Thuyet minh xay dung do thi thanh

ĐẠI HỌC GTVT- HN

ĐATN – THIẾT KẾ KỸ THUẬT

CHƯƠNG II : GIỚI THIỆU CHUNG VỀ PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ
CẦU DẦM BẢN BTCT DƯL THI CÔNG BẰNG CÔNG NGHỆ ĐÀ
GIÁO DI ĐỘNG

II.1 TỔNG QUAN
Lấy 1 liên trong vòng xuyến (từ trụ TX15-TX18) có quy mô :
•

4 làn xe cơ giới

4 × 3,5 = 14 m

•

Lan can

2 x 0.5 = 1 m

•

Tổng cộng

15 m

II.1.1.Tiêu chuẩn kỹ thuật
Tiêu chuẩn thiết kế tuyến:
•

Nút giao: Trong phạm vi nút giao các nhánh được thiết kế theo cấp

tốc độ Vtk=40 Km/h (áp dụng cho các nhánh rẽ trái) và theo cấp tốc độ Vtk=60 km/h
(áp dụng cho các nhánh rẽ phải)
Các chỉ tiêu kĩ thuật chủ yếu:
•

Tốc độ thiết kế

V = 40 km/h

•

Bán kính cong nằm

R = 90 m

•

Độ dốc dọc tối đa:

i =0%

•

Dốc siêu cao bằng dốc ngang

isc = in = 2 %

•

Cao độ mặt đất

CĐMĐ = + 6.20 m

•

Cao độ mặt cầu

CĐMC = + 14.424 m

•

Cao độ đáy kết cấu nhịp

CĐKCN = +12.9 m

Tiêu chuẩn thiết kế cầu:
•

Tải trọng: Hoạt tải thiết kế HL93 (22 TCN 272-05)

•

Lực động đất: cấp 7

•

Tĩnh không thiết kế cho đường bộ: Htt = 4.75m

•

Tĩnh không thiết kế cho đường sắt H = 6.0 m
29

SV: NGÔ MINH THÀNH

LỚP CTGTTP-K45


ĐẠI HỌC GTVT- HN

ĐATN – THIẾT KẾ KỸ THUẬT

Sơ đồ mặt bằng thiết kế:

30
SV: NGÔ MINH THÀNH

LỚP CTGTTP-K45


ĐẠI HỌC GTVT- HN

ĐATN – THIẾT KẾ KỸ THUẬT

II.2. KẾT CẤU PHẦN TRÊN
•

Cầu có 7 nhịp dầm bản bê tông cốt thép DƯL liên tục, sơ đồ nhịp gồm:
7x30 = 210 m.

•

Mặt cắt ngang có tổng chiều rộng B= 15 m , chiều cao của dầm H =1.45m

•

Bề rộng cầu
B= 4 X 3.5 + 2 X 0.5 = 15 m
Bốn làn xe cơ giới :

4 x 3.5 = 14 m

Bề rộng lan can

2 x 0.5 =1 m

Hình : Mặt cắt ngang kết cấu
II.3. KẾT CẤU PHẦN DƯỚI
TRỤ CẦU
•

Các trụ bằng bê tông cốt thép dạng trụ cột, dùng bê tông mác 30MPa

•

Bệ móng đặt trên cọc khoan nhồi đường kính D = 1.0m .
Số lượng cọc là 10 cọc, chiều dài 40 m.

31
SV: NGÔ MINH THÀNH

LỚP CTGTTP-K45


ĐẠI HỌC GTVT- HN

ĐATN – THIẾT KẾ KỸ THUẬT

Hình : Kết cấu trụ

II.4.VẬT LIỆU
II.4.1. Bê tông :
3.1. Ký hiệu và cường độ bê tông (mẫu hình lăng trụ) được qui định như sau:

B

Cường độ
(MPa)
45

B1

24

C1
C2
C3

C4

35
25
24
24

Ký hiệu

Cấu kiện
-

Dầm bản rỗng liên tục DƯL.
Gờ lan can.
Tường chắn.
Thân trụ cầu.
Mố cầu, bệ trụ cầu.
Cọc khoan nhồi.
Bản dẫn.
32

SV: NGÔ MINH THÀNH

LỚP CTGTTP-K45


ĐẠI HỌC GTVT- HN

E

ĐATN – THIẾT KẾ KỸ THUẬT

10

- Bê tông đệm.

3.3. Kết cấu BTCT bệ móng được đặt trên lớp bê tông tạo phẳng dày tối thiểu 100mm
trừ khi có chỉ dẫn riêng.
3.4. Tất cả các cạnh của kết cấu BTCT được tạo vát 20x20 (mm) trừ khi có chỉ dẫn
riêng.
3.5. Vữa Ximăng dùng cho các loại như sau: Lấp lòng ống ghen 40Mpa, vữa đệm gối
60Mpa, vữa tạo phẳng 24Mpa.
II.4.2 Thép thường:
1. Thép theo tiêu chuẩn JIS G 3112 hoặc tương đương.
Mác thép
SR 235
SD 295A
SD 395

Giới hạn chảy
(MPa)
235
295
395

2. Mối nối cốt thép phải được bố trí so le trừ những chỗ ghi rõ trên bản vẽ. Nhà thầu
bố trí mỗi nối cốt thép trong bước lập bản vẽ thi công trình Tư vấn giám sát phê duyệt.
Chiều dài mỗi nối cốt thép được tính toán theo điều 5.11.5
tiêu chuẩn 22TCN272-05. Trên một mặt cắt ngang không nối quá 50% số thanh cốt
thép.

Móc tiêu chuẩn và đường kính uốn cốt thép nhỏ nhất lấy theo
điều 5.10.2 tiêu chuẩn 22TCN272-05.
3. Trừ khi có chỉ dẫn riêng, chiều dày lớp bê tông bảo vệ tối thiểu từ cốt thép chủ chịu
lực đến mặt ngoài cùng bê tông là:

Cấu kiện

Chiều dầy Cấu kiện
tối thiểu lớp
bê tông bảo
vệ (mm)

Mặt ngoài dầm bản
liên tục

50

Mặt trong dầm hộp,
dầm bản rỗng

40

Mặt ngoài thân trụ
Mặt ngoài bệ trụ

Chiều dầy
tối thiểu lớp
bê tông bảo
vệ (mm)
50

75

33
SV: NGÔ MINH THÀNH

LỚP CTGTTP-K45


ĐẠI HỌC GTVT- HN

Mặt trên bản mặt cầu
Mặt dưới bản mặt
cầu

ĐATN – THIẾT KẾ KỸ THUẬT

50
25

Mặt ngoài tường thân,
tường cánh mố
Mặt ngoài bệ mố

50
75

4. Tất cả các cấu kiện bằng thép của tường chắn lắp ghép tiếp xúc với đất đều phải
được mạ kẽm với chiều dày tối thiểu 0.085mm. Tốc độ ăn mòn kim loại được lấy như
sau:
0.015mm/năm đối với lớp mạ trong 2 năm đầu

0.004mm/năm đối với lớp mạ trong các năm tiếp theo
0.012mm/năm đối với thép cacbon.
II.4.3. CÁP DƯL
.1. Cáp DƯL dùng tao 12 sợi, đường kính tao 15,2mm, loại 270 theo tiêu chuẩn
ASTM A416, độ chùng thấp.
.2. Đường kính danh định, cường độ và độ chùng:
Đường kính danh
Giới hạn chảy
Giới hạn bền
Độ chùng
định (mm)
(MPa)
(MPa)
(%)
15,2
1670
1860
Ê2,5
Thiết bị và phụ kiện của hệ thống dự ứng lực phải được Tư vấn giám sát chấp
thuận.
Ống ghen dùng loại ống mạ kẽm, được định vị chắc chắn
bằng các thanh cốt thép với khoảng cách nhỏ hơn 500mm.
Phương pháp định vị và nối dài ống ghen tại vị trí mối nối thi
công phải được Tư vấn giám sát chấp thuận.
Đường đi tuyến cáp được xác định tại tim ống ghen. Tuyến
cáp phải lắp đặt theo một đường trơn tru đi qua các điểm đã định.
Neo phải đặt vuông góc với tim cáp. Cáp phải có một đoạn
thẳng dài ít nhất 1000mm tính từ mặt neo.
Cáp dự ứng lực trong cấu kiện kéo sau chỉ được căng kéo khi
bê tông đạt tối thiểu 80% cường độ tại 28 ngày tuổi.

Chỉ được cắt cáp dự ứng lực trong cấu kiện kéo trước khi bê
tông đạt tối thiểu 90% cường độ tại 28 ngày tuổi.
Điểm bơm vữa phải bố trí tại tất cả các điểm cao nhất, thấp
nhất và neo

34
SV: NGÔ MINH THÀNH

LỚP CTGTTP-K45


ĐẠI HỌC GTVT- HN

ĐATN – THIẾT KẾ KỸ THUẬT

CHƯƠNG III : TÍNH TOÁN NỘI LỰC.
III.1 MÔ TẢ:
- Cầu BTCTDƯL gồm 3 nhịp liên tục, sơ đồ nhịp : 3 x 32 (m)
- Khổ cầu: (0.5+4 x 3.5+0.5) m gồm 4 làn xe chạy cùng chiều.
- Độ dốc dọc thiết kế i = 2%
- Tiêu chuẩn thiết kế: TCN272 – 05
- Phương pháp thi công: Thi công bằng công nghệ đà giáo di động
- Phân đoạn đổ bê tông: Để đảm bảo khả năng chịu lực của kết cấu, tránh xuất
hiện vết nứt tại vị trí danh giới giữa hai lần đúc,
Với công phân đoạn thi công đầu tiên có chiều dài là 30m +6m
Các phân đoạn thi công sau có chiều dài là 30 m
III.1.1 GIỚI THIỆU VỀ CÔNG NGHỆ ĐÀ GIÁO DI ĐỘNG

35
SV: NGÔ MINH THÀNH

LỚP CTGTTP-K45


ĐẠI HỌC GTVT- HN

ĐATN – THIẾT KẾ KỸ THUẬT

Cùng với sự phát triển của đất nước là sự hình thành phát triển của các đô thị lớn
gắn theo nó là mật độ dân cư phương tiện giao thông cũng gia tăng đặt ra yêu cầu cấp
thiết phải xây dựng mạng lưới giao thông đô thị một cách hoàn chỉnh và hiện đại. Để
giải quyết vấn đề giao thông đô thi cho các khu đô thị lớn là Hà Nội và thành phố Hồ
Chí Minh là một việc rất cấp bách. Trong tương lai phải xây dựng thêm nhiều những
con đường mới trong đó việc xây dựng các tuyến đường trên cao và các nút giao thông
luôn được ưu tiên hàng đầu kéo theo nó là vấn đề công nghệ thi công được đặt ra..
Công nghệ đà giáo di động có khả năng xây dựng các cầu có khẩu độ khá lớn
ngày nay đang được dùng ngày càng phổ biến trên thế giới với những ưu điểm sau:
+ Không làm ảnh hưởng đến việc đi lại bên dưới nên làm cho giao thông vẫn
đảm bảo thông suốt.
+ Có khả năng sử dụng lại hệ thống thiết bị từ công trình này đến công trình khác
có cùng quy mô. Tất nhiên là phải thay đổi một phần hệ thống ván khuôn cho phù hợp.
+ Dễ dàng áp dụng cho các cầu với các sơ đồ kết cấu nhịp và các loại mặt cắt
ngang đồng thời có thể áp dụng cho các loại dầm có chiều dài từ 18 đến 80 m , trong
đó chiều dài áp dụng hợp lý là 35 đến 60 m.
+ Giảm bớt được thời gian thi công, thời gian thi công trung bình từ 6 đến 10
ngày.
36
SV: NGÔ MINH THÀNH

LỚP CTGTTP-K45

ĐẠI HỌC GTVT- HN

ĐATN – THIẾT KẾ KỸ THUẬT

+ Không tốn nhiều chi phí cho quá trình lắp dựng như hệ đà giáo cố định.
+ Có thể thi công cho kết cấu cầu cong với bán kính nhỏ nhất là 250 m.
+ Độ dốc dọc lớn nhát của cầu imax: 5%
+ Độ võng lớn nhất của hệ MSS là: L/400.
2. Cấu tạo hệ đà giáo di động (MSS)
A. Dầm chính:

- Dầm chính thường làm bằng thép hình hoặc thép bản tổ hợp được chia thành các
đoạn có kích thước thích hợp để dễ vận chuyển và được liên kết với nhau bằng bu lông
cường độ cao.
- Hệ dầm chính gồm 2 dầm, bản cánh dưới dầm hộp được gắn các ray, khi lao hệ
thống MSS các ray này được đỡ trên bàn trượt lao dầm.
B. Mũi dẫn

- Là một phần kéo dài của kết cấu dầm chính là phần mũi dẫn ở hai đầu. Mũi dẫn gồm
2 phần phần đầu được uốn cong theo chiều đứng tạo góc 4-5 0. Mặt khác khả năng quay

37
SV: NGÔ MINH THÀNH

LỚP CTGTTP-K45


ĐẠI HỌC GTVT- HN

ĐATN – THIẾT KẾ KỸ THUẬT

theo phương ngang của hệ thống bàn trượt lao dầm có tác dụng định hướng cho hệ
thống MSS.
- Mũi dẫn được liên kết với dầm chủ bằng bulông cường độ cao tại hiện trường khớp
nối giữa dầm chính và mũi dẫn sẽ cho phép điều chỉnh theo phương ngang.
C. Dầm ngang
Dầm ngang có kết cấu kiểu dàn thép hình và chia làm 2 phần, được liên kết cố định
với đà giáo và di chuyển theo dầm chính.Nhờ hệ thống bàn trượt lao dầm có thể sàng
ngang dầm chính theo phương xa, gần kết cấu trụ mà hệ thống MSS có thể đi qua vị trí
trụ khi lao..
- Hệ thống dầm ngang có tác dụng liên kết 2 dầm chính của hệ thống MSS, đảm bảo
ổn đinh của hệ thống và chịu lực chung của hệ thống trong suốt quá trình thi công kết
cấu nhịp dầm.
D. Hệ thống bàn trượt lao dầm

- Là hệ thống đỡ định hướng cho hệ đà giáo di động và là phần cốt yếu của hệ thống.
tuỳ theo hệ thống MSS mà hệ bàn trượt được đặt trên trụ đỡ hay hệ công xon đỡ dầm.
E. Hệ đỡ công xon

38
SV: NGÔ MINH THÀNH

LỚP CTGTTP-K45


ĐẠI HỌC GTVT- HN

ĐATN – THIẾT KẾ KỸ THUẬT

- Được thiết kế để truyền lực từ dầm chính xuống nền móng của trụ khi đổ bê tông và
giúp cho hệ MSS chạy dưới di chuyển.

- Hệ đỡ công xon bao gồm các phần thép hình đặt theo phương ngang cầu và được đỡ
bởi các thanh chống xiên.
F. Hệ ván khuôn
- Hệ MSS có khả năng phục vụ đổ bê tông dầm cầu với mặt cắt bất kì, kể cả đối với
kết cấu có mặt cắt đặc và chiều cao thay đổi. Riêng với dầm hộp công nghệ đòi hỏi
39
SV: NGÔ MINH THÀNH

LỚP CTGTTP-K45


ĐẠI HỌC GTVT- HN

ĐATN – THIẾT KẾ KỸ THUẬT

mặt cắt ngang có chiều cao không đổi để có thể cơ giới hoá việc tháo lắp ván khuôn
trong.
G. Ngoài ra còn một số bộ phận khác như xilanh lao dầm, sàn công tác, khung treo.
III.1.3 Quá trình thi công
- Lựa chọn sơ đồ kết cấu
+ Chiều dài nhịp biên bằng 0,8 chiều dài nhịp giữa
+ Chiều dài mút thừa đoạn đúc bằng 0,2 chiều dài nhịp giữa.
- Chu trình chung thực hiện công nghệ:
+ Đổ bêtông kết cấu nhịp
+ Chuẩn bị lao hệ thống MSS
+ Lao hệ thống MSS

+ Đưa hệ thống MSS vào vị trí đúc dầm
+ Công tác chuẩn bị đổ bê tông.
Sự đổ bêtông và di chuyển của hệ MSS

40
SV: NGÔ MINH THÀNH

LỚP CTGTTP-K45


ĐẠI HỌC GTVT- HN

ĐATN – THIẾT KẾ KỸ THUẬT

41
SV: NGÔ MINH THÀNH

LỚP CTGTTP-K45


ĐẠI HỌC GTVT- HN

ĐATN – THIẾT KẾ KỸ THUẬT

Hình 3.1 Trình tự thi công kết cấu nhịp
Tính toán nội lực trong quá trình thi công kết cấu nhịp:
Các giai đoạn thi công kết cấu nhịp
- Giai đoạn 1:thi công các trụ bên dưới thời gian thi công dự kiến là 30 ngày.
- Giai đoạn 2: đổ bêtông nhịp thứ nhất và 0,2 chiều dài nhịp giữa,
+ Tải trọng tác dụng lên hệ là trọng lượng bê tông tươi.

+ Dầm cầu sẽ chịu tác dụng của trọng lượng bản thân và sau đó còn chịu thêm tải
trọng bêtông tươi của nhịp thứ 2 tác dụng lên khi đổ bêtông nhịp 2.
Biểu đồ mô men của dầm sau khi hệ đã di chuyển để thi công nhịp tiếp theo

42
SV: NGÔ MINH THÀNH

LỚP CTGTTP-K45


ĐẠI HỌC GTVT- HN

ĐATN – THIẾT KẾ KỸ THUẬT

MIDAS/Civil
POST-PROCESSOR
BEAM DIAGRAM
MOMENT-y

C
F
M
M

3.30901e
2.95443e
2.59984e
2.24526e
1.89067e
1.53608e

1.18150e
8.26914e
4.72328e
0.00000e
-2.36843e
-5.91428e
STAGE:CS1
S: Summation
irst Step
AX : 50
IN : 2

+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+

0
0
0
0
0

0
0
0
0
0
0
0

0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0

4
4
4
4
4
4
4
3
3

0
3
3

FILE: TOTNGHIEP-~
UNIT: kN·m
DATE: 05/05/2009
VIEW-DIRECTION
X: 0.000
Y:-1.000
Z:

0.000

- Giai đoạn 2: Đổ bêtông nhịp thứ 2
+ Tải trọng tác dụng bao gồm trọng lượng bản thân dầm và sau đó còn chịu tải trọng
của bêtông tươi khi đổ bêtông nhịp 3.
MIDAS/Civil
POST-PROCESSOR
BEAM DIAGRAM
MOMENT-y

CS:
Fir
MAX
MIN

2.18622e+004
1.69723e+004
1.20824e+004

7.19243e+003
0.00000e+000
-2.58743e+003
-7.47735e+003
-1.23673e+004
-1.72572e+004
-2.21471e+004
-2.70371e+004
-3.19270e+004
STAGE:CS2
Summation
st Step
: 49
: 2

FILE: TOTNGHIEP-~
UNIT: kN·m
DATE: 05/05/2009
VIEW-DIRECTION
X: 0.000
Y:-1.000
Z: 0.000

43
SV: NGÔ MINH THÀNH

LỚP CTGTTP-K45


ĐẠI HỌC GTVT- HN

ĐATN – THIẾT KẾ KỸ THUẬT

Bểu đồ mômen
-- Giai đoạn 3:Đổ bêtông nhịp thứ 3
+ Tải trọng tác dụng bao gồm trọng lượng bản thân dầm và sau đó còn chịu tải trọng
của bêtông tươi khi đổ bêtông nhịp 4
MIDAS/Civil
POST-PROCESSOR
BEAM DIAGRAM
MOMENT-y
2.47410e+004
1.95215e+004
1.43019e+004
9.08238e+003
3.86282e+003
0.00000e+000
-6.57629e+003
-1.17958e+004
-1.70154e+004
-2.22350e+004
-2.74545e+004
-3.26741e+004
STAGE:CS3
CS: Summation
First Step
MAX : 49
MIN : 3
FILE: TOTNGHIEP-~
UNIT: kN·m

DATE: 05/05/2009
VIEW-DIRECTION
X: 0.000
Y:-1.000
Z: 0.000

Biểu đồ mômen dầm dưới tác dụng của các tải trọng
- Giai đoạn 4:
+ Tải trọng tác dụng bao gồm trọng lượng bản thân dầm và sau đó còn chịu tải trọng
của bêtông tươi khi đổ bêtông nhịp 5
Biểu đồ mô men dầm dưới tác dụng của các tải trọng

44
SV: NGÔ MINH THÀNH

LỚP CTGTTP-K45


ĐẠI HỌC GTVT- HN

ĐATN – THIẾT KẾ KỸ THUẬT
MIDAS/Civil
POST-PROCESSOR
BEAM DIAGRAM
MOMENT-y
2.38380e+004
1.87225e+004
1.36071e+004
8.49162e+003
3.37616e+003

0.00000e+000
-6.85475e+003
-1.19702e+004
-1.70857e+004
-2.22011e+004
-2.73166e+004
-3.24320e+004
STAGE:CS4
CS: Summation
First Step
MAX : 49
MIN : 4
FILE: TOTNGHIEP-~
UNIT: kN·m
DATE: 05/05/2009
VIEW-DIRECTION
X: 0.000
Y:-1.000
Z: 0.000

- Giai đoạn 5:
+ Tải trọng tác dụng bao gồm trọng lượng bản thân dầm và sau đó còn chịu tải trọng
của bêtông tươi khi đổ bêtông nhịp 6
Biểu đồ mô men dầm dưới tác dụng của các tải trọng
MIDAS/Civil
POST-PROCESSOR
BEAM DIAGRAM
MOMENT-y
2.39265e+004
1.88025e+004

1.36785e+004
8.55451e+003
3.43052e+003
0.00000e+000
-6.81747e+003
-1.19415e+004
-1.70655e+004
-2.21895e+004
-2.73134e+004
-3.24374e+004
STAGE:CS5
CS: Summation
First Step
MAX : 49
MIN : 5
FILE: TOTNGHIEP-~
UNIT: kN·m
DATE: 05/05/2009
VIEW-DIRECTION
X: 0.000
Y:-1.000
Z: 0.000

- Giai đoạn 6:
45
SV: NGÔ MINH THÀNH

LỚP CTGTTP-K45

ĐẠI HỌC GTVT- HN

ĐATN – THIẾT KẾ KỸ THUẬT

+ Tải trọng tác dụng bao gồm trọng lượng bản thân dầm và sau đó còn chịu tải trọng
của bêtông tươi khi đổ bêtông nhịp 7
Biểu đồ mô men dầm dưới tác dụng của các tải trọng
MIDAS/Civil
POST-PROCESSOR
BEAM DIAGRAM
MOMENT-y
2.37994e+004
1.86866e+004
1.35739e+004
8.46114e+003
3.34838e+003
0.00000e+000
-6.87713e+003
-1.19899e+004
-1.71026e+004
-2.22154e+004
-2.73282e+004
-3.24409e+004
STAGE:CS6
CS: Summation
First Step
MAX : 49
MIN : 6
FILE: TOTNGHIEP-~
UNIT: kN·m

DATE: 05/05/2009
VIEW-DIRECTION
X: 0.000
Y:-1.000
Z: 0.000

- Giai đoạn 7
+ Tải trọng tác dụng bao gồm trọng lượng bản thân dầm ,goài ra ở cuối giai đoạn còn
có thêm lớp phủ mặt cầu (DW)
Biểu đồ mô men dầm dưới tác dụng của các tải trọng

46
SV: NGÔ MINH THÀNH

LỚP CTGTTP-K45


ĐẠI HỌC GTVT- HN

ĐATN – THIẾT KẾ KỸ THUẬT
MIDAS/Civil
POST-PROCESSOR
BEAM DIAGRAM
MOMENT-y
2.37403e+004
1.84738e+004
1.32073e+004
7.94084e+003
2.67437e+003
0.00000e+000

-7.85858e+003
-1.31251e+004
-1.83915e+004
-2.36580e+004
-2.89245e+004
-3.41910e+004
STAGE:CS7
CS: Summation
First Step
MAX : 49
MIN : 7
FILE: TOTNGHIEP-~
UNIT: kN·m
DATE: 05/05/2009
VIEW-DIRECTION
X: 0.000
Y:-1.000
Z: 0.000

- Giai đoạn 8
+ tải trọng bao gồm co ngót từ biến trong thời gian 10000 ngày, tải trọng bản thân, tải
trọng lớp phủ.
Biểu đồ mô men dầm dưới tác dụng của các tải trọng
MIDAS/Civil
POST-PROCESSOR
BEAM DIAGRAM
MOMENT-y
2.42576e+004
1.87544e+004
1.32511e+004

7.74779e+003
0.00000e+000
-3.25876e+003
-8.76204e+003
-1.42653e+004
-1.97686e+004
-2.52719e+004
-3.07752e+004
-3.62784e+004
STAGE:CS8
CS: Summation
Last Step
MAX : 49
MIN : 7
FILE: TOTNGHIEP-~
UNIT: kN·m
DATE: 05/05/2009
VIEW-DIRECTION
X: 0.000
Y:-1.000
Z: 0.000

47
SV: NGÔ MINH THÀNH

LỚP CTGTTP-K45


ĐẠI HỌC GTVT- HN

-

ĐATN – THIẾT KẾ KỸ THUẬT

Tính toán nội lực sử dụng chương trình MIDAS CIVIL 7.0.1.

III.2 TÍNH TOÁN NỘI LỰC BẰNG PHẦN MỀM MIDAS-CIVIL 7.0.1
III.2.1/ Chuẩn bị các dữ liệu cần thiết cho bài toán :
+/ Sơ đồ tính :
Kết cấu cầu bao gồm trụ T1, T2 , T3, T4,T5,T6,T7. Gồm 7 nhịp liên tục

thiết kế hai khe co giãn nằm trên hai trụ đầu của liên dầm là 10cm. Các gối còn
lai bố trí là các gối di động theo một phương và hai phương.
+/ Vật liệu sử dụng :
-Bê tông:
+ Cường độ chịu nén lăng trụ:

f’c= 40 Mpa

+ Cường độ chịu nén ở thời điểm truyền lực:

f’ci= 32 Mpa

+ Mô đun đàn hồi:

Ec=32979.7 Mpa

+ yc- Trọng lượng của bê tông (kg/m3)

yc= 2450 kg/m3

+ Hệ số giãn nở nhiệt

α= 1.08E-05 /°C

-Số liệu căng kéo:
+ Dùng thiết bị và vật tư theo thiết kế của VSL hoặc loại tương đương.
Cáp ƯST theo tiêu chuẩn ASTM A416 Grade 270, hoặc loại cáp 15.2mm
+ Đường kính danh định

d= 15.2 mm

+ Diện tích

As= 140 mm2

+ Trọng lượng
+ Cường độ chảy

W= 1.18 Kg/m
fpy= 1670 Mpa
48

SV: NGÔ MINH THÀNH

LỚP CTGTTP-K45


ĐẠI HỌC GTVT- HN

ĐATN – THIẾT KẾ KỸ THUẬT

+ Cường độ kéo đứt

fpu= 1860 Mpa

+ Lực kéo đứt

Pn= 260.7 Kn

+ Mô đun đàn hồi

Ep=195000 Mpa

+ Độ chùng

2.5% (Độ chùng thấp)

+/ Điều kiện biên :
+ Sử dụng các liên kết Elastic Link và Regid Link để liên kết giữa dầm với gối
trong mô hinh hóa kết cấu.
+ Gối cầu được mô hình là các Support được di động theo các phương Dx và
Dy cho quay theo phuong Rx và Ry theo hệ trục tọa độ tổng thể.
+/ Dự kiến các tải trọng và nhóm tải trọng,nhóm điều kiện biên, tổ hợp tải trọng tác
dụng lên kết cấu cầu .theo tiêu chuẩn ngành TCN272- 05.
+/ Kết cấu cầu được chia làm các giai đoan thi công trong Midas như trong tổ chức
thi công gồm 3 giai đoạn để thi công các khối của kết cấu và khai báo thêm một giai
đoạn sử dụng trong Midas là 30000 ngày để tính toán nội lực trong qua trình khai
thác cầu.
III.2.2 Tải trọng :

 Tĩnh tải phần 1: Tải trọng bản thân ( DC)
Chương trình tính toán sẽ tự động tinh tải trọng bản thân (DC) theo số liệu đầu
vào với trọng lượng riêng 24.5 Kn/m3
Tĩnh tải sẽ được tính toán theo trình tự hình thành kết cấu theo từng giai đoạn thi
công.
 Tĩnh tải giai đoạn 2 (DW)
- Lớp phủ mặt xe chạy: Gồm lớp phòng nước và bê tông nhựa 23.00 KN/m3
 DW = 15.32
KN/m
- Gờ chắn lan can:

13.25

KN/m
49
SV: NGÔ MINH THÀNH

LỚP CTGTTP-K45


ĐẠI HỌC GTVT- HN

ĐATN – THIẾT KẾ KỸ THUẬT

 Hoạt tải
-Tải trọng xe thiết kế theo tiêu chuẩn 22TCN-272-05 là HL-93. Đặt trên các làn
xe

- Hệ số xung kích IM= 25%
- Hệ số triết giảm làn xe:

+ Một làn

p=1.2

+ Hai làn

p=1

+ Ba làn

p=0.85

+ Bốn làn

p=0.65

 Tải trọng nhiệt
Theo số liệu giả định sau:
TH

I

II

III

IV

V

VI

VII

VIII

IX

X

XI

XII

50
SV: NGÔ MINH THÀNH

LỚP CTGTTP-K45


ĐẠI HỌC GTVT- HN

ĐATN – THIẾT KẾ KỸ THUẬT

Tmax 33.1

35.1

36.8

38.5

42.8

40.4

40

39

37.1

35.7

34.5

31.9

Tmax 2.7

5

8.5

9.8

15.4

20

21

20.9

16.1

12.4

6.8

5.1

Tmax 17.9

20.05

22.65

24.15

29.1

30.2

30.5

29.95

26.6

24.05

20.65

18.5

Nhiệt độ thay đổi đều:
Nhiệt độ thay đổi đều trong phạm vi 17.9 ˚C-30.5˚C được xét đến trong quá trình
xây dựng:
+ Kiểm tra độ giãn dài lớn nhất: DT max= 42.8 - 17.9 = 24.9 ˚C
+ Kiểm tra độ co ngắn lớn nhất: DT min= 2.7- 30.5 = -27.8˚C

2.7

°C

17.9

°C

30.5

°C

42.8

°C

Kho¶ng thay ®æi

NhiÖt ®é trong qu¸ t×nh
®óc

-27.8

24.9

°C

°C

Sự phân bố nhiệt độ âm dương (Gradient nhiệt) trên mặt cắt ngang được tính theo
qui trình 22 TCN272-05 và được chương trình Midas tự tính.
 Lực do gối lún trên trụ:
Giả thiết độ lún chênh giữa các trụ là 20 mm. Tổ hợp bất lợi nhất gây ra do độ
chênh giữa các trụ sẽ được dùng để kiểm tra.
 Co ngót từ biến
51
SV: NGÔ MINH THÀNH

LỚP CTGTTP-K45


ĐẠI HỌC GTVT- HN

ĐATN – THIẾT KẾ KỸ THUẬT

Co ngót từ biến tính theo qui trình CEB-FIB chương trình sẽ tự tính toán.
3.2.3 Mô hình cầu
- Tạo mô hình cầu từ AutoCAD, sau đó import vào Midas-Civil 7.0.1.

- Mô hình cầu theo phương án:

Hình 3.3: Phương án mô hình trong Midas
3.2.3.1/ Khai báo
 Khai báo các đặc trưng hình học vật liệu:
- Bê tông : Grade C4500 theo ASTM.
- Thép : A416-270(Low) theo ASTM.
 Khai báo các đặc tính vật liệu thay đổi theo thời gian:
- Xét đến tính từ biến co ngót và thay đổi cường độ theo thời gian .
 Khai báo đặc trưng mặt cắt cho phần tử dầm :
Trong kết cấu cầu có mô hình các loại mặt cắt như sau :
+/ Mặt cắt đặc :

52
SV: NGÔ MINH THÀNH

LỚP CTGTTP-K45


ĐẠI HỌC GTVT- HN

ĐATN – THIẾT KẾ KỸ THUẬT
14700

2500

250

9700

2500

+/ Mặt cắt rỗng

14700

250

R400
2500

9700

2500

 Gán vật liệu và mặt cắt cho kết cấu.
 Gán điều kiện biên cho kết cấu .
 Định nghĩa và gán các loại tải trọng .
 Chạy chương trình.
III.3 XUẤT KẾT QUẢ TỪ MIDAS-CIVIL 7.0.1
3.3.1/ Biểu đồ mô men do tải trọng thường xuyên :
a/ Biểu đồ nội lực do tải trọng bản thân :

53
SV: NGÔ MINH THÀNH

LỚP CTGTTP-K45