Thiết kế cầu dây văng 6

Thiết kế cầu dây văng 6

Chơng VI

Xác định nội lực và tính duyệt dầm chủ

*

I – kích th ớc hình học của mặt cắt dầm chủ

I.1 – Kích thớc mặt cắt ngang dầm

I.2 – Sơ đồ phân chia đốt dầm

II – Tính toán nội lực dầm chủ

II.1 – Tính nội lực dầm chủ giai đoạn thi công

II.1.1 – Nguyên tắc tính nội lực dầm chủ trong giai đoạn thi công Nguyên tắc tính nội lực dầm chủ trong giai đoạn thi công

- Nội lực trong dầm chủ giai đoạn thi công đợc lấy với giá trị lớn nhất trong các giai đoạn thi công ứng với sơ đồ chịu lực tơng ứng

- Các giai đoạn thi công bao gồm :

Sơ đồ 1 – Nguyên tắc tính nội lực dầm chủ trong giai đoạn thi công Giai đoạn đúc hẫng đối xứng và căng chỉnh dây văng.

- Sơ đồ : Bao gồm các bớc 1 – Nguyên tắc tính nội lực dầm chủ trong giai đoạn thi công 33 (theo trình tự thi công)

- Tải trọng :

+) Trọng lợng bản thân các đốt dầm (tĩnh tải GĐ I ) , DCTT = 154,57 KN/m +) Tải trọng thi công tính toán : qTC =1,5 0,24 16/2 = 2,88 KN /m

+) Trọng lợng 2 xe đúc : PXD = 600 KN

+) Lực căng trong dây văng

Pxđ = 600 KN

DCtt+qtc =157,45 KN/m

Sơ đồ đúc hẫng kết cấu nhịp

DCtt+qtc =157,45 KN/m

Pxđ = 600 KN

9 10 11

1'

1 2 3 4 5 6 7 8 9

10

11'

2' 3' 4' 5' 6' 7' 8' 9'

10' 11'

Sơ đồ 2 – Nguyên tắc tính nội lực dầm chủ trong giai đoạn thi công Giai đoạn hợp long đốt giữa nhịp.

- Sơ đồ :

1/2 đốt HL

DCtt+qtc =157,45 KN/m DCtt+qtc =157,45 KN/m

Pxđ = 600 KN

- Tải trọng :

+) Trọng lợng bản thân các đốt dầm , DCTT = 154,57 KN/m

+) Tải trọng thi công tính toán : qTC =1,5 0,24 16/2 = 2,88 KN/m

+) Trọng lợng 1/2 đốt hợp long : PHL = 154,57 KN/m

+) Trọng lợng 1 xe đúc : PXD = 600 KN

+) Lực căng trong dây văng

II.1.2 – Nguyên tắc tính nội lực dầm chủ trong giai đoạn thi công Bảng tổng hợp nội lực dầm chủ giai đoạn thi công

- Nội lực dầm chủ trong giai đoạn thi công đợc lấy với giá trị lớn nhất trong tất cả các bớc thi công kết cấu nhịp cầu

- Bảng tổng hợp nội lực dầm chủ lớn nhất trong giai đoạn thi công

* Tại các mặt cắt neo dây

A - nhịp biên

Tên

MC GD Đúc hẫng đối xứng Hợp long GD Đúc hẫng đx Hợp long

Mo tc

min

Mo tc max

Mo tt min

Mo tt max

Mo tc min

Ndc tc min

Ndc tt min Ndc tt

0 -5827.1 9359.92 -7283.9 11699.9 1170.6

1 -4184.3 3474.16 -5230.4 4342.7 -631.6 -16702 -20877 -21109

2 -5005.7 2047.09 -6257.1 2558.86 -1421 -16111 -20139 -20475

3 -3188.2 2826.92 -3985.2 3533.65 -709.9 -15238 -19047 -19483

4 -2775.6 4806.72 -3469.5 6008.4 -942.5 -14343 -17929 -18413

5 -5482.6 3487.92 -6853.2 4359.9 -4238.5 -13517 -16897 -17394

6 -6477.4 2817.68 -8096.8 3522.1 -5093.4 -11808 -14760 -15257

7 -6891.4 2714.4 -8614.3 3393 -4646.8 -10026 -12533 -13052

8 -6467.3 2674.72 -8084.1 3343.4 -3541.7 -8114.6 -10143 -10746

9 -5245.4 2737.28 -6556.8 3421.6 -2167.4 -6168.3 -7710.4 -8324.1

10 -3279 338.8 -4098.7 423.5 -962.3 -4272.6 -5340.8 -5830.4

b - nhịp giữa

Tên

MC GD Đúc hẫng đối xứng Hợp long GD Đúc hẫng đx Hợp long

Mo tc

min Mo tc max Mo tt min Mo tt max Mo tc min Ndc tc min Ndc tt min Ndc tt

0 -7070 10221.3 -8837.5 12776.7 1170.6

1' -8104.9 2216.4 -10131 2770.5 -5786.4 -17162 -21136 -21452

2' -6172.4 568.264 -7715.5 710.33 -4748.8 -16403 -20308 -20504 3' -4562.1 3821.82 -5702.6 4777.27 -3461.2 -15695 -19572 -19618 4' -6472.3 2911.28 -8090.4 3639.1 -6014.5 -15174 -18967 -18888 5' -8287.2 2630.32 -10359 3287.9 -6858.8 -13886 -17357 -17176 6' -9598.4 2490.16 -11998 3112.7 -6844 -12425 -15531 -15309 7' -10362 2609.36 -12952 3261.7 -6363.6 -10758 -13448 -13266 8' -10209 2719.68 -12762 3399.6 -5543.6 -8831.2 -11039 -11028 9' -8748.5 2815.28 -10936 3519.1 -4475.6 -6889 -8517.7 -8611.3 10' -5584.8 0 -6981 0 -3251.2 -4828.5 -5949.6 -6035.6 11' 0 0 0 0 -2000.7 -2662.6 -3271.4 -3328.3

* Tại các mặt cắt giữa

A - nhịp biên

Tên

MC GD Đúc hẫng đối xứng Hợp long GD Đúc hẫng đx Hợp long

Mg tc

max Mg tc min Mg tt max Mg tt min Mg tt Ndc tc min Ndc tt min Ndc tt

1 7855.04 -2129.5 9818.8 -2661.9 2237.6 -1670.19 -16702 -20877

2 2796.32 -3587.3 3495.4 -4484.1 233.3 -1611.12 -16111 -20139

3 2496.69 -3089.2 3120.86 -3861.5 194.1 -1523.78 -15238 -19047

4 4824.48 -1634.9 6030.6 -2043.6 433.4 -1434.28 -14343 -17929

5 4855.2 -3101.8 6069 -3877.2 -1330.8 -1351.74 -13517 -16897

6 3385.2 -4698 4231.5 -5872.5 -3406.2 -1180.76 -11808 -14760

7 2937.04 -5676.7 3671.3 -7095.9 -3610.5 -1002.63 -10026 -12533

8 2808.64 -5671.7 3510.8 -7089.6 -2834.7 -811.46 -8114.6 -10143

9 2846.4 -4848.6 31564 -6060.8 -1595 -616.83 -6168.3 -7710.4

10 2376.32 -3254.8 2970.4 -4068.5 -305.3 -427.26 -4272.6 -5340.8

11 1173.52 0 1466.9 0 778.5 -233.86 -2338.6 -2923.2

A - nhịp giữa

Tên

MC GD Đúc hẫng đối xứng Hợp long GD Đúc hẫng đx Hợp long

Mg tc

max Mg tc min Mg tt max Mg tt min Mg tt Ndc tc min Ndc tt min Ndc tt 1' 6685.16 -6013 8356.45 -7516.2 -339.8 -17162 -21136 -21452 2' 2552.16 -7643.1 3190.2 -9553.9 -4008 -16403 -20308 -20504 3' 3096.96 -6172.4 3871.2 -7715.5 -2845.4 -15695 -19572 -19618 4' 3733.02 -4304.2 4666.27 -5380.3 -3478.3 -15174 -18967 -18888 5' 2906.9 -6372.1 3633.63 -7965.1 -5177 -13886 -17357 -17176 6' 2566.16 -7935.1 3207.7 -9918.9 -5591.8 -12425 -15531 -15309 7' 2648.88 -8972.3 3311.1 -11215 -5344.2 -10758 -13448 -13266 8' 2810.4 -9277.8 3513 -11597 -4694 -8831.2 -11039 -11028 9' 2964.4 -8471.2 3705.5 -10589 -3750 -6889 -8517.7 -8611.3 10' 2415.28 -6159 3019.1 -7698.7 -2603.8 -4828.5 -5949.6 -6035.6 11' 42.72 -1981.5 53.4 -2476.9 -1366.3 -2662.6 -3271.4 -3328.3

II.2 – Tính nội lực dầm chủ giai đoạn khai thác

II.2.1 – Nguyên tắc tính nội lực dầm chủ trong giai đoạn thi công Nguyên tắc tính nội lực dầm chủ trong giai đoạn khai thác

- Giai đoạn khai thác là giai đoạn kết cấu cầu đã hình thành hoàn chỉnh , đó là sơ

đồ kết cấu liên tục kê trên các gối cứng và gối đàn hồi (là các dây văng)

- Nội lực dầm chủ trong giai đoạn khai thác đợc lấy theo nguyên lý cộng tác dụng giá trị nội lực của dầm chủ trong 3 sơ đồ 3-4-5

Sơ đồ 3 – Nguyên tắc tính nội lực dầm chủ trong giai đoạn thi công Sơ đồ dỡ tải trọng thi công và xe đúc

- Sơ đồ :

600 KN

Sơ đồ dỡ tải trọng thi công

- Tải trọng :

+) Hiệu ứng dỡ tải trọng thi công : qTC =1 0,24 16/2 = 1,92 KN/m

+) Hiệu ứng dỡ xe đúc : PXD = 600 KN

Sơ đồ 4 – Nguyên tắc tính nội lực dầm chủ trong giai đoạn thi công Sơ đồ cầu dây văng chịu tĩnh tải giai đoạn II

- Sơ đồ :

DWtt = 36,24 KN/m

Sơ đồ cầu chịu tĩnh tải giai đoạn 2

DWtt = 36,24 KN/m

- Tải trọng :

+) Trọng lợng lớp phủ mặt cầu ( tĩnh tải giai đoạn II ) , DWTT=36,24 KN/m

Sơ đồ 5 – Nguyên tắc tính nội lực dầm chủ trong giai đoạn thi công Sơ đồ cầu dây văng chịu hoạt tải

- Sơ đồ :

- Tải trọng :

+) Hoạt tải thiết kế : HL 93 và tải trọng Ngời (300 Kg/m2)

+) Nội lực do hoạt tải thiết kế đợc lấy giá trị lớn nhất trong 2 tổ hợp :

1 – Nguyên tắc tính nội lực dầm chủ trong giai đoạn thi công Tổ hợp 1 : Xe tải + Làn + Ngời

2 – Nguyên tắc tính nội lực dầm chủ trong giai đoạn thi công Tổ hợp 1 : Xe 2 trục + Làn + Ngời

II.2.2 – Nguyên tắc tính nội lực dầm chủ trong giai đoạn thi công Tính nội lực dầm chủ do tĩnh tải

- Mục đích của quá trình điều chỉnh nội lực là nhằm tạo ra đợc biểu đồ mô men của dầm liên tục tựa trên các gối cứng là các điểm neo dây Trong đó mô men dơng ở giữa khoang và mômen âm trên gối có các trị số:

Mgối = -gd2/11 Mgiữa= 3gd2/88

cách xếp tải trực tiếp lên sơ đồ cầu và sử dụng chơng trình Sap2000 để phân tích và tính toán nội lực

II.2.3 – Nguyên tắc tính nội lực dầm chủ trong giai đoạn thi công Tính nội lực dầm chủ do hoạt tải

- Mô men và lực dọc do hoạt tải đợc xác định bằng cách xếp xe trực tiếp lên sơ đồ cầu và sử dụng chơng trình Sap2000 để phân tích và tính toán nội lực Việc xếp xe lên sơ đồ cầu để tính mô men và lực dọc đợc thực hiên bởi cùng 1 sơ đồ xe

- Công thức tính nội lực do hoạt tải :

+) Nội lực tiêu chuẩn



i

tc g m P y

S

+) Nội lực tính toán

tc i i

tt IM S

S  

Trong đó :

+) SiTC : Nội lực tiêu chuẩn tại mặt cắt (đốt dầm ) thứ i

+) SiTT : Nội lực tính toán tại mặt cắt (đốt dầm ) thứ i

+) m : Hệ số làn , với cầu 3 làn m =0,85

+) IM : Hệ số xung kích , IM = 1,25

+) : Hệ số vợt tải , 1,75

+) g : Hệ số phân bố ngang của hoạt tải

1 - Hệ số phân bố ngang của Xe tải : gXT = 1,569

2 - Hệ số phân bố ngang của Xe 2 trục : g2T = 1,569

3 - Hệ số phân bố ngang của Làn : gL = 2,352

4 - Hệ số phân bố ngang của Ngời : gNG = 0,856

- Nội lực trong dầm chủ do hoạt tải đợc lấy giá trị lớn nhất trong 2 tổ hợp tải trọng

+) Tổ hợp 1 : Xe tải + Làn + Ngời

+) Tổ hợp 2 : Xe 2 trục + Làn + Ngời

I.2.3– Nguyên tắc tính nội lực dầm chủ trong giai đoạn thi công Kết quả tính nội lực dầm chủ giai đoạn khai thác

A – bảng tổng hợp giá trị mômen Mo

Tên

MC Mo tc max Mo tc min Mo tt max Mo tt min Tên MC Mo tc max Mo tc min Mo tt max Mo tt min

0 825 -4682.6 825 -7849.7 0 604.7 -4903 825 -7849.8

1 3403.36 -2154.8 4945.26 -4050.5 1' 2701.33 -2524.4 4394.6 -4095.2

2 3873.78 -2091 5947.36 -3830.2 2' 3505.16 -2514.1 5682.85 -4168.9

3 3704.25 -2646.8 6121.95 -4299.5 3' 4064.25 -2837.7 6491.23 -4769.5

4 3772.14 -3604.8 6694.57 -5259.9 4' 4634.9 -3194.9 7288.4 -5422.6

5 5268.04 -4911.4 9158.17 -7249.2 5' 5949.06 -3127.1 9263.73 -5397.3

6 7424.66 -7195.5 12773 -10613 6' 7235.43 -3353.9 11275.3 -5759.2

7 9320.05 -9429.4 16030.8 -13855 7' 8243.09 -3876.9 12969 -6469.9

8 11910.5 -9364.5 18561.3 -15317 8' 9007.28 -4387.5 14484 -6967.2

9 11516.2 -8911.6 17945 -14584 9' 8567.39 -5220.1 14393.3 -7701.7

10 7898.61 -6412.8 12298.1 -10485 10' 6481.17 -6563.2 12038.5 -8949.1

11 0 0 0 0 11' 3085.75 -7949.6 7927.96 -9986.3

B – Bảng tổng hợp giá trị mômen Mg

Tên

đốt Mg tc max Mg tc min Mg tt max Mg tt min Tên đốt Mg tc max Mg tc min Mg tt max Mg tt min

1 2772.98 -2494.8 3696.41 -4740.4 1' 2095.86 -2908.2 3324.41 -4726.6

2 4168.88 -1732.2 6153.89 -3478 2' 3551.5 -2305.2 5770.85 -3821.7

3 4209.53 -1983.8 6561.82 -3636.5 3' 4210.67 -2397.2 6774.62 -4032.3

4 4226.75 -2818.1 7032.54 -4470.8 4' 4767.38 -2748.3 7562.01 -4676.4

5 4978.76 -3865.2 8503.65 -5797 5' 5692.33 -2880.6 8916.63 -4970.7

6 6875.85 -5745.4 11649.6 -8606.7 6' 6998.46 -2968.5 10915.7 -5152.4

7 8940.04 -8037.5 15145.2 -11959 7' 8151.5 -3362.3 12776.7 -5721

8 10709.9 -9600.7 18049 -14311 8' 9042.78 -9288.6 14387.7 -8375

9 12238.9 -8960.6 19097.4 -14677 9' 9208 -4605.3 15103.9 -7025.2

10 10265.1 -7483.6 16025.8 -12259 10' 7938.31 -5680.4 13869 -7992.7

11 4534.95 -3028.2 7105.23 -4967.4 11' 5068.49 -6920.5 10438.7 -8958.1

HL 2092.78 -8499.8 6974.4 -10238

C – Bảng tổng hợp giá trị lực dọc ndc

Nhịp biên Nhịp giữa

Tên

đốt Ndc tc max Ndc tc min Ndc tt max Ndc tt min Tên đốt Ndc tc max Ndc tc min Ndc tt max Ndc tt min

1 -2012.3 -6214.8 -3367.2 -9864.5 1' -2003.2 -6310.8 -3344.2 -10056

2 -1941.4 -6118.9 -3261.1 -9722.8 2' -1935 -6187.3 -3241.7 -9870.8

3 -1820.9 -5930.6 -3079.7 -9443.8 3' -1824.1 -5942.9 -3073.9 -9501.3

4 -1606.1 -5653.2 -2756.3 -9031.6 4' -1658 -5565.8 -2820.1 -8925.3

5 -1219 -5239.6 -2169.9 -8413.9 5' -1392.4 -4986.3 -2409.9 -8030.7

6 -789.14 -4888.2 -1498.2 -7882.9 6' -1181.1 -4429 -2071.8 -7154.5

7 -283.38 -4500.4 -707.97 -7285.7 7' -938.29 -3823.9 -1674.8 -6189.9

8 350.48 -3947.8 -286.18 -6419.4 8' -642.38 -3107.7 -1177.3 -5030.7

9 755.641 -3303.4 -943.84 -5390.9 9' -442.59 -2509.6 -808.65 -4031.4

10 -414.67 -3818.4 -1324.5 -3990.3 10' -230.92 -1942.4 -409.19 -3065.2

11 981.373 -999.87 -1404.7 -1690.9 11' 132.137 -1467.6 -225.07 -2280.5

HL 872.359 -967.53 -1424 -1465.5

I.2.4– Nguyên tắc tính nội lực dầm chủ trong giai đoạn thi công Kết quả tính nội lực dầm chủ 2 giai đoạn

A – bảng tổng hợp giá trị mômen Mo

Tên

MC Mo tc max Mo tc min Mo tt max Mo tt min Tên MC Mo tc max Mo tc min Mo tt max Mo tt min

0 1761.48 -3746.1 1995.6 -6679.1 0 1541.18 -3966.5 -1995.6 -6679.2

1 2898.08 -2660.1 4313.66 -4682.1 1' -1927.8 -7153.5 -1391.8 -9881.6

2 2736.98 -3227.8 4526.36 -5251.2 2' -293.88 -6313.2 934.049 -8917.7

3 3136.33 -3214.8 5412.05 -5009.4 3' 1295.29 -5606.7 3030.03 -8230.7

4 3018.14 -4358.8 5752.07 -6202.4 4' -176.7 -8006.5 1273.9 -11437

5 1877.24 -8302.2 4919.67 -11488 5' 462.02 -8614.1 2404.93 -12256

6 3349.94 -11270 7679.57 -15707 6' 1760.23 -8829.1 4431.26 -12603

7 5602.61 -13147 11384 -18502 7' 3152.21 -8967.8 6605.4 -12834

8 9077.17 -12198 15019.6 -18859 8' 4572.4 -8822.4 8940.45 -12511

9 9782.27 -10646 15777.6 -16751 9' 4986.91 -8800.6 9917.75 -12177

10 7128.77 -7182.7 11335.8 -11447 10' 3880.21 -9164.1 8787.29 -12200

11 0 0 0 0 11' 1485.19 -9550.2 5927.26 -11987

B – Bảng tổng hợp giá trị mômen Mg

Tên

đốt Mg tc max Mg tc min Mg tt max Mg tt min Tên đốt Mg tc max Mg tc min Mg tt max Mg tt min

1 4563.06 -704.69 5934.01 -2502.8 1' 1824.02 -3180.1 2984.61 -5066.4

2 4355.52 -1545.5 6387.19 -3244.7 2' 345.095 -5511.6 1762.85 -7829.7

3 4364.81 -1828.5 6755.92 -3442.4 3' 1934.35 -4673.6 3929.22 -6877.7

4 4573.47 -2471.4 7465.94 -4037.4 4' 1984.74 -5530.9 4083.71 -8154.7

5 3914.12 -4929.8 7172.85 -7127.8 5' 1550.73 -7022.2 3739.63 -10148

6 4150.89 -8470.4 8243.44 -12013 6' 2525.02 -7441.9 5323.93 -10744

7 6051.64 -10926 11534.7 -15569 7' 3876.14 -7637.6 7432.46 -11065

8 8442.14 -11868 15214.3 -17146 8' 5287.58 -13044 9693.69 -13069

9 10962.9 -10237 17502.4 -16272 9' 6208 -7605.3 11353.9 -10775

10 10020.9 -7727.9 15720.5 -12564 10' 5855.27 -7763.4 11265.2 -10596

11 5157.75 -2405.4 7883.73 -4188.9 11' 3975.45 -8013.5 9072.42 -10324

HL 2092.78 -8499.8 6974.4 -10238

C – Bảng tổng hợp giá trị lực dọc ndc

Nhịp biên Nhịp giữa

Tên

đốt Ndc tc max Ndc tc min Ndc tt max Ndc tt min Tên đốt Ndc tc max Ndc tc min Ndc tt max Ndc tt min

1 -18899 -23102 -24476 -30973 1' -19165 -23472 -24796 -31508

2 -18321 -22499 -23736 -30198 2' -18338 -22590 -23745 -30374

3 -17407 -21517 -22562 -28926 3' -17519 -21638 -22692 -29120

4 -16337 -20384 -21169 -27445 4' -16768 -20676 -21708 -27813

5 -15134 -19155 -19564 -25808 5' -15133 -18727 -19585 -25206

6 -12995 -17094 -16755 -23140 6' -13428 -16676 -17380 -22463

7 -10725 -14942 -13760 -20337 7' -11551 -14437 -14941 -19456

8 -8246 -12544 -10459 -17165 8' -9464.6 -11930 -12205 -16058

9 -5903.6 -9962.7 -7380.3 -13715 9' -7331.6 -9398.7 -9420 -12643

10 -5079 -8482.8 -4505.9 -9820.7 10' -5059.4 -6770.9 -6444.8 -9100.8

11 -1574.7 -3556 -1790.4 -4886 11' -2530.5 -4130.3 -3103.2 -5608.8

HL 872.359 -967.53 -1424 -1465.5

III – Tính toán và bố trí cốt thép dầm chủ

III.1 – vật liệu chế tạo dầm.

1 – Nguyên tắc tính nội lực dầm chủ trong giai đoạn thi công Bê tông chế tạo dầm :

- Cờng độ chịu nén : fc’ = 50 Mpa

- Trọng lợng riêng của bê tông : bt = 2,5 T/m3

- Mô đun đàn hồi : Ec = 0,043.c1,5 '

c

f = 38000 Mpa

- Hệ số quy đổi hình khối ứng suất : = 0.8

- Cờng độ chịu kéo khi uốn : fr = 0,63 f c = 44,5 Mpa

2 – Nguyên tắc tính nội lực dầm chủ trong giai đoạn thi công Thép th ờng chế tạo dầm.

- Giới hạn chảy của thép : fy = 420 Mpa

- Mô đun đàn hồi của thép : ES = 200000 Mpa

III.2 – Nguyên tắc tính toán và bố trí cốt thép dầm chủ

- Tuy dầm chủ toàn cầu có tiết diện nh nhau nhng nội lực trong từng khoang khác nhau do đó lợng cốt thép bố trí trong từng khoang khác nhau Do đó ta phải lần lợt

bố trí cốt thép và tính duyệt từng khoang dầm

- Ta bố trí cốt thép theo mô men sau đó kiểm toán theo điều kiện nén uốn

- Đối với mặt cắt dâm chịu mô men dơng ta tính toán nh dầm chữ T hoặc mặt cắt chữ nhật còn tuỳ vào vị trí trục trung hoà Còn đối với mặt cắt chịu mô men âm thì

ta tính toán lợng cốt thép theo công thức của mặt cắt chữ nhật

III.3– Tính và bố trí cốt thép

III.1.1 – Nguyên tắc tính nội lực dầm chủ trong giai đoạn thi công Bố trí cốt thép th ờng

- Cốt thép thờng chịu kéo và chịu nén trong giai đoạn thi công đợc bố trí theo cấu tạo sau đó tiến hành kiểm toán khả năng chịu lực của mặt cắt trong giai đoạn thi công Nếu không đạt thì ta lại bố trí lại và lại kiểm toán khả năng chịu lực của Iii.1.2 – Nguyên tắc tính duyệt

III.1.2.1 – Nguyên tắc tính nội lực dầm chủ trong giai đoạn thi công Nguyên tắc chung

- Tuy dầm chủ toàn cầu có tiết diện nh nhau nhng do lợng cốt thép bố trí trong từng khoang và từng mặt cắt khác nhau Do đó ta phải lần lợt tính duyệt từng mặt cắt dầm chủ

- Đối với mặt cắt dâm chịu mô men dơng ta tính toán nh dầm chữ T hoặc mặt cắt chữ nhật còn tuỳ vào vị trí trục trung hoà Còn đối với mặt cắt chịu mô men âm thì

ta tính toán lợng cốt thép theo công thức của mặt cắt chữ nhật

- Nội dung tính duyệt bao gồm :

+) Tính duyệt khả năng chịu lực của mặt cắt theo điều kiện cờng độ

+) Tính duyệt chống nứt trong giai đoạn thi công và giai đoạn khai thác

III 1.2.2 – Nguyên tắc tính nội lực dầm chủ trong giai đoạn thi công Nguyên tắc kiểm toán theo điều kiện c ờng độ

- Do mặt cắt dầm chủ chịu nén và uốn đồng thời do đó kiểm toán tiết diện theo điều kiện về cờng độ thì ta phải tiến hành kiểm toán cho cấu kiện chịu nén uốn đồng 2 chiều với công thức kiểm toán nh sau :

+) Nếu lực nén dọc trục Pu > 0,1.fc.Ag thì ta kiểm toán theo công thức :

O ry

rx

1 1 1 1









Với : PO = 0,85.fc.(Ag-Ast) + Asr.fy

+) Nếu lực nén dọc trục Pu < 0,1.fc.Ag thì ta kiểm toán theo công thức :

0 , 1





ry uy rx

ux

M

M M M

Trong đó :

+) : Hệ số sức kháng với cấu kiện chịu nén dọc trục , = 0,75

+) Pu : Lực nén tính toán trong mặt cắt dầm chủ

+) Ag : Diện tích nguyên của mặt cắt

+) Mux : Mômen uốn tính toán tác dụng theo phơng x

+) Muy : Mômen uốn tính toán tác dụng theo phơng y

+) Mrx : Mômen uốn tính toán đơn trục theo phơng x

+) Mry : Mômen uốn tính toán đơn trục theo phơng y

+) Prx : Sức kháng nén tính toán theo phơng x (khi chỉ xét độ lệch tâm ey) +) Pry : Sức kháng nén tính toán theo phơng y (khi chỉ xét độ lệch tâm ex) +) Prxy : Sức kháng nén tính toán theo 2 phơng

- Ta có : Ag = 37547 cm2

=> 0,1.fc.Ag = 0,1 0,75 5 37547 = 14080 KN

- Do giá trị lực nén lớn nhất trong dầm phần lớn đều < 14080 KN, nên theo quy

định trên thì ta sẽ tiến hành kiểm toán cờng độ mặt cắt theo công thức :

  1 , 0

ry uy rx

ux

M

M M

M

hay  1 , 0

rx

ux

M

M

(do mặt cắt chỉ chịu uốn theo 1 phơng) mặt cắt

III.1.3 – Nguyên tắc tính nội lực dầm chủ trong giai đoạn thi công Bố trí cốt thép chịu mômen d ơng Mg (tại các mặt cắt giữa đốt dầm)

– Nguyên tắc tính nội lực dầm chủ trong giai đoạn thi công

Bảng bố trí cốt thép và kiểm toán khả năng chịu lực mặt cắt

Kí

hiệu

h

cm cmb cmhf bwcm cm2Ag mms thanhn lớin @Ascm cmats

ds

cm cm2As mms' thanhn' lớin ' @As'cm ats'cm cmds' cm2As'

145 418.21 22 57 0 10.7 12.5 12.5 0.00

N1

KN

N2

a cm

c

cm c/ds

Mn KN.m

Mr KN.m

Mr/ Max(Mu)

64906 17565 Qua cánh 6.865 8.582 0.059 24866 22379 1.752

III.1.4 – Nguyên tắc tính nội lực dầm chủ trong giai đoạn thi công Bố trí cốt thép chịu mômen âm Mo (tại các mặt cắt neo dây)

– Nguyên tắc tính nội lực dầm chủ trong giai đoạn thi công

Bảng bố trí cốt thép và tính duyệt mặt cắt

Kí

hiệu

h

cm cmb cmhk cmbk cm2Ag mms thanhn lớin @Ascm cmats

ds cm

As cm2

s' mm

n' thanh

n ' lới

@As' cm

ats' cm

ds' cm

As' cm2 170.5 433.35 32 10 0 9.6 38 38 0.00

cm cmc c/ds KN.mMn KN.mMr Min(Mu)Mr/

35.10 43.88 0.26 -27838 -25054 1.93

*Kết Luận:

Các mặt cắt đảm bảo cờng độ trong giai đoạn thi công cũng nh khai thác

iV– Tính đặc trng hình học của mặt cắt dầm chủ

IV.1.1 – Nguyên tắc tính nội lực dầm chủ trong giai đoạn thi công Hệ số quy đổi từ thép sang bê tông

- Đặc trng hình học của mặt cắt đợc tính với tiết diện quy đổi với các hệ số nh sau:

Hệ số quy đổi từ cốt thép thờng sang bê tông

263 , 5 380

2000







C

St S

E

E

IV.1.2 – Nguyên tắc tính nội lực dầm chủ trong giai đoạn thi công Tính đặc tr ng hình học mặt cắt

+) Diện tích của mặt cắt tính đổi:

Atd=bW h +(b-bW) hc+mS.AS + mS.AS’ =37547 cm2 +) Mômen tĩnh của tiết diện Ftd với đáy dầm:

2 )

( 2

.

Ư

2

Ư

S S

S S S S c c

W W

a h A m a A m

h h h b b h b























+) Các khoảng cách từ trục quán tính chính (I-I) của tiết diện tới đáy dầm và tới đỉnh dầm:

td

x

d A

S

y  =122,17 cm ; y t h y d=60,83 cm +)Mômen quán tính của mặt cắt quy đổi:

4 2

'

á

2

á

2

Ư

3

Ư

Ư

3

Ư

289753821 )

'.(

)

.(

.

) 2 (

).

( 12

).

( ) 2 (

12

.

cm a

Y A m a

Y A m

h Y h b b h b b Y

h h b h b J

s t S S S

d S

t c W c

W d

W W

I X





























+) Xác định at(Khoảng cách từ trọng tâm cốt thép đến đáy dầm)







i

i i t

n

y n

Trong đó :

+) b : Bề rộng tính toán bản cánh trên

+) bW : Bề rộng sờn dầm

+) AS : Diện tích cốt thép thờng thớ dới

1

2