3 Pa So Bo T

Thuyết minh đồ án tốt nghiệp

 

Khoa Xây Dựng Cầu Đường

Chương 2: ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP KẾT CẤU 1. PHƯƠNG ÁN I: - Loại cầu : cầu đơn giản BTCT ƯST - Kết cấu thượng bộ: + Sơ đồ nhịp : sơ đồ cầu 5 nhịp 36+36+42+36+36 m. + Tiết diện chữ T, vật liệu BTCT f'c = 50 Mpa, mặt cắt ngang có 6 dầm chủ, khoảng cách giữa các dầm chủ là 2 (m), bố trí 3 dầm ngang cho mỗi nhịp ( 2 dầm ngang ở 2 gối, 1 dầm ngang ở giữa ) + Lan can tay vịn, gờ chắn bánh BTCT f’c = 20 Mpa. + Khe co giản bằng cao su cốt thép bản. + Bố trí các ống thoát nước bằng ống nhựa PVC = 10 cm. + Các lớp mặt cầu: * Lớp BTN dày 5cm. * Lớp bảo vệ dày 3cm. * Lớp phòng nước dày 1cm. * Lớp tạo mui luyện 2% - Kết cấu hạ bộ: + Dạng mố chân dê BTCT f'c = 30 Mpa. + Trụ dạng trụ đặc thân hẹp BTCT f’c = 30 Mpa, có xà mũ. + Móng cọc : thuộc loại cọc đóng BTCT f'c = 30 Mpa, kích thước 35x35 cm. - Giải pháp thi công chỉ đạo công trình: + Dầm liên tục được thi công bằng công nghệ Đà giáo di động. + Thi công mố: Lắp dựng ván khuôn và đổ Bêtông tại chỗ. + Thi công trụ: Lắp dựng ván khuôn và đổ Bêtông tại chỗ. + Cọc được thi công theo công nghệ thi công cọc khoan nhồi. 2. PHƯƠNG ÁN II: - Loại cầu : giàn thép. - Kết cấu thượng bộ: + Cầu dây văng dầm cứng liên tục BTCT f'c = 50 Mpa, 3 nhịp 120 + 246 +120 (m) + Trụ lan can, tay vịn bằng Inox. + Các lớp mặt cầu: - Lớp phòng nước dày 1 cm. - BTN hạt mịn rải nóng dày 7cm. + Khe co giản bằng cao su cốt thép bản. + Bố trí các ống thoát nước bằng ống nhựa PVC = 10 cm. Sinh viên thực hiện: Lê Quốc Tín – Lớp K10XC

Trang 1

Thuyết minh đồ án tốt nghiệp



Khoa Xây Dựng Cầu Đường

- Kết cấu hạ bộ: + Tháp cầu bằng BTCT f'c = 50 Mpa tiết diện hộp + Mố cầu dạng mố chữ U BTCT f'c = 30 Mpa. + Cọc khoan nhồi BTCT f'c = 30 Mpa. - Giải pháp thi công chỉ đạo công trình: + Dầm liên tục được thi công theo phương pháp lắp hẫng cân bằng qua tim tháp + Thi công mố: Lắp dựng ván khuôn và đổ Bêtông tại chỗ + Thi công tháp: đổ bêtông tại chỗ sử dụng ván khuôn trượt trư . 3. PHƯƠNG ÁN III : Loại cầu : cầu liên tục BTCT - Kết cấu thượng bộ: + Sơ đồ nhịp : sơ đồ cầu liên tục 3 nhịp 54+76+54 (m) + Tiết diện hình hộp BTCT f'c = 50 Mpa thi công theo công nghệ đúc hẫng cân bằng. + Lan can tay vịn, gờ chắn bánh BTCT f’c = 20 Mpa. + Khe co giản bằng cao su cốt thép bản. + Bố trí các ống thoát nước bằng ống nhựa PVC = 10 cm. + Các lớp mặt cầu: * Lớp BTN dày 5cm. * Lớp bảo vệ dày 3cm. * Lớp phòng nước dày 1cm. * Lớp tạo mui luyện 2% - Kết cấu hạ bộ: + Dạng mố chữ U BTCT f'c = 30 Mpa. + Trụ dạng trụ đặc BTCT f’c = 30 Mpa, không có xà mũ. + Móng cọc khoan nhồi BTCT f'c = 30 Mpa, đường kính D = 1m. - Đường dẫn hai đầu cầu : + Lớp BTN hạt mịn dày 5cm. + Lớp BTN rỗng dày 7cm. + Lớp CPĐD dày 35cm. + Nền đường được đắp từ đất đồi, lu lèn đạt độ chặt K95. - Kiểm toán khẩu độ cầu : + Khẩu độ yêu cầu là Loyc = 180m. + Chiều dài tĩnh không của công trình là Ltk+ + Điều kiện kiểm toán : Sinh viên thực hiện: Lê Quốc Tín – Lớp K10XC

Trang 2



Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Ltt0 − L0yc L0yc

Khoa Xây Dựng Cầu Đường

< 5%

Ltko = LC − ∑b − Ln (tr ) − Ln ( ph )

* Lc : tổng chiều dài các nhịp tính theo tim trụ. * ∑b : tổng chiều dài phần tĩnh không ứng với mực nước cao nhất do trụ chiếm chỗ chính bằng bề rộng thân trụ ứng với mực nước cao nhất. * Ln(tr),Ln(ph) : phần ăn sâu của công trình vào tĩnh không tại mực nước cao nhất ở mố trái và mố phải tính từ tim gối trên mố. - Giải pháp thi công chỉ đạo công trình: + Dầm liên tục được thi công bằng công nghệ Đà giáo di động. + Thi công mố: Lắp dựng ván khuôn và đổ Bêtông tại chỗ. + Thi công trụ: Lắp dựng ván khuôn và đổ Bêtông tại chỗ. + Cọc được thi công theo công nghệ thi công cọc khoan nhồi.

PHẦN II THIẾT KẾ SƠ BỘ HAI PHƯƠNG ÁN Chương 1: THIẾT KẾ SƠ BỘ PHƯƠNG ÁN I CẦU LIÊN TỤC BTCT DƯL THI CÔNG BẰNG CÔNG NGHỆ ĐÀ GIÁO DI ĐỘNG 1. Tính toán khối lượng các hạng mục công trình: 1.1. Tính toán khối lượng kết cấu nhịp: - Sơ đồ kết cấu nhịp là cầu liên tục 11 nhịp: 33 + 9x50 + 33 (m) thi công bằng công nghệ đà giáo di động. Mặt cắt ngang sử dụng tiết diện dạng hộp, bêtông dầm có cường độ 28 ngày f’c (mẫu hình trụ): 50 Mpa, cốt thép dự ứng lực dùng loại tao có đường kính 15,2 mm. - Để phù hợp với công nghệ thi công đà giáo di dộng nên em chọn mặt cắt ngang dầm không thay đổi trong suốt chiều dài nhịp. - Cụ thể mặt cắt ngang dầm có cấu tạo như sau:

Sinh viên thực hiện: Lê Quốc Tín – Lớp K10XC

Trang 3



Thuyết minh đồ án tốt nghiệp

25

275

15000/2

50

40 40

150 50

35

100 25

50

378

150

378

150

50

25

100 25

1400

35

150

150

25

275

i=2% 40

i=2% 175

25

15000/2

150

175

50

25

25

Khoa Xây Dựng Cầu Đường

50

- Sử dụng công thức trong AutoCad xác định được : Diện tích mặt cắt ngang dầm hộp: S = 17,35 (m2) - Tổng thể tích bêtông dầm: A = 17,35.516 = 8952,6 ( m3 ) - Lượng cốt thép trung bình lấy trong 1m3 bêtông dầm là 2 KN/m3. - Khối lượng thép trong dầm chủ: 2. 8952,6 = 17905,2 (KN) - Tổng trọng lượng của dầm chủ: DC = 8952,6.2,4.9,8 + 17905,2 = 228470,35(KN) - Trọng lượng bản thân dầm 1 chủ trên một mét dài: DC = 228470,35/516 = 442,77 (KN/m) 1.2. Tính toán khối lượng mố: Sử dụng mố dạng chữ U bêtông có cường độ chịu nén ở tuổi 28 ngày ( mẫu hình trụ ) f’c = 30 Mpa 1.2.1. Khối lượng mố trái: Mố Trái có cấu tạo như hình vẽ:

Sinh viên thực hiện: Lê Quốc Tín – Lớp K10XC

Trang 4

Thuyết minh đồ án tốt nghiệp

-

 

Khoa Xây Dựng Cầu Đường

- Sử dụng công thức trong AutoCad xác định được: Diện tích phần bệ mố, thân mố: 20 (m2) Diện tích phần tường đầu, mũ mố: 1,75 (m2) Diện tích phần tường cánh: 33,92 (m2) Thể tích bêtông mố: 20.21,6 + 1,25.21,6 + 33,92.0,5.2 = 492,92(m3) Thể tích bêtông đá tảng: 2.1.1.0,25 = 0,5 (m3 ) Thể tích bêtông mố trái (kể cả phần đá tảng): 493,42 (m3) Lượng cốt thép trung bình lấy trong 1m3 bêtông mố là 1 KN/m3. Tổng trọng lượng của mố Trái: 493,42.2,4.9,8 + 493,42.1 = 12098,7 (KN)

Sinh viên thực hiện: Lê Quốc Tín – Lớp K10XC

Trang 5

Thuyết minh đồ án tốt nghiệp



Khoa Xây Dựng Cầu Đường

1.2.2. Khối lượng mố phải: Mố Phải có cấu tạo như hình vẽ:

Diện tích phần bệ mố, thân mố : 16,72 (m2) Diện tích phần tường đầu, mũ mố: 1,25 (m2) Diện tích phần tường cánh: 19,76 (m2 ) Thể tích bêtông mố: 16,72.21,6 + 1,25.21,6 + 19,76.0,5.2 = 407,91 (m3) Thể tích bêtông đá tảng: 2.1.1.0,25 = 0,5 (m3 ) Thể tích bêtông mố phải (kể cả phần đá tảng): 408,41(m3) Lượng cốt thép trung bình lấy trong 1m3 bêtông mố là 1 KN/m3. Tổng trọng lượng của mố Phải: 408,41.2,4.9,8 + 408,41.1 = 10014,2 (KN) 1.3. Tính toán khối lượng trụ: 1.3.1. Khối lượng trụ 1: Trụ 1 có cấu tạo như hình vẽ:

8500

3500 1500

1500 500

500

2500

500

11000

2000 700

1300

14000

13000

Sinh viên thực hiện: Lê Quốc Tín – Lớp K10XC

6000

Trang 6

Thuyết minh đồ án tốt nghiệp



Khoa Xây Dựng Cầu Đường

Thể tích bêtông phần bệ trụ: V1 = 6.2,5.13 + (12.5+13.6).0,5/2=229,5(m3) Thể tích bêtông phần thân trụ: V2 = 2.11.3,5 = 77 (m3) Thể tích bêtông phần xà mũ trụ: V3=(2.11+2.14)/2.1,3+2.14.0,7=21,95(m3) Thể tích bêtông phần đá tản: V4 = 2.1.1.0,25 = 0,5 (m3) Tổng thể tích bêtông trụ 1: V = 229,5+77+0,5+21,95=328,95 (m3) Lượng cốt thép trung bình lấy trong 1m3 bêtông trụ là 1 KN/m3 Tổng trọng lượng của trụ 2: 328,95.(2,4.9,8 +1) = 8065,85 (KN). 1.3.2. Khối lượng trụ 2: Do các nhịp có chiều dài gần bằng nhau và để thuận tiện trong việc định hóa ván khuôn thi công trụ nên chọn các trụ có kích thước giống nhau, chỉ khác nhau về chiều cao Thể tích bêtông phần thân trụ: V2 = 2.11.6= 132 (m3) Tổng thể tích bêtông trụ 2: V = 229,5+132+0,5+21,95=383,95 (m3) Lượng cốt thép trung bình lấy trong 1m3 bêtông trụ là 1 KN/m3. Tổng trọng lượng của trụ 2: 383,95.(2,4.9,8 +1) = 9414,45 (KN). 1.3.3. Khối lượng trụ 3: Trụ 3 có chiều cao phần thân trụ: 10 (m) Thể tích bêtông phần thân trụ: V2 = 2.11.10= 220 (m3) Tổng thể tích bêtông trụ 3: V = 229,5+ 220+21,95 + 0,5 = 471,95 (m3) Tổng trọng lượng trụ 2: 471,95.(2,4.9,8 +1) = 11572,21 (KN) 1.3.4. Khối lượng trụ 4: Trụ 4 có chiều cao phần thân trụ: 11,5 (m) Thể tích bêtông phần thân trụ: V2 = 11.2.11,5 = 253 (m3) Tổng thể tích bêtông trụ 4: V = 229,5 + 253+21,95 + 0,5 = 504,95 (m3) Tổng trọng lượng trụ 4: 504,95.(2,4.9,8 +1) = 12381,37 (KN) 1.3.5. Khối lượng trụ 5: Trụ 5 có chiều cao phần thân trụ: 12,5 (m) Thể tích bêtông phần thân trụ: V2 = 11.2.12,5=275 (m3) Tổng thể tích bêtông trụ 5: V = 229,5+275+21,95+0,5=526,95 (m3) Tổng trọng lượng trụ 5: 526,95.(2,4.9,8 +1) = 12920,81 (KN) 1.3.6. Khối lượng trụ 6: Trụ 6 có chiều cao phần thân trụ: 13 (m) Thể tích bêtông phần thân trụ: V2 = 11.13.2= 286 (m3) Tổng thể tích bêtông trụ 6: V = 229,5+286+21,95+0,5=537,95 (m3) Tổng trọng lượng trụ 6: 537,95.(2,4.9,8 +1) = 13190,53 (KN) Sinh viên thực hiện: Lê Quốc Tín – Lớp K10XC

Trang 7

Thuyết minh đồ án tốt nghiệp



Khoa Xây Dựng Cầu Đường

1.3.7. Khối lượng trụ 7: Trụ 7 có chiều cao phần thân trụ: 11,5 (m) Trụ 7 có cùng chiều cao thân trụ với trụ 4, nên ta có tổng khối lượng của trụ 7 là: 12381,37 (KN) 1.3.8. Khối lượng trụ 8: Trụ 8 có chiều cao phần thân trụ: 9,5 (m) Thể tích bêtông phần thân trụ: V2 = 11.2.9,5= 209 (m3) Tổng thể tích bêtông trụ 6: V = 229,5+209+21,95+0,5=460,95 (m3) Tổng trọng lượng trụ 6: 460,95.(2,4.9,8 +1) = 11302,49 (KN) 1.3.9. Khối lượng trụ 9: Trụ 9 có chiều cao phần thân trụ: 6 (m) bằng chiều cao thân trụ số 2. Vậy tổng trọng lượng trụ 9: 9414,45 (KN). 1.3.10. Khối lượng trụ 10: Trụ 10 có chiều cao phần thân trụ: 3,5 (m) bằng chiều cao thân trụ số 1. Vậy tổng trọng lượng trụ 10: 8065,85 (KN) 1.4. Tính toán khối lượng các bộ phận trên cầu: 1.4.1. Khối lượng các lớp mặt cầu: - Lớp BTN dày trung bình 7cm: DW1= 2.0,07.10,25. 2,25.9,8 = 31,64 (KN/m). - Lớp phòng nước dày 1cm: DW2 = 2.0,01.10,25. 1,5.9,8 = 3,01 (KN/m). → Trọng lượng các lớp mặt cầu: 31,64+3,01=34,65 (KN/m) 1.4.2. Trọng lượng gờ lan can, tay vịn: 2.0,6.0,25.2,4.9,8 + 2.0,25.0,6+0,4= 7,76(KN/m) (Tay vịn làm bằng ống thép tráng kẽm, lấy DWlctv= 0,4 (KN/m), hàm lượng thép lấy bằng 1 KN/m3 ) 1.4.3. Trọng lượng gờ chắn bánh: V = 2.(0,25.0,25-1/2.0,1.0,1) = 0,115 m3. Trọng lượng gờ chắn bánh: 0,115.2,4.9,8+0,115.1 = 2,82 (KN/m)  Tổng tỉnh tải giai đoạn 2: 34,65 + 7,76 + 2,82 = 45,23 (KN/m) 2.Tính toán số lượng cọc trong bệ móng mố, trụ: 2.1. Xác định sức chịu tải tính toán của cọc: - Sử dụng cọc khoan nhồi BTCT fc’ = 30 Mpa đường kính cọc 1,2 (m). - Sức chịu tải tính toán của cọc khoan nhồi được lấy như sau: Ptt= min{Qr, Pr} * Tính sức chịu tải của cọc theo vật liệu. - Sức kháng dọc trục danh định: Pn= 0,85[0,85.f'c.(Ap-Ast) +fy.Ast]; (N) Sinh viên thực hiện: Lê Quốc Tín – Lớp K10XC

Trang 8

Thuyết minh đồ án tốt nghiệp



Khoa Xây Dựng Cầu Đường

Trong đó: f'c: Cường độ chụ nén của BT cọc (Mpa); f'c = 30Mpa. Ap: Diện tích mũi cọc (mm2); Ap = 1130400 mm2. Ast: Diện tích cốt thép chủ (mm2); dùng 20φ 20: Ast = 6280 mm2 fy: Giới hạn chảy của cốt thép chủ (Mpa); fy = 420 Mpa Thay vào ta được: Pn = 0,85.[0,85.30.(1130400 - 6280) + 420.6280] = 26,6.106 (N) = 26,6 (MN) - Sức kháng dọc trục tính toán: Pr = φ .Pn; MN Với : Hệ số sức kháng mũi cọc, φ = 0,75 Pr = 0,75.26,6 = 19,95 (MN) * Tính sức chịu tải của cọc theo đất nền: - Sức kháng mũi danh định: qp=3.qu.Ksp.d Trong đó: Ksp =

3+

Sd D

10 1 + 300

td Sd

d: Hệ số chiều sâu không thứ nguyên: d = 1 + 0 .4

Hs ≤ 3.4 Ds

qu: Cường độ nén dọc trục trung bình của lõi đá, qu = 20 Mpa Ksp: Hệ số chịu tải không thứ nguyên Sd: Khoảng cách các đường nứt, Sd = 300mm td: Chiều rộng các đường nứt; td =1mm D: Đường kính cọc; D = 1200mm Ds: Đường kính hố đá, D =1200mm Hs: Chiều sâu chôn cọc vào trong hố đá; Hs = 1800 mm Thay số vào các công thức ta được:d =1,6, Ksp = 0,226 → qp=3.20.0,226.1,6 = 21,696 Mpa - Sức kháng dọc trục tính toán: Qr= ϕqp qp.Ap ϕqp : Hệ số sức kháng lấy theo bảng 10.5.5.2; ϕqp = 0,5

Qr = 0,5.21,696.1,13 = 12,258 (MN) Sức chịu tải tính toán của cọc: Ptt = min{Qr, Pr} = min{12,258; 19,95} = 12,258 (MN)

Sinh viên thực hiện: Lê Quốc Tín – Lớp K10XC

Trang 9

Thuyết minh đồ án tốt nghiệp

 

Khoa Xây Dựng Cầu Đường

2.2. Tính toán áp lực tác dụng lên mố, trụ: Để xác định phản lực lớn nhất tại đáy bệ mố, bệ trụ em sử dụng chương trình Midas Civil. 2.2.1. Các bước chính thực hiện trong chương trình: - Mô hình hóa kết cấu. - Khai báo các làn xe. - Khai báo các tải trọng theo 22TCN272-05: Xe Tandem+Lan, Xe Tai+ Lan. - Khai báo các lớp xe. - Khai báo các trường hợp tải trọng di động, gán các tải trọng di động vào các làn cho phù hợp. - Khai báo các truờng hợp tải trọng di động và các tổ hợp tải trọng có xét đến hệ số tải trọng, hệ số xung kích. - Cụ thể các bước mô hình hóa kết cấu và tổ hợp tải trọng như sau: 2.2.2. Mô hình hóa kết cấu: - Toàn bộ kết cấu cầu liên tục sẽ được mô hình vào trong chương trình gần đúng như kết cấu thật, mô hình bài toán là mô hình không gian. - Dầm chủ tiết diện hộp không thay đổi theo phương dọc cầu được mô tả trong chương trình là phần tử Beam. Mặt cắt ngang dẩm chủ được khai báo trong chương trình với các thông số cụ thể như sau: (Xem hình vẽ) - Trong chương trình không khai báo các phần tử của mố, trụ mà chỉ liên kết dầm với nền đất bằng các gối nên khi tính phản lực tại bệ mố, trụ cần phải cộng thêm trọng lượng bản thân các mố, trụ. - Liên kết giữa phần đầu dầm phía Mố A và nền đất được mô tả bằng gối cố định - Liên kết giữa phần đầu dầm phía Mố B và nền đất được mô tả bằng gối di động - Trụ được thay thế bằng các liên kết di động với nền đất.

Sinh viên thực hiện: Lê Quốc Tín – Lớp K10XC

Trang 10

Thuyết minh đồ án tốt nghiệp



Khoa Xây Dựng Cầu Đường

Khai báo MCN dầm chủ với các số liệu cụ thể như sau:

Kết quả mô tả trong chương trình ta được sơ đồ kết cấu như sau: SƠ ĐỒ KẾT CẤU HIỂN THỊ Ở DẠNG PHẲNG

SƠ ĐỒ KẾT CẤU HIỆN THỊ DƯỚI DẠNG KHÔNG GIAN

Sinh viên thực hiện: Lê Quốc Tín – Lớp K10XC

Trang 11

Thuyết minh đồ án tốt nghiệp



Khoa Xây Dựng Cầu Đường

2.2.3. Khai báo các làn xe: - Cầu gồm 4 làn xe chạy rộng 15 (m) và 2 làn người đi bộ rộng (2 x 2,75). Ta khai báo 6 làn gồm 4 làn xe chạy và 2 làn người đi bộ với các độ lệch tâm như sau: Tên làn Làn 1 Làn 2 Làn 3 Làn 4 Làn 5 Làn 6

Độ lệch tâm (m) 9,12 5,63 1,88 -1,88 -5,63 -9,12

- Làn 2, 3, 4, 5, sẽ chịu hoạt tải xe chạy gồm các trường hợp tải trọng: xe hai trục + tải trọng làn ( Hoat TademLan) và xe tải + tải trọng làn (Hoat TruckLan) - Làn 1,6 được gán cho tải trọng người đi bộ. 2.2.4. Khai báo xe tiêu chuẩn theo AASHTO-LRFD (22TCN272-05): - Chọn mã thiết kế AASHTO-LRFD - Khai báo 2 trường hợp hoạt tải theo AASHTO-LRFD bao gồm: o HL-93TDM: hoạt tải xe hai trục thiết kế và tải trọng làn o

HL-93 TRK: hoạt tải xe tải thiết kế và tải trọng làn

Sinh viên thực hiện: Lê Quốc Tín – Lớp K10XC

Trang 12

Thuyết minh đồ án tốt nghiệp



Khoa Xây Dựng Cầu Đường

2.2.5. Khai báo các trường hợp tải trọng và tổ hợp tải trọng: - Tải trọng tác dụng thẳng đứng bao gồm: o Trọng lượng bản thân dầm (tỉnh tải giai đoạn 1). o

Trọng lượng bản thân các lớp mặt cầu, lan can tay vịn (tỉnh tải giai đoạn 2).

o

Hoạt tải HL-93, tải trọng người đi bộ.

Sinh viên thực hiện: Lê Quốc Tín – Lớp K10XC

Trang 13



Thuyết minh đồ án tốt nghiệp

Khoa Xây Dựng Cầu Đường

- Các trường hợp tải và hệ số tải trọng kèm theo theo TTGH cường độ: Stt 1 2 3 4 5

Trường hợp Tải trọng TT1 TT2 Xe hai truc Xe thiet ke Hoạt Nguời

Mô tả Tỉnh tải giai đoạn 1 Tỉnh tải giai đoạn 2 Hoạt tải xe 2 trục và tải trọng làn Hoạt tải xe tải và tải trọng làn Tải trọng người

Hệ số tải trọng 1.25 1.5 1.75 1.75 1.75

- Các trường hợp tải trọng chương trình phát sinh trong giai đoạn thi công: Stt

Trường hợp Tải trọng

1 2 3 4 5 6 7 8

Erection Load(CS) Dead load Tendon Primary(CS) Tendon Secondary(CS) Creep Primary(CS) Creep Secondary(CS) Shrinkage Primary(CS) Shrinkage Secondary(CS)

9

Summation(CS)

Mô tả Tải trong xây dựng Tỉnh tải bản thân Tải trọng căng cáp lần 1 Tải trọng căng cáp lần 2 Tải trọng từ biến lần 1 Tải trọng từ biến lần 2 Tải trọng co ngót lần 1 Tải trọng co ngót lần 2 Tải trọng tổng trong giai đoạn xây dựng

Sinh viên thực hiện: Lê Quốc Tín – Lớp K10XC

Hệ số tải trọng 1.5 1.25 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5

Trang 14



Thuyết minh đồ án tốt nghiệp

Khoa Xây Dựng Cầu Đường

- Các tổ hợp tải trọng được khai báo trong chương trình:

Stt

Tên tổ hợp

Mô tả

Loai tổ hợp

Công thức

1

HT1

Hoạt tải xe hai trục, tải trọng làn cộng tác dụng với tải trọng người

ADD

1.75(XE HAI TRUC+ NGUOI)

2

HT2

3

BAO HT

Hoạt tải xe thiết kế, tải trọng làn cộng tác dụng với tải trọng người Lấy giá trị bất lợi của HT1 và HT2

ENVE

1.75(XE THIET KE +NGUOIi) Max( HT1, HT2)

4

TT1

Tỉnh tải GĐ1 + tải trọng thi công

ADD

1.5(Summation)

5

TT2

6

TT2’

7

TT+HT

8

TT’+HT

9

MAX(T T+HT

Tỉnh tải GĐ1-2, n>1+ từ biến, co ngót Tỉnh tải GĐ1-2, n<1+ từ biến, co ngót Cộng tác dụng tỉnh tải và hoạt tải lấy max + từ biến, co ngót Cộng tác dụng tỉnh tải và hoạt tải lấy min+ từ biến, co ngót Bao nội lực

ADD

ADD ADD

1.25TT1+1.25TT2+ 1.25(10+12) 0.9TT1+0.65TT2+ (10+12)

ADD

BAO HT+TT2

ADD

BAO HT+TT2’

ENVE

MAX( TT+HT, TT’+HT)

Ghi chú:

Sinh viên thực hiện: Lê Quốc Tín – Lớp K10XC

Trang 15

Thuyết minh đồ án tốt nghiệp



Khoa Xây Dựng Cầu Đường

- Hệ số xung kích được khai báo cùng với lúc khai báo tải trọng xe hai trục và tải trọng xe tải: IM = 25% - Các số ghi trong công thức tính là thứ tự các trường hợp tải trọng ghi trên. - Sau khi khai báo đầy đủ các thông số như Làn xe, Loại xe, Lớp xe, các trường hợp tải trọng và các tổ hợp tải trọng, chương trình sẽ tự động vẽ các ĐAH, xếp xe lên các ĐAH sao cho gây ra hiệu ứng bất lợi nhất đúng theo yêu cầu của qui trình thiết kế cầu AASHTO-LRFD (22TCN272-05). 2.2.6. Kết quả chạy chương trình: - Phản lực tại các mố trụ phát sinh trong quá trình thi công:

KẾT QUẢ PHẢN LỰC TẠI CÁC GỐI VỊ TRÍ PHẢN LỰC P(KN) Mố trái 6810,54 Trụ 1 34580,05 Trụ 2 35581,58 Trụ 3 35814,56 Trụ 4 35420,87 Trụ 5 35809,15 Trụ 6 35818,22 Trụ 7 35818,12 Trụ 8 35818,14 Trụ 9 35818,14 Trụ 10 32579,19 Mố phải 7648,21

+ Sau khi chạy chương trình có được kết quả xếp xe trên ĐAH phản lực gối và giá trị phản lực gối + Giá trị phản lực lớn nhất được lấy trong tổ hợp BAO TO HOP Ghi chú: Tung độ ĐAH phản lực dương được lấy ở trên trục phần tử: XẾP TẢI LÊN ĐAH MỐ TRÁI – HOẠT TẢI XE HAI TRỤC+ LÀN

Sinh viên thực hiện: Lê Quốc Tín – Lớp K10XC

Trang 16

Thuyết minh đồ án tốt nghiệp



Khoa Xây Dựng Cầu Đường

XẾP TẢI LÊN ĐAH TRỤ 1 – HOẠT TẢI XE HAI TRỤC+ LÀN

XẾP TẢI LÊN ĐAH TRỤ 2 – HOẠT TẢI XE HAI TRỤC+ LÀN

XẾP TẢI LÊN ĐAH TRỤ 3 – HOẠT TẢI XE HAI TRỤC+ LÀN

Sinh viên thực hiện: Lê Quốc Tín – Lớp K10XC

Trang 17

Thuyết minh đồ án tốt nghiệp



Khoa Xây Dựng Cầu Đường

XẾP TẢI LÊN ĐAH TRỤ 4 – HOẠT TẢI XE HAI TRỤC+ LÀN

XẾP TẢI LÊN ĐAH TRỤ 5 – HOẠT TẢI XE HAI TRỤC+ LÀN

XẾP TẢI LÊN ĐAH TRỤ 6 – HOẠT TẢI XE HAI TRỤC+ LÀN

XẾP TẢI LÊN ĐAH TRỤ 7 – HOẠT TẢI XE HAI TRỤC+ LÀN

Sinh viên thực hiện: Lê Quốc Tín – Lớp K10XC

Trang 18

Thuyết minh đồ án tốt nghiệp



Khoa Xây Dựng Cầu Đường

XẾP TẢI LÊN ĐAH TRỤ 8 – HOẠT TẢI XE HAI TRỤC+ LÀN

XẾP TẢI LÊN ĐAH TRỤ 9 – HOẠT TẢI XE HAI TRỤC+ LÀN

XẾP TẢI LÊN ĐAH TRỤ 10 – HOẠT TẢI XE HAI TRỤC+ LÀN

XẾP TẢI LÊN ĐAH MỐ PHẢI – HOẠT TẢI XE HAI TRỤC+ LÀN

Sinh viên thực hiện: Lê Quốc Tín – Lớp K10XC

Trang 19

Thuyết minh đồ án tốt nghiệp



Khoa Xây Dựng Cầu Đường

Tương tự ta xếp hoạt tải xe thiết kế và làn. Ta được bảng phản lực gối tích lũy trong quá trình thi công tại các mố trụ như sau:

KẾT QUẢ PHẢN LỰC TẠI CÁC GỐI VỊ TRÍ PHẢN LỰC P(KN) Mố trái 10443,66 Trụ 1 37326,87 Trụ 2 38660,49 Trụ 3 38795,05 Trụ 4 38873,24 Trụ 5 38871,72 Trụ 6 38853,70 Trụ 7 38987,08 Trụ 8 38364,58 Trụ 9 40241,91 Trụ 10 34428,24 Mố phải 11754,69 - So sánh kết quả phản lực gối trong hai giai đoạn thi công và khai thác, ta thấy phản lực gối trong giai đoạn khai thác bất lợi hơn. Vậy ta chọn giá trị tính toán là trong giai đoạn khai thác để tính cọc. - Các giá trị phản lực các gối chưa tính dến trọng lượng bản thân của nó do đó phản lực gối tính toán tại các mố, trụ phải cộng thêm trọng lượng bản thân của nó là: Ap = p +(trọng lượng bản thân mố trụ).1,25 Trong đó: 1,25 là hệ số tải trọng.

Sinh viên thực hiện: Lê Quốc Tín – Lớp K10XC

Trang 20

Thuyết minh đồ án tốt nghiệp



Khoa Xây Dựng Cầu Đường

Kết quả tính toán như sau: VỊ TRÍ Mố trái Trụ 1 Trụ 2 Trụ 3 Trụ 4 Trụ 5 Trụ 6 Trụ 7 Trụ 8 Trụ 9 Trụ 10 Mố phải

PHẢN LỰC TÍNH TOÁN TẠI VỊ TRÍ MỐ, TRỊ TT BẢN THÂN P(KN) MỐ, TRỤ (KN) 12098,7 10443,66 8065,85 37326,87 9414,45 38660,49 11572,21 38795,05 12381,27 38873,24 12920,81 38871,72 13190,53 38853,70 12381,24 38987,08 11302,49 38364,58 9414,45 40241,91 8065,85 34428,24 10014,2 11754,69

Ap (KN) 25567,04 47409,18 50428,55 53260,31 54349,83 55022,73 55341,86 54463,63 52492,69 52009,97 44510,55 24272,44

2.3. Xác định số lượng cọc và bố trí cọc cho mố, trụ cầu: Công thức tính toán: n = β.

AP Ptt

Trong đó: n là số lượng cọc tính toán. β : hệ số kể đến độ lệch tâm của tải trọng , β = 1,6 AP: Tổng tải trọng tác dụng lên cọc tính đến đáy bệ móng. Ptt: Sức chịu tải tính toán của cọc.

Sinh viên thực hiện: Lê Quốc Tín – Lớp K10XC

Trang 21

Thuyết minh đồ án tốt nghiệp

 

Khoa Xây Dựng Cầu Đường

Lập bảng tính toán như sau: Cấu kiện Mố trái Trụ 1 Trụ 2 Trụ 3 Trụ 4 Trụ 5 Trụ 6 Trụ 7 Trụ 8 Trụ 9 Trụ 10 Mố phải

Ap (KN) 25567,04 47409,18 50428,55 53260,31 54349,83 55022,73 55341,86 54463,63 52492,69 52009,97 44510,55 24272,44

Ptt (KN) 12258 12258 12258 12258 12258 12258 12258 12258 12258 12258 12258 12258

n (cọc) 3,34 6,19 6,58 6,95 7,09 7,18 7,22 7,11 6,85 6,79 5,81 3,17

Chọn 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 6 8

1000 4000 1000

1000

4000

1000

Bố trí cọc dưới Mố

1100

3600

3600

Sinh viên thực hiện: Lê Quốc Tín – Lớp K10XC

3600

1100

Trang 22

Thuyết minh đồ án tốt nghiệp



Khoa Xây Dựng Cầu Đường

4000 1000

1000

4000

1000

Bố trí cọc dưới trụ

6500

6500

6500

1200

5300

5300

1200

1000

1000

4000

4000

1000

1050

1000

1050

3. Sơ bộ xác định biểu đồ bao nội lực trong thi công dầm liên tục bằng công nghệ đà giáo di động: 3.1. Tầm quan trọng của biểu đồ bao nội lực: Đối với kết cấu dầm liên tục BTCT DƯL thi công bằng ĐGDĐ thì việc tính toán xây dựng đường bao nội lực đóng một vai trò rất quan trọng vì toàn bộ khối lượng công việc về bố trí cốt thép và căng kéo nó diễn ra trong quá trình thi công đều dựa trên cơ sở đường bao nội lực của quá trình đó. 3.2. Các bước thực hiện chính: - Phân chia quá trình thi công thành 12 giai đoạn cơ bản. - Vẽ biều đồ momen dầm dưới tác dụng của tải trọng bản thân, tải trọng thi công, tải trong bêtông ướt trong 12 sơ đồ tĩnh học ứng với các giai đoạn. - Khảo sát sự thay đổi momen của một số mặt cắt đặc trưng tronng suốt quá trình thi công. Trong phương án sơ bộ này, em chỉ xác định momen bất lợi nhất ở các mặt cắt tại các mố trụ và giữa nhịp (trong sơ đồ hoàn chỉnh của dầm).

Sinh viên thực hiện: Lê Quốc Tín – Lớp K10XC

Trang 23

Thuyết minh đồ án tốt nghiệp



Khoa Xây Dựng Cầu Đường

3.3. Kết quả thực hiện chương trình: Bảng tính giá trị mômen lớn nhất tại các vị trí trên mố, trụ và giữa nhịp Mmax tại các MC trên mố, trụ và giữa nhịp M(-)max (KN.m) M(+)max(KN.m) Mặt cắt Mố trái 0 0 Nhịp 1 36885,13 Trên trụ 1 -183709,00 Nhịp 2 92083,83 Trên trụ 2 -177541,38 Nhịp 3 94550,00 Trên trụ 3 -177226,05 Nhịp 4 94677,01 Trên trụ 4 -177850,98 Nhịp 5 94427,04 Trên trụ 5 -177166,74 Nhịp 6 94700,13 Trên trụ 6 -177164,17 Nhịp 7 94701,76 Trên trụ 7 -177164,80 Nhịp 8 94701,51 Trên trụ 8 -177164,62 Nhịp 9 94701,58 Trên trụ 9 -183402,63 Nhịp 10 102559,30 Trên trụ 10 -51912,53 Nhịp 11 44140,47 Mố phải 0 0 4. Xác định biểu đồ bao momen trong giai đoạn khai thác: - Tải trọng tác dụng: + Tải trọng bản thân dầm DC. + Tải trọng bản thân các lớp mặt cầu, lan can tay vịn DW. + Hoạt tải HL-93 và đoàn người 300 kG/cm2. - Các trường hợp tải trọng, tổ hợp tải trọng và hệ số tải trọng được lấy như phần tính toán phản lực gối. Giá trị biểu đồ bao nội lực được lấy trong tổ hợp Bao TO HOP.

Sinh viên thực hiện: Lê Quốc Tín – Lớp K10XC

Trang 24

Thuyết minh đồ án tốt nghiệp



Khoa Xây Dựng Cầu Đường

Biểu đồ bao mômen được lấy trong tổ hợp Bao TO HOP. Kết quả giá trị momen tại một số mặt cắt đặc trưng như sau: STT 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23

Mặt Cắt Mố trái Giữa nhịp 1 Trụ 1 Giữa nhịp 2 Trụ 2 Giữa nhịp 3 Trụ 3 Giữa nhịp 4 Trụ 4 Giữa nhịp 5 Trụ 5 Giữa nhịp 6 Trụ 6 Giữa nhịp 7 Trụ 7 Giữa nhịp 8 Trụ 8 Giữa nhịp 9 Trụ 9 Giữa nhịp 10 Trụ 10 Giữa nhịp 11 Mố phải

M+max ( KN.m) 0 57796,34 -97083,59 96174,99 -82780,91 100286,86 -81096,54 101108,04 -81010,47 101225,70 -80694,00 101645,59 -80365,22 101238,79 -81320,49 103080,57 -77947,25 96301,44 -91669,23 115207,07 -51087,50 19463,15 0

Sinh viên thực hiện: Lê Quốc Tín – Lớp K10XC

M-max( KN.m) 0 11068,73 -173176,66 25408,58 -171291,94 24673,48 -171171,74 24427,12 -171017,50 24315,28 -171561,05 24574,59 -171104,30 24324,70 -172248,08 25846,76 -166797,74 21803,97 -183586,83 40876,93 -123169,59 74579,58 0

Trang 25

Thuyết minh đồ án tốt nghiệp



Khoa Xây Dựng Cầu Đường

5. Tính toán cốt thép DƯL cho các phân đoạn dầm: - Việc tính toán cốt thép DƯL trong các phân đoạn dầm phải đảm bảo những yêu cầu sau: + Số bó thép trong 1 phân đoạn dầm là không thay đổi trong suốt chiều dài phân đoạn ở từng giai đoạn thi công khai thác. Yêu cầu này đặt ra nhằm đảm bảo sự thuận tiện nhất trong công nghệ thi công. + Số bó thép trong phân đoạn chính là số bó cốt thép lớn nhất ở các mặt cắt nằm trong phạm vi phân đoạn đó. - Tính toán cốt thép DƯL trong các phân đoạn dầm hiện nay dựa trên hai quan điểm: Quan điểm 1: + Ở giai đoạn thi công, căn cứ vào đường bao nội lực, tính số bó cốt thép DƯL ở các mặt cắt trên suốt chiều dài dầm sau đó chọn ra số bó cốt thép DƯL cho các phân đoạn dầm. + Ở giai đoạn khai thác tìm ra nội lực âm và dương lớn nhất trong từng phân đoạn dầm sau đó so sánh với nội lực lớn nhất của phân đoạn dầm đó ở giai đoạn thi công: Nếu nhỏ hơn thì số bó thép khai thác chính là số bó thi công đã dùng, còn nếu lớn hơn thì phải tính thêm số bó thép cần thiết để chịu tăng thêm khi khai thác. Quan điểm 2: + Cốt thép sau khi thi công, nếu thừa không cần dùng đến thì phải tháo ra còn nếu thiếu khi khai thác thì phải căng thêm vào. Quan điểm 1 có ưu điểm là công nghệ thi công đơn giản do không phải tháo lắp chuyển vị trí bó thép nhưng có nhược điểm là sử dụng vật liệu chưa hợp lý, lãng phí cốt thép. Quan điểm 2 có ưu điểm sử dụng hợp lý về mặt vật liệu nhưng công nghệ thi công phức tạp → So sánh giá trị momen hai biểu đồ trong giai đoạn thi công và khai thác ta chọn trị số nội lực có giá trị lớn để tính số cốt thép dự ứng lực.

Sinh viên thực hiện: Lê Quốc Tín – Lớp K10XC

Trang 26

Thuyết minh đồ án tốt nghiệp



Khoa Xây Dựng Cầu Đường

Bảng nội lực tính cáp dự ứng lực: Sử dụng cáp DƯL với các đặc trưng sau:

STT Mặt Cắt M+max ( KN.m) M-max( KN.m) 0 0 1 Mố trái 57796 11068,7 2 Giữa nhịp 1 -97084 -183709 3 Trụ 1 96175 25408,6 4 Giữa nhịp 2 -82781 -177541 5 Trụ 2 100287 24673,5 6 Giữa nhịp 3 -81097 -177226 7 Trụ 3 Loại Cáp DƯL 25 tao 15,2 mm 101108 24427,1 8 Giữa nhịp 4 2 Diện tích 1 tao 140 mm -81010 -177851 9 Trụ 4 Diện tích 1 bó 3500 mm2 101226 24315,3 10 Giữa nhịp 5 1860 Mpa Giới hạn bền f pu -80694 -177167 11 Trụ 5 1670 Mpa hạnnhịp chảy6fpy 101646 24574,6 12 Giới Giữa -80365 197000-177164 13 Môdun Trụđàn 6 hồi Mpa 101239 24324,7 14 Giữa nhịp 7 -81320 -177165 15 Trụ 7 103081 25846,8 16 Giữa nhịp 8 -77947 -177165 17 Trụ 8 96301 21804 18 Giữa nhịp 9 -91669 -183587 19 Trụ 9 115207 40876,9 20 Giữa nhịp 10 -51088 -123170 21 Trụ 10 74580 19463,2 22 Giữa nhịp 11 0 0 23 Mố phải

Sinh viên thực hiện: Lê Quốc Tín – Lớp K10XC

Trang 27

Thuyết minh đồ án tốt nghiệp



Khoa Xây Dựng Cầu Đường

+ Công thức tính toán số bó cáp: - Với bó chịu mômen âm: a'T N'T e'T

h yd

yT

truû c trung hoaì Mmin

+ Ứng suất thớ trên:  N' N ' .e' f tr =  T + T T Wtr  A

N 'T ≥

 M min  − ≥0  Wtr

M min M min . A ⇒ n' b ≥ (Wtr + A.e' T )( f KT . Abo )  Wtr  + e' T    A 

+ Ứng suất thớ dưới:  N' N ' .e' f d =  T − T T Wd  A

N 'T ≤

 M min  + ≥0  Wd

M min M min . A ⇒ n 'b ≤ W  ( A.e'T −Wd )( f KT . Abo )   e'T − d  A  

- Bó chịu mômen dương: (tiết diện giữa nhịp)

Mmax yT h yd

truû c trung hoaì

eT NT aT

Sinh viên thực hiện: Lê Quốc Tín – Lớp K10XC

Trang 28

 

Thuyết minh đồ án tốt nghiệp

Khoa Xây Dựng Cầu Đường

+ Ứng suất thớ dưới:

⇒ NT ≥

N N .e f d =  T + T T Wd  A

 M max  − ≥0  Wd

M max  Wd + eT   A

M max . A (Wd + A.eT )( f KT . Abo )

  

⇒ nb ≥

+ Ứng suất thớ trên:

N N .e f tr =  T − T T Wtr  A

⇒

NT ≤

M max W   eT − tr A 

  

⇒ nb ≤

 M max  + ≥0  Wtr

M max . A ( A.eT − Wtr )( f KT . Abo )

Trong đó: + N'T: Lực căng trong bó cốt thép dự ứng lực chịu mômen âm. N'T =n'b .fKT.Abó + NT: Lực căng trong bó cốt thép dự ứng lực chịu mômen dương. NT = nb.fKT.Abó + e'T, eT: Khoảng cách từ trục trung hoà đến trọng tâm cốt thép dự ứng lực. + A: Diện tích tiết diện bêtông. + M: Mômen do tải trọng tác dụng gây ra tại tiết diện tính toán. + W: Mômen kháng uốn tiết diện. + n'b, nb: Số bó cốt thép cần tính. + fKT: Ứng suất cho phép khi căng kéo cốt thép: fKT = 0,75.fpy=1252,5 Mpa. + Abó: Diện tích một bó cáp; fbó =2660mm2. Giả thiết khoảng cách từ trọng tâm các bó cáp đến thớ ngoài cùng chịu kéo (nén) là aT = 125 mm, a’T = 125 (mm).

Sinh viên thực hiện: Lê Quốc Tín – Lớp K10XC

Trang 29

 

Thuyết minh đồ án tốt nghiệp

Khoa Xây Dựng Cầu Đường

- Tính toán đặc trưng hình học của tiết diện hộp: Sử dụng chức năng SECTION PROPERTIES trong MIDAS CIVIL ta có đặc trưng hình học của tiết diện ngang dầm hộp như sau: Đại Lượng H

Giá trị

Đơn vị

2,4

m

A

17,35

m2

I

14,298

m4

Yt Yd

0,966 1,434

m m

Wt

14,8

m3

Wd

9,97

m3

Tính số bó cốt thép Tiết diện Thớ M-(max) e'T M(max).A fKT.Ab Số bó

Số bó thép chịu momen âm tại trụ Trên trụ 1 Trên trụ 2 Trên Dưới Trên Dưới 183709,0 0,841 3187351, 2 3331,65 n'b>=

183709,0 0,841 3187351,2 3331,65 n'b<=

177541,4 0,841 3080342, 9 3331,65 n'b>=

Sinh viên thực hiện: Lê Quốc Tín – Lớp K10XC

177541,4 0,841 3080342, 9 3331,65 n'b<=

Trên trụ 3 Trên Dưới 177226,1 0,841 3074871, 9 3331,65 n'b>=

177226,1 0,841 3074871,9 3331,65 n'b<=

Trang 30

Thuyết minh đồ án tốt nghiệp



Khoa Xây Dựng Cầu Đường

tính 32,53 Số bó chọn

Tiết diện Thớ M-(max) e'T M(max).A fKT.Ab Số bó tính

206,88

31,46

200,06

34

34

Số bó thép chịu momen âm tại trụ Trên trụ 4 Trên trụ 5 Trên Dưới Trên Dưới

Số bó chọn

Tiết diện Thớ

Số bó thép chịu momen âm tại trụ Trên trụ 7 Trên trụ 8 Trên Dưới Trên Dưới

Số bó tính Số bó chọn

177164,8 0,841 3073809, 3 3331,65 n'b>=

177164,8 0,841 3073809, 3 3331,65 n'b<=

31,39

199,64 34

199,71

34

177851 177851 0,841 0,841 308571 5 3085715 3331,65 3331,65 n'b>= n'b<= 31,51 200,41 34

M-(max) e'T M(max).A fKT.Ab

31,40

177166,7 0,841 3073842, 9 3331,65 n'b>= 31,39

177166,7 0,841 3073842, 9 3331,65 n'b<= 199,64

Trên trụ 6 Trên Dưới 177164,2 0,841 3073798, 4 3331,65 n'b>= 31,39

34

177164,6 0,841

177164,2 0,841 3073798,4 3331,65 n'b<= 199,64 34

Trên trụ 9 Trên Dưới

3073806,2 3331,65 n'b>=

177164,6 0,841 3073806, 2 3331,65 n'b<=

183586,8 0,841 3185231, 5 3331,65 n'b>=

3185231,5 3331,65 n'b<=

31,39

199,64

32,53

206,87

34

Sinh viên thực hiện: Lê Quốc Tín – Lớp K10XC

183586,8 0,841

34

Trang 31

Thuyết minh đồ án tốt nghiệp

Tiết diện Thớ



Khoa Xây Dựng Cầu Đường

Trên trụ 10 Trên

Dưới

M (max) e'T

123169,6 0,841

123169,59 0,841

M- (max).A fKT.Ab Số bó tính

2136992 3331,65 n'b>= 21,82

2136992,39 3331,65 n'b<= 138,8

-

Số bó chọn

Tiết diện Thớ M+(max) eT M+ (max).A fKT.Ab Số bó tính Số bó chọn

24

Số bó thép chịu momen dương tại giữa nhịp Giữa nhịp 1 Giữa nhịp 2 Giữa nhịp 3 Trên Dưới Trên Dưới Trên Dưới 57797,3 1,234 1002783, 9 3331,65 n'b<= 9,59

57797,3 1,234 1002783,9 3331,65 n'b>= 45,54

96174,9 1,234 1668636, 1 3331,65 n'b<= 15,96

12

Sinh viên thực hiện: Lê Quốc Tín – Lớp K10XC

96174,9 1,234 1668636, 1 3331,65 n'b>= 75,77 18

100287,9 1,234

100287,9 1,234

1739994,4 1739994,4 3331,65 3331,65 n'b<= n'b>= 16,64 79,01 18

Trang 32

Thuyết minh đồ án tốt nghiệp

Tiết diện Thớ M+(max) eT M+ (max).A fKT.Ab Số bó tính Số bó chọn

Tiết diện Thớ M+(max) eT M+ (max).A fKT.Ab Số bó tính Số bó chọn



Khoa Xây Dựng Cầu Đường

Số bó thép chịu momen dương tại giữa nhịp Giữa nhịp 4 Giữa nhịp 5 Giữa nhịp 6 Trên Dưới Trên Dưới Trên Dưới 101108,0 101108,0 101225,7 101225,7 101645,6 101645,6 1,234 1754224, 5 3331,65 n'b<= 16,78

1,234 1754224, 5 3331,65 n'b>= 79,66 18

1,234 1756265, 9 3331,65 n'b<= 16,8

1,234 1756265, 9 3331,65 n'b>= 79,75 18

1,234

1,234

1763551 3331,65 n'b<= 16,87

1763551 3331,65 n'b>= 80,08 18

Số bó thép chịu momen dương tại giữa nhịp Giữa nhịp 7 Giữa nhịp 8 Giữa nhịp 9 Trên Dưới Trên Dưới Trên Dưới 101238, 8 101238,8 103080,6 103080,6 96301,4 96301,4 1,234 1,234 1,234 1,234 1,234 1,234 1788447, 1788447, 1756493 1756493 9 9 1670830 1670830 3331,65 3331,65 3331,65 3331,65 3331,65 3331,65 n'b<= n'b>= n'b<= n'b>= n'b<= n'b>= 16,8 79,76 17,11 81,21 15,98 75,87 18 18 18

Tiết diện Thớ

Số bó thép chịu momen dương tại giữa nhịp Giữa nhịp 10 Giữa nhịp 11 Trên Dưới Trên Dưới

Sinh viên thực hiện: Lê Quốc Tín – Lớp K10XC

Trang 33

Thuyết minh đồ án tốt nghiệp

M+(max) eT M+ (max).A fKT.Ab

Số bó tính Số bó chọn



Khoa Xây Dựng Cầu Đường

115207,0 7 1,234

115207,07 74579,58 74579,58 1,234 1,234 1,234 1998842,6 1998843 6 1293955,71 1293955,7 3331,65 3331,65 3331,65 3331,65 n'b<= n'b>= n'b<= n'b>= 90,766241 19,12 1 12,38 58,757749 20 14 Tổng hợp số cốt thép tại các mặt cắt

Tiết diện Giữa nhịp 1 Trên trụ 1 Giữa nhịp 2 Trên trụ 2 Giữa nhịp 3 Trên trụ 3 Giữa nhịp 4 Trên trụ 4 Giữa nhịp 5 Trên trụ 5 Giữa nhịp 6 Trên trụ 6 Giữa nhịp 7 Trên trụ 7 Giữa nhịp 8 Trên trụ 8 Giữa nhịp 9 Trên trụ 9 Giữa nhịp 10 Trên trụ 10 Giữa nhịp 11

Số Bó 12

Số Bó 34

18 34 18 34 18 34 18 34 18 34 18 34 18 34 18 34 20 22 14

+ Dự kiến bố trí cốt thép DƯL như sau: - Bố trí cốt thép trên trụ 19:

Sinh viên thực hiện: Lê Quốc Tín – Lớp K10XC

Trang 34



Thuyết minh đồ án tốt nghiệp 25

275

15000/2

4x20 175

40

40

40

35

25

275

4x20

4x20 2x20

150

25

15000/2

20

25

Khoa Xây Dựng Cầu Đường

2x20 35

1400

150

175

49.7

50

50

- Bố trí cốt thép trên trụ 10:

275

25

15000/2

3x20 175

25

275

3x20

3x20 40

20

150

25

15000/2

20

25

40

20

150

175

40

35

1400

- Bố trí cốt thép giữa nhịp 1: 25

275

25

15000/2

40 175

25

15000/2

25

40

150

150

3x20

275

3x20

Sinh viên thực hiện: Lê Quốc Tín – Lớp K10XC

175

3x20

Trang 35



Thuyết minh đồ án tốt nghiệp

Khoa Xây Dựng Cầu Đường

- Bố trí cốt thép giữa nhịp 29:

25

25

275

15000/2

40 175

25

15000/2

275

40

150

150

5x20

5x20

25

175

5x20

- Bố trí cốt thép giữa nhịp 10:

25

25

275

15000/2

40 175

25

15000/2

275

25

40

150

150

175

275

25

20

40 5x20

35

5x20

5x20

- Bố trí cốt thép giữa nhịp 11: 25

275

25

15000/2

40 175

25

15000/2

40

150

150

4x20

5x20

Sinh viên thực hiện: Lê Quốc Tín – Lớp K10XC

175

4x20

Trang 36

 

Thuyết minh đồ án tốt nghiệp

Khoa Xây Dựng Cầu Đường

6. Kiểm toán các tiết diện đặc biệt của dầm chủ theo mômen ở TTGH cườngđộ: - Ta quy đổi tiết diện hộp về tiết diện tiết diện chữ I lệch và sử dụng công thức tính như đối với tiết diện chữ T trong quy trình: (dầm BT đổ tại chỗ hai ngăn nên ta lấy bề rộng cánh tiết diện chữ T bằng bề rộng bản mặt cầu)

400

350

500

400

400

21500

500

14000

2400

1527

469

404

21500

14000

Công thức kiểm toán: Trong đó:

Mmax ≤ Mr = ϕ. Mn

Mr: Sức kháng uốn tính toán Mn: Sức kháng uốn danh định : Hệ số sức kháng, ϕ = 0,95.

ϕ

* Xác định vị trí trục trung hòa: Vị trí trục trung hòa được xác định xuất phát từ phương trình cân bằng hình chiếu của nội lực lên phương ngang :(Bỏ qua cốt thép thường) Tổng lực kéo: 

c  +  p 

Tn = Aps.fpu . 1 − k. d 





c A’ps.fpu . 1 − k . d '  

p



Tổng lực nén: Cn = 0,85. β1 .f’c.c.bw + 0,85. β1 .f’c.(b - bw).hf Cn = Tn →c =

' ( Aps + Aps ). f pu − 0,85 .β1. f c' .(b − bw )h f

0,85 .β1 f 'c .bw + k . f pu .(

Trong đó:

Aps dp

+

A'ps d p'

)

Aps: Diện tích thép DƯL ở phía dưới (mm2). A’ps: Diện tích thép DƯL ở phía trên (mm2). fpu: Cường độ chịu kéo tiêu chuẩn danh định của thép DƯL (Mpa). fps: Ứng suất trung bình trong cốt thép DƯL ở sức kháng uốn danh định (Mpa).

Sinh viên thực hiện: Lê Quốc Tín – Lớp K10XC

Trang 37

 

Thuyết minh đồ án tốt nghiệp

Khoa Xây Dựng Cầu Đường

dp: Khoảng cách từ thớ nén ngoài cùng đến trọng tâm cốt thép DƯL ở phía dưới (mm). d’p: Khoảng cách từ thớ nén ngoài cùng đến trọng tâm cốt thép DƯL ở phía trên (mm). f'c: Cường độ quy định của BT ở tuổi 28 ngày (Mpa). hf: Bề dày bản cánh chịu nén (mm). b: Bề rộng cánh chịu nén (mm). bw: Chiều dày sườn dầm (mm). β

1

: Hệ số chuyển đổi biểu đồ ứng suất, với BT có cường độ > 28 Mpa hệ số

β 1 giảm theo tỉ lệ 0,05 cho từng 7 Mpa vượt quá 28 Mpa: β1 = 0,85 − 0,05 .(

50 − 28 ) = 0,69 ≥ 0,65 7

+ c > hf: Trục trung hòa qua sườn dầm. + c < hf : Trục trung hòa qua cánh dầm và c sẽ được tính theo tiết diện hình chữ nhật với bw = b.

* Sức kháng uốn danh định: Lấy tổng momen nội lực với trọng tâm vùng nén sườn dầm: (Bỏ qua cốt thép thường) a a a hf ' M n = A ps . f ps ( d p − ) + A ps . f ps .( d ' p − ) + 0,85 . f ' c(b − bw ) β1 .h f ( − ) 2 2 2 2

a = β 1.c: Chiều dày khối ứng suất tương đương. Trường hợp trục trung hòa qua cánh thì lấy b = bw fps : Ứng suất trung bình trong cốt thép DƯL ở sức kháng uốn danh định (Mpa)  c   f ps = f pu 1 − k  dp   

Trong đó:

 f py k = 21,04 −  f pu 

Sinh viên thực hiện: Lê Quốc Tín – Lớp K10XC

   

Trang 38

 

Thuyết minh đồ án tốt nghiệp

Tiết Diện

Aps

A'ps

Nhịp 1

31920

-

Nhịp 2

47880

-

Nhịp 3

47880

-

Nhịp 4

47880

-

Nhịp 5

47880

-

Nhịp 6

47880

-

Nhịp 7

47880

-

Nhịp 8

47880

-

Nhịp 9

47880

-

Nhịp 10

53200

-

Nhịp 11

37240

-

Trên trụ 1

-

90440

Trên trụ 2

-

90440

Trên trụ 3

-

90440

Trên trụ 4

-

90440

Trên trụ 5

-

90440

Trên trụ 6

-

90440

Trên trụ 7

-

90440

Trên trụ 8

-

90440

β 1 0,6 9 0,6 9 0,6 9 0,6 9 0,6 9 0,6 9 0,6 9 0,6 9 0,6 9 0,6 9 0,6 9 0,6 9 0,6 9 0,6 9 0,6 9 0,6 9 0,6 9 0,6 9 0,6

Khoa Xây Dựng Cầu Đường

f 'c

b

bw

hf

dp

d'p

50,0

21500

1079

469

2200

-

50,0

21500

1079

469

2200

50,0

21500

1079

469

2200

50,0

21500

1079

469

2200

50,0

21500

1079

469

2200

50,0

21500

1079

469

2200

50,0

21500

1079

469

2200

50,0

21500

1079

469

2200

50,0

21500

1079

469

2200

50,0

21500

1079

469

2200

50,0

21500

1079

469

2200

50,0

14000

404

-

1079

14000

1079

404

14000

1079

404

14000

1079

404

14000

1079

404

14000

1079

404

14000

1079

404

50,0 14000

1079

404

50,0 50,0 50,0 50,0 50,0 50,0

Sinh viên thực hiện: Lê Quốc Tín – Lớp K10XC

-

2135 2135 2135 2135 2135 2135 2135 2135

Trang 39



Thuyết minh đồ án tốt nghiệp

Trên trụ 9

-

90440

Trên trụ 10

-

58520

9 0,6 9 0,6 9

50,0 50,0

Khoa Xây Dựng Cầu Đường

14000

1079

404

14000

1079

404

Sinh viên thực hiện: Lê Quốc Tín – Lớp K10XC

-

2135 2175

Trang 40



Thuyết minh đồ án tốt nghiệp

Khoa Xây Dựng Cầu Đường

KẾT QUẢ TÍNH SỨC KHÁNG Mn Tiết Diện Nhịp 1 Nhịp 2 Nhịp 3 Nhịp 4 Nhịp 5 Nhịp 6 Nhịp 7 Nhịp 8 Nhịp 9 Nhịp 10 Nhịp 11 Trên trụ 1 Trên trụ 2 Trên trụ 3 Trên trụ 4 Trên trụ 5 Trên trụ 6 Trên trụ 7

k 0,2 8 0,2 8 0,2 8 0,2 8 0,2 8 0,2 8 0,2 8 0,2 8 0,2 8 0,2 8 0,2 8 0,2 8 0,2 8 0,2 8 0,2 8 0,2 8 0,2 8 0,2 8

c

a

93,05

64,21

138,7 6 138,7 6 138,7 6 138,7 6 138,7 6 138,7 6 138,7 6 138,7 6 153,8 7 108,3 5 281,9 1 281,9 1 281,9 1 281,9 1 281,9 1 281,9 1 281,9 1

95,74 95,74 95,74 95,74 95,74 95,74 95,74 95,74 106,17 74,76

fps 1837,9 7 1827,1 5 1827,1 5 1827,1 5 1827,1 5 1827,1 5 1827,1 5 1827,1 5 1827,1 5 1823,5 7 1834,3 5

194,52 194,52 194,52 194,52 194,52 194,52 194,52

Sinh viên thực hiện: Lê Quốc Tín – Lớp K10XC

-

f'ps -

Mn (KN.m) 127186,34 188277,01

-

188277,01

-

188277,01

-

188277,01

-

188277,01

-

188277,01

-

188277,01

-

188277,01

-

208281,08 147731,29

1791,23

330112,15

1791,23

330112,15

1791,23

330112,15

1791,23

330112,15

1791,23

330112,15

1791,23

330112,15

1791,23

330112,15

Trang 41

Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Trên trụ 8 Trên trụ 9 Trên trụ 10

0,2 8 0,2 8 0,2 8

281,9 1 281,9 1 256,2 2

 194,52 194,52 176,79

Khoa Xây Dựng Cầu Đường

-

1791,23

330112,15

1791,23

330112,15

1797,50

215281,79

Kết quả kiểm toán theo TTGH cường độ Tiết diện Mtt (KN.m) Mr ( KN.m) Kết Luận Nhịp 1 120827,02 57796,34 Đạt Nhịp 2 178863,16 96174,99 Đạt Nhịp 3 178863,16 100286,86 Đạt Nhịp 4 Đạt 178863,16 101108,04 Nhịp 5 Đạt 178863,16 101225,70 Nhịp 6 Đạt 178863,16 101645,59 Nhịp 7 Đạt 178863,16 101238,79 Nhịp 8 Đạt 178863,16 103080,57 Nhịp 9 Đạt 178863,16 96301,44 Nhịp 10 Đạt 197867,03 115207,07 Nhịp 11 Đạt 140344,73 74579,58 Trên trụ 1 Đạt 313606,54 183709,00 Trên trụ 2 Đạt 313606,54 177541,38 Trên trụ 3 Đạt 313606,54 177226,05 Trên trụ 4 Đạt 313606,54 177850,98 Trên trụ 5 Đạt 313606,54 177166,74 Trên trụ 6 Đạt 313606,54 177164,17 Trên trụ 7 Đạt 313606,54 177164,80 Trên trụ 8 Đạt 313606,54 177164,62 Trên trụ 9 Đạt 313606,54 183586,83 Sinh viên thực hiện: Lê 10 Quốc Tín – Lớp K10XC123169,59 Trên trụ Đạt 204517,70 Trên trụ 11 Đạt 313606,54 183709,00

Trang 42

Thuyết minh đồ án tốt nghiệp



Sinh viên thực hiện: Lê Quốc Tín – Lớp K10XC

Khoa Xây Dựng Cầu Đường

Trang 43

Thuyết minh đồ án tốt nghiệp



Khoa Xây Dựng Cầu Đường

7. Tổng hợp khối lượng phương án 1:

Stt 1

2 3 4 5 6

TỔNG HỢP KHỐI LƯỢNG P.A CẦU LIÊN TỤC Vật Liệu Đơn Vị Khối Lượng HẠNG MỤC 3 Bêtông Kết Cấu Nhịp m 6604,8 KẾT CẤU Thép DƯL Tấn 258,83 NHỊP Cốt thép thường Tấn 1321 3 Bêtông phần nguời đi m 485,04 LAN CAN Cốt thép thường Tấn 48,5 TAY VỊN Thép Tay vịn Tấn 13,8 3 BTN dày 7 cm m 514,5 MẶT CẦU 3 Lớp phòng nước 1cm m 73,5 3 Bêtông trụ 1 m 328,95 TRỤ 1 Cốt thép Trụ 1 Tấn 32,9 3 Bêtông trụ 2 m 383,95 TRỤ 2 Cốt thép Trụ 2 Tấn 38,4 3 Bêtông trụ 3 m 471,95 TRỤ 3 Cốt thép Trụ 3 Tấn 47,2

7

TRỤ 4

8

TRỤ 5

9

TRỤ 6

10

TRỤ 7

11

TRỤ 8

12

TRỤ 9

13

TRỤ 10

14

MỐ TRÁI

15

MỐ PHẢI

16

CỌC K.NHỒI

17

BẢN GIẢM

Bêtông trụ 4 Cốt thép Trụ 4 Bêtông trụ 5 Cốt thép Trụ 5 Bêtông trụ 6 Cốt thép Trụ 6 Bêtông trụ 7 Cốt thép Trụ 7 Bêtông trụ 8 Cốt thép Trụ 8 Bêtông trụ 9 Cốt thép Trụ 9 Bêtông trụ 10 Cốt thép Trụ 10 Bêtông Cốt thép Bêtông Cốt thép Bêtông cọc Cốt thép Bêtông

Sinh viên thực hiện: Lê Quốc Tín – Lớp K10XC

m3 Tấn m3 Tấn m3 Tấn m3 Tấn m3 Tấn m3 Tấn m3 Tấn m3 Tấn m3 Tấn m3 Tấn m3

504,95 50,5 526,95 52,7 537,95 53,8 504,95 50,5 460,95 46,1 383,95 38,4 328,95 32,9 493,42 49,34 408,41 40,84 2242,72 224,27 13,8

Trang 44

Thuyết minh đồ án tốt nghiệp TẢI

 Cốt thép

Khoa Xây Dựng Cầu Đường Tấn

1,38

8. Khái toán phương án 1: (cầu dầm liên tục thi công bằng công nghệ ĐGDĐ): (Chi tiết khái toán phương án 1 được trình bày trong phần phụ lục tính tổng dự toán phương án 1).

Sinh viên thực hiện: Lê Quốc Tín – Lớp K10XC

Trang 45



Thuyết minh đồ án tốt nghiệp

Khoa Xây Dựng Cầu Đường

Chương 2: THIẾT KẾ SƠ BỘ PHƯƠNG ÁN II CẦU DÂY VĂNG DẦM LIÊN TỤC BTCT DƯL THI CÔNG BẰNG CÔNG NGHỆ LẮP HẪNG CÂN BẰNG 1. Tính toán khối lượng các hạng mục công trình: 1.1. Tính toán khối lượng dầm cứng BTCT: Dầm liên tục BTCT của cầu dây văng được thi công theo công nghệ lắp hẫng. Khoảng cách giữa các dây văng là 8m. Do có xét đến khối lượng của khối neo, việc bố trí các dây văng nên chiều dài các khối đúc được chia làm 2 loại: khối dây văng có chiều dài 2,4 (m) và khối tiêu chuẩn có chiều dài 2,8(m). Do đó trong 1 khoang dây sẽ có 2 khối tiêu đúc tiêu chuẩn và 1 khối dây văng. Dầm liên BTCT dài 486 (m) của cầu được cấu tạo từ 60 khối đúc dây văng, 112 khối đúc tiêu chuẩn, 1 đốt hợp long đổ tại chổ và 2 khối K0 tại 2 tháp đổ tại chổ chiều dài 1 khối là 11,2 (m). Cấu tạo các khối dầm như sau: ½ MC tại khối dây văng 1500/2

25

i=2%

30

25

30

i=2%

25

25 150

100 200

30 50

150

150

1500/2

50 50

120

i=2%

25

25 100

25

269

150

50

50

300

30i=2%

25

25

50

300

½ MC tại khối tiêu chuẩn

50

25 50 25

150 150

550

25

150

25

150

25

150 550

150

150

150

Sử dụng công thức trong AutoCad ta có: + Diện tích MCN của khối tiêu chuẩn: 17,124 (m2) → Thể tích Bêtông khối tiêu chuẩn: 17,124.2,8 =47,95(m2) + Diện tích MCN của khối dây văng: 17,124 (m2). + Diện tích MCN của vách ngăn ở khối dây văng: 32,67 (m2) (mỗi vách ngăn có chiều dày 0,3 m). + Thể tích bêtông của 1 khối neo: 0,62x1,25x0,5 = 0,388 (m3) → Thể tích bêtông của 1 khối dây văng: 17,124.2,4 + 32,67.0,3 + 0,388 = 51,29 (m3) + Lượng cốt thép trung bình lấy trong 1m3 bêtông dầm là 2 KN/m3. Sinh viên thực hiện: Lê Quốc Tín – Lớp K10XC

Trang 46

Thuyết minh đồ án tốt nghiệp

 

Khoa Xây Dựng Cầu Đường

+ Trọng lượng của 1 khối tiêu chuẩn: 47,95.2,4.9,8 + 47,95.2 =1223,68 (KN). + Trọng lượng của 1 khối dây văng: 51,29.2,4.9,8 + 51,29.2 = 1308,92(KN). + Trọng lượng của 1 khối K0 đổ tại chổ tại vị trí tháp: 17,124.11,2. ( 2,4.9,8 + 2) = 4894,45 (KN). + Trọng lượng của khối hợp long đổ tại chổ: 17,124.6.(2,4.9,8 + 2) = 2622,02 (KN). → Tổng trọng lượng của dầm: 1223,68.112 + 1308,92.60 + 4894,45 .2+ 2622,02 = 227998,28(KN). → Tải trọng dầm tính ra phân bố đều: DC 227998,28/486 = 469,13(KN/m). 1.2. Tính toán khối lượng Tháp cầu: - Hai tháp cầu có cấu tạo hoàn toàn giống nhau, (chi tiết kích thước như hình vẽ) - Thể tích bêtông phần bệ tháp: V1 = (41,5.4,5+43,5.7,5).1/2+43,5.7,5.3=1235,25(m3) - Thể tích bêtông phần thân trụ tháp: V2 = (4,5.3-2,5.1,4).71,27.2 = 1425,4 (m3) - Thể tích bêtông phần giao đỉnh tháp: V3 = (5.4,5+7,75.4,5).6/2 = 172,13 (m3) - Thể tích bêtông phần đỉnh tháp: V4 = (4,5.5-2.2,5).16=271,25 ( m3) - Thể tích bêtông dầm ngang: V6 = (2,6.3,9-1,6.2,9)(27,71+28,9)/2+2.3,9.0,5.1,6=161,92( m3) → Tổng thể tích bêtông 1 tháp cầu: V = 1235,25+1425,4+172,13+271,25+161,92 = 3093,82 (m3) - Lượng cốt thép trung bình lấy trong 1m3 bêtông tháp là 2 KN/m3. → Tổng trọng lượng của 1 tháp : Ptháp = 3093,82.2,4.9,8 + 3093,82.2 = 78954,3 (KN)

Sinh viên thực hiện: Lê Quốc Tín – Lớp K10XC

Trang 47



Thuyết minh đồ án tốt nghiệp

Khoa Xây Dựng Cầu Đường

III

450

MAË T CAÉ T IV-IV TL 1:50 500 250 450 100

450

IV

1600

IV

1600

100

500

150

V

200 500

150

V

450

MAË T CAÉ T V-V TL 1:50

600

250 450 100

450

100

VI

300 80 140 80

9140

VI

MAË T CAÉ T VI-VI TL 1:50

300

MAË T CAÉ T VII-VII TL 1:50 160 260

50

i=2%

i=2%

i=2%

i=2%

50 290 390

50

VII

160 2890 1470

VII

1470

2771

100 100

4350

100 300

50 450

300

400

50 100 300

300

100

750

III

Sinh viên thực hiện: Lê Quốc Tín – Lớp K10XC

Trang 48



Thuyết minh đồ án tốt nghiệp

Khoa Xây Dựng Cầu Đường

1.3. Tính toán khối lượng mố trái:

426

50

375

245

814

220

200

340

500

200

160

720

- Sử dụng công thức trong AutoCad ta có: + Diện tích phần bệ mố và thân mố: A1 = 7,2.2+1,6.5=22,4 (m2). + Diện tích phần tường cánh: A2 = 36,84 (m2). + Diện tích phần tường đầu: A3 = 3,75.0,5=1,875 (m2). - Thể tích bêtông của đá tản: Vđátản = 0,25.0,8.1,5.2 = 0,6 (m3). - Tổng thể tích bêtông mố: V = 22,4.23+36,84.0,5+1,875.23+0,6=577,35 (m3). - Lượng cốt thép trung bình lấy trong 1m3 bêtông mố là 1 KN/m3. → Tổng trọng lượng của mố trái: PMT = 577,35.2,4.9,8 + 577,35.1 = 14156,5 (KN). 1.4. Tính toán khối lượng mố phải: - Chi tiết kích thước các bộ phận mố phải như hình vẽ: + Diện tích phần bệ mố và thân mố: A1 = 7,2.2+1,6.3=19,2 (m2). + Diện tích phần tường cánh sử dụng công thức trong AutoCad ta có A2 = 23,21(m2). + Diện tích phần tường đầu: A3 = 3,75.0,5= 1,875(m2). - Thể tích bêtông của đá tản: Vđátản = 0,25.0,8.1,5.2 = 0,6 (m3).

244 230

584

220

340

200

160

200

300

375

50

720

Sinh viên thực hiện: Lê Quốc Tín – Lớp K10XC

Trang 49

Thuyết minh đồ án tốt nghiệp

 

Khoa Xây Dựng Cầu Đường

- Tổng thể tích bêtông mố: A = 19,2.23 + 23,21.0,5 + 1,875.23 + 0,6 = 496,93(m3) - Lượng cốt thép trung bình lấy trong 1m3 bêtông mố là 1 KN/m3. → Tổng trọng lượng của mố Phải: 496,93.2,4.9,8 + 496,93= 12184,72 (KN) 1.5. Tính toán khối lượng các bộ phận trên cầu: 1.5.1. Khối lượng các lớp mặt cầu: - Lớp BTN dày 7cm: DW1= 0,07. 20,5. 2,25.9,8 = 31,64 (KN/m). - Lớp phòng nước dày 1cm: DW2 = 0,01 .20,5. 1,5.9,8 = 3,01 (KN/m). → Trọng lượng các lớp mặt cầu: 31,64+3,01=34,65 (KN/m) 1.4.2. Khối lượng lan can, tay vịn, gờ chắn bánh: - Thể tích Bêtông phần bệ lan can, tay vịn: 0,3.0,25.486.2 = 72,9 (m3). - Trọng lượng phần lan can, tay vịn: 72,9.2,4.9,8 +72,9 .0,6=1758,35 (KN) - Tay vịn làm bằng ống thép tráng kẽm, lấy DWlctv= 0,4 (KN/m). - Thể tích bêtông của phần gờ chắn bánh: (0,25.0,3-1/2.0,1.0,1).2.486 = 62,24 (m3). - Trọng lượng của phần chắn bánh: 62,24.2,4.9,8 + 62,24.0,6 = 1501,23 (KN). - Thể tích Bêtông phần dải phân cách: 0,3.0,2.2.486=58,32 (m3) - Trọng lượng phần dải phân cách: 58,32.2,4.9,8+58,32.0,6=1406,68 (KN). ⇒ Tỉnh tải giai đoạn 2 tính ra phân bố đều: DW = 34,65+0,4.4 + (1758,35 + 1501,23 +1406,68)/486 =45,85 (KN/m). (Khối lượng cốt thép trung bình lấy trong 1m3 bêtông là 0,60 KN). 1.6. Chi tiết cấu tạo và tính toán khối lượng dây văng: - Sơ đồ kết cấu trong cầu dây văng là hệ siêu tỉnh, nội lực trong hệ phụ thuộc độ cứng của của các bộ phận cấu thành nên hệ. Do đó để tính toán được nội lực trong hệ phải sơ bộ lựa chọn cấu tạo tiết diện dây văng. - Sử dụng các bó cáp CĐC gồm nhiều tao có đường kính danh định 15,2 mm. Mỗi tao cáp có 7 sợi thép cường độ cao.

Sinh viên thực hiện: Lê Quốc Tín – Lớp K10XC

Trang 50



Thuyết minh đồ án tốt nghiệp

Khoa Xây Dựng Cầu Đường

- Các chỉ tiêu các bó cáp sử dụng như sau: Tải trọng giới hạn Pgh (KN) Tải trọng sử dụng (0,45.Pgh) (KN)

29 27

25 23

21 19 17

15 13

11 9

7

31tao

61 tao

91 tao

9634,80

15884,40

23696,40

3632,59

7148,00

10663,40

5 3 1

2

4

6

14 10 12 8

18 16

20

22

24

26 28

30

Các Thông Số Của Dây Văng Chiều Khối lượng Tên dây Số tao dài(1dây) 1 dây( KN) Dây 1 31 62,64 20,72 Dây 2 31 62,26 20,59 Dây 3 31 65,31 21,60 Dây 4 31 64,56 21,35 Dây 5 31 68,83 22,77 Dây 6 31 67,75 22,41 Dây 7 31 73,08 24,17 Dây 8 31 71,70 23,72 Dây 9 61 77,94 50,73 Dây 10 61 76,30 49,66 Dây 11 61 83,07 54,07 Dây 12 61 81,44 53,01 Dây 13 61 89,08 57,98 Dây 14 61 87,00 56,63 Dây 15 61 95,19 61,96 Dây 16 61 92,94 60,49 Dây 17 91 101,16 98,23 Dây 18 91 99,17 96,29 Dây 19 91 108,2 105,06 Dây 20 91 105,66 102,59 Dây 21 91 115,01 111,67

Sinh viên thực hiện: Lê Quốc Tín – Lớp K10XC

Trang 51



Thuyết minh đồ án tốt nghiệp

Dây 22 91 112,33 Dây 23 91 121,97 Dây 24 91 119,18 Dây 25 91 129,06 Dây 26 91 126,17 Dây 27 91 136,27 Dây 28 91 133,28 Dây 29 91 143,57 Dây 30 91 140,49 Tổng khối lượng thép CĐC

Khoa Xây Dựng Cầu Đường 109,07 118,43 115,72 125,32 122,51 132,32 129,41 139,40 136,41 2264,31

- Tổng khối lượng thép cường độ cao dùng cho các dây văng toàn cầu: 2264,31.2 = 4528,62 (KN). 2. Tính toán số lượng cọc trong bệ móng mố, trụ: 2.1. Xác định sức chịu tải tính toán của cọc: - Sử dụng cọc khoan nhồi BTCT đường kính 1,5 m, f'c = 30 Mpa. Sức chịu tải tính toán của cọc khoan nhồi được lấy như sau: Ptt= min{Qr, Pr} * Tính sức chịu tải của cọc theo vật liệu: - Sức kháng dọc trục danh định: Pn= 0,85.[0,85.f'c.(Ap-Ast) +fy.Ast]; (N0 Trong đó: f'c: Cường độ chụ nén của BT cọc (Mpa); f'c = 30Mpa . Ap: Diện tích mũi cọc (mm2); Ap = 1766250 mm2. Ast: Diện tích cốt thép chủ (mm2); dùng 22φ 20: Ast = 6908 mm2. fy: Giới hạn chảy của cốt thép chủ (Mpa); fy = 420 Mpa Thay vào ta được: Pn = 0,85.[0,85.30.(1766250 - 6908) + 420.6908] = 40,6.106 (N) = 40,6 (MN). - Sức kháng dọc trục tính toán: Pr = φ .Pn (MN) Với : Hệ số sức kháng mũi cọc, φ = 0,75 (Đ5.5.4.2) Pr = 0,75.40,6 = 30,45(MN) * Tính sức chịu tải của cọc theo đất nền: - Sức kháng mũi danh định: qp= 3.qu.Ksp.d (Mpa) Trong đó: Sd Ksp =

3+

D

10 1 + 300

td Sd

Sinh viên thực hiện: Lê Quốc Tín – Lớp K10XC

Trang 52

Thuyết minh đồ án tốt nghiệp

 

Khoa Xây Dựng Cầu Đường

d: Hệ số chiều sâu không thứ nguyên: d = 1 + 0,4

Hs ≤ 3.4 Ds

qu: Cường độ nén dọc trục trung bình của lõi đá, qu = 20 Mpa Ksp: Hệ số khả năng chịu tải không thứ nguyên Sd: Khoảng cách các đường nứt, Sd = 300 mm td: Chiều rộng các đường nứt; td =1 mm D : Đường kính cọc; D = 1500 mm Ds: Đường kính hố đá, D = 1500 mm Hs: Chiều sâu chôn cọc vào trong hố đá; Hs = 3000mm Thay số vào các công thức ta được: d =1,6; Ksp = 0,226 → qp=3.20.0,226.1,8 = 24,408 (Mpa) - Sức kháng dọc trục tính toán: Qr = ϕqp qp.Ap ϕqp : Hệ số sức kháng lấy theo bảng 10.5.5.2; ϕqp = 0,5

Qr = 0,5. 24,408.1,766 = 21,552 (MN) Sức chịu tải tính toán của cọc: Ptt = min{Qr, Pr} = min{23,555; 30,45} = 21,552 (MN) 2.2. Tính toán áp lực tác dụng lên mố, trụ: Để xác định phản lực lớn nhất tại đáy bệ mố, bệ trụ em sử dụng chương trình Midas Civil. 2.2.1. Các bước chính thực hiện trong chương trình: - Mô hình hóa kết cấu. - Khai báo các làn xe. - Khai báo các tải trọng theo 22TCN272-05: Xe Tadem+Lan, Xe Tai+ Lan. - Khai báo các lớp xe. - Khai báo các trường hợp tải trọng di động, gán các tải trọng di động vào các làn cho phù hợp. - Khai báo các truờng hợp tải trọng di động và các tổ hợp tải trọng có xét đến hệ số tải trọng, hệ số xung kích. - Cụ thể các bước mô hình hóa kết cấu và tổ hợp tải trọng như sau: 2.2.2. Mô hình hóa kết cấu: - Toàn bộ kết cấu cầu dây văng sẽ được mô hình vào trong chương trình gần đúng như kết cấu thật, mô hình bài toán là mô hình không gian.

Sinh viên thực hiện: Lê Quốc Tín – Lớp K10XC

Trang 53

Thuyết minh đồ án tốt nghiệp



Khoa Xây Dựng Cầu Đường

- Dầm liên tục tiết diện hộp được mô tả trong chương trình là phần tử Beam. Mặt cắt ngang dẩm chủ được khai báo trong chương trình với các thông số cụ thể như sau: (Xem hình vẽ)

- Tháp cầu có kết cấu dạng hộp rỗng làm việc chủ yếu chịu nén uốn nên sẽ được khai báo bằng phần tử Beam với các dạng MCN có kích thước như sau:

Khai báo MCN phần đỉnh tháp

Sinh viên thực hiện: Lê Quốc Tín – Lớp K10XC

Trang 54

Thuyết minh đồ án tốt nghiệp



Khoa Xây Dựng Cầu Đường

Khai báo MCN phần thân tháp và bệ tháp

Mặt cắt ngang dầm ngang: Sinh viên thực hiện: Lê Quốc Tín – Lớp K10XC

Trang 55

Thuyết minh đồ án tốt nghiệp



Khoa Xây Dựng Cầu Đường

- Trong cầu dây văng nội lực xuất hiện trong dây văng chủ yếu là lực kéo do đó dây văng sẽ được khai báo là phần tử TRUSS:

Sinh viên thực hiện: Lê Quốc Tín – Lớp K10XC

Trang 56

Thuyết minh đồ án tốt nghiệp



Khoa Xây Dựng Cầu Đường

2.2.3. Khai báo các điều kiện biên: - Phần đầu dầm bên phải liên kết với nền đất được mô tả bằng gối cố định - Phần đầu dầm bên trái liên kết với nền đất được mô tả bằng gối di động - Liên kết giữa chân tháp với nền đất được mô tả là ngàm - Để mô tả sự làm việc của gối cầu tại vị trí dầm liên tục tựa lên dầm ngang dưới của tháp em khai báo ràng buộc chuyển vị khống chế thành phần chuyển vị thẳng đứng giữa nút: một nút thuộc dầm ngang dưới và 1 nút thuộc dầm liên tục tại mặt cắt trên dầm ngang dưới. - Liên kết giữa đầu neo dây văng với dầm cứng được mô tả bằng các ràng buộc chuyển vị thể hiện sự chuyển vị đồng thời của chúng theo các phương. Kết quả mô hình hóa kết cấu

Kết cấu được hiện dưới dạng phẳng

Kết cấu được hiện dưới dạng không gian

Sinh viên thực hiện: Lê Quốc Tín – Lớp K10XC

Trang 57

Thuyết minh đồ án tốt nghiệp



Khoa Xây Dựng Cầu Đường

2.2.4. Khai báo các làn xe: - Cầu gồm 4 làn xe chạy và 2 làn người đi bộ rộng (2x2,75). Ta khai báo 6 làn gồm 2 làn xe chạy và 2 làn người đi bộ với các độ lệch tâm như sau: Tên làn Làn 1 Làn 2 Làn 3 Làn 4 Làn 5 Làn 6

Độ lệch tâm (m) 9,875 6,375 2,625 -2,625 -6,375 -9,875

- Làn 2, Làn 3, Làn 4, Làn 5 sẽ chịu hoạt tải xe chạy gồm các trường hợp tải trọng: xe hai trục+ tải trọng làn ( Hoat TademLan) và xe tải + tải trọng làn (Hoat TruckLan) - Làn 1, Làn 6 được gán cho tải trọng người đi bộ.

2.2.5. Khai báo xe tiêu chuẩn theo AASHTO-LRFD (22TCN272-05): - Chọn mã thiết kế AASHTO-LRFD. - Khai báo 2 trường hợp hoạt tải theo AASHTO-LRFD bao gồm: o HL-93TDM: hoạt tải xe hai trục thiết kế và tải trọng làn. o

HL-93 TRK: hoạt tải xe tải thiết kế và tải trọng làn.

Sinh viên thực hiện: Lê Quốc Tín – Lớp K10XC

Trang 58

Thuyết minh đồ án tốt nghiệp



Khoa Xây Dựng Cầu Đường

2.2.6. Khai báo các trường hợp tải trọng và tổ hợp tải trọng: - Tải trọng tác dụng thẳng đứng tính đến đáy bệ gồm: o Trọng lượng bản thân dầm, trọng lượng bản thân mố, tháp (tỉnh tải giai đoạn 1) . o

Trọng lượng thân các lớp mặt cầu, lan can tay vịn (tỉnh tải giai đoạn 2)

o

Hoạt tải HL-93, tải trọng người đi bộ

-

Các trường hợp tải và hệ số tải trọng kèm theo theo TTGH cường độ:

Stt

Trường hợp Tải trọng

Mô tả

1 2 3 4 5

TINH TAI 1 TINH TAI 2 HAI TRUC + TT LAN XE THIET KE +T LAN Hoạt Nguời

Tỉnh tải giai đoạn 1 Tỉnh tải giai đoạn 2 Hoạt tải xe 2 trục và tải trọng làn Hoạt tải xe tải và tải trọng làn Tải trọng người

Hệ số tải trọng 1.25 1.5 1.75 1.75 1.75

- Các tổ hợp tải trọng được khai báo trong chương trình để có tổ hợp được các giá trị Sinh viên thực hiện: Lê Quốc Tín – Lớp K10XC

Trang 59

Thuyết minh đồ án tốt nghiệp



Khoa Xây Dựng Cầu Đường

bất lợi nhất: Stt

Tên tổ hợp

Mô tả

Loai tổ hợp

Công thức

1

HT1

Hoạt tải xe hai trục, tải trọng làn cộng tác dụng với tải trọng người

ADD

1.75(XE HAI TRUC + NGUOI)

2

HT2

3

HTMAX

4

TTMAX

5

TTMIN

6

TH1

7

TH2

8

BAO TH

Hoạt tải xe trục,tải trọng làn cộng tác dụng với tải trọng người Lấy giá trị bất lợi của HT1 và HT2 Cộng tác dụng của Tỉnh tải giai đoạn 1 và tỉnh tải giai đoạn 2, n>1 Cộng tác dụng của Tỉnh tải giai đoạn 1 và tỉnh tải giai đoạn 2, n<1 Cộng tác dụng của Tỉnh tải và hoạt tải lấy max ( TTMAX, BAO HT) Cộng tác dụng của Tỉnh tải và hoạt tải lấy min ( TTMAX, BAO HT) Lấy giá trị bất lợi nhất trong 3 tổ hợp( BAO HT, TH1, TH2)

ADD ENVE ADD ADD

1.75(XE TAI + NGUOI) BAO HT (1,25TINH TAI 1+ 1,5TINH TAI 2) 0,9.(TINH TAI 1+ TINH TAI 2)

ADD

BAO HT+TTMAX

ADD

BAO HT+TTMIN

ENVE

Max(BAO HT, TH1, TH2)

Ghi chú: -Hệ số xung kích được khai báo cùng với việc khai báo tải trọng xe hai trục và tải trọng xe tải: IM = 25%. - Hệ số tải trọng được khai báo cùng với việc khai báo các trường hợp tải . - Sau khi khai báo đầy đủ các thông số như Làn xe, Loại xe, Lớp xe, các trường hợp tải trọng và các tổ hợp tải trọng, chương trình sẽ tự động vẽ các ĐAH, xếp xe lên các ĐAH sao cho gây ra hiệu ứng bất lợi nhất đúng theo yêu cầu của qui trình thiết kế cầu AASHTO-LRFD (22TCN272-05).

Sinh viên thực hiện: Lê Quốc Tín – Lớp K10XC

Trang 60

Thuyết minh đồ án tốt nghiệp



Khoa Xây Dựng Cầu Đường

2.2.7. Kết quả chạy chương trình:

Biểu đồ phản lực mố và tháp KẾT QUẢ PHẢN LỰC TẠI CÁC GỐI Vị Trí Giá trị (KN) Mố trái 11315,39 Tháp 1 268702,61 Tháp 2 268664,3 Mố phải 11326,27 - Các giá trị phản lực tại các gối chưa xét đến tải trọng bản thân của mố do đó cần phải cộng thêm chúng vào để có được Ptt. Ptt = Nmax + 1,25.DCMT (KN) Trong đó: + Ap : Phản lực tính toán tính đến đáy bệ móng. + Nmax: Phản lực lớn nhất do tác dụng của trọng lượng bản thân dầm, tỉnh tải giai đoạn 2 và hoạt tải. + DCMT : trọng lượng bản thân của mố . + 1,25: hệ số tải trọng Lực dọc tính toán tính đến đáy bệ móng Vị Trí Nmax (KN) DCMT(KN) Mố trái 11315,39 14156,5 Tháp 1 268702,61 Tháp 2 268664,3 Mố phải 11326,27 12184,72 2.3. Xác định số lượng cọc và bố trí cọc cho mố, trụ cầu: + Công thức tính toán: n = β.

Ap (KN) 29011,02 268702,6 268664,3 26557,17

AP Ptt

Sinh viên thực hiện: Lê Quốc Tín – Lớp K10XC

Trang 61

 

Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Trong đó:

Khoa Xây Dựng Cầu Đường

n là số lượng cọc tính toán. β : hệ số kể đến độ lệch tâm của tải trọng , β = 1,6. AP: Tổng tải trọng tác dụng lên cọc tính đến đáy bệ móng. Ptt Sức chịu tải tính toán của cọc.

Cấu kiện Mố trái Tháp 1 Tháp 2 Mố phải

AP (KN) 29011,02 268702,6 268664,3 26557,17

Ptt (KN) 21552 21552 21552 21552

n (cọc) 2,15 19,95 19,95 1,97

Chọn 6 20 20 6

- Bố trí cọc trong bệ tháp cầu, mố cầu: Bố trí cọc trong bệ Tháp cầu

150

750

450 750

150

4350

150

9 x 450 4350

150

Bố trí cọc trong bệ Mố

150

750

450

150

2300

200

950

Sinh viên thực hiện: Lê Quốc Tín – Lớp K10XC

950

200

Trang 62

Thuyết minh đồ án tốt nghiệp



Khoa Xây Dựng Cầu Đường

4. Kiểm toán khả năng chịu lực của dây văng: - Để tính nội lực dây văng em sử dụng chương trình Misdas-Civil. Các tổ hợp tải trọng, hệ số tải trọng được lấy như trong phần tính toán phản lực. Kết quả kiểm toán: Lực căng tính Lực căng sử toán (KN) dụng (KN) Dây 1 31 tao 3632,59 1273,97 Dây 2 31 tao 3632,59 1426,09 Dây 3 31 tao 3632,59 1704,39 Dây 4 31 tao 3632,59 2014,65 Dây 5 31 tao 3632,59 2197,05 Dây 6 31 tao 3632,59 2644,80 Dây 7 31 tao 3632,59 2629,23 Dây 8 31 tao 3632,59 3191,41 Dây 9 61 tao 7148,00 4859,16 Dây 10 61 tao 7148,00 5936,88 Dây 11 61 tao 7148,00 5206,2 Dây 12 61 tao 7148,00 6365,35 Dây 13 61 tao 7148,00 5402,91 Dây 14 61 tao 7148,00 6568,02 Dây 15 61 tao 7148,00 5475,39 Dây 16 61 tao 7148,00 6677,00 Dây 17 91 tao 10663,40 8129,78 Dây 18 91 tao 10663,40 9598,38 Dây 19 91 tao 10663,40 7994,36 Dây 20 91 tao 10663,40 9226,48 Dây 21 91 tao 10663,40 7916,71 Dây 22 91 tao 10663,40 8726,00 Dây 23 91 tao 10663,40 7866,24 Dây 24 91 tao 10663,40 8107,08 Dây 25 91 tao 10663,40 7864,61 Dây 26 91 tao 10663,40 7401,73 Dây 27 91 tao 10663,40 7846,65 Dây 28 91 tao 10663,40 6637,47 Dây 29 91 tao 10663,40 7795,85 Dây 30 91 tao 10663,40 5829,1 5. Kiểm toán sơ bộ diện tích tối thiểu của tiết diện dầm chủ: Diện tích tối thiểu của dầm chủ tại tiết diện có lực dọc lớn nhất: Tên Dây

Loại Dây

A≥

Kết Luận Đạt Đạt Đạt Đạt Đạt Đạt Đạt Đạt Đạt Đạt Đạt Đạt Đạt Đạt Đạt Đạt Đạt Đạt Đạt Đạt Đạt Đạt Đạt Đạt Đạt Đạt Đạt Đạt Đạt Đạt

k .S max R

Trong đó:

Sinh viên thực hiện: Lê Quốc Tín – Lớp K10XC

Trang 63

Thuyết minh đồ án tốt nghiệp



Khoa Xây Dựng Cầu Đường

+ Smax : Lực dọc tính toán lớn nhất trong dầm chủ do tỉnh tải và hoạt tải.

Biều đồ bao lực dọc trong dầm chủ gây ra bởi tổ hợp bất lợi nhất BaoT +H - Kết quả chạy chương trình ta có được Smax = - 57432,12 (KN) được lấy trong tổ hợp tải trọng bất lợi nhất BaoT +H + k = (2 ÷ 3): hệ số phụ thuộc vào nhiều yếu tố: độ lớn của lực dọc và momen uốn trong tiết diện, chiều cao dầm chủ và tổ chức tiết diện. Bất lợi nhất chọn k = 3. + R: Cường độ tính toán của vật liệu liệu làm dầm chủ R = fc’ = 50 (Mpa) = 50000 (KN/m2) A≥

k .S max 3.57432 ,12 = = 3,446 (m2) R 50000

→ Dầm chủ tiết diện hộp có A = 17,124 (m2) > 3,446 (m2): Thỏa yêu cầu. 6. Tính toán cáp DƯL trong dầm chủ:

- Trong cầu dây văng việc điều chỉnh nội lực nhằm cựu tiểu hóa momen uốn trong dầm cứng là việc làm không thể bỏ qua và có hiệu quả rất cao. Sau khi điều chỉnh momen uốn trong dầm chủ yếu là do hoạt tải và một phần momen uốn cục bộ do tỉnh tải. - Như vậy momen uốn tính toán trong dầm chủ: Mtt = Mcb + Mht (KN.m) Trong đó: + Mcb: Momen uốn cục bộ do tỉnh tải, Mcb =

ql 2 16

+ q = ( DC + DW) = (469,13+ 45,85) = 514,91 (KN/m) + l = 8,2 (m): Chiều dài khoan dầm Mcb =

ql 2 = 16

514 ,91 .8 2 = 2059 ,92 ( KN .m) 16

+ Mht: momen uốn trong dầm do hoạt tải.

Sinh viên thực hiện: Lê Quốc Tín – Lớp K10XC

Trang 64

Thuyết minh đồ án tốt nghiệp

 

Khoa Xây Dựng Cầu Đường

Biểu đồ Bao momen do hoạt tải Momen lớn nhất trong dầm chủ do hoạt tải Mhoạt 1 ( KN.m) Mhoạt 2 (KN.m) M+ (max)

M- (max)

Nhịp 1

133871,60 5

-91714,09

Nhịp 2

118462,41

-22775,84

M+ (max) 142301,7 2 125994,6 9 142296,2 20337,9 20337,9

Max ( KN.m)

M- (max)

M+ (max)

M- (max)

-95258,85

142301,72

-95258,85

-23656,23

125994,69

-23656,23

Nhịp 3 133865,44 -91639,09 -95181,22 142296,2 -95181,22 Tháp 1 19108,25 -95853,97 -99206,88 20337,9 -99206,88 Tháp 2 18921,21 -95890,33 -99243,4 20337,9 -99243,4 Ghi chú: - Mhoạt 1: Momen uốn trong dầm do tổ hợp tải trọng Hoạt 1 Hoạt 1 = 1,75.( Xe hai trục + Làn + Người) - Mhoạt2: Momen uốn trong dầm do tổ hợp tải trọng Hoạt 2 Hoạt 2 = 1,75.( Xe tải + Làn + Nguời) - Các giá trị được lấy tại tiết diện bất lợi nhất trong nhịp 1, nhịp 2, nhịp 3, tại tháp 1 và tháp 2. Mô men trong dầm so hoạt tải gây ra tại các vị trí bất lợi: Tiết diện Nhịp biên Tháp Nhịp giữa Mmax(KN) 142301,72 20337,9 125994,69 Mmin(KN) -95258,85 -99243,4 -95181,22 Tổng mô men trong dầm do tỉnh tải và hoạt tải gây ra trong dầm tại các vị trí bất lợi. Tiết diện Nhịp biên Tháp Mmax(KN) 144361,64 22397,82 Mmin(KN) -93198,93 -97483,48 Lực dọc trong dầm do tỉnh tải gây ra: Tiết diện Nhịp biên Tháp N (KN) 13357,96 47722,52 *Quy ướt: Lực nén mang dấu dương, lực kéo mang dấu âm. - Tính toán đặc trưng hình học của mặt cắt ngang: Sinh viên thực hiện: Lê Quốc Tín – Lớp K10XC

Nhịp giữa 128054,61 -93121,3 Nhịp giữa -4853,11

Trang 65

Thuyết minh đồ án tốt nghiệp

 

Khoa Xây Dựng Cầu Đường

Sử dụng chức năng SECTION PROPERTY trong MIDAS CIVIL ta có được đặc trưng hình học của mặt cắt ngang dầm chủ như sau: Đại Lượng H

Giá trị

Đơn vị

3,5

m

A

17,249

m2

I

30,735

m4

Yt Yd

1,45 2,05

m m

Wt

21,197

m3

Wd

14,99

m3

- Sử dụng cáp DƯL với các đặc trưng sau: Loại Cáp DƯL Diện tích 1 tao Diện tích 1 bó Giới hạn bền fpu

22 tao 15,2 mm 140 mm2 3080 mm2 1860 Mpa

Giới hạn chảy fpy Môdun đàn hồi

1670 Mpa 197000 Mpa

+ Công thức tính toán số bó cáp: - Trong cầu dây văng nội lực dầm chủ vừa có thành phần momen uốn vừa có thành phần lực dọc. Lực dọc trong dầm thường gây hiệu ứng có lợi, làm triệt tiêu một phần ứng suất kéo do tác dụng của momen uốn (Chỉ có khoan dầm giữa nhịp chịu lực kéo). Do vậy để đảm bảo số bó cáp DƯL tính ra là hợp lý, trong tính toán số bó cáp DƯL cần phải xem xét thành phần lực dọc trong dầm.

Sinh viên thực hiện: Lê Quốc Tín – Lớp K10XC

Trang 66



Thuyết minh đồ án tốt nghiệp

Khoa Xây Dựng Cầu Đường

- Với bó chịu mômen âm: a'T N'T e'T

h yd

yT

truû c trung hoaì Mmin

+ Ứng suất thớ trên:  N' N ' .e' f tr =  T + T T Wtr  A

N T' ≥ (

 M min N  − + ≥0 A  Wtr

A.Wtr A.Wtr M min N M N 1 − )( ) → nb' ≥ ( min − )( )( ) ' ' Wtr A W tr + A.eT Wtr A W tr + A.eT f KT . Abo

+ Ứng suất thớ dưới:  N' N ' .e' f d =  T − T T Wd  A

N T' ≤ (

 M min N  + + ≥0 A  Wd

A.Wd A.Wd M min N M N 1 + )( ) → nb' ≤ ( min + )( )( ) ' ' Wd A A.eT − Wd Wd A A.eT − Wd f KT . Abo

- Bó chịu mômen dương: (Các tiết diện ở nhịp)

Mmax yT h yd

truû c trung hoaì

eT NT aT

-Ứng suất thớ dưới: N N .e f d =  T + T T Wd  A NT ≥ (

 M max N  − + ≥0 A  Wd

M max A.Wd M A.Wd N N 1 − )( ) → nb ≥ ( max − )( )( ) Wd A Wd + A.eT Wd A Wd + A.eT f KT . Abo

Sinh viên thực hiện: Lê Quốc Tín – Lớp K10XC

Trang 67

Thuyết minh đồ án tốt nghiệp



Khoa Xây Dựng Cầu Đường

- Ứng suất thớ trên: N N .e f tr =  T − T T Wtr  A

NT ≤ (

 M max N  + + ≥0 A  Wtr

M max N A.Wtr M A.Wtr N 1 + )( ) → nb ≤ ( max + )( )( ) Wtr A A.eT − Wtr Wtr A A.eT − Wtr f KT . Abo

Trong đó: + N'T: Lực căng trong bó cốt thép dự ứng lực chịu mômen âm. N'T =n'b .fKT.Abó + NT: Lực căng trong bó cốt thép dự ứng lực chịu mômen dương. NT = nb.fKT.Abó + e'T, eT: Khoảng cách từ trục trung hoà đến trọng tâm cốt thép dự ứng lực. + A: Diện tích tiết diện bêtông. + M: Mômen do tải trọng tác dụng gây ra tại tiết diện tính toán. + W: Mômen kháng uốn tiết diện. + n'b, nb: Số bó cốt thép cần tính. + fKT: Ứng suất cho phép khi căng kéo cốt thép: fKT = 0,75.fpy = 1252,5 Mpa = 1,2525 (KN/mm2) + Abó: Diện tích một bó cáp; fbó = 3080 mm2 Giả thiết khoảng cách từ trọng tâm các bó cáp đến thớ ngoài cùng chịu kéo là aT = 125(mm), a ‘T = 125(mm). + N: Lực nén trong dầm chủ tại tiết diện tính toán do tác dụng của tỉnh tải. + Qui ước lực dọc nén là dương + (*): Tại tiết diện giữa nhịp 3 (đốt hợp long) dầm chủ chịu kéo + N1, N2, N3 lần lượt là lực dọc trong dầm chủ tại tiết diện có momem uốn bất lợi nhất trong nhịp 1, nhịp 2, nhịp 3. + NT1, NT2 lần lượt là lực dọc trong dầm chủ tại các tiết diện trên dầm ngang duới của tháp 1 và trên tháp 2.

Số bó thép chịu momen dương

Sinh viên thực hiện: Lê Quốc Tín – Lớp K10XC

Trang 68



Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Tiết diện Thåï M+

Nhịp biên Trãn Dæåïi

Khoa Xây Dựng Cầu Đường

Tháp Trãn Dæåïi

Nhịp giữa Trãn Dæåïi

144361,6 4

144361,6 4

22397,82 22397,82

128054,6 1

128054,61

13357,96 21,197

13357,96 14,99

47722,52 47722,52 21,197 14,99

-4853,11 21,197

-4853,11 14,99

A (m2)

17,124

17,124

17,124

17,124

17,124

17,124

eT (m) fKT

1,925

1,925

1,925

1,925

1,925

1,925

(KN/mm

1,2525

1,2525

1,2525

1,2525

1,2525

1,2525

3080

3080

3080

3080

3080

3080

n'b<=

n'b>=

n'b<=

n'b>=

n'b<=

n'b>=

10,476

46,956

-3,006

21,502

10,987

36,45

(max) (KN.m) N (KN) W (m3)

) Abo 2

(mm2) Säú boï tênh Säú boï choün

12

Sinh viên thực hiện: Lê Quốc Tín – Lớp K10XC

0

12

Trang 69



Thuyết minh đồ án tốt nghiệp

Tiết diện Thớ M+

Khoa Xây Dựng Cầu Đường

Số bó thép chịu momen âm Nhịp biên Tháp Trên Dưới Trên Dưới

Nhịp giữa Trên Dưới

(max)

93198,93 93198,93

97483,48

97483,48

93121,3

93121,3

(KN.m) N (KN)

13357,96 13357,96

47722,52

47722,52

-4853,11

-4853,11

W (m )

21,197

14,99

21,197

14,99

21,197

14,99

A (m2)

17,124

17,124

17,124

17,124

17,124

17,124

eT (m) fKT

1,325

1,325

1,325

1,325

1,325

1,325

(KN/mm

1,2525

1,2525

1,2525

1,2525

1,2525

1,2525

3080

3080

3080

3080

3080

3080

n'b>= 8,6385

n'b<= 326,41

n'b>= 5,1665

n'b<= 465,69

n'b>= 10,718

n'b<= 259,12

3

) Abo 2

(mm2) Säú boï tênh Säú boï

10

choün

6

12

Bố trí thép DƯL tại tiết diện có momen lớn nhất ở nhịp 1 và nhịp 3 (nhịp biên): 1150

1150

2 x 30

2 x 30 30

30 50

50 25

2 x 30

25

350

25

25

2 x 30

2 x 30

2 x 30

Bố trí thép DƯL tại tiết diện có momen lớn nhất ở nhịp 2:

Sinh viên thực hiện: Lê Quốc Tín – Lớp K10XC

Trang 70

Thuyết minh đồ án tốt nghiệp

Khoa Xây Dựng Cầu Đường

 

1150

1150

2 x 30

2 x 30

2 x 30

2 x 30 25

50

50 25

350

25

25

2 x 30

2 x 30

2 x 30

2 x 30

Bố trí thép DƯL trong dầm chủ tại tiết diện trên gối ở tháp 1 và tháp 2: 1150

1150

2 x 30

2 x 30 25

50

50 25

350

25

25

7. Kiểm toán dầm chủ theo TTGH cườngđộ: Ta quy đổi tiết diện hộp về tiết diện tiết diện chữ I lệch và sử dụng công thức tính như đối với tiết diện chữ T trong quy trình: (dầm BT hai ngăn nên ta lấy bề rộng cánh tiết diện chữ T bằng bề rộng bản mặt cầu) 1150

1150

25

50

50 25

350

25

25 1400 2300

35.57 200 30.6

1400

Công thức kiểm toán: Trong đó:

Mmax ≤ Mr = ϕ. Mn

Mr: Sức kháng uốn tính toán

Sinh viên thực hiện: Lê Quốc Tín – Lớp K10XC

Trang 71

Thuyết minh đồ án tốt nghiệp



Khoa Xây Dựng Cầu Đường

Mn: Sức kháng uốn danh định ϕ

: Hệ số sức kháng, ϕ = 0,95.

* Xác định vị trí trục trung hòa: Vị trí trục trung hòa được xác định xuất phát từ phương trình cân bằng hình chiếu lên phương ngang của nội lực lên MCN: (Bỏ qua cốt thép thường)

Sinh viên thực hiện: Lê Quốc Tín – Lớp K10XC

Trang 72

Thuyết minh đồ án tốt nghiệp

 

Khoa Xây Dựng Cầu Đường

Tổng lực kéo: 

c    p 

Tn = Aps.fpu . 1 − k. d 

Tổng lực nén: Cn = 0,85. β1 .f’c.c.bw + 0,85. β1 .f’c.(b - bw).hf Cn = Tn →c =

Aps . f pu − 0,85 .β1 . f c' .( b − bw ) h f Aps 0,85 .β1 f 'c .bw + k . f pu . dp

Trong đó: Aps: Diện tích thép DƯL ở phía dưới (mm2). fpu: Cường độ chịu kéo tiêu chuẩn danh định của thép DƯL (Mpa). fps: Ứng suất trung bình trong cốt thép DƯL ở sức kháng uốn danh định (Mpa). dp: Khoảng cách từ thớ nén ngoài cùng đến trọng tâm cốt thép DƯL (mm). fy: Giới hạn chảy quy định của cốt thép chịu kéo không DƯL (Mpa). f'c: Cường độ quy định của BT ở tuổi 28 ngày (Mpa). hf : Bề dày bản cánh chịu nén. b: Bề rộng cánh chịu nén (mm). bw: Chiều dày sườn dầm(mm). β

1

: Hệ số chuyển đổi biểu đồ ứng suất, với BT có cường độ > 28 Mpa hệ số

β 1 giảm theo tỉ lệ 0,05 cho từng 7 Mpa vượt quá 28 Mpa: β1 = 0,85 − 0,05 .(

50 − 28 ) = 0,69 ≥ 0,65 7

+ c > hf: Trục trung hòa qua sườn dầm + c < hf : Trục trung hòa qua cánh dầm và c sẽ được tính theo tiết diện hình chữ nhật với bw = b

* Sức kháng uốn danh định: Lấy tổng momen nội lực với trọng tâm vùng nén sườn dầm: (Bỏ qua cốt thép thường) a a hf M n = A ps . f ps ( d p − ) + 0,85 . f ' c (b − bw ) β1 .h f ( − ) 2 2 2

a = β 1.c: Chiều dày khối ứng suất tương đương. Trường hợp trục trung hòa qua cánh thì lấy b = bw fps: Ứng suất trung bình trong cốt thép DƯL ở sức kháng uốn danh định (Mpa)

Sinh viên thực hiện: Lê Quốc Tín – Lớp K10XC

Trang 73

 

Thuyết minh đồ án tốt nghiệp

Khoa Xây Dựng Cầu Đường

 c   f ps = f pu 1 − k   d p  

Trong đó:

 f k = 21,04 − py  f pu 

   

KẾT QUẢ TÍNH TOÁN Tiết Diện Nhịp biên Tháp Nhịp giữa

Aps 36960 18480 36960

Tiết Diện Nhịp biên Tháp Nhịp giữa

fpu 1860.0 1860.0 1860.0

k 0.28 0.28 0.28

b1 0.69 0.69 0.69

a 69,74 57,37 69,74

f 'c 50.0 50.0 50.0

C 101,07 83,15 101,07

b 23000 14000 23000

fps 1844,40 1847,17 1844,40

bw 2000 2000 2000

hf 355,7 306 355,7

Mn 227693,93 114228,77 227693,93

Kết quả kiểm toán theo TTGH cường độ Tiết diện 0,95.Mn ( KN.m) Mtt (KN.m) Kết Luận 144361,64 Đạt Nhịp biên 216309,23 97483,48 Đạt Tháp 108517,33 128054,61 Đạt Nhịp giữa 216309,23

Sinh viên thực hiện: Lê Quốc Tín – Lớp K10XC

Trang 74

dp 3375 3375 3375

Thuyết minh đồ án tốt nghiệp



Khoa Xây Dựng Cầu Đường

8. Tổng hợp khối lượng phương án 1:

Stt 1 2 3 4

TỔNG HỢP KHỐI LƯỢNG P.A CẦU DÂY VĂNG Đơn Vị Khối Lượng Kết Cấu Vật Liệu m3 Bêtông Dầm 8922,14 DẦM CHỦ Tấn Thép DƯL 81,63 Thép Thường Tấn 1784,43 DÂY VĂNG

GỜ CHẮN 5 6 BÁNH 7 DẢI PHÂN 8 CÁCH 9 LAN CAN TAY 10 VỊN 11 12 MẶT CẦU 13 14 THÁP 1 15 16 THÁP 2 17 18 MỐ TRÁI 19 20 MỐ PHẢI 21 22 23 24 25

CỌC KHOAN NHỒI BẢN GIẢM TẢI

THÉP CĐC

Tấn

457,37

Bêtông Cốt Thép Bêtông Cốt Thép Bêtông lan can Thép Tay vịn Cốt thép thường BTN dày 7 cm Lớp Phòng nước Bêtông Cốt thép Bêtông Cốt thép Bêtông Cốt thép Bêtông

m3 Tấn m3 Tấn m3 Tấn Tấn Tấn Tấn m3 Tấn m3 Tấn m3 Tấn m3

68,8 6,88 58,8 5,88 73,5 78,4 4,41 1550,36 147,49 3093,82 618,76 3093,82 618,76 577,35 57,74 496,93

Cốt thép Bêtông cọc

Tấn

49,69 2157,69

Cốt thép Bêtông

Tấn m

215,77 12,96

Cốt thép

Tấn

1,3

3

m

3

9. Khái toán phương án 1: (cầu dầm liên tục thi công bằng công nghệ ĐGDĐ): (Chi tiết khái toán phương án 1 được trình bày trong phần phụ lục tính tổng dự toán phương án 1).

PHẦN III

Sinh viên thực hiện: Lê Quốc Tín – Lớp K10XC

Trang 75



Thuyết minh đồ án tốt nghiệp

Khoa Xây Dựng Cầu Đường

THIẾT KẾ DẦM CHỦ Chương 1: TÍNH DẦM THEO PHƯƠNG NGANG (TÍNH TOÁN CỐT THÉP THƯỜNG TRONG DẦM) 1. Sơ đồ hình học dầm hộp: Mặt cắt ngang của dầm có kích thước như sau:

15000/2

i=2%

40

40

150 50

100 25

35

25

50

378

150

378

150

50

100 25

35

150

150

25

275

40

i=2% 175

25

15000/2

700

150

175

50

240

25

275

25

25

700

2. Các giả thiết tính toán: + Giả thiết dầm làm việc theo phương ngang như 1 khung cứng. + Cắt 1m rộng hộp dầm để tính toán nội lực trong dầm hộp theo phương ngang. + Riêng đối với bản mặt cầu, xét thêm trường hợp bản làm việc như một dầm liên tục 3 nhịp tựa trên các gối cứng tại các vị trí sườn đứng và đầu neo của dây văng. Mô hình bài toán như trên tức là xét sự làm việc cục bộ của bản nhằm có được nội lực bất lợi ở các mặt cắt giữa nhịp bản và các mặt cắt ở sườn đứng. → Nội lực cực hạn trong bản mặt cầu dùng để tính toán và kiểm tra cốt thép được lấy bất lợi trong 2 truờng hợp: bản làm việc cùng với các sườn (sơ đồ khung cứng) và bản làm việc như dầm liên tục 25

275

25

15000/2

157

275

378

150

40

i=2% 40

i=2% 318

25

15000/2

150

378

318

157

700

Sinh viên thực hiện: Lê Quốc Tín – Lớp K10XC

35

50 35

50

700

Trang 76

25

 

Thuyết minh đồ án tốt nghiệp

Khoa Xây Dựng Cầu Đường

Mô hình trong Midas: + Sơ đồ dầm liên tục: 25

275

25

15000/2

15000/2

724

724

351

25

275

25

351

+ Sơ đồ khung cứng:

25

275

25

15000/2

25

15000/2

275

240

310

240

310

25

65

700

700

65

3. Tải trọng tác dụng: 3.1. Tĩnh tải: - Trọng lượng riêng của BTCT lấy trung bình là 24KN/m3. - Trọng lượng các lớp mặt cầu: • Lớp BTN hạt trung dày 7cm: DW1= 0,07.1.20,5 = 1,435(KN/m). • Lớp phòng nước dày 1cm: DW2= 0,01.1.15 = 0,15(KN/m). ⇒ Trọng lượng các lớp mặt cầu:

DWmc = 1,435+0,15 = 1,585(KN/m). - Trọng lượng phần lan can, tay vịn: (xem hình vẽ) 25

25

275

60

10 25

10

30 175

150

25

- Lan can tay vịn làm bằng ống thép tráng kẽm, lấy Wlctv= 0,4KN cho một dải bản một mét và ta qui về tải trọng tập trung. - Trọng lượng phần chân của lan can tay vịn: Wclctv = 0,25 . 0,6.1. 24 = 3,6 KN •

Vậy tổng tải trọng tập trung tác dụng lên bản: Plctv= 0,4 + 3,6 = 4 KN - Trọng lượng gờ chắn bánh:

Sinh viên thực hiện: Lê Quốc Tín – Lớp K10XC

Trang 77

Thuyết minh đồ án tốt nghiệp



Khoa Xây Dựng Cầu Đường

DWchb =(0,25.0,25-1/2.0,1.0,1).24=1,38 KN 3.2. Hoạt tải: - Hoạt tải : HL- 93. Diện tích tiếp xúc của lốp xe được giả thiết là một hình chữ nhật có chiều rộng là 510mm và chiều dài tính bằng mm, lấy như sau: L=2,28.10-3.g. (1+IM/100)P Trong đó: + g: Hệ số tải trọng; g=1,75 + IM: lực xung kích tính bằng phần trăm, IM=25%. + P = 72500 cho xe tải thiết kế và 55000 cho xe hai trục thiết kế. - Với xe tải thiết kế: L=2,28.10-3.1,75. (1+25/100).72500 = 362mm = 0,362m. - Với xe hai trục thiết kế: L=2,28.10-3.1,75. (1+25/100).55000 = 274mm = 0,274m. - Tuy nhiên để thuận lợi cho mô hình tính toán theo sơ đồ phẳng, tải trọng của bánh xe có thể quy về một băng tải rộng (b+ hf) theo phương ngang cầu, dài bằng E(chiều dài dải bản tương đương). - Đối với phần hẫng: E = 1140+0,833.x (mm) - Đối với vị trí có mômen dương: E+ = 660 + 0,55.S (mm) - Đối với vị trí có mômen âm: E- = 1220 + 0,25.S (mm) Trong đó: x: Khoảng cách từ tâm gối đến diểm đặt tải (mm) S: Khoảng cách giữa các cấu kiện đỡ (mm). Tải trọng bánh xe xem là tải trọng phân bố tính như sau: - Đối với xe tải thiết kế: Tại vị trí E+: Ptr

LL = (b + h ). E + f Tại vị trí E-: Ptr

LL = (b + h ). E − f Trong đó: + b + hf = 510+400 = 910mm. + Nếu E < 4,3 (m) thì Ptr = P/2 = 145/2 =72,5 (KN) + Nếu E > 4,3 (m) thì Ptr = P = 145 (KN) (tức là có thể đặt hai trục xe tải thiết kế).

Sinh viên thực hiện: Lê Quốc Tín – Lớp K10XC

Trang 78

Thuyết minh đồ án tốt nghiệp

 

Khoa Xây Dựng Cầu Đường

- Đối với xe hai trục: Tại vị trí E+: Pta

LL = (b + h ). E + f Tại vị trí E-: Pta

LL = (b + h ). E − f Trong đó: + b + hf = 510+400 = 910mm. + Nếu E < 1,2 (m) thì Ptr = P/2 = 110/2 =55 (KN) + Nếu E > 1,2 (m) thì Ptr = P = 110 (KN) (tức là có thể đặt hai trục xe hai trục). - Với hộp được thiết kế ta có S = 7240 mm (khoảng cách giữa hai thành). Suy ra: E+ = 4,642 mm. E- = 3,03 mm * Vậy tải trọng phân bố được tính như sau: - Đối với xe tải thiết kế: Tại vị trí E+: LL =

145 0,91 .4,642

= 34,33 (KN/m).

Tại vị trí E: LL =

72 ,5 0,91 .3,03

= 26,29 (KN/m).

* Đối với xe hai trục: Tại vị trí E+: LL =

110 0,91 .4,642

= 26,04 (KN/m).

110 0,91 .3,03

= 39,89 (KN/m).

Tại vị trí E-: LL =

Vậy khi tính toán ta lấy tải trọng bất lợi nhất như sau: - Khi tính lực dương: LL = 34,33 (KN/m). - Khi tính lực âm: LL = 39,89 (KN/m). 4. Nội lực tính toán tại các mặt cắt: Công thức tính: Stt =( γ

1 p

.DC + γ

2

.DW )Σ ω + n h[(1+IM) Piω i + qlω l ] + nh.qnω i.

p

Trong đó: Sinh viên thực hiện: Lê Quốc Tín – Lớp K10XC

Trang 79



Thuyết minh đồ án tốt nghiệp

Khoa Xây Dựng Cầu Đường

- γ 1p: Hệ số tải trọng của tĩnh tải giai đoạn 1 ( γ 1p=1,25 hoặc 0,9). - γ 2p: Hệ số tải trọng của tĩnh tải giai đoạn 2 ( γ 2p=1,5 hoặc 0,65). Lấy γ 1p=1,25; γ 2p=1,5 khi nội lực do hoạt tải gây ra cùng dấu với tĩnh tải, và γ 1 γ 2p= 0,65 khi nội lực do hoạt tải gây ra ngược dấu với tĩnh tải. p= 0,9; DC: Trọng lượng bản thân dầm (do MIDAS CiVil tự tính). - DW: Tĩnh tải giai đoạn 2. IM : Hệ số xung kích: 1+IM =1,25. nh: Hệ số tải trọng, nh=1,75. Pi: Tải trọng phân bố đều tương đương trên 1m dài bản của xe tải thiết kế hoặc xe hai trục thiết kế. -

ω i: Diện tích đah tương ứng dưới Pi.

-

ql: Tải trọng làn, ql = 9,3/3= 3,1 KN/m.

-

ω l: Diện tích đah tương ứng dưới ql.

-

qn: Tải trọng đoàn người qn=3 KN/m.

-

Σ yi: Tung độ đah tương ứng dưới Pn.

Công thức trên dùng cho cách tính dùng đường ảnh hưởng. Nhưng trong phần này em dùng phương pháp lực để tính toán, vì vậy hệ số mà ta không dùng trong tổ hợp được thì em phải đưa vào trong giá trị của tải trọng. Cụ thể là hệ số xung kích (1+IM). Suy ra giá trị của tải trọng phân bố như sau: Khi tính lực dương: LL = 34,33.1,25 = 42,91KN/m Khi tính lực âm: LL = 39,89.1,25 = 49,86KN/m - Cụ thể của phương pháp em sử dụng là: Sau khi vẽ đường ảnh hưởng theo phương ngang cầu của các tiết diện cần tính toán, dựa vào biểu đồ này ta sẽ tìm ra được vị trí đặt tải trọng để gây bất lợi nhất cho tiết diện, ta tiến hành chất tải và giải theo phương pháp lực giải trực tiếp chứ không dùng tung độ của đường ảnh hưởng. 4.1. Tính bản mặt cầu theo sơ đồ dầm liên tục: - Sơ đồ tính: 25

275

351

25

15000/2

15000/2

724

724

Sinh viên thực hiện: Lê Quốc Tín – Lớp K10XC

25

275

25

351

Trang 80



Thuyết minh đồ án tốt nghiệp

Khoa Xây Dựng Cầu Đường

- Các tiết diện tính toán: 25

275 351

25

15000/2 724 3 3

1 2 1 2

25

15000/2 4 4

275

25

351

724

4.1.1. Nội lực do tĩnh tải: Xác đinh nội lực trong kết cấu do tĩnh tải gây ra bằng cách khai báo trực tiếp trong MIDAS CiviL 6.3.0. Tải trọng tác dụng: + Trọng lượng bản thân dầm (do MIDAS tự tính) : Ban than + Trọng lượng các lớp phủ mặt cầu: LPMC + Trọng lượng lan can tay vịn: Lancan + Trọng lượng gờ chắn bánh: Gochanbanh - Tổ hợp tải trọng: + Tổ hợp 1 với γ 1p=1,25; γ 2p=1,5 + Tổ hợp 2 với γ 1p= 0,9; γ 2p= 0,65. Tên tổ hợp

Loại

THTT1

Add

THTT2

Add

Hệ số 1,25 1,5 1,5 1,5 0,9 0,65 0,65 0,65

Mô tả Trọng lượng bản thân dầm. Trọng lượng CLMC. Trọng lượng gờ chắn bánh. Trọng lượng chân lan can. Trọng lượng bản thân dầm. Trọng lượng CLMC. Trọng lượng gờ chắn bánh. Trọng lượng chân lan can.

Phạm vi sử dụng Khi tính nội lực Max.

Khi tính nội lực Min.

Kết quả tính toán nội lực do tỉnh tải gây ra tại các tiết diện tính toán: Biểu đồ mô men do THTT1 gây ra:

Sinh viên thực hiện: Lê Quốc Tín – Lớp K10XC

Trang 81



Thuyết minh đồ án tốt nghiệp

Khoa Xây Dựng Cầu Đường

Biểu đồ mô men do THTT2 gây ra:

Biểu đồ lực cắt do THTT1 gây ra:

Biểu đồ lực cắt do THTT2 gây ra:

Nội lực do tỉnh tải gây ra tại các tiết diện. THTT1 Tiết diện 1 2 3 4

M (KN.m) -108,08 -108,08 19,79 -39,89

Q (KN) 56,58 -60,40 -9,14 42,11

Sinh viên thực hiện: Lê Quốc Tín – Lớp K10XC

THTT2 M (KN.m) -66,77 -66,77 14,43 -29,03

Q (KN) 36,37 -39,65 -5,21 29,22

Trang 82

Thuyết minh đồ án tốt nghiệp



Khoa Xây Dựng Cầu Đường

4.1.2. Nội lực do hoạt tải: Nội lực do hoạt tải gây ra được xác định bằng cách vẽ đường ảnh hưởng tại tiết diện tính toán. Căn cứ vào ĐAH ta tìm vị trí bất lợi nhất của hoạt tải theo phương ngang cầu và chất hoạt tải vào vị trí bất lợi đó để xác định nội lực lớn nhất. Xác định số làn xe thiết kế:  W  ;  3500 

n = Nguyên 

với: W là bề rộng phần xe chạy, mm.

Thay số vào, ta được:  15000   = 4,29 làn.  3500 

n = Nguyên  => Chiều rộng 1 làn: B =

15000 = 3750 4

mm

.

Theo tiêu chuẩn 22TCN272-05 thì chiều rộng làn xe thiết kế tiêu chuẩn 3,6m nhưng trong trường hợp không đủ bố trí làn có chiều rộng chuẩn thì có thể dùng làn có chiều rộng nhỏ hơn, tối thiểu là 3m/1làn. Như vậy, với bề rộng phần xe chạy W = 15 m thì ta thiết kế 3 làn với chiều rộng mỗi làn B = 3600mm. Hệ số làn xe m = 1,2; 1,0; 0,85 và 0,65 tương ứng cho 1, 2, 3, 4 làn chất tải. KẾT QUẢ TÍNH TOÁN:  Tại tiết diện 1-1: Đah M1-1

Đah Q1-1

Sinh viên thực hiện: Lê Quốc Tín – Lớp K10XC

Trang 83

Thuyết minh đồ án tốt nghiệp

 

Khoa Xây Dựng Cầu Đường

Xếp tải lên đah M1-1&Q1-1:

Đah M2-2

Xếp tải lên đah M2-2:

Đah Q2-2

Xếp tải lên đah Q2-2(-):

Sinh viên thực hiện: Lê Quốc Tín – Lớp K10XC

Trang 84

Thuyết minh đồ án tốt nghiệp



Khoa Xây Dựng Cầu Đường

Xếp tải lên đah Q2-2(+):

Đah M3-3

Xếp tải lên đah M3-3(+):

Xếp tải lên đah M3-3(-):

Đah Q3-3

Sinh viên thực hiện: Lê Quốc Tín – Lớp K10XC

Trang 85

Thuyết minh đồ án tốt nghiệp



Khoa Xây Dựng Cầu Đường

Xếp tải lên đah Q3-3(+):

Xếp tải lên đah Q3-3(-):

Đah M4-4

Xếp tải lên đah M4-4(+):

Xếp tải lên đah M4-4(-):

Sinh viên thực hiện: Lê Quốc Tín – Lớp K10XC

Trang 86

Thuyết minh đồ án tốt nghiệp



Khoa Xây Dựng Cầu Đường

Đah Q4-4

Xếp tải lên đah Q4-4(+):

Xếp tải lên đah Q4-4(-):

Nội lực do hoạt tải gây ra tại các tiết diện (chưa nhân nh). Tiết diện 1 2 3 4

Nội lực max M Q (KN.m) (KN) 0 8,25 0 12,46 27,7 43,63 7,60 119,10

Sinh viên thực hiện: Lê Quốc Tín – Lớp K10XC

Nội lực min M Q (KN.m) (KN) -15,55 0 -15,55 -100,53 -57,47 -24,51 -206,56 -3,22

Trang 87



Thuyết minh đồ án tốt nghiệp

Khoa Xây Dựng Cầu Đường

Nội lực do hoạt tải gây ra tại các tiết diện (đã nhân nh). Nội lực max Nội lực min M Q M Q Tiết diện (KN.m) (KN) (KN.m) (KN) 1 0 14,438 -27,21 0 2 0 21,805 -27,21 -175,9 3 48,475 76,353 -100,6 -42,89 4 13,3 208,43 -361,5 -5,635 Nội lực do tỉnh tải & hoạt tải gây ra tại các tiết diện. Tiết diện 1 2 3 4

Nội lực max M Q (KN.m) (KN) -66,77 71,018 -66,77 -38,6 68,265 71,143 -15,73 250,54

Nội lực min M Q (KN.m) (KN) -135,3 36,37 -17,85 -236,3 -86,14 -52,03 -401,4 23,585

4.2. Tính theo sơ đồ khung cứng: - Sơ đồ tính: 25

25

275

15000/2

15000/2

25

25

240

310

240

310

275

65

700

700

65

- Các tiết diện tính toán: 1 1

7

4

3 3

2 2

5

7

4

10 10

12

6

6

8

8

9 9

5

11

12

13

13

11

Sinh viên thực hiện: Lê Quốc Tín – Lớp K10XC

Trang 88

Thuyết minh đồ án tốt nghiệp



Khoa Xây Dựng Cầu Đường

4.2.1 Nội lực do tỉnh tải: Tỉnh tải tác dụng tương tự như tính bản mặt cầu theo sơ đồ dầm liên tục Kết quả tính toán nội lực do tỉnh tải gây ra tại các tiết diện tính toán:  Biểu đồ mô men do THTT1 gây ra:

 Biểu đồ mô men do THTT2 gây ra:

 Biểu đồ lực cắt do THTT1 gây ra:

Sinh viên thực hiện: Lê Quốc Tín – Lớp K10XC

Trang 89



Thuyết minh đồ án tốt nghiệp

Khoa Xây Dựng Cầu Đường

 Biểu đồ lực cắt do THTT2 gây ra:

Nội lực do tỉnh tải gây ra tại các tiết diện. THTT1 M (KN.m) -85,61 -275,17 41,39 150,88 0,11 189,66 -5,12 0,02 -205,75 26,83 133,12 -0,08 -205,68

Tiết diện

THTT2

Q (KN) 49,63 -111,69 -55,67 1,7 -0,08 154,21 158,98 -0,08 -84,49 -48,41 -12,33 -0,08 163,78

M (KN.m) -53,33 -189,24 28,22 106,48 0,05 135,96 -2,13 0,01 -144,46 19,18 91,89 -0,03 -144,43

Q (KN) 31,98 -75,85 -38,65 2,35 -0,03 109,32 112,76 -0,03 -59,74 -33,76 -7,79 -0,03 112,21

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 4.2.2. Nội lực do hoạt tải: Nội lực do hoạt tải gây ra được xác định bằng cách vẽ đường ảnh hưởng tại tiết diện tính toán. Căn cứ vào ĐAH ta tìm vị trí bất lợi nhất của hoạt tải theo phương ngang cầu và chất hoạt tải vào vị trí bất lợi đó để xác định nội lực lớn nhất. Xác định số làn xe thiết kế:  W  ;  3500 

n = Nguyên 

với: W là bề rộng phần xe chạy, mm.

Thay số vào, ta được:  15000   = 4,29 làn. 3500  

n = Nguyên  => Chiều rộng 1 làn: B =

15000 = 3750 4

mm

.

Sinh viên thực hiện: Lê Quốc Tín – Lớp K10XC

Trang 90

Thuyết minh đồ án tốt nghiệp



Khoa Xây Dựng Cầu Đường

Theo tiêu chuẩn 22TCN272-05 thì chiều rộng làn xe thiết kế tiêu chuẩn 3,6m nhưng trong trường hợp không đủ bố trí làn có chiều rộng chuẩn thì có thể dùng làn có chiều rộng nhỏ hơn, tối thiểu là 3m/1làn. Như vậy, với bề rộng phần xe chạy W = 15 m thì ta thiết kế 3 làn với chiều rộng mỗi làn B = 3600mm. Hệ số làn xe m = 1,2; 1,0; 0,85 và 0,65 tương ứng cho 1, 2, 3, 4 làn chất tải. KẾT QUẢ TÍNH TOÁN - Các hình dạng đường ảnh hưởng. - Kết quả xếp tải và các biểu đồ nội lực. (Được thể hiện trong phần phụ lục tính bản mặt cầu) Nội lực do hoạt tải gây ra tại các tiết diện (chưa nhân nh). Tiết diện 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

Nội lực max M Q (KN.m) (KN) 0,00 8,25 2,50 0,60 90,55 16,68 45,06 71,91 81,13 38,15 300,95 188,65 64,91 188,26 35,35 38,88 2,33 0,65 4,84 0,30 178,95 0,65 7,61 38,15 2,33 188,65

Sinh viên thực hiện: Lê Quốc Tín – Lớp K10XC

Nội lực min M Q (KN.m) (KN) -12,17 0,00 -348,45 -158,28 -6,64 -74,35 -25,07 -39,19 -96,77 -43,18 -10,47 -4,63 -5,81 -4,63 -40,38 -43,53 -196,01 -56,92 -1,7 -6,60 -0,37 -56,31 -8,18 -39,77 -197,13 -4,63

Trang 91

Thuyết minh đồ án tốt nghiệp



Khoa Xây Dựng Cầu Đường

Nội lực do hoạt tải gây ra tại các tiết diện (đã nhân nh). Nội lực max Nội lực min M Q M Q Tiết diện (KN.m) (KN) (KN.m) (KN) 1 0 14,438 -21,3 0 2 4,375 1,05 -609,8 -237,16 3 158,46 29,19 -11,62 -130,1 4 78,855 125,84 -43,87 -68,58 5 141,98 66,763 -169,3 -75,57 6 526,66 330,14 -18,32 -8,103 7 113,59 329,46 -10,17 -8,103 8 61,863 68,04 -70,67 -76,18 9 4,0775 1,1375 -343 -99,61 10 8,47 0,525 -2,975 -11,55 11 313,16 1,1375 -0,648 -98,54 12 13,318 66,763 -14,32 -69,6 13 4,0775 330,14 -345 -8,103 Nội lực do tỉnh tải & hoạt tải gây ra tại các tiết diện. Nội lực max Nội lực min M Q M Q Tiết diện (KN.m) (KN) (KN.m) (KN) 1 -53,33 64,07 -106,91 31,98 2 -184,87 -74,80 -832,96 -303,68 3 199,85 -9,46 16,60 -185,78 4 229,74 128,19 62,61 -66,88 5 142,09 66,73 -169,30 -75,65 6 716,32 484,35 117,64 101,22 7 111,46 488,44 -15,29 104,66 8 61,88 68,01 -70,66 -76,26 9 -140,38 -58,60 -512,77 -184,10 10 35,30 -33,24 16,21 -45,31 11 446,28 -6,65 91,24 -110,87 12 13,29 66,73 -14,40 -69,68 13 -140,35 493,92 -550,66 104,11 5. Tính toán cốt thép tại các tiết diện tính toán: 5.1. Xác định nội lực tính toán cho các cấu kiện (BMC, sườn dầm, bản đáy): - Để xác định nội lực tính toán trong các cấu kiện ta cần lấy giá trị bất lợi nhất trong hai trường hợp tính bản theo dầm liên tục và theo sơ đồ khung cứng:

Sinh viên thực hiện: Lê Quốc Tín – Lớp K10XC

Trang 92



Thuyết minh đồ án tốt nghiệp

Khoa Xây Dựng Cầu Đường

+ Đối với mô men: Ta chọn tiết diện có mômen dương lớn nhất để tính toán cốt thép chịu mô men dương, tiết diên có trị tuyệt đối mômen âm lớn nhất để tính cốt thép chịu mô men âm. + Đối với lực cắt: Ta chọn tiết diện có trị tuyệt đối giá trị lực cắt lớn nhất để tính toán. Nội lực tính toán cho các cấu kiện Nội lực tính toán Cấu kiện

Bản mặt cầu

Sườn đứng

Sườn xiên

Bản đáy

Tiết diện 1 2 3 4 5 8 12 6 7 13 9 10 11

M (max) (KN.m)

M (min) (KN.m)

-66,77 -184,87 199,85 229,74 142,09 61,88 13,29 716,32 111,46 -140,35 -140,38 35,30 446,28

-135,29 -832,96 -86,14 -401,37 -169,30 -70,6 -14,4 117,64 -15,29 -550,66 -512,77 16,21 91,24

Q (KN)

M (+) (KN.m )

71,02 -303,68 229,74 -185,78 230,54 -75,65 -76,26 142,09 -69.68 484,35 488,44 716,32 493,92 -184,10 -45,31 446,28 -110,87

Chọn M (-) (KN.m ) -832,96

Q (KN)

-303,68

-169,30 -76,26

-550,66

493,92

-532,77

-184,10

5.2. Tính toán cốt thép chịu mômen: Sử dụng cốt thép thường theo tiêu chuẩn ASTM A615M cường độ chảy dẻo: fy = 420MPa. Cốt thép thường được tính theo công thức của tiêu chuẩn ACI 318-02 của Hoa Kỳ: 0,85 f c' bd 1 As = − fy 2 fy

2

2,89 f c' b 2 d 2 − 6,8 f c' b

Mu φ

Trong đó:

+ Mu: Mômen do ngoại lực tác dụng từ các tổ hợp tính toán. + f’c: Cường độ chịu nén của bêtông dầm, f’c = 50Mpa. + fy: Giới hạn chảy, fy= 420Mpa. + f: Hệ số sức kháng, f = 0,95 + b: Bề rộng của tiết diện, b=1000mm. + d: Chiều cao làm việc của mặt cắt. Chọn chiều dày lớp bảo vệ a’ = 5cm ⇒ d= h - a’ (mm)

Sinh viên thực hiện: Lê Quốc Tín – Lớp K10XC

Trang 93

 

Thuyết minh đồ án tốt nghiệp

Khoa Xây Dựng Cầu Đường

Ta lập các bảng tính như sau: Tính toán cốt thép Cấu kiện Bản mặt cầu Sườn đứng Sườn xiên Bản đáy

M b d As Lưới thép (KN.m (mm) (mm) (mm2) ) Trên 832,96 1000 350 6574,93 Dưới 229,74 1000 350 1685,20 Bên trái 142,09 1000 350 1032,52 Bên phải 169,30 1000 350 1233,81 Bên trong 550,66 1000 450 3177,77 Bên ngoài 716,32 1000 450 4181,52 Trên 512,77 1000 300 4638,11

Dưới 446,28 1000 300 3990,61 Đối với cấu kiện không có thép DƯL thì lượng cốt thép tối thiểu quy định được coi là thoả mãn nếu: f' Pmin ≥ 0,03 c fy Trong đó:

+ Pmin: Tỉ lệ giữa thép chịu kéo và diện tích nguyên. + f’c: Sức kháng bêtông quy định, f’c = 50Mpa + fy: Giới hạn chảy, fy= 420Mpa. Bảng tính lượng cốt thép tối thiểu Asmin: Asmin = Pmin.Ang Với Ang: Diện tích tiết diện nguyên của bản. Số hiệu Bản mặt cầu Thành đứng Thành xiên Bản đáy

0.003f'c/fy 0,0029 0,0029 0,0029 0,0029

hb(cm) 400 400 500 350

Sinh viên thực hiện: Lê Quốc Tín – Lớp K10XC

Ang(cm2) 400000 400000 500000 350000

Asmin(cm2) 1428,6 1428,6 1785,7 1250

Trang 94



Thuyết minh đồ án tốt nghiệp

Khoa Xây Dựng Cầu Đường

Để đảm bảo các điều kiện cấu tạo và tính toán lượng cốt thép được lấy như sau: Số hiệu

Asmin(cm2)

Asttoán (mm2)

1428,6

6574,93

10No30

As=7000

1428,6

1685,20

9No15

As=1800

1428,6

1032,52

8No15

As=1600

1428,6

1233,81

8No15

As=1600

1785,7

3177,77

7N

o 25

As=3500

1785,7

4181,52

9No25

As=4500

1250

4638,11

10No25

As=5000

Bản mặt cầu Sườn đứng Sườn xiên Bản đáy

Aschọn (mm2)

1250 3990,61 9No25 As=4500 - Căn cứ lượng thép tối thiểu theo tính toán ở trên. Nhằm đảm bảo các điều kiện cấu tạo khác và cốt thép chịu cắt cho dầm chọn cốt thép thường cho dầm hộp như sau: Lưới trên bản nắp: No30a110 ⇒ As = 7000mm2 Lưới dưới bản nắp: No15a125 ⇒ As = 3102mm2 Lưới trên bản đáy: No25a110 ⇒ As = 5000mm2 Lưới dưới bản đáy: No25a125 ⇒ As = 4500mm2 Lưới trong sườn xiên: No25a160 ⇒ As = 3500mm2 Lưới ngoài sườn xiên: No25a125 ⇒ As = 4000mm2 Lưới trái sườn đứng: No15a140 ⇒ As = 1600mm2 Lưới phải sườn đứng: No15a140 ⇒ As = 1600mm2 5.3.Kiểm tra lượng cốt thép: Vì là biểu thức gần đúng nên cần kiểm tra sức kháng mô men của tiết diện cốt thép đã chọn. Lượng cốt thép tối đa phải được giới hạn sao cho: c ≤ 0,42de

(5.7.3.3.1-1)

Trong đó: de: Khoảng cách hữu hiệu tương ứng từ thớ chịu nén ngoài cùng đến trọng tâm lực kéo của cốt thép chịu kéo (mm); de = ds

(5.7.3.3.1-2)

c: Khoảng cách từ thớ chịu nén ngoài cùng đến trục trung hòa (mm); c=

Với:

As f y

(5.7.3.1.2-4)

0,85 f c' β1b

β 1: Hệ số quy đổi hình khối ứng suất;

 50 − 28  β1 = 0,85 − 0,05  = 0,69 > 0,65  7 

Sinh viên thực hiện: Lê Quốc Tín – Lớp K10XC

(5.7.2.2)

Trang 95

 

Thuyết minh đồ án tốt nghiệp

Khoa Xây Dựng Cầu Đường

b: Chiều rộng của bản cánh chịu nén, b = 1000mm. Kiểm tra lượng cốt thép Cấu kiện Bản mặt cầu Sườn đứng Sườn xiên Bản đáy

Lưới thép

As (mm2)

c (mm)

0,42de (mm)

Kq

Trên Dưới Bên trái Bên phải Bên trong Bên ngoài Trên

7000 1800 1600 1600 3500 4500 5000

69,18 17,79 15,81 15,81 34,59 44,47 49,41

147 147 147 147 189 189 126

OK OK OK OK OK OK OK

Dưới 4500 44,47 126 OK 5.4.Tính toán cốt thép phân bố: Cốt thép phải được bố trí ở hướng phụ dưới đáy bằng tỷ lệ phần trăm cốt thép ở hướng chính chịu momen dương Đối với cốt thép chính đặt vuông góc với hướng xe chạy: 3840

Số phần trăm = S ≤ 67% c

(9.7.3.2)

Với: Sc là chiều dài có hiệu của nhịp (khoảng cách giữa hai mặt vách),Sc=6,783m => Số phần trăm =

3840 = 46,63% ≤ 67% 6783

Bố trí As = 0,4663. As = 0,4663.1800 = 839,34mm2. => Chọn 9No10@mm 125. As= 900mm2. 5.5. Tính toán cốt thép chống co ngót và nhiệt độ: - Diện tích cốt thép tối thiểu cho mỗi phương: As ≥ 0,75

Ag fy

(5.10.8.2)

Trong đó: Ag: Diện tích tiết diện nguyên mặt cắt (mm2); fy: Cường độ chảy quy định của cốt thép.

Sinh viên thực hiện: Lê Quốc Tín – Lớp K10XC

Trang 96

Thuyết minh đồ án tốt nghiệp



Khoa Xây Dựng Cầu Đường

Số hiệu B(mm) hb(mm) Ang(mm2) Asmin(mm2) Bản mặt cầu 1000 400 400000 714,29 Sườn đứng 1000 400 400000 714,29 Sườn xiên 1000 500 500000 892,86 Bản đáy 1000 350 350000 625,00 - Yêu cầu bố trí cốt thép co ngót, khoảng cách cót thép co ngót phải đảm bảo không được vượt quá trị số sau: + 3 lần chiều dày cấu kiện. + 450mm. Căn cứ vào số lượng cốt thep phân bố và lượng cốt thép chống co ngót và nhiệt độ, ta bố trí cốt thép cấu tạo như sau: Asmin(mm2)

Cấu kiện Lưới trên Lưới dưới Sườn đứng Sườn xiên Bản đáy

Bản mặt cầu

Số hiệu Số thanh/1m thép dài

As(mm2)

714,29

No10

8

800

839,34

No10

9

900

714,29 892,86 625,00

No10 No10 No10

8 9 7

800 900 700

6. Kiểm toán khả năng chịu lực của tiết diện: 6.1. Kiểm toán theo mômen: Công thức kiểm toán: M max ≤ M r = φM n

(5.7.3.2.1-1)

Trong đó: Mmax: Sức kháng cực hạn; φ : Hệ số sức kháng, theo 5.5.4.2 thì φ = 0.9; Mr: Sức kháng danh định; Mn: Sức kháng uốn danh định, a  M n = Asf y ds −  2 

(5.7.3.2.3)

Với: As,fy: đã biết; ds: Khoảng cách từ thớ chịu nén ngoài cùng đến trọng tâm cốt thép chịu kéo;

Sinh viên thực hiện: Lê Quốc Tín – Lớp K10XC

Trang 97

 

Thuyết minh đồ án tốt nghiệp a = cβ1 =

As f y 0,85 f β1b ' c

β1 =

Khoa Xây Dựng Cầu Đường As f y 0,85 f c' b

Kiểm toán khả năng chịu lực theo mômen. Cấu kiện

Lưới thép

As (mm2)

a (mm)

ds (mm)

Mr=φ M n

(KN.m) Bản mặt Trên 7000 69,18 350 834,58 Dưới 1800 17,79 350 232,09 cầu Sườn Bên trái 1600 15,81 350 206,90 Bên phải 1600 15,81 350 206,90 đứng Sườn Bên trong 3500 34,59 450 572,47 Bên ngoài 4500 44,47 450 727,63 xiên Trên 5000 49,41 300 520,31 Bản đáy Dưới 4500 44,47 300 472,48 *Ghi chú: Mmax đã xét trị tuyệt đối đối với mômen âm. 6.2. Kiểm toán theo lực cắt: Công thức kiểm toán: Vr = φVn

Mmax (KN.m ) 832,96 229,74 142,09 169,30 550,66 716,32 512,77 446,28

Kết quả OK OK OK OK OK OK OK OK

(5.8.2.1-2)

Trong đó: φ : Hệ số sức kháng, theo 5.5.4.2 thì φ = 0.9; Vr: Sức kháng cắt tính toán; Vn: Sức kháng cắt danh định (N); Sức kháng cắt danh định Vn phải được xác định bằng trị số nhỏ hơn của: Vn =Vc + Vs + Vp (Vn1) (5.8.3.3-1) Vn = 0,25 f c' bv d v +V p

(Vn2)

(5.8.3.3-2)

Trong đó: Vc = 0,083 β

Vs =

f c' bv d v

Av f y d v ( cot gθ + cot gα ) sin α s

(5.8.3.3-3) (5.8.3.3-4)

Với: bv: Bề rộng bản bụng hữu hiệu được lấy bằng bề rộng bản bụng nhỏ nhất trong phạm vi chiều cao dv; dv: Chiều cao chịu cắt có hiệu, được lấy bằng cự ly đo thẳng góc với trục trung hoà giữa hợp lực kéo và nén do uốn, nhưng không cần lấy ít hơn trị số lớn hơn của 0,9de hoặc 0,72h ( tức là lấy gía trị nhỏ nhất trong ba giá trị trên). θ = 45o. α : góc nghiêng của cốt thép ngang với trục dọc, với sườn xiên ta có α =o 15

Sinh viên thực hiện: Lê Quốc Tín – Lớp K10XC

Trang 98

 

Thuyết minh đồ án tốt nghiệp

Khoa Xây Dựng Cầu Đường

β = 2. Vp: Thành phần dự ứng lực hữu hiệu trên hướng lực cắt tác dụng, là dương nếu ngược chiều lực tác dụng Vp =0. S: cự ly cốt thép ngang, với sườn xiên đã bố trí thép s = 140mm.  Vn1= 0,083 β

f c' bv d v

+

Av f y d v ( cot g 45 + cot g15 ) sin 15 s

Vn2= 0,25 f c' bv d v Bảng tính khả năng chịu cắt tiết diện:

400 400 400

300 300 300

352,14 352,14 352,14

1125 1125 1500

352,14 352,14 352,14

316,93 316,93 316,93

Kết luận -303,68 Đạt -303,68 Đạt -76,26 Đạt

400 500 500 350 350

300 400 400 250 250

352,14 6312,5 6312,5 293,45 293,45

1500 2500 2500 937,5 937,5

352,14 6312,5 6312,5 293,45 293,45

316,93 5681,3 5681,3 264,1 264,1

-78,80 493,92 493,92 -184,10 -184,10

Số hiệu bv(mm) dv(mm) Vn1(KN) Vn2(KN) Vn(KN) Vr(KN) Vu(KN) Bản mặt cầu Sườn đứng Sườn xiên Bản đáy

Đạt Đạt Đạt Đạt Đạt

6.3. Kiểm tra nứt: Các cấu kiện phải được cấu tạo sao cho ứng suất kéo trong cốt thép thường ở trạng thái giới hạn sử dụng fsa không vượt quá: f sa =

Z ≤ 0,6 f y ( d c A) 1 / 3

Trong đó: + dc: Chiều cao phần bêtông tính từ thớ ngoài cùng chịu kéo đến trọng tâm cốt thép đặt gần nhất (mm), nhằm mục đích tính toán phải lấy chiều dày tịnh của lớp bêtông bảo vệ không được lớn hơn 50mm. + A: Diện tích bêtông ở vùng chịu kéo chia cho số thanh cốt thép =bt/n (mm 2), trong đó n là số thanh thép ở vùng chịu kéo, t=2dc với 1 lớp thép. + Z: Thông số bề rộng vết nứt (N/mm), đại lượng Z không được lấy vượt quá 23000N/mm khi thiết kế theo phương ngang đối với các dầm hộp bêtông phân đoạn chịu tải bất kỳ trước khi đạt tới toàn bộ sức kháng danh định của bêtông. Số hiệu Đ.k cốt thép dc(mm) Bản 29,9 64,95

A(mm2) 11809,09

Sinh viên thực hiện: Lê Quốc Tín – Lớp K10XC

fsa(Mpa) 0,6fy(Mpa) 251,26 252,0

Kết luận Đạt Trang 99

Thuyết minh đồ án tốt nghiệp mặt cầu Thanh đứng Thành xiên Bản đáy

16 16 16 25,2 25,2 25,2 25,2

58 58 58 62,6 62,6 62,6 62,6

  14500,00 14500,00 14500,00 15650,00 15650,00 13911,11 13911,11

Sinh viên thực hiện: Lê Quốc Tín – Lớp K10XC

Khoa Xây Dựng Cầu Đường 243,67 243,67 243,67 231,58 231,58 240,85 240,85

252,0 252,0 252,0 252,0 252,0 252,0 252,0

Đạt Đạt Đạt Đạt Đạt Đạt Đạt

Trang 100

Thuyết minh đồ án tốt nghiệp



Khoa Xây Dựng Cầu Đường

Chương 2: TÍNH TOÁN DẦM THEO PHƯƠNG DỌC CẦU A. TÍNH TOÁN CÁP DỰ ỨNG LỰC 1. Đặc điểm công nghệ thi công: Công nghệ đà giáo di động (ĐGDĐ) thuộc phương thức đúc từng nhịp bê tông tại chỗ. Các nhịp cầu được đúc một lần cho toàn bộ tiết diện ngang tiến triển tuần tự và liên tiếp theo dọc cầu mà vẫn tạo được khoảng trống dưới cầu cho giao thông thủy bộ.

2. Tải trọng tác dụng và hệ số tải trọng: 2.1. Tải trọng tác dụng: - Trong giai đoạn thi công, tải trọng tác dụng lên dầm gồm: + Trọng lượng bản thân dầm (DC): + Trọng lượng của hệ thống đà giáo ván khuôn, trọng lượng bê tông tươi được quy về lực tập trung đặt cách đầu dầm đã thi công xong một đoạn 2m; + Tải trọng do từ biến (CR); + Tải trọng do co ngót (SH); + Hoạt tải thi công và thiết bị phụ (CLL) - Tải trọng trong giai đoạn khai thác gồm: Sinh viên thực hiện: Lê Quốc Tín – Lớp K10XC

Trang 101

Thuyết minh đồ án tốt nghiệp



Khoa Xây Dựng Cầu Đường

+ Tải trọng do từ biến (CR); + Tải trọng do co ngót (SH); + Trọng lượng bản thân dầm, lan can tay vịn, dải phân cách (DC): + Trọng lượng lớp mặt cầu (DW); + Hoạt tải HL-93 + tải trọng làn, đoàn người; + Lực hãm xe (BR) 2.2. Hệ số tải trọng: Hệ số tải trọng dùng cho tải trọng thường xuyên được lấy như sau: • DC: Cấu kiện và thiết bị phụ:

+ Lớn nhất: 1.25 + Nhỏ nhất: 0.90

• DW: Lớp phủ mặt cầu và các tiện ích:

+ Lớn nhất: 1.50 + Nhỏ nhất: 0.65

Hệ số tải trọng thi công: • Tỉnh tải:

1.25

• Các thiết bị và tác động xung kích:

1.50

• Tải trọng gió:

1.25

• Các tải trọng khác:

1.00

Hệ số tải trọng dùng cho các loại hoạt tải khai thác: 1.75 3. Các nguyên tắc tính toán: Khi tính toán nội lực của kết cấu thi công theo công nghệ đà giáo di động, kết cấu được xem như làm việc trong giai đoạn đàn hồi và chấp nhận nguyên tắc cộng tác dụng. Quá trình tính toán nội lực ta cần xét trong giai đoạn thi công và khai thác để từ đó chọn ra giá trị bất lợi nhất để tính toán các bước tiếp theo. 4. Xác định nội lực trong dầm: Sơ đồ cầu: 33m + 9@50m + 33m. Bê tông dầm: Cường độ chịu nén ở 28 ngày f’c = 50MPa. Để xác định nội lực trong dầm ta sử dụng phần mềm Midas/Civil 6.3.0 4.1. Tính toán nội lực của dầm trong giai đoạn thi công: 4.1.1. Các số liệu tính toán:

Hình IV.2.1_Thi công nhịp 2.

Sinh viên thực hiện: Lê Quốc Tín – Lớp K10XC

Trang 102



Thuyết minh đồ án tốt nghiệp DC

Khoa Xây Dựng Cầu Đường

CLL 20

330

100

Sơ đồ tính nhịp biên. DC

CLL

330

500

20

100

Sơ đồ tính nhịp 2. DC

CLL

330

2 x 500

100

20

Sơ đồ tính nhịp 3. DC

CLL

330

3 x 500

100

20

Sơ đồ tính nhịp 4. DC

CLL

330

4 x 500

100

20

Sơ đồ tính nhịp 5. DC

CLL

330

5 x 500

100

20

Sơ đồ tính nhịp 6. DC

CLL

330

6 x 500

20

100

Sơ đồ tính nhịp 7. DC

CLL 20

330

7 x 500

100

Sơ đồ tính nhịp 8. Sinh viên thực hiện: Lê Quốc Tín – Lớp K10XC

Trang 103

 

Thuyết minh đồ án tốt nghiệp DC

Khoa Xây Dựng Cầu Đường

CLL

330

8 x 500

20

100

Sơ đồ tính nhịp 9. DC

CLL

330

3X500

20

100

Sơ đồ tính nhịp 10. DC

CLL 20 330

9 x 500

100

Sơ đồ tính nhịp 11. DC

CLL

330

Sơ đồ tính hoàn thiện cầu. CLL

DC

DW

330

9 x 500

330

Tải trọng và hệ số tải trọng. STT Tên tải trọng 1 Trọng lượng bản thân dầm Trọng lượng bê tông tươi 2 Lực treo đà giáo và ván khuôn 3 Hoạt tải thi công 4 Tải trọng thời gian

Sinh viên thực hiện: Lê Quốc Tín – Lớp K10XC

Đ.vị KN/m KN/m KN KN/m KN/m

Trị số (*) (**) 3000 10,32 (*)

Hệ số 1,25 1,25 1,25 1,50 1,00

Trang 104

 

Thuyết minh đồ án tốt nghiệp

Khoa Xây Dựng Cầu Đường

Ghi chú: (*)_Do sử dụng phần mềm Midas/Civil 6.3.0 để xác định nội lực nên trọng lượng bản thân dầm ta khai báo để chương trình gán vào. (**)_Trọng lượng bêtông tươi của nhịp tiếp theo sẻ được đặt vào đầu hẫng của phân đoạn thi công trước đó, được tính theo sơ đồ như sau: Sơ đồ tính các phân đoạn đầu. 400

100

Sơ đồ tính các phân đoạn cuối.

230 Lực tập trung của trọng lượng bêtông tươi đặt tại đầu hẫng của nhịp trước như sau: Đơn vị KN. P1 6571, 2

P2 6571, 2

P3 6571, 2

P4 6571, 2

P5 6571, 2

P6 6571, 2

P7 6571, 2

P8 6571, 2

P9 6571, 2

P10 4218,7

Giá trị được nhập vào chương trình: STT Tên tải trọng 1 Trọng lượng bản thân dầm Trọng lượng bê tông tươi 2 Lực treo đà giáo và ván khuôn 3 Hoạt tải thi công 4 Tải trọng thời gian (**): Trọng lượng bêtông tươi và đà giáo, ván khuôn được tương ứng, ta được kết quả như sau:

Đ.vị Trị số KN/m (*) KN/m (**) KN KN/m 15,48 KN/m nhân với hệ số tải trọng

P1 11964

P8 11964

P2 11964

P3 11964

P4 11964

P5 11964

P6 11964

P7 11964

P9 11964

P10 9023

4.1.2 Tính toán nội lực của công trình theo bằng phần mềm Midas Civil 6.3.0: Các bước thực hiện chương trình: - Mô hình hóa kết cấu. - Định nghĩa nhóm kết cấu, nhóm điều kiện biện, nhóm tải trọng. - Định nghĩa các trường hợp tải trọng. Sinh viên thực hiện: Lê Quốc Tín – Lớp K10XC

Trang 105



Thuyết minh đồ án tốt nghiệp

Khoa Xây Dựng Cầu Đường

- Định nghĩa các giai đoạn thi công. - Khai báo các trường hợp tải trọng. - Gán tải trọng thi công. - Tạo tổ hợp tải trọng tính toán. Cụ thể các bước mô hình hóa kết cấu và tổ hợp tải trọng như sau: 4.1.2.1. Mô hình hóa kết cấu: - Toàn bộ kết cấu cầu liên tục sẽ được mô hình vào trong chương trình gần đúng như kết cấu thật, mô hình bài toán là mô hình không gian - Dầm chủ tiết diện hộp không thay đổi theo phương dọc cầu được mô tả trong chương trình là phần tử Beam. Mặt cắt ngang dẩm chủ được khai báo trong chương trình với các thông số cụ thể như sau: (Xem hình vẽ).

15000/2

40 378

150 50

35

100 25

50

25

40

150

378

150

50

100 25

700

35

150

150

25

275

i=2%

40

i=2% 175

25

15000/2

150 50

175

240

25

275

25

25

700

- Trong chương trình không khai báo các phần tử của mố, trụ mà chỉ liên kết dầm với nền đất bằng các gối nên khi tính phản lực tại bệ mố cần phải cộng thêm trọng lượng bản thân các mố, trụ. - Liên kết giữa phần đầu dầm phía mố A và nền đất được mô tả bằng gối cố định. - Liên kết giữa phần đầu dầm phía, các trụ, mố B và nền đất được mô tả bằng gối di động.

Sinh viên thực hiện: Lê Quốc Tín – Lớp K10XC

Trang 106

Thuyết minh đồ án tốt nghiệp



Khoa Xây Dựng Cầu Đường

Khai báo MCN dầm chủ với các số liệu cụ thể như sau:

Kết quả mô tả trong chương trình ta được sơ đồ kết cấu như sau: SƠ ĐỒ KẾT CẤU HIỂN THỊ Ở DẠNG PHẲNG

SƠ ĐỒ KẾT CẤU HIỆN THỊ DƯỚI DẠNG KHÔNG GIAN

Sinh viên thực hiện: Lê Quốc Tín – Lớp K10XC

Trang 107

Thuyết minh đồ án tốt nghiệp



Khoa Xây Dựng Cầu Đường

4.1.2.2. Định nghĩa nhóm kết cấu, nhóm điều kiện biện, nhóm tải trọng. 1). Định nghĩa nhóm kết cấu: - Với từng giai đoạn thi công, từng phần của kết cấu lấn lượt xuất hiện và tham gia chịu lực, các phần xuất hiện này được khai báo tương ứng với mỗi nhóm kết cấu. - Gọi lệnh: Model\Group\Define Structure Group: - Ta khai báo tất cả là 12 nhóm kết cấu tương ứng với 12 giai đoan thi công là: 1. Tính nhịp biên: CS01. 211. Tính nhịp 211: CS02CS11. 12. Giai đoạn hoàn thiện cầu: CS12 Kết quả khai báo như sau:

2). Định nghĩa nhóm điều kiện biên: - Gọi lệnh: Model\Group\Define Boundary Group: - Với sơ đồ cầu liên tục như trên, ta sẽ có 12 nhóm điều kiện biên như sau: 1. Liên kết gối di động tại mố: Start_ roller. 2. Liên kết gối cố định tại trụ 1: Pier1_ fix. 312. Liên kết gối di động tại các trụ tiếp theo: Pier2_ roller  Pier11_ rollre Kết quả khai báo như sau:

Sinh viên thực hiện: Lê Quốc Tín – Lớp K10XC

Trang 108

Thuyết minh đồ án tốt nghiệp



Khoa Xây Dựng Cầu Đường

3). Định nghĩa nhóm tải trọng: - Tải trọng thi công là những tải trọng tác dụng trong giai đoạn thi công và sẻ được dở bỏ sau khi thi công xong. - Các tải trọng thi công bao gồm: 1. Tải trọng bản thân của kết cấu. 2. Tải trọng bêtông ướt, lực treo đà giáo và ván khuôn. 3. Tải trọng rải đều của người và thiết bị thi công. 4. Tải trọng thời gian. - Các định nghĩa: Model\Group\Define Load Group: 1. Self weight (tải trọng bản thân) 2. WC (Tải trọng bêtông ướt, và tải trọng tập trung do lực treo của đà giáo) 3. TC ( Tải trọng rải đều của người và thiết bị thi công) 4. Time load (Tải trọng này do chương trình gán dưới tên là Creep (tải trọng tư biến), Shrinkage (Tải trọng do co ngót) - Với 12 giai đoạn thi công ta có: + Self weight: 1 + WC: WC01WC10: 10 + TC: TC1TC11: 11 - Tổng cộng có 22 nhóm tải trọng. Kết quả khai báo như sau:

Sinh viên thực hiện: Lê Quốc Tín – Lớp K10XC

Trang 109

Thuyết minh đồ án tốt nghiệp



Khoa Xây Dựng Cầu Đường

4.1.2.3. Định nghĩa các giai đoạn thi công: - Gọi lệnh: Load\ Construction Stage Analysis\ Define Construction Stage… - Xuất hiện hộp thoại:

- Khai báo giai đoạn thi công thứ nhất:

Sinh viên thực hiện: Lê Quốc Tín – Lớp K10XC

Trang 110

Thuyết minh đồ án tốt nghiệp



Sinh viên thực hiện: Lê Quốc Tín – Lớp K10XC

Khoa Xây Dựng Cầu Đường

Trang 111

Thuyết minh đồ án tốt nghiệp



Khoa Xây Dựng Cầu Đường

Kết quả khai báo các giai đoạn thi công ta được bảng sau:

4.1.2.4. Khai báo các trường hợp tải trọng: Ta có 5 trường hợp tải trọng: - Trọng lượng bản thân. - Trọng lượng bêtông tươi và lực treo đà giáo, ván khuôn. - Tải trọng thi công. - Tỉnh tải giai đoạn 2. Kết quả khai báo như sau:

4.1.2. 5. Gán tải trọng thi công. 1). Nhập trọng lượng bản thân: - Để chương trình tự động gán trọng lượng bản thân của kết cấu mới được phát sinh, ta định nghĩa trọng lượng bản thân và chất tải ở giai đoạn thi công đầu tiên (CS1). - Trong giai đoạn này ta nhập trực tiếp hệ số tải trọng của tải trọng bản thân là 1,25 - Kết quả nhập như sau: Sinh viên thực hiện: Lê Quốc Tín – Lớp K10XC

Trang 112

Thuyết minh đồ án tốt nghiệp



Khoa Xây Dựng Cầu Đường

2). Nhập trọng lượng bêtông tươi và đà giáo thi công: 3). Nhập tải trọng thi công:

Sinh viên thực hiện: Lê Quốc Tín – Lớp K10XC

Trang 113

Thuyết minh đồ án tốt nghiệp



Khoa Xây Dựng Cầu Đường

4). Nhập tải trọng thời gian:

Sinh viên thực hiện: Lê Quốc Tín – Lớp K10XC

Trang 114

Thuyết minh đồ án tốt nghiệp



Khoa Xây Dựng Cầu Đường

4.1.2.6. Tạo tổ hợp tính toán: - Tổ hợp tính toán trong giai đoạn thi công: Trong quá trình tải trọng ta đã gán cho chúng hệ số vượt tải, cho nên trong tổ hợp tính toán trong giai đoạn thi công ta không cần nhập hệ số cho các trường hợp tải trọng được tổ hợp. Vì vậy, ta dùng tổ hợp tải trọng chương trình đã khai báo để tính toán. Đó là tổ hợp Summation:

Sinh viên thực hiện: Lê Quốc Tín – Lớp K10XC

Trang 115

Nhịp 5

Trụ 5

Nhịp 6

Sinh viên thực hiện: Lê Quốc Tín – Lớp K10XC

Trụ 6

Nhịp 7

25550,53

20705,62

GĐTC 12 -161142,27

-138656,51

-135923,03

-133194,73

-133203,89

-133241,51

-133184,41

-133489,08

-132443,51

-136284,86

-120658,26

-165666,92

-122036,53

Trụ 1

25550,53

39282,00

37442,13

35583,97

35457,41

35337,02

35061,43

35199,15

33642,69

37996,73

19297,98

71706,09

Nhịp 2

25550,53

39282,00

37442,13

35583,97

35457,41

35337,02

35061,43

35199,15

33642,69

37996,73

19297,98

71706,09

Trụ 2

Trụ 3

25550,53 -161142,27

46677,12 -123856,32

45009,66 -120728,84

43313,80 -117629,99

43108,03 -117664,73

42892,16 -118045,21

42985,98 -117280,98

41374,97 -121040,99

45489,82 -108749,25

26304,27 -161192,83

73427,16 -25550,53

Nhịp 3

73495,73

45794,03

44083,13

42359,13

42126,01

42291,66

40767,14

45011,84

25770,00

73495,73

Nhịp 4

-161137,35

-123287,24

-120160,13

-117023,36

-117464,86

-116753,09

-120566,36

-108317,04

-161137,35

-25550,53

Trụ 4



Giá trị TT

19776,82

GĐTC 11

17882,36

GĐTC 7

18872,31

18798,72

GĐTC 6

GĐTC 10

19060,11

GĐTC 5

18870,02

18099,77

GĐTC 4

GĐTC 9

22294,13

GĐTC 3

18860,61

11385,68

GĐTC 2

GĐTC 8

23595,61

GĐTC 1

Nhịp 1

Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Khoa Xây Dựng Cầu Đường

4.1.3. Kết quả tính toán của chương trình:

Trụ 7

Trang 116



Thuyết minh đồ án tốt nghiệp

Khoa Xây Dựng Cầu Đường

GĐTC 1 GĐTC 2 GĐTC 3 GĐTC 4 GĐTC 5 GĐTC 6 GĐTC 7 GĐTC 8 GĐTC 9 GĐTC 10 GĐTC 11 GĐTC 12 Giá trị TT

GĐ 1 GĐ 2 GĐ 3 GĐ 4 GĐ 5 GĐ 6 GĐ 7 GĐ 8 GĐ 9 GĐ10 GĐ11 GĐ12 Giá trị TT

73517,9 2 26004,3 7 45231,7 7 41004,0 2 42562,6 2 42385,7 4 44187,8 4 45918,0 3 73517,9 2

-25550,53 -161141,80

73514,94

25550,53

-108351,72

25986,43

-161142,27

-120620,48

45208,90

-108343,24

-116832,51

40975,41

-120607,28

-117576,78

42551,78

-116701,28

-120520,41

44186,79

-120162,64

-123608,31

45933,19

-123256,92

-161141,80

73514,94

-161142,27

Nhịp 8

Trụ 8

Nhịp 9

73515,70 25989,70 45735,34 45511,04 47232,76

-25550,5 -161142,7 -106911,1 -115806,1 -119123,3

73515,74 24439,29 36462,51 39058,75

73515,70

-161142,7

Trụ 9

73515,9 5 25990,7 6 45214,4 7 40840,2 6 43332,8 0 45165,9 4 73515,9 5

-161142,91 -108345,39 -120999,82 -122228,38 -125142,83 -161142,91

Trụ 10

Nhịp 11

-25550,53 -166341,1 80306,10 -140749,9 64666,78 -141776,7 66782,80

-11129,8 -63415,9 -67436,1

41559,20 42027,16

73515,74 -166341,1 80306,10

-67436,1

42027,16

Sinh viên thực hiện: Lê Quốc Tín – Lớp K10XC

Nhịp 10

25550,53

Trang 117

Thuyết minh đồ án tốt nghiệp



Khoa Xây Dựng Cầu Đường

Bảng giá trị nội lực lớn nhất tại các tiết diện Mặt cắt Mố trái Nhịp 1 Trên trụ 1 Nhịp 2 Trên trụ 2 Nhịp 3 Trên trụ 3 Nhịp 4 Trên trụ 4 Nhịp 5 Trên trụ 5 Nhịp 6 Trên trụ 6 Nhịp 7 Trên trụ 7 Nhịp 8 Trên trụ 8 Nhịp 9 Trên trụ 9 Nhịp 10 Trên trụ 10 Nhịp 11 Mố phải

Mmax tại các MC trên mố, trụ M(-)max (KN.m) 0

M(+)max(KN.m) 0 23595,61

-165666,92 71706,09 -161364,25 73427,16 -161192,83 73495,73 -161137,35 73517,92 -161141,80 73514,94 -161142,27 73515,95 -161142,91 73515,70 -161142,74 73515,74 -166341,08 80306,10 -67436,06 0

Sinh viên thực hiện: Lê Quốc Tín – Lớp K10XC

42027,16 0

Trang 118

Thuyết minh đồ án tốt nghiệp



Khoa Xây Dựng Cầu Đường

4.2. Tính toán nội lực của dầm trong giai đoạn khai thác: 4.2.1. Các trường hợp tải và hệ số tải trọng kèm theo theo TTGH cường độ:

1

Trường hợp Tải trọng Dead Load

2

DW

3 4 5 6

Tải trọng thời gian Xe hai truc Xe thiet ke Hoạt Nguời

Stt

Mô tả Tỉnh tải bản thân Tải trọng các lớp mặt cầu, gờ chắn bánh, chân lan can Tải trọng từ biến, co ngót Hoạt tải xe 2 trục và tải trọng làn Hoạt tải xe tải và tải trọng làn Tải trọng người

Hệ số tải trọng 1,25 1,5 0,5 1,75 1,75 1,75

4.2.2. Các bước thực hiện chương trình: 1). Khai báo các bước trong chương trình tương tự trong giai đoan thi công, tuy nhiên có một số điểm khác biệt sau: - Không khai báo các loại tải trọng thi công. - Không khai báo tải rong bêtông ướt. - Khai báo hoạt tải. 2). Khai báo hoạt tải: - Chọn tiêu chuẩn thiết kế: chọn tiêu chuẩn ASSHTO LRFD. - Khai báo làn xe: Cầu gồm 4 làn xe chạy rộng 15 (m) và 2 làn người đi bộ rộng (2x2,75). Ta khai báo 4 làn gồm 2 làn xe chạy và một làn người đi bộ với các độ lệch tâm như sau: Tên làn Làn 1 Làn 2 Làn 3 Làn 4 Làn 5 Làn 6

Độ lệch tâm (m) 9,125 5,625 1,875 -1,875 -5,625 -9,125

Sinh viên thực hiện: Lê Quốc Tín – Lớp K10XC

Trang 119

Thuyết minh đồ án tốt nghiệp



Khoa Xây Dựng Cầu Đường

- Làn 2, 3, 4, 5, sẽ chịu hoạt tải xe chạy gồm các trường hợp tải trọng: xe hai trục + tải trọng làn (Hoat TademLan) và xe tải + tải trọng làn (Hoat TruckLan) - Làn 1, 6 được gán cho tải trọng người đi bộ. 3). Khai báo xe tiêu chuẩn theo AASHTO-LRFD (22TCN272-05) - Chọn mã thiết kế AASHTO-LRFD - Khai báo 2 trường hợp hoạt tải theo AASHTO-LRFD bao gồm: o HL-93TDM: hoạt tải xe hai trục thiết kế và tải trọng làn o

HL-93 TRK: hoạt tải xe tải thiết kế và tải trọng làn

Sinh viên thực hiện: Lê Quốc Tín – Lớp K10XC

Trang 120

Thuyết minh đồ án tốt nghiệp



Khoa Xây Dựng Cầu Đường

Khai báo các trường hợp hoạt tải

Sinh viên thực hiện: Lê Quốc Tín – Lớp K10XC

Trang 121

Thuyết minh đồ án tốt nghiệp



Sinh viên thực hiện: Lê Quốc Tín – Lớp K10XC

Khoa Xây Dựng Cầu Đường

Trang 122

Thuyết minh đồ án tốt nghiệp



Khoa Xây Dựng Cầu Đường

- Các tổ hợp tải trọng được khai báo trong giai đoạn khai thác:

Stt

Tên tổ hợp

Mô tả

Loai tổ hợp

1

HT1

Hoạt tải xe hai trục, tải trọng làn cộng tác dụng với tải trọng người

ADD

1,75(XE HAI TRUC+ NGUOI)

2

HT2

Hoạt tải xe thiết kế, tải trọng làn cộng tác dụng với tải trọng người

ADD

1,75(XE THIET KE +NGUOIi)

3

BAO HT

Lấy giá trị bất lợi của HT1 và HT2

ENV E

Max( HT1, HT2)

5

TT1

Tỉnh tải GĐ1-2, n>1

ADD

6

TT2

Tỉnh tải GĐ1-2, n<1

ADD

7

HT+TT1

8

HT+TT2

9

BAO TO HOP

Cộng tác dụng tỉnh tải và hoạt tải lấy max + từ biến, co ngót Cộng tác dụng tỉnh tải và hoạt tải lấy min+ từ biến, co ngót Bao nội lực

Sinh viên thực hiện: Lê Quốc Tín – Lớp K10XC

ADD ADD ENV E

Công thức

1,25(Dea Load) + 1,5DW 0,9(Dea Load) +0,65DW BAO HT+TT1+0,5(6+8) BAO HT+TT2+0,5(6+8) MAX( TT1+HT, TT2+HT)

Trang 123

Thuyết minh đồ án tốt nghiệp



Khoa Xây Dựng Cầu Đường

- Các số ghi trong công thức tính là thứ tự các trường hợp tải trọng ghi trong bảng. Stt 1 2 3 4 5 6 7 8 9

Trường hợp Tải trọng Erection Load(CS) Dead load Tendon Primary(CS) Tendon Secondary(CS) Creep Primary(CS) Creep Secondary(CS) Shrinkage Primary(CS) Shrinkage Secondary(CS) Summation(CS)

Mô tả Tải trong xây dựng Tỉnh tải bản thân, thi công Tải trọng căng cáp lần 1 Tải trọng căng cáp lần 2 Tải trọng từ biến lần 1 Tải trọng từ biến lần 2 Tải trọng co ngót lần 1 Tải trọng co ngót lần 2 Tải trọng tổng trong giai đoạn xây dựng

Hệ số tải trọng 1.5 1.25 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 1

4.2.3. Kết quả chương trình: Biếu đồ bao nội lực của tổ hợp tải trọng tính toán BAO TO HOP

Sinh viên thực hiện: Lê Quốc Tín – Lớp K10XC

Trang 124

Thuyết minh đồ án tốt nghiệp



Khoa Xây Dựng Cầu Đường

Bảng giá trị mômen tại các mặt cắt STT 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23

Mặt Cắt Mố trái Giữa nhịp 1 Trụ 1 Giữa nhịp 2 Trụ 2 Giữa nhịp 3 Trụ 3 Giữa nhịp 4 Trụ 4 Giữa nhịp 5 Trụ 5 Giữa nhịp 6 Trụ 6 Giữa nhịp 7 Trụ 7 Giữa nhịp 8 Trụ 8 Giữa nhịp 9 Trụ 9 Giữa nhịp 10 Trụ 10 Giữa nhịp 11 Mố phải

Mmax ( KN.m) 0 55888,52 -74344,41 98108,40 -66150,98 107090,94 -63562,37 108456,42 -63293,62 108659,26 -62967,42 109128,08 -62914,99 108907,99 -63138,70 111054,20 -59348,17 104277,22 -73155,84 125195,25 -29807,08 80444,09 0

Sinh viên thực hiện: Lê Quốc Tín – Lớp K10XC

Mmin( KN.m) 0 9149,54 -153702,41 28177,57 -142833,73 29907,56 -141956,16 30204,66 -142322,28 30189,07 -142173,53 30562,84 -141521,21 30540,52 -142477,13 32389,22 -136605,80 28512,24 -153811,58 49177,74 -89433,93 22714,35 0

Trang 125



Thuyết minh đồ án tốt nghiệp

Khoa Xây Dựng Cầu Đường

5. Tính toán cáp dự ứng lực: Sử dụng cáp DƯL với các đặc trưng sau: Loại Cáp DƯL Diện tích 1 tao Diện tích 1 bó Giới hạn bền fpu

25 tao 15,2 mm 140 mm2 3500 mm2 1860 Mpa

Giới hạn chảy fpy Môdun đàn hồi

1670 Mpa 197000 Mpa

+ Công thức tính toán số bó cáp: - Với bó chịu mômen âm: a'T N'T e'T

h yd

yT

truû c trung hoaì Mmin

+ Ứng suất thớ trên:  N' N ' .e' f tr =  T + T T Wtr  A

N 'T ≥

 M min  − ≥0 W tr 

M min M min . A ⇒ n' b ≥ (Wtr + A.e' T )( f KT . Abo )  Wtr  + e' T    A 

+ Ứng suất thớ dưới:  N' N ' .e' f d =  T − T T Wd  A

N 'T ≤

 M min  + ≥0  Wd

M min M min . A ⇒ n 'b ≤ W  ( A.e'T −Wd )( f KT . Abo )   e'T − d  A  

Sinh viên thực hiện: Lê Quốc Tín – Lớp K10XC

Trang 126

 

Thuyết minh đồ án tốt nghiệp

Khoa Xây Dựng Cầu Đường

- Bó chịu mômen dương: (tiết diện giữa nhịp)

Mmax yT h truû c trung hoaì

yd

eT NT aT

+ Ứng suất thớ dưới:

⇒ NT ≥

N N .e f d =  T + T T Wd  A

 M max  − ≥0 W d 

M max  Wd + eT   A

M max . A (Wd + A.eT )( f KT . Abo )

  

⇒ nb ≥

+ Ứng suất thớ trên:

N N .e f tr =  T − T T Wtr  A

⇒

NT ≤

M max W   eT − tr A 

  

⇒ nb ≤

 M max  + ≥0 W tr 

M max . A ( A.eT − Wtr )( f KT . Abo )

Trong đó : + N'T: Lực căng trong bó cốt thép dự ứng lực chịu mômen âm. N'T =n'b .fKT.Abó + NT: Lực căng trong bó cốt thép dự ứng lực chịu mômen dương. NT = nb.fKT.Abó + e'T, eT: Khoảng cách từ trục trung hoà đến trọng tâm cốt thép dự ứng lực. + A: Diện tích tiết diện bêtông. + M: Mômen do tải trọng tác dụng gây ra tại tiết diện tính toán. + W: Mômen kháng uốn tiết diện. + n'b, nb: Số bó cốt thép cần tính. + fKT: Ứng suất cho phép khi căng kéo cốt thép.

Sinh viên thực hiện: Lê Quốc Tín – Lớp K10XC

Trang 127

 

Thuyết minh đồ án tốt nghiệp

Khoa Xây Dựng Cầu Đường

fKT = 0,75.fpy=1252,5 Mpa. + Abó: Diện tích một bó cáp; fbó =2660mm2. Giả thiết khoảng cách từ trọng tâm các bó cáp đến thớ ngoài cùng chịu kéo (nén) là aT = 125 mm, a’T = 200 (mm). - Tính toán đặc trưng hình học của tiết diện hộp: Sử dụng chức năng SECTION PROPERTIES trong MIDAS CIVIL ta có đặc trưng hình học của tiết diện ngang dầm hộp như sau: Đại Lượng H

Giá trị

Đơn vị

2,4

m

A

17,35

m2

I

14,298

m4

Yt Yd

0,966 1,434

m m

Wt

14,8

m3

Wd

9,97

m3

Tiết diện Thớ M-(max) e'T M- (max).A fKT.Ab Số bó tính Số bó chọn

Số bó thép chịu momen âm tại trụ trong giai đoạn thi công Trên trụ 1 Trên trụ 2 Trên trụ 3 Trên Dưới Trên Dưới Trên Dưới 165666,9 165666,9 161364,2 161364,2 161162,9 2 2 5 5 3 161162,93 0,841 0,841 0,841 0,841 0,841 0,841 2874321, 2874321, 2799669, 2799669, 2796176, 1 1 7 7 8 2796176,8 3331,65 3331,65 3331,65 3331,65 3331,65 3331,65 n'b>= n'b<= n'b>= n'b<= n'b>= n'b<= 29,35 186,68 28,59 181,84 28,56 181,64 30 30 30

Sinh viên thực hiện: Lê Quốc Tín – Lớp K10XC

Trang 128

Thuyết minh đồ án tốt nghiệp

Tiết diện Thớ M-(max) e'T M- (max).A fKT.Ab Số bó tính Số bó chọn

Tiết diện Thớ M-(max) e'T M-(max).A fKT.Ab Số bó tính Số bó chọn



Khoa Xây Dựng Cầu Đường

Số bó thép chịu momen âm tại trụ trong giai đoạn thi công Trên trụ 4 Trên trụ 5 Trên trụ 6 Trên Dưới Trên Dưới Trên Dưới 161137, 4 161137,4 161141,8 161141,8 161142,3 161142,3 0,841 0,841 0,841 0,841 0,841 0,841 2795733 3331,65 n'b>= 28,55

2795733 3331,65 n'b<= 181,58 30

2795810,2 2795810,2 2795818,4 2795818,4 3331,65 3331,65 3331,65 3331,7 n'b>= n'b<= n'b>= n'b<= 28,55 181,58 28,55 181,59 30 30

Số bó thép chịu momen âm tại trụ trong giai đoạn thi công Trên trụ 7 Trên trụ 8 Trên trụ 9 Trên Dưới Trên Dưới Trên Dưới 161142,9 161142,9 161142,7 161142,7 166341,0 1 1 4 4 8 166341,08 0,841 0,841 0,841 0,841 0,841 0,841 2795829, 2795829, 2795826, 2795826, 2886017, 5 5 5 5 7 2886017,7 3331,65 3331,65 3331,65 3331,65 3331,65 3331,65 n'b>= n'b<= n'b>= n'b<= n'b>= n'b<= 28,55 181,59 28,55 181,59 29,47 187,44 30 30 30 Số bó thép chịu momen âm tại trụ trong giai đoạn thi công Tiết diện Trên trụ 10 Thớ Trên Dưới M-(max) e'T

89433,93 0,841

89433,93 0,841

M- (max).A fKT.Ab

1551679 3331,65 n'b>= 15,85

1551678,69 3331,65 n'b<= 100,78

Số bó tính Số bó chọn

18

Số bó thép chịu momen dương tại giữa nhịp trong giai đoạn thi công Tiết diện Giữa nhịp 1 Giữa nhịp 2 Giữa nhịp 3

Sinh viên thực hiện: Lê Quốc Tín – Lớp K10XC

Trang 129

Thuyết minh đồ án tốt nghiệp



Khoa Xây Dựng Cầu Đường

Thớ Trên Dưới Trên Dưới Trên Dưới M (max) 23595,61 23595,61 71706,09 71706,09 73427,16 73427,16 eT 1,234 1,234 1,234 1,234 1,234 1,234 M+ (max).A 409383,8 409383,8 1244100,7 1244100,7 1273961,2 1273961,2 fKT.Ab 3331,65 3331,65 3331,65 3331,65 3331,65 3331,65 n'b<= n'b>= n'b<= n'b>= n'b<= n'b>= Số bó tính 3,92 18,59 11,90 56,49 12,19 57,85 Số bó chọn 4 14 14 +

Số bó thép chịu momen dương tại giữa nhịp trong giai đoạn thi công Tiết diện Giữa nhịp 4 Giữa nhịp 5 Giữa nhịp 6 Thớ Trên Dưới Trên Dưới Trên Dưới M+(max) 73495,73 73495,73 73517,92 73517,92 73514,94 73514,94 eT 1,234 1,234 1,234 1,234 1,234 1,234 1275150, 1275150, 1275535, 1275535, 1275484, M+(max).A 1275484,2 9 9 9 9 2 fKT.Ab 3331,65 3331,65 3331,65 3331,65 3331,65 3331,65 n'b<= n'b>= n'b<= n'b>= n'b<= n'b>= Số bó tính 12,20 57,90 12,20 57,92 12,20 57,92 Số bó chọn 14 14 14 Số bó thép chịu momen dương tại giữa nhịp trong giai đoạn thi công Tiết diện Giữa nhịp 7 Giữa nhịp 8 Giữa nhịp 9 Thớ Trên Dưới Trên Dưới Trên Dưới M+(max) 73515,95 73515,95 73515,70 73515,70 73515,74 73515,74 eT 1,234 1,234 1,234 1,234 1,234 1,234 1275501, 1275501, 1275497, 1275497, 1275498, M+ (max).A 1275498,1 7 7 4 4 1 fKT.Ab 3331,65 3331,65 3331,65 3331,65 3331,65 3331,65 n'b<= n'b>= n'b<= n'b>= n'b<= n'b>= Số bó tính 12,20 57,92 12,20 57,92 12,20 57,92 Số bó chọn 14 14 14 Số bó thép chịu momen dương tại giữa nhịp trong giai đoạn thi công Tiết diện Giữa nhịp 10 Giữa nhịp 11 Thớ Trên Dưới Trên Dưới 80306,1 M+(max) 80306,10 42027,16 42027,16 0 Sinh viên thực hiện: Lê Quốc Tín – Lớp K10XC

Trang 130

Thuyết minh đồ án tốt nghiệp eT M+ (max).A fKT.Ab Số bó tính Số bó chọn

1,234 1393311 3331,65 n'b<= 13,33



Khoa Xây Dựng Cầu Đường

1,234 1,234 1393310,84 729171,226 3331,65 3331,65 n'b>= n'b<= 63,27 6,97 14

1,234 729171,23 3331,65 n'b>= 33,11 8

Số bó thép chịu momen âm tại trụ trong giai đoạn khai thác Tiết diện Trên trụ 1 Trên trụ 2 Trên trụ 3 Thớ Trên Dưới Trên Dưới Trên Dưới 153702,4 153702,4 142833,7 142833,7 141956,1 M-(max) 141956,16 1 1 3 3 6 e'T 0,84 0,84 0,84 0,84 0,84 0,84 2666736, 2666736, 2478165, 2478165, 2462939, M- (max).A 2462939,4 8 8 2 2 4 fKT.Ab 3331,65 3331,65 3331,65 3331,65 3331,65 3331,65 n'b>= n'b<= n'b>= n'b<= n'b>= n'b<= Số bó tính 27,23 173,20 25,31 160,95 25,15 159,97 Số bó chọn 28 26 26 Số bó thép chịu momen âm tại trụ trong giai đoạn khai thác Tiết diện Trên trụ 4 Trên trụ 5 Trên trụ 6 Thớ Trên Dưới Trên Dưới Trên Dưới 142322,2 142173,5 142173,5 141521,2 M-(max) 142322,3 141521,21 8 3 3 1 e'T 0,841 0,841 0,841 0,841 0,841 0,841 2469291, 2469291, 2466710, 2466710, 2455392, M- (max).A 2455392,3 6 6 7 7 9 fKT.Ab 3331,65 3331,65 3331,65 3331,65 3331,65 3331,65 n'b>= n'b<= n'b>= n'b<= n'b>= n'b<= Số bó tính 25,22 160,38 25,19 160,21 25,08 159,48 Số bó chọn 26 26 26

Tiết diện Thớ M-(max)

Số bó thép chịu momen âm tại trụ trong giai đoạn khai thác Trên trụ 7 Trên trụ 8 Trên trụ 9 Trên Dưới Trên Dưới Trên Dưới 142477,1 142477,1 136605,8 136605,8 136605,8 136605,8 3

Sinh viên thực hiện: Lê Quốc Tín – Lớp K10XC

Trang 131

Thuyết minh đồ án tốt nghiệp e'T M- (max).A fKT.Ab Số bó tính

0,841 2471978, 2 3331,65 n'b>= 25,24

Số bó chọn

0,841 2471978, 2 3331,65 n'b<= 160,55



Khoa Xây Dựng Cầu Đường

0,841 2370110, 6 3331,65 n'b>= 24,20

26

0,841 2370110, 6 3331,65 n'b<= 153,94

0,841 2370110, 6 3331,65 n'b>= 27,25

26

0,841 2370110,6 3331,65 n'b<= 173,32 28

Số bó thép chịu momen âm tại trụ trong giai đoạn khai thác Tiết diện Trên trụ 10 Thớ Trên Dưới M (max) 89433,93 89433,93 e'T 0,841 0,841 M (max).A 1551679 1551678,69 fKT.Ab 3331,65 3331,65 n'b>= n'b<= Số bó tính 15,85 100,78 Số bó chọn 16 Số bó thép chịu momen dương tại giữa nhịp trong giai đoạn khai thác Tiết diện Giữa nhịp 1 Giữa nhịp 2 Giữa nhịp 3 Thớ Trên Dưới Trên Dưới Trên Dưới M+(max) 55888,52 55888,52 98108,4 98108,4 107090,94 107090,94 eT

1,234

M+ (max).A fKT.Ab

969665,8 3331,65 n'b<= 9,27

Số bó tính Số bó chọn

1,234

1,234

969665,8 1702180,7 3331,65 3331,65 n'b>= n'b<= 44,03 16,28 10 18

1,234 1702180, 7 3331,65 n'b>= 77,30

1,234

1,234

1858027,8 1858027,8 3331,65 3331,65 n'b<= n'b>= 17,77 84,37 20

Số bó thép chịu momen dương tại giữa nhịp trong giai đoạn khai thác Tiết diện Giữa nhịp 4 Giữa nhịp 5 Giữa nhịp 6 Thớ Trên Dưới Trên Dưới Trên Dưới 108456,4 108659,2 108456,4 108659,26 109128,08 109128,08 M+(max) 2 6 eT 1,234 1,234 1,234 1,234 1,234 1,234 + M (max).A 1881719, 1881719, 1885238,2 1885238, 1893372,2 1893372,2 Sinh viên thực hiện: Lê Quốc Tín – Lớp K10XC

Trang 132

Thuyết minh đồ án tốt nghiệp

fKT.Ab Số bó tính

1 3331,65 n'b<= 18,02

Số bó chọn

1 3331,65 n'b>= 85,45



Khoa Xây Dựng Cầu Đường 2 3331,65 n'b>= 85,61

3331,65 n'b<= 18,03

20

20

3331,65 n'b<= 18,11

3331,65 n'b>= 85,98 20

Số bó thép chịu momen dương tại giữa nhịp trong giai đoạn khai thác Tiết diện Giữa nhịp 7 Giữa nhịp 8 Giữa nhịp 9 Thớ Trên Dưới Trên Dưới Trên Dưới 108907,9 111054,2 104277,2 + M (max) 9 108907,99 0 111054,2 2 104277,22 eT 1,234 1,234 1,234 1,234 1,234 1,234 1889553, 1926790, 1926790, 1809209, M+ (max).A 6 1889553,6 4 4 8 1809209,8 fKT.Ab 3331,65 3331,65 3331,65 3331,65 3331,65 3331,65 n'b<= n'b>= n'b<= n'b>= n'b<= n'b>= Số bó tính 18,07 85,80 18,43 87,49 17,31 82,16 20 20 20 Số bó chọn Số bó thép chịu momen dương tại giữa nhịp trong giai đoạn khai thác Tiết diện Giữa nhịp 10 Giữa nhịp 11 Thớ Trên Dưới Trên Dưới M+(max) eT M+ (max).A fKT.Ab Số bó tính Số bó chọn

125195,25 125195,25 80444,09 80444,09 1,234 1,234 1,234 1,234 2172137,5 9 2172137,59 1395704,96 1395704,96 3331,65 3331,65 3331,65 3331,65 n'b<= n'b>= n'b<= n'b>= 20,78 98,64 13,35 63,38 22 14

Sinh viên thực hiện: Lê Quốc Tín – Lớp K10XC

Trang 133



Thuyết minh đồ án tốt nghiệp

Khoa Xây Dựng Cầu Đường

Tổng hợp số cốt thép tại các mặt cắt Giai đoạn thi công Tiết diện Giữa nhịp 1 Trên trụ 1 Giữa nhịp 2 Trên trụ 2 Giữa nhịp 3 Trên trụ 3 Giữa nhịp 4 Trên trụ 4 Giữa nhịp 5 Trên trụ 5 Giữa nhịp 6 Trên trụ 6 Giữa nhịp 7 Trên trụ 7 Giữa nhịp 8 Trên trụ 8 Giữa nhịp 9 Trên trụ 9 Giữa nhịp 10 Trên trụ 10 Giữa nhịp 11

Số Bó 4

Số Bó

Giai đoạn khai thác Số Bó 10

30 14

Số Bó 28

18 30

14

26 20

30 14

26 20

30 14

26 20

30 14

26 20

30 14

26 20

30 14

26 20

30 14

26 20

30 14

28 22

18 8

Sinh viên thực hiện: Lê Quốc Tín – Lớp K10XC

16 14

Trang 134

Thuyết minh đồ án tốt nghiệp



Khoa Xây Dựng Cầu Đường

6. Mô hình hoá cáp DƯL vào chương trình Midas\Civil: 6.1. Khai báo đặc trưng cáp DƯL: Sử dụng lệnh: Stage\ Base  Load\Prestress\Tendon Property: xuất hiện hộp thoại:

Chọn Add và điền các thông số vào hộp thoại như sau:

Sinh viên thực hiện: Lê Quốc Tín – Lớp K10XC

Trang 135

Thuyết minh đồ án tốt nghiệp



Khoa Xây Dựng Cầu Đường

6.2. Khai báo đường bố trí cáp: Sử dụng lệnh: Load\Prestress Load\Tendon Profile:

Chọn Add và điền các thông số vào hộp thoại như sau:

Sinh viên thực hiện: Lê Quốc Tín – Lớp K10XC

Trang 136

Thuyết minh đồ án tốt nghiệp



Khoa Xây Dựng Cầu Đường

6.3. Gán tải trọng DƯL: Chọn giai đoạn thi công, sau đó sử dụg lệnh: Load\Prestress Load\Tendon Prestres Load … Điền các thông số vào hộp thoại như sau:

Sinh viên thực hiện: Lê Quốc Tín – Lớp K10XC

Trang 137

Thuyết minh đồ án tốt nghiệp



Khoa Xây Dựng Cầu Đường

B: KIỂM TRA DẦM THEO CÁC TRẠNG THÁI GIỚI HẠN 1. Mất mát ứng suất: - Tổng mất mát ứng suất trong các cấu kiện căng sau: DfpT = DfpF+ DfpA+ DfpES+ DfpSR+ DfpCR+ DfpR Trong đó: + DfpT: Tổng mất mát ứng suất (Mpa). + DfpF: Mất mát ứng suất do ma sát (Mpa). + DfpA: Mất mát ứng suất do thiết bi neo (Mpa). + DfpES: Mất mát ứng suất do co ngắn đàn hồi (Mpa). + DfpSR: Mất mát ứng suất do co ngót (Mpa). + DfpCR: Mất mát ứng suất do từ biến của bêtông (Mpa). + DfpR: Mất mát ứng suất do chùng rão cốt thép (Mpa). 1.1. Mất mát ứng suất do ma sát DfpF: Mất mát do ma sát giữa bó thép dự ứng lực và ống bọc có thể lấy như sau: DfpF = fpj (1- e-(Kx+m.a)) Trong đó: + fpj: Ứng suất trong cốt thép dự ứng lực khi kích (Mpa), chọn lực căng cáp fpj = 0,75fpu =1395 MPa. + x: Chiều dài bó thép từ đầu kích đến điểm bất kỳ đang xét (mm). + K: Hệ số ma sát lắc (trên mm của bó thép), K= 6,6.10-7mm-1. + m: Hệ số ma sát, m = 0,25/rad. + a: Tổng giá trị tuyêt đối của thay đổi góc của đường cáp dự ứng lực từ đầu kích, hoặc từ đầu kích gần nhất nếu thực hiện căng hai đầu, đến điểm đang xét (rad). 1.2. Mất mát ứng suất do thiết bị neo DfpA: Công thức tính:

∆f pA =

∆l E p (Mpa) l

Trong đó: + ∆ l: Độ tụt neo tính toán, Dl = 6mm. + l: chiều dài trung bình của các bó cáp. 1.3. Mất mát ứng suất do co ngắn đàn hồi ∆f pES : Mất mát ứng suất do co ngắn đàn hồi trong cấu kiện kéo sau được xác định theo công thức: N −1 E p ∆f pES = . . f cgp 2 N E ci

Sinh viên thực hiện: Lê Quốc Tín – Lớp K10XC

Trang 138

Thuyết minh đồ án tốt nghiệp



Khoa Xây Dựng Cầu Đường

Trong đó: + N: Số lượng bó thép dự ứng lực giống nhau. + fcgp:Tổng ứng suất bê tông ở trọng tâm của các bó cốt thép ứng suất do dự ứng lực khi truyền và trọng lượng bản thân tại mặt cắt có mômen max (Mpa). + Ep: Môđun đàn hồi của cốt thép dự ứng lực (Mpa), Ep = 197000Mpa. + Eci: Môđun đàn hồi của bêtông lúc truyền lực (lúc bêtông đạt cường độ 80% f’c). - Xác định fcgp: min  1 eT' 2  M DC   f cgp = N ps + − .eT' Với các bó cáp chịu momen âm: A I  I  Với các bó cáp chịu momen dương:

f cgp

max  1 eT 2  M DC   = N ps + − .eT A I  I  

Trong đó:

+ Nps là lực dọc do dự ứng lực gây ra tại mặt cắt. + MDC: Mômen do trọng lượng bản thân dầm gây ra. 1.4. Mất mát ứng suất do co ngót: Công thức: ∆ fpSR = (93 - 0,85H) Trong đó: H là độ ẩm tương đối của môi trường, lấy trung bình hằng năm ; H =80%. ⇒ ∆ fpSR =25 MPa 1.5. Mất mát ứng suất do từ biến: - Công thức: ∆ fpCR =12,0fcgp - 7,0 ∆ fcdp - Trong đó: + fcgp: Ứng suất bê tông ở trọng tâm của các bó cốt thép ứng suất khi truyền lực. + ∆ fcdp: Thay đổi ứng suất bê tông tại trọng tâm cốt thép dự ứng lực do tải trọng thường xuyên, trừ tải trọng tác động vào lúc thực hiện dự ứng lực. - Xác định ∆ fcdp: Công thức: M DC .e'T I Với: MDC mô men do trọng lượng bản thân dầm gây ra. 1.6. Mất mát ứng suất do tự chùng cốt thép ∆ fpR: Mất mát ứng suất do tự chùng cốt thép được tính như sau: ∆ fpR = ∆ fpR1 + ∆ fpR2 ∆f cdp =

Sinh viên thực hiện: Lê Quốc Tín – Lớp K10XC

Trang 139

Thuyết minh đồ án tốt nghiệp



Khoa Xây Dựng Cầu Đường

Trong đó: + ∆ fpR1: Mất mát ứng suất tại lúc truyền lực. + ∆ fpR2: Mất mát ứng suất sau khi truyền lực. 1.6.1. Xác định ∆ fpR1: Công thức: ∆f pR1 =

 log(24,0t )  f pj − 0,55  f pj  40,0  f py 

Với : + t: Là thời gian tính bằng ngày từ lúc tạo ứng suất đến lúc truyền, t = 4 ngày. + fpy: Cường độ chảy quy định của thép dự ứng lực, fpy = 1670Mpa. + fpj: Ứng suất ban đầu trong bó cốt thép ở vào cuối lúc kéo, fpj=1395Mpa. ⇒ ∆f pR1 =

log(24.4)  1395  − 0,55 1395 = 19,73Mpa  40  1670 

1.6.2. Xác định ∆ fpR2: Công thức: ∆ fpR2 =30%[138 - 0,3DfpF- 0,4 ∆ fpES - 0,2( ∆ fpSR + ∆ fpCR )] (Mpa). Trong đó: + DfpF : Mất mát ứng suất do ma sát (Mpa). + DfpES: Mất mát ứng suất do co ngắn đàn hồi (Mpa). + DfpSR: Mất mát ứng suất do co ngót (Mpa). + DfpCR: Mất mát ứng suất do từ biến (Mpa). 2. Kiểm tra kết cấu nhịp trong giai đoạn thi công: - Tải trọng tác dụng giai đoạn đúc các phân đoạn thứ i: + Trọng lượng bản thân các phân đoạn đã đúc (DC). + Trọng lượng bản thân phân đoạn đang đúc (WC). + Hoạt tải thi công (CLL). + Lực căng trong các bó cáp (có xét các mất mát tức thời) (PS). + Tải trọng từ biến (CR), co ngót (SR). - Tổ hợp tải trọng: + Summation = (DC+WC) + CLL + PS + (CR+SR). Kiểm toán theo ứng suất: Điều kiện kiểm tra ứng suất: + Ứng suất nén bê tông ≤ 0,63.f'c. + Ứng suất kéo bê tông ≤ 0,5√f'c.

Sinh viên thực hiện: Lê Quốc Tín – Lớp K10XC

Trang 140

Thuyết minh đồ án tốt nghiệp



Khoa Xây Dựng Cầu Đường

* Với bó chịu mômen âm:

a'T N'T yT e'T

h truû c trung hoaì

yd

M min -

Ứng suất thớ trên:  N' N ' .e' f tr =  T + T T Wtr  A

-

 M min  − ≤ 0,6 f ' c W tr 

Ứng suất thớ dưới:  N' N ' .e' f d =  T − T T Wd  A

 M min  + ≤ 0,5 f 'c  Wd

* Bó chịu mômen dương:

Mmax yT h truû c trung hoaì

yd

eT NT aT

-

Ứng suất thớ dưới: N N .e f d =  T + T T Wd  A

-

 M max  − ≤ 0,6 f ' c  Wd

Ứng suất thớ trên: N N .e f tr =  T − T T Wtr  A

 M max  + ≤ 0,5 f ' c W tr 

Trong đó: + N’T: Lực căng trong bó cốt thép dự ứng lực chịu mômen âm. N’T =n’b..fKT.Ab – (DfpF + DfpA + DfpES) + NT: Lực căng trong bó cốt thép dự ứng lực chịu mômen dương. NT =nb.fKT.Ab – (DfpF + DfpA + DfpES) + e’T, eT: Khoảng cách từ trục trung hoà đến trọng tâm cốt thép dự ứng lực. + A: Diện tích tiết diện ngang bêtông.

Sinh viên thực hiện: Lê Quốc Tín – Lớp K10XC

Trang 141



Thuyết minh đồ án tốt nghiệp

Khoa Xây Dựng Cầu Đường

+ M: Mômen do tải trọng tác dụng gây ra tại tiết diện tính toán. + W: Mômen kháng uốn của tiết diện. + nb: Số bó cốt thép cần tính. + fKT: Ứng suất cho phép khi căng kéo cốt thép đã trừ đi các mất mát tức thời. + Ab: Diện tích một bó cáp; Ab =2660mm2. - Kết quả kiểm tra ứng suất trong các giai đoạn đúc các phân đoạn. (kết quả kiểm tra được thể hiện trong phần phụ lục tính dầm chủ). 3. Kiểm tra kết cấu nhịp trong giai đoạn hoàn thiện: - Tải trọng tác dụng: + Tỉnh tải bản thân dầm (DC). + Tỉnh tải phần 2 trên sơ đồ liên lục (các lớp mặt cầu, lan can, tay vịn) (DW). + Lực căng trong các bó cáp đã thi công (PS). + Hoạt tải thi công (CLL). + Tải trọng từ biến (CR), co ngót (SR). - Tổ hợp tải trọng: TO HOP 1 = DC + DW +CLL + PS + CR + SR. Điều kiện kiểm tra ứng suất: + Ứng suất nén bê tông ≤ 0,63.f'c; + Ứng suất kéo bê tông ≤ 0,5√f'c.  Với bó chịu mômen âm: a'T N'T yT e'T

h truû c trung hoaì

yd

M min

-

Ứng suất thớ trên:  N' N ' .e' f tr =  T + T T Wtr  A

-

 M min  − ≤ 0,6 f ' c  Wtr

Ứng suất thớ dưới:  N' N ' .e' f d =  T − T T Wd  A

 M min  + ≤ 0,5 f 'c  Wd

Sinh viên thực hiện: Lê Quốc Tín – Lớp K10XC

Trang 142

Thuyết minh đồ án tốt nghiệp

 

Khoa Xây Dựng Cầu Đường

 Bó chịu mômen dương :

Mmax yT h truû c trung hoaì

yd

eT NT aT

-

Ứng suất thớ dưới: N N .e f d =  T + T T Wd  A

-

 M max  − ≤ 0,6 f ' c  Wd

Ứng suất thớ trên: N N .e f tr =  T − T T Wtr  A

 M max  + ≤ 0,5 f ' c  Wtr

Trong đó: + N’T: Lực căng trong bó cốt thép dự ứng lực chịu mômen âm. N’T =n’b..fKT.Ab – (DfpF + DfpA + DfpES) + NT: Lực căng trong bó cốt thép dự ứng lực chịu mômen dương. NT =nb.fKT.Ab – (DfpF + DfpA + DfpES) + e’T, eT: Khoảng cách từ trục trung hoà đến trọng tâm cốt thép dự ứng lực. + A: Diện tích tiết diện ngang bêtông. + M: Mômen do tải trọng tác dụng gây ra tại tiết diện tính toán. + W: Mômen kháng uốn của tiết diện. + nb: Số bó cốt thép cần tính. + fKT: Ứng suất cho phép khi căng kéo cốt thép đã trừ đi các mất mát tức thời. + Ab: Diện tích một bó cáp; Ab =2660mm2. 4. Kiểm tra kết cấu nhịp trong giai đoạn khai thác - sử dụng: Trọng giai đoạn khai thác sử dụng, kết cấu nhịp ngoài chịu tác dụng của tĩnh tải và hoạt tải còn chịu thêm một số nội lực thứ cấp phát sinh do các hiện tượng như: lún mố trụ, chênh lệch nhiệt độ, từ biến - co ngót của bêtông...

Sinh viên thực hiện: Lê Quốc Tín – Lớp K10XC

Trang 143



Thuyết minh đồ án tốt nghiệp

Khoa Xây Dựng Cầu Đường

4.1. Kết cấu nhịp dưới tác dụng của hoạt tải (LL+IM): - Sơ đồ tính: Dầm liên tục 11 nhịp. - Tải trọng tác dụng: Hoạt tải HL-93 và đoàn người 3KN/m + Hệ số tải trọng lấy bằng 1,75 cho cả HL93 và người. + Số làn xe n=4; hệ số làn m=0,65; hệ số xung kích (1+IM) = 1,25. + Người đi trên cả hai lề: 2.2,75 = 5,5 m. 4.2. Tổ hợp tải trọng: Bảng 3.4.1-1- Tổ hợp và hệ số tải trọng TỔ HỢP TẢI LL TRỌNG DC IM TRẠNG THÁI DW BR GIỚI HẠN PL CƯỜNG ĐỘ I γ n 1,75 CƯỜNG ĐỘ II γ n CƯỜNG ĐỘ III γ n 1,35 ĐẶC BIỆT γ n 0,50 SỬ DỤNG 1.0 1,00 MỎI CHỈ CÓ 0,75 LL, IM & CE

Trong đó:

WA

WS

1,00 1,00 1,00 1,00 1,00

1,00 1,40 1,00 0.4 1,00 1,00 1,00 0,30 1,00 1,00

-

WL

-

-

FR

-

TU CR SH 0,5/1.20 0,5/1.20 0,5/1.20 1,0/1,20 -

TG SE

CV

γ γ γ

1,00 -

TG TG TG

γ γ γ

γ

TG

-

SE SE SE

γ

SE

-

-

γ n: Ở mỗi trạng thái giới hạn ta sẽ có hai giá trị lựa chọn tùy thuộc vào loại tổ hợp. γ

TG

;γ

SE

= 0 ở trạng thái giới hạn cường độ và đặc biệt.

γ

TG

;γ

SE

= 1 ở trạng thái giới hạn sử dụng khi không xét hoạt tải.

γ

TG

;γ

SE

= 0,5 ở trạng thái giới hạn sử dụng khi xét hoạt tải.

Tổ hợp tải trọng trong giai đoạn khai thác (cụ thể bằng số): Tổ hợp

TTGH

DC

DW WS WL CR SH TG SE CV

CD1a Cường độ I

1,2 5

1,5

0

0 0,5 0,5 0,5

CD1b Cường độ I

0,9

0,6 5

0

0 0,5 0,5 0,5

1,5

1,4

0 0,5 0,5 0,5

1,5

0,4

1 0,5 0,5 0,5

0,6 5

0,4

1 0,5 0,5 0,5

CD2

Cường độ II

CD3a Cường độ III CD3b Cường độ III

1,2 5 1,2 5 0,9

Sinh viên thực hiện: Lê Quốc Tín – Lớp K10XC

0, 5 0, 5 0, 5 0, 5 0, 5

LL IM BR

0

1,75

0

1,75

0

0

0

1,35

0

1,35

Trang 144

 

Thuyết minh đồ án tốt nghiệp SD1

Sử dung I

1

1

0,3

Sinh viên thực hiện: Lê Quốc Tín – Lớp K10XC

Khoa Xây Dựng Cầu Đường 1

1

1 0,5

0, 5

0

1

Trang 145

Thuyết minh đồ án tốt nghiệp



Khoa Xây Dựng Cầu Đường

DC: Trọng lượng bản thân của kết cấu. DW: Tải trọng bản thân của lớp phủ mặt và các tiện ích công cộng (Tỉnh tải 2). CR: Từ biến. IM: Lực xung kích (lực động ) của xe. LL: Hoạt tải xe. SE: Lún. SH: Co ngót. TG: Gradien nhiệt. 4.3. Kiểm toán các tiết diện trong giai đoạn khai thác - sử dụng theo TTGHCĐ: 4.3.1. Kiểm toán theo mômen: Bê tông đúc dầm có f’c=40Mpa (mẫu hình trụ ở 28 ngày). Khối lượng thể tích bê tông cốt thép: 2400 KG/m3 Môđun đàn hồi: Ec = 0.043yc1.5√f’c = 31975 Mpa. Hệ số giãn nở nhiệt: a = 0,0000108/ oC Ta quy đổi tiết diện hộp về tiết diện tiết diện chữ I lệch và sử dụng công thức tính như đối với tiết diện chữ T trong quy trình. Chiều dày bản cánh chịu nén với tiết diện chịu mômen dương giữa nhịp là 340mm (chiều dày quy đổi), với tiết diện chịu mômen âm thì lấy bằng 400mm (chiều dày quy đổi):

400

400

500

350

400

21500

500

14000

2400

1079

1527

469

404

21500

14000

Công thức kiểm toán: Mmax ≤ Mr= j.Mn Trong đó: Mr: Sức kháng uốn tính toán Mn: Sức kháng uốn danh định j: Hệ số sức kháng, j = 0,95.

Sinh viên thực hiện: Lê Quốc Tín – Lớp K10XC

Trang 146



Thuyết minh đồ án tốt nghiệp

Khoa Xây Dựng Cầu Đường

- Xác định vị trí trục trung hòa: Vị trí trục trung hòa được xác định xuất phát từ phương trình cân bằng hình chiếu lên phương ngang của nội lực lên MCN: (Bỏ qua cốt thép thường). Tuy nhiên với tiết diện có cả cốt thép hai thớ đều chịu kéo thì việc xác định trục trung hoà còn phụ thuộc có ứng suất hai thớ khác dấu hay không • Nếu ứng trong hai thớ khác dấu thì ta tiến hành xác định dựa vào phương trình cân bằng như đã nói trên • Nếu ứng suất trong hai thớ cùng dấu thì khi đó trục trung hoà sẽ ra khỏi tiết diện, khi đó ta giả thiết lại tiết diện làm việc hình chữ nhật. Tuy nhiên để thiên an toàn khi tính toán thớ trên thì ta bỏ cốt thép thớ dưới và ngược lại Tính toán thớ trên: b hf

d''p

A' ps f' ps

c

d'p

A'ps

0,85 β1f'ccb w bw

Tổng lực kéo: 

c    p 

1 −k. Tn = A’ps.fpu.   d' 

Tổng lực nén: Cn = 0,85. β1 .f’c. c.bw Phương trình cân bằng: →c =

Cn = T n ' Aps . f pu

0,85 .β1. f c' .bw + k . f pu .

A' ps dp

Sinh viên thực hiện: Lê Quốc Tín – Lớp K10XC

Trang 147

 

Thuyết minh đồ án tốt nghiệp

Khoa Xây Dựng Cầu Đường

Tính toán thớ dưới: b

0,85. β1.f' c.b w .c.h f

dp

c

hf

0,85. β1.f' c.(b-b w ).h f

d

Aps bw

Aps .f ps

Tổng lực kéo: 

c    p 

Tn = Aps.fpu. 1 − k. d 

Tổng lực kéo: Cn = 0,85. β1 .f’c.c.bw + 0,85. β1 .f’c.(b-bw).hf Phương trình cân bằng:

Trong đó:

Cn = T n

Aps . f pu − 0,85 .β1 . f c' .( b − bw ).h f →c = A 0,85 .β1 . f c' .bw + k . f pu . ps dp

Aps: Diện tích thép DƯL ở phía dưới (mm2). A’ps: Diện tích thép DƯL ở phía trên (mm2). fpu: Cường độ chịu kéo tiêu chuẩn danh định của thép DƯL (Mpa). fps: Ứng suất trung bình trong cốt thép DƯL ở sức kháng uốn danh định (Mpa). dp: Khoảng cách từ thớ nén ngoài cùng đến trọng tâm cốt thép DƯL ở phía dưới (mm). d’p: Khoảng cách từ thớ nén ngoài cùng đến trọng tâm cốt thép DƯL ở phía trên (mm). f'c: Cường độ quy định của BT ở tuổi 28 ngày (Mpa). b: Bề rộng mặt chịu nén của cấu kiện (mm). bw: Chiều dày của bản bụng hoặc đường kính của tiết diện tròn (mm). 1: Hệ số chuyển đổi biểu đồ ứng suất, với BT có cường độ > 28Mpa hệ số b 1 giảm đi theo tỉ lệ 0,05 cho từng 7 Mpa vượt quá 28 Mpa: β1 = 0,85 − 0,05 .(

50 − 28 ) = 0,69 ≥ 0,65 7

hf: Chiều dày bản cánh chịu nén (mm). h: Chiều dày dầm (mm). Sinh viên thực hiện: Lê Quốc Tín – Lớp K10XC

Trang 148

Thuyết minh đồ án tốt nghiệp



Khoa Xây Dựng Cầu Đường

a=c. 1: Chiều dày khối ứng suất tương đương (mm). + c > hf: Trục trung hòa qua sườn dầm. + c < hf: Trục trung hòa qua cánh dầm và c sẽ được tính theo tiết diện hình chữ nhật với bw = b.

* Sức kháng uốn danh định: Lấy tổng momen nội lực với trọng tâm vùng nén sườn dầm: (Bỏ qua cốt thép thường) + Trường hợp tiết diện chịu momem âm: M n = A ps . f

'

ps

a (d ' p − ) 2

+ Trường hợp tiết diện chịu momem dương: a a hf M n = A ps . f ps ( d p − ) + 0,85 . f ' c (b − bw ) β1 .h f ( − ) 2 2 2

Trường hợp trục trung hòa qua sườn thì lấy b = bw fps: Ứng suất trung bình trong cốt thép DƯL ở sức kháng uốn danh định (Mpa)  c   f ps = f pu 1 − k   d p  

 c   f ' ps = f pu 1 − k   d ' p  

a = β 1.c: Chiều dày khối ứng suất tương đương.

Sinh viên thực hiện: Lê Quốc Tín – Lớp K10XC

Trang 149

 

Thuyết minh đồ án tốt nghiệp

Khoa Xây Dựng Cầu Đường

Kết quả kiểm toán mômen tại các mặt cắt Tiết Diện

Aps

A'ps

Nhịp 1

26600

-

Nhịp 2

47880

-

Nhịp 3

53200

-

Nhịp 4

53200

-

Nhịp 5

53200

-

Nhịp 6

53200

-

Nhịp 7

53200

-

Nhịp 8

53200

-

Nhịp 9

53200

-

Nhịp 10

58520

-

Nhịp 11

37240

-

Trên trụ 1

-

79800

Trên trụ 2

-

79800

Trên trụ 3

-

79800

Trên trụ 4

-

79800

Trên trụ 5

-

79800

Trên trụ 6

-

79800

Trên trụ 7

-

79800

β 1 0,6 9 0,6 9 0,6 9 0,6 9 0,6 9 0,6 9 0,6 9 0,6 9 0,6 9 0,6 9 0,6 9 0,6 9 0,6 9 0,6 9 0,6 9 0,6 9 0,6 9 0,6 9

f 'c

b

bw

50

21500 1079

50

21500 1079

50

21500 1079

50

21500 1079

50

21500 1079

50

21500 1079

50

21500 1079

50

21500 1079

50

21500 1079

50

21500 1079

50

21500 1079

50

14000 1079

50

14000 1079

50

14000 1079

50

14000 1079

50

14000 1079

50

14000 1079

50

14000 1079

Sinh viên thực hiện: Lê Quốc Tín – Lớp K10XC

hf 46 9 46 9 46 9 46 9 46 9 46 9 46 9 46 9 46 9 46 9 46 9 40 4 40 4 40 4 40 4 40 4 40 4 40 4

dp

d'p

2200

-

2116,7

-

2110

-

2110

-

2110

-

2110

-

2110

-

2110

-

2110

-

2122,7 3 2171,4 3

-

-

2141,67

-

2141,67

-

2141,67

-

2141,67

-

2141,67

-

2141,67

-

2141,67

Trang 150



Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Trên trụ 8

-

79800

Trên trụ 9

-

79800

Trên trụ 10

-

47880

0,6 9 0,6 9 0,6 9

Khoa Xây Dựng Cầu Đường

50

14000 1079

50

14000 1079

50

14000 1079

Sinh viên thực hiện: Lê Quốc Tín – Lớp K10XC

40 4 40 4 40 4

-

2141,67

-

2141,67

-

2119,44

Trang 151



Thuyết minh đồ án tốt nghiệp

Tiết Diện Nhịp 1 Nhịp 2 Nhịp 3 Nhịp 4 Nhịp 5 Nhịp 6 Nhịp 7 Nhịp 8 Nhịp 9 Nhịp 10 Nhịp 11 Trên trụ 1 Trên trụ 2 Trên trụ 3 Trên trụ 4 Trên trụ 5 Trên trụ 6 Trên trụ 7 Trên trụ 8

k 0,2 8 0,2 8 0,2 8 0,2 8 0,2 8 0,2 8 0,2 8 0,2 8 0,2 8 0,2 8 0,2 8 0,2 8 0,2 8 0,2 8 0,2 8 0,2 8 0,2 8 0,2 8 0,2

c

a

77,70

53,61

138,7 6 153,8 7 153,8 7 153,8 7 153,8 7 153,8 7 153,8 7 153,8 7 168,9 3 108,3 5 345,2 2 345,2 2 345,2 2 345,2 2 345,2 2 345,2 2 345,2 2 345,2

95,74 106,17 106,17 106,17 106,17 106,17 106,17 106,17 116,56 74,76

Khoa Xây Dựng Cầu Đường

fps 1841,6 1 1827,1 5 1823,5 7 1823,5 7 1823,5 7 1823,5 7 1823,5 7 1823,5 7 1823,5 7 1820,0 1 1834,3 5

238,20 238,20 238,20 238,20 238,20 238,20 238,20 238,20

Sinh viên thực hiện: Lê Quốc Tín – Lớp K10XC

-

f'ps -

Mn (KN.m) 106457,74 180866,79

-

199387,55

-

199387,55

-

199387,55

-

199387,55

-

199387,55

-

199387,55

-

199387,55

-

219711,25 145753,66

1776,05

286656,71

1776,05

286656,71

1776,05

286656,71

1776,05

286656,71

1776,05

286656,71

1776,05

286656,71

1776,05

286656,71

1776,05

286656,71

Trang 152

Thuyết minh đồ án tốt nghiệp

Trên trụ 9 Trên trụ 10

8 0,2 8 0,2 8

2 345,2 2 210,8 8



238,20 145,51

Sinh viên thực hiện: Lê Quốc Tín – Lớp K10XC

Khoa Xây Dựng Cầu Đường

-

1776,05

286656,71

1808,18

177193,50

Trang 153

Thuyết minh đồ án tốt nghiệp



Khoa Xây Dựng Cầu Đường

Kết quả kiểm toán theo TTGH cường độ Tiết diện Mtt (KN.m) Mr ( KN.m) Kết Luận Nhịp 1 101134,85 55888,52 Đạt Nhịp 2 171823,45 98108,40 Đạt Nhịp 3 189418,17 107090,94 Đạt Đạt Nhịp 4 189418,17 108456,42 Đạt Nhịp 5 189418,17 108659,26 Đạt Nhịp 6 189418,17 109128,08 Đạt Nhịp 7 189418,17 108907,99 Đạt Nhịp 8 189418,17 111054,20 Đạt Nhịp 9 189418,17 104277,22 Đạt Nhịp 10 208725,69 125195,25 Đạt Nhịp 11 138465,98 80444,09 Đạt Trên trụ 1 272323,88 153702,41 Đạt Trên trụ 2 272323,88 142833,73 Đạt Trên trụ 3 272323,88 141956,16 Đạt Trên trụ 4 272323,88 142322,28 Đạt Trên trụ 5 272323,88 142173,53 Đạt Trên trụ 6 272323,88 141521,21 Đạt Trên trụ 7 272323,88 142477,13 Đạt Trên trụ 8 272323,88 136605,80 Đạt Trên trụ 9 272323,88 153811,58 Đạt Trên trụ 10 168333,82 89433,93 4.3.2. Kiểm tra hàm lượng cốt thép: 4.3.2.1. Lượng cốt thép tối đa: Hàm lượng cốt thép thường và cốt thép dự ứng lực tối đa phải được giới hạn sao cho: c ≤ 0,42 de Trong đó:

de =

A ps f pu d p + As f y d s A ps f pu + As f y

de: Khoảng cách hữu hiệu tương ứng từ thớ chịu nén ngoài cùng đến trọng tâm lực kéo của cốt thép chịu kéo (mm); c: Khoảng cách từ thớ chịu nén ngoài cùng đến trục trung hòa (mm); Bỏ qua cốt thép thường ta có As = 0. Vậy de = dp. Kết quả tính toán trong bảng dưới đây. 4.3.2.2. Lượng cốt thép tối thiểu mmin: Sinh viên thực hiện: Lê Quốc Tín – Lớp K10XC

Trang 154

Thuyết minh đồ án tốt nghiệp



Khoa Xây Dựng Cầu Đường

Lượng cốt thép thường và cốt thép dự ứng lực tối thiểu phải bằng ít nhất một trong hai giá trị sau đây, lấy giá trị nhỏ hơn: + 1,2 sức kháng nứt Mcr được xác định trên cơ sở ứng suất đàn hồi và cường độ chịu kéo khi uốn của bêtông theo quy định trong điều 5.4.2.6:

f r = 0,63 f c'

Mcr = fr.Ig/yt Trong đó: + Mcr: mômen nứt (N.mm). + yt: khoảng cách từ trục trung hòa đến thớ chịu nén ngoài cùng (mm). + Ig: mômen quán tính + 1,33 lần mômen tính toán cần thiết dưới tổ hợp tải trọng - cường độ thích hợp quy định trong bảng 3.4.1.1. Hàm lượng cốt thép tối đa tại các mặt cắt chịu mômen âm Mặt cắt

c(mm)

dp (mm)

c/dp

Kết quả

Trụ 1

345,22

2141,67

0,16

Đạt

Trụ 2

345,22

2141,67

0,16

Đạt

Trụ 3

345,22

2141,67

0,16

Đạt

Trụ 4

345,22

2141,67

0,16

Đạt

Trụ 5

345,22

2141,67

0,16

Đạt

Trụ 6

345,22

2141,67

0,16

Đạt

Trụ 7

345,22

2141,67

0,16

Đạt

Trụ 8

345,22

2141,67

0,16

Đạt

Trụ 9

345,22

2141,67

0,16

Đạt

Trụ 10 210,88 2119,44 0,10 Đạt Hàm lượng cốt thép tối đa tại các mặt cắt chịu mômen dương Mặt cắt

c(mm)

dp (mm)

c/dp

Kết quả

Nhịp 1

77,70

2200

0,04

Đạt

Nhịp 2

138,76

2116,7

0,07

Đạt

Nhịp 3

153,87

2110

0,07

Đạt

Nhịp 4

153,87

2110

0,07

Đạt

Nhịp 5

153,87

2110

0,07

Đạt

Nhịp 6

153,87

2110

0,07

Đạt

Nhịp 7

153,87

2110

0,07

Đạt

Nhịp 8

153,87

2110

0,07

Đạt

Nhịp 9

153,87

2110

0,07

Đạt

Sinh viên thực hiện: Lê Quốc Tín – Lớp K10XC

Trang 155

Thuyết minh đồ án tốt nghiệp



Khoa Xây Dựng Cầu Đường

Nhịp 10

168,93

2122,73

0,08

Đạt

Nhịp 11

108,35

2171,43

0,05

Đạt

Kiểm toán hàm lượng cốt thép tối thiểu tại các mặt cắt Ig fr(Mpa 1,2.Mcr(KN Kết yt(m) 1,33.Mtt Min Mn (m4) ) .m) quả Giữa nhịp 1 14,298 0,966 4,45 79038,63 69400,36 69400,36 106457,74 Đạt Mặt cắt

Trên trụ 1 14,298 1,434

4,45

53243,60 166761,85 53243,60 286656,71 Đạt

Giữa nhịp 2 14,298 0,966

4,45

79038,63 114970,07 79038,63 180866,79 Đạt

Trên trụ 2 14,298 1,434

4,45

53243,60 167270,04 53243,60 286656,71 Đạt

Giữa nhịp 3 14,298 0,966

4,45

79038,63 119765,16 79038,63 199387,55 Đạt

Trên trụ 3 14,298 1,434

4,45

53243,60 165442,72 53243,60 286656,71 Đạt

Giữa nhịp 4 14,298 0,966

4,45

79038,63 121959,47 79038,63 199387,55 Đạt

Trên trụ 4 14,298 1,434

4,45

53243,60 165833,35 53243,60 286656,71 Đạt

Giữa nhịp 5 14,298 0,966

4,45

79038,63 122472,74 79038,63 199387,55 Đạt

Trên trụ 5 14,298 1,434

4,45

53243,60 165244,84 53243,60 286656,71 Đạt

Giữa nhịp 6 14,298 0,966

4,45

79038,63 123421,38 79038,63 199387,55 Đạt

Trên trụ 6 14,298 1,434

4,45

53243,60 164104,43 53243,60 286656,71 Đạt

Giữa nhịp 7 14,298 0,966

4,45

79038,63 123719,83 79038,63 199387,55 Đạt

Trên trụ 7 14,298 1,434

4,45

53243,60 164479,58 53243,60 286656,71 Đạt

Giữa nhịp 8 14,298 0,966

4,45

79038,63 126514,31 79038,63 199387,55 Đạt

Trên trụ 8 14,298 1,434

4,45

53243,60 157686,89 53243,60 286656,71 Đạt

Giữa nhịp 9 14,298 0,966

4,45

79038,63 120366,24 79038,63 199387,55 Đạt

Trên trụ 9 14,298 1,434

4,45

53243,60 173825,09 53243,60 286656,71 Đạt

Giữa nhịp 10 14,298 0,966

4,45

79038,63 141020,14 79038,63 219711,25 Đạt

Trên trụ 10 14,298 1,434

4,45

53243,60 108275,86 53243,60 177193,50 Đạt

Giữa nhịp 11 14,298 0,966

4,45

79038,63

Sinh viên thực hiện: Lê Quốc Tín – Lớp K10XC

92150,73 79038,63 145753,66 Đạt

Trang 156

Thuyết minh đồ án tốt nghiệp



Khoa Xây Dựng Cầu Đường

4.4. Kiểm toán theo lực cắt: Vì nội lực tính toán tại trụ lớn hơn rất nhiều so với các vị trí khác trên dầm nên ta chỉ cần kiểm toán lực cắt cho tiết diện trên trụ là đủ: Biểu đồ minh hoạ:

Giá trị

- Qmin = - 20480,67 KN - Qmax = 8969,19 KN Công thức: V ≤ f.Vn Với Vn là sức kháng cắt danh định. f: Hệ số sức kháng cắt, f = 0,9 Sức kháng cắt danh định Vn được lấy bằng trị số nhỏ hơn của hai trị số sau: Vn1= Vc + Vs + Vp Vn2= 0,25f’c.bv.dv + Vp Với

Vc = 0,083β. f ' c bvdv Vs =

Av f y d v (cot gθ + cot gα ) sin α s

Trong đó: + bv: Bề rộng bản bụng hữu hiệu lấy bằng bề rộng bản bụng nhỏ nhất trong chiều cao dv được xác định trong Điều 5.8.2.7. (bv = 1079mm); + dv: Chiều cao chịu cắt hữu hiệu được xác định trong điều 5.8.2.7; + s: Cự ly cốt thép đai; + : Hệ số chỉ khả năng bêtông bị nứt chéo truyền lực kéo; + : Góc nghiêng của ứng suất nén chéo; + : Góc nghiêng của cốt thép xiên đối với trục dọc; + Av: Diện tích cốt thép chịu cắt trong cự ly s; + Vp: Thành phần dự ứng lực hữu hiệu trên hướng lực cắt tác dụng, là dương nếu ngược chiều lực cắt Vp = 0; Ta chỉ kiểm tra cho tiết diện trên trụ 10 vì tiết diện này có lực cắt lớn nhất, nếu tiết diện này thoả mãn thì tất cả các tiết diện khác đều thoả mãn.

Sinh viên thực hiện: Lê Quốc Tín – Lớp K10XC

Trang 157

Thuyết minh đồ án tốt nghiệp



Khoa Xây Dựng Cầu Đường

4.4.1. Xác định bv và dv: Với: + dv: được lấy bằng cự ly x(mm) đo thẳng góc với trục trung hoà giữa hợp lực kéo và lực do uốn nhưng không cần lấy ít hơn trị số lớn hơn của 0,9de hoặc 0,72h (mm). + bv: Bề rộng bản bụng hữu hiệu lấy bằng bề rộng bản bụng nhỏ nhất trong chiều cao dv được xác định trong Điều 5.8.2.7. + a = β 1.c; a = 0,69 .210,88=145,51 (mm). Ta được kết quả tính như sau: Tiết diện 0.9de Trụ 10 1907,5 4.4.2. Xác định  và :

0.72h 1728,0

de-0.5a dv(mm) 2046,69 2046,69

bv(mm) 1079

Các hệ số b và q được tra bảng phụ thuộc vào v và ε 'x: Trong đó: + v: Ứng suất cắt trong bê tông được tính theo công thức: v=

Vu − ϕV p

ϕbv d v

+ ε 'x: Ứng biến trong cốt thép chịu kéo ở phía chịu kéo do uốn của cấu kiện được xác định theo công thức: Mu + 0,5 N u + 0,5Vu cot gθ − A ps f p 0 dv εx = E s As + E p A ps

< 0,002 (*)

Nếu kết quả tính toán ε 'x theo công thức (*) là âm thì giá trị tuyệt đối của nó phải được giảm đi bằng cách nhân với hệ số Fe tính theo công thức: E s As + E p Aps Fε = E c Ac + E s As + E p Aps Trong đó: + ϕ: hệ số sức kháng cắt quy định; ϕ = 0 .9. + Ac: Diện tích bê tông ở phía chịu kéo uốn của cấu kiện Ac = 117396 mm2. + Aps: Diện tích thép dự ứng lực trong phía chịu kéo uốn của cấu kiện Aps = 47880. + Nu: Lực dọc trục tính toán, lấy là dương nếu chịu nén. + Vu: Lực cắt tính toán. + As: Diện tích cốt thép thường trong phía chịu kéo uốn của cấu kiện As = 1700mm2. + Mu: Mômen tính toán. Sinh viên thực hiện: Lê Quốc Tín – Lớp K10XC

Trang 158

Thuyết minh đồ án tốt nghiệp

 

Khoa Xây Dựng Cầu Đường

+ fp0: Ứng suất trong thép dự ứng lực khi ứng suất trong bê tông xung quanh bằng 0. Tính

fpo = fpe + fpc.

Ep Ec

fpe: ứng suất có hiệu trong thép ứng suất trước sau mất mát. fpe = 0,8. fpy = 0,8.1670 = 1333,6 MPa fpc: ứng suất nén tại trọng tâm tiết diện; fpc = F/A. F: Tổng lực kéo do cáp dự ứng lực gây ra F = 49400 (KN) A: Diện tích bê tông A = 17350000 mm2. fpc = 49400000/17350000 = 2,847MPa. Ec: môđun đàn hồi của bêtông tính theo công thức: Ec = 0,043γc1.5.(f’c)1/2 = 0,043.24001.5.501/2 = 35750 MPa. fpo = 1333,6 + 2,847.197000/35750 = 1349,29 MPa Bỏ qua cốt thép thường chịu kéo As = 0. Giả thiết θ = 26 → cotgθ = 2,0503. Bảng xác định β và θ tại tiết diện trên trụ: Tiết diện

Mu (Nmm)

Vu (N) Nu (N) 2048067 Trụ 10 8,9433.1010 0 0 Căn cứ vào v/fc và ε’x tra hình 5.8.3.4.2-1 ta có:

v (Mpa)

v/f'c

ε 'x

7,89122

0,1596

9.10-6

Tiết Diện θ β Trụ 10 25,576 2,54 Giá trị θ tính được gần xác với giả thiết nên chọn nó để tính toán. 4.4.3. Xác định Vc và Vs: - Cốt đai ở đây là cốt thép sườn dầm, có các đặc trựng sau: Lưới trong sườn xiên: No25 a160: ⇒ As = 3500mm2 Lưới ngoài sườn xiên: No25 a125: ⇒ As = 4000mm2 Lưới trái sườn đứng: No15a140: ⇒ As = 1600mm2 Lưới phải sườn đứng: No15a140: ⇒ As = 1600mm2 - Bảng tính Vn và Vs: Tiết diện Trụ 10

Av(mm2) 3500 4000 3200

S(mm) 160 125 140

α (độ) 74 74 90

Sinh viên thực hiện: Lê Quốc Tín – Lớp K10XC

Vc(KN)

Vs(KN) 42920,21 3292,08 62830,02 41053,13

Trang 159

Thuyết minh đồ án tốt nghiệp



Khoa Xây Dựng Cầu Đường

4.4.4. Kiểm toán Vn tại tiết diện trên trụ theo Điều 5.8.3 QT 22TCN 272-05: Tiết diện Vp(KN) Vn1(KN) Vn2(KN) Vn(KN) Vr = f.Vn Vu(KN) Kết luận Trụ 10 0 150095,44 27604,73 27604,73 24844,26 20480,67 Đạt 5. Kiểm tra các tiết diện trong giai đoạn khai thác- sử dụng theo TTGHSD: * Tải trọng tác dụng: - Tĩnh tải dầm + Từ biến cuối cùng (DC+ CR), hệ số 1,0. - Tỉnh tải phần 2 (DW), hệ số 1,0. - Lực căng các bó cáp xét thêm các mất mát theo thời gian, hệ số 1,0. - Tải trọng gió trên hoạt tải (WL); hệ số 1,0 và gió trên kết cấu (WS);hệ số 0,3; - Hoạt tải + xung kích (LL+IM), hệ số 1,0; - Gradien nhiệt độ (TG); hệ số gTG 0,5. - Lún mố trụ (SE); hệ số gSE 0,5. + DC: Trọng lượng bản thân của kết cấu. + DW: Tải trọng bản thân của lớp phủ mặt và các tiện ích công cộng (Tỉnh tải 2); + CR: Từ biến; + IM: Lực xung kích (lực động) của xe; + LL: Hoạt tải xe ; + SE: Lún ; + SH: Co ngót; + TG: Gradien nhiệt. * Tổ hợp tải trọng: TTGHSD = (DC+ CR+ SH) + (DW) + (LL+ IM) + 0,5(TG + SE) 5.1. Kiểm toán ứng suất : Tại mọi tiết diện: Kiểm tra ứng suất: + Ứng suất nén bê tông ≤ 0,63.f'c; + Ứng suất kéo bê tông ≤ 0,5√f'c.  Với bó chịu mômen âm: a'T N'T yT e'T

h yd

truû c trung hoaì M min

Sinh viên thực hiện: Lê Quốc Tín – Lớp K10XC

Trang 160



Thuyết minh đồ án tốt nghiệp -

Khoa Xây Dựng Cầu Đường

Ứng suất thớ trên:  N' N ' .e' f tr =  T + T T Wtr  A

-

 M min  − ≤ 0,6 f ' c  Wtr

Ứng suất thớ dưới:  N' N ' .e' f d =  T − T T Wd  A

 M min  + ≤ 0,5 f 'c W d 

 Bó chịu mômen dương :

Mmax yT h truû c trung hoaì

yd

eT NT aT

-

Ứng suất thớ dưới: N N .e f d =  T + T T Wd  A

-

 M max  − ≤ 0,6 f ' c  Wd

Ứng suất thớ trên: N N .e f tr =  T − T T Wtr  A

 M max  + ≤ 0,5 f ' c  Wtr

Trong đó : + N’T: Lực căng trong bó cốt thép dự ứng lực chịu mômen âm. N’T =n’b..fKT.Ab – DfpT + NT: Lực căng trong bó cốt thép dự ứng lực chịu mômen dương. NT =nb.fKT.Ab – DfpT + e’T, eT: Khoảng cách từ trục trung hoà đến trọng tâm cốt thép dự ứng lực. + A: Diện tích tiết diện ngang bêtông. + M : Mômen do tải trọng tác dụng gây ra tại tiết diện tính toán. + W: Mômen kháng uốn của tiết diện. + nb : Số bó cốt thép cần tính. + fKT: Ứng suất cho phép khi căng kéo cốt thép đã trừ đi các mất mát theo thời gian. + Ab: Diện tích một bó cáp; Ab =2660mm2. - Kết quả kiểm tra ứng suất: * Các biểu đồ bao ứng suất (KNm).

Sinh viên thực hiện: Lê Quốc Tín – Lớp K10XC

Trang 161

Thuyết minh đồ án tốt nghiệp

 

Khoa Xây Dựng Cầu Đường

Kiểm toán ứng suất thớ trên do tổ hợp theo trạng thái giới hạn sử dụng gây ra

Kiểm toán ứng suất thớ dưới do tổ hợp theo trạng thái giới hạn sử dụng gây ra Kết luận: Dựa vào kết quả ứng suất trong dầm có thể kết luận ứng suất tại tất cả các tiết diện của dầm ngang đều đảm bảo yêu cầu. 5.2. Kiểm toán lực căng cáp DƯL sau khi mất mát ứng suất: (kết quả các biểu đồ lực căng cáp DƯL sau khi mất mát ứng suất được thể hiện trong phần phụ lục tính dầm theo phương dọc cầu).

Sinh viên thực hiện: Lê Quốc Tín – Lớp K10XC

Trang 162

Thuyết minh đồ án tốt nghiệp



Khoa Xây Dựng Cầu Đường

PHẦN IV THIẾT KẾ THI CÔNG 1. Ưu điểm của phương pháp thi công bằng công nghệ ĐGDĐ: So với công nghệ đúc đẩy đang được nhiều nước áp dụng, trong đó ở nước ta thử nghiệm thành công nhiều cầu như: Hiền Lương, Quán hầu, Sảo Phong, Hà Nha …thì công nghệ ĐGDĐ có những ưu điểm vượt trội sau: - Đảm bảo tính an toàn công trình cao trong quá trình thi công vì dầm BTCT được chế tạo không ở trạng thái chuyển động như dầm BTCT thi công bằn công nghệ đúc đẩy. Ở công nghệ ĐGDĐ, hệ dàn đẩy (DĐ) là kết ấu phụ trợ có nhiệm vụ di chuyển và đỡ VK đúc dầm. Vì vậy trong quá trình di chuyển việc vận hành điều chỉnh hệ thống kết cấu thiết bị dễ dàng, thậm chí khi đẩy, nếu có sự cố cũng không trực tiếp gây ảnh hưởng xấu đến chất lượng dầm cầu BTCT. - Qui mô hệ thống thiết bị vận hành (tạo lực đẩy) không cần thiết phải sử dụng công suất cao như công nghệ đúc đẩy vì trọng lượng hệ thông thiết bị (ĐG + VK + Hệ kích nâng đẩy …) nhẹ. Ngoài ra, trong quá trình đẩy trọng lượng của hệ thống thiết bị được phân thành hai mảng kết cấu làm việc độc lập nên lực đẩy càng nhẹ hơn, cụ thể: Đối với hệ thống kết cấu dàn có khẩu độ nhịp 50m, trọng lượng cả dàn khoảng 650T (Mỗi mảng kết cấu nặng 325T). Nếu sử dụng hệ trượt bằng xe goòng (Hệ số ma sát khoảng 0,1) thì lực đẩy ngang chỉ cần 32T. Trong những trường hợp như vậy, công nghệ đẩy không qúa phức tạp vị chỉ cần sử dụng các loại kích có công suất nhỏ hoặc dùng tời kéo. - Dầm BTCT có sơ đồ bố trí cáp DƯL phù hợp với sơ đồ phân bố nội lực cả hai giai đoạn thi công và khai thác nên không tổn hao cốt thép như trong công nghệ đúc đẩy. - Cầu được thi công theo công nghệ ĐGDĐ thường không bị khống chế giới hạn về chiều dài. - Phương pháp này là tiết kiệm được đà giáo, ván khuôn vì mỗi một chu kỳ đúc chỉ tiến hành cho một đoạn ngắn của kết cấu nhịp. Ngay trong việc thi công cho một công trình thì đà giáo ván khuôn cũng đã được sử dụng lại rất nhiều lần, không những thế, đà giáo ván khuôn này còn được sử dụng tiếp tục cho các công trình khác. Như vậy, ở đây đà giáo ván đã trở thành sản phẩm công nghiệp. Do vậy, việc đầu tư ban đầu tuy có hơi lớn một ít nhưng là sự đầu tư chiều sâu. - Có thể tiến hành các công tác tháo dỡ, lắp dựng đà giáo, ván khuôn, bố trí cốt thép, đổ bêtông..v..v..trong mọi thời tiết mưa, nắng, lũ lụt..v..v.. - Các công việc được lặp đi lặp lại theo chu kỳ giống nhau, dù cho công trình qui mô đến đâu. Do đó, việc đào tạo công nhân chuyên ngành này mang tính hiệu quả cao,

Sinh viên thực hiện: Lê Quốc Tín – Lớp K10XC

Trang 163

Thuyết minh đồ án tốt nghiệp



Khoa Xây Dựng Cầu Đường

giảm bớt được nhân lực và nâng cao năng suất lao động. Viêc kiểm tra chất lượng của các thao tác, công đoạn cũng như vật liệu được tiến hành dễ dàng và tại chỗ. - Quá trình thi công kết cấu nhịp hầu như không ảnh hưởng đến công địa bên dưới cầu, do đó thích hợp cho việc xây dựng cầu ở vùng sông sâu, hoặc đòi hỏi đảm bảo thông thuyền bên dưới cầu. 2. Xác định trình tự thi công kết cấu nhịp: 2.1. Trình tự thi công phân đoạn 1: - Lắp dựng trụ phụ (giá đỡ đà giáo). - Cẩu lắp dàn chính, ván khuôn. - Đổ bêtông phân đoạn 1. - Căng kéo và neo cốt thép DƯL. 2.2. Trình tự thi công phân đoạn 2: - Lắp dựng trụ phụ (giá đỡ đà giáo). - Di chuyển đà giáo đến vị trí phân đoạn 2. - Đổ bêtông phân đoạn 2. - Căng kéo và neo cốt thép DƯL. 2.3. Trình tự thi công các phân đoạn tiếp theo: (Tương tự các bước thi công phân đoạn 2). 2.4. Hoàn thiện cầu: Tiến hành thi công các bộ phận phụ trên cầu như: lan can, tay vịn, gờ chắn bánh, đèn chiếu sáng … 3. Phương pháp thi công chi tiết: 3.1. Thi công phân đoạn 1: 3.1.1. Thi công trụ phụ: - Đối với trụ phụ liên kết với trụ chủ thể: + Trong trường hợp phân đoạn này, vị chiều cao trụ nhỏ (<5m), nên trụ trụ phụ liên kết với chủ thể bằng các thanh thép CĐC và bệ chống đỡ (số lượng thanh thép CĐC được xác định trong phần tính toán các kết cấu phụ trợ) 1. Thanh đỡ chính 2. Thanh chống ngoài 1 3. Thanh chống trong 4 3 4. Thanh thép CĐC (thanh Bar) 2 + Lắp dựng các thanh đỡ chính. + Lắp đặt các thanh thép CĐC. + Lắp đặt các thanh chống đỡ. - Đối với trụ phụ gắn với dầm chủ thể đã đúc: Sinh viên thực hiện: Lê Quốc Tín – Lớp K10XC

Trang 164

Thuyết minh đồ án tốt nghiệp



Khoa Xây Dựng Cầu Đường

Dạng trụ nầy được cấu tạo trên cơ sở lợi dụng phần dầm BTCT đã đúc trước đó để tạo thêm một điểm treo truyền lực, qua đó nhằm tăng thêm khả năng chịu lực của hệ ĐG – VK. Điểm đặt trụ treo được xác định tại vị trí (1/5 ÷ 1/6)L. Theo ý tưởng này, dầm hộp BTCT sẻ được chừa lỗ thủng qua bản mặt trên và dưới sát với hai phía thành bên của dầm hộp để đặt các thanh treo bằng thép CĐC. Để bản mặt cầu và đáy hộp không chịu tác động tập trung của lực cục bộ, ta sử dụng trụ phụ theo kiểu khung treo (Bản vẽ). Cấu tạo kết cấu của khung bao gồm: 1 dầm ngang bằng hộp thép đặt trên hai kích nâng đỡ có công suất lớn 500 ÷ 700T. Đế kích đặt trực tiếp lên bản mặt cầu – tại vị trí mở rộng giữa thân và bản mặt dầm. Như vậy, nhờ có sự tham gia chịu lực của kết cấu thân dầm nên phát huy khả năng chịu ứng suất cục bộ và đảm bảo tính ổn định cao. Ở phía dưới bản đáy, các thanh treo được treo trực tiếp vào đáy dầm ĐG. + Lắp dựng các thanh treo vào vị trí đã được chừa sẵn tại đoạn dầm đã đúc trước đó. + Lắp dựng dầm ngang phân lực. + Lắp dựng các gối kê cho đà giáo. 3.1.2. Lắp dựng đà giáo: - Lắp dựng đà giáo đẩy dọc, ván khuôn (ĐG – VK): + Đà giáo và ván khuôn đã được thi công lắp ghép sẵn trên bờ, sau đó được cẩu lắp và đặt trên một phần mố đã thi công và trụ phụ bố trí tại trụ số 1. + Trong quá trình thi công cần chú ý ổn định lật của từng phân nửa đà giáo ván khuôn. + Di chuyển ngang hai mảng của ĐG – VK và liên kết chúng lại thanh một khối chịu lực thống nhất. - Lắp dựng mũi dẫn: Mũi dẫn là kết cấu dàn được lắp sẵn trên bờ, sau đó tiến hành cẩu lắp vào dàn chính (trong giai đoạn nay chỉ tiến hành lắp đoạn mũi dẫn bên trái). 3.1.3. Đổ bêtông: Giải pháp đổ bêtông: đổ bêtông theo hai giai đoạn: • Dựng và đặt cốt thép thường, bó cáp DƯL giai đoạn 1. • Đổ bêtông giai đoạn 1. • Tháo dở ván khuôn. • Bảo dưỡng bêtông • Dựng và lắp đặt cốt thép thường, bó cáp DƯL giai đoạn 2 • Đổ bêtông giai đoạn 2 • Bảo dưỡng bêtông Sinh viên thực hiện: Lê Quốc Tín – Lớp K10XC

Trang 165

Thuyết minh đồ án tốt nghiệp



Khoa Xây Dựng Cầu Đường

• Căng kéo bó thép • Bơm vữa lấp lòng • Đẩy dàn giáo. Việc phân đợt đổ bê tông như vậy là rất hợp lý, theo đúng nguyên tắc không đổ đồng thời những phần của kết cấu có khối lượng bê tông lớn và những phần của kết cấu có khối lượng bê tông nhỏ và mỏng. Làm như vậy sẽ tránh được các vết nứt do co ngót khác nhau, do toả nhiệt không giống nhau giữa các bộ phận đó và phù hợp với năng lực thi công của các nhà thầu trong nước. Cụ thể như sau: - Kiểm tra các đường ray di chuyển của ván khuôn. - Điều chỉnh cao độ của ván khuôn thông qua các kích đặt trên dầm ngang của đà giáo. - Tiến hành xoè ván khuôn thành bên và điều chỉnh vị trí ván khuôn thông qua các tăng đơ (Lắp dựng ván khuôn đáy và ván khuôn ngoài, chú ý phải bôi trơn mặt trong của ván khuôn bằng chất tháo ván khuôn SEPARON để thuận lợi cho công tác tháo ván khuôn sau này). - Dựng và đặt cốt thép thường, bó cáp DƯL giai đoạn 1 (Cốt thép các đốt phải được hàn với nhau. Các ống gen phải được bố trí đúng toạ độ, cao độ và đảm bảo tại vị trí nối ống ghen không bị hở để tránh cho vữa xi măng từ ngoài tràn vào trong). - Đổ bêtông giai đoạn 1. - Bảo dưỡng bêtông. - Tiến hành xoè ván khuôn bản đáy và lắp đặt ván khuôn bản mặt cầu, điều chỉnh vị trí ván khuôn thông qua các tăng đơ. - Dựng và đặt cốt thép thường, bó cáp DƯL giai đoạn 2. - Đổ bêtông giai đoạn 2. - Bảo dưỡng bê tông trong vòng từ 2-3 ngày. 3.1.4. Căng kéo cốt thép, bơm vữa lấp lòng: Khi bê tông đạt cường độ từ 80-90% cường độ 28 ngày thì tiến hành căng kéo cốt thép. - Công tác căng kéo cốt thép phải tiến hành làm nhiều cấp ứng với các giá trị của lực căng kéo tăng dần nhằm hạn chế (triệt tiêu) các hao hụt về ứng suất. Sau khi căng kéo đạt yêu cầu thì tiến hành đóng nút neo, các tao cáp được cắt bằng phương pháp cơ khí. Trước khi kết thúc việc căng kéo phải đạt được sự thống nhất của các bên hữu quan. - Tiến hành bơm vữa cường độ cao vào trong các ống ghen.

Sinh viên thực hiện: Lê Quốc Tín – Lớp K10XC

Trang 166

Thuyết minh đồ án tốt nghiệp



Khoa Xây Dựng Cầu Đường

Chọn thời gian thi công một phân đoạn là 16 ngày bao gồm các công tác sau đây: • Lắp đặt trụ phụ dàn giáo, ván khuôn

: 1 ngày

• Dựng và đặt cốt thép thường, bó cáp DƯL giai đoạn 1 : 2 ngày. • Đổ bêtông giai đoạn 1

: 1 ngày

• Bảo dưỡng bêtông

: 3 ngày

• Dựng và đặt cốt thép thường, bó cáp DƯL giai đoạn 2 : 2 ngày • Đổ bêtông giai đoan 2

: 1 ngày

• Bảo dưỡng bêtông

: 3 ngày

• Căng kéo bó thép

: 1 ngày

• Bơm vữa lấp lòng

: 2 ngày

3.2. Thi công phân đoạn 2: - Lắp dựng trụ phụ: Trong trường hợp phân đoạn này, vị chiều cao trụ lớn (>5m), nên trụ trụ phụ liên kết với chủ thể bằng các thanh thép CĐC (số lượng thanh thép CĐC được xác định trong phần tính toán các kết cấu phụ trợ) - Di chuyển đà giáo đến vị trí phân đoạn 2. Nguyên lý di chuển của đà giáo như sau: 1. Sau khi đổ bêtông, bảo dưỡng và căng kéo bó cáp DƯL, ĐG được hạ thấp bằng kích xuống phía dưới, nơi đặt xe đẩy (Xe đẩy đặt trên trụ phụ). Ván khuôn đáy được tách hạ bằng tăng đơ. Những phần khác của ván khuôn ngoài cũng được hạ xuống theo. 2. Sau khi hệ thống ĐG – VK được hạ thấp xuống và đặt lên thiết bị vận hành (thiết bị trượt), nó được di chuyển sang ngang (ra hai phía ngoài) và được neo cố ổn định. 3. Hệ thống ĐG – VK sẻ được đẩy tới vị trí mới (nhịp tiếp theo). Phương đỡ phía sau được liên kết với dàn chính và sẽ tự động di chuyển tới vị trí mới cùng với dầm chính. 4. Sau khi đến vị trí mới, 2 mảng hệ thống ĐG – VK sẻ đựơc di chuyển ngang, hướng từ ngoài vào trong để liên kết tạo thành một hệ thống kết cấu chịu lực thống nhất (liên kết dầm ngang và ván khuôn đáy). 5. Hệ thống ĐG – VK sẻ được nâng lên cao và điều chỉnh phù hợp với cao độ thiết kế. quá trình điều chỉnh cao độ được thực hiên thong qua các kích nâng và các thanh treo dàn chính. 6. Sau khi lắp đặt xong cốt thép thường và cáp DƯL của phần bản đáy và thân dầm, bộ phận ván khuôn trong sẻ được dichuyển tới vị trí. 7. Khi công việc đặt cốt thép thường và cáp DƯL hoàn thành, sẻ tiếp tục công tác đổ bêtông cho kết cấu nhịp. 8. Trong quá trình đổ bêtông, bảo dưỡng, phương tiện đỡ hiện tại sẽ được tháo ra và được di chuyển đến đặt cho trụ sau. Sinh viên thực hiện: Lê Quốc Tín – Lớp K10XC

Trang 167

Thuyết minh đồ án tốt nghiệp



Khoa Xây Dựng Cầu Đường

- Đổ bêtông phân đoạn 2 (tương tự giai đoạn thi công phân đoạn 1). - Căng kéo và neo cốt thép DƯL (tương tự giai đoạn thi công phân đoạn 1). 3.3. Thi công các phân đoạn tiếp theo: Tương tự thi công bước 2. 3.4. Thi công bước 4: Tiến hành thi công các bộ phận còn lại trên cầu như: lan can, tay vịn, các lớp mặt cầu , hệ thống chiếu sáng… 4. Một số sự cố thường gặp trong khi thi công dầm và cách khắc phục - Trong quá trình thi công dầm thường xảy ra một số sự cố sau đây: + Bê tông bị rỗ mặt do công tác đầm nén bị bỏ sót hoặc do ván khuôn không kín gây nên hiện tượng mất vữa bê tông. + Ống chứa cáp (ống ghen) bị tắc do vữa chảy vào trong ống. +Cáp bị tụt do nêm không neo được cáp khi căng kéo. - Các cách khắc phục sự cố nêu trên như sau: + Phần bê tông bị hỏng phải được đục hoặc khoan loại bỏ hết .Tại mép của phần bê tông hỏng phải cắt theo vết cắt thẳng đứng tối thiểu 30mm. Tại những chỗ cốt thép lộ ra, bê tông bao quanh thép phải được loại bỏ hết trong phạm vi sâu hơn mặt trong của thanh thép tối thiểu là 30mm. + Vệ sinh bề mặt của bê tông và giữ ẩm trong 24h. + Dùng chất gắn kết bề mặt (thường là keo Epoxy loại Sikadur 732) bôi vào bề mặt của bê tông cũ. + Trộn bê tông cường độ cao không co ngót với thành phần gồm có: * Vữa Sikagrout 214-11 * Đá dăm có Dmax=10mm * Nước +Vá bù hỗn hợp bê tông cường độ cao ở trên vào phần bê tông hỏng đã bị loại bỏ. + Bảo dưỡng bê tông liện tục trong 7 ngày. + Khi cường độ bê tông đạt 35Mpa thì có thể tiến hành các công việc tiếp theo. + Khi căng kéo bó cáp dự ứng lực, nếu xảy ra sự cố thì việc hạ ứng suất rồi tháo bó cáp là việc bắt buộc để tiến hành các công tác sữa chữa .Trong trường hợp bị tụt cáp thì có thể không cần tháo cáp để sữa chữa. 5. Một số yêu cầu về vật liệu trong công nghệ thi công: 5.1. Yêu cầu kỹ thuật: 5.1.1. Thép cường độ cao: - Dùng loại thép cường độ cao sản xuất theo tiêu chuẩn BS5896 tao 7 sợi hệ VSL Sinh viên thực hiện: Lê Quốc Tín – Lớp K10XC

Trang 168

Thuyết minh đồ án tốt nghiệp



Khoa Xây Dựng Cầu Đường

- Chỉ tiêu của tao thép 7 sợi Φ6 VSL: + Đường kính sợi: 15.7mm. + Diện tích 1 bó: 150mm2. + Giới hạn chảy fpy = 1670MPa +Mô đun đàn hồi: 197000 MPa + Chỉ tiêu của bó cáp: 0.5-19. + Số tao trong một bó: 19 tao. + Giới hạn bền fpu = 1860 MPa. + Mặt ngoài của sợi thép không được có các vẩy rỉ sùi, không mỡ phủ , không bị bẩn do các chất ngoại lai khác làm ảnh hưởng đến dính bám. Không được để thép cường độ cao chịu ảnh hưởng phun nhiệt từ các mỏ hàn hơi hoặc hàn điện. + Các bó cáp cường độ cao được cung cấp từ nhà máy theo các cuộn có đường kính đủ lớn để có thể tự duỗi thẳng. Các bó thép bị gấp, xoắn, bị rỉ rổ nặng ...thì không được phép dùng. 5.1.2. Thép thường: - Sử dụng thép AI và AII; - Sử dụng các loại thép tấm cán nóng để chế tạo các chi tiết chôn sẵn trong bê tông. 5.1.3. Neo: Sử dụng loại neo chủ động kiểu E của công ty VSL (Thuỵ Sĩ). 5.1.4. Ống ghen: Dùng ống ghen thép tiêu chuẩn thép có gân xoắn mạ chống gỉ. Đường kính ống là Φ = 95/102mm sai số về đường kính ± 2mm, độ oval < 2mm. Ống phải có đủ độ cứng và kín khít, sản xuất theo tiêu chuẩn VSL 5.1.5. Xi măng: - Loại xi măng sứ dụng cho việc đúc dầm là loại PC40 (TCVN 2682-87) - Xi măng sử dụng không được hoá cục hoặc để lâu quá 6 tháng kể từ sản xuất. - Chỉ được sử dụng một loại sản phẩm của một nhà máy và một loại xi măng cho công trình. Xi măng phải được đóng kín, có nhãn của nhà máy và lô sản xuất. - Tính chất cơ lý của xi măng phải phù hợp với TCVN 2682-87 như sau: + Cường độ khi nén R28 ≥ 50 MPa. + Thời gian bắt đầu ninh kết ≥ 1h; + Thời gian kết thúc ninh kết ≤10h (tính từ lúc trộn); + Hàm lượng SO3 trong xi măng ≤ 5%; + Hàm lượng MgO trong clinke ≤ 5%; + Hệ số biến động của xi măng về mặt cường độ ≤ 5%.

Sinh viên thực hiện: Lê Quốc Tín – Lớp K10XC

Trang 169

Thuyết minh đồ án tốt nghiệp



Khoa Xây Dựng Cầu Đường

5.1.6. Cốt liệu thô-đá dăm: Cốt liệu thô dùng để đúc dầm là loại đá vôi hay đá cuội nghiền nhỏ từ đá có nguồn gốc phun trào, tiêu chuẩn kỹ thuật dựa trên TCVN-1771-75 như sau: - Mẫu đá thí nghiệm đạt cường độ chịu nén trong điều kiện bão hoà nước Phải ≥ 2× R bt = 900(kg/ cm2 ) - Tỷ trọng đá. - Đường kính lớn nhất của đá không vượt quá 3/4 tĩnh không của các cốt thép hay ống ghen và không vượt quá 1/4 bề dày nhỏ nhất của kết cấu . - Cấp phối đá chỉ được dùng cỡ hạt 5-20mm, tỷ lệ lọt qua sàng như sau: Đường kính lổ sàng 2.5mm 5mm 10mm 20mm 25mm Tỷ lệ % theo trọng lượng 0-5 0-12 20-30 90-100 100 - Hàm lượng hạt thoi, hạt dẹt không vượt quá 10% trọng lượng; - Hàm lượng hạt bẩn thí nghiệm theo phương pháp rữa không quá 1% ; - Không có đá phong hoa; - Bãi chứa đa dăm, cát phải láng vữa xi măng. 5.1.7. Cốt liệu nhỏ -Cát: - Cát dùng để đúc dầm là cát có nguồn gốc từ các loại đá rắn chắc như Thạch anh, không dùng các loại đá có nguồn gốc biến chất. - Mô đun độ lớn Mc=2,8-3,0 - Hàm lượng (tính theo trọng lượng) đối với đường kính hạt như sau: Đường kính mắt sàng (mm) 5 1.2 0.6 0.3 0.15 Lượng sót trên sàng cộng dồn % 0-5 35-55 65-75 85-95 97-100 - Hàm lượng (tính theo trọng lượng) đối với các tạp chất có hại như sau: + Bùn đất (thí nghiệm theo phương pháp rữa); + Hàm lượng đất sét ≤ 1%; + Hàm lượng mica ≤ 1%; + Hàm lượng sunphat-sunphua (tính theo SO3) ≤ 1%; + Hàm lượng chất hưu cơ thí nghiệm theo phương pháp so màu không được đậm quá màu tiêu chuẩn. 5.1.8. Nước trộn bê tông: - Nước trộn bê tông là nước sinh hoạt. Nước sạch không có tạp chất làm ảnh hưởng đến chất lượng của bê tông. Tuyệt đối không được dùng các loại nước thải có lẫn bùn đất hay dầu mỡ. - Hàm lượng chất bẩn phải tuân thủ các điều kiện sau: + Tổng trọng lượng các chất muối 500 mg/lít; + Hàm lượng SO4 270 mg/lít;

Sinh viên thực hiện: Lê Quốc Tín – Lớp K10XC

Trang 170

Thuyết minh đồ án tốt nghiệp



Khoa Xây Dựng Cầu Đường

+ Độ PH ≥ 4; + Hạt lơ lững ≤ 500mg/lít; - Nước cần phải được thí nghiệm trước khi đem trộn với hỗn hợp bê tong; 5.1.9. Chất phụ gia: - Để tăng mức độ linh động của bê tông trong quá trình đổ, đồng thời giúp bê tông nhanh chóng phát triển cường độ để căng kéo cốt thép, người ta sứ dụng các chất phụ gia (nhập ngoại) liều lượng cụ thể của phụ gia phải được thí nghiệm trước khi dùng. Một cách định tính thì liều lượng của các chất phụ gia không vượt quá 0,7-1,2% trọng lượng xi măng . 5.1.10. Vật liệu bôi trơn ván khuôn: - Nhằm tránh cho ván khuôn dính bám vào bê tông cần phải bôi trơn các bề mặt của ván khuôn có tiếp xúc với bê tông, chất bôi trơn dùng loại SEPARON đảm bảo các yêu cầu sau đây: + Tháo dỡ ván khuôn dễ dàng; + Không làm giảm chất lượng của bê tông tại chố tiếp giáp với ván khuôn; + Không gây nứt nẻ co ngót tạo thành các vết nứt ở bề mặt bê tông; + Không làm rỉ hay ăn mòn ván khuôn; + Thích hợp với các biện pháp phun hoặc quét; + Không làm mất màu xi măng của bê tông; + Cấm bôi trơn bằng dầu có nhiều muội đen. 5.2. Kiểm tra chất lượng và bảo quản: 5.2.1. Thép sợi cường độ cao: - Trước khi đưa từng cuộn cáp cường độ cao vào sử dụng, phải kiểm tra đầy đủ các nội dung theo quy trình, cụ thể có một số điểm chính sau đây: + Kiểm tra theo các tài liệu chứng chỉ của thép: * Kiểm tra bề mặt bên ngoài của tao thép. * Kiểm tra sự nguyên đai nguyên kiện của cuộn cáp. * Dùng mắt để kiểm tra xem cáp có bị rỉ, dập xướt hay không. * Dùng thước kẹp có độ chính xác nhỏ hơn 0,02mm để kiểm tra kích thước hình học của tao cáp như: đường kính, độ oval.. * Xem xét độ xoắn, vặn, vị trí của các sợi thép trong tao cáp. + Thí nghiệm kiểm tra các chỉ tiêu sau: * Đo đường kính tao thép, diện tích tao thép; * Xác định lực phá hoại của tao cáp cường độ cao, độ giãn dài tương ứng; * Xác định ứng suất kéo chảy tương với độ giãn dài 1%; * Xác định mô đun đàn hồi E. Sinh viên thực hiện: Lê Quốc Tín – Lớp K10XC

Trang 171

Thuyết minh đồ án tốt nghiệp



Khoa Xây Dựng Cầu Đường

* Uốn nguội thử gập 180. - Bảo quản cáp cường độ cao: + Cáp cường độ cao đã được đóng gói cẩn thận tránh bị ẩm bẩn dẫn đến han rỉ. Trong khi vận chuyển và bảo quản không để va đập mạnh, không làm hỏng bao bì, không để dây bẩn các loại hoá chất cũng như các tạp chất khác. + Khi xếp dỡ vận chuyển không để dập xoắn, kéo lê. + Kho chứa cáp cường độ cao phải có mái che, đảm bảo khô ráo không bị ẩm ướt. Thép nhập về phải để riêng từng đợt, kê bó cáp cách sàn khoảng 20cm và không để đứng bó cáp cường độ cao; + Khi giao nhận cáp cường độ cao phải có đầy đủ các chứng từ liên quan. 5.2.2. Thép thường: - Cốt thép thường phải có đầy đủ các chứng chỉ xuất xưởng, phiếu thí nghiệm để chứng tỏ thép có đầy đủ các tiêu chuẩn về giới hạn chảy, cường độ chịu kéo cực hạn, độ giãn dài, thí nghiệm tính uốn nguội, tính hàn. - Thép thường nhập về cũng để riêng thành từng đợt, tránh nhầm lẫn khi sử dụng. Phải bảo quản cẩn thận để tránh bị rỉ. - Đối với thép thường nhập về không có các chứng nhận đầy đủ thì phải tiến hành thí nghiệm theo các đề cương riêng phù hợp với quy định hiện hành, nếu đạt mới được đưa vào sử dụng. - Trong mọi trường hợp không được duỗi thẳng cốt thép có gờ sau khi uốn. 5.2.3. Neo bó thép cường độ cao: - Trên mỗi dầm chỉ được sử dụng một loại neo; - Neo phải đạt các yêu cầu kỹ thuật mới đưa vào sử dụng; - Kiểm tra sơ bộ hình dạng neo theo các yêu cầu sau đây: Dùng mắt kiểm tra hình dạng của neo: + Xem neo có bị rỉ hay không; + Dùng thước đo đạc các thông số của neo; + Đo độ vuông góc giữa bản neo và đường trục của neo; + Kiểm tra sự thông thoáng của lỗ để bơm vữa xi măng. - Nếu cảm thấy nghi ngờ hoặc không có đầy đủ các chứng từ thì tiến hành thí nghịêm lại theo đề cương riêng và được sự đồng ý của cơ quan thiết kế. - Các phụ kiện của neo bao gồm: Thớt neo, đầu neo, nêm và cút nối nối ống bơm vữa. 5.2.4. Kiểm tra ống gen: - Ống ghen, ống nối ống ghen phải được kiểm tra kỹ lưỡng trước khi đưa vào sử dụng. - Ống ghen nhập về phải không bị dập vỡ, bảo quản nơi khô ráo để tránh bị rỉ.

Sinh viên thực hiện: Lê Quốc Tín – Lớp K10XC

Trang 172



Thuyết minh đồ án tốt nghiệp

Khoa Xây Dựng Cầu Đường

- Đối với ống ghen chưa có chứng chỉ thí nghiệm cho từng đợt sản xuất phải tiến hành thí nghiệm theo đề cương riêng, cụ thể phải đo được các thông số sau: + Không bị lọt vữa xi măng dưới áp lực khi đổ bê tông. + Chịu được lực va chạm cục bộ lúc thi công. + Chịu được áp lực rải đều bên ngoài do đổ bê tông. + Không bị rò rỉ vữa xi măng dưới áp lực trong khi ống ghen bị uốn cong. + Nếu ống ghen không đảm bảo các chỉ tiêu trên thì không đưa vào sử dụng 5.2.5. Xi măng - Xi măng chở về công trường thì phải đánh dấu và xếp vào kho theo Mac của xi măng và các biểu ghi. Chiều cao của đống xi măng cao không quá 1,5m. - Thời gian bảo quản xi măng không quá 6 tháng. - Phải tiến hành lấy mẫu tại hiện trường và thí nghiệm theo các chỉ tiêu sau: + Thời gian bắt đầu ninh kết ≥ 1h. + Thời gian kết thúc ninh kết ≤ 10h. + Cường độ xi măng. + Độ mịn tính ổn định của các chỉ tiêu + Xi măng chưa qua thí nghiệm hay thiếu các chứng chỉ thí nghiệm thì không được đưa vào sứ dụng thi công. 5.2.6. Các nguyên vật liệu khác: - Tất cả các nguyên vật liệu dùng để chế tạo dầm đều phải đảm bảo các chỉ tiêu kỹ thuật hiện hành ,nếu nghi ngờ thì tiến hành thí nghệm lại ,khi nào thí nghiệm cho kết quả đạt yêu cầu thì mới được phép đưa vào sử dụng. 6. Tính toán thiết kế các kết cấu phụ trợ thi công: 6.1. Tính toán đà giáo:

MAË T CAÉ T NGANG MUÕ I DAÃ N

2

2

1 7 8

1/2 MAË T CAÉ T NGANG DAØ N CHÍNH 3 10

6 9 ÑOÁ I TROÏNG

5

11

4 3

Sinh viên thực hiện: Lê Quốc Tín – Lớp K10XC

Trang 173

 

Thuyết minh đồ án tốt nghiệp

Khoa Xây Dựng Cầu Đường

Ký hiệu Loại hình kết cấu 1 Thanh đứng mũi dẫn 2 Thanh thép hình I mũi dẫn 3 Dầm ngang 4 Thanh xiên 5 Thanh thép hình I 6 Vách nối dạng bản 7 Sườn tăng cường dạng bản 8 Sườn tăng cường dọc dạng bản 9 Hộp thép dạng kết cấu bản 10 Dầm kê đỡ trực tiếp ván khuôn 11 Thanh đứng dầm ngang 6.1.1. Các thông số thiết kế và ký hiệu: Các thông số đặc trưng tiết diện thanh (BEAM, TRUSS): STT thanh 1 2 3 4 5 10 11

Đặt tên I MUIDAN DANNGANG XIEN THANHDAY DAMKE THANHDUN G

Loại phần tử TRUSS BEAM BEAM TRUSS BEAM PLATE PLATE PLATE PLATE BEAM TRUSS

30 16 35 16 50 20

Chiều rộng cánh b(cm) 24 24 35 24 50 14

Chiều dày cánh d1(cm) 2,4 1,8 3 2 4 1,4

Chiều dày bụng d2(cm) 2,4 1,8 3 2 4 1,4

Khoảng cách khe (cm) 2 0 -

20

14

1,4

1,4

-

Loại tiết diện

Chiều cao h(cm)

I LL Hộp LL I I I

Các thông số đặc trưng tiết diện bản (PLATE): STT bản 7 8 9

Đặt tên STC NGANG STC DOC HOPTHEP

Sinh viên thực hiện: Lê Quốc Tín – Lớp K10XC

Bề dày (cm) 2 2 4

Trang 174

Thuyết minh đồ án tốt nghiệp



Khoa Xây Dựng Cầu Đường

Các thông số thiết kế đà giáo: Thông số thiết kế Chiều cao hộp thép Chiều dài hộp thép Chiều cao mũi dẫn Chiều dài mũi dẫn trước và sau

Đơn vị (m) 3 53 3 27

Các thông số thiết kế dầm BTCT: STT 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Đặt tên Chiều cao dầm Chiều dày nắp hộp Chiều dày sườn đứng Chiều dày sườn xiên Chiều dày đáy hộp Trọng tâm yt Diên tích tiết diện hộp Mô men quán tính Tải trọng bản thân Tải trong bêtông ướt

Trị số 2,4 40 40 50 35 0,966 17,35 14,928 442,77 30,8

Đơn vị m cm cm cm cm m m2 m4 KN/m KN/m

6.1.2. Tính toán thiết kế đà giáo: Mô hình hoá đà giáo trong chương trình Midas\civil:

Tải trọng tác dụng lên đà giáo: ta quy về tải trọng tập trung là: P = (442,77+30,8).5/12 = 169,13 (KN).

Sinh viên thực hiện: Lê Quốc Tín – Lớp K10XC

Trang 175

Thuyết minh đồ án tốt nghiệp



Khoa Xây Dựng Cầu Đường

Mô hình hoá đà giáo tải trọng tác dụng lên đà giáo:

6.1.3. Tính độ võng của đà giáo: 1). Tính độ võng của đà giáo lúc đang đổ bêtông: * Lúc thi công nhịp 1:

- Độ võng lớn nhất của đà giáo: 7,65 cm (Tại vị trí giữa nhịp). - Độ võng lớn nhất của mũi dẫn trước: 1,22 cm. * Lúc thi công các nhịp khác:

- Độ võng lớn nhất của đà giáo: 8,36 cm (Tại vị trí giữa nhịp). - Độ võng lớn nhất của mũi dẫn trước: 6,21 cm. - Độ võng lớn nhất của mũi dẫn sau: 5,5 cm. 2). Tính độ võng của đà giáo lúc đang đổ bêtông:

- Độ võng lớn nhất của dà giáo: 4,04 cm (Tại vị trí giữa nhịp). - Độ võng lớn nhất của mũi dẫn trước: 7,30 cm. - Độ võng lớn nhất của mũi dẫn sau: 0,37 cm.

Sinh viên thực hiện: Lê Quốc Tín – Lớp K10XC

Trang 176



Thuyết minh đồ án tốt nghiệp

Khoa Xây Dựng Cầu Đường

Kết luận: độ võng cho phép = 1/400 L = 1/400.4100 = 10,25 cm. (Với L là khoảng cách hai gối kê của đà giáo L = 41m). 6.2. Tính toán trụ phụ: - Kết cấu trụ phụ như sau: 1

1. Thanh đỡ chính 2. Thanh chống ngoài 3. Thanh chống trong 4. Thanh thép CĐC (thanh Bar)

3

4

2

Các thông số đặc trưng hình học: STT thanh

Đặt tên

Loại tiết diện

1 2 3

TDC TCNGOAI TCTRONG

Hộp Hộp Hộp

Chiều cao h(cm) 50 40 40

Chiều rộng cánh b(cm) 120 40 40

Chiều dày bản thép d1(cm) 4 2 3.5

6.2.1. Tính trụ phụ lúc đang đổ bêtông:

GOÁ I KEÂDAØ N CHÍNH

- Tải trọng tác dụng: Lúc đang thi công đà giáo đặt trên trụ phụ thông qua 4 gối tựa. Trụ phụ chịu tác dụng của ĐG – VK, tải trọng bêtông.

Sinh viên thực hiện: Lê Quốc Tín – Lớp K10XC

Trang 177

Thuyết minh đồ án tốt nghiệp



Khoa Xây Dựng Cầu Đường

Kết quả phản lực tại các gối như sau:

Vị trí Gối 1 Gối 2

Phản lực (KN) 10160,53 2314,49

Dự tính dầm ngang của trụ phụ dùng 2 dầm, vậy ta có tải trọng tác dụng lên trụ phụ bằng ½ của phản lực gối trên Vị trí Gối 1 Gối 2

Phản lực (KN) 10160,53/2 = 5080,3 2314,49/2 = 1157,3

Mô hình tính toán trong chương trình Midas/Civil:

Sinh viên thực hiện: Lê Quốc Tín – Lớp K10XC

Trang 178

Thuyết minh đồ án tốt nghiệp



Khoa Xây Dựng Cầu Đường

6.2.2. Tính trụ phụ lúc di chuyển đà giáo:

- Tải trọng tác dụng: Lúc di chuyển, đà giáo đặt trên trụ phụ thông qua 2 gối tựa. Trụ phụ chịu tác dụng của ĐG – VK, và đối trọng đặt tại đầu mút của dầm ngang là 6T. Kết quả phản lực tại các gối như sau:

Vị trí Gối 1 Gối 2

Phản lực (KN) 3198,03 4,61

Dự tính dầm ngang của trụ phụ dùng 2 dầm, vậy ta có tải trọng tác dụng lên trụ phụ bằng ½ của phản lực gối trên: Vị trí Gối 1 Gối 2

Phản lực (KN) 3198,03/2 = 1599,02 4,61/2 = 2,31

Mô hình tính toán trong chương trình Midas/Civil:

Sinh viên thực hiện: Lê Quốc Tín – Lớp K10XC

Trang 179



Thuyết minh đồ án tốt nghiệp

Khoa Xây Dựng Cầu Đường

Kết quả nội lực trong kết cấu trụ phụ như sau: - Lúc đang đổ bêtông: Kết cấu Thanh chống trong Thanh chống ngoài Thanh đỡ chính đoạn trong Thanh đỡ chính đoạn ngoài - Lúc đà giáo di chuyển:

Lực dọc N (KN) -9480,13 1555,10 6356,14 -1477,01

Kết cấu Thanh chống trong Thanh chống ngoài Thanh đỡ chính đoạn trong Thanh đỡ chính đoạn ngoài

Lực dọc N (KN) -1241,91 -5101,21 5899,61 4865,96

Mômen uốn M (KN) 7518,39 -2985,2 Mômen uốn M (KN) -892,3 1506,32

Vậy ta kiểm tra tiết diện thanh chống trong trong giai đoạn đang đổ bêtông, và kiểm tra thanh chống ngoài trong lúc di chuyển đà giáo. Kiểm tra thanh đỡ chính trongcả hai giai đoạn. Kết quả kiểm tra được thể hiện trong phần phụ lục tính toán các thiết bị phụ trợ thi công. 6.2.3. Tính toán thép cường độ cao: 1. Thanh đỡ chính 2. Thanh chống ngoài 3. Thanh chống trong 4. Thanh thép CĐC (thanh Bar)

1 3 2

a

R

4

P

h

A

B

Mô hình chịu tác động tải trọng của trụ phụ

Sinh viên thực hiện: Lê Quốc Tín – Lớp K10XC

Trang 180

Thuyết minh đồ án tốt nghiệp



Khoa Xây Dựng Cầu Đường

Phản lực R lúc đang đổ bêtông

Phản lực R lúc đà giáo di chuyển Sử dụng thanh PC Φ32 có các đặc trưng sau: - Đường kính thanh 32mm; - Diện tích mặt cắt 803,84 mm2; - Cường độ tính toán 1035MPa; - Cường độ cực hạn 1860MPa. Số lượng n thanh thép cường độ cao để căng ép trụ phụ vào trụ chủ thể: n=

R 6365 ,14 .10 3 = = 7,65 [ R ] 803 ,84 .1035

Chọn 8 thanh, bố trí ôm hai bên trụ chủ thể.

Sinh viên thực hiện: Lê Quốc Tín – Lớp K10XC

Trang 181