thiết kế tổ chức thi công cầu H qua sông K tuyến quốc lộ từ tỉnh X đến tỉnh Y

Xác định hoạt tải tác dụng lên bản mặt cầu.. Xác định hoạt tải tác dụng lên bản mặt cầu... Xác định áp lực của các tải trọng lên dầm ngang.. Xác định hoạt tải tác dụng lên bản mặt cầu..

Lời nói đầu

Trong thời kỳ đổi mới cùng với sự đổi mới của đất nớc, ngành giao thông vận tải là một ngành đợc quan tâm đầu t nhiều vì nó tạo điều kiện và thúc đẩy kinh tế đất nớc Thực tế hiện nay rất cần những ngời kỹ s có chuyên môn vững vàng để xây dựng những công trình cầu, đờng có chất lợng cao, gópphần phát triển cơ sở hạ tầng của đất nớc

Góp phần vào thực hiện nhiệm vụ lớn lao đó, tôi đợc giao nhiệm vụ thiết kế và tổ chức thi công cầu H qua sông K trên tuyến quốc lộ từ tỉnh X đếntỉnh Y Tôi đã hoàn thành đồ án gồm những phần sau:

- Chơng mở đầu: giới thiệu chung

Đồ án tốt nghiệp là kết quả của sự nỗ lực và học hỏi trong 5 năm học, là

sự đánh giá, tổng kết các kiến thức đã học của mỗi sinh viên Em đã hoàn thành nhiệm vụ của mình thực hiện xong Đồ án tốt nghiệp

Do điều kiện thời gian và trình độ còn nhiều hạn chế, nên đồ án không tránh khỏi những thiếu sót Rất mong nhận đợc sự đóng góp ý kiến và sự chỉ bảo của các thầy cô giáo Em xin chân thành cảm ơn !

Hà Nội, ngày 13 tháng 4 năm 2007

SINH VIÊN Nguyễn Đức Đĩnh

mục lục

1.2 Các điều kiện tự nhiên của khu vực xây dựng 5

1.2.2 Địa chất, địa chất thuỷ văn 6

1.2.4 Khả năng sử dụng vật liệu tại chỗ 6

1.3 Khái quát về tình hình kinh tế-xã hội của khu vực xây dựng 6

2.1.1 Xác định tĩnh tải bản thân bản mặt cầu 11

2.1.2 Xác định hoạt tải tác dụng lên bản mặt cầu 12

3.2.1 Xác định hệ số phân bó ngang cho giữa dầm 17

3.2.2 Xác định hệ số phân bố ngang cho đầu dầm 20

3.3 Xác định tĩnh tải giai đoạn I và II 21

3.3.2.1 Tĩnh tải giai đoạn II tại giữa nhịp 21

3.3.2.2 Tĩnh tải giai đoạn II tại gối 21

3.5 Lựa chọn và bố trí cốt thép dự ứng lực 27

3.6 Tính cng độ của tiết diện thẳng góc với trục dầm theo 30

mô men uốn trong giai đoạn sử dụng

1.2.4 Góc nghiêng của thanh xiên với phơng ngang: 32

1.2.5.1 Cấu tạo thanh biên trên và biên dới 32

1.2.5.3 Cấu tạo các thanh khác trong dàn 33

1.4 Mặt cầu và các công trình phụ khác 34

2.1.1 Trọng lợng bản thân các cấu kiện cầu 35

2.2.2.1 Tĩnh tải tác dụng xuống dầm ngang 43

2.2.2.2 Hoạt tải tác dụng xuống dầm ngang 44

2.2.3.1 Tĩnh tải tác dụng lên dàn chủ 46

2.2.3.2 Xác định đờng ảnh hởng các thanh 48

2.2.3.3 Nội lực tác dụng lên thanh dàn 49

2.2.3.4 Tính toán kiểm tra tiết diện cho thanh biên dớichịu kéo 52

2.2.3.5 Tính toán kiểm tra tiết diện cho thanh biên 53

trên

2.2.3.6 Tính toán kiểm tra tiết diện cho thanh xiên vừachịu kéo vừa chịu nén 53

2.3 Nội lực do tĩnh tải bản thân mố và đất trong lòng mố 56

2.4 Nội lực do hoạt tải trên nhịp gây ra 57

2.5 Tổng hợp nội lực tác dụng đến đáy móng của mố 58

b Sự tơng tác của công trình với mối trờng xung quanh 61

c Tuổi thọ công trình, khả năng bảo dỡng-sửa chữa tăng 61

Cờng, khôi phục

b Sự tơng tác của công trình với mối trờng xung quanh 62

c Tuổi thọ công trình, khả năng bảo dỡng-sửa chữa tăng 62

cờng, khôi phục

Chơng II: Thiết kế kỹ thuật

2.1.1 Xác định tĩnh tải bản thân bản mặt cầu 66

2.1.2 Xác định hoạt tải tác dụng lên bản mặt cầu 67

2.1.2.2 Tính mô men tính toán 67

2.2 Lựa chọn và bố trí cốt thép trong bản mặt cầu 69

2.3 Kiểm tra khả năng chịu mô men và lực cắt của cốt thép 70

3.2.1 Xác định hệ số phân bó ngang cho giữa dầm 72

3.2.2 Xác định hệ số phân bố ngang cho đầu dầm 75

3.3 Xác định tĩnh tải giai đoạn I và II 76

3.3.2.1 Tĩnh tải giai đoạn II tại giữa nhịp 76

3.3.2.2 Tĩnh tải giai đoạn II tại gối 76

3.4 Xác định nội lực trong dầm chính 76_81 3.5 Lựa chọn và bố trí cốt thép dự ứng lực 81

3.6 Tính cờng độ của tiết diện thẳng góc với trục dầm theo 84

mô men uốn trong giai đoạn sử dụng

3.7 Tính toán về ổn định chống nứt theo ứng suất pháp 85

3.7.1 Xác định các đặc trng hình học của tiết diện dầm 85

3.7.2.1 ứng suất hao do ma sát gây ra 87

3.7.2.2 Mất mát ứng suất do trùng ứng suất của cốt thép 87

3.7.2.3 ứng suất hao do neo và bê tông dới neo biến dạng 87

cũng nh các khe nối bị ép xít lại

3.7.2.4 Mất mát ứng suất do giảm ứng suất do bê tôngbị 88

3.7.2.5 Xác định các tổn hao do bê tông co ngót với từbiến 88

4 Kiểm toán chống nứt theo ứng suất pháp 89_91 4.1 Kiểm toán 1: Chống nứt thớ dới trong siai đoạn khai thác 89

4.2 Kiểm toán 2: Duyệt ứng suất thớ trên mặt cắt giữa nhịp 90

trong giai đoạn sử dụng

4.3 Kiểm toán 3: Duyệt chống nứt trong giai đoạn chế tạo 91

4.4 Kiểm toán 4: Chống xuất hiện vết nứt dọc trong giai đoạn 91

chế tạo tại mặt cắt giữa nhịp

5 Tính toán về cờng độ theo ứng suất tiếp và ứng suất nén chủ 92_99

Tính toán về độ bền chống vết nứt nghiêng theo ứng suất kéo chủ

5.1 Tính toán về cờng độ theo tác dụng của ứng suất tiếp 92

5.2 Tính duyệt tại mặt cắt gần gối dới tác dụng của ứng suất 94

nén chủ và kéo chủ

6 Kiểm tra ứng suất cốt thép trong giai đoạn sử dụng tính tại tiết 99

diện giữa nhịp (tính với tổn hao tối thiểu)

7 Kiểm tra cờng độ của tiết diện nghiêng trong giai đoạn 100

khai thác

8 Tính cờng độ và độ ổn định của dầm trong giai đoạn căng 101_103

cốt thép

8.1 Xác định độ lệch tâm của tiết diện do nội lực cốt thép gây

8.2 Kiểm toán về cờng độ của dầm làm việc trong giai đoạn

1.2 Xác định áp lực của các tải trọng lên dầm ngang 107

1.3 Xác định nội lực trong dầm ngang do tải trọng cục bộ 108

1.4 Nội lực trong dầm ngang khi dầm ngang làm việc cùng 111

kết cấu nhịp

1.4.4 Tung độ dah Q2 113

3 Xác định nội lực do tĩnh tải và hoạt tải gây ra 116

4 Chọn tiết diện và kiểm tra khả năng chịu lực của dầm ngang 116

1.1 Nhiệm vụ của đồ án tốt nghiệp.

- Thiết kế kĩ thuật và thiết kế tổ chức thi công cho cầu H trên Km 102 + 540vợt sông nối hai tỉnh X và Y

- Với các số liệu đầu vào:

Cầu có 2 làn xe chạy rộng 8m và có 2 làn đờng ngời đi bộ rộng 1.5m.Thiết kế kĩ thuật với xe tải H30 + XB80 + Ngời

1.2 Các điều kiện tự nhiên của khu vực xây dựng.

1.2.1 Địa hình, địa mạo:

Cầu vợt sông dự kiến đợc xây dựng nămg tại km 102 +540 trên đờngnốihai tỉnh X và Y Hiện tại phạm vi dự kiến xây cầu là các thửa ruộng canhtác và khu vực san lấp mặt bằng của khu công nghịêp Cầu vợt sông này sẽxây dựng có tim là tim tuyến mới tại đây Xung quanh phạm vi khảo sát làkhu dân c, khu ruộng canh tác… Nhìn chung địa hình khu vực khảo sát đơn Nhìn chung địa hình khu vực khảo sát đơngiản, phân cắt, biến đổi ít

Khu vực khảo sát gồm nhiều loại đất đá có nguồn gốc khác nhau nh:

đất sét, đất sét pha, cát, cát lẫn sỏi sạn hay cát pha có nguồn gốc trầm tích Đấtsét, sét pha lẫn dăm sạn hay chứa dăm sạn và đất cát nguồn gốc tàn tích hay s-

ờn tích Đá thờng gặp ở đây là đá cát kết, bột kết, sét kết có cấu tạo phân lớp

Đá ở đây đợc phân bố dới các lớp trầm tích, tàn tích và phong hóa rất phứctạp Địa mạo khu vực khảo sát chủ yếu là dạng địa mạo xâm thực bóc mòn vàtích tụ

1.2.2 Địa chất, địa chất thủy văn:

Nớc dới đất khu vực khảo sát chủ yếu đợc phân bố trong các tầng đấtcát phong hoá, tầng dăm tảng phong hoá sót hay trong đá nứt nẻ Tại thời

điểm khảo sát, mực nớc dới đất xác định đợc ở các lỗ khoan nằm cách mặt

đất từ 2.3m – 3.3m, cao độ thay đổi từ 9.1m – 9.22m Nớc dới đất trongphạm vi khảo sát (giới hạn khoan) không thực sự phong phú vì các tầng đấtchứa nớc không dày

1.2.4 Khả năng sử dụng vật liệu tại chỗ:

Công trình xây dựng nằm trên đoạn Quốc lộ lớn nên khả năng vậnchuyển vật liệu là thuận lợi Mặc dù vậy công trình có thể sử dụng vật liệu tạichỗ đợc, vì ở gần đó có nhiều điểm cung ứng vật liệu phục vụ cho công trình

1.3 Khái quát về tình hình kinh tế – xã hội của khu vực xây dựng:

Đây là Tỉnh mới đợc tách ra nhng do là Tỉnh trung tâm gần với Thủ đô

Hà nội nên tốc độ phát triển kính tế cũng nh trình độ dân trí ở đây là cao, vớicơ sở hạ tầng rất tốt thuận tiên cho giao thông liên tỉnh

1.4 Nhận xét và kiến nghị:

Theo tài liệu khảo sát địa chất công trình phạm vi nghiên cứu và qui môcông trình dự kiến xây dựng, tôi có nhận xét và kiến nghị sau:

+ Nhận xét:

1 - Điều kiện địa chất công trình phạm vi khảo sát khá đơn giản, trongcấu trúc đất nền không gặp đất yếu, các lớp đất đá biến đổi nhiều nhng phân

2 – Khi sử dụng giải pháp móng cọc khoan nhồi nên dùng lớp số 6blàm tầng đất tựa mũi cọc, ngàm mũi cọc sâu vào trong đá ít nhất 2m

- Mố chữ U, dạng móng cọc đài cao, sử dụng cọc khoan nhồi D= 1 m

- Bê tông sử dụng cho mố, trụ, dầm là bê tông mác 400

- Bê tông sử dụng cho phần mặt cầu là bê tông mác 300

- Thép sử dụng là thép thờng có gờ AII

1.2 Ph ơng án II:

- Cầu gồm có 3 nhịp giản đơn

- L = 2x24(m)+80(m)+6x0.05(m) = 168,9(m); hai nhịp hai đầu cầu lànhịp giản đơn dầm BTCT DƯL dạng I nhịp 36(m); nhịp giữa là kết cấu giànthép nhịp 80(m); hai phần đuôi mố là 2x7.8(m)

- Tổng chiều dài toàn cầu là 168,9(m)

- Khổ cầu: B = 0.3 + 1.5 + 0.3 + 10.2 + 0.3 + 1.5 + 0.3 (m)

- Trụ lựa chọn thiết kế là trụ thân hẹp, đầu tròn móng cọc đài cao, dùngcọc khoan nhồi D=100cm

- Mố dạng chữ U, dùng móng cọc đài cao, cọc khoan nhồi D=100cm

- Bê tông sử dụng cho dầm, mố, trụ là bê tông Mác M400

- Bê tông cho phần bản là bê tông Mác M300

- PhÇn giµn thÐp gåm 8 khoang, bÒ réng mçi khoang b = 10(m), chiÒucao giµn c¸c khoang h = 7(m).

- MÆt c¾t däc cÇu: nh h×nh vÏ 2

-27,53

-32,53 -32,53

0.0 -3,53

-5,53 -5,53

19 18

17 16 15 14 13 12 11 10 9 H1 8

6,5 3,5 6,5 6,5 3,5 10,0 7,0 2,7 3,8 13,5 6,5 10,0

4,2 3,5 10,0 10,0

1 8,3710,0 4,0 3,0 9,0

M1 T4

T3 T2

T1

9,0 Mo Tên cọc

Khoảng cách lẻ

Cao độ tự nhiên (m)

Hình vẽ: I.1

A thiết kế sơ bộ ph ơng án I.

I.Giới thiệu chung.

- Cầu thiết kế là cầu nhịp giản đơn, dầm BTCT ƯST dạng chữ I; gồm 5nhịp, 2 mố, 4 trụ Trong đó có 4 nhịp 24m và 1 nhịp 33m

II Tính toán thiết kế bản mặt cầu.

Bản mặt cầu thiết kế, làm việc theo bản kê hai cạnh theo nhịp thẳng góc với hớng xe chạy

toán của bản mặt cầu là: 1.045 (T/m)

2.1.2 Xác định hoạt tải tác dụng lên bản

mặt cầu.

Để dơn giản trong tính toán ta coi

bản làm việc nh dầm giản đơn kê trên hai

2.1.2.1 Tính mô men tiêu chuẩn.

a, Trờng hợp 1: Đặt một bánh xe lên mặt cầu, sơ đồ tính toán nh hình vẽ sau:(Hình 4.1.2)

*

* ) 1 (

* 8

l b p n

l g

b b

* 4

86 0

* 19 7

* 3 1

* 4 1 8

3 2

* 83

*

* 8

l b p n l g

b XB

b c

06 1

* 73 9

* 1 1 8

3 2

* 83



 = 5.57 (Tm)

b, Trờng hợp 2: Đặt hai bánh xe lên mặt cầu, sơ đồ tính toán nh hình vẽ sau:(Hình 4.1.3)

Trờng hợp này chỉ tính cho xe H30

Chiều rộng làm việc của bản đợc

lb = 2.3m

b2b1

P2 =

a b

p

* '1

'

* ) 1 ( 8

l b p n

l g

b H

b c

96 1

* 31 6

* 3 1

* 4 1 8

3 2

* 83



Bảng tổng hợp nội lực tiêu chuẩn:

Các trờng hợp đặt tải Trờng hợp 1 bánh

xe Trờng hợp 2 bánh xe Nộilực

Max

Xe H30(Tm) Xe XB(Tm) Xe H30(Tm)

2.1.2.2 Tính mô men tính toán:

* Xác định các hệ số α3:

Theo Polivanov ta xác định các hệ số sau:

Hệ số n’ (tỉ số giữa độ cứng trụ của bản với độ cứng xoắn của dầm đỡbản)

n’ =

ĩ

b

I G

l D

*

* 001 0

3

với D =

) 1 ( 12

* 2

Tra bảng 18 tr 104 Polivanov ta đợc hệ số tính toán

Tại dầm giữa Tại dầm biên Tại giữa nhịp

Thay các giá trị vào ta đợc

lực cắt tính toán tại gối:

Q = 1.045*

2

3 2+ 1.4*1.3

26 3

33 0 06 1

81 0 ( 2

12

 = 10.65 (T)

) 92 3

25 0

1 yx' yx''

yx'' yx'

III Tính dầm.

3.1 Xác định các đặc tr ng hình học của tiết diện dầm không kể cốt thép

600 600

600

800 100 100

Mặt cắt ngang đầu dầm Mặt cắt ngang giữa nhịp

- Mô men quán tính của tiết diện qui đổi:

2

3 2

3 2

3

) 2 y ( 12

) y 2

( 12

) y ( 12

d td w w d d d td

w w w w w t

td t

t t

t b t b t

h t b t b t h

t b t

- Khoảng cách giữa hai trục là:

3.2.1 Xác định hệ số phân bố ngang cho giữa dầm.

- Hệ số phụ thuộc tỷ số độ cứng dầm chính và kết cấu ngang:

α= EI d p

 ' 6 3

Trong đó:

I’ - độ cứng ngang của kết cấu ngang trên một mét dài kết cấu nhịp: I’= In/a

In – Mô men quán tính của dầm ngang

a – khoảng cách giữa các dầm ngang

Ftđ(cm2) Stđ(cm3) yItđ(cm) Itđ(cm4)6083,22 554043,13 91,1 13627377,21

 - độ võng của dầm chính do tải trọng p= 1 t/m dài phân

bố theo chiều dài dầm chính, không kể tới sự phân bố đàn hồicủa kết cấu ngang gây ra

p

 =

lh

d I E

aI d

4

3 8 , 12



 = 0,008>0.005

Do đó ta tính hệ số phân bố ngang theo phơng

dầm liên tục trên các gối đàn hồi:

Bảng 3.3: tung độ dah các dầm tra bảng 1(polivanov)

Rn4M – phản lực của gối n do mô men đặt tại gối biên gây ra

d và dk – chiều dài mút thừa và khoảng cách giữa các dầm chính

Bảng 3.4 tung độ đờng ảnh hởng tại mút thừa k và k’:

Rik 0,66676 0,415016 0,179328 -0,02995 -0,23766

Rik’ -0,2375 -0,02995 0,0,17933 0,415 0,6667

1,9 1,1

1,9

1500

0,5

4 3

2 1

Tại gối do dầm kê trên gối nên không có chuyển vị, vì vậy ta tính hệ số phân bố ngang theo phơng pháp đòn bẩy nh sau.

1500 11400

3.3 Xác định tĩnh tải giai đoạn I và II.

3.3.1 Tĩnh tải giai đoạn I.

- Trọng lợng bản thân dầm trên một mét sài cầu:

g1d= Ftd.γbt= 0,6083.2,5= 1,52 T/m

3.3.2 Tĩnh tải giai đoạn II.

- Trọng lợng lan can: glc= 0,3 T/m

- Träng lîng líp phñ: glp= 0,225 T/m2

- Träng lîng phÇn bé hµnh: gbh= 0,15 t/m2

- Träng lîng gê ch¾n: gg= 0,14 T/m

3.3.2.1 TÜnh t¶i giai ®o¹n II t¹i gi÷a nhÞp

ChÊt t¶i lªn dah Ro:

g2= glc.∑ylc + glpΩlp + gbhΩbh + gg.∑yg

g2= 0,68 t/m

3.3.2.2 TÜnh t¶i giai ®o¹n II t¹i gèi

ChÊt t¶i lªn dah R1:

g2= glc.∑ylc + glpΩlp + gbhΩbh + gg.∑yg

= 0,3.0,333 + 0,225.5 + 0,15.0,264 + 0,14.0,333 = 1,31 T/m

ktd – tải trọng tơng đơng của xe H30 hoặc xe XB.

λ – chiều dài phần đặt lực của dah

ηXB – hệ số phân bố ngang của xe đặc biệt

ηo - hệ số phân bố ngang của xe H30

ηn – hệ số phân bố ngang của ngời

(1 + μ) – hệ số xung kích của xe

1,4 và 1,1 hệ số vợt tải của xe H30 và XB

Sc và S nội lực do tải trọng tiêu chuẩn và tính toán gây ra

dah nội lực dầm ngang:

0,25

Ω=1,1

B¶ng 3.7.néi lùc do tÜnh t¶i g©y ra trong dÇm däc

118,515

312,77

Q -1,1 9,9 8,8 13,38 5,984 19,36

4

14,781

258,94

157,98

416,92

-B¶ng 3.8.néi lùc do ho¹t t¶i H30 vµ ngêi g©y ra trong dÇm däc

23,28

-Bảng 3.9 nội lực do tải trọng XB gây ra trong dầm dọc.

tiêuchuẩn tính toán tiêuchuẩn tính toán tiêuchuẩn tính toán

Cờng độ tính toán của thép ở giai đoạn sử dụng RT2= 9100 kg/cm2

Cờng độ chịu kéo tiêu chuẩn của thép RTc= 16000 kg/cm2

Diện tích một bó f= 11,844 cm2

- Cờng độ chịu nén của bản Rn= 125 kg/cm2

- Chiều cao làm việc của dầm:

h0 =

U

c R b

M

) 5 0 1 (

1 2 3 4

Mặt cắt đầu dầm Mặt cắt giữa nhịp

- Khoảng cách từ trọng tâm cốt thép tới đáy dầm:

aT=

6

47 35 23 11 3 1

= 23 cmChiều cao có hiệu của tiết diện dầm ho=190 – 23 = 167 cm

- Toạ độ cáp dự ứng lực có trục ox trùng với đáy dầm, trục oy tại giữa dầmphơng trình các bó cáp:

3.6 Tính c ờng độ của tiết diện thẳng góc với trục dầm theo mô men uốn trong giai đoạn sử dụng.

- Giả sử trục trung hoà đi qua cánh dầm ta có điều kiện:

Rnbchc ≥ RT2.FT

VT= 150.250.33,015=1273500 kgVP= 9100.71= 646100 kg

VT > VP nên điều kiện trên đợc thoả mãn tức trục trung hoà đi qua cánh dầm

- Chiều cao miền chịu ép x đợc xác định từ công thức:

Rubx + Rnhc(bc - b) = RT2FT

Trong đó:

Cờng độ tính toán của thép ở giai đoạn sử dụng:RT2= 9100 kg/cm2

Cờng độ chịu nén khi uốn của bê tông: Ru= 205 kg/cm2

Cờng độ chịu nén dọc trục của bản bê tông: Rn= 125 kg/cm2

I Giới thiệu chung về ph ơng án.

1.1 Sơ đồ bố trí chung của cầu:

Dựa vào cấp sông, khổ thông thuyền, mặt cắt sông và mặt cắt địa chất củasông, ta đa ra phơng án cầu dàn giản đơn 1nhịp với chiều dài các nhịp bố trí nhsau:

+ 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:

1)Lchính = (

10

1 : 7

1)x80  11  8 (m)

Ta chọn chiều cao dàn bằng h = 10 m

1.2.2 Khoảng cách tim hai dàn chủ:

Khoảng cách tim hai dàn chủ của cầu do số làn xe quyết định

Vì cầu có có 2 làn xe chạy nên ta chọn khoảng cách giữa hai tim dàn chủ là8m + 2*0.8 = 9.6m

Lề ngời đi bố trí hẫng ngoài dàn để đảm bảo an toàn cho ngời đi bộ Chiềudài hẫng mỗi bên là 2m sơ đồ hẫng có cầu tạo là dạng thép chữ I đợc tổ hợp từcác loại thép bản.có cầu tạo nh sau:

1.2.3 Chiều dài khoang dàn

Chiều dài khoang là khoảng cách giữa hai nút liên tiếp trên đờng biên xechạy và cũng là khoảng cách giữa các dầm ngang, và là khẩu độ tính toán củacác dầm dọc Nh vậy chiều dài khoang không những ảnh hởng đến các thanhtrong dàn mà còn ảnh hởng tới kích thớc của dầm dọc và dầm ngang

Đối với dàn tam giác không có thanh đứng thì có thể chọn chiều dài khoangtrong khoảng (1.01.2)*h Lấy chiều dài khoang d = 10 m

1.2.4 Góc nghiêng của thanh xiên với ph ơng ngang:

Góc nghiêng của thanh xiên dàn không có thanh đứng, thanh treo so với

ph-ơng ngang nằm trong khoảng hợp lí là 300  700

tg = 10/5   = 630 nằm trong khoảng hợp lý

1.2.5 Tiết diện các thanh dàn chủ.

1.2.5.1 Cấu tạo thanh biên trên và thanh biên d ới

Các thanh, biên trên và thanh biên dới có cấu tạo dạng hình hộp và đợc tổhợp từ các thép bản có chiều dầy khác nhau

1.2.5.3 Cấu tạo của các thanh khác trong dàn

Các thanh xiên, thanh ngang và các hệ liện kết dọc trên và hệ liênkết dọc có cấu tạo dạng hình chữ H và đợc tổ hợp từ các thanh thép bản có haicánh trên và cánh dới bằng nhau:

Bảng tính chất của tiết diện thép

tên kết cấu tmf bfm tmw1 tmw2 Dm tmb bmbthanh biên trên (hộp) 0,022 0,56 0,018 0,018 0,456 0,022 0,5thanh biên dới (hộp) 0,022 0,5 0,018 0,018 0,456 0,022 0,56thanh cổng cầu (hộp) 0,022 0,5 0,018 0,018 0,456 0,022 0,5

1.2.6 Cấu tạo hệ dầm mặt cầu:

Hệ dầm mặt cầu bao gồm dầm dọc và dầm ngang để đỡ mặt cầu và truyềntải trọng từ mặt cầu tới giàn chủ Để đảm bảo cho tải trọng truyền vào các nútdàn chủ, dầm ngang đợc bố trí tại các nút giàn còn dầm dọc tựa lên dầm ngang.Dầm dọc và dầm ngang phải đợc liên kết chắc chắn để tạo thành hệ dầm mặtcầu

Chọn liên kết giữa dầm dọc và dầm ngang là dạng cánh trên dầm dọc vàdầm ngang bằng nhau, cánh dới dầm dọc cao hơn dầm ngang và có vai kê

Dầm dọc và dầm ngang đều chọn thanh mặt cắt chữ I với các kích thớc nhsau:

- Lựa chọn kích thớc dầm dọc

+ Chiều cao h = 500 mm+ Chiều rộng bản cánh b = 350 mm+ Bề dày bản bụng w = 18 mm+ Bề dày bản cánh t = 25 mm+ Diện tích dầm dọc Ad = 0,0256 m2

Dầm dọc có chiều dài Ld=10m bằng chiều dài khoang giàn chủ Bố trí 5dầm dọc trên một mặt cắt ngang và khoảng cách giữa các dầm dọc là Stt=1.72 m

- Lựa chọn kích thớc dầm ngang:

+ Tiết diện chữ I có chiều cao h= 800mm+ Chiều rộng b= 350mm+ Chiều dày bản bụng w= 18mm

+ Chiều dày bản cánh t= 30mm+ Diện tích dầm ngang Ang=0,03432 m2

Dầm ngang có chiều dài Lng= 9,1m bằng chiều dài khoảng cách giữa haigiàn chủ trừ đi chiều rộng thanh biên dới Tổng số dầm ngang trên kết cầu nhịp

Toàn cầu có 2 khe co giãn tại các mố và 2 khe co giãn tại trụ

Gối cầu dùng con lăn bằng thép

Lan can trên cầu dùng lan can thép

II Nội dung tính toán:

2.1 Tĩnh tải của cầu:

Tĩnh tải của cầu gồm trọng lợng bản thân các cấu kiện cầu gbt (trọng lợngcác thanh giàn chủ, trọng lợng dầm dọc và trọng lợng dầm ngang), và tĩnh tảichất thêm (tĩnh tải phần 2 hay tĩnh tải của bản mặt cầu và các công trình phụkhác)

2.1.1 Trọng l ợng bản thân các cấu kiện cầu g bt :

2.1.1.1 Trọng l ợng các thanh giàn chủ:

Diện tích các thanh giàn chủ đợc tính trong bảng sau:

Bảng 2.1

tên kết cấu t mf bf m t mw1 t mw2 D m t mb b mb Asm2

thanh biên trên (hộp) 0,022 0,56 0,018 0,018 0,456 0,022 0,5 29,75

9thanh biên dới (hộp) 0,022 0,5 0,018 0,018 0,456 0,022 0,56 29,75

9thanh cổng cầu (hộp) 0,022 0,5 0,018 0,018 0,456 0,022 0,5 32,14

A dung trọng chiều dài trọng l ợng

Từ đó ta tính đợc tổng trọng lợng của các dầm dọc nh sau:

Bảng 2.5

Ad

dungtrọng dài dầm Trọng lợngchiều số thanh PPthanh

+ Trọng lợng của bản mặt cầu phần lề ngời đi

Glề=0.592 T/m+ Trọng lợng của lớp phủ mặt cầu

Glp= 0.234 T/m

Do đó ta có trọng lợng của phần lề ngời đI dảI đều trên một mét chiều dài cầu là:

m T G

G G

m T G

G G G

LC PL

dd dh PL

/ 298 0

/ 31 1 80

lề

+ trọng lợng của bản mặt cầu:

GMC= 24,5*0,2*8=4 T/m

GMC=22,5*0,074*8=1.36 T/mVậy trọng lợng giải đều tính cho một mét chiều dài cầu của giàn chủ là:

m T l

G G

đợc phép tính dầm dọc nh một dầm giản đơn có khẩu độ bằng khoảng cách giữahai dầm ngang, tức là bằng chiều dài khoang dàn

- Diện tích nguyên dầm Ag=25600mm2

- Mô men quán tính của dầm Ig=1124710000mm4

Dựa vào các đah xác định hệ số phân bố ngang cho các dầm

Ωmc ; Ωlp – Tơng ứng là diện tích đờng ảnh hởng và diện tích củamặt cầu và lớp phủ tác dụng lên dầm.

Ybv ; Ylc – Tung độ đờng ảnh hởng áp lực của dầm đang xét tơngứng dới trọng tâm của bó vỉa và lan can.

Bảng kết quả tính toán tải trọng tĩnh tải tác dụng lên các dầm dọc

Lớp phủ lan can phòng hộ Mặt cầu và gờ chắnbánh, trọng lợng

bản thân

Tổngtĩnh tảitính toán

Ω – Diện tích đah của nội lực của đại lợng tính toán của dầm dọc

Bảng mô men do tĩnh tải tính toánTiết diện giữa nhịp Tiết diện 1/4 nhịp

Đờng ảnh hởng nội lực dầm dọc tại các tiết diện: gối, 1/4 nhịp, 1/2

nhịp đợc thể hiện dới hình vẽ sau:

2.5

Ω=9.375

SHAPE \* MERGEFORMAT

Đ-ờng ảnh hởng M1/2 nhịp ĐĐ-ờng ảnh hởng M1/4 nhịp

Đờng ảnh hởng tại gối Đờng ảnh hởng Q1/4 nhịp

b, Nội lực do hoạt tải:

Nội lực do hoạt tải đợc xác định theo:

Ω=5 1

10

0.75

0.25

Ω=2.8125 Ω=-0.3125

B¶ng m« men t¹i L/2 vµ L/4 cña dÇm däc do ho¹t t¶i

Tªn

dÇm HÖ sè ph©nbè ngang M« men t¹i tiÕt diÖngi÷a nhÞp (Tm) M« men t¹i td L/4 (Tm)

D1 0.518 0.474 48.03 86.45 86.45 38.35 64.84 64.84D2 0.5 0.5 46.41 83.53 83.53 37.05 62.65 62.65D3 0.68 0.5 63.11 113.6 113.6 50.39 62.65 62.65

Tæng lùc c¾t t¸c dông vµo dÇm däc t¹i 1/4L vµ gèi

Lùc c¾t t¹i gèi Lùc c¾t t¹i 1/4LTªn dÇm QtÜnh Qho¹t Tæng Q QtÜnh Qho¹t Tæng Q