160 218 PHAN 2 CHUONG 04 GIAI DOAN DUC HANG

Hầu hết các bó cáp được kéo cả hai đầu chỉ có 2 bó ở đốt K0 là kéo 1 đầu nên mất mát do ứng suất này tại các mặt cắt trong cáp cũng tương đối đều nhau, do đó ta có thể dùng công thức tru

CHƯƠNG IV GIAI ĐOẠN ĐÚC HẪNG4.1 XÁC ĐỊNH SƠ BỘ SỐ CÁP DỰ ỨNG LỰC CHO GIAI ĐOẠN ĐÚC HẪNG

Ta sẽ tính cáp cho giai đoạn thi công, sau đó ta lấy lớn hơn lượng cáp cần thiết để đủkhả năng làm việc trong giai đoạn khai thác

Số cáp sơ bộ được chọn theo công thức :

u ps

,

MA

Mu momen được xác định từ midas trong giai đoạn đúc hẫng

Khoảng cách từ mép ngoài chịu nén đến trọng tâm của cáp dự ứng

Cường độ chịu kéo cáp, fpu =1860 MPa

Số bó cốt thép tại mỗi mặt cắt :

ps p

Sử dụng cáp 15.2mm Trên trụ P2-P3, 1 bó dùng 12 tao vậy diện tích 1 bó cáp

2 1bo

Bảng giá trị momen uốn tại các mặt cắt qua từng phân đoạn đúc hẫng

Bảng tính sơ bộ và chọn bó cáp dự ứng lực.

A1 A6 A8A10A4

A5 A7 A9 A11

A3

Hình 4.1 : Bố trí cáp chịu momen âm trên mặt cắt ngang

4.2 BỐ TRÍ CÁP DỰ ỨNG LỰC

Bố trí thành hai hàng tập trung ở khu vực nách hộp, khi neo bó cáp phải uốn congtheo phương ngang và uốn xiên xuống theo phương đứng để neo vào vị trí gần chổtiếp giáp nách và sườn dầm

Bán kính uốn cong của cáp chọn R = 4000 mm

Hàng cáp trên cùng cách nắp hộp 125 mm, các hàng cách nhau 250 mm

Các bó cáp trong hàng cách nhau 250 mm

Điểm neo cách bó cáp đi thẳng gần nhất 250 mm

Bảng bố trí cáp trên một nửa mặt cắt

Lúc thi công đốt

Dự phòng

K0 K1 K2 K3 K4 K5 K6 K7 K8 K9 K10 Mặt cắt S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S8 S9 S10 S11

Hình 4.2 : Sơ đồ tính góc uốn và điểm uốn

Xác định góc uốn và điểm uốn

T tiếp tuyến của đường cong xác định theo công thức : T R tg

2

α

= ×

R bán kính đường cong, R = 4000 mm

h : khoảng cách từ vị trí cốt thép đến vị trí neo Do cáp uốn xiên do đó ta có

Tính toán trên excel ta có kết quả

Lúc thi công đốt

a (mm) 0 2211 2211 2211 2281 2281 2396 2396 2496 2496 2573

A1-1A1-2A1-3A1-4A1-5A1-6A1-7A1-8A1-9A1-10

A2-1A2-2A2-3A2-4A2-5A2-6A2-7A2-8A2-9A2-10

Hìn

h 4.3 :

Sơ đồ bố trí cáp

4.3 TÍNH ĐẶC TRƯNG HÌNH HỌC CỦA TIẾT DIỆN KHI CÓ CÁP:

Do thi công đúc hẫng trải qua nhiều giai đoạn, ứng với mỗi lần căng cáp thì đặc trưnghình học của tiết diện lại thay đổi so với khi chưa căng cáp

Tính đặc trưng hình học giai đoạn 1 : trước khi căng cáp

Diện tích tiết diện tính đổi trừ lổ

Momen tĩnh đối với mép dưới dầm

b0 ti tgel tgel bi bgel bgel

Khoảng cách trọng tâm đến mép dưới dầm:

b0 b0

0

SyA

Tính đặc trưng hình học giai đoạn 2 : sau khi căng cáp

Diện tích tiết diện tính đổi

ps ci

Momen quán tính đối với trọng tâm dầm:

2 g

12562030

×

Momen quán tính đối với trọng tâm dầm:

Tính toán tương tự với các mặt cắt khác qua các giai đoạn thi công ta có :

Bảng tung độ trọng tâm các ống chứa cáp so với mép dưới dầm:

CÁC BẢNG ĐẶC TRƯNG HÌNH HỌC CHO CÁC CÁNH HẪNG BÊN TRÊN TRỤ P2-P3

Diện tích tiết diện giảm yếu

Chênh lệch momen tĩnh giứa 2 giai đoạn

Khoảng cách từ tọng tâm tiết diện đến biên dưới (đã căng cáp)

4.4 TÍNH MẤT MÁT ỨNG SUẤT:

Mất mát ứng suất trong cáp chia làm hai nhóm

Mất mát ứng suất tức thời:

Mất mát ứng suất theo thời gian:

4.4.1 Mất mát ứng suất do ma sát ∆f pF [5.9.5.2.2]:

x : Chiều dài bó thép ứng suất trước từ đầu kích đến điểm đang xét (mm)

K : Hệ số ma sát lắc của bó cáp

kích gần nhất đến điểm đang xét

Ống gen là loại ống được lấy theo quy định của nhà sản xuất :

đoạn uốn cong đến mặt cắt đang xét Các tính toán được lập thành bảng kết quả nhưsau :

Chiều dài bó cáp từ đầu neo đến mặt cắt tính toán

Δf pF (MPa) A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 A8 A9 A10 A11

Bảng tính mất mát ứng suất do ma sát trên nhịp giữa

x là điểm mà tại đó sợi cáp không còn di chuyển nữa khi tuột neo.

khu vực đầu dầm

Hầu hết các bó cáp được kéo cả hai đầu chỉ có 2 bó ở đốt K0 là kéo 1 đầu nên mất mát do ứng suất này tại các mặt cắt trong cáp cũng tương đối đều nhau, do đó ta có thể dùng công thức trung bình

Ep môđun đàn hồi của cáp, Ep =197000 MPa

L chiều dài bó cáp Do cáp được uốn xiên nên chiều dài bó cáp được tính bằng tổng chiều dài các đoạn cáp sau : đoạn cáp thẳng trước neo, đoạn cáp uốn cong, đoạn cáp thẳng ở giữa 2 đoạn cong

Bảng tính chiều dài bó cáp:

L1 chiều dài đoạn cáp tính từ điểm tiếp cuối của đường cong cáp đến neo

L2 chiều dài đoạn cáp thẳng giữa 2 điểm tiếp cuối

Bảng tính chiều dài bó cáp chịu momen âm trên trụ P2-P3

Bảng tính chiều dài bó cáp chịu momen âm trên trụ P1-P4

L2 (mm) 6000 5963 8363 10763 13011 15411 18143 21143 23886 26886 29656

L (mm) 12000 16827 21627 26427 31252 36052 42121 48121 54225 60225 66360

Bảng tính mất mát do thiết bị neo trên nhịp giữa

Δf pA (MPa) 98.5 65.6 49.2 39.4 31.9 26.8 23.1 20.3 17.8 15.9 14.4

Bảng tính mất mát do thiết bị neo trên nhịp biên

Δf pA (MPa) 98.5 70.2 54.7 44.7 37.8 32.8 28.1 24.6 21.8 19.6 17.8 4.4.3 Mất mát ứng suất do nén đàn hồi ∆fPES [5.9.5.2.3b]:

Ta tính toán cho mặt cắt có momen max (S0) vào cuối phân đoạn CS10

Mất mát do co ngằn đàn hồi về bản chất là khi căng bó sau sẽ gây nên mất mát chobó trước Mất mát này được tính theo công thức sau :

APS : Tổng diện tích của bó thép ứng suất trước.

Cường độ của bê tông theo thời gian:

đã đạt giá trị

0

6 g

trạng thái giới hạn sử dụng)

Lần 1: Giả sử∆fPES =0

Ứng suất căng cáp truyền vào dầm là :

2 DC CLL CE

i i cpg

Vậy mất mát ứng suất do nén đàn hồi tại mặt cắt S0 khi căng cáp đốt thứ 9 là 6.25MPa Tính tương tự tại các mặt cắt qua các giai đoạn thi công hẫng ta có bảng sau :

Mất mát ứng suất do nén đàn hồi của cáp âm trên trụ giữa

Mất mát ứng suất do nén đàn hồi của cáp âm trên trụ biên

Mất mát ứng suất do co ngót cho bởi công thức sau đây:

Tính mất mát ứng suất tại mặt cắt S1 khi căng cáp A2

Thể tích

V (m 3 ) V/S (in)

Mặt trong S1 (m 2 )

Mặt ngoài S2 (m 2 )

Mặt ngoài S2 (m 2 )

Mất mát ứng suất của cáp âm trên trụ P1-P4

Δf pSH

S12 0.352 0.476 0.596 0.712 0.824 0.933 1.039 1.142 1.243 1.342 1.438 S13 0.000 0.239 0.455 0.657 0.849 1.033 1.211 1.383 1.549 1.711 1.868 S14 0.000 0.000 0.312 0.593 0.854 1.102 1.340 1.568 1.788 2.001 2.207 S15 0.000 0.000 0.000 0.394 0.748 1.077 1.387 1.684 1.968 2.241 2.504 S16 0.000 0.000 0.000 0.000 0.485 0.919 1.320 1.699 2.058 2.402 2.732 S17 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.582 1.100 1.579 2.028 2.454 2.859 S18 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.694 1.310 1.877 2.407 2.907 S19 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.818 1.540 2.202 2.819 S20 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.930 1.749 2.496 S21 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 1.020 1.916 S22 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 1.080 S23 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000

4.4.5 Mất mát do từ biến: ∆fpCR

kf: Hệ số xét tới ảnh hưởng của cường độ bê tông

c

62k

0.36 S

Ta tính toán cho mặt cắt S0 khi căng bó cáp A2 (thi công khối K1) Tải trọng tác độnglúc này gồm có: trọng lượng bản thân các đốt K1, dự ứng lực khối K1 và trọng lượngbêtông ướt khối K2

Tại thời điểm truyền lực căng

t = 54 ngày, H = 80%, V/S = 9.8 in, và Ep = 197000 MPa

ti = 5 ngày, f’ci = 30.3 MPa, Eci = 29588.4 MPa

Tại thời điểm tác dụng thêm tải trọng tĩnh (tải trọng đốt tiếp theo)

Thời gian thi công 1 đốt là 12 ngày (5 ngày bảo dưỡng, 7 ngày chuẩn bị ván khuôn, xeđúc, betong)

i,LT

54 2780

thường xuyên (MPa)

Mất mát ứng suất do từ biến của cáp âm trên trụ P2-P3

Mất mát ứng suất do từ biến của cáp âm trên trụ P1-P4

4.4.6 Mất mát do chùng nhão: ∆fPR2

S22 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 29.35 S23 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00

4.4.7 Tổng mất mát ứng suất tại các mặt cắt

Tổng mất mát ứng suất trong giai đoạn truyền lực

Bảng tổng hợp mất mát ứng suất của cáp âm tại các mặt cắt dầm trên trụ P2-P3

Mất mát ứng suất trong giai đoạn truyền lực

Bảng tổng hợp mất mát ứng suất của cáp âm tại các mặt cắt dầm trên trụ P1-P4

Mất mát ứng suất trong giai đoạn truyền lực

Δf pT

S12 207.9 232.5 206.4 191.6 209.9 204.5 249 247.1 295.3 295.6 345.3 S13 197.9 223.5 197.9 183.6 202.4 197.2 242.2 240.5 289 289.3 341.6

4.5 KIỂM TOÁN ỨNG SUẤT Ở GIAI ĐOẠN TRUYỀN LỰC :

Các giới hạn ứng suất đối với bêtông :

- Giới hạn ứng suất kéo trong bêtông ở trạng thái giới hạn sử dụng sau mất mátcho các cấu kiện dự ứng lực toàn phần :

' c

- Giới hạn ứng suất nén trong bêtông ở trạng thái giới hạn sử dụng sau mất mát

c

Điều kiện để khả năng chịu uốn thỏa trong giai đoạn này là tất cả các giá trị ứng suấtcủa các thớ trên các mặt cắt khác nhau không được lớn hơn ứng suất cho phép nénnếu như kết quả tính là âm (lấy giá trị tuyệt đối để so sánh), và không được lớn hơnứng suất cho phép kéo nếu kết quả tính toán dương

Tính toán ứng suất tại mặt cắt S0 trong giai đoạn thi công

Pi : tổng lực kéo trong các bó cáp DUL sau khi đã trừ các mất mát

e : độ lệch tâm của lực Pi đối với trọng tâm của tiết diện đang xét

Lực kéo căng trong cáp DUL sau mất mát được tính như sau :

So sánh với ứng suất nén cho phép đều thỏa mãn điều kiện kiểm toán

Kết quả kiểm toán được trình bày trong các bảng như sau :

Momen do tải trọng bản thân dầm tại các mặt cắt

Bảng tính ứng suất thớ trên do cáp âm gây ra khi thi công đúc hẫng

f t (MPa) Các giai đoạn thi công trên trụ P2-P3

Bảng tính ứng suất thớ dưới do cáp âm gây ra khi thi công đúc hẫng

f b (MPa) Các giai đoạn thi công trên trụ P2-P3

Tương tự tính toán với các mặt cắt dầm trên trụ P1-P4

Bảng giá trị momen do tai trong ban than dam

Bảng tính ứng suất thớ trên do cáp âm gây ra khi thi công đúc hẫng

Bảng tính ứng suất thớ dưới do cáp âm gây ra khi thi công đúc hẫng

4.6 KIỂM TOÁN ỨNG SUẤT KHI TIẾP TỤC THI CÔNG ĐỐT TIẾP THEO :

Các giới hạn ứng suất đối với bêtông :

- Giới hạn ứng suất kéo trong bêtông ở trạng thái giới hạn sử dụng sau mất mát

c

- Giới hạn ứng suất nén trong bêtông ở trạng thái giới hạn sử dụng sau mất mát

c

Ta quy định ứng suất kéo mang dấu dương, ứng suất nén mang dấu âm

Bảng giới hạn ứng suất nén trong bê tông qua các phân đoạn thi công.

Bảng tính Momen do tải trọng xe đúc và tải thi công trên dầm tại các mặt cắt

Bảng tính Momen do tải trọng xe đúc và tải thi công trên dầm tại các mặt cắt

Tính toán ứng suất tại mặt cắt S0 trong giai đoạn thi công

Pi : tổng lực kéo trong các bó cáp DUL sau khi đã trừ các mất mát

e : độ lệch tâm của lực Pi đối với trọng tâm của tiết diện đang xét

Lực kéo căng trong cáp DUL sau mất mát được tính như sau :

So sánh với ứng suất nén cho phép đều thỏa mãn điều kiện kiểm toán.

Kết quả kiểm toán được trình bày trong các bảng như sau :

Bảng tính ứng suất thớ trên khi thi công hẫng đốt tiếp theo

f t (MPa) Các giai đoạn thi công trên trụ P2-P3

Bảng tính ứng suất thớ dưới khi thi công hẫng đốt tiếp theo

f b (MPa) Các giai đoạn thi công trên trụ P2-P3

Tính toán tương tự ta có các bảng tính của phần dầm trên trụ P1-P4

Bảng tính ứng suất thớ trên khi thi công hẫng đốt tiếp theo

Bảng tính ứng suất thớ dưới khi thi công hẫng đốt tiếp theo

S20 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 -0.77 -1.95 -2.79 -1.53 S21 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 -1.01 -2.05 -0.96 S22 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 -1.11 -0.50 S23 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 -0.35Các ứng suất có giá trị âm nên so sánh với bảng giá trị ứng suất nén cho phép [f]k đềuthỏa mãn điều kiện kiểm toán.