ĐỒ ÁN TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CẦU DẦM LIÊN TỤC ĐÚC HẪNG CÂN BẰNG, CÓ QUY MÔ VĨNH CỬU, TẢI TRỌNG HL93, 22TCN-272-05 BỘ GTVT, SÔNG THÔNG THUYỀN CẤP I H=10M,B=8M, CẦU 4 LÀN XE KHỔ CẦU 2x3,75 + 2x3 ++3x0,2+ 2 x0,5= 15,1 (m)
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (3.82 MB, 341 trang )
Thiết kế sơ bộ
đồ án tốt nghiệp
Mục lục
Phần 1: Thiết kế sơ bộ
GII THIệU CHUNG.....................................................................................................12
CHơNG 1: PHơNG áN Sơ Bẫ 1................................................................................13
CầU DầM BTCT DL đểC HẫNG CâN BằNG............................................................13
1.1. tổng quan vễ công nghệ đúc hẫng cân bằng................................13
1.1.1. Lịch sử phát triển................................................................................................13
1.1.2. Ưu nhợc điểm và phạm vi áp dụng....................................................................13
1.2. giới thiệu chung về phơng án................................................................14
1.2.1. Tiêu chuẩn thiết kế ............................................................................................14
1.2.2. Điều kiện tự nhiên tại vị trí xây dựng cầu ..........................................................14
1.2.2. Sơ đồ kết cấu ....................................................................................................14
1.3. số liệu tính toán.........................................................................................15
1.3.1. Khổ cầu..............................................................................................................15
1.3.2. Khổ thông thuyền...............................................................................................15
1.3.3. Tải trọng thiết kế................................................................................................15
1.3.4. Các yếu tố hình học của cầu ............................................................................15
1.3.5. Vật liệu thiết kế .................................................................................................15
1.4. các hệ số tính toán....................................................................................16
1.4.1. Hệ số tải träng ...................................................................................................16
1.4.2. HƯ sè xung kÝch ................................................................................................16
1.4.3. HƯ sè lµn xe ......................................................................................................16
1.5. kích thớc cấu tạo dầm chủ.....................................................................17
1.5.1. Cấu tạo dầm chủ ...............................................................................................17
1.5.2. Cấu tạo dầm ngang ..........................................................................................22
1.5.3. Cấu tạo bản Bê tông mặt cầu ...........................................................................22
1.5.4. Cấu tạo lớp phủ mặt cầu ...................................................................................22
1.6. xác định tĩnh tảI tác dụng lên dầm chủ............................................22
phạm quang duy
1
cầu đờng bộ a k48 - ĐH GTVT
Thiết kế sơ bộ
đồ án tốt nghiệp
1.6.1. Tĩnh tải giai đoạn I .............................................................................................22
1.6.2. Tĩnh tải giai đoạn II ............................................................................................23
1.7. tính toán nội lực ........................................................................................25
1.7.1. Nguyên tắc tính toán .........................................................................................25
1.7.2. Tính toán nội lực ................................................................................................25
1.8. tính toán và bố trí cốt thép cho dầm chủ ......................................34
1.8.1. Tính toán và bố trí cốt thép cho mặt cắt giữa nhịp ............................................34
1.8.2. Tính toán và bố trí cốt thép cho mặt cắt nhịp biên.............................................37
1.8.3. Tính toán và bố trí cốt thép cho mặt cắt trên đỉnh trụ .......................................41
1.9. tính toán mố cầu ........................................................................................45
1.9.1. Cấu tạo kết cấu nhịp cầu dẫn ...........................................................................45
1.9.3. Tính toán áp lực thẳng đứng tác dụng lên bệ móng mố ...................................48
1.9.4. Bè trÝ cäc trong mãng mè ..................................................................................54
1.10. tÝnh to¸n trơ cầu .....................................................................................59
1.10.1. Kích thớc cấu tạo của Trụ T4 ..........................................................................59
1.10.2. Các mặt cắt kiểm toán trụ................................................................................60
1.10.2. Tính trọng lợng các bộ phận trụ.......................................................................61
1.10.3. Tính trọng lợng áp lực thẳng đứng do trọng lợng kết cấu nhịp........................61
1.10.4. Tính áp lực thẳng đứng do hoạt tải đứng trên KCN.........................................61
1.10.5. Tính áp lực nớc.................................................................................................62
1.10.6. Tổng hợp tải trọng tác dụng lên mặt cắt đáy bệ..............................................62
1.10.7. Bố trí cọc trong móng trụ.................................................................................63
CHơNG 2: PHơNG áN Sơ Bẫ 2................................................................................69
CầU DN THéP LIêN TễC.......................................................................................69
2.1. giới thiệu chung phơng án.....................................................................69
2.1.1 . Bố trí chung cầu................................................................................................69
2.1.2 . Kết cấu phần trên..............................................................................................69
2.1.3. Kết cấu phần dới................................................................................................69
2.1.4. Tính toán phơng án sơ bộ:.................................................................................69
phạm quang duy
2
cầu đờng bộ a k48 - §H GTVT
Thiết kế sơ bộ
đồ án tốt nghiệp
2.2. Tính toán kết cấu nhịp chính..................................................................71
2.2.1. Xác định kích thớc hình học dàn........................................................................71
2.2.2. Tĩnh tải của cầu dàn...........................................................................................72
2.2.3. Tĩnh tải giai đoạn II.............................................................................................73
2.2.4. Hệ số phân bố ngang........................................................................................75
2.2.5. Tính toán dàn:....................................................................................................75
2.3. Tính mố M1:......................................................................................................79
2.3.1. Cấu tạo kết cấu nhịp cầu dẫn............................................................................79
2.3.2. Kích thớc cấu tạo mố ........................................................................................80
2.3.3. Tính toán áp lực thẳng đứng tác dụng lên bệ móng mố ...................................82
2.3.4. Bố trí cọc trong móng.........................................................................................88
2.4. tính toán trụ cầu T4. ................................................................................93
2.4.1. Cấu tạo trụ cầu..................................................................................................93
2.4.2. Xác định tổ hợp tải trọng chính tại mặt cắt đáy bệ............................................93
2.4.3. Bố trí cọc trong móng.........................................................................................95
2.5. phơng án thi công chỉ đạo....................................................................101
2.5.1. Thi công mố.....................................................................................................101
2.5.2. Thi công trụ cầu...............................................................................................102
2.5.3. Thi công kết cấu nhịp chính.............................................................................103
CHơNG 3: PHơNG áN Sơ Bẫ 3..............................................................................105
CầU DâY VăNG.......................................................................................................105
3.1. tổng quan về cầu treo dây văng.......................................................105
3.2. giới thiệu chung về phơng án..............................................................106
3.2.1. Tiêu chuẩn thiết kế..........................................................................................106
3.2.2. Điều kiện tự nhiên tại vị trí xây dựng cầu.........................................................106
3.2.3. Sơ đồ kết cấu...................................................................................................106
3.3. số liệu tính toán.......................................................................................107
3.3.1. Khổ cầu............................................................................................................107
3.3.2. Khổ thông thuyền.............................................................................................107
phạm quang duy
3
cầu đờng bộ a k48 - §H GTVT
Thiết kế sơ bộ
đồ án tốt nghiệp
3.3.3. Tải trọng thiết kế:.............................................................................................107
3.3.4. Các yếu tố hình học của cầu:..........................................................................107
3.3.5. Vật liệu thiết kế:...............................................................................................107
3.4. các hệ số tính toán..................................................................................109
3.4.1. Hệ số tải träng..................................................................................................109
3.4.2. HƯ sè xung kÝch...............................................................................................109
3.4.3. HƯ sè lµn xe.....................................................................................................109
3.5. kÝch thớc cấu tạo dầm chủ...................................................................110
3.5.1. Cấu tạo chung:.................................................................................................110
3.5.2. Phân đoạn đúc kết cấu nhịp cầu chính............................................................110
3.6. xác định tĩnh tải tác dụng lên dầm chủ..........................................111
3.6.1. Tĩnh tải giai đoạn I............................................................................................111
3.6.2. Tĩnh tải giai đoạn II:.........................................................................................111
3.7. tính toán nội lực và chọn tiết diện dây văng..............................112
3.7.1. Chọn loại cáp làm dây văng:...........................................................................112
3.7.2. Tính góc nghiêng của dây văng so với phơng nằm ngang:.............................112
3.7.3. Tính toán nội lực trong các dây văng do tĩnh tải giai đoạn I:...........................113
3.7.4. Tính toán nội lực trong dây văng do tĩnh tải giai đoạn II và Hoạt tải:..............114
3.7.5. Tính toán nội lực trong dây văng do Tĩnh tải, Lực căng và Hoạt tải:...............117
3.8. tính toán mố cầu.......................................................................................119
3.8.1. Kích thớc cấu tạo mố.......................................................................................119
3.8.2. Tính toán áp lực thẳng đứng tác dụng lên bệ móng mố .................................121
3.8.4. Bố trí cọc trong móng mố ................................................................................125
3.9. tính toán tháp cầu ..................................................................................131
3.9.1. Kích thớc cấu tạo của Tháp T1........................................................................131
3.9.2. Tính áp lực thẳng đứng tác dụng lên bệ móng trụ...........................................133
3.9.3.Bố trí cọc trong móng trụ..................................................................................135
139
CHơNG 4 140
phạm quang duy
4
cầu đờng bộ a k48 - §H GTVT
Thiết kế sơ bộ
đồ án tốt nghiệp
SO SáNH V LA CHN PHơNG áN CầU...........................................................140
4.1. nguyên tắc lựa chọn phơng án cầu.................................................140
4.2. so sánh u nhợc điểm của từng phơng án........................................140
4.2.1. Phơng án 1: Cầu dầm liên tục thi công theo công nghệ đúc hẫng cân bằng..140
4.2.2. Phơng án 2: Cầu dàn thép...............................................................................141
4.2.3. Phơng án 3: Cầu dây văng..............................................................................141
4.3. Lựa chọn Phơng án...................................................................................142
CHơNG 5 143
TíNH TOáN DầM CHẹ.............................................................................................143
5.1. giới thiệu chung về phơng án..............................................................143
5.1.1. Tiêu chuẩn thiết kế .........................................................................................143
5.1.2. Điều kiện tự nhiên tại vị trí xây dựng cầu ........................................................143
5.1.3. Sơ đồ kết cấu ..................................................................................................143
5.2. số liệu tính toán.......................................................................................145
5.2.1. Khổ cầu............................................................................................................145
5.2.2. Khổ thông thuyền.............................................................................................145
5.2.3. Tải trọng thiết kế..............................................................................................145
5.2.4. Các yếu tố hình học của cầu...........................................................................145
5.2.5. Vật liệu thiết kế................................................................................................145
5.3. các hệ số tính toán..................................................................................147
5.3.1. Hệ số tải trọng .................................................................................................147
5.3.2. Hệ số xung kÝch ..............................................................................................147
5.3.3. HƯ sè lµn xe ....................................................................................................147
5.4. kÝch thíc cấu tạo dầm chủ...................................................................148
5.4.1. Cấu tạo dầm chủ..............................................................................................148
5.4.2. Tính toán đặc trng hình học tiết diện dầm chủ ...............................................151
5.4.3. Cấu tạo dầm ngang.........................................................................................153
5.4.4. Cấu tạo bản Bê tông mặt cầu..........................................................................153
5.4.5. Cấu tạo lớp phủ mặt cầu..................................................................................153
phạm quang duy
5
cầu đờng bộ a k48 - §H GTVT
Thiết kế sơ bộ
đồ án tốt nghiệp
5.5. xác định tảI trọng tác dụng lên dầm chủ......................................154
5.5.1. Tĩnh tải giai đoạn I ..........................................................................................154
5.5.2. Tĩnh tải giai đoạn II .........................................................................................155
5.5.3. Tải trọng thi công ............................................................................................155
5.5.4. Hoạt tải.............................................................................................................155
5.6. các tổ hợp tải trọng...............................................................................156
5.6.1. Tổ hợp theo TTGH Cờng độ I..........................................................................156
5.6.2. Tổ hợp theo TTGH Sử dụng............................................................................156
5.7. tính toán nội lực ......................................................................................157
5.7.1. Nguyên tắc tính toán .......................................................................................157
5.7.2. Các sơ đồ tính toán nội lực ............................................................................157
5.7.3. Sơ đồ 1: Thi công đúc hẫng cân bằng các đốt đúc Ki ...................................157
5.7.4. Sơ đồ 2: Thi công hợp long nhịp giữa..............................................................161
5.7.5. Sơ đồ 3: Dỡ bỏ tải trọng thi công:....................................................................164
5.7.6. Sơ đồ 4: Thi công lớp phủ mặt cầu và các tiện ích..........................................166
5.7.7. Sơ đồ 5: Sơ đồ chịu hoạt tải tải khai thác........................................................168
5.7.8. Tổng hợp nội lực tại các mặt cắt tính toán qua các giai đoạn.........................171
5.8. tính toán và bố trí cốt thép cho dầm chủ ....................................174
5.8.1. Các chỉ tiêu cơ lý của vật liệu..........................................................................174
5.8.2. Tính toán và bố trí cốt thép chịu mômen âm...................................................175
5.8.3. Tính toán và bố trí cốt thép chịu mômen dơng................................................180
5.8.4. Tính toán Đặc trng hình học tại các mặt cắt tÝnh to¸n.....................................181
5.8.5. TÝnh to¸n mÊt m¸t øng suÊt.............................................................................184
5.8.5.2. TÝnh to¸n mất mát ứng suất..........................................................................186
5.9. kiểm toán dầm chủ theo ttgh cờng độ I..........................................188
5.9.1. Kiểm toán sức kháng uốn của các mặt cắt chịu mômen âm qua các giai đoạn:
...................................................................................................................................188
5.9.2. Kiểm toán sức kháng uốn của các mặt cắt chịu mômen dơng:.......................200
5.9.3. Kiểm tra các giới hạn cốt thép.........................................................................200
5.9.4. Tính toán và kiểm tra điều kiện chịu lực cắt của dầm chủ...............................203
phạm quang duy
6
cầu đờng bộ a k48 - ĐH GTVT
Thiết kế sơ bộ
đồ án tốt nghiệp
5.10. kiểm toán dầm chủ theo ttgh sử dụng .........................................209
5.10.1. Tính duyệt mặt cắt theo điều kiện chống nứt:................................................209
CHơNG 6 226
TíNH TOáN BảN MặT CầU.....................................................................................226
6.1. sơ đồ tính toán bản mặt cầu................................................................226
6.1.1. Sơ đồ tính toán bản mặt cầu:...........................................................................226
6.1.2. Nguyên tắc tính toán:.......................................................................................227
6.2. tính toán nội lực bản mặt cầu............................................................228
6.2.1. Nội lực bản chịu mô men dơng........................................................................228
6.2.2. Xác định nội lực bản hẫng...............................................................................230
6.3. tính toán bố trí cốt thép bản mặt cầu............................................232
6.3.1. Đặc trng cơ lý của vật liệu:...............................................................................232
6.3.2. Tính toán bố trí cốt thép chịu mômen âm tại mặt cắt trên gối 1......................233
6.3.3. Tính toán bố trí cốt thép chịu mômen dơng tại mặt cắt giữa nhịp:...................234
6.3.4. Kiểm tra điều kiện giới hạn cốt thép:...............................................................235
6.3.5. Tính toán và kiểm tra điều kiện chịu cắt:.........................................................237
CHơNG 7 226
TíNH TOáN Mẩ CầU................................................................................................226
7.1. số liệu tính toán thiết kế mố cầu......................................................226
7.1.1. Khổ thông thuyền.............................................................................................226
7.1.2. Chiều dài kết cấu nhịp thiết kế.........................................................................226
7.1.3. Tải trọng thiết kế..............................................................................................226
7.1.5. Vật liệu Bê tông mố..........................................................................................226
7.1.6. Vật liệu Bê tông dầm.......................................................................................227
7.1.7. Vật liệu Bê tông dầm ngang + bản..................................................................227
7.1.8. Cốt thép thờng.................................................................................................227
7.1.9. Bê tông atphan+ nớc........................................................................................227
7.1.10. Đất đắp sau mố..............................................................................................227
7.2. cấu tạo kết cấu nhịp cầu dẫn..............................................................228
phạm quang duy
7
cầu đờng bộ a k48 - §H GTVT
Thiết kế sơ bộ
đồ án tốt nghiệp
7.2.1. Cấu tạo mặt cắt ngang....................................................................................228
7.2.3. Kích thớc bản bê tông (Slab)...........................................................................229
7.2.4. Dầm ngang (Transerve beam).........................................................................229
7.2.6. Cấu tạo lớp phủ mặt cầu..................................................................................229
7.2.7. Cấu tạo lan can................................................................................................230
7.3. Cấu tạo mố cầu..........................................................................................231
7.3.1. Kích thớc cơ bản của mố.................................................................................231
7.4. tính toán tải trọng tác dụng lên mố...............................................233
7.4.1. Các mặt cắt kiểm toán mố...............................................................................233
7.4.2. Các tải trọng tác dụng lên mố..........................................................................234
7.4.3. Trọng lợng các bộ phận của mố......................................................................234
7.4.4. áp lực thẳng đứng lên mố do trọng lợng KCN.................................................235
7.4.5. áp lực thẳng đứng từ kết cấu nhịp....................................................................235
7.4.6. áp lực thẳng đứng khi hoạt tải đứng trên bản quá độ......................................237
7.4.7. Tính áp lực ngang của đất...............................................................................238
7.4.8. Tính lực hÃm xe t¸c dơng mè...........................................................................245
7.4.9. TÝnh lùc h·m xe t¸c dơng mè...........................................................................245
7.4.10. Lực ly tâm (CE):.............................................................................................245
7.4.11. Nội lực do tải trọng nớc WA:..........................................................................245
7.5. tính toán mặt cắt đáy bệ i-i...................................................................246
7.5.1. Các tải trọng tác dụng lên mặt cắt đáy bệ.......................................................246
7.5.1. Tổ hợp tải trọng tác dụng lên mặt cắt đáy bệ (mặt cắt I-I)..............................247
7.5.2. Tổ hợp tải trọng tác dụng lên mặt cắt chân tờng thân (mặt cắt II-II)...............257
7.5.3. Tổ hợp tải trọng tác dụng lên mặt cắt chân tờng đỉnh (mặt cắt III-III)..............268
7.5.4. Tổ hợp tải trọng tác dụng lên mặt cắt ngàm tờng cánh (mặt cắt IV-IV)..........274
..................................................................................................................................278
7.6. tính toán bản quá độ...............................................................................279
7.6.1. Sơ đồ tính toán:................................................................................................279
7.6.2. Tĩnh toán nội lực lên bản quá độ:....................................................................279
phạm quang duy
8
cầu đờng bộ a k48 - §H GTVT
Thiết kế sơ bộ
đồ án tốt nghiệp
7.7. Kiểm toán khả năng chịu tải của cọc khoan nhồi.......................282
7.7.1. Bố trí cọc trong móng của Mố M0:...................................................................282
7.7.2. Tính toán sức kháng đỡ dọc trục của cọc đơn:................................................282
7.7.3. Sức kháng đỡ dọc trục cđa nhãm cäc:............................................................283
7.7.4. TÝnh to¸n néi lùc däc trơc trong các cọc:.........................................................285
7.7.5. Kiểm toán theo TTGH Cờng độ I:....................................................................286
CHơNG 8 32
TíNH TOáN TRễ CầU................................................................................................32
8.1. số liệu thiết kế.............................................................................................32
8.1.1. Khổ thông thuyền...............................................................................................32
8.1.2. Chiều dài kết cấu nhịp.......................................................................................32
8.1.3. Tải trọng thiết kế................................................................................................32
8.1.4. Hệ số tải trọng....................................................................................................32
8.1.5. Bêtông trụ..........................................................................................................32
8.1.6. Bêtông dầm........................................................................................................33
8.1.7. Bêtông dầm ngang + Bản..................................................................................33
8.1.8. Bêtông cọc.........................................................................................................33
8.1.9. Bêtông atphan + Nớc.........................................................................................33
8.1.10. Cốt thép thờng.................................................................................................33
8.2. Cấu tạo kết cấu nhịp.................................................................................34
8.2.1. Cấu tạo mặt cắt ngang cầu................................................................................34
....................................................................................................................................34
8.2.2. Kích thớc cấu tạo của dầm chủ (Beam).............................................................34
8.2.3. Cấu tạo lớp phủ mặt cầu....................................................................................35
8.2.4. Cấu tạo lan can..................................................................................................35
8.3. Cấu tạo kết cấu nhịp.................................................................................36
8.3.1. Kích thớc cơ bản của trụ....................................................................................36
8.4. tính toán tải trọng tác dụng lên trụ...............................................38
8.4.1. Các mặt cắt kiểm toán trụ..................................................................................38
phạm quang duy
9
cầu đờng bộ a k48 - §H GTVT
Thiết kế sơ bộ
đồ án tốt nghiệp
8.4.2. Tính trọng lợng các bộ phận trụ.........................................................................39
8.4.3. Tính áp lực thẳng đứng do trọng lợng kết cấu nhịp...........................................39
8.4.4. Tính áp lực thẳng đứng do hoạt tải trên kết cấu nhịp........................................39
8.4.4. Tính lực hÃm xe tác dụng lên trụ........................................................................41
8.4.5. Lực ly tâm (CE):.................................................................................................41
8.4.6. Tính lực ma sát gối cầu......................................................................................41
8.4.7. Tính áp lực nớc...................................................................................................42
8.4.8. Tính áp lực gió tác dụng lên trụ cầu...................................................................44
8.5. tính toán mặt cắt đáy bệ (Mặt cắt I-I):................................................46
8.5.1. Các tải trọng tác dụng lên mặt cắt đáy bệ.........................................................46
8.5.2. Tổ hợp tải trọng tác dụng lên mặt cắt đáy bệ....................................................47
8.5.3. Tổ hợp tải trọng tác dụng lên mặt cắt chân thân trụ (Mặt cắt II-II)....................54
8.5.4. Tổ hợp tải trọng tác dụng lên mặt cắt ngàm của bệ trụ (Mặt cắt III-III).............64
8.5.5. Tổ hợp tải trọng tác dụng lên mặt cắt ngàm của bệ trụ (Mặt cắt IV-IV)............68
8.6. Kiểm toán khả năng chịu t¶i cđa cäc khoan nhåi.........................73
8.6.1. Bè trÝ cäc trong mãng của Trụ T4:.....................................................................73
8.6.2. Tính toán sức kháng đỡ dọc trục của cọc đơn:..................................................73
8.6.3. Sức kháng đỡ dọc trục của nhóm cọc:..............................................................73
8.6.4. Tổ hợp tải trọng bất lợi xét tới mặt cắt đáy móng:.............................................76
8.6.5. Kiểm tra điều kiện làm việc của mãng cäc:.......................................................76
8.6.6. TÝnh to¸n néi lùc trong c¸c cäc cđa móng:........................................................77
8.6.7. Kiểm toán theo TTGH Cờng độ I:......................................................................82
CHơNG 9 82
THIếT Kế THI CôNG CHI TIếT.................................................................................82
9.1. Tính toán ổn định chống lật khi thi công đúc hẫng...................82
9.1.1. Nguyên tắc chung..............................................................................................82
9.1.2. Các thông số tính toán:......................................................................................82
9.1.4. Mômen lật do các tổ hợp tải trọng bất lợi trong thi công:...................................83
9.1.5. Tính toán số lợng thanh Cờng độ cao cần thiết:................................................85
phạm quang duy
10
cầu đờng bé a k48 - §H GTVT
Thiết kế sơ bộ
đồ án tốt nghiệp
9.2. tính toán chiều dày lớp bê tông bịt đáy..........................................90
9.3. tính toán thiết kế tờng vây cọc ván thép.......................................91
9.3.1. Tính toán theo điều kiện ổn định của vòng vây cọc ván....................................91
9.3.2. Chọn vòng vây cäc v¸n thÐp. ...........................................................................91
9.3.3. TÝnh hƯ sè ¸p lùc ngang của đất.......................................................................91
9.3.4. Xác định chiều sâu chôn cọc ván thép..............................................................92
9.3.5. Tính vòng vây cọc ván theo sơ đồ 1..................................................................94
9.3.6. Tính vòng vây cọc ván theo sơ đồ 2..................................................................94
9.3.6. Tính vòng vây cọc ván theo sơ đồ 3..................................................................95
9.3.7. Tính vòng vây cọc ván theo sơ đồ 4..................................................................96
.....................................................................................................................................97
9.3.8. Tính vòng vây cọc ván theo sơ đồ 5..................................................................97
9.4. Tính toán thiết kế đà giáo mở rộng trụ............................................99
9.4.1. Cấu tạo đà giáo mở rộng trụ T4:........................................................................99
9.4.2. Các tải trọng tác dụng lên đà giáo:....................................................................99
9.4.3. Tính toán nội lực ..............................................................................................100
phạm quang duy
11
cầu đờng bộ a k48 - §H GTVT
Thiết kế sơ bộ
đồ án tốt nghiệp
Giới thiệu CHUNG
1. Tiêu chuÈn kü thuËt
- Tiªu chuÈn 22TCN - 272 - 05 Bộ Giao thông vận tải
- Tải trọng thiết kế : HL93
2. Quy mô công trình
Công trình cầu vĩnh cửu có tuổi thọ > 100 năm.
3. Cấp thông thuyền : Sông th«ng thun cÊp I
- TÜnh kh«ng th«ng thun:
H= 10 m
- Chiều rộng khổ thông thuyền: B= 80m
4. Khổ cầu thiết kế
Mặt cắt ngang cầu đợc thiết kế gồm 4 làn xe.
Khỉ cÇu : 2x3,75 + 2x3 ++3x0,2+ 2 x0,5= 15,1 (m)
5. Đặc điểm địa chất, thuỷ văn
Điều kiện thuỷ văn Ýt thay ®ỉi:
- MNCN:
+ 7,00 m
- MNTT :
+ 4,50 m
- MNTN:
+ 2,30 m
Đặc điểm địa chất:
- Lớp 1: Sét hẹt vừa, dày trung bình 4,66 m
- Lớp 2: Sét chảy dẻo, dày trung bình 1,44 m
- Lớp 3: Sét pha sỏi sạn,trạng thái chặt, dày trung bình 8,42 m
- Lớp 4: Cát hạt vừa,trạng thái chặt, dày trung bình 8,50 m
- Lớp 5: Cát pha sỏi sạn,trạng thái chặt, dày vô hạn
phạm quang duy
12
cầu đờng bộ a k48 - ĐH GTVT
Thiết kế sơ bộ
Chơng I: Phơng án cầu đúc hẫng
Chơng 1: phơng án sơ bộ 1
Cầu dầm btct dl đúc hẫng cân bằng
1.1. tổng quan vễ công nghệ đúc hẫng cân bằng
1.1.1. Lịch sử phát triển.
Trong số rất nhiều công nghệ thi công cầu BTCT, công nghệ thi công hẫng nổi lên
với nhiều u điểm và đà đợc áp dụng rộng rÃi trên khắp thế giới cũng nh ở Việt Nam.Từ
năm 1977 phơng pháp đúc hẫng và lắp hẫng đà đợc áp dụng để thi công một số cây
cầu ở Việt Nam nh: cầu Rào, Niệm, An Dơng ở Hải Phòng (lắp hẫng), cầu khung T-dầm
đeo theo sơ đồ tĩnh định nhiều nhịp ở công trờng cầu Bình ở Quảng Ninh, cầu Nông
Tiến ở Tuyên Quang, cầu Phú Lơng trên QL5, gần đây có cầu Thanh Trì và cầu Vĩnh
Tuy bắc qua sông Hồng ở Hà Nội v.v...
1.1.2. Ưu nhợc điểm và phạm vi áp dụng
Phơng pháp đúc hẫng là quá trình xây dựng kết cấu nhịp dần từng đốt theo sơ đồ
hẫng cho tới khi nối liền thành kết cấu nhịp hoàn chỉnh. Có thể thi công hẫng từ trụ đối
xứng ra 2 phía (gọi là đúc hẫng cân bằng) hoặc thi công hẫng dần từ bờ ra. Ưu điểm nổi
bật của loại cầu này là việc đúc hẫng từng đốt dầm trên đà giáo giảm đợc chi phí đà
giáo. Mặt khác đối với các dầm có chiều cao mặt cắt thay đổi thì chỉ việc điều chỉnh cao
độ ván khuôn. Phơng pháp thi công hẫng không phụ thuộc vào điều kiện sông nớc và
và không gian dới cầu... Loại cầu này thờng sử dụng cho các loại nhịp từ 80 - 130 m và
lớn hơn nữa.
ở nớc ta, nhiều cầu BTCT DƯL thi công hẫng đà xây dựng nh cầu Phù Đổng, cầu
Non Nớc, cầu Hoà Bình, cầu Tân Đệ, cầu Yên Lệnh ...
Từ các phân tích trên, ta lựa chọn phơng án cầu liên tục BTCT dự ứng lực thi công
theo công nghệ đúc hẫng cân bằng.
phạm quang duy
13
cầu đờng bộ a k48 - ĐH GTVT
Thiết kế sơ bộ
Chơng I: Phơng án cầu đúc hẫng
1.2. giới thiệu chung về phơng án
1.2.1. Tiêu chuẩn thiết kế .
- Cầu đợc thiết kế theo tiêu chuẩn thiết kế cầu 22TCN 272-05 và tiêu chuẩn thiết kế đ ờng ô tô TCVN 4054 - 05
1.2.2. Điều kiện tự nhiên tại vị trí xây dựng cầu .
a. Đặc điểm về kinh tế xà - hội
Cầu nằm trên đờng quốc lộ nối liền các trung tâm kinh tế của vùng.
b. Đặc điểm về thủy lực thủy văn
Điều kiện thuỷ văn Ýt thay ®ỉi:
- MNCN: + 7,00 m
- MNTT: + 4,50 m
- MNTN: + 2,30 m
c. Đặc điểm về địa hình - địa chất
Đặc điểm địa chất:
-
Lớp 1: Sét hẹt vừa, dày trung bình 4,66 m.
-
Lớp 2: Sét chảy dẻo, dày trung bình 1,44 m.
-
Lớp 3: Sét pha sỏi sạn,trạng thái chặt, dày trung bình 8,42 m.
-
Lớp 4: Cát hạt vừa,trạng thái chặt, dày trung bình 8,50 m.
-
Lớp 5: Cát pha sỏi sạn,trạng thái chặt, dày vô hạn.
1.2.2. Sơ đồ kết cấu .
a. Kết cấu phần trên
- Phần nhịp chính vợt dòng chủ là kết cấu dầm liên tục ba nhịp làm bằng BTCT
DƯL.Sơ đồ nhịp 75 + 120 + 75 (m)
- Phần nhịp dẫn hai phía bờ sử dụng kết cầu nhịp giản đơn,mặt cắt dầm chữ I khẩu độ
33m
b. KÕt cÊu phÇn díi
- Trơ phÇn cÇu chÝnh dïng trơ thân rộng bằng BTCT
- Trụ cầu dẫn dùng trụ thân hĐp b»ng BTCT
- Hai mè dïng mè ch÷ U-BTCT
- Mãng dùng móng cọc khoan nhồi BTCT
phạm quang duy
14
cầu đờng bộ a k48 - §H GTVT
Thiết kế sơ bộ
Chơng I: Phơng án cầu đúc hẫng
1.3. số liệu tính toán
1.3.1. Khổ cầu.
- Bề rộng phần xe chạy :
Bxe = 2x3,75 (m)
- Bề rộng phần xe khẩn cấp :
b
- BỊ réng ch©n lan can :
blc = 2x0,50 (m)
- Bề rộng vạch sơn giữa cầu :
bvs = 2x0,20 (m)
- Bề rộng toàn cầu
= 2x3,0 (m)
B = 2x3,75 + 2x3,0 +3x0,2+2x0,50 = 15,10 (m)
1.3.2. Khỉ th«ng thun.
- S«ng th«ng thun cÊp I:
+ ChiỊu cao th«ng thun H = 10 (m)
+ ChiỊu réng th«ng thun B = 80 (m)
1.3.3. Tải trọng thiết kế.
- Tần suất lũ thiết kế P = 1%
- Hoạt tải thiết kế : HL93
1.3.4. Các yếu tố hình học của cầu .
- Trên mặt bằng cầu nằm trên đờng thẳng
- Trên mặt đứng cầu nằm trên ®êng cong ®øng, b¸n kÝnh cong R = 5000 m, độ dốc dọc
cầu id = 4%
- Độ dốc theo phơng ngang cÇu in = 2%
1.3.5. VËt liƯu thiÕt kÕ .
a. Bê tông chế tạo dầm chủ
- Bê tông chế tạo kết cấu nhịp cầu chính và các dầm dẫn dùng bê tông có c ờng độ
'
chịu nén ở 28 ngày tuổi là f c = 45 MPa
b. Bê tông chế tạo dầm ngang và bản mặt cầu
- Bê tông chế tạo dầm ngang và bản mặt cầu của KCN cầu dẫn dùng bê tông có cờng
'
độ chịu nén ở 28 ngày tuổi là f c = 35 MPa
c. Bê tông chế tạo Mố - Trụ - Cọc khoan nhồi
- Bê tông chế tạo Mố - Trụ - Cọc khoan nhồi dùng bê tông có cờng độ chịu nén ở 28
'
ngày ti lµ f c = 30 MPa
d. Cèt thÐp Dù ứng lực
- Cốt thép DƯL dùng loại tao xoắn 7 sợi loại A416 cấp grade 270,độ tự chùng thấp.đ ờng
kính danh định 15,2 mm.
phạm quang duy
15
cầu đờng bộ a k48 - §H GTVT
Thiết kế sơ bộ
Chơng I: Phơng án cầu đúc hẫng
1.4. các hệ số tính toán
1.4.1. Hệ số tải trọng .
STT
Loại tải trọng
1
Tĩnh tải giai đoạn I DC
2
Tĩnh tải giai đoạn II DW
3
Hoạt tải
Kí
hiệu Giá tr
DC 1.250
DW 1.500
ht
1.750
1.4.2. HÖ sè xung kÝch .
- HÖ sè xung kÝch xÐt cho t¶I träng xe thiÕt kÕ (1+IM) = 1,25
1.4.3. HƯ sè lµn xe .
Số lµn
1
2
3
>3
m
1.2
1
0.85
0.65
Víi 4 lµn xe thiÕt kÕ, ta có m = 0.65
phạm quang duy
16
cầu đờng bộ a k48 - §H GTVT
Thiết kế sơ bộ
Chơng I: Phơng án cầu đúc hẫng
1.5. kích thớc cấu tạo dầm chủ.
1.5.1. Cấu tạo dầm chủ .
a. Cấu tạo chung
- Dầm chủ của KCN cầu chính có dạng MCN hình hộp kín, có 3 sờn.
'
- Dầm chủ đợc chế tạo bằng BTCT DƯL có f c = 45 MPa
- Chiều cao dầm thay đổi theo phơng dọc cầu.Tại vị trí trên đỉnh trụ chính cao 6,5m ;
tại vị trí giữa nhịp cao h = 2,50 (m)
Cấu tạo mặt cắt ngang cầu
b. Phơng trình đờng cong đáy dầm
- Phơng trình đờng cong đáy dầm :
Đờng cong đáy dầm thay đổi theo quy luật đờng cong Parabol bậc 2 có phơng trình tổng
quát y=ax 2 +bx+c ,các tham số a,b,c đợc xác định nh sau :
Hg
Chọn hệ trụ tọa độ tại điểm trên đỉnh trụ chính :
Ho
C
A
B
Hệ tọa độ tính toán đờng cong đáy dầm
Đờng cong đi qua 3 điểm A,B,C,dựa vào tọa độ của 3 điểm này ta sẽ xác định đ ợc các
tham số a,b,c của phơng trình.
phạm quang duy
17
cầu đờng bộ a k48 - ĐH GTVT
Thiết kế sơ bộ
Chơng I: Phơng án cầu đúc hẫng
+ §iĨm A trïng víi gèc täa ®é,do ®ã täa ®é ®iÓm A(0 ; 0) => c=0
+ Täa ®é ®iÓm B(117 ; 0)
+ Täa ®é ®iĨm C(58.5 ; 4.0)
Tõ täa ®é hai điểm B,C ta có hệ phơng trình sau để xác đinh a và b :
2
y B = x B .a+x B .b+c
2
y C = x C .a+x C .b+c
a= 0.001169
Từ hệ phơng trình trên ta có :
b=0.136752
2
Phơng trình đờng cong đáy dầm : y1= 0.001169x1 +0.136752x1
c. Phơng trình đờng cong thay đổi chiều dày bản đáy
- Phơng trình đờng cong là đờng Parabol bậc 2 cã d¹ng: y = ax2 + bx + c
- Gốc tọa độ tại điểm nằm ngang cách tim gối 1.5m.
- Phơng trình đi qua 2 điểm: C(58,5; 3.3), B(117,0) với c = 1,0.
- Thay số, và giải hệ phơng trình ta có:
a = -0.00096
b = 0.11282
- Vậy phơng trình đờng cong thay đổi chiều dày bản đáy có dạng:
y = -0.00096x2 + 0.11282x + 0.8
d. Phân đoạn đúc kết cấu nhịp cầu chính
- Công tác chia đốt dầm tùy thuộc vào năng lực của xe đúc. Ta chia nh sau:
+ Đốt K0 có chiều dài 12m.
+ Các đốt K1ữK6 có chiều dài 2,5m.
+ Các đốt K7ữK12có chiều dài 3,0m.
+ Các đốt K13ữK17 có chiều dài 4,0m.
+ Đốt hợp long nhịp nhịp biên, nhip giữa có chiều dài 2.0m.
+ Đốt đúc trên đà giáo nhịp biên có chiều dài 14m.
- Sơ đồ phân đoạn đúc KCN :
Hình 1.2. Sơ đồ phân đoạn đúc KCN
e. Đặc trng hình học.
phạm quang duy
18
cầu ®êng bé a k48 - §H GTVT
Thiết kế sơ bộ
Chơng I: Phơng án cầu đúc hẫng
- Để tính toán đặc trng hình học ta có thể sử dụng công thức tổng quát nh sau để tính:
+ Diện tích mặt cắt:
F = 1/2. ( xi - xi+1)(yi +yi+1).
+ Tọa độ trọng tâm mặt cắt:
yc = 1/6.F. (xi - xi+1)(yi2 + yi.yi+1+ yi+12).
+ Mômen tĩnh của mặt cắt ®èi víi trơc x :
Sx = 1/6.∑ (xi - xi+1)(yi3 + yi2.yi+1 + yi.yi+12 + yi+13).
+ Mômen quán tính đối với trục trung hòa:
Jth = Jx - yc2.F.
- Trên cơ sơ các phơng trình đờng cong đáy dầm và đờng cong thay đổi chiều dày bản
đáy lập đợc ở trên ta xác định đợc các kích thớc cơ bản của từng mặt cắt dầm.
- Bảng tính cao độ đáy dầm, chiều dày bản đáy, chiều cao dầm:
Trong đó:
+ x: Khoảng cách từ gốc tọa độ đến mặt cắt đang xét.
+ y1: Khoảng cách từ đáy dầm đến trục y.
+ y2: Khoảng cách từ đáy dầm (mép trong) đến trục y.
+ y3: Khoảng cách từ đỉnh dầm đến trục y.
+ hdam: Chiều cao mặt cắt đang xét, hdam = y3 - y1.
+t: Chiều dày bản đáy, t = y2 - y1.
- Tính toán chiều cao dầm tại các mặt cắt:
Lập bảng tính toán :
Tên
mt ct
K0
K0'
K1
K2
K3
K4
K5
K6
K7
K8
K9
K10
K11
K12
K13
K14
x
(m)
0.00
4.50
7.00
9.50
12.00
14.50
17.00
19.50
22.50
25.50
28.50
31.50
34.50
37.50
41.50
45.50
phạm quang duy
y1
(m)
0.00
0.77
1.18
1.57
1.95
2.32
2.67
3.00
3.39
3.75
4.09
4.41
4.71
4.98
5.32
5.62
y2
(m)
1.00
1.67
2.02
2.36
2.69
3.01
3.32
3.61
3.95
4.27
4.57
4.86
5.12
5.37
5.68
5.96
19
y3
(m)
6.50
6.68
6.78
6.88
6.98
7.08
7.18
7.28
7.40
7.52
7.64
7.76
7.88
8.00
8.16
8.32
hdam
(m)
6.50
5.91
5.60
5.31
5.03
4.76
4.51
4.28
4.01
3.77
3.55
3.35
3.17
3.02
2.84
2.70
t
(m)
1.00
0.90
0.84
0.79
0.74
0.70
0.65
0.61
0.57
0.52
0.48
0.45
0.42
0.39
0.36
0.33
cầu đờng bộ a k48 - §H GTVT
Thiết kế sơ bộ
K15
K16
K17
KHL
Chơng I: Phơng án cầu đúc hẫng
49.50
53.50
57.50
58.50
5.89
6.11
6.30
6.38
6.20
6.42
6.60
6.68
8.48
8.64
8.80
8.88
2.59
2.53
2.50
2.50
0.32
0.31
0.30
0.30
Trong đó :
+ x : tọa độ mặt cắt với gốc tọa độ trùng với gốc tọa độ của phơng trình đờng cong.
+ h : chiều cao dầm tại các mặt cắt
f. Quy đổi về mặt cắt chữ T
f.1. Xác định bề rộng cánh hữu hiệu be
- Theo điều 4.6.2.6.2 Quy trình 22TCN272-05 quy định bề rộng bản cánh hữu hiệu với
dầm hộp đúc sẵn nh sau: Có thể giả thiết các bề rộng bản cánh dầm hữu hiệu bằng
bề rộng bản cánh thực nếu nh:
+ b 0,1.li
+ b 3.do
Trong đó:
+ d0: Chiều cao của kết cấu nhịp, d0 = 6500mm.
+ li: Chiều dài nhịp quy ớc.
- Đối với dầm liên tục, li = 0.8l đối với nhịp cuối; li = 0.6l đối với nhịp giữa.
- Đối với mặt cắt trên trụ, ta có li = 0,8.75000 = 60000mm.
+ b: Chiều rộng thực của bản cánh tính từ bản bụng dầm ra mỗi phía, nghĩa là b 1, b2,
b3 trong hình vẽ (mm):
- Với mặt cắt đỉnh trụ ta cã:
b1 = 3500 mm
b2 = 3490 mm
b3 = 2950 mm
=> Max(b1 , b 2 , b3 ) = 3500mm < 3.do = 3.6500=19500mm.
Max(b1 , b 2 , b3 ) = 3500mm < 0.1li = 6000mm
=> Bề rộng bản cánh hữu hiệu be = 15100 mm
phạm quang duy
20
cầu đờng bộ a k48 - §H GTVT
Thiết kế sơ bộ
Chơng I: Phơng án cầu đúc hẫng
- Với mặt cắt giữa nhịp ta có:
b1 = 3500 mm
b2 = 3490 mm
b3 = 2950 mm
=> Max(b1 , b 2 , b3 ) = 3500mm < 3.do = 3.6500=19500mm.
Max(b1 , b 2 , b3 ) = 3500mm < 0.1li = 6000mm
=> Bề rộng bản cánh hữu hiệu be = 15100 mm
f.2. Quy đổi về mặt cắt chữ T
- Nguyên tắc quy đổi:
+ Chiều cao mặt cắt không đổi.
+ Diện tích mặt cắt không đổi.
Hb
Dw
ts
bs
tb
tw
bb
- Quy đổi mặt cắt sát đỉnh trụ:
+ Bề rộng bản cánh trên:
bs= 15100
mm.
+ Chiều cao bản cánh trên:
ts= 457
mm.
+ Bề rộng sờn dầm:
tw = 1160
mm.
+ Chiều cao sên:
Dw = 4858
mm.
+ BỊ réng bÇu dÇm:
bb = 5900
mm.
+ Chiều cao sờn dầm:
tb = 1184
mm.
+ Bề rộng bản cánh trên:
bs= 15100
mm.
+ Chiều cao bản cánh trên:
ts=457
mm.
+ Bề rộng sờn dÇm:
tw = 965
mm.
+ ChiỊu cao sên:
bb = 7470
mm.
+ ChiỊu cao sờn dầm:
tb = 429
mm.
- Quy đổi mặt cắt giữa nhịp:
phạm quang duy
21
cầu đờng bộ a k48 - ĐH GTVT
Thiết kế sơ bộ
Chơng I: Phơng án cầu đúc hẫng
1.5.2. Cấu tạo dầm ngang .
- Trong kết cấu nhịp cầu chính dầm ngang đợc đặt tại các vị trí trên gối để chịu lực
tập trung.Tại vị trí trên đỉnh trụ chính dầm ngang dày d=3,00 (m) ; tại vị đầu hai nhịp
biên dày d=1,00 (m)
1.5.3. Cấu tạo bản Bê tông mặt cầu .
-
Bản bê tông mặt cầu bằng BTCT thờng,có chiều dày trung bình 300 (mm).
-
Khẩu độ tình toán phần bản hẫng phía ngoài
Lh = 3,50 (m)
-
Khẩu độ tình toán phần bản phía trong
Lt = 3,489 (m)
1.5.4. Cấu tạo lớp phủ mặt cầu .
-
Lớp phủ mặt cầu cấu tạo gồm 3 lớp:
+ Lớp BTN hạt mịn dày 7 cm
+ Lớp BTN hạt trung dày 5 cm
+ Lớp phòng nớc Recon 7 dày 4 mm
1.6. xác định tĩnh tảI tác dụng lên dầm chủ.
1.6.1. Tĩnh tải giai đoạn I .
a. Tĩnh tải bản thân các đốt đúc
phạm quang duy
22
cầu đờng bộ a k48 - §H GTVT
Thiết kế sơ bộ
Chơng I: Phơng án cầu đúc hẫng
- Để đơn giản trong tính toán ta giả thiết gần đúng chiều cao dầm trong mỗi đốt thay đổi
tuyến tính.
- Khi tính toán ta giả thiết trọng lợng đốt đúc phân bố đều trên chiều dài mỗi đốt và có
giá trị theo tiết diện giữa đốt (lấy giá trị trung bình của 2 mặt cắt đầu và cuối mỗi đốt).
- Trọng lợng các đốt đợc tính theo công thức : Q Ki = c .VKi (kN)
tc
- Tĩnh tải tiêu chuẩn giai đoạn I : DC Ki =
Q Ki
(kN/m)
L Ki
tt
- Tĩnh tải tính toán giai đoạn I : DC Ki =n tt1
Q Ki
(kN/m)
L Ki
Bảng tính toán tĩnh tảI giai đoạn I :
Tên
đốt
x
(m)
Chiều
dài
K0
-1.50
0.00
4.50
7.00
9.50
12.00
14.50
17.00
19.50
22.50
25.50
28.50
31.50
34.50
37.50
41.50
45.50
49.50
53.50
57.50
58.50
3.00
4.50
K1
K2
K3
K4
K5
K6
K7
K8
K9
K10
K11
K12
K13
K14
K15
K16
K17
HL
Chiều
cao
2.50
2.50
2.50
2.50
2.50
2.50
3.00
3.00
3.00
3.00
3.00
3.00
4.00
4.00
4.00
4.00
4.00
4.00
F1
(m2)
F2
(m2)
FTB
(m2)
6.50
43.31 43.31 43.31
6.50
20.85 19.53 20.19
5.91
5.60
19.53 19.53 19.53
5.31
19.53 18.84 19.18
5.03
18.84 18.17 18.50
4.76
18.17 17.53 17.85
4.51
17.53 16.93 17.23
4.28
16.93 16.35 16.64
4.01
16.35 15.81 16.08
3.77
15.81 15.19 15.50
3.55
15.19 14.63 14.91
3.35
14.63 14.11 14.37
3.17
14.11 13.63 13.87
3.02
13.63 13.21 13.42
2.84
13.21 12.84 13.02
2.70
12.84 12.42 12.63
2.59
12.42 12.09 12.25
2.53
12.09 11.85 11.97
2.50
11.85 11.71 11.78
2.50
11.71 11.67 11.69
Giá trị tĩnh tải trung bình
V
(m3)
P
(kN)
129.92
90.86
3247.95
2271.54
48.83
47.96
46.26
44.63
43.08
41.60
48.24
46.50
44.73
43.10
41.61
40.27
52.09
50.50
49.00
47.87
47.12
46.75
1220.68
1198.97
1156.46
1115.78
1076.94
1039.98
1205.93
1162.50
1118.26
1077.50
1040.29
1006.69
1302.35
1262.59
1225.09
1196.83
1178.02
1168.85
DCtc
(kN/m)
836.39
DCtt
(kN/m)
1045.48
488.27
479.59
462.59
446.31
430.78
415.99
401.98
387.50
372.75
359.17
346.76
335.56
325.59
315.65
306.27
299.21
294.50
292.21
399.85
610.34
599.49
578.23
557.89
538.47
519.99
502.47
484.38
465.94
448.96
433.45
419.45
406.98
394.56
382.84
374.01
368.13
365.27
499.81
1.6.2. Tĩnh tải giai đoạn II .
a. Tĩnh tải rải đều chân lan can bê tông:
-
Chiều cao chân lan can bê tông hlc = 0,60 m
-
Bề rộng chân lan can bê tông blc = 0,50 m
phạm quang duy
23
cầu đờng bộ a k48 - ĐH GTVT
Thiết kế sơ bộ
Chơng I: Phơng án cầu đúc hẫng
-
Tĩnh tải rải đều chân lan can bê tông : qclc = 2.blcc.hlcc.gc.0,75= 11.25
-
Tĩnh tải dải đều của tay vịn lan can cã thĨ lÊy s¬ bé: q tvlc = 0,1 kN/m
-
kN/m
Trọng lợng dải đều lan can: qlc= qclc+qtvlc= 11,35 kN/m
b. Tĩnh tải rải đều lớp phủ mặt cầu :
2
Lớp phòng nớc
Tổng
ã Bề rộng phần xe chạy:
Chiều dày (m)
0,12
a (kN/m3)
23
P (kN/m2)
2,76
0,04
0,124
STT
Cấu tạo
1
Lớp bêtông Asphalt
15
0.06
2.82
Bxe= 14.1 m
ã Trọng lợng dải đều lớp phủ mặt cầu phần xe chạy
qxe = P.Bxe= 39.762 kN/m
c. Tổng hợp tĩnh tải tác dụng lên dầm chủ
Tải trọng
Tĩnh tải giai đoạn I tiêu chuẩn
Tĩnh tải giai đoạn I tính toán
Tĩnh tải giai đoạn II tiêu chuẩn
Trọng lợng dải đều của chân lan can
Trọng lợng dải đều của cột lan can và tay vịn
Trọng lợng dải đều của lớp phủ mặt cầu
Tĩnh tải giai đoạn II tính toán
phạm quang duy
24
Kí hiệu
DCtc
DCtt
DWtc
qclc
qlc
qmc
DWtt
Giá trị
399.85
499.81
51.11
11.25
0.10
39.76
76.67
Đơn vị
kN/m
kN/m
kN/m
kN/m
kN/m
kN/m
kN/m
cầu đờng bộ a k48 - ĐH GTVT
Thiết kế sơ bộ
Chơng I: Phơng án cầu đúc hẫng
1.7. tính toán nội lực .
1.7.1. Nguyên tắc tính toán .
a. Nguyên tắc tính toán:
- Sự làm việc của cầu dầm liên tục thi công theo công nghệ đúc hẫng cân bằng phụ
thuộc vào biện pháp công nghệ thi công kết cấu nhịp,cụ thể là trình tự hợp long và thời
điểm hạ KCN xuống gối chính.
- Mỗi loại tải trọng tác dụng lên KCN theo các sơ đồ tính toán riêng và thời điểm tác
dụng cũng khác,vì vậy cần thiết phảI lập sơ đồ tính của kết cấu nhịp căn cứ theo trạng
thái và thời điểm tác dụng của từng loại tải trọng và xác định nội lực trong từng sơ đồ
riêng theo nguyên lý độc lập tác dụng, sau đó tổ hợp các giá trị nội lực theo nguyên lý
cộng tác dụng.
b. Phơng pháp tính toán :
- Đối với các sơ đồ tĩnh đĩnh, từ các sơ đồ tính toán đà lập và tải trọng tác dụng tính toán
nội lực và chuyển vị theo các phơng pháp của Cơ học kết cấu.
- Đối với sơ đồ siêu tĩnh,thực hiện theo hai bớc sau :
+ Sử dụng các phần mềm phân tích kết cấu nh SAP, Midas để tính toán và vẽ đờng
ảnh hởng nội lực tại các mặt cắt tính toán.
+ Chất tĩnh tải và hoạt tải lên đờng ảnh hởng để tính toán nội lực tại các mặt cắt tính
toán.
1.7.2. Tính toán nội lực .
Các sơ đồ tính toán nội lực qua các giai đoạn thi công :
Giai đoạn 1:
+ Sơ đồ 1a : Thi công hẫng tối đa
+ Sơ đồ 1a : Thi công hợp long nhịp biên
Giai đoạn 2 :
+ Sơ đồ 2 : Thi công hợp long nhịp giữa.
+ Sơ đồ 3 : Dỡ bỏ tải trọng thi công.
+ Sơ đồ 4 : Thi công lớp phủ mặt cầu và các tiện ích.
+ Sơ đồ 5 : Sơ đồ chịu hoạt tải khai thác.
phạm quang duy
25
cầu đờng bộ a k48 - ĐH GTVT
