Tài liệu THIẾT KẾ PHƯƠNG ÁN KỸ THUẬT - Chương 9 docx

Mô hình tính toán đà giáo mở rộng trụ Sau khi tính toán, ta có bảng tổng hợp nội lực các thanh trong hệ kiên kết :... Chọn tiết diện các thanh của kết cấu đà giáo mở rộng trụ - Thanh chị

CHƯƠNG 9

TÍNH TOÁN THI CÔNG

I.TÍNH TOÁN MỞ RỘNG TRỤ :

1

3

2 4

I.1.Tải trọng tác dụng :

Trọng lượng bản thân khối K0 đã đúc: DC = 397.63 KN

Trọng lượng ván khuôn và các thiết bị thi công: CLL = 0.48 KN/m2

Trọng lượng dầm chữ I 300: I300 = 21.9 KN

Số dầm I300 cần dùng là 5 dầm

Trọng lượng rải đều 1 dầm là : 0.365 KN/m

Chiều dài 1 dầm chữ I300: 12 m

Trọng lượng rải đều tác dụng lên hệ mở rộng trụ: 407.28 kN/m

Mô hình tính toán đà giáo mở rộng trụ

Sau khi tính toán, ta có bảng tổng hợp nội lực các thanh trong hệ kiên kết :

M-kNm kNm kN

I.2 Chọn tiết diện các thanh của kết cấu đà giáo mở rộng trụ

- Thanh chịu lực dọc trục: Fs =

Trong đó:

Fs là diện tích mặt cắt ngang của thanh

N là lực dọc tính toán trong thanh

là hệ số chiết giảm khả năng chịu lực của thanh,

 là hệ số chiết giảm khả năng chịu lực của thanh,   là hệ số chiết giảm khả năng chịu lực của thanh,  = 0.7

R0 là cường độ chịu lực dọc trục của thép, R0 = 190000 kN/m2

- Thanh chịu moment: W =

Trong đó

W là moment chống uốn của măt cắt thanh

M là moment do tải trọng ngoài gây ra cho thanh

Ru là cường độ chịu uốn của thanh, Ru = 190000 kN/m2

Suy ra tiết diện cần thiết của các thanh chịu moment trong hệ mở rộng đà giáo là:

Thanh Fs (cm2)

I.3 Kiểm toán các thanh trong hệ đà giáo mở rộng trụ:

Bảng tổng hợp đặc trưng hình học của các thanh đã chọn:

Thanh A Ix Wx rx

I.3.1 Kiểm toán thanh chịu kéo (Thanh số 4):

Điều kiện kiểm toán:

 =  Ru

= 74400 kN/m

 = 74400 kN/m 2

R0 = 190000 kN/m2

Kết luận : Thanh đạt yêu cầu về cường độ

I.3.2 Kiểm toán thanh chịu uốn (Thanh số 1):

Điều kiện kiểm toán

 =  Ru

 = 74400 kN/m1 = 172000 kN/m2

R0 = 190000 kN/m2

Kết luận: Thanh số 1 đạt yêu cầu về cường độ

I.3.3 Kiểm toán thanh chiu nén (Thanh số 2 và 3)

Điều kiện kiểm toán:

 =  Ru

Trong đó:

 là hệ số chiết giảm khả năng chịu lực của thanh,  : được xác định từ bảng phụ lục 13 Giáo trình Kết cấuThép, dựa vào hệ số

độ mảnh l

- Với thanh số 3: 3 = =33.060

Tra bảng ta có = 0.886. là hệ số chiết giảm khả năng chịu lực của thanh, 

 = 74400 kN/m33= 118755 kN/m2

R0 = 190000 kN/m2

Kết luận: Vậy thanh số 3 đạt yêu cầu về cường độ

- Với thanh số 2: 2 = =48.916

Tra bảng ta có = là hệ số chiết giảm khả năng chịu lực của thanh,  0.822

 = 74400 kN/m 2= 148343 kN/m2

R0 = 190000 kN/m2.

Kết luận: Vậy thanh số 2 đạt yêu cầu về cường độ

II Tính toán thanh neo đỉnh trụ :

Trường hợp 1 :

1.Tĩnh tải xe đúc 60T, xe đúc bên phải đặt tại khối 11, xe bên trái đặt tại khối 10

2 Trọng lượng bản thân cánh hẫng, trong đó cánh bên phải tăng 2%, cánh bên trái giảm 2%

3 Một khối đúc đặt lệch (khối bên phải đổ trước)

4 Mô men tập trung ở 2 đầu mút cánh hẫng do xe đúc sinh ra 200T.m

5 Lực tập trung 20T đặt tại đầu mút cánh hẫng phải

6 Tải trọng thi công rải đều tác dụng lên cánh hẫng bên phải 10.56KN/m2

7 Gió ngược tác dụng lên cánh hẫng bên trái w = 4.2 MPa,

Trường hợp 2:

Đối với trường hợp này các tải trọng tác dụng gồm có:

1.Tĩnh tải xe đúc 60T, xe đúc bên phải đặt tại khối 11, xe bên trái đặt tại khối 10

2 Trọng lượng bản thân cánh hẫng, trong đó cánh bên phải tăng 2%, cánh bên trái giảm 2%

3 Một khối đúc đặt lệch (khối bên phải đổ trước)

4 Mô men tập trung ở 2 đầu mút cánh hẫng do xe đúc sinh ra 200T.m

5 Lực tập trung 20T đặt tại đầu mút cánh hẫng phải

6 Tải trọng thi công rải đều tác dụng lên cánh hẫng bên phải 10.56KN/m2

7 Gió dọc cầu tác dụng vào thân trụ w = 4.2MPa

Mô hình hoá sơ đồ kết cấu trong chương trình SAP2000, và gán các tải trọng lên sơ đồ

ta có kết quả sau:

Momen gây lật tính toán: Mlật = 31759.81 KNm

Số thanh PC 32 cần thiết là :

n = = 30.9 thanh Dùng 56 thanh PC 32 neo tại khối đỉnh trụ

III TÍNH TOÁN VÒNG VÂY CỌC VÁN THÉP :

III.1 Tính chiều dày lớp BT bịt đáy :

Chọn mực nước thi công là MNTN : Htc = 2.5 m

Chiều sâu đáy móng so với mặt đất thiên nhiên : h = 2.5 m

Khi thi công móng mố trụ cầu thì chỉ có đáy hố móng của : Trụ T1 và T2 là nằm trong vùng có nước ngầm hoặc nằm trong vùng ngập nước Vì vậy ta chỉ tính toán lớp bê tông bịt đáy cho thi công các trụ này

Tính chiều dày bê tông bịt đáy khi thi công móng trụ T2 (trụ có chiều sâu mực nước lớn nhất) Khi tính chiều dày lớp bê tông bịt đáy, ta xét đến ma sát của thành cọc và bê tông Kích thước đáy hố móng: 1550 x 940 (cm)

Điều kiện :

 



















n u K m

H h

m h

bt

n

.

.

1







Trong đó :

K: Số lượng cọc trong hố móng, K = 6 Cọc

[ ] =  ] = 2 Kg/cm2

n : Hệ số ma sát giữa đất và cọc, n = 0.9

U : Chu vi cọc, u = 3.142 m

m : Hệ số điều kiện làm việc, m = 0.9

W : Diện tích đáy hố móng, W = 145.7 m2

H : Chiều cao cột nước áp lực, H = 5 m

bt : trọng lượng riêng bêtông bịt đáy3 bt = 2.1 kg/cm3

n: trọng lượng riêng của nước, n = 1 Kg/cm3

Ta có :

h > 2.19 m

Chọn h = 2.5 m

IV.THIẾT KẾ VÁN KHUÔN THÉP :

IV.1 Tính toán ván khuôn thép:

IV.1.1 Tính ván khuôn thành:

Xác định áp lực vữa lên ván khuôn thành:

Tải trọng tính toán gồm có các loại tải trọng sau:

- Tải trọng thẳng đứng

+ Trọng lượng vữa bê tông: 24.0 KN/m3 + Tĩnh tải ván khuôn: 7.0 KN/m3 + Trọng lượng của người và thiết bị cầm tay: 2.5 KN/m2 + Tải trọng do đầm vữa: 2.0 KN/m2

+ Tải trọng do xung động của vữa rơi : 2.0 KN/m2

- Tải trọng nằm ngang:

+ áp lực vữa + Lực gió tác dụng lên hệ thống chống

- Xác định áp lực vữa lên 1m ván thành:

+ Chiều cao tác dụng của vữa

H = 4.ho Với ho là tốc độ đổ bê tông trong 1 giờ

+ áp lực vữa tác dụng lên ván đứng

Pmax = n (q + g.R)

Ptc = (q + g.R) Trong đó :

R : Bán kính tác dụng của đầm

n : Hệ số vượt tải, n= 1.3

q : Trọng lượng trên bề mặt bê tông bao gồm : lực đầm, người, thiết bị, vữa rơi , q = 6.5 KN/m2

g : Trọng lượng thể tích của vữa bê tông, g = 24.0 KN/m3

Ta có áp lực quy đổi từ biểu đồ hình thang sang hình chữ nhật:

Ptđ = Với

F: là diện tích biểu đồ hình thang

F = 0.5 (2.H - R).(Pmax - q) + H.q

Ptđtc 14.900 24.500 18.400 KN/m2

IV.1.2 Tính toán tôn lát.

Chọn tôn thép làm ván Tôn thép lát mặt ván làm việc như bản kê trên 4 cạnh

Khoảng cách giữa các sườn đứng : a cm

Khoảng cách giữa các sườn ngang : b cm

Thi công dầm 45 45

Moment uốn tại trọng tâm tấm cạnh a x b :

Mtt = a.Ptđ.a.b

Độ võng của tấm

f = Với :

a , b : Hệ số phụ thuộc tỷ lệ giữa kích thước của 2 cạnh ván (Tra bảng)

E: mô đuyn đàn hồi của thép, E = 210000000 KN/m2

Ptc : Ap lực vữa không xét đến hệ số vượt tải (tiêu chuẩn)

d : chiều dày tấm tôn

Xác định chiều dày tấm tôn theo điều kiện bền (tính cho 1 cm2 chiều rộng ván)

d  Với

R : là cường độ tính toán của thép Lấy R = 240000 KN/m2

Độ võng cho phép:

a = Bảng xác định hệ số a , b

a 0.0153 0.0665 0.0757 0.0817 0.0829 0.0833

b 0.0138 0.0199 0.024 0.0264 0.0277 0.0281

Bảng kết quả tính toán

Th/công mố trụ 0.089 0.1494 0.50 0.060457 0.250 Đạt

IV.1.3 Tính toán sườn tăng cường:

Sườn tăng cường được coi như cùng làm việc với tấm tôn lát

Chọn kích thước sườn ngang bằng kích thước sườn đứng

Tiết diện tính toán:

Ta có bảng tính sau :

Mố trụ 0.5 7.5 10 0.8 11.75 137.12 20.54

(Đơn vị sử dụng là cm)

Biểu đồ áp lực vữa tác dụng lên sườn tăng cường có dạng hình thang

Sườn ngang được coi là dầm giản đơn tựa trên 2 gối là cạnh của mép tầm ván đơn Lực tác dụng là biểu đồ áp lực vữa của mỗi khoang sườn và phản lực gối của 2 sườn dọc kề tiếp nhau Sơ đồ tính toán như hình vẽ:

Ta có:

Pmax =

Mmax =

R = Xác định nội lực trong sườn ngang :

+ áp lực tính đổi :

P =

IV.1.3.1 Tính toán sườn tăng cường theo độ bền:

Thi công dầm 8.607 0.968 4.303 9890.841 773.081 Đạt

Thi công KCN 15.316 1.914 7.658 21729.043 1057.876 Đạt

Thi công Mố trụ 11.676 1.459 5.838 16564.793 806.455 Đạt

IV.1.3.2 Tính toán sườn tăng cường theo điều kiện biến dạng.

Thi công Mố trụ 4.600 137.117 0.00109 0.750 Đạt

IV.2 Tính ván đáy

Trong thi công dầm do đổ bê tông trên bệ nên ván đáy bố trí để tạo độ bằng phẳng Ta chỉ tính ván đáy cho thi công kết cấu nhịp đúc hẫng

Tải trọng tác dụng :

+ Tải trọng trên bề mặt : q = 6.5 KN/m2 + Trọng lượng bê tông : qbt = 12 KN/m2 Chọn đầm: Đầm bàn có bán kính tác dụng R = 0.4 m

áp lực vữa tác dụng lên ván đáy :

Pmax = 14.69 KN/m2

Ptc = 11.3 KN/m2 Chọn khoảng cách giữa các giữa các sườn tăng cường:

+ a = 50 cm

+ b = 50 cm

Mô men lớn nhất ở giữa tấm :

Mtt = 0.056 KNm

Tính chiều dày tôn lát theo điều kiện bền:

d = 0.168 cm

Chọn : d = 0.5 cm.

Tinh chiều dày ván khuôn theo điều kiện biến dạng :

f = 0.037129 cm

[ f ] = 0.25 cm

Như vậy tôn lát đạt điều khiện biến dạng