đồ án tốt nghiệp cầu đúc hẫng

Nội dung cơ bản của phương pháp đúc hẫng : - Khi thi công theo phương pháp đúc hẫng , kết cấu nhịp BTCT được đúc trên đàgiáo di động theo từng đốt nối liền nhau đối xứng qua trụ cầu.. Sa

PHẦN II

THIẾT KẾ KỸ THUẬT

CHƯƠNG I GIỚI THIỆU CHUNG

I – TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ THI CÔNG CẦU BTCTDƯL BẰNG PHƯƠNG PHÁP ĐÚC HẪNG CÂN BĂNG.

Phương pháp đúc hẫng là quá trình xây dựng kết cấu nhịp dầm từng đốt theo sơ đồhẫng cho tới khi nối liền thành các kết cấu hoàn chỉnh Có thể thi công hẫng từ trụ đốixứng ra 2 phía hoặc hẫng dần từ bờ ra Phương pháp này có thể áp dụng thích hợp để thicông các kết cấu liên tục, cầu dầm hẫng , cầu khung hoặc cầu dây xiên dầm cứng BTCT

Nội dung cơ bản của phương pháp đúc hẫng :

- Khi thi công theo phương pháp đúc hẫng , kết cấu nhịp BTCT được đúc trên đàgiáo di động theo từng đốt nối liền nhau đối xứng qua trụ cầu Cốt thépthường của các khối được liên kết với nhau trước khi đúc bê tông để đảm bảotính liền khối và chịu cắt tốt của kết cầu Sau khi bê tông đốt dầm đủ cường độcần thiết thì các đốt dầm này được liên kết với các đốt đã đúc trước đó nhờ cốtthép DƯL

- Phần cánh hẫng của kết câu nhịp BTCT đã thi công xong phải đảm bảo đủ khảnăng nâng đỡ trọng lượng của các đốt dầm thi công sau đó cùng với trọnglượng giàn giáo ván khuôn đúc dầm và các thiết bị phục vụ thi công

- Để đảm bảo ổn định chống lật trong suốt quá trình thi công đúc hẫng phải đảmbảo tính đối xứng của hai cánh hẫng ( Thi công hẫng từ trụ ra ) hoặc nhờ trọnglượng bản thân của nhịp sát bờ đã đúc trên đà giáo làm đối trọng Đối các sơ

đồ cầu khung , đốt dẩm trên đỉnh trụ được liên kết cứng với thân trụ nhờ cáccáp thép DƯL chạy suốt trên chiều cao trụ , Với các sơ đồ cầu dầm đốt nàycũng được liên kết cứng tạm thời vào trụ cầu nhờ các gối tạm và các cáp théphoặc các thanh thép DƯL mà sau khi thi công xong sẽ tháo bỏ

- Ở giai đoạn thi công hẫng , kết cấu nhịp chỉ chịu mô men âm do đó chỉ cần bốtrí cốt thép DƯL ở phía trên Sau khi thi công xong 1 cặp đốt dầm đối xứng thìcăng kéo cốt thép DƯl từ đầu mút này sang đầu mút kia và bơm vữa bê tônglấp kín khe hở giữa cốt thép và thành ống ngay để bảo vệ cốt thép

- Sau khi đúc xong đốt cuối cùng của các cánh hẫng tiến hành nối ghép chúngthành kết cấu nhịp hoàn chỉnh

Việc đúc hẫng từng đốt trên đà giáo di động giảm được chi phí đà giáo Vánkhuôn được dùng lại nhiều lần cùng với 1 thao tác lặp lại sẽ giảm chi phí nhân lực vànâng cao năng suất lao động

Phương pháp đúc hẫng thích hợp với xây dựng các dạng kết cấu nhịp có chiều caomặt cắt thay đổi , khi đúc các đốt dầm chỉ cần điều chỉnh cao độ đáy ván khuôn cho hợplý

Phương pháp thi công đúc hẫng không phụ thuộc vào không gian dưới cầu do đó

có thể thi công trong điều kiện sông sâu , thông thuyền hay xây dựng các càu vượt trongthành phố , các khu công nghiệp mà không cho phép đình trệ sản xuất hay giao thôngdưới công trình

II – GIỚI THIỆU CHUNG VỀ PHƯƠNG ÁN

II.1 – TIÊU CHUẨN THIẾT KẾ

- Quy trình thiết kế : 22TCN272 –05 Bộ Giao thông vân tải

- Chiều dài toàn cầu Lc = 511 m , khổ cầu 8+2x1,5 m

II.2.1 – Kết cấu phần trên

- Một liên dầm liên tục ở giữa , 2 bên là các nhịp dầm giản đơn L=33m

- Dầm khung liên tục BTCTDƯL 3 nhịp ( 75 + 120 + 75 ) tiết diện hình hộp , váchnghiêng , chiều cao dầm thay đổi H= 7m trên trụ đến H=3m tại giữa nhịpvà đầu dầm ,

+) Chiều dày sườn dầm : Tại trụ ts = 80 cm , Tại mặt cắt giữa nhịp ts = 50 cm

- Vật liệu dùng cho kết cấu nhịp

+) Diện tích một tao Astr = 1,387 mm2

+) Cường độ cực hạn: fpu = 1860 MPa

+) Độ chùng sau 1000h ở 200C là 2.5%

3- Neo: Sử dụng loại neo EC-5-31, EC-5-22 và EC 5-12

4- Cốt thép thường: Sử dụng loại cốt thép có gờ với các chỉ tiêu:

+) fy = 420 (MPa)

- Dầm dẫn : bằng bê tông cốt thép DƯL có chiều dài L = 33m , Mặt cắt nganggồm 5 dầm chủ tiết diện chữ T , chiều cao h = 1,5 m , đặt cách nhau 2,3m

- Trắc dọc cầu theo bán kính R = 3866 m , trong phạm vi 270m , tiếp theo dốc 3%

về phía 2 mố và đường đầu cầu , Độ dốc ngang cầu in = 2%

- Mặt cầu BT Asphan 7cm , dưới là lớp phòng nước 4mm

- Gối cầu , khe co giãn bằng cao su , lan can bằng thép , Thoát nước và chiếu sángtheo quy định hiện hành

- Bản mặt cầu trên nhịp dẫn giản đơn bằng BTCT 15 cm , Lớp phủ mặt cầu gồm 3lớp : Lớp bê tông tạo dốc 4cm , lớp phòng nước 0,4cm , Lớp bê tông asphan 7cm ; độdốc ngang cầu in = 2%

II.2.2 – Kết cấu phần dưới

a) Cấu tạo trụ cầu :

- Trụ cầu dùng loại trụ thân đặc bằng BTCT đổ bê tông tại chỗ bê tông có cường

độ chịu nén f’c = 30Mpa

- Trụ T1, T2, T3 , T8, T9 : được đặt trên móng cọc đóng : d = 40 cm

- Trụ T4, T7 : được đặt trên móng cọc khoan nhồi : D = 100 cm

- Trụ T5, T6: được đặt trên móng cọc khoan nhồi : D = 150 cm

- Phương án móng : Móng cọc đài thấp

b) Cấu tạo mố cầu

- Mố cầu dùng loại mố U BTCT , đổ tại chỗ mác bê tông chế tạo f’c = 30Mpa

- Mố của kết cấu nhịp dẫn được đặt trên móng cọc đóng d= 40 cm

CHƯƠNG II TÍNH ĐẶC TRƯNG HÌNH HỌC

I CHỌN CÁC KÍCH THƯỚC CẦU CHÍNH

- Chiều dài kết cấu nhịp: đối với kết cấu nhịp liên tục chiều dài nhịp biên

Lnb= (0,6 ÷ 0,8) chiều dài nhịp giữa Lng

+) Trong phương án này chọn Lng = 120m

II.1 – Phân chia đốt dầm

Nguyên tắc chung phân chia đốt dầm :

- Chọn chiều dài đốt K0 trên phần đà giáo mở rộng trụ : Trong phương pháp đúc hẫng cân bằng , Chiều dài của đốt K0 thường vào khoảng 12-14 m, để có đủ diện tích mặt bằng cho việc lắp đặt 2 xe đúc đối xứng nhau trên đó mà thi công hai cánh hẫng đối xứng nhau

- Chọn chiều dài đốt hợp long nhịp chính : Có thể lấy trong khoảng 2-4 m

- Phần còn lại của chiều dài cánh hẫng có thể lấy trong khoảng từ 2,5 – 4 m , Theo dọc cầu sẽ có từng nhóm đốt, mỗi nhóm gồm các đốt có chiều dài giống nhau , Các nhómkhác nhau có chiều dài khác nhau Chiều dài của đốt được chọn sao cho tận dụng hết năng lực của thiết bị xe đúc Ví dụ trọng lượng của xe đúc nên gần bằng với khả năng treo của xe đúc Như vậy sẽ giảm bớt số xe đốt đúc hẫng Mặt khác khối lượng bê tông mỗi đốt phải phù hợp với khả năng cung cấp bê tông đến công trường

- Để đơn giản trong quá trình thi công và phù hợp với các trang thiết bị hiện có của đơn vị thi công ta phân chia các đốt dầm như sau :

+) Đốt trên đỉnh trụ : do = 14m (khi thi công sẽ tiến hành lắp đồng thời 2 xeđúc trên trụ)

+) Đốt hợp long nhịp giữa : dhl = 2m+) Đốt hợp long nhịp biên : dhl = 2m+) Chiều dài đoạn đúc trên đà giáo : ddg = 14 m+) Số đốt ngắn trung gian : n = 4 đốt , chiều dài mỗi đốt : d = 3 m+) Số đốt trung gian còn lai : n = 10 đốt , chiều dài mỗi đốt d = 4 m

- Sơ đồ phân chia đốt dầm :

16'

II.2 – Xác định phương trình thay đổi cao độ đáy dầm

- Giả thiết đáy dầm thay đổi theo phương trình parabol bậc 2 theo phương trình :

A = 0,001169B=0

Vậy phương trình có dạng:

Y = 0,001169.x2

II.3 – Xác định phương trình thay đổi chiều dày đáy dầm

- Tính toán tương tự ta có phương trình thay đổi chiều dày đáy dầm như sau ( Với gốc toạ độ chọn tại mặt trên của đáy dầm tại vị trí giữa nhịp) :

Y = 0,00108119.x2 – 0,000097307

II.4 – Xác định cao độ mặt dầm chủ

-Mặt cầu nằm trên đường cong đứng bán kính R = 3866 m

II.5 – Xác định các kích thước cơ bản và đặc trưng hình học của mặt cắt tiết diện

Sau khi khai báo mặt cắt thay đổi trong MiDas xong , ta tính được kích thước của các mặt cắt như sau :

½ Mặt cắt dầm chủ

BI1BI1-2

BI3BI3-2

HI2 0.4 0.4182 0.4274 0.436 0.4441 0.4516 0.4608 0.469

HI3 4.7 4.1262 3.8375 3.566 3.3116 3.0744 2.7848 2.5256HI4 0.6 0.5545 0.5316 0.51 0.4898 0.471 0.448 0.4274HI5 1 0.8725 0.8083 0.748 0.6915 0.6388 0.5744 0.5168

HI2 0.4763 0.4826 0.4879 0.4923 0.4956 0.4981 0.4995 0.5HI3 2.2969 2.0988 1.9311 1.7939 1.6872 1.611 1.5652 1.55HI4 0.4093 0.3936 0.3802 0.3694 0.3609 0.3548 0.3512 0.35HI5 0.466 0.422 0.3847 0.3542 0.3305 0.3136 0.3034 0.3BI1 3.0783 3.0957 3.113 3.1304 3.1478 3.1652 3.1826 3.2

BI3 2.4617 2.5243 2.587 2.6496 2.7122 2.7748 2.8374 2.9BI3-2 1.8643 1.9409 2.0174 2.0939 2.1704 2.247 2.3235 2.4

- Bảng tính toán đặc trưng hình học của mặt cắt đầm chủ

hd (cm)

B(m)

Bd (m)

Bs(cm)

F (cm2)

S (cm3)

Yo (cm)

J(cm4)

+) bd : Chiều rộng đáy mặt cắt hộp +) Bs : Bề rộng của sườn dầm+) h : Chiều cao của dầm +) B : Bề rộng đỉnh mặt cắt hộp

CHƯƠNG III TÍNH TOÁN NỘI LỰC TRONG CÁC GIAI ĐOẠN.

I TĨNH TẢI GIAI ĐOẠN 1 (DC ):

Tĩnh tải giai đoạn I (DC) Chính là trọng lượng của bản thân kết cấu Khi sử dụng chương trình phân tích kết cấu bằng MiDas ta khai bao ngay được loại tải trọng này

II TĨNH TẢI GIAI ĐOẠN 2 (DW) :

- Tĩnh tải giai đoạn II gồm có các bộ phận sau :

+) Trọng lượng phần chân lan can+) Trọng lượng cột lan can, tay vịn

+) Trọng lượng lớp phủ mặt cầuTổng : DWIITC = DWmc+ DWclc+ DWlc+tva)Tính trọng lượng lớp phủ mặt cầu :

Lớp phủ mặt cầu dày 7,4 cm bao gồm : Lớp bê tông asphan dày 7cm và lớp phòng nước dày 0,4 cm

+) Lớp bê tông Asphalt :

DWasphalt = 12x0,07x22,5 = 18,9 ( KN/m)+) Lớp phòng nước :

DWpn = 12x0,004x22,5 = 1,08 ( KN/m)-> Trọng lượng dải đều lớp phủ mặt cầu :

DWmctc= 18,9 + 1,08 = 19,98 ( KN/m)b) Tính trọng lượng của chân lan can + tay vịn + lề Người đi bộ :

+) Trọng lượng chân lan can :

DWclc = 0,5x0,3x2x24 = 7,2 ( KN/m)

Trọng lượng dải đều của cột lan can Pclc 0 135 KN/m

Trọng lượng dải đều phần tay vịn Ptv 0.7 KN/m

Trọng lượng dải đều lan can và tay vịn Plc+tv 0.835 KN/m

- Tính tĩnh tải giai đoạn II

+) Tính tải giai đoạn II tiêu chuẩn

DWIITC = DWmc+ DWclc+ DWlc+tv

= 19,98 + 7,2 + 0 835 = 28,015 (KN/m)

+) Tĩnh tải giai đoạn II tính toán

DWIItt = g DWIITC = 1,5 28,015 = 42,0225 ( KN/m)

III TÍNH NỘI LỰC TÁC DỤNG LÊN KẾT CẤU NHỊP

III.1 NỘI LỰC TÁC DỤNG LÊN DẦM CHỦ GIAI ĐOẠN THI CÔNG

1 Các sơ đồ tính :

Sơ đồ phân chia đốt đúc và các mặt cắt

Đặc điểm của công nghệ thi công đúc hẫng là sơ đồ kết cấu thay đổi liên tục trongquá trình thi công

Căn cứ trình tự thi công và phương pháp thi công ta chia ra làm các giai đoạn thicông sau:

1.1.Thi công đúc hẫng đối xứng ra hai bên trụ

Hình 3.1 Sơ đồ tải trọng khi thi công đúc hẫng đối xứng

- Tải trọng trong giai đoạn này bao gồm:

Bảng tính trọng lượng bê tông ướt :

Tên đốt Chiều dài đốt

1.2 Đổ bê tông xong đốt hợp long ở nhịp biên nhưng bê tông chưa đông cứng :

Khi đó bê tông dẻo còn chưa hóa cứng , trọng lượng của ván khuôn hợp long , củahỗn hợp bê tông dẻo , của cốt thép hợp long được coi như chia đôi để tác dụng lên hai sơ

đồ hệ thông kết cấu tách biệt nhau , Một là sơ đồ đúc trên đà giáo phần nhịp biên , Hai là

sơ đồ khung cứng T của phần đúc hẫng từ trụ ra nhịp biên

Các tải trọng tác dụng bao gồm :

- Trọng lượng bản thân của đốt hợp long nhịp biên

- Trọng lượng ván khuôn và thiết bị để hợp long nhịp biên

- Tải trọng thi công rải đều

1.3 Hợp lọng xong nhịp biên và bê tông đã hóa cứng :

Nhịp biên có đoạn đúc trên đà giáo cố định dài 14 m Sau khi đúc hẫng cân bằngxong ta tiến hành hợp long nhịp biên Việc tính toán hợp long nhịp biên là rất phức tạp dotrình tự đổ bê tông, căng kéo cáp DƯL, điều chỉnh vị trí khối hợp long ảnh hưởng rấtnhiều đến trình tự và phương pháp tính toán hợp long

Sơ đồ tính toán :

Hình 3.2 Sơ đồ tải trọng khi hợp long nhịp biên.

-Tải trọng:

+ Trọng lượng bản thân đoạn đổ trên đà giáo

+ Trọng lượng bản thân đốt hợp long

+ Lực ngược do rỡ tải trọng thi công

+ Lực ngược do rỡ xe đúc

1.4.Hợp long xong nhịp giữa nhưng bê tông chưa đông cứng.

-Tải trọng tác dụng:

+ Trọng lượng ván khuôn và thiết bị để hợp long nhịp biên

+ Tải trọng thi công rải đều

+ Trọng lượng bản thân đốt hợp long+ Trọng lượng bê tông ướt

1.5 Hợp long xong nhịp giữa và bê tông đã đông cứng.

Sơ đồ kết cấu: Dầm liên tục 3 nhịp

Hình 3.4 : Sơ đồ kết cấu giai đoạn khai thác Tải trọng tác dụng:

+ Tải trọng bản thân ( DC)

+ Tĩnh tải giai đoạn II (DW)

+ Tải trọng gió

+ Co ngót, từ biến

+ Hoạt tải xe LL (Design truck + Tandom) + PL + Lane Load

2 Tính toán nội lực tác dụng lên kết cấu nhịp giai đoạn thi công :

Mục đích:

Tính ra được nội lực tại các mặt cắt trong từng giai đoạn dưới tác dụng của tảitrọng để từ đố bố trí cốt thép DƯL đảm bảo an toàn cho kết cấu

Sau đây là nội dung tính toán các giai đoạn thi công kết cấu nhịp liên tục

2.1.Thi công đúc hẫng đối xứng từ hai bờ ra trụ

Hình 3.1 Sơ đồ tải trọng khi thi công đúc hẫng đối xứng

- Tải trọng trong giai đoạn này bao gồm:

CLL = 0.24x12 =2.88 KN/m; và hệ số tải trọng nCLL = 1.3

+ Tải trọng bê tông ướt (WC)

- Tính toán nội lực tại các mặt cắt trong từng giai đoạn đúc hẫng

Dùng chương trình phân tích kết cấu MiDas sau khi phân tích giai đoạn thi công vàkhai bao các loại tải trọng của từng giai đoạn thi công ta có giá trị mô men tại các mặt cắtnhư sau :

Khi đúc đốt K0:

Mặt cắt M (KN.m) V(KN)

20 -11533.87 4054.19Khi đúc đốt K1:

Mặt cắt M (KN.m) V(KN)

18 -1848.92 1240.54

20 -34751.6 6834.35Khi đúc đốt K2:

Mặt cắt M (KN.m) V(KN)

17 -1755.65 1178.14

20 -52461.5 7974.85Khi đúc đốt K3:

2.2.Hợp lọng xong nhịp biên và bê tông chưa đông cứng :

-Mô hình hoá kết cấu trên MiDas và thực hiện tính toán ta thu được kết qủa sau:

(KN.m)

F(KN)

2.3 Hợp long xong nhịp biên và bê tông đã đông cứng :

-Mô hình hoá kết cấu trên MiDas và thực hiện tính toán ta thu được kết qủa sau:

Mặt cắt M

(KN.m)

F(KN)

2.4 Hợp long xong nhịp giữa nhưng bê tông chưa đông cứng.

-Mô hình hoá kết cấu trên MiDas và thực hiện tính toán ta thu được kết qủa sau:

(KN.m)

F(KN)

2.5 Hợp long xong nhịp giữa và bê tông đã đông cứng.

-Mô hình hoá kết cấu trên MiDas và thực hiện tính toán ta thu được kết qủa sau:

(KN.m)

F(KN)

5 13898.23 1572.98

Sơ đồ kết cấu: Liên tục 3 nhịp.

Hình 2.1.Sơ đồ kết cấu giai đoạn khai thác

- Tải trọng tác dụng:

+ Trọng lượng bản thân của kết cấu nhịp (DC)

+ Tĩnh tải giai đoạn II (DW)

+ Hoạt tải LL (Design truck + Tandom)+ PL + Lane Load

+ Tai trọng xung kích IM , Lực xung kích IM = 0,25.LL (Theo điều 3.6.2,bảng 3.6.2.1-1,Tiêu chuẩn 22 TCN 272-05)

+ Nhiêt độ phân bố đêu (TU)

+ Co ngót (SH)

+ Từ biến (CR) …

Trọng lượng và khoảng cách bánh xe của xe tải thiết kế phải được lấy theo hình vẽsau :

Hình 2.2 Mô hình tải trọng thiết kế theo 22TCN 272-05

+ Xe tải thiết kế, gồm 3 trục 35KN +145KN +145KN, khoảng cách 2 trụctrước 4.3m khoảng cách hai trục sau thay đổi từ 4.3 đến 9m

+ Tải trọng làn Lane Load thiết kế được lấy theo chiều dọc cầu với trị số là 9.3N/mm

+ Xe 2 trục thiết kế Tandem gồm một cặp trục 110 KN đặt cách nhau 1200

mm Cự li các bánh xe theo chiều ngang bằng 1800 mm

+ Tải trọng người đi rải đều 3 KN/m2, do chiều rộng lề đi bộ 1.5m nên lấybằng 4.5 KN/m

- Xác định nội lực tại từng mặt cắt

Nội lực tại từng mặt cắt có thể xác định bằng cách xếp tải lên các đường ảnh hưởngnội lực như trong cơ học kết cấu thông thường Tuy nhiên công việc tính toán khối

lượng lớn, để thuận tiện và vận dụng những tiến bộ khoa học mới trong quá trình học tập,

đồ án sử dụng chương trình MiDas 7.01 để phân tích kết cấu và xác định nội lực

Trong quy trình AASHTO có tới 8 tổ hợp tải trọng, mỗi tổ hợp xét đến các tải trọngvới hệ số khác nhau, và yêu cầu kiểm toán cụ thể đối với từng tổ hợp tải trọng Trongphạm vi đồ án chỉ xét đến hai tổ hợp tải trọng sau đây:

+ Tổ hợp theo trạng thái giới hạn cường độ I : Gồm các tổ hợp tải trọng cơ bản đảmvảo xe chạy bình thường khi trên cầu không có gió

+ Tổ hợp theo trạng thái giới hạn sử dụng : Tổ hợp tải trọng lien quan đến khai thácbình thường của cầu với gió có vận tốc 25m/s với tất cả các tải trọng lấy theo giá trị danhđịnh Dùng để kiểm tra độ võng , bề rộng vết nứt trong kết cấu bê tông cốt thép và bêtông cốt thép DWL, Sự trượt của các lien kết có nguy cơ trượt do tác dụng của hoạt tải xe

- Công thức chung xác định tổng ứng lực tính toán :

Q = ∑ηi.γi.Q i ( Điều 4.3.2-1)

Trong đó :

+) ηI : Hệ số diều chỉnh tải trọng

η = ηi ηD ηR ≥ 0.95Với:

+ Hệ số liên quan đến tính dẻo ηD = 0.95 (theo Điều 1.3.3)

+ Hệ số liên quan đến tính dư ηR = 0.95(theo Điều 1.3.4)

+ Hệ số liên quan đến tầm quan trọng trong khai thác ηi = 1.05 (theo Điều1.3.5 Tiêu chuẩn 22 TCN 272-05)

⇒ η = 1+) γi : Hệ số tải trọng

STT Ký

hiệu

Tổ hợp tải trọngCường độ I Cường độ II Cường độ III Sử dụng Mỏi

1 Tổ hợp theo trạng thái giới hạn cường độ I:

Q = 1,25.DC + 1,5.DW + 1,75(LL + IM) +1,75.PL + 1,2.(TU + CR +SH)

- Biểu đồ bao mô men :

Nội lực do tổ hợp tải trọng theo trạng thái giới hạn cường độ I được cho trong bảngsau:

- Bảng tổng hợp nội lực với hoạt tải là Xe tải thiết kế :

TTGH CƯỜNG ĐỘ I

M(Max)(KN.m)

M(Min)(KN.m)

V(Max) (KN)

V(Min) (KN)

V(Max) (KN)

V(Min) (KN)

Nội lực do tổ hợp tải trọng theo trạng thái giới hạn cường độ I được cho trong bảngsau:

- Bảng tổng hợp nội lực với hoạt tải là Xe tải thiết kế :

TTGH SỬ DỤNG

Mặtcắt

M(Max)(KN.m)

M(Min)(KN.m)

V2(Max) (KN)

V2(Min) (KN)

V2(Max) (KN)

V2(Min) (KN)

III.3 TỔNG HỢP NỘI LỰC TÍNH TOÁN:

Ta lấy giá trị nội lực lớn nhất tại các mặt cắt trong giai đoạn thi công và khai tháclàm nội lực tính toán :

1 Giai đoạn thi công :

Mặt cắt

Mtt(KN.m)

Vtt

CHƯƠNG IV TÍNH TOÁN VÀ BỐ TRÍ CỐT THÉPI- TÍNH LƯỢNG CỐT THÉP TRONG GIAI ĐOẠN THI CÔNG

I.1 Đặc trưng vật liệu :

- Cốt thép :

Sử dụng thép cường độ cao loại tao xoắn 7 sợi, mỗi bó gồmg 19 tao có các chỉ tiêusau:

+ Đường kính danh định: d = 15,2 mm

+ Diện tích tiết diện tao: A = 1,387 cm2

+ Cường độ kéo quy định: fpu = 1860 MPa

+ Cường độ chảy: fpy = 0,85 fpu = 0.85 x 1860 = 1581 (Mpa)

+ Mô đuyn đàn hồi quy ước: E = 197000 (Mpa)

- Bê tông:

+ Cường độ chịu nén khi uốn: f’c = 40 Mpa

+ Môđun đàn hồi: Ec = 0.043.yc1.5

Trong đó :

yc: tỷ trọng của bê tông (kg/m3)fc’: cường độ quy định của bê tông, fc’ =40MPa

Ec = 32979,77 MPa+ Hệ số quy đổi hình khối ứng suất (5.7.2.2):

7

28f'0,050,85

+ Cường độ chịu kéo khi uốn (5.4.2.6):

fr = 0.63 = 3,984 MPa

I.2 Quy đổi mặt cắt :

- Quy đổi mặt cắt hộp dầm về mặt cắt chữ T nhằm mục đích xây dựng các côngthức tính duyệt thuận lợi

- Nguyên lí qui đổi như sau:

+ Chiều cao tiết diện quy đổi bẳng chiều cao tiết diện hộp

+ Bề rộng cánh tiết diện quy đổi bằng bề rộng đáy hoặc bề rộng bản của tiếtdiện hộp

+ Chiều dày sườn dầm tiết diện quy đổi bằng chiều dày hai sườn dầm của tiếtdiện hộp

+ Chiều dày cánh tiết diện quy đổi được xác định tương đương về diện tíchvới tiết diện hộp

+ Mặt khác, cũng để đơn giản cho kiểm toán, ta quy ước tất cả các tiết diệnđều chịu moment với trị số dương, tiết diện nào chịu momen âm (kéo thớ trên) sẽđược xoay ngược lại để thống nhất tiết diện quy đổi có thớ dưới chịu kéo

- Ta có kích thước tại các mặt cắt sau khi quy đổi về mặt cắt chữ T :

- Giả thiết TTH đi qua mép dưới bản cánh khi đó ta có : a = hf

- Lấy tổng mômen với trong tâm cốt thép DƯL ta có :

- Nếu MTT max < MC => Thì TTH đi qua bản cánh khi đó ta tính toán theo các công

thức của mc chữ nhật

- Nếu MTT max > MC => Thì TTH đi qua sườn dầm khi đó ta tính toán theo các công

thức của mc chữ T

- Sau khi xác định được vị trí TTH thì ta giải hệ phương trình bậc 2 để tìm được

chiều cao vùn chịu nén tương đương a

- Xác định chiều cao vùng chịu nén c theo công thức : c = a/β1

1.3.2 Tính diện tích cốt thép DƯL cần thiết

- Trường hợp TTH đi qua sườn dầm

- Trường hợp TTH đi cánh dầm

Trong đó :

+) Aps : Diện tích cốt thép DUL

+) dp : Khoảng cách từ thớ ngoài cùng chịu nén đến trọng tâm cốt thép

+) hf : Chiều dày cánh chịu nén

+) β 1 : Hệ số chuyển đổi hình khối ứng suất: β1 = 0.764(theo 5.7.2.2)

+) fpu : Cường độ chịu kéo quy định của thép DUL, fpu = 1860 MPa

p f 1

' c P

S y S s

p y

' S

tt

C

ps

y S W c W

f c y

s ps

f

f A b a f b

b h f f

y s ps

f

f A a b f f