Thiết kế cầu vượt sông trên đường ô tô,khổ cầu 23 75+23+21 5m,thiết kế 3 phương án sơ bộ so sánh và lựa chọn phương án thiết kế kỹ thuật

- Xác định kích thớc mặt cắt ngang: Dựa vào công thức kinh nghiệm mối quan hệ, chiều cao của hộp, dày máng, dày đáy và khổ cầu ta chọn mắt cắt ngang nh hình vẽ 1.2.. Thay vào đIều kiện t

lời nói đầu.

rong sự nghiệp xây dựng và bảo vệ đất nớc, Giao thông Vận tải là ngành đã

có những đóng góp quan trọng Cùng với sự phát triển liên tục của đất nớc trong những năm qua, lĩnh vực xây dựng cơ bản nói chung và xây dựng công trình giao thông nói riêng đã và đang đợc Nhà nớc đầu t phát triển và có những thành tựu đáng tự hào Trong những năm tới, để thực hiện sự nghiệp CNH - HĐH đất nớc càng đòi hỏi GTVT phải đi trớc một bớc, phục vụ cho mục tiêu phát triển kinh tế xã hội.

T

Những năm gần đây, cùng với sự đầu t lớn của nhà nớc vào hệ thống giao thông, các công nghệ xây dựng công trình giao thông tiên tiến đã đợc đa vào Việt Nam Để đáp ứng yêu cầu của thực tế, đòi hỏi trình độ của ngời kỹ s công trình ngày càng cao Nhằm đáp ứng yêu cầu của sự nghiệp xây dựng đất nớc trong lĩnh vực Giao thông Vận tải, trong những năm qua Trờng Đại Học GTVT

đã không ngừng mở rộng quy mô và nâng cao chất lợng đào tạo.

Sau quá trình học tập và tích luỹ kiến thức trong trờng Đại học Giao Thông Vận Tải Hà Nội, đến nay em đợc giao nhiệm vụ thiết kế tốt nghiệp chuyên ngành Cầu – Hầm Đề tài đợc sự hớng dẫn trực tiếp của PGS -TS Trần

Đức Nhiệm cùng sự hớng dẫn của các thầy cô giáo trong Bộ môn Cầu - Hầm khoa Công trình Trờng Đại Học GTVT Hà Nội Qua đây, em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới các thày cô giáo Khoa Công Trình nói chung, đặc biệt là sự giúp

đỡ, hớng dẫn tận tình của thầy Trần Đức Nhiệm và thầy đọc duyệt Nguyễn Văn Chừng

Trong quá trình thực hiện đồ án, bằng kiến thức đã tích luỹ đợc cùng với

sự học hỏi liên tục, nhng do thời gian và nhiều hạn chế khác nên chất lợng đồ án

có thể cha đợc nh ý Rất mong nhận đợc sự nhận xét, góp ý của các thầy, cô giáo cùng toàn thể các bạn.

Hà Nội - Tháng 5 Năm 2005.

Sinh viên.

Mục lục

Trang

Chơng I- Phơng án sơ bộ 1 : Phơng án cầu đúc hẫng 2

II.1.4 Tính toán sơ bộ mố cầu 14

Chơng II- Phơng án sơ bộ 2 : Cầu khung T dầm đeo 19

Chơng III- Phơng án sơ bộ 3 : Phơng án cầu dây văng 40

II.3.2 Tính toán và chọn các tham số cơ bản 40

II.4.1 Phơng án 1 : Cầu liên tục đúc hẫng 47II.4.2 Phơng án 2 : Cầu khung T - dầm đeo 47II.4.3 Phơng án 3: Cầu dây văng dầm cứng BTCT 47

Giới thiệu chung về phơng án kỹ thuật 49

I.2 Xác định tải trọng tác dụng lên bản mặt cầu 51I.3 Tính toán nội lực tại các mặt cắt 52I.4 Tính toán cốt thép và kiểm toán bản 55

II.2 Tải trọng tác dụng lên dầm ngang 60

Chơng III- Tính CDV chịu tĩnh tải và điều chỉnh nội lực 66

III.1 Mục đích ĐCNL và các giả thiết cơ bản 66III.2 Lý thuyết tính toán điều chỉnh nội lực 67

IV.2 Kiểm duyệt các dây văng theo cờng độ 88

V.3 Tính và bố trí cốt thép DƯL cho dầm dọc 96

VI.2 Nội dung tính toán và kiểm toán tháp cầu 103VI.3 Xác định các THTT tác dụng tại các mặt cắt theo

Phần 3- Thiết kế tổ chức thi công 164

II.1 Thiết kế – Tính toán vòng vây cọc ván thép 167II.2 Thiết kế – Tính toán ván khuôn thép 170II.3 Thiết kế – Tính toán kết cấu mở rộng tháp 174II.4 Lựa chọn máy móc thiết bị phục vụ thi công 176

- Phần I -

Giới thiệu chung

I.1 Nhiệm vụ thiết kế

Thiết kế cầu vợt sông trên đờng ô tô

Khổ cầu: 2@3.75+2@3+2@1.5m

- Thiết kế 3 phơng án sơ bộ So sánh và lựa chọn phơng án thiết kế kỹ thuật.

- Thiết kế kỹ thuật phơng án kiến nghị: thiết kế chi tiết kết cấu nhịp cầu chính, 1 mố và

1 trụ chính

- Thiết kế tổ chức thi công và thiết kế thi công chi tiết 3 - 4 hạng mục

I.2 Các số liệu chủ yếu

I.2.1 Mặt cắt sông

18.96

24.60 28.20 9

26.94 14

MNTN: 47.25 MNCN: 54.0 MNTT: 52.13

28.00

15 16 24.60

27.90 17

24.90

17.40 18.00

5 6

7 8 22.80

42.6 43.5 39.0

I.2.2 Đặc điểm về địa chất :

Khoan thăm dò địa chất tại khu vực dự kiến xây dựng cầu với số lợng 4 lỗ khoan: 2 lỗtrên bờ, 2 lỗ dới nớc Căn cứ vào quá trình theo dõi khoan hiện trờng và kết quả các chỉtiêu cơ lý trong phòng thí nghiệm, theo thứ tự từ trên xuống có thể phân địa tầng thànhcác lớp nh sau:

- Lớp 1 : Đất hữu cơ

- Lớp 2: Sét màu vàng nhạt trạng thái dẻo cứng

- Lớp 3: Sét pha cát màu nâu trạng thái dẻo cứng

I.2.5 T¶i träng thiÕt kÕ : HL93 + Ngêi 300kg/m2

I.2.6 Khæ th«ng thuyÒn : Khæ th«ng thuyÒn øng víi s«ng cÊp II : 80 x 9 m

I.2.7 Tiªu chuÈn thiÕt kÕ : TCN 272-01.

- phÇn

II-thiÕt kÕ s¬ bé

ch¬ng I

-Phơng án sơ bộ 1 Phơng án cầu đúc hẫng

I Giới thiệu chung về phơng án cầu

1 Sơ đồ cầu và kết cấu phần trên

- Toàn cầu gồm có 5nhịp đợc bố trí nh sau:

Lcầu = 3@33m +72m + 120m +72m + 3@33m = 462m

- Nhịp chính là một dầm BTCT – DƯL, thi công theo công nghệ đúc hẫng cân bằng đối xứng.

- Khổ cầu : 2@1.5+2@3+2@3.75= 16.5m

- Nhịp chính dầm có tiết diện hình hộp chiều cao tại gối 6 m Tại giữa nhịp và cuối nhịp biên là 3 m cao độ đáy dầm thay đổi theo quy luật parabol đảm bảo phù hợp yêu cầu chịu lực và mỹ quan kiến trúc.

- Vật liệu dùng cho kết cấu nhịp.

- Phơng án móng dùng móng cọc đài thấp, cọc khoan nhồi đờng kính 1,5 m.

- Mố cầu dùng mố chữ U - BTCT trên móng cọc khoan nhồi đờng kính 1.5m.

3 Tiêu chuẩn kỹ thuật

- Qui trình thiết kế : Qui trình mới TCVN-272-01 do bộ giao thông vận tải ban hành.

- Tải trọng tác dụng HL93.

- Khổ cầu 2@1.5+2@3+2@3.75= 16.5m

- Khổ thông thuyền 80 m x 10 m.

II Nội dung tính toán phơng án sơ bộ thứ nhất

- Trong phơng án sơ bộ yêu cầu tính toán KCN trong giai đoạn khai thác.

- Tiết diện tại hai mặt cắt.

+ Trong PA này do chiều dài nhịp chính không lớn lắm nên chọn

Lchính= 120m

Lbiên = 72m = 0,6Lchính.

- Xác định kích thớc mặt cắt ngang: Dựa vào công thức kinh nghiệm mối quan

hệ, chiều cao của hộp, dày máng, dày đáy và khổ cầu ta chọn mắt cắt ngang nh hình vẽ

1.2 Tính toán đặc trng hình học

Tại hoành độ x=0 thì y=H

Tại hoành độ x=L/2 thì y=h và y’=0

Với H,h lần lợt là chiều cao dầm chủ tại gối và giữa nhịp chính.

3 2





1.2.2 Xác định phơng trình thay đổi chiều dầy đáy dầm.

Giả thiết đỉnh đáy dầm thay đổi là 1 parabol, đỉnh đờng parabol tại mặt cắt giữa nhịp Gốc toạ đặt cách tim gối trên trụ 1m

- Cung Parabol cắt trục hoành tại sát gối cầu bên trái.

- Phơng trình có dạng : y= ax2 + bx +c

y’=2ax+b

Tại hoành độ x=0 thì y=H-Z

Tại hoành độ x=L/2 thì y=h- z và y’=0

Với H,h lần lợt là chiều cao dầm chủ tại gối và giữa nhịp chính.

Z, z lần lợt là chiều dày bản đáy dầm chủ tại mặt cắt gối và giữa nhịp chính H=6m; h=3m; Z = 1m; z = 0.8m.

Thay vào đIều kiện trên ta xác định đợc phơng trình đờng cong đỉnh đáy dầm chủ:

1 118

2 11

118

2

Moments of inertia: X: 9.5744E+13

- Tĩnh tải giai đoạn I đã đợc khai báo trong mô hình SAP2000 để đợc tự tính.

- Trọng lợng ván khuôn lấy 20tấn

- Trọng lợng xe đúc 60tấn

- Tải trọng thi công đợc lấy thống nhất là 0.2T/m2.

- Tĩnh tải giai đoạn II đợc tính nh sau:

 Mô men lớn nhất tại mặt cắt đỉnh trụ ứng với trờng hợp cánh hẫng dài nhất, tức

là khi đúc tới đốt cuối cùng.

M = MBT + (PVK+PXE).L + qTC.B.L2/2 Trong đó :

Mbt - là mô men tại mặt cắt đỉnh trụ do tác dụng của trọng lợng bản thân dầm.

L - là chiều dài cánh hẫng lớn nhất: L=59m.

B - là chiều rộng toàn bộ cầu : B = 17.7m

Khối lợng từng đốt đợc tính theo bảng sau:

Thép dùng 19 bó 7 sợi 12.7 để đơn giản ta không xét tới cốt thép thờng.

Tại mặt cắt tính toán có h = 6m ; Bb = 9.4m; dự kiến dc=0.25m.

dp = h-dc = 6- 0.25 =5.75 m

Quy đổi mặt cắt hộp ra chữ T theo nguyên tắc sau:

 Chiều cao tiết diện quy đổi bằng chiều cao tiết diện hộp.

 Bề rộng cánh tiết diện tiết diện quy đổi bằng bề rộng đáy hoặc bề rộng bản của tiết diện hộp.

 Chiều dày sờn dầm của tiết diện quy đổi bằng tổng chiều dày các sờn dầm của tiết diện hộp.

10

14

tải trọng

xe đúc

60T

15

1313

12121111

 Chiều dày cánh của tiết diện quy đổi đợc xác định tơng đơng về diện tích với tiết diện hộp.

 Mặt khác cũng để đơn giản cho kiểm toán, ta quy ớc tất cả các tiết diện đều chịu mômen với trị số dơng , tiết diện nào chịu mô men âm (kéo thớ trên) sẽ đợc xoay ngợc lại để thống nhất tiết diện quy đổi có thớ dới chịu kéo.

1.2.5 Tính mất mát ứng suất trong bê tông cốt thép dự ứng lực:

1.2.5.1 Câc chỉ tiêu cơ lý của vật liệu:

Bê tông:

Cờng độ chịu nén khi uốn: f c=50 Mpa’

f

= 0.7 Cờng độ chịu kéo khi uốn:

f r = 0.63 f c' = 4.454 Mpa

Thép c ờng độ cao:

Sơ bộ chọn một bó thép cơng độ cao gồm có 19 tao xoắn đờng kính danh

định 12.7mm do hãng SVL sản xuất với các thông số kĩ thuật nh sau:

Mặt cắt danh định:

A str =98.7mm 2

Đờng kính danh định.

Cấp của thép : 270 (Thép có độ chùng dão thấp)

Cờng độ chịu kéo cực hạn:

Mô đun đàn hồi : E=2x10 5 Mpa.

1.2.6 Sơ bộ xác định diện tích cốt thép dự ứng lực cần thiết:

Theo đIều 5.7.1, các giả thiết có thể dùng để thiết kế kết cấu bê tông cốt thép,

bê tông cốt thép ứng suất trớc là:

cờng độ chịu lực thông thờng của vật liệu không thích hợp.

Ta lấy đIều kiện đầu tiên làm cơ sở để tính toán cốt thép cho dầm liên tục.

Từ công thức kiểm tra ứng suất kéo tại thớ dới (quy ớc thớ dới chứa cốt thép ƯST và ứng suất kéo trong bê tông mang dấu dơng):

0

I

M y I

e F A

F f

ngang.(m 4 )

e - Độ lệch tâm của trọng tâm các bó cốt thép ứng suất trớc tới trục trung hoà.(m): e=h-y b– ds ’

Với giả thiết ứng suất trong cáp khi kích là : 0.6xfpu, ta tính ra sơ bộ diện tích bó cáp là:

pu ps

f

F A

6 0

Với mặt cắt đỉnh trụ có các đặc trng hình học nh sau:

1.3 Kiểm toán theo trạng tháI giới hạn c ờng độ I tại mặt cắt đỉnh trụ:

1.3.1 Sức kháng uốn (theo đIều 5.7.3.2):

Công thức để kiểm tra: .M n M u

Trong đó:

0 2 2

2

f c

s y s s

y s p

ps

ps

n

h a h bw b f

a d f A

a d f A

a d f

A

trạng tháI giới hạn thứ nhất :

Tổ hợp tải trọng ứng với trạng thái giới hạn thứ nhất đợc lấy là tổ hợp bất lợi nhất trong các tổ hợp sau:

của tải trọng làn thiết kế

KÕt qu¶ tæ hîp trong SAP2000 nh sau:

ph©n tÝch 5.7.3.1.1-1 cña tiªu chuÈn míi.

f ps = f pu (1-k.c/d p ) Víi: k=2(1.04-f py /f pu ) = 0.28

p

pu ps c

pu ps

d

f kA bw f

f A c





1 '

85

d p– khoảng cách từ thớ ngoàI cùng chịu nén tới trọng tâm các bó thép ƯST.

d p = 5.75m.

Vậy kiểm toán đạt

1.4 Kiểm toán theo trạng tháI giới hạn cờng độ I tại mặt cắt giữa nhịp

Giới thiệu chung:

Chọn cầu tạo 2 trụ nh nhau :Trụ thân đặc.

- Trụ đổ tại chỗ bằng BTCT thờng, M300, cốt thép thờng dùng loại CT5 và CT3

- Móng là móng cọc bệ cao đặt trên hệ cọc khoan nhồi  1m.

2.1 Tính toán trụ

2.1.1 Tính toán tĩnh tải tác dụng lên đáy bệ

- Các kích thớc cơ bản của trụ đợc chọn nh trên hình vẽ:

1500 5000

5000 1500

32 3500

1500 5000

 TÜnh t¶i giai ®o¹n I :

Khai báo các thông số vật liệu và đặc trng hình học (chủ yếu là diện tích mặt cắt ngang) của dầm chủ, sau đó tiến hành tổ hợp các mặt cắt lại để đợc các phần tử có mặt cắt thay đổi dạng parabol.

Hệ số tải trọng của tĩnh tải phần I đợc lấy theo quy trình 79: n=1.1

 Tĩnh tải giai đoạn II:

Tĩnh tải giai đoạn II gồm có:

Hệ số tải trọng đối với tĩnh tải phần II lấy nh quy trình 79 : n=1.5

Kết quả chạy chơng trình nh sau:

PItc = 2438.85 T

PIItc = 346.69 T Với n = 1,1  PItt = 2682.74 T n= 0,9  PItt = 2194.965 T Riêng tĩnh tải phần II phải lấy hệ số tải trọng lớn hơn 1: n=1.5

Vậy PIItt = 520.035 T

2.1.2 Phản lực gối do hoạt tải

- Dùng sơ đồ SAP ở trên chất hoạt tảI lên ta đợc phản lực tại gối trụ

- Tải trọng tác dụng và các phản lực trên trụ nh sau:

 Tải trọng ngời đi bộ : 0.3 T/m2.

 Tải trọng làn trong HL93: 0.948 T/m

 Xe tải thiết kế.

Tổ hợp tải trọng để tính phản lực gối theo tiêu chuẩn mới nh sau:

90% hiệu ứng của 2 xe tảI thiết kế (25% xung kích) xếp cách nhau khoảng 15m, khoảng cách các trục sau cố định 4.3m kết hợp với 90% hiệu ứng của tải trọng làn.

Hệ số tải trọng của hoạt tải:

2.1.3 ¸p lùc ®Èy næi cña níc:.

¸p lùc ®Èy næi cña níc tÝnh theo c«ng thøc:

- Sức chịu tải của cọc theo vật liệu làm cọc.

Trong đó: c - hệ số điều kiện làm việc của cọc trong nền

R- cờng độ tính toán của nền dới chân cọc.

1500 5000

3 Tính mố cầu

 Tĩnh tải đất đắp sau mố:

Tĩnh tải đất đắp sau mố đè lên đáy bệ tính với công thức sau:

Pđất =Vđất x đất

Trong đó:

Vđất – Thể tích đất đè lên bệ mố: Vđất = 8.85 x 15.6 x 2.5 = 345.15 m3

đất – Trọng lợng riêng của đất đắp sau mố : có thể lấy đất = 1.7 T/m3

Vậy ta có:

Pđất = 345.15 x 1.7 = 586.755 T Các trị số tính toán cho trong bảng sau:

Mặt cắt Pđứng (T) Lệch tâm e (m) Mô men (T.m)

 Hoạt tải đứng trên mố :

Xét trờng hợp bất lợi nhất là khi trục sau của xe trục đứng trên đỉnh mố.

- Tính toán bề rộng áp lực bánh xe lên đỉnh mố:

giả thiết áp lực bánh xe lên đỉnh tờng trớc mố phân bố trên một hình chữ nhật với chiều rộng là 510mm, chiều còn lại đợc xác định theo công thc sau:

L= 2.28 x 10-3 x  x (1+) x P Với :

- Hệ số tải trọng của hoạt tải: 1.75

 - Xung kích tính cho hoạt tải ứng với trạng thái giới hạn thứ I: 25%

 Tải trọng gió theo phơng thẳng đứng:

- Chỉ tính tải trọng này cho các trạng thái giới hạn không liên quan đến gió trên hoạt tải và chỉ tính khi lấy hớng gió vuông góc với trục dọc của cầu.

- Phải lấy tải trọng gió thẳng đứng PV tác dụng vào trọng tâm của diện tích thích hợp theo công thức:

PV = 0.00045.V2.AV (kN)

Trị số tải trọng gió thẳng đứng PV 243.025 kN

1.1.1.2 Tính số lợng cọc trong móng:

Chọn loại móng cọc đài cao, sử dụng cọc khoan nhồi đờng kính 1.5m.

a/ Tính sức chịu tải của cọc khoan nhồi:

 Tính sức chịu tải của cọc theo vật liệu làm cọc:

PVL = m2. ( Fb x Rn + Rt Ft ).

(Theo giáo trình nền móng công trình cầu đờng của nhà xuất bản GTVT)

Trong đó:

m2 – hệ số điều kiện làm việc: lấy bằng 1.

 - Hệ số uốn dọc: do chiều dài tính toán của thân cọc bị uốn dọc Ltt nhỏ hơn 34.6 lần bán kính quán tính của tiết diện ngang cọc nên lấy =1.0

Fb – Diện tích tiết diện bê tông thân cọc: Fb = 17544.75 cm2

Ft – Diện tích tiết diện cốt thép chịu lực trong tiết diện cọc: Ft =117.75 cm2

Rn – Cờng độ chịu nén tính toán của vật liệu bê tông làm cọc: Rn= 205kg/cm2

Rt – Cờng độ chịu nén tính toán của thép: Rt = 2400 kg/cm2

Thay vào công thức ta có:

PVL = 1x1x ( 205 x17544.75 + 2400 x 117.75 )x10-3 = 3879.27 T

 Sức chịu tải theo đất nền:

P = c R A Trong đó:

c - hệ số điều kiện làm việc của cọc trong nền:

Tra bảng với loại móng là móng cọc đài cao, số lợng cọc trong móng 610

Ta có c =0.85.

R- cờng độ tính toán của đất nền dới chân cọc.

Theo nh địa chất khu vực xây dựng cầu đã trình bày trong phần đặc điểm địa chất khí hậu, tôi quyết định đặt cao độ đáy móng sâu vào trong lớp đá granite toàn khối có cao độ mặt lớp thay đổi từ –11.0-17.3.

Chiều rộng bệ mố theo phơng dọc cầu không thay đổi : 6000 mm

Chiều dài bệ mố theo phơng ngang cầu hiệu chỉnh thành : 18300 mm.

-I giới thiệu chung phơng án

1 bố trí chung cầu

Cầu đợc bố trí theo sơ đồ: ( 3@40 + 60 + 84 + 60 + 3@40 )m

Chiều dài toàn cầu: L = 444 m.

Cầu gồm 8 trụ P1,P2,P3,P4,P5,P6,P7,P8 và 2 mố A1,A2:

Ba nhịp dẫn dầm thép liên hợp btct I 40m từ mố A1-P1-P2-P3 và từ mố A2-P8-P7- P6.Trên hai trụ P4 và P5

Độ dốc ngang cầu : 2%

2 kết cấu phần trên

Cầu đợc thi công theo phơng pháp lắp hẫng cầu bằng đối xứng

Dàn có chiều cao 9m, chiều dài khoang 12 m Dàn loại tam giác không có thanh

Bảo đảm tĩnh không thông thuyền và thông xe.

Chiều cao kiến trúc nhỏ đối với cầu dầm chạy trên

Đảm bảo độ cứng theo phơng đứng của kết cấu nhịp: f < fchi phí

Đảm bảo mỹ quan và phù hợp với cảnh quan ở khu vực xây cầu

Nh vậy chọn chiều cao dàn bằng h = 9 m

1200 1200 1200 1200 800 1200 1200 1200

3750 250 100 100 250 3000

8850

2.1.1.2 Tiết diện các thanh dàn chủ.

Các thanh có tiết diện chữ H

Kích thớc của mặt cắt các thanh đợc thể hiện trên hình vẽ:

cao,h(cm) rộng,b(cm) bản bụng, t (cm)

bản cánh ,hc(cm)

thanh ,

Aa (m2)

2.1.1.3 Cấu tạo hệ dầm mặt cầu.

Hệ dầm mặt cầu bao gồm dầm dọc và dầm ngang để đỡ mặt cầu và truyền tải trọng từ mặt cầu tới dàn chủ Để đảm bảo cho tải trọng truyền vào các nút dàn chủ dầm ngang

đợc bố trí tại các nút dàn còn dầm dọc tựa lên dầm ngang Dầm dọc và dầm ngang phải

đợc liên kết chắc chắn để tạo thành hệ dầm mặt cầu

Chọn liên kết giữa dầm dọc và dầm ngang là dạng cánh dầm dọc và dầm ngang bằng nhau

2.1.1.4 Cấu tao dầm ngang

Chiều cao dầm ngang và các kích thớc chon :

2.2.7 Träng lîng lan can tay vÞn

2.3 Hệ số phân bố ngang

Điều 4.6.2.4 Tiêu chuẩn 22TCN:272-01 cho phép dùng quy tắc đòn bẩy để tính

hệ số phân bố tải trọng trong dàn ở đây toàn bộ hên dàn đợc mô hình hoá 3D trên SAP8.32 và tính theo phần tủ hữu hạn

dầm ngang, tức là bằng chiều dài khoang dàn d.

2.4.1.1 Tính hệ số phân bố ngang cho dầm dọc:

Công thức tính toán :(bảng 4.6.2.2.2a-1)

Hệ số phân bố ngang cho dầm phía trong :

1 0 3 s

2 0 6 0

L.t

Kg 2900

S 0.075

Ed : Modun đàn hồi của dầm dọc, Ed = 200000 MPa

Eb : Modun đàn hồi của bản mặt cầu, Eb = 31500 MPa

eg : khoảng cách giữa trọng tâm dầm cơ bản và bản mặt cầu(mm)

ts : chiều dày bản bêtông mặt cầu, ts = 0.11m

Sử dụng phần mềm SAP2000 để tính toán, em tính đợc nội lực trong dầm dọc

nh sau (tính với dầm dọc ở biên là dầm dọc chịu tải nặng nhất):

+ Khi xếp tải với xe tải thiết kế Truck:

Mdamdoc = 748.34 kNm

+ Khi xếp tải với xe 2 trục thiết kế Tandem:

Mdamdoc = 816.44 kNm

2.4.2 Tính dầm ngang:

Coi sơ đồ tính dầm ngang là dầm 2 đầu khớp, khẩu độ tính toán B là khoảng cách tim hai dầm chủ Dầm ngang nhận áp lực S từ dầm dọc truyền xuống Trọng lợng của dầm ngang nhỏ so với S nên trong tính toán có thể bỏ qua.

Có 5 dầm dọc nên có 5 phản lực gối tác dụng lên dầm ngang

Sử dụng phần mềm SAP2000 để tính nội lực dầm ngang, em thu đợc kết quả nh sau:

Mdamngang = 2185.81 kNm

2.5 tính toán các thanh dàn chính

Sau khi xác định song sơ đồ, các kích thớc của các thanh và tính toán các tĩnh tảigiai đoạn I và II thì ta tiến hành vẽ sơ đồ cầu trong Sap2000 khai báo các đặc trng cần thiết sau đó cho chơng trình chạy và xác định đợc các đờng ảnh hởng cho các thanh của dàn Nhng trong phơng án sơ bộ ta chỉ xác định đờng ảnh hởng của một số thanh

mà cho là bất lợi nhất

Ta xác định đờng ảnh hởng của các thanh:

+Thanh biên trên chịu kéo tại vị trí trụ.

+Thanh biên dới chịu kéo tại vị tri giữa nhịp

+Thanh xiên tại gối chịu uốn, nén

2.5.2.1 Nội lực thanh biên tại gối:

SAP2000 v7.42 File: SAP-DAN kN-mm Units PAGE 1

3/5/04 15:02:50

gtvt

L O A D C O M B I N A T I O N M U L T I P L I E R S

COMBO TYPE CASE FACTOR TYPE TITLE

COMBK ADD PI+PII+HL93+NG

FRAME LOAD LOC P V2 V3 T M2 M3

99 COMBK MAX

0.00 1512.85 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00

99 COMBK MIN

2.5.2.2 Néi lùc thanh xiªn t¹i gèi:

FRAME LOAD LOC P V2 V3 T M2 M3

105 COMBK MIN

0.00 -1315.49 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 2.5.2.3 Néi lùc thanh biªn díi t¹i gèi:

FRAME LOAD LOC P V2 V3 T M2 M3

BÒ dµy b¶n bông, t (cm)

ChiÒu dµy b¶n

c¸nh ,hc(cm)

DiÖn tÝch thanh , Aa

(m2)

Thanh cæng tiÕt diÖn

402

2.6.2 Duyệt tiết diện thanh 105:

Các đặc trng hình học :

An

(cm2) A(cmnr 2) J(cm4) Iy-y(cm4) IX-X(cm4) ry(cm) x(cm)

504 438.4 2161.12 337568 83368 25.88 12.861Kiểm tra với điều kiện bề cờng độ:

2187 4

438

Trong đó: f = 1, hệ số kháng uốn (Điều 6.5.4.2)

 =218.7 Mpa < Fu = 400 Mpa Đạt yêu cầu2.6.3 Duyệt tiết diện thanh 49:

Các đặc trng hình học:

An

(cm2) A(cmnr 2) J(cm4) Iy-y(cm4) IX-X(cm4) ry(cm) x(cm)234.24 199.104 127991.03 121210.7 67844.6 22.747 16.6382Kiểm tra với điều kiện bề cờng độ:

3663 1

199

Trong đó: f = 1, hệ số kháng uốn (Điều 6.5.4.2)

 =366.3 Mpa < Fu = 400 Mpa Đạt yêu cầu

3 tính toán trụ cầu

3.1.Giới thiệu chung

Trụ cầu là dạng trụ hai cột đổ tại chỗ bằng BTCT thờng 30Mpa, cốt thép theo ASTM A706M Hai trụ có cấu tạo giống nhau nên ta tính toán một trụ bất lợi nhất