PHƯƠNG ÁN SƠ BỘ: CẦU DẦM ĐÚC HẪNG

PHƯƠNG ÁN SƠ BỘ: CẦU DẦM ĐÚC HẪNGPHƯƠNG ÁN SƠ BỘ: CẦU DẦM ĐÚC HẪNGPHƯƠNG ÁN SƠ BỘ: CẦU DẦM ĐÚC HẪNGPHƯƠNG ÁN SƠ BỘ: CẦU DẦM ĐÚC HẪNGPHƯƠNG ÁN SƠ BỘ: CẦU DẦM ĐÚC HẪNGPHƯƠNG ÁN SƠ BỘ: CẦU DẦM ĐÚC HẪNGPHƯƠNG ÁN SƠ BỘ: CẦU DẦM ĐÚC HẪNGPHƯƠNG ÁN SƠ BỘ: CẦU DẦM ĐÚC HẪNGPHƯƠNG ÁN SƠ BỘ: CẦU DẦM ĐÚC HẪNGPHƯƠNG ÁN SƠ BỘ: CẦU DẦM ĐÚC HẪNGPHƯƠNG ÁN SƠ BỘ: CẦU DẦM ĐÚC HẪNGPHƯƠNG ÁN SƠ BỘ: CẦU DẦM ĐÚC HẪNGPHƯƠNG ÁN SƠ BỘ: CẦU DẦM ĐÚC HẪNGPHƯƠNG ÁN SƠ BỘ: CẦU DẦM ĐÚC HẪNGPHƯƠNG ÁN SƠ BỘ: CẦU DẦM ĐÚC HẪNGPHƯƠNG ÁN SƠ BỘ: CẦU DẦM ĐÚC HẪNGPHƯƠNG ÁN SƠ BỘ: CẦU DẦM ĐÚC HẪNGPHƯƠNG ÁN SƠ BỘ: CẦU DẦM ĐÚC HẪNGPHƯƠNG ÁN SƠ BỘ: CẦU DẦM ĐÚC HẪNGPHƯƠNG ÁN SƠ BỘ: CẦU DẦM ĐÚC HẪNGPHƯƠNG ÁN SƠ BỘ: CẦU DẦM ĐÚC HẪNGPHƯƠNG ÁN SƠ BỘ: CẦU DẦM ĐÚC HẪNGPHƯƠNG ÁN SƠ BỘ: CẦU DẦM ĐÚC HẪNGPHƯƠNG ÁN SƠ BỘ: CẦU DẦM ĐÚC HẪNGPHƯƠNG ÁN SƠ BỘ: CẦU DẦM ĐÚC HẪNGPHƯƠNG ÁN SƠ BỘ: CẦU DẦM ĐÚC HẪNGPHƯƠNG ÁN SƠ BỘ: CẦU DẦM ĐÚC HẪNGPHƯƠNG ÁN SƠ BỘ: CẦU DẦM ĐÚC HẪNGPHƯƠNG ÁN SƠ BỘ: CẦU DẦM ĐÚC HẪNGPHƯƠNG ÁN SƠ BỘ: CẦU DẦM ĐÚC HẪNGPHƯƠNG ÁN SƠ BỘ: CẦU DẦM ĐÚC HẪNGPHƯƠNG ÁN SƠ BỘ: CẦU DẦM ĐÚC HẪNGPHƯƠNG ÁN SƠ BỘ: CẦU DẦM ĐÚC HẪNGPHƯƠNG ÁN SƠ BỘ: CẦU DẦM ĐÚC HẪNGPHƯƠNG ÁN SƠ BỘ: CẦU DẦM ĐÚC HẪNGPHƯƠNG ÁN SƠ BỘ: CẦU DẦM ĐÚC HẪNGPHƯƠNG ÁN SƠ BỘ: CẦU DẦM ĐÚC HẪNGPHƯƠNG ÁN SƠ BỘ: CẦU DẦM ĐÚC HẪNG

CHƯƠNG I

PHƯƠNG ÁN SƠ BỘ 1 CẦU DẦM BTCT DƯL THI CÔNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP ĐÚC HẪNG CÂN BẰNG

PHƯƠNG PHÁP ĐÚC HẪNG CÂN BẰNG.

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 đểthi công các kết cấu liên tục, cầu dầm hẫng, cầu khung hoặc cầu dây xiên dầm cứngBTCT

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 thép thường củacác khối được liên kết với nhau trước khi đúc bê tông để đảm bảo tính liền khối vàchịu cắt tốt của kết cấu Sau khi bê tông đốt dầm đủ cường độ cần thiết thì các đốtdầm này được liên kết với các đốt đã đúc trước đó nhờ cốt thép DƯL

- Phần cánh hẫng của kết cấu 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 trọng lượnggiàn 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 trọng lượngbản thân của nhịp sát bờ đã đúc trên đà giáo làm đối trọng Đối các sơ đồ cầukhung, đốt dầm trên đỉnh trụ được liên kết cứng với thân trụ nhờ các cáp thép DƯLchạy suốt trên chiều cao tru, Với các sơ đồ cầu dầm đốt này cũng được liên kết

cứng tạm thời vào trụ cầu nhờ các gối tạm và các cáp thép hoặc các thanh thépDƯL 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 bố trícốt thép DƯL ở phía trên Sau khi thi công xong 1 cặp đốt dầm đối xứng thì căngkéo cốt thép DƯl từ đầu mút này sang đầu mút kia và bơm vữa bê tông lấp 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 Ván khuônđược dùng lại nhiều lần cùng với 1 thao tác lặp lại sẽ giảm chi phí nhân lực và nâng caonăng 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 hợp lý

Phương pháp thi công đúc hẫng không phụ thuộc vào không gian dưới cầu do đó cóthể thi công trong điều kiện sông sâu, thông thuyền hay xây dựng các cầu vượt trong thànhphố, các khu công nghiệp mà không cho phép đình trệ sản xuất hay giao thông dưới côngtrình

II GIỚI THIỆU CHUNG VỀ PHƯƠNG ÁN.

II.1 Tiêu chuẩn thiết kế:

- Quy trình thiết kế : 22TCN – 272 –2005 Bộ Giao thông vân tải

- Tải trọng thiết kế :

+) Hoạt tải : HL93 +) Người đi : 300 KG/m2II.2 Sơ đồ kết cấu

- Sơ đồ cầu: 2x33 + 46 + 70 + 46 + 2x33

- Chiều dài toàn cầu Lc = 304.6 m, khổ cầu 7,5+2x1,5 m

Sơ đồ bố trí chung toàn cầu

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 liên tục BTCTDƯL 3 nhịp ( 46 + 70 + 46 ) tiết diện hình hộp, vách đứng,chiều cao dầm thay đổi H= 5,5m trên trụ đến H=2,5m tại giữa nhịp và đầu dầm, bề rộngđáy dầm hộp B=5,5m

- Cao độ đáy dầm thay đổi theo quy luật parabol đảm bảo phù hợp yêu cầu chịu lực

và mỹ quan kiến trúc

Kích thước sơ bộ mặt cắt ngang đặc trưng.

- Vật liệu dùng cho kết cấu nhịp:

1- Bê tông có:

+) Cấp bêtông M500

+) Cường độ chịu nén qui định ở tuổi 28 ngày:

f’c = 40 MPa = 40000 kN/m2+) Tỷ trọng của bêtông:

c = 25 kN/m3.+) Môđun đàn hồi của bêtông:

Ec= 33994485 kN/m2.2- Cốt thép DƯL của hãng VSL theo tiêu chuẩn ASTM A416 cấp 270 có các chỉtiêu sau:

+) Diện tích một tao cáp danh định Astr = 98,7mm2 = 987.E-07m2

+) Giới hạn bền: fpu = 1860 MPa = 1860000 kN/m2

+) Độ chùng ở 70% UTS ở 20oC sau 1000h 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 theo tiêu chuẩn ASTM A615:

+) Loại cốt thép: cấp 600

+) Cường độ giới hạn chảy : fy = 420 MPa = 420000 kN/m2

+) Mođun đàn hồi :E = 200000 Mpa = 2.00E+08 kN/m2

- Dầm dẫn : bằng bê tông cốt thép DƯL có chiều dài L = 33m , Mặt cắt ngang gồm

5 dầm chủ tiết diện chữ I , chiều cao h = 1,65 m , đặt cách nhau 2,5m, tạo dốc bằng lớp đá

kê tại chân dầm

- Trắc dọc cầu theo bán kính R = 3500 m , trong phạm vi toàn cầu , tiếp theo dốctăng từ 3,36% đến 4% về phía 2 mố, 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 2lớp: lớp phòng nước 0,4cm, Lớp bê tông asphan 7cm; độ dốc ngang cầu in = 2%

II.2.2 Kết cấu phần dưới

a) Cấu tạo trụ cầu :

- Cấp bêtông M300

- Cường độ chịu nén qui định ở tuổi 28 ngày: f’c = 24 MPa = 24000 kN/m2

- Các trụ được đặt trên móng cọc khoan nhồi: D = 150 cm,

- Phương án móng: Móng cọc bệ thấp

b) Cấu tạo mố cầu

- Cấp bêtông M300

- Cường độ chịu nén qui định ở tuổi 28 ngày:f’c= 24 MPa = 24000 kN/m2

- Mố của kết cấu nhịp dẫn được đặt trên móng cọc khoan nhồi: D= 100cm

III TÍNH TOÁN KẾT CẤU NHỊP.

III.1 Yêu cầu tính toán cho phương án sơ bộ:

- Lựa chọn mặt cắt ngang đặt trưng

- Xác định hiệu ứng tải trọng tác dụng lên KCN theo công nghệ thi công và tronggiai đoạn khai thác Tổ hợp tải trọng theo TTGH cường độ I

- Sơ bộ bố trí cốt thép DƯL và các tao cáp Kiểm toán sức kháng uốn của dầm tại 2mặt cắt giữa nhịp và đỉnh trụ

- Sơ bộ chọn kích thước của trụ và mố

- Tính toán một trụ, một mố: Kiểm toán và tổ hợp nội lực tại mắt cắt đỉnh bệ móng,

sơ bộ xác định số lượng cọc

- Nhịp dẫn cho phép chọn thiết kế định hình

III.2 Tính toán kết cấu nhịp

III.2.1 Sơ bộ 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 = 70m

+) Lấy : Lnb = 46 m

Sơ đồ bố trí chung nhịp cầu chính :

- Xác định kích thước mặt cắt ngang : Dựa vào các công thức kinh nghiệm ta chọn mắtcắt ngang như hình vẽ :

Kích thước sơ bộ mặt cắt ngang đặc trưng.

III.2.2 Tính đặc trưng hình học của dầm chủ.

III.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 củađơn vị thi công ta phân chia các đốt dầm như sau :

+ Đốt trên đỉnh trụ : do = 12m (khi thi công sẽ tiến hành lắp đồng thời 2 xe đúc trêntrụ)

+ Đốt hợp long nhịp giữa : dhl = 2m

+ Đốt hợp long nhịp biên : dhl = 2m

+ Chiều dài đoạn đúc trên đà giáo : ddg = 10 m

+ Số đốt trung gian : chia làm 2 nhóm: nhóm K1 gồm 4 đốt, chiều dài mỗi đốt d1 =

3 m; nhóm K2 gồm 4 đốt, chiều dài mỗi đốt d2= 4m

- Sơ đồ phân chia đốt dầm :

+ Nhịp giữa :

+) Nhịp biên :

III.2.2.2 Xác định phương trình thay đổi cao độ đáy dầm.

Đường cong đáy dầm thay đổi theo quy luật đường cong Parabol bậc 2 có phương trình tổng quát

2

y=ax +bx+c ,các tham số a,b,c được xác định như sau :

Chọn hệ trụ tọa độ tại điểm trên đỉnh trụ chính :

Hình 1.3 Hệ tọa độ tính toán đường cong đáy dầm

Đường cong đi qua 3 điểm A,B,C,dựa vào tọa độ của 3 điểm này ta sẽ xác định được các tham sốa,b,c của phương trình

+ Điểm A trùng với gốc tọa độ,do đó tọa độ điểm A(0 ; 0) => c=0

Mặt cầu nằm trên đường cong đứng bán kính R = 3500 m.

III.2.2.4 – Xác định các kích thước cơ bản và đặc trưng hình học của mặt cắt tiết diện dầm.

- Sau khi khai báo xong mặt cắt thay đổi trong Midas/Civil xong, ta có được đặctrưng hình học các mặt cắt như sau:

Bảng tính đặc trưng hình học của mặt cắt dầm chủ từ chương trình Midas

MC4 MC5 MC6 MC7 MC8 MC9

Area 1.07E+01 1.08E+01 1.09E+01 1.12E+01 1.15E+01 1.19E+01Asy 7.11E+00 7.09E+00 7.03E+00 6.95E+00 6.84E+00 6.75E+00Asz 1.93E+00 1.98E+00 2.12E+00 2.37E+00 2.72E+00 3.04E+00Ixx 1.91E+01 1.98E+01 2.19E+01 2.55E+01 3.11E+01 3.67E+01Iyy 9.08E+00 9.51E+00 1.09E+01 1.33E+01 1.73E+01 2.16E+01Izz 9.41E+01 9.45E+01 9.56E+01 9.75E+01 1.00E+02 1.03E+02Cyp 6.00E+00 6.00E+00 6.00E+00 6.00E+00 6.00E+00 6.00E+00Cym 6.00E+00 6.00E+00 6.00E+00 6.00E+00 6.00E+00 6.00E+00Czp 1.24E+00 1.26E+00 1.32E+00 1.42E+00 1.55E+00 1.68E+00Czm 1.46E+00 1.48E+00 1.56E+00 1.69E+00 1.87E+00 2.04E+00Cyb 4.61E+00 4.73E+00 5.10E+00 5.73E+00 6.64E+00 7.52E+00Czb 1.55E+01 1.55E+01 1.58E+01 1.62E+01 1.67E+01 1.72E+01Peri:0 2.79E+01 2.80E+01 2.82E+01 2.87E+01 2.93E+01 2.99E+01Peri:I 1.27E+01 1.28E+01 1.31E+01 1.35E+01 1.40E+01 1.46E+01center:y 6.00E+00 6.00E+00 6.00E+00 6.00E+00 6.00E+00 6.00E+00center:z 1.46E+00 1.48E+00 1.56E+00 1.69E+00 1.87E+00 2.04E+00y1 -6.00E+00 -6.00E+00 -6.00E+00 -6.00E+00 -6.00E+00 -6.00E+00z1 9.23E-01 9.43E-01 1.00E+00 1.10E+00 1.23E+00 1.36E+00y2 6.00E+00 6.00E+00 6.00E+00 6.00E+00 6.00E+00 6.00E+00z2 9.23E-01 9.43E-01 1.00E+00 1.10E+00 1.23E+00 1.36E+00y3 3.00E+00 3.00E+00 3.00E+00 3.00E+00 3.00E+00 3.00E+00z3 -1.46E+00 -1.48E+00 -1.56E+00 -1.69E+00 -1.87E+00 -2.04E+00y4 -3.00E+00 -3.00E+00 -3.00E+00 -3.00E+00 -3.00E+00 -3.00E+00

z4 -1.46E+00 -1.48E+00 -1.56E+00 -1.69E+00 -1.87E+00 -2.04E+00

Area 1.23E+01 1.27E+01 1.32E+01 1.41E+01 3.41E+01 m^2Asy 6.65E+00 6.55E+00 6.47E+00 6.34E+00 2.45E+01 m^2Asz 3.41E+00 3.82E+00 4.30E+00 5.11E+00 2.33E+01 m^2Ixx 4.35E+01 5.17E+01 6.17E+01 7.96E+01 1.40E+02 m^4Iyy 2.73E+01 3.48E+01 4.45E+01 6.45E+01 9.42E+01 m^4Izz 1.05E+02 1.09E+02 1.13E+02 1.19E+02 1.57E+02 m^4Cyp 6.00E+00 6.00E+00 6.00E+00 6.00E+00 6.00E+00 mCym 6.00E+00 6.00E+00 6.00E+00 6.00E+00 6.00E+00 mCzp 1.84E+00 2.01E+00 2.21E+00 2.56E+00 2.48E+00 mCzm 2.24E+00 2.46E+00 2.72E+00 3.14E+00 3.02E+00 mCyb 8.58E+00 9.86E+00 1.14E+01 1.41E+01 4.11E+00 m^2Czb 1.78E+01 1.85E+01 1.92E+01 2.05E+01 8.88E+00 m^2Peri:0 3.06E+01 3.14E+01 3.23E+01 3.39E+01 3.38E+01 mPeri:I 1.52E+01 1.59E+01 1.68E+01 1.82E+01 5.53E+00 mcenter:y 6.00E+00 6.00E+00 6.00E+00 6.00E+00 6.00E+00 mcenter:z 2.24E+00 2.46E+00 2.72E+00 3.14E+00 3.02E+00 my1 -6.00E+00 -6.00E+00 -6.00E+00 -6.00E+00 -6.00E+00 mz1 1.52E+00 1.69E+00 1.89E+00 2.24E+00 2.36E+00 my2 6.00E+00 6.00E+00 6.00E+00 6.00E+00 6.00E+00 mz2 1.52E+00 1.69E+00 1.89E+00 2.24E+00 2.36E+00 my3 3.00E+00 3.00E+00 3.00E+00 3.00E+00 3.00E+00 mz3 -2.24E+00 -2.46E+00 -2.72E+00 -3.14E+00 -3.02E+00 my4 -3.00E+00 -3.00E+00 -3.00E+00 -3.00E+00 -3.00E+00 mz4 -2.24E+00 -2.46E+00 -2.72E+00 -3.14E+00 -3.02E+00 m

III.2.3 Tính tĩnh tải giai đoạn I và giai đoạn II.

III.2.3.1 Tính tĩnh tải giai đoạn I.

Tĩnh tải giai đoạn I (DC) Chính là trọng lượng của bản thân kết cấu Khi sử dụngchương trình phân tích kết cấu bằng MiDas Civil ta khai báo có ngay được loại tải trọngnày

Trọng lượng riêng của Bêtông: 25 kN/m3

Trọng lượng riêng của BT asphalt: 22,5 kN/m3

Trọng lượng riêng của thép: 77 kN/m3

-Trọng lượng lớp phủ mặt cầu:

- Trọng lượng lan can và tay vịn

+ Gờ chân lan can có trọng lượng: 2,21 kN/m

+ Tay vịn bằng thép có trọng lượng: 2,65 kN/m

=> Trọng lượng rải đều của tay vịn, lan can: glc= 4,86 kN/m

-Trọng lượng của lớp bêtông lề người đi

+ Chiều dày lớp bêtông lề đi bộ: 0.1m

=> Trọng lượng rải đều của lề người đi bộ: DWle= 0.1 x 3 x 25= 7.5 kN/m

- Trọng lượng rải đều của gờ chắn bánh

+ b1 = 0.13m

+ h1 = 0.13m

+ h= 0.3m

+ b= 0.25m

=> Trọng lượng rải đều của gờ chắn: DWg= 0.0666 x 25= 1.664 kN/m

- Các tiện ích khác trên cầu: DWkhác = 10 KN/m

Vậy tổng tĩnh tải phần II là:

DWttII = DWlp+DWlc+DWle+DWg+DWkhác

=12.4875+4,86+7.5+1.664+10= 36.511kN/m

III.2.4 Tính nội lực và bố trí cốt thép mặt cắt đỉnh trục giai đoạn thi công.

III.2.4.1 Tính nội lực (mômen).

- Nội lực mặt cắt đỉnh trụ trong giai đoạn thi công do :

+) Trọng lượng bản thân các đốt đúc (DC)

+) Trọng lượng xe đúc : Pxe = 800 KN ; Mômen uốn: Mxe = 1600kN.m

+) Tải trọng thi công : qTC = 0,48 KN/m2 => qtc = 0,48 8 = 3.84 KN/m

+) Trọng lượng bê tông ướt (WC)

+) Co ngót ,từ biến

+) Tải trọng gió

- Các giai đoạn thi công bất lợi nhất.

 Sơ đồ 1 : Giai đoạn đúc hẫng đối xứng đốt dầm cuối cùng trước khi hợp long.

 Sơ đồ 2 : Giai đoạn hợp long nhịp biên bên trái và bên phải:

 Sơ đồ 3 : Giai đoạn hợp long đốt giữa nhịp:

- Tính tải trọng bê tông ướt và tải trọng xe đúc :

+) Tải trọng xe đúc :

Trọng lượng xe đúc: Gxđ = 550 kNTrọng lượng ván khuôn: Gvk = 230 kNTải trọng thi công: Gk = 20 kN

+) Trọng lượng bê tông ướt : Khi ta tiến hành đổ bê tông đốt đúc Ki thì trọng lượng

bê tông ướt quy đổi thành lực cắt và mô men tác dụng vào nút Ki+1 như hình vẽ sau :

WC : Trọng lượng bê tông ướt

F1 , F2 : Diện tích của hai mặt của khối đúc

wc

 : Trọng lượng riêng của bê tông ướt (wc= 25 KN/m3)Tính quy đổi về nút WC đặt tại trọng tâm của đốt đúc quy đổi về nút thành lực cắt và mômen như hình vẽ trên

- Tính nội lực mô men trong giai đoạn thi công ,Ta tính toán cho trường hợp thicông hẫng nhất : đó là khi tiến hành hợp long nhịp giữa , khi đó tất cả trọng lượng các đốtđúc đều được tính toán và đồng thời lúc này xe đúc đang đứng ở đốt số 8 để tiến hành hợplong nhịp giữa

Dùng chương trình phân tích kết cấu MiDas ta có biểu đồ mô men giai đọan hợplong nhịp giữa như sau :

Và tổng giá trị mô men mặt cắt đỉnh trụ trong quá trình thi công là :

b

M

b)Tính diện tích cốt thép DƯL cần thiết

Trong giai đoạn tính toán sơ bộ, ta chỉ tính toán cáp dự ứng lực

Căn cứ vào điều kiện về cường độ:

Giả thiết mặt cắt vừa đủ chịu lực => Mr = φ×MMn = Mu

2

6

622 24430 5500

0.9 1860 0.95

10 213686.1 9

0 95

.

M J

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

+) fps : ứng suất trung bình trong cốt thép DƯL ở sức kháng uốn danh định tínhtoán

( 5.7.3.1.1-1) (5.7.3.1.1-2)

Chọn bó cáp gồm 19 tao 15.2mm => diện tích 1 bó là: A= 19x140 = 2660(mm2)

 Số bó cáp dự ứng lực cần thiết là: n = Apsct/A = 24430.6/2660 =9.18 bó

Kết luận : - Bố trí cốt thép DƯL mặt cắt đỉnh trụ giai đoạn thi công

+) Số bó thép DƯL bố trí là : n = 16 bó (1 bó 19 tao 15.2mm)+) Diện tích cốt thép bố trí : A = 16x2660 = 42560 (mm2)

f

f - 1.04 2

ps

d

c k - 1 f f

III.2.4.3.Tính duyệt mặt cắt đỉnh trụ giai đoạn thi công

a Xác định vị trí TTH của mặt cắt

bw H

1860 42560

28 0 6000 764

0 40 85

.

0

1860 42560

- Công thức tính mômen kháng uốn danh định của mặt cắt (tính theo công thức củamặt cắt chữ nhật) ( 5.7.3.2.2-1)

mm N a

d f A

2

764 0 3 475 5350 73 1813 42560

+) fpy : Giới hạn chảy của thép DUL, fpy = 90%fpu = 1674 MPa

thiết là thép DUL đã bị chảy dẻo

+) a = c  1: Chiều dày của khối ứng suất tương đương

+) fps : ứng suất trung bình trong cốt thép DUL ở sức kháng uốn danh định

(5.7.3.1.1-1)

(5.7.3.1.1-2) +) Hàm lượng thép DƯL và thép thường phải được giới hạn sao cho :

42,0

0 0888 0 5350

34 475

c k - 1 f f

Kết luận : Mr = 359000 (kN.m) > Mu = 213686.1 (kN.m) => Đạt

=> Vậy việc bố trí cốt thép DƯL đảm bảo khả năng chịu lực cho mặt cắt

III.2.5 TÍNH NỘI LỰC VÀ BỐ TRÍ CỐT THÉP MẶT CẮT ĐỈNH TRỤ TRONG GIAI ĐOẠN SỬ DỤNG

III.2.5.1 Tính toán nội lực (mômen )

- Tĩnh tải giai đoạn I :DC

- Tĩnh tải giai đoạn II tính : DWHoạt tải bao gồm :

- Tải trọng xe thiết kế : HL93

- Tải trọng người bộ hành : 3kN/m2

- Dùng chương trình phân tích kết cấu , Sau khi tổ hợp tải trọng ( có nhân hệ số tải trọng )

ta có mô men lớn nhất tại mặt cắt đỉnh trụ :

TH1 : 1,75 ( Xe 3 trục + người) + 1,25.DC + 1,5.DW

MTT

1 = 332928.8 (kN.m)TH2 : 1,75 ( Xe 2 trục + người) + 1,25.DC + 1,5.DW

MTT

2= 329000.3 (kN.m) TH3 : 0.9.1,75 ( 2 Xe 3 trục + người) + 1,25.DC + 1,5.DW

Vậy giá trị mo men tính toán lớn nhất tại mặt cắt đỉnh trụ :

MTT= 337497.6 (kN.m)

III.2.5.2 Tính và bố trí cốt thép DƯL

a) Quy đổimặt cắt hộp sang mặt cắt chữ T

Ta quy đổi mặt cắt hộp sang mặt cắt chữ T như sau:

bw H

b) Tính diện tích cốt thép DƯL cần thiết

Trong giai đoạn tính toán sơ bộ, ta chỉ tính toán cáp dự ứng lực

Căn cứ vào điều kiện về cường độ:

Giả thiết mặt cắt vừa đủ chịu lực => Mr = φ×MMn = Mu

2 6

9 38585 5500

0.9 1860 0.95

10 337497.6 9

0 95

.

M J

f

M A

pu

u d

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

+) fps : ứng suất trung bình trong cốt thép DƯL ở sức kháng uốn danh định tínhtoán

( 5.7.3.1.1-1) (5.7.3.1.1-2)

Chọn bó cáp gồm 19 tao 15.2mm => diện tích 1 bó là: A= 19x140 = 2660(mm2)

 Số bó cáp dự ứng lực cần thiết là: n = Apsct/A = 38585.9/2660= 14.5 bó

Kết luận : - Bố trí cốt thép DƯL mặt cắt đỉnh trụ giai đoạn sử dụng

+) Số bó thép DƯL bố trí là : n = 20 bó (1 bó 19 tao 15.2mm)+) Diện tích cốt thép bố trí : Aps = 20x2660 = 53200 (mm2)

III.2.5.3.Tính duyệt mặt cắt đỉnh trụ giai đoạn sử dụng

a Xác định vị trí TTH của mặt cắt

f

f - 1.04 2

c k - 1 f f