Luận văn tốt nghiệp thi công cầu bê tông bằng phương pháp đúc hẫng cân bằng tác động đến công trình

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ KỸ THUẬT

Mục Lục
M c L cụ ụ 123
PH N IIẦ 125
THI T K K THU TẾ Ế Ỹ Ậ 125
CH NG IƯƠ 126
GI I THI U CHUNGỚ Ệ 126
I – T NG QUAN V CÔNG NGH THI CÔNG C U BTCTD L B NG Ổ Ề Ệ Ầ Ư Ằ
PH NG PHÁP ÚC H NG CÂN B NG.ƯƠ Đ Ẫ Ă 126
II – GI I THI U CHUNG V PH NG ÁNỚ Ệ Ề ƯƠ 127
II.1 – TIÊU CHU N THI T KẨ Ế Ế 127
II.2 – S K T C UƠĐỒ Ế Ấ 127
II.2.1 – K t c u ph n trênế ấ ầ 127
II.2.2 – K t c u ph n d iế ấ ầ ướ 128
CH NG IIƯƠ 129
T NH C TR NG HÌNH H CÍ ĐẶ Ư Ọ 129
I . CH N CÁC K CH TH C C U CH NH .Ọ Í ƯỚ Ầ Í 129
II . T NH C TR NG HÌNH H C C A D M CH .Í ĐẶ Ư Ọ Ủ Ầ Ủ 129
CH NG III ƯƠ 134
T NH TOÁN N I L C TRONG CÁC GIAI O N.Í Ộ Ự Đ Ạ 134
I . T NH T I GIAI O N 1 (DC ):Ĩ Ả Đ Ạ 134
II . T NH T I GIAI O N 2 (DW) :Ĩ Ả Đ Ạ 134
III . T NH N I L C TÁC D NG LÊN K T C U NH PÍ Ộ Ự Ụ Ế Ấ Ị 135
III.1. N I L C TÁC D NG LÊN D M CH GIAI O N THI CÔNG Ộ Ự Ụ Ầ Ủ Đ Ạ 135
1. Các s tính :ơ đồ 135
1.1.Thi công úc h ng i x ng ra hai bên trđ ẫ đố ứ ụ 135
1.2. bê tông xong t h p long nh p biên nh ng bê tông ch a ông c ngĐổ đố ợ ở ị ư ư đ ứ
: 137
1.3. H p l ng xong nh p biên v bê tông ã hóa c ng :ợ ọ ị à đ ứ 137
1.4.H p long xong nh p gi a nh ng bê tông ch a ông c ng.ợ ị ữ ư ư đ ứ 138

1.5. H p long xong nh p gi a v bê tông ã ông c ng.ợ ị ữ à đ đ ứ 138
1.6. Giai o n khai thácđ ạ 139
2 . Tính toán n i l c tác d ng lên k t c u nh p giai o n thi công :ộ ự ụ ế ấ ị đ ạ 139
2.1.Thi công úc h ng i x ng t hai b ra tr đ ẫ đố ứ ừ ờ ụ 140
2.3. H p long xong nh p biên v bê tông ã ông c ng :ợ ị à đ đ ứ 147
2.4. H p long xong nh p gi a nh ng bê tông ch a ông c ng.ợ ị ữ ư ư đ ứ 148
2.5. H p long xong nh p gi a v bê tông ã ông c ng.ợ ị ữ à đ đ ứ 150
ĐINH VĂN PHƯƠNG LỚP CĐ1-K44
123
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ KỸ THUẬT
III.2. T NH TOÁN N I L C TRONG GIAI O N KHAI THÁC .Í Ộ Ự Đ Ạ 151
2. T h p theo tr ng thái gi i h n s d ng :ổ ợ ạ ớ ạ ử ụ 156
III.3 .T NG H P N I L C T NH TOÁN:Ổ Ợ Ộ Ự Í 159
Giai o n thi công :đ ạ 159
2. Giai o n khai thác( S d ng) :đ ạ ử ụ 160
CH NG IVƯƠ 162
T NH TOÁN VÀ B TR C T THÉPÍ Ố Í Ố 162
I- T NH L NG C T THÉP TRONG GIAI O N THI CÔNGÍ ƯỢ Ố Đ Ạ 162
I.1. c tr ng v t li u :Đặ ư ậ ệ 162
I.2. Quy i m t c t :đổ ặ ắ 163
I.3. Xác nh s bó c t thép D L trong giai o n thi công: đị ố ố Ư đ ạ 164
1.3.1. Xác nh v trí TTH c a m t c t đị ị ủ ặ ắ 164
1.3.2. Tính di n tích c t thép D L c n thi tệ ố Ư ầ ế 165
1.3.2.1. Tính v b trí c t thép cho m t c t nh tr giai o n thi côngà ố ố ặ ắ đỉ ụ đ ạ 166
1.3.2.1.2) Ki m toán m t c t nh tr giai o n thi công :ể ặ ắ đỉ ụ đ ạ 168
II.2.1. Tính v b trí c t thép cho m t c t nh tr giai o n khai thác à ố ố ặ ắ đỉ ụ đ ạ 172
CH NG VƯƠ 177
KI M TOÁN K T C U NH PỂ Ế Ấ Ị 177
I. KI M TOÁN GIAI O N THI CÔNGỂ Đ Ạ 177
I.1.Quy i m t c t nh tr v m t c t ch T.đổ ặ ắ đỉ ụ ề ặ ắ ữ 177

I.2. Tính m t mát ng su t trong giai o n thi công.ấ ứ ấ đ ạ 177
I.2.1.2.Thép c ng cao:ườ độ 178
I.2.1.3. Thép th ng:ườ 178
I.2.2. xác nh di n tích c t thép d ng l c c n thi t:đị ệ ố ự ứ ự ầ ế 179
I.2.3. Tính c tr ng hình h c m t c t nh tr ( ã b trí c t thép D L ).đặ ư ọ ặ ắ đỉ ụ Đ ố ố Ư
180
I.2.4. Tính toán m t mát ng su t:ấ ứ ấ 180
I.2.4.1. M t mát do ma sát. (Theo 5.9.5.2.2b-1)ấ 180
I.2.4.2. M t mát do thi t b neo. (Theo i u 5.9.5.2).ấ ế ị đ ề 181
I.2.4.5. M t mát do t bi n (5.9.5.4.3).ấ ừ ế 183
I.2.4.6. M t mát do t chùng (5.9.5.4.4).ấ ự 183
I.3. Ki m toán theo tr ng thái gi i h n c ng I t i m t c t 20-20 (m t c tể ạ ớ ạ ườ độ ạ ặ ắ ặ ắ
nh tr ).đỉ ụ 187
ĐINH VĂN PHƯƠNG LỚP CĐ1-K44
124
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ KỸ THUẬT
PHẦN II
THIẾT KẾ KỸ THUẬT
ĐINH VĂN PHƯƠNG LỚP CĐ1-K44
125
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ KỸ THUẬT
CHƯƠNG I
GIỚI THIỆU CHUNG
I – TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ THI CÔNG CẦU BTCTDƯL
BẰNG PHƯƠNG PHÁP ĐÚC HẪNG CÂN BĂNG.
Phương pháp đúc hẫng là quá trình xây dựng kết cấu nhịp dầm từng đốt theo sơ đồ
hẫng cho tới khi nối liền thành các kết cấu hoàn chỉnh . Có thể thi công hẫng từ trụ đối
xứng ra 2 phía hoặc hẫng dần từ bờ ra . Phương pháp này có thể áp dụng thích hợp để thi
công các kết cấu liên tục, cầu dầm hẫng , cầu khung hoặc cầu dây xiên dầm cứng BTCT .
Nội dung cơ bản của phương pháp đúc hẫng :

- Khi thi công theo phương pháp đúc hẫng , kết cấu nhịp BTCT được đúc trên đà
giáo di động theo từng đốt nối liền nhau đối xứng qua trụ cầu . Cốt thép
thường của các khối được liên kết với nhau trước khi đúc bê tông để đảm bảo
tính liền khối và chịu cắt tốt của kết cầu . Sau khi bê tông đốt dầm đủ cường độ
cần thiết thì các đốt dầm này được liên kết với các đốt đã đúc trước đó nhờ cốt
thép DƯL
- Phần cánh hẫng của kết câu nhịp BTCT đã thi công xong phải đảm bảo đủ khả
năng nâng đỡ trọng lượng của các đốt dầm thi công sau đó cùng với trọng
lượng giàn giáo ván khuôn đúc dầm và các thiết bị phục vụ thi công
- Để đảm bảo ổn định chống lật trong suốt quá trình thi công đúc hẫng phải đảm
bảo tính đối xứng của hai cánh hẫng ( Thi công hẫng từ trụ ra ) hoặc nhờ trọng
lượng bản thân của nhịp sát bờ đã đúc trên đà giáo làm đối trọng . Đối các sơ
đồ cầu khung , đốt dẩm trên đỉnh trụ được liên kết cứng với thân trụ nhờ các
cáp thép DƯL chạy suốt trên chiều cao trụ , Với các sơ đồ cầu dầm đốt này
cũng được liên kết cứng tạm thời vào trụ cầu nhờ các gối tạm và các cáp thép
hoặc các thanh thép DƯL mà sau khi thi công xong sẽ tháo bỏ.
- Ở giai đoạn thi công hẫng , kết cấu nhịp chỉ chịu mô men âm do đó chỉ cần bố
trí cốt thép DƯL ở phía trên . Sau khi thi công xong 1 cặp đốt dầm đối xứng thì
căng kéo cốt thép DƯl từ đầu mút này sang đầu mút kia và bơm vữa bê tông
lấp kín khe hở giữa cốt thép và thành ống ngay để bảo vệ cốt thép
- Sau khi đúc xong đốt cuối cùng của các cánh hẫng tiến hành nối ghép chúng
thành kết cấu nhịp hoàn chỉnh
Việc đúc hẫng từng đốt trên đà giáo di động giảm được chi phí đà giáo . Ván
khuôn được dùng lại nhiều lần cùng với 1 thao tác lặp lại sẽ giảm chi phí nhân lực và
nâng cao năng suất lao động
Phương pháp đúc hẫng thích hợp với xây dựng các dạng kết cấu nhịp có chiều cao
mặt cắt thay đổi , khi đúc các đốt dầm chỉ cần điều chỉnh cao độ đáy ván khuôn cho hợp
lý
ĐINH VĂN PHƯƠNG LỚP CĐ1-K44
126

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ KỸ THUẬT
Phương pháp thi công đúc hẫng không phụ thuộc vào không gian dưới cầu do đó
có thể thi công trong điều kiện sông sâu , thông thuyền hay xây dựng các càu vượt trong
thành phố , các khu công nghiệp mà không cho phép đình trệ sản xuất hay giao thông
dưới công trình
II – GIỚI THIỆU CHUNG VỀ PHƯƠNG ÁN
II.1 – TIÊU CHUẨN THIẾT KẾ
- Quy trình thiết kế : 22TCN272 –05 Bộ Giao thông vân tải
- Tải trọng thiết kế :
+) Hoạt tải HL93 ,
+) Người đi : 3KN/m2
II.2 – SƠ ĐỒ KẾT CẤU
- Sơ đồ cầu : 4x33 + 75 + 120 + 75 + 3x33
- Chiều dài toàn cầu Lc = 511 m , khổ cầu 8+2x1,5 m
II.2.1 – Kết cấu phần trên
- Một liên dầm liên tục ở giữa , 2 bên là các nhịp dầm giản đơn L=33m
- Dầm khung liên tục BTCTDƯL 3 nhịp ( 75 + 120 + 75 ) tiết diện hình hộp , vách
nghiêng , chiều cao dầm thay đổi H= 7m trên trụ đến H=3m tại giữa nhịpvà đầu dầm ,
bề rộng đáy dầm hộp B=5m
- Cao độ đáy dầm thay đổi theo quy luật parabol đảm bảo phù hợp yêu cầu chịu lực
và mỹ quan kiến trúc.
- Mặt cắt hộp dạng thành xiên
+) Chiều dày bản nắp : t
b
= 30 (cm)
+) Chiều dày bản đáy : Tại mặt cắt gối là 100 cm , tại mặt cắt giữa nhịp là 30 cm
+) Chiều dày phần cánh hẫng : h
c
= 25 cm
+) Chiều dày sườn dầm : Tại trụ t

s
= 80 cm , Tại mặt cắt giữa nhịp t
s
= 50 cm
- Vật liệu dùng cho kết cấu nhịp.
1- Bê tông mác có:
+) f’
c
= 40 (MPa).
+) γ
c
= 24,5 (kN/m
3
).
+) E
c
= 32979,77 (MPa).
2- Cốt thép DƯL của hãng VSL theo tiêu chuẩn ASTM - grade 270 có các chỉ tiêu
sau:
+) Diện tích một tao A
str
= 1,387 mm
2
+) Cường độ cực hạn: f
pu
= 1860 MPa
+) Độ chùng sau 1000h ở 200C là 2.5%
3- Neo: Sử dụng loại neo EC-5-31, EC-5-22 và EC 5-12.
4- Cốt thép thường: Sử dụng loại cốt thép có gờ với các chỉ tiêu:
+) f

y
= 420 (MPa).
- Dầm dẫn : bằng bê tông cốt thép DƯL có chiều dài L = 33m , Mặt cắt ngang
gồm 5 dầm chủ tiết diện chữ T , chiều cao h = 1,5 m , đặt cách nhau 2,3m
ĐINH VĂN PHƯƠNG LỚP CĐ1-K44
127
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ KỸ THUẬT
- Trắc dọc cầu theo bán kính R = 3866 m , trong phạm vi 270m , tiếp theo dốc 3%
về phía 2 mố và đường đầu cầu , Độ dốc ngang cầu i
n
= 2%
- Mặt cầu BT Asphan 7cm , dưới là lớp phòng nước 4mm
- Gối cầu , khe co giãn bằng cao su , lan can bằng thép , Thoát nước và chiếu sáng
theo quy định hiện hành
- Bản mặt cầu trên nhịp dẫn giản đơn bằng BTCT 15 cm , Lớp phủ mặt cầu gồm 3
lớp : Lớp bê tông tạo dốc 4cm , lớp phòng nước 0,4cm , Lớp bê tông asphan 7cm ; độ
dốc ngang cầu i
n
= 2%
II.2.2 – Kết cấu phần dưới
a) Cấu tạo trụ cầu :
- Trụ cầu dùng loại trụ thân đặc bằng BTCT đổ bê tông tại chỗ bê tông có cường
độ chịu nén f’
c
= 30Mpa
- Trụ T
1
, T
2
, T

3
, T
8
, T
9
: được đặt trên móng cọc đóng : d = 40 cm
- Trụ T
4
, T
7
: được đặt trên móng cọc khoan nhồi : D = 100 cm
- Trụ T
5
, T
6
: được đặt trên móng cọc khoan nhồi : D = 150 cm
- Phương án móng : Móng cọc đài thấp.
b) Cấu tạo mố cầu
- Mố cầu dùng loại mố U BTCT , đổ tại chỗ mác bê tông chế tạo f’
c
= 30Mpa
- Mố của kết cấu nhịp dẫn được đặt trên móng cọc đóng d= 40 cm
ĐINH VĂN PHƯƠNG LỚP CĐ1-K44
128
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ KỸ THUẬT
CHƯƠNG II
TÍNH ĐẶC TRƯNG HÌNH HỌC
I . CHỌN CÁC KÍCH THƯỚC CẦU CHÍNH .
- Chiều dài kết cấu nhịp: đối với kết cấu nhịp liên tục chiều dài nhịp biên
L

nb
= (0,6 ÷ 0,8) chiều dài nhịp giữa L
ng
.
+) Trong phương án này chọn L
ng
= 120m.
+) Lấy : L
nb
= 75 m
Sơ đồ bố trí chung nhịp cầu chính :
7500 120000 7500
- Xác định kích thước mặt cắt ngang : Dựa vào các công thức kinh nghiệm ta chọn
mắt cắt ngang như hình vẽ :
II . TÍNH ĐẶC TRƯNG HÌNH HỌC CỦA DẦM CHỦ .
II.1 – Phân chia đốt dầm
Nguyên tắc chung phân chia đốt dầm :
- Chọn chiều dài đốt K0 trên phần đà giáo mở rộng trụ : Trong phương pháp đúc
hẫng cân bằng , Chiều dài của đốt K0 thường vào khoảng 12-14 m, để có đủ diện tích
ĐINH VĂN PHƯƠNG LỚP CĐ1-K44
1800
500 1500
8000
1500 500
1000
400
300
1200
500
3280

300
5
0
0
8
0
0
1000
7000
3000
400
400
600
700
129
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ KỸ THUẬT
mặt bằng cho việc lắp đặt 2 xe đúc đối xứng nhau trên đó mà thi công hai cánh hẫng đối
xứng nhau
- Chọn chiều dài đốt hợp long nhịp chính : Có thể lấy trong khoảng 2-4 m
- Phần còn lại của chiều dài cánh hẫng có thể lấy trong khoảng từ 2,5 – 4 m , Theo
dọc cầu sẽ có từng nhóm đốt, mỗi nhóm gồm các đốt có chiều dài giống nhau , Các nhóm
khác nhau có chiều dài khác nhau . Chiều dài của đốt được chọn sao cho tận dụng hết
năng lực của thiết bị xe đúc . Ví dụ trọng lượng của xe đúc nên gần bằng với khả năng
treo của xe đúc . Như vậy sẽ giảm bớt số xe đốt đúc hẫng . Mặt khác khối lượng bê tông
mỗi đốt phải phù hợp với khả năng cung cấp bê tông đến công trường .
- Để đơn giản trong quá trình thi công và phù hợp với các trang thiết bị hiện có của
đơn vị thi công ta phân chia các đốt dầm như sau :
+) Đốt trên đỉnh trụ : d
o
= 14m (khi thi công sẽ tiến hành lắp đồng thời 2 xe

đúc trên trụ)
+) Đốt hợp long nhịp giữa : d
hl
= 2m
+) Đốt hợp long nhịp biên : d
hl
= 2m
+) Chiều dài đoạn đúc trên đà giáo : d
dg
= 14 m
+) Số đốt ngắn trung gian : n = 4 đốt , chiều dài mỗi đốt : d = 3 m
+) Số đốt trung gian còn lai : n = 10 đốt , chiều dài mỗi đốt d = 4 m
- Sơ đồ phân chia đốt dầm :
+) Nhịp giữa :
K0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
4x3 10x4

2
7
3
14
+) Nhịp biên :
13'
12'
11'
10'
9'
8' 7'
6'
5'
4'
3'
2'
1'
K0
1
16'
14 2
10x4
4x3
14
3
7
14'
II.2 – Xác định phương trình thay đổi cao độ đáy dầm
- Giả thiết đáy dầm thay đổi theo phương trình parabol bậc 2 theo phương trình :
Y = ax

2
+ bx +c
- Lấy điểm dưới cùng của đốt hợp long làm gốc toạ độ , trục x , y có chiều như hình
vẽ :
- Do đường cong đi qua gốc toạ độ nên c=0 , đồng thời đường cong đi qua 2 điểm
A(-58,5;4,0) và B(58,5;4,0) nên có dạng :
4,0 = a.58,5
2
+ 58,5.b
ĐINH VĂN PHƯƠNG LỚP CĐ1-K44
O(0,0)
O(0,0)
A(58,5;4,0)
Y
B(-58,5;4,0)
130
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ KỸ THUẬT
4,0 = a.58,5
2
- 58,5.b
- Từ hai phương trình trên ta tính được :
A = 0,001169
B=0
Vậy phương trình có dạng:
Y = 0,001169.x
2
II.3 – Xác định phương trình thay đổi chiều dày đáy dầm
- Tính toán tương tự ta có phương trình thay đổi chiều dày đáy dầm như sau ( Với
gốc toạ độ chọn tại mặt trên của đáy dầm tại vị trí giữa nhịp) :
Y = 0,00108119.x

2
– 0,000097307
II.4 – Xác định cao độ mặt dầm chủ
-Mặt cầu nằm trên đường cong đứng bán kính R = 3866 m
II.5 – Xác định các kích thước cơ bản và đặc trưng hình học của mặt cắt tiết diện.
Sau khi khai báo mặt cắt thay đổi trong MiDas xong , ta tính được kích thước của
các mặt cắt như sau :
½ Mặt cắt dầm chủ
BI1
BI1-2
BI3
BI3-2
H01H02H03
H02-2
B01 B02 B03
B01-2
HI1
HI2
HI3
HI5
HI4
- Bảng các kích thước hình học của mặt cắt :
MC 0 1 2 3 4 5 6 7
HO1 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3
HO2 0.5 0.5182 0.5274 0.536 0.5441 0.5516 0.5608 0.569
HO2-2 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4
HO3 6.2 5.4532 5.0774 4.724 4.3929 4.0841 3.7071 3.3698
BO1 2.25 2.2548 2.2574 2.26 2.2626 2.2652 2.2687 2.2722
BO1-2 1.85 1.8952 1.9199 1.9346 1.9693 1.994 2.0269 2.0598
BO2 1.25 1.1706 1.1273 1.084 1.0407 0.9974 0.9397 0.8819

BO3 2.5 2.5746 2.6153 2.656 2.6967 2.7374 2.7917 2.8459
ĐINH VĂN PHƯƠNG LỚP CĐ1-K44
131
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ KỸ THUẬT
HI1 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3
HI2 0.4 0.4182 0.4274 0.436 0.4441 0.4516 0.4608 0.469
HI3 4.7 4.1262 3.8375 3.566 3.3116 3.0744 2.7848 2.5256
HI4 0.6 0.5545 0.5316 0.51 0.4898 0.471 0.448 0.4274
HI5 1 0.8725 0.8083 0.748 0.6915 0.6388 0.5744 0.5168
BI1 2.95 2.9739 2.987 3 3.013 3.0261 3.0435 3.0609
BI1-2 1.9 1.9 1.9 1.9 1.9 1.9 1.9 1.9
BI3 2 2.0861 2.133 2.18 2.227 2.2739 2.3365 2.3991
BI3-2 1.3 1.4052 1.4626 1.52 1.5774 1.6348 1.7113 1.7878
MC 8 MC 9 MC 10 MC 11 MC 12 MC 13 MC 14 MC 15
HO1 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3
HO2 0.5763 0.5826 0.5879 0.5923 0.5956 0.5981 0.5995 0.6
HO2-2 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4
HO3 3.0722 2.8143 2.596 2.4175 2.2786 2.1794 2.1198 2.1
BO1 2.2757 2.2791 2.2826 2.2861 2.2896 2.293 2.2965 2.30
BO1-2 2.0927 2.1256 2.1585 2.1914 2.2243 2.2572 2.2901 2.323
BO2 0.8242 0.7664 0.7087 0.651 0.5932 0.5355 0.4777 0.42
BO3 2.9002 2.9544 3.0087 3.063 3.1172 3.1715 3.2257 3.28
HI1 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3
HI2 0.4763 0.4826 0.4879 0.4923 0.4956 0.4981 0.4995 0.5
HI3 2.2969 2.0988 1.9311 1.7939 1.6872 1.611 1.5652 1.55
HI4 0.4093 0.3936 0.3802 0.3694 0.3609 0.3548 0.3512 0.35
HI5 0.466 0.422 0.3847 0.3542 0.3305 0.3136 0.3034 0.3
BI1 3.0783 3.0957 3.113 3.1304 3.1478 3.1652 3.1826 3.2
BI1-2 1.9 1.9 1.9 1.9 1.9 1.9 1.9 1.9
BI3 2.4617 2.5243 2.587 2.6496 2.7122 2.7748 2.8374 2.9

BI3-2 1.8643 1.9409 2.0174 2.0939 2.1704 2.247 2.3235 2.4
- Bảng tính toán đặc trưng hình học của mặt cắt đầm chủ
Tên
MC
x
(m)
h
(m)
h
d
(cm)
B
(m)
B
d
(m)
B
s
(cm)
F
(cm
2
)
S
(cm
3
)
Yo
(cm)
J

(cm
4
)
0 0 7 108.40 12 5 80 133628 4.41E+07 329.69 9.86E+09
1 7 6.2714 95.61 12 5.1492 76.4 122050 3.67E+07 301.06 7.42E+09
2 10 5.9048 89.17 12 5.2306 74.9 116440 3.34E+07 286.84 6.35E+09
3 13 5.56 83.09 12 5.312 73.4 111147 3.04E+07 273.50 5.43E+09
4 16 5.237 77.39 12 5.3934 71.9 106171 2.77E+07 261.02 4.65E+09
5 19 4.9357 72.06 12 5.4748 70.3 101472 2.53E+07 249.36 3.99E+09
6 23 4.5679 65.52 12 5.5834 68.3 95759 2.25E+07 235.11 3.26E+09
7 27 4.2388 59.65 12 5.6918 66.3 90613 2.01E+07 222.31 2.68E+09
8 31 3.9485 54.44 12 5.8004 64.2 86007 1.81E+07 210.94 2.22E+09
9 35 3.6969 49.89 12 5.9088 62.2 82006 1.65E+07 201.00 1.86E+09
10 39 3.4839 46.00 12 6.0174 60.2 78578 1.51E+07 192.50 1.59E+09
11 43 3.3098 42.77 12 6.126 58.1 75701 1.40E+07 185.47 1.39E+09
ĐINH VĂN PHƯƠNG LỚP CĐ1-K44
132
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ KỸ THUẬT
12 47 3.1742 40.19 12 6.2344 56.1 73428 1.32E+07 179.89 1.24E+09
13 51 3.0775 38.28 12 6.343 54.1 71735 1.26E+07 175.81 1.14E+09
14 55 3.0193 37.02 12 6.4514 52 70599 1.22E+07 173.20 1.08E+09
15 59 3 36.42 12 6.56 50 70072 1.21E+07 172.06 1.07E+09
Trong đó :
+) F : Diện tích tính đổi của mặt cắt
+) S : Mômen tĩnh của mặt cắt với đáy dầm.
+) Y
o
: Khoảng cách từ trục trung hoà đến đáy dầm
+) J : Mômen quán tính của mặt cắt dầm với trục trung hoà
+) h

d
: Chiều cao bầu dầm tính đổi
+) b
d
: Chiều rộng đáy mặt cắt hộp
+) B
s
: Bề rộng của sườn dầm
+) h : Chiều cao của dầm
+) B : Bề rộng đỉnh mặt cắt hộp
ĐINH VĂN PHƯƠNG LỚP CĐ1-K44
133
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ KỸ THUẬT
CHƯƠNG III
TÍNH TOÁN NỘI LỰC TRONG CÁC GIAI
ĐOẠN.
I . TĨNH TẢI GIAI ĐOẠN 1 (DC ):
Tĩnh tải giai đoạn I (DC) Chính là trọng lượng của bản thân kết cấu . Khi sử dụng
chương trình phân tích kết cấu bằng MiDas ta khai bao ngay được loại tải trọng này .
II . TĨNH TẢI GIAI ĐOẠN 2 (DW) :
- Tĩnh tải giai đoạn II gồm có các bộ phận sau :
+) Trọng lượng phần chân lan can
+) Trọng lượng cột lan can, tay vịn
+) Trọng lượng lớp phủ mặt cầu
Tổng : DW
II
TC
= DW
mc
+ DW

clc
+ DW
lc+tv
a)Tính trọng lượng lớp phủ mặt cầu :
Lớp phủ mặt cầu dày 7,4 cm bao gồm : Lớp bê tông asphan dày 7cm và lớp
phòng nước dày 0,4 cm
+) Lớp bê tông Asphalt :
DW
asphalt
= 12x0,07x22,5 = 18,9 ( KN/m)
+) Lớp phòng nước :
DW
pn
= 12x0,004x22,5 = 1,08 ( KN/m)
-> Trọng lượng dải đều lớp phủ mặt cầu :
DW
mc
tc
= 18,9 + 1,08 = 19,98 ( KN/m)
b) Tính trọng lượng của chân lan can + tay vịn + lề Người đi bộ :
Tên gọi các đại lượng Kí hiệu Giá trị Đơn vị
Chiều rộng chân lan can B
clc
50 cm
Chiều cao chân lan can h
clc
30 cm
+) Trọng lượng chân lan can :
DW
clc

= 0,5x0,3x2x24 = 7,2 ( KN/m)
Tên gọi các đại lượng Kí hiệu Giá trị Đơn vị
Trọng lượng 1 cột lan can P
clc
0.027 KN
Khoảng cách bố trí cột lan can A
clc
2 m
Trọng lượng dải đều của cột lan can P
clc
0. 135 KN/m
Trọng lượng dải đều phần tay vịn P
tv
0.7 KN/m
Trọng lượng dải đều lan can và tay vịn P
lc+tv
0.835 KN/m
ĐINH VĂN PHƯƠNG LỚP CĐ1-K44
134
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ KỸ THUẬT
- Tính tĩnh tải giai đoạn II
+) Tính tải giai đoạn II tiêu chuẩn
DW
II
TC
= DW
mc
+ DW
clc
+ DW

lc+tv

= 19,98 + 7,2 + 0. 835 = 28,015 (KN/m)
+) Tĩnh tải giai đoạn II tính toán
DW
II
tt
= g . DW
II
TC
= 1,5. 28,015 = 42,0225 ( KN/m)
III . TÍNH NỘI LỰC TÁC DỤNG LÊN KẾT CẤU NHỊP
III.1. NỘI LỰC TÁC DỤNG LÊN DẦM CHỦ GIAI ĐOẠN THI CÔNG
1. Các sơ đồ tính :
Sơ đồ phân chia đốt đúc và các mặt cắt.
Đặc điểm của công nghệ thi công đúc hẫng là sơ đồ kết cấu thay đổi liên tục trong
quá trình thi công.
Căn cứ trình tự thi công và phương pháp thi công ta chia ra làm các giai đoạn thi
công sau:
1.1.Thi công đúc hẫng đối xứng ra hai bên trụ
Hình 3.1. Sơ đồ tải trọng khi thi công đúc hẫng đối xứng
- Tải trọng trong giai đoạn này bao gồm:
ĐINH VĂN PHƯƠNG LỚP CĐ1-K44
135
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ KỸ THUẬT
+ Tĩnh tải các đốt đúc DC có hệ số tải trọng n
DC
= 1.25
+ Trọng lượng thiết bị đúc và vật liệu. Xe đúc CE =660 KN đặt cách đầu mút đốt
đúc trước là 0,9 m, n

CE
= 1.25
+ Trọng lượng rải đều của người và thiết bị thi công
CLL = 0.24x12 =2,88 KN/m; n
CLL
= 1.3.
+) Trọng lượng bê tông ướt ( WC )
+) Co ngót , Từ biến
+) Tải trọng gió
- Tính tải trọng bê tông ướt và tải trọng xe đúc :
+) Tải trọng xe đúc :
Giả thiết ta đang thi công đốt K4 ta tính quy đổi tải trọng xe đúc về nút K3 . Tải
trọng xe đúc ta quy đổi thành F
z
và M
y
như hình vẽ sau :
+) Trọng lượng bê tông ướt : Khi ta tiến hành đổ bê tông đốt đúc K4 thì trọng
lượng bê tông ướt quy đổi thành lực cắt và mô men tác dụng vào nút K3 như hình vẽ
sau :
Công thức tính :
WC =
wc
L
FF
γ

2
21
+

Trong đó :
WC : Trọng lượng bê tông ướt
F
1
, F
2
: Diện tích của hai mặt của khối đúc
γ
wc
: Trọng lượng riêng của bê tông ướt (γ
wc
= 24,5 KN/m
3
)
Tính quy đổi về nút . WC đặt tại trọng tâm của đốt đúc quy đổi về nút thành lực
cắt và mô men như hình vẽ trên .
ĐINH VĂN PHƯƠNG LỚP CĐ1-K44
136
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ KỸ THUẬT
Bảng tính trọng lượng bê tông ướt :
Tên đốt Chiều dài đốt
m
γ
wc
KN/m
WC
KN
M
y
KN.m

K1 4 24.5 876.45075 1314.676
K2 4 24.5 836.38223 1254.573
K3 4 24.5 798.64365 1197.965
K4 4 24.5 763.08803 1144.632
K5 3 24.5 966.4319 1932.864
K6 3 24.5 913.2228 1826.446
K7 3 24.5 865.438 1730.876
K8 3 24.5 823.2637 1646.527
K9 3 24.5 786.8616 1573.723
K10 3 24.5 755.9671 1511.934
K11 3 24.5 730.7321 1461.464
K12 3 24.5 711.2987 1422.597
K13 3 24.5 697.4366 1394.873
K14 3 24.5 689.2879 1378.576
Phần đà giáo 14 24.5 2403.47
Hợp Long 2 24.5 343.3528 343.3528
1.2. Đổ bê tông xong đốt hợp long ở nhịp biên nhưng bê tông chưa đông
cứng :
Khi đó bê tông dẻo còn chưa hóa cứng , trọng lượng của ván khuôn hợp long , của
hỗn hợp bê tông dẻo , của cốt thép hợp long được coi như chia đôi để tác dụng lên hai sơ
đồ hệ thông kết cấu tách biệt nhau , Một là sơ đồ đúc trên đà giáo phần nhịp biên , Hai là
sơ đồ khung cứng T của phần đúc hẫng từ trụ ra nhịp biên
Các tải trọng tác dụng bao gồm :
- Trọng lượng bản thân của đốt hợp long nhịp biên
- Trọng lượng ván khuôn và thiết bị để hợp long nhịp biên
- Tải trọng thi công rải đều
1.3. Hợp lọng xong nhịp biên và bê tông đã hóa cứng :
Nhịp biên có đoạn đúc trên đà giáo cố định dài 14 m . Sau khi đúc hẫng cân bằng
xong ta tiến hành hợp long nhịp biên. Việc tính toán hợp long nhịp biên là rất phức tạp do
trình tự đổ bê tông, căng kéo cáp DƯL, điều chỉnh vị trí khối hợp long ảnh hưởng rất

nhiều đến trình tự và phương pháp tính toán hợp long.
Sơ đồ tính toán :
ĐINH VĂN PHƯƠNG LỚP CĐ1-K44
137
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ KỸ THUẬT
Hình 3.2. Sơ đồ tải trọng khi hợp long nhịp biên.
-Tải trọng:
+ Trọng lượng bản thân đoạn đổ trên đà giáo.
+ Trọng lượng bản thân đốt hợp long.
+ Lực ngược do rỡ tải trọng thi công
+ Lực ngược do rỡ xe đúc
1.4.Hợp long xong nhịp giữa nhưng bê tông chưa đông cứng.
-Tải trọng tác dụng:
+ Trọng lượng ván khuôn và thiết bị để hợp long nhịp biên
+ Tải trọng thi công rải đều
+ Trọng lượng bản thân đốt hợp long
+ Trọng lượng bê tông ướt
1.5. Hợp long xong nhịp giữa và bê tông đã đông cứng.
Sơ đồ:Liên tục 3 nhịp:
ĐINH VĂN PHƯƠNG LỚP CĐ1-K44
138
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ KỸ THUẬT
Hình 3.4. Sơ đồ tải trọng khi hợp long nhịp giữa bê tông đã đông cứng.
-Tải trọng tác dụng:
+ Trọng lượng bản thân ( DC)
+ Lực ngược do dỡ tải trọng thi công.
+ Lực ngược do dỡ xe đúc .
1.6. Giai đoạn khai thác
Sơ đồ kết cấu: Dầm liên tục 3 nhịp
Hình 3.4 : Sơ đồ kết cấu giai đoạn khai thác

Tải trọng tác dụng:
+ Tải trọng bản thân ( DC)
+ Tĩnh tải giai đoạn II (DW)
+ Tải trọng gió
+ Co ngót, từ biến
+ Hoạt tải xe LL (Design truck + Tandom) + PL + Lane Load.
2 . Tính toán nội lực tác dụng lên kết cấu nhịp giai đoạn thi công :
Mục đích:
Tính ra được nội lực tại các mặt cắt trong từng giai đoạn dưới tác dụng của tải
trọng để từ đố bố trí cốt thép DƯL đảm bảo an toàn cho kết cấu.
Sau đây là nội dung tính toán các giai đoạn thi công kết cấu nhịp liên tục.
ĐINH VĂN PHƯƠNG LỚP CĐ1-K44
139
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ KỸ THUẬT
2.1.Thi công đúc hẫng đối xứng từ hai bờ ra trụ
Hình 3.1. Sơ đồ tải trọng khi thi công đúc hẫng đối xứng
- Tải trọng trong giai đoạn này bao gồm:
+ Tĩnh tải các đốt đúc DC có hệ số tải trọng n
DC
= 1.25
+ Trọng lượng thiết bị đúc và vật liệu. Xe đúc CE = 660KN đặt cách đầu mút đốt
trước là 0,9 m, n
CE
= 1.25
+ Trọng lượng rải đều của người và thiết bị thi công
CLL = 0.24x12 =2.88 KN/m; và hệ số tải trọng n
CLL
= 1.3
+ Tải trọng bê tông ướt (WC)
- Tính toán nội lực tại các mặt cắt trong từng giai đoạn đúc hẫng

Dùng chương trình phân tích kết cấu MiDas sau khi phân tích giai đoạn thi công và
khai bao các loại tải trọng của từng giai đoạn thi công ta có giá trị mô men tại các mặt cắt
như sau :
Khi đúc đốt K0:
Mặt cắt M (KN.m) V(KN)
20 -11533.87 4054.19
Khi đúc đốt K1:
ĐINH VĂN PHƯƠNG LỚP CĐ1-K44
140
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ KỸ THUẬT
Mặt cắt M (KN.m) V(KN)
18
-1848.92
1240.54
20
-34751.6
6834.35
Khi đúc đốt K2:
Mặt cắt M (KN.m) V(KN)
17
-1755.65
1178.14
18
-13484
3911.28
20
-52461.5
7974.85
Khi đúc đốt K3:
Mặt cắt M (KN.m) V(KN)

16
-1668.41
1119.72
17
-12957.2
3753.22
18
-26088.9
4992.77
20
-72654.4
9058.85
Khi đúc K4
Mặt cắt M (KN.m) V(KN)
15
-1587.08
1065.20
16
-12464
3605.19
17
-25054.75
4782.43
18
-41280.49
6021.70
20
-95065.24
10090.17
Khi đúc K5:

Mặt cắt M (KN.m) V(KN)
14
-2659.7 1342.44
15
-15685.5 4031.18
16
-29466.4 5149.94
17
-46699.8 6326.78
18
-67568.1 7565.65
20
-132186 11637.71
Khi đúc K6:
ĐINH VĂN PHƯƠNG LỚP CĐ1-K44
141
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ KỸ THUẬT
Mặt cắt M (KN.m) V(KN)
13
-2499.55 1261.31
14
-18923.1 4174.57
15
-33050.2 5238.7
16
-50459.4 6357.17
17
-71321 7533.71
18
-95817.5 8772.25

20
-168901 12847.12
Khi đúc K7:
Mặt cắt M (KN.m) V(KN)
12
-2357.06 1188.96
13
-18042.9 3973.85
14
-36614.5 5315.22
15
-54168.1 6379.04
16
-75003.6 7497.24
17
-99291.6 8673.5
18
-127215 9911.74
20
-208293 13989.25
Khi đúc K8:
Mặt cắt M (KN.m) V(KN)
11
-2231.83 1125.2
12
-17266 3796.01
13
-34961.7 5056.42
14
-57868.1 6397.49

15
-78672.8 7461.04
16
-102759 8578.98
17
-130298 9754.96
18
-161473 10992.92
20
-250137 15072.95
Khi đúc K9:
ĐINH VĂN PHƯƠNG LỚP CĐ1-K44
142
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ KỸ THUẬT
Mặt cắt M (KN.m) V(KN)
10
-2123.47 1069.85
11
-16591.7 3640.86
12
-33520.8 4829.08
13
-55352.2 6089.24
14
-82394.1 7430.04
15
-106301 8493.32
16
-133489 9611.02
17

-164130 10786.74
18
-198405 12024.42
20
-294307 16106.85
Khi đúc K10 :
Mặt
cắt M (KN.m)
V(KN)
9
-2031.56 1022.7
10
-16016.8 3507.78
11
-32285.6 4632.37
12
-53183.2 5820.38
13
-78982.9 7080.31
14
-109993 8420.84
15
-136876 9483.86
16
-167041 10601.33
17
-200658 11776.79
18
-237910 13014.22
20

-340756 17098.94
Khi đúc K11 :
Mặt cắt M (KN.m) V(KN)
8
-1955.71 983.57
9
-15540.6 3396.5
10
-31253.9 4465.87
ĐINH VĂN PHƯƠNG LỚP CĐ1-K44
143
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ KỸ THUẬT
11
-51356.7 5590.29
12
-76088.2 6778.1
13
-105722 8037.8
14
-140566 9378.08
15
-170324 10440.86
16
-203364 11558.09
17
-239857 12733.32
18
-279985 13970.49
20
-389540 18057.44

Khi đúc đốt K12:
Mặt cắt M (KN.m) V(KN)
7
-1895.51 952.26
8
-15162.4 3306.82
9
-30423.4 4329.15
10
-49868.3 5398.38
11
-73702.8 6522.65
12
-102166 7710.26
13
-135531 8969.74
14
-174107 10309.77
15
-206664 11372.31
16
-242503 12489.32
17
-281794 13664.31
18
-324720 14901.23
20
-440806 18990.34
Khi đúc đốt K13:
Mặt cắt M (KN.m) V(KN)

6
-1850.57 928.58
7
-14879.2 3238.12
8
-29788.4 4221.42
9
-48708.5 5243.65
ĐINH VĂN PHƯƠNG LỚP CĐ1-K44
144
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ KỸ THUẬT
10
-71812.4 6312.75
11
-99305.9 7436.85
12
-131428 8624.28
13
-168452 9883.55
14
-210687 11223.33
15
-245988 12285.63
16
-284572 13402.42
17
-326607 14577.18
18
-372278 15813.86
20

-494767 19905.1
Khi đúc đốt K14:
Mặt cắt Mặt cắt M (KN.m)
5
-1820.49 912.34
6
-14690.1 3190.14
7
-29346.6 4142.22
8
-47872.6 5125.45
9
-70409.4 6147.58
10
-97130.1 7216.55
11
-128240 8340.5
12
-163979 9527.75
13
-204620 10786.79
14
-250472 12126.33
15
-288486 13188.4
16
-329781 14304.98
17
-374529 15479.51
18

-422912 16715.95
20
-551731 20809.28
2.2.Hợp lọng xong nhịp biên và bê tông chưa đông cứng :
ĐINH VĂN PHƯƠNG LỚP CĐ1-K44
145
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ KỸ THUẬT
-Mô hình hoá kết cấu trên MiDas và thực hiện tính toán ta thu được kết qủa sau:
Mặt cắt
M
(KN.m)
F
(KN)
1 -29772.34 -4445.56
2 3573.99 -71.13
4 3263.3 381.82
5 -3389.41 1954.69
6 -13022.59 2868.58
7 -26356.64 3806.05
8 -43501.65 4774.66
9 -64598.68 5782.14
10 -89820.61 6836.43
11 -119372.93 7945.67
12 -153494.67 9118.18
13 -192459.2 10362.5
14 -236575 11687.33
15 -273247.81 12737.95
16 -313169.28 13843.56
17 -356510.01 15007.17
18 -403452.61 16232.72

20 -529068.89 20350.02
22 -352388.77 -15218.5
23 -308477.75 -13992.4
24 -268176.51 -12826.3
25 -231302.54 -11718.2
26 -197685.31 -10664.2
27 -157656.31 -9335.71
ĐINH VĂN PHƯƠNG LỚP CĐ1-K44
146
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ KỸ THUẬT
28 -122793.16 -8088.09
29 -92787.36 -6912.25
30 -67365.48 -5799.66
31 -46288.35 -4742.02
32 -29350.28 -3731.19
33 -16378.18 -2759.23
34 -7230.85 -1818.4
35 -1798.09 -901.12
36 0 0
2.3. Hợp long xong nhịp biên và bê tông đã đông cứng :
-Mô hình hoá kết cấu trên MiDas và thực hiện tính toán ta thu được kết qủa sau:
Mặt cắt
M
(KN.m)
F
(KN)
1
-23614.44 -3398.14
2
-5468.65 302.89

4
-6521.86 750.32
5
-11319.52 1651.03
6
-19748.32 2567.49
7
-31888.2 3507.53
8
-47849.31 4478.74
9
-67772.85 5488.85
10
-91831.82 6545.82
11
-120231.88 7657.77
12
-153212.16 8833.04
ĐINH VĂN PHƯƠNG LỚP CĐ1-K44
147