Thiết kế cầu dầm liên tục bê tông cốt thép thi công bằng phương pháp đúc hẫng, chiều dài cầu L =200m,chiều dài nhịp 90m

13 x 3m
45m
K8
3.5m
5.4m
1.5m
K0 K7K6K5K4K3K2K1
2.5m
2m
HLK9 K10 K11 K12 K13
Trờng đại học giao thông vận tả bài tập lớn cầu bt f2
Cầu dầm liên tục bê tông cốt thép
thi công bằng công nghệ đúc hẫng.

Chọn kích thớc ban đầu:

1.Chia khẩu độ nhịp.
1.1 chiều dài nhịp chính:L
Căn cứ để chọn :
+Khẩu độ thông thuyền:B=80m.
+Chiều dài cầu dự kiến L>=200m (Khẩ độ thoát nớc :200m).
+Cầu dự kiến bố trí 3 nhịp đối xứng
Vậy chiều dài nhịp chính L=90
1.2 chiều dài nhịp biên:L
1
- Cầu đợc thi công theo phơng pháp đúc hẫng cầu bằng đối xứng,do công
nghệ thi công:
L
1
=(L-K
c

)/2+K
c
+l
0
.
K
c
:Chiều dài đốt hợp long: K
c
+2m.
l
o :
Chiều dài đoạn đúc trên đà giáo cố định: l
o
=10m.
Thay số: L
1
=(90-2)/2 +2+10=56m.
1.3 Chiều dài đốt đúc.
Đốt K

dài 10 m,đốt hợp long dài 2m ,các đốt từ K
1
đến K
13
có chiều dài 3m.



1.4. Kích thớc hộp dầm

- Dầm tiết diện hình hộp có chiều cao tại gối 5,4 (m), tại giữa nhịp và cuối
nhịp biên có chiều cao thay đổi là 2,5m . Cao độ đáy dầm thay đổi theo quy
luật parabol đảm bảo yêu cầu chịu lực và thẩm mỹ. Mặt cắt ngang cầu dạng
Dơng Công Giang Câu_B K-39

1
-42.5
2.3
2.9
y
-0.3
0 42.5
x
Trờng đại học giao thông vận tả bài tập lớn cầu bt f2
hình hộp, thành đứng, sờn dầm dày 55 cm tại nách trụ, tại đốt hợp long dày
35cm thay đổi từng cấp 5cm, bản nắp hộp không thay đổi dầy 30cm
Bản đáy hộp thay đổi từ 100 cm tại gối đến 60cm tại nách trụ. Từ nách trụ
đến đốt hợp long thay đổi theo đờng cong parabol (dày 30cm tại giữa
nhịp).Nhịp chính nằm trên đờng cong đứng lồi R=1500m ,nhịp biên dốc 3%.
- Vật liệu dùng cho kết cấu.
+ Dầm bê tông M450
Kích thớc nh hình vẽ (Mặt cắt đỉnh trụ và mặt cắt giữa nhịp)
1. 3
.
2Tính toán đặc trng hình học:
2.1. Xác định phơng trình thay đổi dầm:
- Giả thiết đáy dầm có cao độ thay đổi là 1 parabol tại mặt cắt giữa nhịp
Bản nắp trên nằm trên đờng cong đứng lồi R=1500m lấy . Trục toạ độ ở
mép dới bản đáy sát đốt HL
Phơng trình có dạng y

1
=x
2
/ (2*R)-2,5
Phơng trình đờng cong bản đáy có dạng: y=ax
2
+ bx + c
Dơng Công Giang Câu_B K-39

2
Trờng đại học giao thông vận tả bài tập lớn cầu bt f2
- Khi chọn đờng cong đáy dầm ta bỏ qua đốt hợp long và đốt đỉnh trụ vì đáy
đốt hợp long nằm ngang. Vậy parabol đi qua 3 điểm :
A(0,0), B(42,7;3,53), C(-42,7;3,53).
Do đó: y
2
= 0,001936x
2

Tơng tự ta tìm đờng cong thay đổi mặt trên bản đáy:
Đờng cong đi qua 3 điểm : D(0;0,25), E(42,7:2,93),F(-42,7;2,93)
Vậy ta có:
y
3
=0,00177x
2
-0,3
Chiều cao đáy dầm đợc tính: H =y
2
- y

1
.
Chiều dày bản đáy đợc tính: H
đ
=y
2
-y
3
.
2.2 Tính toán đặc trng hình học tiết diện:
Sử dụng chơng trình tính đặc trng hình học ta có kết quả theo bảng sau.
Bảng 1
M.Cắt Lđốt(m) H (m) H
đ
(cm) Diện tích(cm
2
) J
x
(cm
4
)
0-0 0 5.4 100
120900 4672105949
1 5 4.78 52
114759 3736352597
2 3 4.44 49
109900 3082375649
3 3 4.13 46
105415 2543940219
4 3 3.85 43

101304 2103486393
5 3 3.59 41
97565.9 1745658487
6 3 3.36 38
94202.1 1457135829
7 3 3.16 36
91212 1226473111
8 3 2.98 34
88595.7 1043949609
9 3 2.84 33
86353.1 901427080
10 3 2.72 32
84484.3 792216843
11 3 2.62 31
82989.3 710957451
12 3 2.55 30
81868 653505225
13 3 2 51 30
81053 623505225
3. . Xác định tĩnh tải.
3.1 Tĩnh tải giai đoạn I
.a) Tĩnh tải do trọng lợng bản thân
Trọng lợng các đốt tính theo công thức: q
TC
= V ì
q
TT
=1.1 ì q
TC
:Trọng lợng riêng của bê tông cốt thép = 2.5T/m

3
V: Thể tích khối đúc.
Dơng Công Giang Câu_B K-39

3
Trờng đại học giao thông vận tả bài tập lớn cầu bt f2
(Chiều cao dầm thay đổi theo đờng cong parabol nhng để tính toán đơn giản
ta giả thiết trong mỗi đoạn phân bố đều và có giá trị theo tiết diện giữa đốt.)
Bảng tĩnh tải rải đều của từng đốt
Bảng -2
Đốt L(m) F
tb
(cm
2
) q
tc
(t/m) q
tt
(t/m) Q
tt
(T)
1/2K
0
5
120900
29.52 32.672 118.36
1 3
114759
28.67
31.5 94.5

2 3
109900 27.475 30.2 90.7
3 3
105415 26.35 29.0 87.0
4 3
101304 25.325 27.9 83.6
5 3
97565.9 24.25 26.7 80.0
6 3
94202.1 23.55 25.9 77.7
7 3
91212 22.8 25.1 75.2
8 3
88595.7 22.15 24.4 73.1
9 3
86353.1 21.5 23.7 71.0
10 3
84484.3 21.1 23.2 69.6
11 3
82989.3 20.75 22.8 68.5
12 3
81868 20.5 22.6 67.7
13 3
81868 20.45 22.5 67.5
1/1HL 1 81224
20.42 22.5 22.5
.b) Tĩnh tải do tải trọng thi công.
q
tc
=0.02 ì B.

+ Trong đó B là bề rộng mặt cầu: B=12m.
Thay số ta có: q
tc
=0.02x12=0.24 (T/m).
q
tt
=1.3x0.24=0.321 (T/m)
.c) Tĩnh tải do trọng lợng xe đúc: G
x
=70 (T).
3.2. Tĩnh tải giai đoạn II
- Lớp phủ mặt cầu :
- p
tc
=
3.2
2
.5.007.0
xBx
ixBx+
i: Độ dốc ngang cầu : i=2%.
Thay số ta có : p
tc
= 2.622 (T/m)
Gờ chắn bánh: P
tc
= 2 ì 0.5 ì (0.3+0.2) ì 2.5=0.3 (T)
P
tt
= 1.1 ì 0.3=0.33 (T).

- Lan can tay vịn lấy : P
tc
= 0,2 T/m
P
tt
= 0.22 T/m
Dơng Công Giang Câu_B K-39

4
Trờng đại học giao thông vận tả bài tập lớn cầu bt f2
Tĩnh tải phần hai q
TC
II
= 3,17 (T/m)
(n>1) q
TT
II
= 4,48T/m
(n<1) q
TT
II
=2.36 T/m
Dơng Công Giang Câu_B K-39

5