THIẾT kế PHƯƠNG án kỹ THUẬT PHẦN 2

Thiết kế kỹ thuật

chơng 2:tính toán đặc trng hình học

chơng 2

tính toán đặc trng hình học .

Nguyễn Mạnh Cờng

143

Lớp Cầu Đờng Sắt K42


Thiết kế kỹ thuật

chơng 2:tính toán đặc trng hình học

II.1.Phân chia đốt dầm:
- 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 nh sau :
+ Đốt trên đỉnh trụ : Ko = 12m (khi thi công sẽ tiến hành lắp đồng thời 2 xe đúc
trên trụ)
+ Đốt hợp long nhịp giữa : Khl = 2m
+ Đốt hợp long nhịp biên : Khl = 2m
+ Chiều dài đoạn đúc trên đà giáo : Kdg = 14 m
+ Số đốt ngắn trung gian : n = 6 đốt , chiều dài mỗi đốt : d = 3 m
+ Số đốt trung gian còn lai : n = 5 đốt , chiều dài mỗi đốt d = 4 m

Sơ đồ phân chia đốt dầm

1400

200

5x400

6x300

450

300

450

6x300

K1

DG

HL

K11

K10

K9

K8

K7

K6

K5

K4

K3

K2

K1

K2

K3

K4

5x400

K5

K6

K7

K8

K9

100

K10

K11

HL

K0

II.2. Xác định phơng trình thay đổi cao độ đáy dầm:
- Giả thiết đáy dầm thay đổi theo phơng trình parabol ,
đỉnh đờng parabol tại mặt cắt giữa nhịp.
- Cung Parabol cắt trục hoành tại sát gối
cầu bên trái và trục hoành 90.
- Phơng trình có dạng ax2 + bx +c
b

S = ; Thay vào ta có: C=0; a = -0,0018
2 a 4a

Nguyễn Mạnh Cờng

144

Lớp Cầu Đờng Sắt K42

Thiết kế kỹ thuật

chơng 2:tính toán đặc trng hình học

b=0,1609
Vậy phơng trình có dạng:
y = 0,0018 x 2 + 0,1609.x

II.3. Xác định phơng trình thay đổi chiều dày đáy dầm:
- Tính toán tơng tự ta có phơng trình thay đổi chiều dày đáy dầm nh sau :
y = 0,00156 x 2 + 0,1356.x + 0,8

II.4. Xác định cao độ mặt dầm chủ:
- Mặt dầm chủ đợc thiết kế với độ dốc dọc 2% , với bán kính cong R = 3000 m

II.5. Xác định các kích thớc cơ bản của mặt cắt dầm:
- 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 toán các kích thớc cơ bản của mặt cắt dầm chủ
Tên Th

x

MC ứ tự (m)

16
17
18

19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29

0
1
2
3
4
6
6
7
8
9
10
11
12
13

0
4.5
7.5

10.5
13.5
16.5
19.5
22.5
26.5
30.5
34.5
38.5
42.5
44.5

Nguyễn Mạnh Cờng

Y1

Y2

Y3 hdam

(m)
0.00
0.78
1.25
1.70
2.11
2.48
2.82
3.13
3.50

3.80
4.04
4.22
4.35
4.39

(m)
0.80
1.47
1.88
2.26
2.62
2.94
3.24
3.51
3.83
4.10
4.31
4.48
4.60
4.64

(m)
6.00
5.31
4.90
4.51
4.16
3.85
3.57

3.32
3.03
2.81
2.65
2.55
2.50
2.50

145

(m)
5.50
5.01
4.71
4.44
4.19
3.96
3.76
3.58
3.38
3.22
3.11
3.03
3.00
3.00

td

b

(m)
0.80
0.69
0.63
0.57
0.51
0.46
0.42
0.38
0.33
0.30
0.27
0.26
0.25
0.25

(m)
6.000
6.121
6.195
6.262
6.324
6.380
6.430
6.474
6.523
6.562
6.591
6.609
6.617

6.617

Lớp Cầu Đờng Sắt K42


Thiết kế kỹ thuật

chơng 2:tính toán đặc trng hình học

Trong đó :
+ Y1 : cao độ đờng cong đáy dầm
+ Y2 : cao độ đờng cong thay đổi chiều dày bản đáy dầm
+ Y3 : cao độ mặt dầm chủ (đảm bảo độ dốc thiết kế là 2%)
+ td : Chiều dày bản đáy
+ b : Chiều rộng đáy hộp

II.6. Tính toán đặc trng hình học của mặt cắt tiết diện:
- Diện tích mặt cắt ngang.
f=

1
(x i x i +1 ).(y i y 2i +1 )

2

- Toạ độ trọng tâm mặt cắt.
yc =

1
6f

(x x
i

i +1

).( yi2 + yi . yi +1 + yi2+1 )

- Mô men tính của mặt cắt đối với trục x
Sx =

1
( xi xi +12 ).( yi + yi . yi +1 + yi2 + 1)

6

- Mô men quán tính đối với trục trung hoà.
Jth= Jx - y 2c . f
- Mặt cắt dầm hộp đợc tính đổi về mặt cắt chữ T có dạng nh sau:

Nguyễn Mạnh Cờng

146

Lớp Cầu Đờng Sắt K42


Thiết kế kỹ thuật

chơng 2:tính toán đặc trng hình học

Bảng tính toán đặc trng hình học của mặt cắt đầm chủ

Tên

x

h

MC (m) (cm)
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29

0
4.5
7.5
10.5
13.5

16.5
19.5
22.5
26.5
30.5
34.5
38.5
42.5
44.5

600
531
490
451
416
385
357
332
303
281
265
255
250
250

hd

bd

F

S

Yo

Jdc

(m)

(m)

(cm2)

(cm3)

(cm)

(cm4)

81.50
70.68
64.12
58.09
52.58
47.60
43.14
39.21
34.78
31.28
28.72

27.09
26.39
26.39

600
612
619
626
632
638
643
647
652
656
659
661
662
662

149722
139459
133111
127186
121706
116689
112153
108114
103524
99870
97173

95449
94709
94709

5.02E+07
4.26E+07
3.83E+07
3.44E+07
3.09E+07
2.79E+07
2.53E+07
2.30E+07
2.05E+07
1.86E+07
1.73E+07
1.64E+07
1.60E+07
1.60E+07

335.47
305.81
287.41
270.13
253.98
239.00
225.24
212.78
198.33
186.56
177.70

171.94
169.45
169.45

8.61E+09
6.23E+09
4.99E+09
3.99E+09
3.19E+09
2.56E+09
2.06E+09
1.67E+09
1.28E+09
1.02E+09
8.53E+08
7.54E+08
7.14E+08
7.14E+08

Trong đó :
+ F : Diện tích tính đổi của mặt cắt
+ S : Mômen tĩnh của mặt cắt với đáy dầm.
+ Yo : Khoảng cách từ trục trung hoà đến đáy dầm
+ Jc : Mômen quán tính của bản cánh dầm với trục trung hoà
+ Js : Mômen quán tính của sờn dầm với trục trung hoà
+ Jb : Mômen quán tính của bầu dầm với trục trung hoà
+ Jdc : Mômen quán tính của mặt cắt dầm với trục trung hoà
+ hd : Chiều cao bầu dầm tính đổi
+ bd : Chiều rộng bầu dầm ( Chiều rộng đáy mặt cắt hộp)

Nguyễn Mạnh Cờng

147

Lớp Cầu Đờng Sắt K42