@3--103 THIET KE SO BO: CAU DAM LIEN TUC BTCT

@3--103 THIET KE SO BO: CAU DAM LIEN TUC BTCT@3--103 THIET KE SO BO: CAU DAM LIEN TUC BTCT@3--103 THIET KE SO BO: CAU DAM LIEN TUC BTCT@3--103 THIET KE SO BO: CAU DAM LIEN TUC BTCT@3--103 THIET KE SO BO: CAU DAM LIEN TUC BTCT@3--103 THIET KE SO BO: CAU DAM LIEN TUC BTCT@3--103 THIET KE SO BO: CAU DAM LIEN TUC BTCT@3--103 THIET KE SO BO: CAU DAM LIEN TUC BTCT@3--103 THIET KE SO BO: CAU DAM LIEN TUC BTCT@3--103 THIET KE SO BO: CAU DAM LIEN TUC BTCT@3--103 THIET KE SO BO: CAU DAM LIEN TUC BTCT@3--103 THIET KE SO BO: CAU DAM LIEN TUC BTCT@3--103 THIET KE SO BO: CAU DAM LIEN TUC BTCT@3--103 THIET KE SO BO: CAU DAM LIEN TUC BTCT@3--103 THIET KE SO BO: CAU DAM LIEN TUC BTCT@3--103 THIET KE SO BO: CAU DAM LIEN TUC BTCT@3--103 THIET KE SO BO: CAU DAM LIEN TUC BTCT@3--103 THIET KE SO BO: CAU DAM LIEN TUC BTCT@3--103 THIET KE SO BO: CAU DAM LIEN TUC BTCT@3--103 THIET KE SO BO: CAU DAM LIEN TUC BTCT@3--103 THIET KE SO BO: CAU DAM LIEN TUC BTCT@3--103 THIET KE SO BO: CAU DAM LIEN TUC BTCT@3--103 THIET KE SO BO: CAU DAM LIEN TUC BTCT@3--103 THIET KE SO BO: CAU DAM LIEN TUC BTCT@3--103 THIET KE SO BO: CAU DAM LIEN TUC BTCT@3--103 THIET KE SO BO: CAU DAM LIEN TUC BTCT@3--103 THIET KE SO BO: CAU DAM LIEN TUC BTCT@3--103 THIET KE SO BO: CAU DAM LIEN TUC BTCT@3--103 THIET KE SO BO: CAU DAM LIEN TUC BTCT@3--103 THIET KE SO BO: CAU DAM LIEN TUC BTCT@3--103 THIET KE SO BO: CAU DAM LIEN TUC BTCT@3--103 THIET KE SO BO: CAU DAM LIEN TUC BTCT@3--103 THIET KE SO BO: CAU DAM LIEN TUC BTCT@3--103 THIET KE SO BO: CAU DAM LIEN TUC BTCT@3--103 THIET KE SO BO: CAU DAM LIEN TUC BTCT@3--103 THIET KE SO BO: CAU DAM LIEN TUC BTCT@3--103 THIET KE SO BO: CAU DAM LIEN TUC BTCT@3--103 THIET KE SO BO: CAU DAM LIEN TUC BTCT@3--103 THIET KE SO BO: CAU DAM LIEN TUC BTCT@3--103 THIET KE SO BO: CAU DAM LIEN TUC BTCT@3--103 THIET KE SO BO: CAU DAM LIEN TUC BTCT@3--103 THIET KE SO BO: CAU DAM LIEN TUC BTCT@3--103 THIET KE SO BO: CAU DAM LIEN TUC BTCT@3--103 THIET KE SO BO: CAU DAM LIEN TUC BTCT@3--103 THIET KE SO BO: CAU DAM LIEN TUC BTCT@3--103 THIET KE SO BO: CAU DAM LIEN TUC BTCT@3--103 THIET KE SO BO: CAU DAM LIEN TUC BTCT@3--103 THIET KE SO BO: CAU DAM LIEN TUC BTCT@3--103 THIET KE SO BO: CAU DAM LIEN TUC BTCT

Chương II

GIỚI THIỆU CHUNG

PHƯƠNG ÁN SƠ BỘ SƠ BỘ I CẦU DẦM LIÊN TỤC BTCT DƯL THI CÔNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP ĐÚC HẪNG CÂN

Cầu dầm BTCT_DƯL liên tục thi công bằng phương pháphẫng , mặt cắt dầm thay đổi là loại cầu đã giải quyết tươngđối tốt cả vấn đề vật liệu và kết cấu Loại cầu nàythường sử dụng cho các loại nhịp từ 80 - 130 m và lớn hơn nữa, có khi tới 250 m như cầu SHOTTWIEN ở Áo

Ở nước ta cầu BTCT _DƯL thi công hẫng đã được áp dụngcầu Phú Lương - Hải Dương , cầu Sông Gianh , cầu Hoà Bình đã

và đang được tiến hành

Từ các phân tích trên ta thấy có thể chọn phương áncầu liên tục BTCT dự ứng lực thi công hẫng

B GIỚI THIỆU CHUNG VỀ PHƯƠNG ÁN

SỐ LIỆU THIẾT KẾ:

- Quy trình thiết kế : 22TCN – 272 –2005 Bộ Giao Thông Vân Tải

- Khổ cầu 8 + 2 x 2.0 m

- Cầu thiết kế vĩnh cửu dành cho đường Ôtô

- Khổ thông thuyền : BxH= 40x6 m

- Tần suất lũ thiết kế: P=1%

- Tải trọng HL93 + Người đi bộ 3 x 10-3 MPa

- Sơ đồ kết cấu nhịp gồm 3 nhịp liên tục: 65 + 100 +

65 m

- Thi công theo phương pháp đúc hẫng cân bằng

1 – Sơ đồ kết cấu

1.1– Kết cấu phần trên

- Sơ đồ bố trí chung toàn cầu 65+100+65 m

- Kết cấu cầu gồm 3 liên tục nhịp thi công theo phươngpháp đúc hẫng cân bằng

- Dầm liên tục 3 nhịp 65+100+65 m tiết diện hình hộp chiềucao thay đổi

+) Chiều cao dầm trên đỉnh trụ h= 6,0 m

+) Chiều cao dầm tại giữa nhịp h= 2,5 m

- Cao độ đáy dầm thay đổi theo quy luật parabol đảm bảophù hợp yêu cầu chịu lực và mỹ quan kiến trúc

- Mặt cắt hộp dạng thành thành đứng

+) Chiều dày bản nắp : tb = 30 (cm)

+) Chiều dày bản đáy : Tại mặt cắt gối là 100 cm , tạimặt cắt giữa nhịp là 30cm

+) Chiều dày phần cánh hẫng : hc = 25 cm

+) Chiều dày bản mặt cầu tại ngàm : tn = 75 cm

+) Chiều dày sườn dầm : ts = 45 m

- Vật liệu dùng cho kết cấu nhịp

1- Bê tông cấp A có:

+) f’c = 50(MPa)

+) γc = 25 (kN/m3)

+) Ec = 38006.99 (MPa)

2- Cốt thép DƯL của hãng VSL theo tiêu chuẩn ASTM - grade

270 có các chỉ tiêu sau:

+) 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 cácchỉ tiêu:

+) Rs = 300 (MPa)

+) Es = 200000 (MPa)

+) fy = 420 (MPa)

1.2 – Kết cấu phần dưới

a) Cấu tạo trụ cầu :

- Trụ cầu dùng loại trụ thân hẹp , đổ bê tông tại chỗ mácM400

- Trụ được đựng trên móng cọc khoan nhồi : D = 150 cm

- Phương án móng : Móng cọc bệ cao

b) Cấu tạo mố cầu

- Mố cầu dùng loại mố U BTCT , đổ tại chỗ mác bê tông chếtạo M300

- Mố cầu được đặt trên móng cọc khoan nhồi : D = 100 cm

TÍNH TOÁN KẾT CẤU NHỊP

2.1 – Tính toán kết cấu nhịp

- Quy trình thiết kế : 22TCN – 272 –2005 Bộ Giao Thông Vân Tải

- Khổ cầu 8 + 2 x 2.0 m

- Cầu thiết kế vĩnh cửu dành cho đường Ôtô

- Khổ thông thuyền : BxH= 40x6 m

- Tần suất lũ thiết kế: P=1%

- Tải trọng HL93 + Người đi bộ 3 x 10-3 MPa

- Sơ đồ kết cấu nhịp gồm 3 nhịp liên tục: 65 + 100 +

65 m

- Thi công theo phương pháp đúc hẫng cân bằng

2.2 – Tính toán kết cấu nhịp

2.2.1 – Các kích thước cầu chính

- Chiều dài kết cấu nhịp: đối với kết cấu nhịp liên tụcchiều dài nhịp biên Lnb= (0,6 ÷ 0,8) chiều dài nhịp giữa Lng

+) Chọn Lng = 100 m

+) Lấy : Lnb = 0.65 Lng = 0.65 x100 =65m

- Xác định kích thước mặt cắt ngang: Dựa vào công thứckinh nghiệm mối quan hệ, chiều cao của hộp, dày máng, dàyđáy và khổ cầu ta chọn mắt cắt ngang như hình vẽ

500

2.2.2 – Tính đặc trưng hình học của dầm chủ

2.2.2.1 – Phân chia đốt dầm

- 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 đốtdầm như sau :

+) Đốt trên đỉnh trụ : do = 14m (khi thi công sẽ tiến hànhlắp đồng thời 2 xe đúc 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 : n= 4 ,chiều dài mỗi đốt : d= 3m

+) Số đốt ngắn trung gian : n = 4 đốt , chiều dài mỗi

đốt : d = 3.5 m

+) Số đốt trung gian còn lai : n = 4 đốt , chiều dài mỗi đốt d = 4 m

Sơ đồ phân chia đốt dầm

2.2.2.2 – Xác định phương trình thay đổi cao độ đáy dầm

Chọn gốc toạ độ Đề-các 0 ở đỉnh mặt cắt ngang tại giữa nhịp giữa

Phương trình đường cong đáy dầm có dạng :

H: Chiều cao dầm ở mặt cắt trên gối

h: Chiều cao dầm ở mặt cắt giữa nhịp

L: Chiều dài phần cánh hẫng có đáy theo đường cong

L = 47.50m _ Chiều dài tính từ mặt cắt cách tim trụ 1.50 m tớimặt cắt nằm giữa

K12 và đốt hợp long

+ Đường cong mặt dưới đáy dầm :

hd = 2.50 – 0.30 = 2.20 m

Y = 0.001241*x2 + 2.20 m

2.2.2.3 – Xác định cao độ mặt dầm chủ

- Mặt dầm chủ được thiết kế với độ dốc dọc 4% , với bán kính cong R = 3500 m

2.2.2.4 – Xác định các kích thước cơ bản của mặt cắt dầm

- Trên cơ sơ các phương trình đường cong đáy dầm và

đường cong thay đổi chiều dày bản đáy lập được ở trên ta xác định được các kích thước cơ bản của từng mặt cắt dầm

- Gắn mặt cắt cần tính vào hệ trục tọa độ và đánh số như sau :

y

x

+Diện tích mặt cắt :

+Tọa độ trọng tâm mặt cắt :

+ Momen tĩnh của mặt cắt đối với trục x :

+Momen quán tính đối với trục x :

1

i

i i i

x F

∑

++

2

(6

1

i

i i i i i

x F

Yc

∑

++

2

(6

1

i

i i

i i i

x Sx

+ Momen quán tính đối với trục trung hòa:

Bảng tính toán các kích thước cơ bản của mặt cắt dầm chủ

Tê

n

MC (m)x

Cộngdồn (m)

Bề dày bảnđáy(m)

Chiềucao

A : diện tích mặt cắt ngang

Yc : khoảng cách từ mép dưới mặt cắt đến trọng tâm của nó

Ic : mômen quán tính đối vợi trục trọng tâm

2.3 TÍNH NỘI LỰC TẠI CÁC MẶT CẮT

2.3.1 Các tải trọng tính toán

2.3.1.1 Tĩnh tải giai đoạn I

-Tĩnh tải kết cấu nhịp thay đổi theo đường cong tuy

nhiên để đơn giản trong tính toán ta chia dầm ra các đoạn (theo đoạn thi công) và tính tải trọng tương đương cho từng mặt cắt, coi tải trọng trong mỗi đoạn phân bố theo hình thang

- Sau khi chia đoạn ta tính được diện tích mặt cắt từ đó tính được tải trọng tương đương theo công thức sau :

qtc i = Fi × γ

1 1

2 1 1

2 3

(12

1

i

i i i i i i i

x Ix

với : Trọng lượng riêng của bêtông ướt

Chiềucaodầm(m)

qtci

(kN/m) q

tti(kN/m)

I = 1,25x 300 = 375.0kN/m

2.3.1.2 Tĩnh tải giai đoạn II

+ Trọng lượng lan can, lề bộ hành :

Tải trọng do trọng lượng lan can và lề bộ hành được tính rải đều theo

phương dọc cầu, có giá trị

- Phần lề bộ hành bằng BT:

2*8.42= 16.84 kN/m

- Phần lan can thép :

2*3.54 = 7.08 kN/m

=> DCped = 16.84+7.08 = 23.92 kN/m

+ Trọng lượng lớp phủ mặt cầu :

Tải trọng do trọng lượng lớp phủ mặt cầu rải đều theo phương dọc cầu

Lớp bê tông atphan dày 5 cm

Bảng 1: Tĩnh tải danh định và các hệ số tải trọng.

1 Xe taỷi (35+145+145 kN) + taỷi troùng laứn 9.3 kN/m

2 Xe hai truùc (110+110 kN) + taỷi troùng laứn 9.3 kN/m

Heọ soỏ xung kớch = (1 + IM)/100 (3.6.2)

TTGH cửụứng ủoọ vaứ TTGH sửỷ duùng, IM = 25%

Soỏ laứn thieỏt keỏ : (3.6.1.1.1)

nL = Phaàn nguyeõn( W/3500 )

= Phaàn nguyeõn( 8000/3500 ) = 2 laứn

Heọ soỏ laứn :

Soỏ

2.3.1.4 Taỷi troùng ngửụứi ủi boọ PL : (3.6.1.3)

Taỷi troùng ngửụứi ủi boọ = 3.0 kN/m2

Taỷi troùng ngửụứi ủi boọ raỷi ủeàu theo phửụng doùc caàu 1 beõn leà boọ haứnh:

PL = P*3.0

= 2*3.0 = 6.0 kN/m

P – chieàu roọng leà boọ haứnh moọt beõn

2.3.1.5 Heọ soỏ taỷi troùng :

2.3.1.6 Tải trọng thi công : (5.14.2.3.2)

-Tải trọng thi công xếp trên mặt kết cấu nhịp: Trọng

lượng các loại vật tư, thiết bị thi công, người thi công

+ Theo Quy Trình lấy 4.8x10-4 Mpa=0.48 KN/m2 trên một cánh hẫng và 2.4x10-4 Mpa=0.24kN/m2 trên cánh hẫng kia

+ Hệ số vượt tải ntc = 1.5

-Trọng lượng xe đúc, ván khuôn, đà giáo:

+ Lấy CE = 600KN đặt cách đầu hẫng 1.0 m

+ Hệ số vượt tải nCE=1 5

+ Trọng lượng bê tông ướt của khối đúc :

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

2.4.1.Sơ đồ I : Giai đoạn thi công đúc hẫng đối xứng

ra hai bên trụ

Hình 2.4 1: Sơ đồ tải trọng khi thi công đúc hẫng đối xứng

- Các tải trọng và hệ số tải trọng:

+ Trọng lợng bản thân của từng đốt (DC), hệ số tải trọng gDC = 1.25

+ Tải trọng thi công rải đều: CLL = 3.024 kN/m trên một cánh hẫng và 6.048 kN/m trên cánh hẫng kia, có hệ số tả trọng gCLL = 1.5

+ Tải trọng xe đúc (CE): xe đúc nặng 600 kN, đặt cách đầu mút hẫng 1.0 m, hệ số tải trọng gCE = 1.5

+ Dự ứng lực của cốt thép cường độ cao chịu mô men âm xuất hiện dần sau khi thi công từng đốt hẫng

- Mô hình hoá kết cấu trên Midas Civil và thực hiện tínhtoán được kết qủa sau:

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

Mặt

2.4.2 Sơ đồ II: Giai đoạn hợp long đốt giữa nhịp.

- Sơ đồ: Kết cấu làm việc theo sơ đồ dầm mút thừa tĩnhđịnh

Hình 2.4.2.2: Hợp long đốt giữa nhịp

- Tải trọng tác dụng:

+ Trọng lượng bản thân 1/2 đốt hợp long

+ 1/2 Trọng lượng xe đúc CE = 300 KN

- Mô hình hoá kết cấu trên Midas Civil và thực hiện tínhtoán được kết qủa sau:

BIỂU ĐỒ LỰC CẮT

BẢNG GIÁ TRỊ NỘI LỰC Mặt Qtc (kN) Qtt (kN) Mtc(kN Mtt(kN Ghi

cắt m) m) chú

18688.37

Sơ đồ: Liên tục 3 nhịp:

Hình 2.4.2.3: Sơ đồ tải trọng khi hợp long nhịp giữa

bê tông đã đông cứng

- Tải trọng tác dụng:

+ Lực ngược do dỡ tải trọng thi công

+ Lực ngược do dỡ xe đúc

- Mô hình hoá kết cấu trên Midas Civil và thực hiện tínhtoán tải trọng thu được kết qủa sau :

2.4 4 Sơ đồ IV: Giai đoạn khai thác - DW

- Sơ đồ tính toán là sơ đồ liên tục 3 nhịp chịu tĩnh tảigiai đoạn II

DW

-Tải trong tác dụng:

+ Tĩnh tải giai đoạn 2

- Dùng chương trình Midas Civil mô hình hóa kết cấu vàthực hiện tính toán ta được kết quả sau

BIỂU ĐỒ LỰC CẮT

BẢNG GIÁ TRỊ NỘI LỰC

2.4.2.5 Sơ đồ V: Giai đoạn khai thác

Sơ đồ kết cấu: Liên tục 3 nhịp

Tải trọng tác dụng:

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

Hình 2.4.2.5 Mô hình tải trọng thiết kế theo 22TCN

272-05

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

+ Tải trọng làn Lane Load thiết kế được lấy theo chiềudọc cầu với trị số là 0.64 Kip/ft hay 9.3 kN/m

+ Xe 2 trục thiết kế Tandem gồm một cặp trục 110 KNđặt cách nhau 1200 mm Cự li các bánh xe theo chiều ngangbằng 1800 mm.

+ Tải trọng người đi rải đều 3 kN/m2, do chiều rộng lề đibộ 2.0 m nên lấy bằng 6.0 kN/m

- Xác định nội lực tại từng mặt cắt

Để tính nội lực trong sơ đồ này ta tiến hành vẽ đường ảnh hưởng nội lực tại các mặt cắt cần tính, sau đó xếp tải trọng lên đường ảnh hưởng sao cho đạt nội lực bất lợi nhất theo đúng quy trình

Các hệ số sức kháng được lấy như sau:

Đối với DW : γP max =1.5 , γP min= 0.65

Đối với LC : γP max =1.25 , γP min= 0.9

Đối với LAN : γPL =1.75

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

Tổ hợp Moment theo trạng thái giới hạn cường độ I (theo3.4.1.1)

MU = η (γP.MDW +1.75 MLL+IM +1.75MPL)Tổ hợp Lực cắt theo trạng thái giới hạn cường độ I(theo 3.4.1.1)

VU = η (γP.VDW +1.75VLL+IM +1.75VPL)Trong đó :

MU : Mô men tính toán theo trạng thái giới hạn cường độ

I của dầm giữa

VU : Lực cắt tính toán theo trạng thái giới hạn cường độ

I của dầm giữa

γP : Hệ số xác định theo theo bảng 3.4.1-2 Tiêu chuẩn

22 TCN 272-05

Đối với DW : γP max = 1.5, γP min = 0.65

η: Hệ số liên quan đến tính dẻo, tính dư, và sự quan trọngtrong khai thác xác định theo Điều 1.3.2 Tiêu chuẩn 22 TCN 272-

05, tính theo công thức sau:

η = ηi ηD ηR ≥ 0.95Với:

+ Hệ số liên quan đến tính dẻo ηD = 0.95 (theo Điều1.3.3)

+ Hệ số liên quan đến tính dư ηR = 0.95 (theo Điều1.3.4)

+ Hệ số liên quan đến tầm quan trọng trong khai thác ηi

= 1.05 (theo Điều 1.3.5 Tiêu chuẩn 22 TCN 272-05)

⇒ η = 0.95 Lực xung kích IM = 0.25LL (Theo điều 3.6.2, bảng 3.6.2.1-1,Tiêu chuẩn 22 TCN 272-05)

Dùng chương trình Midas Civil mô hình hóa kết cấu và tínhđược nội lực do tổ hợp tải trọng theo trạng thái giới hạn cườngđộ I được cho trong bảng sau:

Tổ Hợp : Tandem + PL + Tải trọng làn + DW

Mặt

cắt

Qmin (kN) Qmax(kN) Mmin (kNm) Mmax (kNm)

cắt Qmin (kN) Qmax(kN) Lực cắt Mmin (kNm) Momen Mmax (kNm)

2.4.3 Các tổ hợp tải trọng tính toán:

- Xác định nội lực tại từng mặt cắt:

Nội lực tại từng mặt cắt có thể xác định bằng cáchxếp tải lên các đường ảnh hưởng nội lực như trong cơ họckết cấu thông thường Tuy nhiên công việc tính toán rất khókhăn do khối lượng lớn, để thuận tiện và vận dụng nhữngtiến bộ khoa học mới trong quá trình học tập, đồ án sử dụngchương trình Midas Civil để phân tích kết cấu và xác định nộilực

- Tổ hợp này là tổng cộng các sơ đồ tính toán sau:

+ Sơ đồ II : Sơ đồ hợp long nhịp giữa.

+ Sơ đồ III : Hợp long xong nhịp giữa và bê tông đã

đông cứng

+ Sơ đồ IV : Giai đoạn khai thác chịu tải trọng DW.

+ Sơ đồ V : Giai đoạn khai thác chịu tải trọng hoạt tải

2.4 3.1 Tổ hợp theo trạng thái giới hạn cường độ 1

Tổ hợp Moment theo trạng thái giới hạn cường độ I (theo3.4.1.1)

MU : Mô men tính toán theo trạng thái giới hạn cường độ

I của dầm giữa

VU : Lực cắt tính toán theo trạng thái giới hạn cường độ

I của dầm giữa

γP : Hệ số xác định theo theo bảng 3.4.1-2 Tiêu chuẩn

22 TCN 272-05

Đối với DC1 và DC2 : γP max = 1.25, γP min = 0.9

Đối với DW : γP max = 1.5, γP min = 0.65

η: Hệ số liên quan đến tính dẻo, tính dư, và sự quan trọngtrong khai thác xác định theo Điều 1.3.2 Tiêu chuẩn 22 TCN 272-

01, tính theo công thức sau:

η = ηi ηD ηR ≥ 0.95với:

+ Hệ số liên quan đến tính dẻo ηD = 0.95 (theo Điều1.3.3)

+ 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 Điều 1.3.5 Tiêu chuẩn 22 TCN 272-05)

⇒ η = 0.95

Lực xung kích IM = 0.25LL (Theo điều 3.6.2, bảng 1,Tiêu chuẩn 22 TCN 272-05)

Nội lực do tổ hợp tải trọng theo trạng thái giới hạncường độ I được cho trong bảng sau:

BẢNG GIÁ TRỊ NỘI LỰC THEO TTGH CĐ I

MC Qmin (kN) Qmax (kN) Mmin(kN m) Mmax(kNm )

BẢNG GIÁ TRỊ NỘI LỰC THEO TTGH SỬ DỤNG

MC Qmin (kN) Qmax (kN) Mmin(kN m) Mmax(kN m)

TÍNH TOÁN VÀ BỐ TRÍ CỐT THÉP

3.1 Đặc trưng vật liệu :

- Cốt thép cường độ cao loại tao xoắn 7 sợi, mỗi bó gồm

19 tao có các chỉ tiêu sau:

+ Diện tích tiết diện tao: A = 138.7 mm2.+ Trọng lượng danh định: q =10.94 kN/m

+ Mô đun đàn hồi quy ước: E = 197000Mpa

- Bê tông:

+ Cường độ chịu nén khi uốn: f’c =50 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’ =50MPa

1= − × − =β

+ Cường độ chịu kéo khi uốn (5.4.2.6):

fr = 0.63 = 4.455 MPa

3.2 Tính toán và bố trí cốt thép :

3.2.1 Tính số bó chịu mô men âm :

Xét mặt cắt đỉnh trụ, giá trị mômen lấy từ Bảng tổng hợp nội lực Min TTGH cường độ I do hoạt tải xe là xe tải :

Mômen đỉnh trụ tính toán |Mdt

min| = 492202.2 kNm

+ Bố trí cốt thép thớ trên

+ Chiều cao mặt cắt h = 6.00 m

+ Chiều rộng cánh chịu nén b = 7.00 m

+ Trọng tâm của cốt thép giả thiết a = 0.20 m

=> Chiều cao có hiệu của mặt cắt h0 = h - a = 6.00 – 0.20

8.5730000

2.492202

M A

R

bh R

Số bó cốt thép cần thiết là

00264.0

0592.0

Tính tương tự với các mặt cắt khác, ta có :

3.2.2 Tính số bó chịu mô men dương :

Xét mặt cắt giữa nhịp giữa : giá trị mômen lấy từ

Bảng tổng hợp nội lực Max TTGH cường độ I do hoạt tải xe là

xe tải :

Mômen giữa nhịp tính toán Mgn = 36791.8 kNm

+ Bố trí cốt thép thớ dưới

+ Chiều cao mặt cắt h = 2.50 m

+ Chiều rộng cánh chịu nén b = 7.00 m

+ Trọng tâm của cốt thép giả thiết a = 0.20 m

=> Chiều cao có hiệu của mặt cắt h0 = h - a = 2.50 – 0.20

= 2.30 m

+ Cường độ chịu nén khi uốn của BT Ru = 0.6*f’c*1000

=30000 kN/m2

+ Diện tích môt bó 12T15 ft = 0.00168 m2

Tính Ao

2 2

0 0

3.2730000

8.36791

M A

R

bh R

Số bó cốt thép cần thiết là

00168.0

0109.0

I.1 Kích thước chung

I.1.1 – Cấu tạo mố M 0

I.1.2 – Các kích thước cơ bản của mố

- Kích thước theo phương dọc cầu :

4 Khoảng cách từ tường thân tới mép ngoài bệ a4 1.35 m

5 Bề rộng tường cánh (phần đuôi) a5 2.8 m

7 Khoảng cách từ tường đầu đến mép ngoài bệ a7 1.75 m

17 Chiều cao mố từ đáy bệ đến đỉnh tường đầu b5 9 m

20 Tổng chiều cao tường thân và tường đàu b8 6.5 m

22 Chiều cao từ đỉnh mấu đỡ bản quá độ tới đỉnh gờ

- Kích thước theo phương ngang cầu :

STT Tên kích thước Ký hiệu Giá trị Đơn vị tính

I.2 – Xác định tải trọng tác dụng lên mố.

I.2.1 – Nguyên tắc chung khi tính toán mố.

1 - Các tải trọng tác dụng lên mố

- Mố ở trên mực nước thông thuyền và hầu như không ngập nước nên không tính tải trọng

va xô tầu bè và cũng không tính tải trọng gió Đất đắp sau mố sử dụng đất tốt đầm chặt có

5 Ma sát gối cầu

6 Áp lực của đất sau mố

7 Phản lực truyền xuống từ bản quá độ

I.2.2 Xác định tải trọng thẳng đứng tác dụng lên mố.

6 Tường cánh(phầnthân) Vtct=2.(b2+ b3 + b4).a2.c1 7.1 173.87

P: Các lực gây ra mô men tại tiết diện tính toán

e : Độ lếch tâm của điểm đặt lực so với trục trung hòa của mặt cắt cần kiểm toán

2 – Xác định tải trọng do hoạt tải trên kết cấu nhịp

2.1 Tác dụng của hoạt tải (HL) :

- Chiều dài nhịp: L = 65 m

- Chiều dài nhịp tính toán : Ltt = 64.4 m

- Hoạt tải trên kết cấu nhịp được tính cho cả 2 làn

+) Tải trọng Người : qng = 2.6 = 12 (KN/m)

+) Tải trọng làn : qlan = 2.9,48 = 18,96 (KN/m)

+) Xe tải thiết kế : P3T = 2 325 = 650( KN )

+) Xe 2 trục thiết kế : P2T = 2 220 = 440(KN)

- Nội lực do hoạt tải được lấy với hiệu ứng lớn nhất trong số các hiệu ứng sau :

+) Hiệu ứng 1 : Xe tải thiết kế (với cự ly trục sau thay đổi từ 4,3 đến 9 m ) tổ hợpvới tải trọng làn và tải trọng đoàn Người

+) Hiệu ứng 2 : Xe 2 trục tổ hợp với tải trọng làn và tải trọng Người

- Xếp xe tải thiết kế và xe 2 trục thiết kế lên ĐAH phản lực gối ta có :

+) Tung độ ĐAH khi xếp xe tải thiết kế ( Xe 3 trục ) :

2.2.Tải trọng bộ hành (PL)

- Tác dụng của tải trọng người

P (KN) 145 145 35 Pi.Yi

Y 1.00 0.867 0.735 296,44

PPL= Ω.qng = 0,5.Ls.1.Bng.qng.nng

Trong đó:

+ Ω : diện tích đường ảnh hưởng phản lực gối cầu

+ Ls: chiều dài tính toán nhịp dẫn Ls = 64,4 m

+ Bng: chiều rộng làn đi bộ Bng=2.0 m

+ qng: tải trọng dải đều qng=3kN/m2

+ nng: số làn người đi bộ nng=2

-> PL= 145,8 (kN)

3 – Xác định tải trọng do hoạt tải trên bản qúa độ

- Chiều dài bản quá độ : Lqd = 4.35 (m)

- Bề rộng bản quá độ : Bqd = 11 (m)

- Vẽ ĐAH phản lực gối trên bản quá độ tại vị trí vai kê

+) Diện tích ĐAH dương : S+ = 2

+) Diện tích ĐAH âm : S- = 0

-> Tổng diện tích ĐAH : S = 2

- Xếp xe tải và xe 2 trục thiết kế lên ĐAH phản lực gối ta có

+) Tung độ ĐAH khi xếp xe tải

- Bảng tính toán áp lực truyền lên vai kê khi hoạt tải trên bản quá độ

Tên gọi các đại lượng Kí hiệu Giá trị Đơn vị

I.3 Tính toán số lượng cọc trong mố.

- Móng bệ mố được thiết kế với móng cọc khoan nhồi D = 100cm

1 Tính toán sức chịu tải của cọc theo vật liêu :

- Công thức tính toán sức chịu tải của cọc theo vật liệu

- Bảng tính toán sức chịu tải của cọc theo vật liệu

Tên gọi các đại lượng Kí hiệu Giá trị Đơn vị

Cường độ chịu nén của bê tông fc' 300 kN /m2

Cường độ chịu kéo của thép fy 24000 kN /m2

Sức chịu tải của cọc theo vật liệu Qvl 24733.3 kN

2 Tính toán sức chịu tải của cọc theo đất nền.

Bảng số liệu địa chất khảo sát tại khu vực thi công cọc khoan nhồi

)

.85,0

Lớp 6 Cát pha lẫn sỏi sạn Vô hạn 35 0.5 0.3 2.3 0.12 24 3.2

- Công thức tính toán sức chịu tải của cọc theo đất nền

Trong đó :

+) Qr : Sức chịu tải tính toán của cọc theo đất nền

+) k : Hệ số đồng nhất vật liệu cọc , k = 0.7

+) m2 : Hệ số điều kiện làm việc của cọc , tra bảng lấy m2 = 0.9

+) U : Chu vi tiết diện cọc

+) n : Số lớp đất nền cọc đi qua

+) li : Bề dày tầng đất thứ i

+) fitc : Lực ma sát đơn vị tiêu chuẩn ( tra bảng sách Nền Móng - ĐH GTVT)

+) Ac : Tiết diện ngang của cọc

+) RTC : Cường độ đất nền tại vị trí mũi cọc ( tra bảng 3-15 , giáo trình Nền móng - ĐHGTVT)

Qs

Sét pha cát 0.4 2.4 0.96 10 624.8 0.55 34.364 329.89 0.65Sét cát xám dẻo 0.4 8.46 3.384 15 1304.0 0.55 71.72 2427.0 0.65Cát hạt vừa 0.4 8.5 3.4 25 2002.4 0.5 100.12 1425.18 0.45Cát pha sét có vỏ sò 0.4 6.64 2.656 35 2694.8 0.5 134.74 2345.24 0.45Sét cát xám vàng nửa

cứng

0.4 7.64 3.22 30 265.67 0.5 145.34 1233.45 0.55Cát pha lẫn sỏi sạn 0.4 6.78 3.45 35 233.45 0.6 122.45 1978.90 0.55

tc i

Q

1 2 1