.2.4.Kiểm toán tại các mặt cắt: 184

3.2.4.1.Kiểm toán tại mặt cắt B-B: 184

3.2.4.2.Kiểm toán tại mặt cắt K-K: 188

3.2.4.3.Kiểm toán tại mặt cắt C-C: 191

3.2.4.4.Kiểm toán tại mặt cắt D-D: 194

3.2.4.5.Kiểm toán tại mặt cắt F-F: 197

3.2.4.6.Kiểm toán tại mặt cắt G-G: 199

3.2.5.Kiểm tra lại số lượng cọc trong móng: 202

CHƯƠNG 4: 206

THIẾT KẾ THI CÔNG 206

4.1.THIẾT KẾ THI CÔNG MỐ TRÁI: 206

4.1.1.Đặc điểm khu vực xây dựng cầu: 206

4.1.2.Chọn thời điểm thi công mố cầu: 207

4.1.3.Trình tự thi công chính mố cầu bao gồm: 207

4.1.4.Đề xuất các giải pháp và lựa chọn giải pháp thi công hố móng: 207

4.1.4.1.Hố móng đào trần không chống vách: 207

4.1.5.Kỷ thuật thi công các hạng mục công trình: 209

4.1.5.1.Dọn dẹp mặt bằng, tập kết vật liệu phục vụ thi công: 209

4.1.5.2.Công tác định vị công trình cầu: 209

4.1.5.3.Thi công cọc khoan nhồi: 210

4.1.5.4.Thi công đào đất hố móng: 213

4.1.5.4.Thi công bệ mố: 214

4.1.5.4.1.Tính toán ván khuôn bệ mố: 214

4.1.5.4.2.Công tác lắp dựng cốt thép, ván khuôn và đổ bê tông bệ mố: .218 4.1.5.5.Thi công tường thân: 218

4.1.5.5.1.Tính toán ván khuôn tường thân: 219

4.1.5.5.2.Công tác lắp dựng cốt thép, ván khuôn và đổ bê tông tường thân: .223

4.1.5.6.Thi công tường đầu: 223

4.1.5.7.Thi công tường cánh mố: 223

4.2.THIẾT KẾ THI CÔNG KẾT CẤU NHỊP: 225

4.2.1.Trình tự thi công kết cấu nhịp: 225

4.2.2.Chọn giải pháp lao lắp dầm chủ: 226

4.2.2.1.Điều kiện để đưa ra giải pháp lao lắp: 226

4.2.2.2.Lao lắp dầm chủ bằng loại tổ hợp mút thừa: 226

4.2.3.1.Trình tự lao dầm: 2274.2.3.2.Tính ổn định khi lao giá 3 chân ra nhịp: 228

PHẦN I:

THIẾT KẾ SƠ BỘ

(30%)

- Cầu Sông Tranh thuộc địa phận huyện Bắc Trà My, tỉnh Quảng Nam cách Thành

phố Tam Kỳ chừng 50km về phía tây

1.1.4.Qui mô và các tiêu chuẩn thiết kế:

- Tên công trình: cầu Sông Tranh

- Qui mô xây dựng: Vỉnh cữu

- Tiêu chuẩn thiết kế: 22TCN 272-05

- Tải trọng thiết kế: HL-93, đoàn người 3KN/m2

- Tần suất lũ thiết kế: P=1%

- Khẩu độ cầu: L o= 220m

- Khổ cầu: K= 7+ 2x0.5(m)(tổng bề rộng 8m)

- Khổ thông thuyền: sông không có thông thuyền

1.1.5.Phạm vi nghiên cứu của đố án:

- Thiết kế sơ bộ (lập dự án khả thi): 30%

- Thiết kế kỹ thuật: 45%

- Thiết kế thi công: 25%

1.2.CÁC ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN KHU VỰC XÂY DỰNG CẦU:

1.2.1.Điều kiện địa hình:

Khu vực xây dựng cầu thuộc huyện vùng núi nên có địa hình rất dốc, về mùa lũnước về rất nhanh Hai bên có các bãi sông khá rộng rất thuận lợi cho việc bố trímặt bằng thi công cầu

1.2.2.Điều kiện địa chất:

Theo số liệu khảo sát địa chất thu thập được tại 8 hố khoan, địa chất lòng sông tại vịtrí xây dựng cầu gồm 8 lớp đất đá như sau:

+ Lớp 1: Lớp cát hạt trung lẫn sỏi sạn, cuội sỏi màu xám trắng – nâu vàng

+ Lớp 3c: Đá Granít toàn tinh hạt mịn màu xám xanh, cứng - rắn chắc

* Nhận xét : Từ số liệu địa chất cho thấy, tại khu vực xây dựng cầu địa chất gồm

những lớp đất đá khá tốt, do đó ta có thể đưa ra những phương án nền móng khácnhau cho công trình cầu, đặc biệt là giải pháp móng nông hoặc móng cọc đặt trựctiếp trên nền đá Granít toàn tinh hạt mịn màu xám xanh, cứng - rắn chắc

1.2.3.Điều kiện khí hậu thuỷ văn:

1.2.3.1.Điều kiện khí hậu :

Khu vực xây dựng chịu ảnh hưởng của vùng khi hậu Bắc trung bộ kết hợp với gióLào hanh khô từ phía tây làm cho mùa khô thường kéo dài hơn Khí hậu phân làm 2mùa khá rõ rệt:

-Mùa khô: kéo dài từ tháng 2 tới tháng 9, trong mùa này nắng kéo dài ít có mưa.Nhiêt độ trung bình vào khoảng 29oC ,nhiệt độ cao nhất có khi lên tới 36oC, nhiệt độthấp nhất khoảng 25-26oC

-Mùa mưa: bắt đầu từ tháng 10 đến tháng 1 năm sau kèm theo gió mùa đông bắclàm nhiệt độ giảm, nhiêt độ trung bình vào khoảng 18-20oC.Mùa này mực nướcdưới sông thường dâng cao do lũ từ thượng nguồn đổ về do vậy cần có các biệnpháp hữu hiệu để bảo vệ công trình trong mùa mưa

1.2.3.2.Điều kiện thuỷ văn :

Khu vực này có địa hình dốc nên vận tốc dòng chảy lớn về mùa lũ mực nước tậptrung cao, tuy nhiên mực nước quanh năm lại rất thấp

Các số liệu thuỷ văn được khảo sát năm 2005 như sau:

- MNCN : +103,35m

- MNTN : +84,59 m

* Nhận xét : Với đặc điểm khí tượng thủy văn khu vực nêu trên, việc thi công cầu

tương đối thuận lợi, có thể thực hiện được quanh năm Tuy nhiên do mùa khô kéodài gần 8 tháng nên có thể thi công tốt nhất vào tháng 2 đến tháng 8

1.3.CÁC ĐIỀU KIỆN KINH TẾ - XÃ HỘI KHU VỰC XÂY DỰNG CẦU: 1.3.1 Điều kiện cung cấp vật liệu xây dựng:

Cầu Sông Tranh, cách thành phố Tam Kỳ chừng 50 km về phía tây,chung quanh nơixây dựng công trình trong vòng bán kính 50 km, đây là một huyện có đặc điểmvùng kinh tế nông nghiệp là chính, chưa có nhiều các nhà máy xí nghiệp và cơxưởng phục vụ và cung cấp vật liệu để thi công công trình

-Cát sỏi, sạn lấy tại sông mỏ cách 15 km

-Xi măng sắt thép lấy tại các nhà máy thép ở Đà Nẵng

-Đá lấy ở mỏ đá thuộc địa phận huyện Núi Thành cách đó chừng 70km, hoặc có thểlấy từ các mỏ đá như Phước Tường, Đà Sơn ở thành phố Đà Nẵng

-Các vật liệu khác như đất, gỗ lấy tại địa phương

-Một số vật liệu và phụ kiện đặc biệt được lấy từ nơi khác hoặc nhập ngoại

1.3.2 Điều kiện nhân vật lực phục vụ thi công:

Đơn vị nhà thầu có đầy đủ phương tiện máy móc và thiết bị phục vụ xây dựng cầu,đội ngũ công nhân và kỹ sư có trình độ chuyên môn cao và giàu kinh nghiệm, đãtừng thực hiện thi công nhiều công trình cầu với quy mô khác nhau Vì vậy có thểđưa công trình vào khai thác đúng tiến độ, đặc biệt đội ngũ công nhân và kỹ sư đãdần tiếp cận nhiều công nghệ mới về xây dựng cầu

1.3.3 Tình hình kinh tế - xã hội khu vực xây dựng cầu:

- Tuy là một huyện miền núi nhưng người dân sống hai bên bờ sông Tranh rất đông,

tỉ lệ dân số trong độ tuổi lao động chiếm 65% Mức sống của người dân nhìn chungvẫn còn thấp, dân cư ở đây sống chủ yếu là dựa vào nông nghiệp và lâm nghệp

- Lâm nghiệp hiện là ngành kinh tế chủ đạo chiếm tỷ trọng lớn nhất trong cơ cấukinh tế và thu hút tới 80% lực lượng lao động, các loại cây lâm nghiệp chủ đạo làquế, hồ tiêu, keo lá tràm,…

- Hệ thống giáo dục văn hoá xã hội : tại thị trấn có các trường phổ thông trung học,trung tâm y tế, ở cấp xã đều có trường tiểu học và các trường mẫu giáo, trạm y tế,dân cư trong khu vực được dùng điện 100%.

- Trong những năm gần đây đã có nhiều chuyển biến tích cực về mọi mặt đời sốngkinh tế, văn hoá, xã hội nhưng thay đổi nhanh nhất là về mặt kinh tế, nhờ áp dụngKHCN vào sản xuất, thâm canh tăng vụ, chuyển đổi cây trồng vật nuôi mà đời sốngcủa người dân ngày một nâng cao

-Giao thông:

Thị trấn có một số con đường nối liền với các huyện lân cận và nối với Thành phốTam Kỳ nên giao thông khá thuận lợi cho xây dựng cầu Ngoài ra còn có các đườngliên thôn, thị trấn phục vụ cho việc đi lại của nhân dân trong vùng

-Cấp nước: sử dụng nguồn nước tại chỗ để thi công công trình cầu

-Cấp điện: trong vùng đã phủ kín mạng lưới điện quốc gia nên việc sử dụng điệnphục vụ thi công cầu là rất thuân lợi

-Bưu chính viễn thông: Mạng lưới thông tin liên lạc đã về tận các thôn xóm ,hệthống các bưu điện văn hoá xã ngày càng hoàn thiện nên việc thông tin liên lạc hếtsức thuận lợi

1.4.Sự cần thiết phải đầu tư:

Cầu Sông Tranh là một hạng mục nằm trong công trình Thuỷ điện sông Tranh II,cầu nằm trên tuyến đường đi từ thị trấn vào nhà máy Thuỷ điện, cầu được xây dựngnhằm phục vụ cho công việc xây dựng công trình thuỷ điện hiện tại đồng thời đápứng nhu cầu đi lại của nhân dân Vì mục đích đó nên cần thiết phải đầu tư xây dựngchiếc cầu này

1.5 Đánh giá các điều kiện địa phương và đề xuất các phương án vượt sông:

*Thuỷ văn:

Sông không thông thuyền, do đó dễ dàng cho việc đề ra các sơ đồ kết cấu có chiềudài nhịp khác nhau, đặc biệt là phương án có nhiều nhịp giống nhau.

*Khí hậu:

Do độ ẩm không khí khá cao thêm vào đó là điều kiện khí hậu khắc nghiệt nên loạivật liệu chủ đạo là bê tông cốt thép, đặc biệt là bê tông cốt thép ứng suất trước Vậtliệu thép vẫn được sử dụng nếu có điều kiện bảo quản tốt, sửa chữa gia cố kịp thời

*Điều kiện cung ứng vật liệu, nhân lực thiết bị :

Nguồn vật liệu cát, sỏi có thể dùng vật liệu địa phương Vật liệu cát, sỏi sạn ở đây cóchất lượng tốt, đá được lấy từ mỏ đá đảm bảo tiêu chuẩn để làm vật liệu xây dựng cầu Vật liệu thép:

-Sử dụng các loại thép của các nhà máy luyện thép trong nước như thép TháiNguyên, Biên Hoà hoặc các loại thép liên doanh như Việt-Nhật, Việt -Úc

- Nguồn thép được lấy từ các đại lý lớn ở thành phố Tam Kỳ hoặc có thể lấy từ ĐàNẵng

Xi măng :

-Hiện nay các nhà máy xi măng đều được xây dựng ở các tỉnh, thành luôn đáp ứngnhu cầu phục vụ xây dựng Các kết cấu bê tông mác thấp dùng ximăng Vạn Tường,còn các kết cấu chịu lực chính dùng ximăng Bỉm Sơn

-Nói chung vấn đề cung cấp xi măng rất thuận lợi, giá rẻ luôn đảm bảo chất lượng

và số lượng mà yêu cầu công trình đặt ra

Thiết bị và công nghệ thi công :

-Để hoà nhập với sự phát triển của xã hội cũng như đáp ứng nhu cầu nhiều về sốlượng tốt về chất lượng, các công ty xây dựng công trình giao thông đã mạnh dạn

cơ giới hoá thi công, trang bị cho mình máy móc thiết bị với công nghệ thi cônghiện đại; các đơn vị có nhiều kinh nghiệm trong thi công cầu phải kể đến là Công tycầu Thăng Long, Công ty cầu 12, Công ty cầu 14; các công ty thuộc các tổng công

ty xây dựng công trình giao thông,.v.v…đây là các đơn vị đã thực hiện hầu hết cáccông trình cầu trong nước

1.5.1.Giải pháp nền móng:

- Dùng loại móng nông đặt trực tiếp trên nền đá Granít toàn tinh tại các vị trí trụ,tuy nhiên nếu dùng móng nông đặt trực tiếp trên tầng đá này về mặt chịu lực là rấttốt nhưng khi đó thì các trụ cầu có chiều cao rất lớn, làm tốn vật liệu đồng thời mấtnhiều công sức xây dựng, dẫn đến hiệu quả kinh tế không cao

cọc đóng thì không thể vì tầng đá Granít có chiều dày lớn, khi đó công nghệ đóngcọc sẽ rất khó khăn mặt dù về sức chịu tải thì cọc đóng tốt hơn cọc khoan nhồi.

Ở đây ta sử dụng nền móng cọc bệ cao tại vị trí các trụ để giảm chiều cao thân trụ nhằm giảm chi phí xây dựng công trình toàn cầu, trong khi đó tại vị trí hai mố cầu

ta sử dụng móng cọc bệ thấp có đỉnh bệ đặt thấp hơn mặt đất tự nhiên khoảng 0,5m

1.5.2.Giải pháp cấu tạo trụ, mố:

Do cao độ MTCN rất cao so với MNTN nên trụ mố có chiều cao tương đối lớn, vìvậy để tiết kiệm vật liệu, ta cấu tạo mố cầu là dạng mố chữ U tường mỏng, trụ cócấu tạo là thân trụ cột hoặc trụ thân đặc thân hẹp có tiết diện thay đổi

1.5.3.Sơ đồ kết cấu nhịp:

Với điều kiện sông không thông thuyền, mặt cắt dọc sông không đối xứng, sông làsông miền núi, ta đưa ra các sơ đồ kết cấu nhịp sau:

1.5.3.1.Cầu dầm nhịp giản đơn:

Với khẩu độ tỉnh không của cầu là L0=220m, ta đưa ra giải pháp kết cấu nhịp gồm 7nhịp 33m dầm giản đơn tiết diện chữ I, vật liệu là bê tông cốt thép dự ứng lực, dầmchữ I được chế tạo sẵn thi công lắp ghép liên hợp với bản mặt cầu BTCT đổ tại chỗ

để tạo ra một tiết diện cùng chịu lực

So với dầm T và dầm hộp rỗng thì dầm I làm việc kém hiệu quả hơn nhưng chế tạođơn giản hơn, dầm ngang chế tạo đơn giản hơn rất nhiều Nhược điểm của tiết diện

I là kém ổn định khi khi vận chuyển và lắp ráp

1.5.3.2.Cầu dầm liên tục thi công theo công nghệ đúc đẩy:

Với các điều kiện đã nêu, ta có thể đưa ra phương án vượt sông là cầu dầm liên tục

5 nhịp theo sơ đồ: 40+3x50+40(m) thi công theo công nghệ đúc đẩy có tiết diện hộpvới chiều cao dầm không thay đổi

Ưu điểm:

- Khi thi công không cần làm giàn giáo cản trở giao thông đường thuỷ và khôngchịu ảnh hưởng của mưa lũ

- Chất lượng bê tông dầm dễ kiểm soát do đỗ bê tông nhiều lần tại một vị trí cố định

có đầy đủ thiết bị và tiện nghi sản suất

- Bãi đúc không dài, ván khuôn dễ tháo lắp, vận chuyển và sử dụng lại nhiều lần

- Quá trình thi công lặp lại nhiều lần, tạo điều kiện nâng cao năng suất, tay nghềcông nhân

1.5.3.3.Cầu dầm liên tục thi công theo công nghệ đúc hẫng:

Phương án vượt sông cầu dầm liên tục thi công theo công nghệ đúc hẫng gồm 3nhịp: 68+100+68(m)

Ưu điểm, nhược điểm của phương pháp:

- Ưu điểm cơ bản của phương pháp thi công hẫng là có thể không cần xây dựng trụtạm, đà giáo, nên giảm giá thành xây dựng

- Giảm nhẹ và tối ưu hoá giàn giáo, ván khuôn treo do giảm chiều dài đốt thi công

và được sử dụng nhiều lần

- Phương pháp thích hợp cho các sông, thung lũng sâu, nước xiết, và hầu như khôngchịu ảnh hưởng của thời tiết, không cản trở giao thông thuỷ dưới cầu trong thời gianthi công

- Có thể dễ dàng áp dụng dầm có chiều cao thay đổi theo biểu đồ mô men

- Cầu dầm liên tục có ưu điểm về chịu lực, có độ dư thừa, chỉ tiêu kinh tế tốt và tínhthẩm mỹ cao

1.5.3.4.Cầu dầm thép liên hợp bản BTCT:

Phương án cầu dầm thép liên hợp bản BTCT gồm 6 nhịp giản đơn, mỗi nhịp dài40m Ưu nhược điểm của cầu loại này là:

- Cầu dầm thép có thể thi công nhanh chóng hơn cầu BTCT hoặc cầu BTCT DƯL

- Cầu dầm thép lắp đặt dễ dàng qua sông suối, qua chướng ngại vật ở bất kỳ hoàncảnh thời tiết nào

- Kết cấu nhịp cầu thép thường nhẹ hơn cầu BTCT do đó làm giảm giá thành chung,đặc biệt có ý nghĩa khi địa chất lòng sông yếu

- Cầu thép dễ sửa chữa và sửa chữa nhanh hơn cầu bê tông

- Gỉ của thép là vấn đề cần quan tâm, phải sửa chữa thường xuyên, tốn kém và lànguyên nhân gây hư hỏng cầu thép

- Giá thành sơn cầu trong suốt thời gian sử dụng rất cao Việc cạo gỉ sơn lại ảnh

1.6 Phân tích, so sánh chọn 3 phương án thiết kế sơ bộ:

Với đặc điểm cầu xây dựng nằm trên miền núi, sau khi nêu ra điều kiện và phân tích

ưu nhược điểm ở trên, ta quyết định chọn 3 phương án sau đây để thiết kế sơ bộdùng làm cơ sở để chọn phương án thiết kế kỹ thuật

1.6.1.Phương án 1:CẦU DẦM BTCT DƯL 33m NHỊP GIẢN ĐƠN

1.6.1.1.Bố trí chung cầu và mô tả kết cấu: Sơ đồ cầu: 7x33(m)

*Kết cấu phần trên:

Toàn cầu gồm 7 nhịp BTCT DƯL 33m, tổng chiều dài cầu là 231m Mặt cắtngang bố trí 4 dầm tiết diện chữ I lắp ghép, khoảng cách giữa 2 dầm là 200cm, bảnmặt cầu BTCT có cường độ bê tông ở 28 ngày f c, 40Mpa đổ tại chỗ Lớp phủ mặtcầu gồm: lớp bê tông nhựa chặt hạt trung dày 6cm và lớp phòng nước dày 1,5cm.Lan can, tay vịn bằng BTCT có fc, 30 Mpa Khe co giãn đầu nhịp dùng tấm cao su đúcsẵn lắp ghép

1015

1015

200 200

200

65 65

- Trụ cầu: Toàn cầu gồm 6 trụ P1-P6 bằng BTCT , f c, 30Mpa dạng trụ cột, bốtrí hai cột theo mặt cắt ngang, đường kính mỗi cột D=1500mm Móng trụ cầu sữ

1.6.1.2.Kiểm tra khẩu độ thoát nước cầu:

) , max( 0 0

0 0





yc tt

yc tt

L L

L L

L0i : tổng chiều dài các nhịp tính theo tim trụ

b i : tổng chiều dài tĩnh không ứng với MNCN do trụ chiếm chỗ

0

0 0

L

L L

Vậy khẩu độ đạt yêu cầu

1.6.2.Phương án 2: CẦU DẦM LIÊN TỤC BTCT DƯL THI CƠNG THEO CƠNG NGHỆ ĐÚC HẪNG

1.6.2.1.Bố trí chung cầu và mơ tả kết cấu:

Kết cấu nhịp cầu được bố trí theo sơ đồ cầu dầm liên tục 3 nhịp: 68+100+68 (m).Mặt cắt ngang sử dụng tiết diện dạng hộp, vách xiên, bê tơng dầm cĩ cường độ 28ngày f’c ( mẫu hình trụ) : 50 Mpa, cốt thép dự ứng lực dùng loại tao cĩ đường kính12,7 mm

Mặt cắt ngang dầm hộp một ngăn cĩ hình vẽ như sau:

1/2 Mặt cắt trên trụ 1/2 Mặt cắt trên gối

LỚP BÊ TÔNG NHỰA HẠT TRUNG DÀY 6CM

LỚP PHÒNG NƯỚC DÀY 1.5CM BẢN MẶT CẦU BTCT DÀY 20CM

700/2 50

20

10

130 70

50 100

1.6.2.2.Tính tốn kiểm tra lại khẩu độ cầu:

0

0 0





yc

yc tt

L

L L

L0i : tổng chiều dài các nhịp tính theo tim trụ

b i : tổng chiều dài tĩnh khơng ứng với MNCN do trụ chiếm chỗ

0

0 0

L

L L

Vậy khẩu độ đạt yêu cầu

700/2

10 20

1015

BẢN MẶT CẦU BTCT DÀY 20CM LỚP PHÒNG NƯỚC DÀY 1.5CM LỚP BÊ TÔNG NHỰA HẠT TRUNG DÀY 6CM

200 200

80 80

80 80

*Kết cấu phần dưới:

- Mố cầu: hai mố cầu kiểu mố tường mỏng BTCT có f c, 30Mpa Bản quá độđầu cầu bằng BTCT có f c, 30Mpa, đá kê gối BTCT f c, 30Mpa Móng mố sửdụng móng cọc khoan nhồi BTCT có f c, 30Mpađường kính D=100cm mũi cọcngàm đến lớp đá Granit toàn tinh 2m

- Trụ cầu: Toàn cầu gồm 6 trụ P1-P5 bằng BTCT , f c, 30Mpa dạng trụ cột, bốtrí hai cột theo mặt cắt ngang, đường kính mỗi cột D=1500mm Móng trụ cầu sữdụng móng cọc khoan nhồi BTCT đường kính D=100cm các trụ P1- P5, mũi cọcngàm đến lớp đá Granit toàn tinh 2m

1.6.3.2.Tính toán kiểm tra lại khẩu độ cầu:

0

0 0





yc

yc tt

L

L L

L0i : tổng chiều dài các nhịp tính theo tim trụ

b i : tổng chiều dài tĩnh không ứng với MNCN do trụ chiếm chỗ

0

0 0

L

L L

Vậy khẩu độ đạt yêu cầu

CHƯƠNG 2:

THIẾT KẾ SƠ BỘ CÁC PHƯƠNG ÁN

2.1.PHƯƠNG ÁN I: CẦU DẦM BTCT DƯL 33M NHỊP GIẢN ĐƠN

2.1.1.Tính toán khối lượng các bộ phận cầu:

2.1.1.1.Tính toán khối lượng các bộ phận trên cầu:

2.1.1.1.1.Tính toán khối lượng lớp phủ mặt cầu:

- Trọng lượng lớp phủ mặt cầu:

+ Lớp bê tông nhựa: t1  0 06m; 3

1  24KN/m

+ Lớp phòng nước: t2  0 015m; 3

2  18KN/m

Tổng trọng lượng lớp phủ mặt cầu:

7 ).

18 015 , 0 25 07 , 0 ( ).

.

- Tính cho 1 nhịp : 33.14,14=466,62KN

2.1.1.1.2.Tính toán khối lượng lan can, tay vịn:

- Cấu tạo lan can tay vịn như sau:

25 50

Cấu tạo và kích thướt lan can tay vịn

Ta bố trí các cột lan can trên 1 nhịp 33m với khoảng cách 2 m, riêng tại hai đầunhịp ta bố trí 2 cột cách nhau 1,5m Vậy toàn nhịp có 2.18=36 cột

- Khối lượng các cấu kiện như bảng dưới đây:

HẠNG

MỤC

Thể tích bêtông 1 cái (

Tính cho 1 nhịp 33mThể tích

bê tông (

3

Trọnglượng bêtông(KN)

2.1.1.2.Tính toán khối lượng kết cấu nhịp:

- Kích thướt các bộ phận kết cấu nhịp như sau:

MCN dầm chủ đoạn giữa dầm Dầm ngang đoạn giữa dầm

-Dầm ngang được bố trí tại 5 mặt cắt nhịp cầu

- Tấm đan có kích thướt như sau:

Tính cho 1 nhịp 33mThể tích

bê tông(m3)

Trọng lượng

bê tông(KN)Dầm

2.1.1.3.Tính toán khối lượng mố cầu:

2.1.1.3.1.Khối lượng mố trái:

- Cấu tạo mố trái như hình vẽ dưới đây:

200 200 200

600 420

Cấu tạo và kích thướt mố trái

Ta sữ dụng chương trình Autocad tính diện tích :

- khối lượng mố được ghi trong bảng sau:

Bộ phận

Thể tích

bê tông 1cái (m3)

Trọng lượng

bê tông 1 cái(KN)

Sốlượng(cái)

Tính cho 1 mốThể tích bê

tông (m3)

Trọnglượng bêtông(KN)

2.1.1.3.2.Khối lượng mố phải:

- cấu tạo mố phải như hình vẽ sau:

50

100

50 700

Khối lượng mố phải:

Bộ phận

Thể tích bêtông 1 cái (

Tính cho 1 mốThể tích

2.1.1.4.Tính toán khối lượng trụ cầu:

140 800

600 900

Hình 2.5: Cấu tạo trụ cầu

Cấu tạo trụ cầu như hình vẽ trên Thân trụ cấu tạo gồm hai cột có đường kính1500mm

Khối lượng các trụ được tính bằng cách lập bảng, được thể hiện trong bảng tính sau:

Thể tích bệtrụ (m3)

Tổng Thểtích (m3)

2.1.2.Tính toán bố trí cọc cho mố và trụ cầu:

33

868 , 4125

DC= V.c

vớic=25KN/m3 làtrọng lượng riêng của bêtông

- Hoạt tải ô tô trên kết cấu nhịp như sau:

+ Phản lực tại gối do hoạt tải ô tô: R=∑Pi.yi

+ Phản lực tại gối do tải trọng làn: R=WL.ωR

yi: tung độ đường ảnh hưởng phản lực ứng với vị trí đặt lực Pi.

WL: tải trọng làn theo quy định của 22TCN 272-05, WL=9,3KN/m

PL: tải trọng bộ hành , PL=3KN/m2

ωR: diện tích đường ảnh hưởng phản lực ứng với WL hoặc PL

Các giá trị phản lực chưa nhân hệ số được tính như bảng dưới đây:

Sơ đố xếp tải trọng lên đường ảnh hưởng áp lực tại mố

Tải trọng Tung độ, diệntích Đah Tải trọngtrục Phản lực Ri(KN)

w L =9.3KN/m Ls=64.8m

Tải trọng Tung độ, diện

tích Đah Tải trọng trục Phản lực Ri(KN)

- Tổ hợp tải trọng xét tới mặt cắt đáy móng:

Ta có các loại hệ số tải trọng sau:

Tổ hợp tải trọng phải được xét với hệ số làn xe là m=1.0 ứng với đường 2 làn xe.+ Các tải trọng gồm kết cấu nhịp, lan can tay vin, trọng lượng bản thân mố, trụ(DC): DC = 1,25

2.1.2.2.Xác định sức chịu tải tính toán của cọc:

Sức chịu tải tính toán của cọc khoan nhồi được lấy như sau:

Ptt= min{Qr, Pr}

f'c: Cường độ chụ nén của BT cọc(Mpa); f'c=30Mpa Ap: Diện tích mũi cọc(mm2); Ap=785398 mm2.Ast: Diện tích cốt thép chủ (mm2); dùng 1520 : Ast = 4712mm2fy: Giới hạn chảy của cốt thép chủ (Mpa); fy = 420 Mpa

Thay vào ta được:

Pn = 0,85.[0,85.30.(785398-4712)+420.4712] = 19MN

* Tính sức chịu tải của cọc theo đất nền:

Cọc khoan nhồi có đường kính d=1,0m Cọc dài L=10m, trong đó cọc được ngàmtrong lớp đá Granít toàn tinh là Lng=2m Bê tông chế tạo cọc có f’c=30MPa Mô đunđàn hồi của vật liệu làm cọc là Ec=30GPa

Sức kháng bên đơn vị cực hạn: f i  0 , 65 q u E

Trong đó:

qu: là sức kháng nén đơn vị của đá, do sức kháng nén của đá lớn hơn nhiều so vớicường độ R28 của bê tông nên ta lấy qu=R28=30MPa

αE:là hệ số giảm sức kháng bên do sự nứt nẻ của đá, phụ thuộc vào tỷ số môđun vĩ

mô Em và mô đun vi mô Et Với đá nguyên khối thì αE=Em/Et=1

Ta có: f i  0 , 65 q u E  0 , 65 30 1  2 , 74MPa

Sức kháng bên của đoạn cọc ngàm trong đá:

KN N

67 , 0

.

.

1

200 1

0134 ,

ng

ng ng

ng

ng m

L

d

L d

L

d

L E q

1

05 , 0

14 ,

ng

E

E d

L d

L

56 , 1 04 , 0 300

30000 log

1 1

2 05 , 0 1

2 14 ,

1

15 , 0

37 ,

ng

E

E d

L d

L

269 , 0 13 , 0 300

30000 log

1 1

2 15 , 0 1

2 37 ,

67 , 0

67 , 0

25 269

, 0 2

1

2 1 56 , 1 1

2 200 1 2

2 300 0134 , 0

dẫn đến sức kháng mũi cọc là không tác dụng, nghĩa là qp=0

Sức kháng huy động của một cọc theo LRFD là :

Trong đó : n là số lượng cọc tính toán

: hệ số kể đến độ lệch tâm của tải trọng ,  = 1,6

N: Tổng tải trọng tác dụng lên cọc tính đến đáy bệ móng

Ptt : Sức chịu tải tính toán của cọc

Lập bảng tính toán như sau :

KIỆN

PHẢNLỰC*1,6(KN)

SỨC CHỊU TẢICỌC Ptt(KN)

- Khi xếp tải trên n=2 làn thì hệ số làn xe m=1.0

2.1.3.2.Hệ số phân bố hoạt tải:

*Nhận xét: với MNC cầu như hình vẽ cĩ đặc điểm là khơng cĩ phần dành cho

khách bộ hành (cầu ơ tơ được thiết kế trên đường miền núi) Khi xếp hoạt tải theophương ngang cầu thì tâm bánh xe cách mép bệ lan can là 600mm, như vậy ta cĩthể nhận xét là nội lực tác dụng lên dầm biên lớn hơn dầm phía trong, do vậy ta chỉtính hệ số phân bố ngang cho dầm biên

- Trường hợp 1 làn thiết kế chịu tải: Dùng phương pháp địn bẩy

PLTẢI TRỌNG LÀN

eg= (d-Yc )+ ts/2= (165-80,70)+20/2=94,3cm

Tỷ lệ mô đun đàn hồi giữa dầm và bản mặt cầu:

cban

cdam E

E

n 

Mô đun đàn hồi của dầm: 1 , 5 '

043 ,

g K 0,3 L S 0,4 4300

S 0.06 mg1

0,1 3 32400.200

11 10,658.10 0,3

32400 2000 0,4 4300

2000 0.06

S 0.075 mg2

0,1 3 32400.200

11 10,658.10 0,2

32400 2000 0,6 2900

2000 0.075

Hệ số phân bố hoạt tải đối với mô men của dầm biên:

- Với 1 làn chịu tải thiết kế: Dùng phương pháp đòn bẩy

PLTẢI TRỌNG LÀN

Y1 Y2

Y3

Y4

Đường ảnh hưởng áp lực theo PP địn bẩy

Ta cĩ các tung độ đường ảnh hưởng áp lực như sau:

Y1= 1,4; Y2= 1,25; Y3= 0,95; Y4= 0,05; Y5=0,5

Hệ số phân bố ngang đối với:

+ Với xe thiết kế: .( 0 , 95 0 , 5 ) 0 , 6

2

1 2 , 1

m

5 , 1

1 5 , 1 ).

5 , 0 25 , 1 (

2

1 2 , 1

1 2 , 1

m

- Trường hợp 2 hoặc nhiều làn thiết kế: Tính theo cơng thức

mg g e mb

với: - e là hệ số điều chỉnh, e= 0.77+

2800ed, trong đĩ de là khoảng cách từ tim dầmbiên đến mép bệ lan can, de  1000  500  500mm ( nằm trong qui định

1700mm e

Chọn giá trị cực đại làm hệ số phân bố mơ men thiết kế của dầm biên:

gHL1=0,6

gPL1=1,05

gLan1=0,625

64 , 4466





- Tĩnh tải dầm ngang:DC dn 0 , 727KN/m

33 4

3 , 267





- Tĩnh tải bản mặt cầu: DC bmc 10 , 388KN/m

33 4

15 , 1371





- Lan can, tay vịn: DC lctv 0 , 613KN/m

33 4

898 , 80

2  18KN/m

Tổng trọng lượng lớp phủ mặt cầu:

7 ).

18 015 , 0 25 07 , 0 ( ).

.

*Tổng tĩnh tải tác dụng lên dầm dọc chủ:

- Giai đoạn chưa liên hợp: DC dc  17 , 504KN/m

- Giai đoạn khai thác: mặt cắt liên hợp

lctv bmc

td dn

m KN

DW lp  14 , 14 /

* Mô men do tĩnh tải tác dụng lên dầm:

- Giai đoạn chưa liên hợp: M DC dc M = 17,504.131,22=2296,875(KNm)

- Giai đoạn khai thác: M DC b M = 31,257.131,22=4101,544(KNm)

M lp

DW

M   = 14,14.131,22=1855,451(KNm)

xe tải thiết kế

xe hai trục thiết kế 110KN 110KN

35KN 145KN

145KN

1.2m 110KN 110KN

xe hai trục thiết kế

xe tải thiết kế

+ Tải trọng đồn người: M PL.F M

Kết quả mơ men như 2 bảng trên So sánh các giá trị từ 2 bảng trên để tìm ra nội lựclớn nhất

Nội lực do hoạt tải = nội lực (xe tải hoặc xe hai trục).(1+IM).g +nội lực tải trọnglàn

Nội lực do người = (nội lực người).g

+ Theo trường hợp 1:

Do hoạt tải xe:M= 2245,5.(1+0.25).0,6+1220,346.0,75=2599,385(KNm)

Do hoạt tải người: M= 984,15.1,05= 1033,357(KNm)

+ Theo trường hợp 2:

Do hoạt tải xe: M= 2170,25.(1+0,25).0,6+1220,346.0,75=2542,947(KNm)

Do hoạt tải người: M= 984,15.1,05= 1033,357(KNm)

Tổ hợp nội lực theo THGH cường độ I:

+ Theo trường hợp 1:

DW DC

- Dùng loại tao thép tự chùng thấp DPS=12,7mm theo tiêu chuẩn ASTM A416M

- Cường độ chịu kéo tiêu chuẩn: fpu=1860MPa

- Hệ số qui đổi ứng suất: ø1=0,9

- Giới hạn chảy: fpy= 0,9.fpu=1674MPa

-Ứng suất trong thép dự ứng lực khi kích:fps=0,75fpy=1255,5MPa

- Diện tích một tao cáp: Aps1= 98,71mm2

- Mô đun đàn hồi của cáp: EP= 197000MPa

- Cường độ chịu nén của bê tông dầm: fc’= 55MPa

- Lấy hệ số sức kháng Φ=1,0 đối với cấu kiện BTCT chịu uốn và chịu kéo DƯL

Có thể tính sơ bộ diện tích cáp dự ứng lực dựa vào gới hạn ứng suất kéo trong bêtông và giả thuyết tổng mất mát ứng suất trong cáp

Giới hạn ứng suất kéo trong bê tông tại thớ dưới ở TTGH sữ dụng (theo TCN5.9.4.2.2-1): 0 , 5 f c, 0 , 5 55 3 , 71MPa





Trị số nhỏ nhất của lực kéo trước FP để đảm bảo ứng suất kéo thớ dưới không vượt

Trong đó:

I: là mô men quán tính của mặt cắt tính đổi tại tiết diện giữa nhịp

Yd: khoảng cách từ trục trung hoà đến thớ dưới của mặt cắt tính đổi Ta giả thiết lấymặt cắt không có cốt thép

Ag: diện tích nguyên của mặt cắt tính đổi tại tiết diện giữa nhịp

Ta qui đổi tiết diện liên hợp về tiết diện tương đương như sau:

Giả định khoảng cách từ đáy dầm đến trọng tâm cốt thép DƯL là a=200mm, suy ra

độ lệch tâm e=yd-a=119-20=99cm

MPa I

y M

M I

y e F

119 5 , 1085325 54516144

119 99

F F