9 tính toán thiết kế kết cấu nhịp

Bộ môn cầu hầm
đồ án tốt nghiệp

Phần 2

thiết kế kỹ thuật

Nguyễn Ngọc Thạch
Bộ B-K 44

119

Cầu Đờng


Bộ môn cầu hầm
đồ án tốt nghiệp

chơng V

tính toán kết cấu nhịp

I kích thớc hình học của mặt cắt dầm chủ
I.1 Kích thớc mặt cắt ngang dầm

Nguyễn Ngọc Thạch
Bộ B-K 44

120

Cầu Đờng

Bộ môn cầu hầm
đồ án tốt nghiệp

1/2 mặ
t cắ
t ngang I - I

1/2 mặ
t cắ
t ngang II - II

14600/2=7300
2000
250

3500

3500

1000
250

2000
250

250

1000

1500

1788

1788

250

500

1500

300

2496

3352

800

300

450

2500

400

4000

1000

2500

2500

800

300

800

250

500

1300

250

14600/2=7300

1000
250

3000

I.2 Sơ đồ phân chia đốt dầm trong giai đoạn thi công hẫng

12000/2

5x3000=
15000

12x4000=
48000

2000/2

II Tính toán nội lực dầm chủ
- Nội lực dầm chủ bao gồm nội lực trong giai đoạn thi công và giai đoạn
khai thác. Nội lực trong các giai đoạn này đều đợc tính trực tiếp từ chơng trình trong máy, sau đó tổ hợp theo các TTGH.
- Tổ hợp tải trọng:
* Tổ hợp theo trạng thái giới hạn cờng độ I
+ Tổ hợp Mô men theo trạng thái giới hạn cờng độ I(Điều 3.4.1.1)
MU= ( P.M

DC1

+ P M

DW

+1.75MLL+IM +1.75 M

LP

)

+ Tổ hợp Lực cắt theo trạng thái giới hạn cờng độ I(Điều 3.4.1.1)
VU= ( P V

DC1

+ P V

DW

+1.75VLL+IM +1.75 V

LP

)

Trong đó :
MDC1: Mômen trong giai đoạn thi công(Tĩnh tải giai đoạn 1)

Nguyễn Ngọc Thạch
Bộ B-K 44

121

Cầu Đờng


Bộ môn cầu hầm
đồ án tốt nghiệp
MDW: Mômen do tĩnh tải giai đoạn 2
MLL: Mômen do hoạt tải tác dụng lên 1 dầm chủ(đã tính hệ số phân bố

ngang)
MU

: Mô men tính toán theo trạng thái giới hạn cờng độ I của dầm giữa

VU

: Lực cắt tính toán theo trạng thái giới hạn cờng độ I của dầm giữa

P : Hệ số tĩnh tải.


: Hệ số liên quan đến tính dẻo, tính d, và sự quan trọng trong khai
= 0.95

thác xác định theo Điều 1.3.2

IM: Hệ số xung kích IM = 25% Theo Điều 3.4.1-1.
* Hệ số tải trọng và tổ hợp theo trạng thái giới hạn sử dụng I
MU=M

DC1

+M

VU= VDC1 + V

DW

DW

+MLL+IM + MDN

+VLL+IM + VDN

Hệ số tĩnh tải đợc lấy theo bảng sau: (Bảng 3.4.1.2)
Loại tải trọng

Kí hiệu

Hệ số tải trọng

DC
DW

Lớn nhất Nhỏ nhất
1.25
0.90
1.50
0.65

Cấu kiện và thiết bị phụ
Lớp phủ mặt cầu và các tiện ích
II.1 Tính nội lực dầm chủ giai đoạn thi công

II.1.1 Nguyên tắc tính nội lực dầm chủ trong giai đoạn thi công .
- Nội lực trong dầm chủ giai đoạn thi công đợc tính với từng giai đoạn thi
công, tơng ứng với từng sơ đồ kết cấu, từng tải trọng.
- Các giai đoạn thi công bao gồm:
Sơ đồ 1 Giai đoạn đúc hẫng đối xứng và kéo cáp văng

- Sơ đồ : Bao gồm các bớc 1 17 (theo trình tự thi công)
- Tải trọng :
+) Trọng lợng bản thân các đốt dầm đã đúc (tĩnh tải GĐ I )
+) Tải trọng thi công tính toán : q TC =0,002 . 14,5.9,81 = 2.8449
KN/m.
+) Trọng lợng 2 xe đúc : PXD = 800KN
+) Trọng lợng bê tông ớt đốt đang đúc
+) Lực căng trong cáp văng.

Nguyễn Ngọc Thạch
Bộ B-K 44

122

Cầu Đờng


Bộ môn cầu hầm
đồ án tốt nghiệp
Với cầu Extradosed, lực căng trong cáp văng thờng đợc chọn sẵn giá trị, ở
đây lực căng trong cáp văng các dây 1 đến 6 đợc căng đến 0,4fpu, các
dây 7 và 8 đợc căng đến 0,35 fpu từ đó xác định đựoc lực căng trong
các dây:
Tiết
Dây

Loại tao

Số tao

diện

Lực căng

dây

KN

D1

15.2

22

0.00308 2291,52

D2

15.2

22

0.00308 2291,52

D3
D4

15.2
15.2

22
22

0.00308 2291,52
0.00308 2291,52

D5
D6
D7
D8

15.2
15.2
15.2
15.2

22
22
31
31

0.00308
0.00308
0.00434
0.00434

2291,52
2291,52
2825.34
2825.34

Sơ đồ 2 Giai đoạn hợp long nhịp biên trên đà giáo
Sơ đồ 3 Giai đoạn hợp long nhịp giữa
- Tải trọng:
+ Trọng luợng bê tông ớt đốt HL giữa
+ Tải trọng thi công
+ Trọng lợng 1/2 xe đúc
Sơ đồ 4 Dỡ các tải trọng thi công
- Sơ đồ: Sơ đồ hoàn chỉnh dầm liên tục 8 nhịp
- Tải trọng
+ Dỡ xe đúc HL giữa
+ Dỡ toàn bộ tải trọng thi công.
Cụ thể các bớc thi công nh sau:

Nguyễn Ngọc Thạch
Bộ B-K 44

123

Cầu Đờng


Bộ môn cầu hầm
đồ án tốt nghiệp
Quá trì
nh thi công

Quá trì
nh thi công

Sơđ
ồ tính

Buớ c 1: đúc đốt K1
- Căng DƯ L C1-1
- Đúc đ
ốt K1
- Tải trọng :
+Trọng l ợ ng bê tông ớ t đ
ốt K1
+Tải trọng xe đ
úc
+Tải trọng thi công

Quá trì
nh thi công

Buớ c 2: đúc đốt K2
- Căng DƯ L C1-2
- Đúc đ
ốt K2
- Tải trọng :
+Trọng l ợ ng bê tông ớ t đ
ốt K2
+Tải trọng xe đ
úc
+Tải trọng thi công

Quá trì
nh thi công

Sơđ
ồ tính

Buớ c 3: đúc đốt K3
- Căng DƯ L C1-3
- Đúc đ
ốt K3
- Tải trọng :
+Trọng l ợ ng bê tông ớ t đ
ốt K3:
+Tải trọng xe đ
úc
+Tải trọng thi công

Nguyễn Ngọc Thạch
Bộ B-K 44

Sơđ
ồ tính

Sơđ
ồ tính

Buớ c 4: đúc đốt K4
- Căng DƯ L C1-4
- Đúc đ
ốt K4
- Tải trọng :
+Trọng l ợ ng bê tông ớ t đ

ốt K4
+Tải trọng xe đ
úc
+Tải trọng thi công

124

Cầu Đờng


Bộ môn cầu hầm
đồ án tốt nghiệp

Quá trì
nh thi công

Quá trì
nh thi công

Sơđ
ồ tính

Buớ c 5: đúc đốt K5
- Căng DƯ L C1-5
- Đúc đ
ốt K5
- Tải trọng :
+Trọng l ợ ng bê tông ớ t đ
ốt K5
+Tải trọng xe đ

úc
+Tải trọng thi công

Sơđ
ồ tính

Buớ c 6: đúc đốt K6
- Căng DƯ L C1-6
- Đúc đ
ốt K6
- Tải trọng :
+Trọng l ợ ng bê tông ớ t đ
ốt K6
+Tải trọng xe đ
úc
+Tải trọng thi công

Quá trì
nh thi công

Sơđ
ồ tính

Buớ c 7: đúc đốt K7
- Căng cáp văng số 1 và 1'
- Đúc đ
ốt K7
- Tải trọng :
+Lực căng trong 1 dâ
y cáp văng : 2291,52 KN

+Trọng l ợ ng bê tông ớ t đ
ốt K7
+Tải trọng xe đ
úc
+Tải trọng thi công

Nguyễn Ngọc Thạch
Bộ B-K 44

125

Cầu Đờng


Bộ môn cầu hầm
đồ án tốt nghiệp
Quá trì
nh thi công

Sơđ
ồ tính

Buớ c 8: đúc đốt K8
- Căng DƯ L bó C1-7
- Căng cáp văng số 2 và 2'
- Đúc đ
ốt K8
- Tải trọng :
+Lực căng trong 1 dâ
y cáp văng : 2291,52 KN

+Trọng l ợ ng bê tông ớ t đ
ốt K8
+Tải trọng xe đ
úc
+Tải trọng thi công

Quá trì
nh thi công

Sơđ
ồ tính

Buớ c 9: đúc đốt K9
- Căng cáp văng số 3 và 3'
- Đúc đ
ốt K9
- Tải trọng :
+Lực căng trong 1 dâ
y cáp văng : 2291,52 KN
+Trọng l ợ ng bê tông ớ t đ
ốt K9
+Tải trọng xe đ
úc
+Tải trọng thi công

Nguyễn Ngọc Thạch
Bộ B-K 44

126

Cầu Đờng


Bộ môn cầu hầm
đồ án tốt nghiệp
Quá trì
nh thi công

Sơđ
ồ tính

Buớ c 10: đúc đốt K10
- Căng DƯ L bó C1-8
- Căng cáp văng số 4 và 4'
- Đúc đ
ốt K10
- Tải trọng :
+Lực căng trong 1 dâ
y cáp văng : 2291,52 KN
+Trọng l ợ ng bê tông ớ t đ
ốt K10
+Tải trọng xe đ
úc
+Tải trọng thi công

Quá trì
nh thi công

Sơđ
ồ tính

Buớ c 11: đúc đốt K11
- Căng cáp văng số 5 và 5'
- Đúc đ
ốt K11
- Tải trọng :
+Lực căng trong 1 dâ
y cáp văng : 2291,52 KN
+Trọng l ợ ng bê tông ớ t đ
ốt K11
+Tải trọng xe đ
úc
+Tải trọng thi công

Nguyễn Ngọc Thạch
Bộ B-K 44

127

Cầu Đờng


Bộ môn cầu hầm
đồ án tốt nghiệp

Quá trì
nh thi công

Sơđ
ồ tính

Buớ c 13: đúc đốt K13
- Căng cáp văng số 7 và 7'
- Đúc đ
ốt K13
- Tải trọng :
+Lực căng trong 1 dâ
y cáp văng: 2825,34 KN
+Trọng l ợ ng bê tông ớ t đ
ốt K13
+Tải trọngxe đ
úc
+Tải trọngthi công

Quá trì
nh thi công

Sơđ
ồ tính

Buớ c 13: đúc đốt K13
- Căng cáp văng số 7 và 7'
- Đúc đ
ốt K13
- Tải trọng :
+Lực căng trong 1dâ
y cáp văng : 2825,34KN
+Trọng l ợ ng bê tông ớ t đ
ốt K13
+Tải trọng xe đ

úc
+Tải trọng thi công

Nguyễn Ngọc Thạch
Bộ B-K 44

128

Cầu Đờng


Bộ môn cầu hầm
đồ án tốt nghiệp

Quá trì
nh thi công

Sơđ
ồ tính

Buớ c 14: đúc đốt K14
- Căng DƯ L bó C1-10
- Căng cáp văng số 8 và 8'
- Đ úc đ
ốt K14
- Tải trọng :
+Lực căng trong 1 dâ
y cáp văng : 2825,34 KN
+Trọng l ợ ng bê tông ớ t đ
ốt K14

+Tải trọng xe đ
úc
+Tải trọng thi công

Quá trì
nhthi công

Sơđ
ồ tính

Buớ c 15: đúc đốt K15
- Căng DƯ L bó C1-11
- Đúc đ
ốt K15
- Tải trọng :
+Trọng l ợ ng bê tông ớ t đ
ốt K15
+Tải trọng xe đ
úc
+Tải trọng thi công

Nguyễn Ngọc Thạch
Bộ B-K 44

129

Cầu Đờng


Bộ môn cầu hầm

đồ án tốt nghiệp

Sơđ
ồ tính

Quá trì
nh thi công

Buớ c 16: đúc đốt K16
- Căng DƯ L bó C1-12
- Đ úc đ
ốt K16
- Tải trọng :
+Trọng l ợ ng bê tông ớ t đ
ốt K16
+Tải trọng xe đ
úc
+Tải trọng thi công

Sơđ
ồ tính

Quá trì
nh thi công

Buớ c 17: đ
úc đốt K17
- Căng DƯ L bó C1-13
- Đúc đ
ốt K17

- Tải trọng :
+Trọng l ợ ng bê tông ớ t đ
ốt K17
+Tải trọng xe đ
úc
+Tải trọng thi công

Quá trì
nh thi công

Sơđ
ồ tí
nh

Buớ c 18: đ
úc đ
ố t hợ p l ong nhị
p biên t r ê n đ
à giáo cố đ
ị
nh
- Căng DƯ L bó C1-14
- Đ úc đ
ốt HL nhị
p biên
- Tải trọng :
+Tải trọng thi công

Nguyễn Ngọc Thạch
Bộ B-K 44

130

Cầu Đờng


Bộ môn cầu hầm
đồ án tốt nghiệp

Quá trì
nh thi công

Buớ c 19: đ
úc đ
ốt hợ p l ong nhị
p giữa
- Căng DƯ L bó C1-14
- Đ úc đ
ốt HL nhị
p giữ
a
- Tải trọng :
+Tải trọng 1/2 xe đ
úc
+Trọng l ợ ng bê tông ớ t khối HL giữ
a
+Tải trọng thi công

Sơđ
ồ tí

nh

Quá trì
nh thi công

Buớ c 20: giai đ
oạ n hoàn t hành cầu
- Căng DƯ L chị
u mômen d ơ
ng giữa nhị
p vànhị
p biên
- Dỡ bỏ xe đ
úc, ván khuôn,tải trọng thi công
- Thi công lớ p phủ mặ
t cầu và các tiện í
ch khác
Sơđ
ồ tí
nh

II.1.2 Bảng tổng hợp nội lực dầm chủ giai đoạn thi công .
- Nội lực dầm chủ trong giai đoạn thi công đợc lấy với giá trị lớn nhất trong
tất cả các bớc thi công kết cấu nhịp cầu .

s 19
S20
'

S19'

S 18
'

S17
'

S16
'

S 15
'

S 1
4'

S13
'

S12'

S11'

S 1
0'

S9'

S 8
'

S7'

S6'

S5'

S 4
'

S3'

S2
'

S1'

S0

S 1

s2

s

3

s4

s5

s6

s7

s8

s9

s

1
0

s

1
1

s 12

s 13

s 14

s 15

s 16

s 17

s 18

Sử dụng Chơng trình Midas/Civil 6.3.0 ta đợc bảng kết quả nội lực tại các
mặt cắt:

Nguyễn Ngọc Thạch
Bộ B-K 44

131

Cầu Đờng


Bộ môn cầu hầm
đồ án tốt nghiệp
Giá trị mômen tính toán
Mặt cắt
Giai đoạn
Đúc đốt

S0

K1
Đúc đốt

-21136.97

K2
Đúc đốt

-35880.30

-8867.83

K3
Đúc đốt

-53347.82

-19943.21

-8594.70

K4
Đúc đốt

-73256.02

-33731.88

-19323.61

-8315.26

K5
Đúc đốt

-95312.00
-

-49947.15

-32618.53

-18689.83

-8029.46

K6
Đúc đốt

127757.43
-

-74732.30

-53573.54

-35814.69

-21324.18

K7
Đúc đốt

132257.51
-

-79627.47

-58811.68

-41390.05

-27229.22

K8
Đúc đốt

135711.65
-

-83809.33

-63511.59

-46601.90

-32945.02

K9
Đúc đốt

137984.66
-

-87122.77

-67507.58

-51274.02

-38284.85

K10
Đúc đốt

139095.56
-

-89523.84

-70723.00

-55297.08

-43106.78

K11
Đúc đốt

139177.58
-

-91062.47

-73164.57

-58634.68

-47331.35

K12
Đúc đốt

138429.89
-

-91852.66

-74902.17

-61312.62

-50940.38

K13
Đúc đốt

136721.47
-

-91384.54

-75230.16

-62429.74

-52837.52

K14
Đúc đốt

135003.05
-

-90799.64

-75388.34

-63324.01

-54458.75

K15
Đúc đốt

131124.15
-

-90459.91

-77014.27

-66907.84

-59990.31

K16

Đúc đốt

125381.77
-

-89028.82

-77948.65

-70199.38

-65628.14

K17

117775.93

-86506.39

-78191.52

-73198.71

-71372.32

Nguyễn Ngọc Thạch
Bộ B-K 44

S1

S2

132

S3

S4

Cầu Đờng


Bé m«n cÇu hÇm
®å ¸n tèt nghiÖp
Xong §H
HL nhip

117939.23
-

-86550.20
-

-78169.90

-73111.87

-71220.56

giua

126385.07

110434.30

-73584.72

-68948.89

-67479.97

MÆt c¾t
Giai ®o¹n
§óc ®èt

S5

S6

S7

S8

S9

K1
§óc ®èt
K2
§óc ®èt
K3
§óc ®èt

K4
§óc ®èt
K5
§óc ®èt
K6
§óc ®èt

-9967.34

K7
§óc ®èt

-16192.38

-8139.16

K8
§óc ®èt

-22401.87

-14829.29

-7663.10

K9
§óc ®èt

-28398.60

-21469.18

-14324.64

-7657.27

K10
§óc ®èt

-34008.12

-27851.99

-20866.93

-14299.56

-7653.23

K11
§óc ®èt

-39108.05

-39108.05

-27075.60

-20770.68

-14291.33

K12
§óc ®èt

-43636.29

-39244.84

-32794.46

-26856.32

-20730.34

K13
§óc ®èt

-46301.73

-42663.70

-36311.85

-30672.70

-25003.65

K14
§óc ®èt

-48638.18

-45700.44

-39374.43

-33977.27

-28733.18

K15

-56104.41

-55084.77

-50306.61

-46561.54

-42897.75

NguyÔn Ngäc Th¹ch
Bé B-K 44

133

CÇu §êng

Bé m«n cÇu hÇm
®å ¸n tèt nghiÖp
§óc ®èt
K16
§óc ®èt

-64074.56

-65369.48

-62596.94

-61037.19

-59549.19

K17
Xong §H
HL nhip

-72548.71
-72332.41

-76554.69
-76274.33

-76245.55
-75909.12

-77404.37
-77006.67

-78687.63
-78228.60

giua

-69014.44

-73379.26

-73595.85

-75242.46

-76987.20

MÆt c¾t
Giai ®o¹n
§óc ®èt

S10

S11

S12

S13

S14

K1
§óc ®èt
K2
§óc ®èt
K3
§óc ®èt
K4
§óc ®èt
K5
§óc ®èt
K6
§óc ®èt
K7
§óc ®èt
K8
§óc ®èt
K9
§óc ®èt
K10
§óc ®èt
K11
§óc ®èt

-7656.24

K12
§óc ®èt

-14311.65

-7668.45

K13

-19124.60

-13019.77

NguyÔn Ngäc Th¹ch
Bé B-K 44

-6853.33

134

CÇu §êng


Bé m«n cÇu hÇm
®å ¸n tèt nghiÖp
§óc ®èt
K14
§óc ®èt

-23396.81

-17879.54

-12264.29

-6808.78

K15
§óc ®èt

-38832.90

-34006.82

-28199.49

-21338.97

-12527.57

K16
§óc ®èt

-57384.25

-53872.69

-48443.92

-40638.61

-29141.78

K17
Xong §H
HL nhip

-79051.02
-78537.90

-77477.29
-76925.81

-72997.69
-72433.22

-64707.77
-64166.36

-50807.25
-50336.47

giua

-77808.15

-76713.98

-72763.15

-65077.63

-51880.72

MÆt c¾t
Giai ®o¹n
§óc ®èt

S15

S16

S17

K1
§óc ®èt
K2
§óc ®èt
K3
§óc ®èt
K4
§óc ®èt
K5
§óc ®èt
K6
§óc ®èt
K7
§óc ®èt
K8
§óc ®èt
K9
§óc ®èt
K10

§óc ®èt
K11

NguyÔn Ngäc Th¹ch
Bé B-K 44

135

CÇu §êng


Bộ môn cầu hầm
đồ án tốt nghiệp
Đúc đốt
K12
Đúc đốt
K13
Đúc đốt
K14
Đúc đốt
K15
Đúc đốt
K16
Đúc đốt

-13357.60

K17
Xong ĐH
HL nhip

-30185.43
-51613.29

-13358
-13153

-2538.3

giua

-32080.38

-16086

-5167.3

II.2 Tính nội lực dầm chủ giai đoạn khai thác

II.2.1 Nguyên tắc tính nội lực dầm chủ trong giai đoạn khai thác
- Giai đoạn khai thác là giai đoạn kết cấu cầu đã hình thành hoàn chỉnh
, đó là sơ đồ kết cấu liên tục làm việc có sự hỗ trợ của các dây cáp văng.
- Nội lực dầm chủ trong giai đoạn khai thác đợc lấy theo nguyên lý cộng
tác dụng giá trị nội lực của dầm chủ trong 2 sơ đồ 3-4

Sơđ
ồ tí
nh

Sơ đồ hoàn chỉnh: Dầm liên tục 3 nhịp

- Mô hìn hoá trên Midas/Civil 6.3.0 để xác định nội lực:

Nguyễn Ngọc Thạch
Bộ B-K 44

136

Cầu Đờng


Bộ môn cầu hầm
đồ án tốt nghiệp

Sơ đồ mô hình hoá trong Midas
Sơ đồ 4 Sơ đồ cầu Extradosed chịu tĩnh tải giai đoạn II
- Tải trọng :
+) Trọng lợng lớp phủ mặt cầu(tĩnh tải giai đoạn II), tải trọng rải
đều có giá trị: DWTC = 46,73 KN/m, DWTT = 1,5x46,73 =70,1KN/m

Biểu đồ Mômen
Sơ đồ 5 Sơ đồ cầu Extradosed chịu hoạt tải
- Tải trọng :
+) Hoạt tải thiết kế : HL 93 và tải trọng Ngời (300 Kg/m2).
+) Nội lực do hoạt tải thiết kế đợc lấy giá trị lớn nhất trong 2 tổ
hợp :
1 Tổ hợp 1 : Xe tải + Làn + Ngời
2 Tổ hợp 1 : Xe 2 trục + Làn + Ngời
+) Đối với mômen đỉnh trụ phải xếp 2 xe tải cách nhau 15m,
khoảng cách giữa các trục bánh sau của các xe =4,3m.
- Xếp xe lên đờng ảnh hởng của các mặt cắt để xác định nội lực.

Nguyễn Ngọc Thạch
Bộ B-K 44

137

Cầu Đờng


Bộ môn cầu hầm
đồ án tốt nghiệp

Đờng ảnh hơbgr MC S0( MC đỉnh trụ)

Đờng ảnh hơbgr MC S19( MC giữa nhịp)
-Sử dụng chơng trình Modas/Civil 6.3.0 để xác định nội lực các mặt
cắt trong giai đoạn khai thác.
II.2.2 Bảng tổng hợp nội lực do TT gđ2 và hoạt tải

s 19
S20'

S19'

S 1
8'

S 1
7'

S16'

S15'

S 14
'

S 13
'

S12'

Mômen âm
MC
S0
S1
S2
S3
S4
S5
S6
S7
S8
S9

S11'

S10
'

S9'

S 8'

S7'

S6'

S5
'

S 4
'

S 3
'

S2'

S 1
'

S0

S1

s

2

s

3

s4

s5

s6

s7

Mômen duơng giữa

Mu(KNm)
-141100.00
-101020.00
-86766.00
-75497.00
-66860.00
-60500.00
-56225.00
-48497.00
-43260.00
-38935.00

MC
S10
S11
S12

S13
S14
S15
S16
S17
S18
S19

nhịp
Mu(KNm)
42836.00
49997.00
57485.00
65414.00
73989.00
83528.00
92493.00
98681.00
101410.00
101530.00

s8

s9

s

1
0

s 11

s

12

s

13

s

1
4

s 15

s 16

s 17

s

1
8

Mômen duơng
nhịp biên
MC
Mu(KNm)

S8'
27856.00
S9'
35889.00
S10' 45927.00
S11' 56409.00
S12' 66472.00
S13' 75731.00
S14' 83678.00
S15' 89884.00
S16' 91961.00
S17' 89424.00
S18' 81982.00
S19' 76507.00

II.2.3 Bảng tổng hợp mô men dơng trong giai đoạn khai thác
Mômen duơng
giữa nhịp
MC
M
S14 17364.00

Nguyễn Ngọc Thạch
Bộ B-K 44

Mômen duơng
nhịp biên
MC
M
S20'

0.00

138

Cầu Đờng


Bộ môn cầu hầm
đồ án tốt nghiệp
S15
S16
S17
S18

44410.00
67139.00
82095.00
88590.00

S19'
S18'
S17'
S16'
S15'
S14'
S13'
S12'

98184.00
101740.00

101580.00
91499.00
71798.00
42971.00
20059.00
1267.10

III bố trí cốt thép dầm chủ và kiểm tra theo THGH cđ1
III.1 vật liệu chế tạo dầm.

III.1.1 Bê tông chế tạo dầm :
- Cờng độ chịu nén : fc = 45 Mpa
- Trọng lợng riêng của bê tông : c = 24 KN/m3
- Mô đun đàn hồi : Ec = 0,043. 1.5
c .

f c' = 33915 Mpa

- Cờng độ chịu nén của bê tông lúc bắt đầu đặt tải tạo ứng suất trớc
fci = 0,85. fc = 0,85 . 45 = 38,25 Mpa
- Mô đun đàn hồi của BT tại thời điểm kích: E ci = 0,043. 1.5
c .

f ci' = 31268

Mpa
- Cờng độ chịu kéo khi uốn : fr = 0,63.

f c = 4,23 Mpa

III.1.2 Thép DƯL chế tạo dầm.
a) Với bó cốt thép chịu mômen âm tại đỉnh trụ và mômen dơng tại giữa
nhịp
- Sử dụng loại cáp CĐC loại bó xoắn 19 tao 7 sợi của hãng VSL có các chỉ
tiêu :
+) Đờng kính danh định : 15,2 mm
+) Diện tích mặt cắt danh định : 140 mm2
+) Giới hạn chảy : fpy = 1670 Mpa
+) Giới hạn bền : fpu = 1860 Mpa
- Mô đun đàn hồi : EPS = 197000 Mpa
- Hệ số ma sát thành ống ghen : à= 0.2
- ứng suất trong thép khi kích : fPL = 1488 Mpa
- Hệ số ma sát lắc trên 1 mô men bó cáp : K = 6,6.10-7 (mm-1)

Nguyễn Ngọc Thạch
Bộ B-K 44

139

Cầu Đờng


Bộ môn cầu hầm
đồ án tốt nghiệp
- Chiều dài tụt neo : L = 4 mm = 0,004 m
b) Với bó cốt thép chịu mômen dơng tại nhịp biên
- Sử dụng loại cáp CĐC loại bó xoắn 12 tao 7 sợi của hãng VSL có các chỉ
tiêu :
+) Đờng kính danh định : 15,2 mm
+) Diện tích mặt cắt danh định : 140 mm2

+) Giới hạn chảy : fpy = 1670 Mpa
+) Giới hạn bền : fpu = 1860 Mpa
- Mô đun đàn hồi : EPS = 197000 Mpa
- Hệ số ma sát thành ống ghen : à= 0.2
- ứng suất trong thép khi kích : fPL = 0,85.fpu=1581 Mpa
- Hệ số ma sát lắc trên 1 mô men bó cáp : K = 6,6.10-7 (mm-1)
- Chiều dài tụt neo : L = 4 mm/neo
III.1.3 Thép thờng chế tạo dầm.
- Giới hạn chảy của thép : fy = 420 Mpa
- Mô đun đàn hồi của thép : ES = 200000 Mpa
III.1.4 Các thiết bị chế tạo khác .
- Neo: Sử dụng neo HVM 15-12 của công ty HVM Trung Quốc .
- Kích : Sử dụng kích của Mỹ mang nhãn hiệu EnerpacPEM204ED101C

III.2 Nguyên tắc tính toán và bố trí cốt thép dầm chủ

- Cốt thép phải đợc bố trí phù hợp với công nghệ thi công: Trong lúc thi
công sẽ lần lợt kéo các bó cốt thép, số bó đợc kéo trong mỗi giai đoạn phải
đối xứng để tránh xoắn vặn.
- Ta bố trí cốt thép theo mô men sau đó kiểm toán theo điều kiện nén
uốn và cắt.
- Khi kiểm duyệt mặt cắt thi quy đổi mặt cắt hộp về mặt cắt chữ T
rồi tiến hành kiểm toán. Nguyên tắc quy đổi:
+ Chiều cao mặt cắt không đổi

Nguyễn Ngọc Thạch
Bộ B-K 44

140

Cầu Đờng


Bộ môn cầu hầm
đồ án tốt nghiệp
+ Diện tích mặt cắt không đổi
- Đối với 1 số giai đoạn thi công do tiến hành căng cáp văng nên nội lực tại
một số mặt cắt rất bé, do đó các giai đoạn này không cần căng DƯL
trong( cốt thép cấu tạo đã đủ chịu lực), sau đó các giai đoạn tiếp theo lại
tiến hành căng DƯL do đó các mặt cắt đó vẫn đợc DƯL.
- Các bó cốt thép cốt thép chịu mômne âm sẽ đợc căng luôn trong quá
trình thi công.
III.3 Xác định nội lực tính toán

- Đối với tĩnh tải giai đoạn 1: TLBT sẽ gây mômen và lực cắt trong dầm,
với cáp văng do bố trí điểm neo dây đi qua vị trí TTH nên cáp văng chỉ
truyền lực nén và trong dầm.
III.4bố trí và cốt thép và kiểm tra trong giai đoạn thi công theo ĐK chịu uốn

III.4.1 Bố trí cốt thép thờng
- Cốt thép thờng chịu kéo và chịu nén trong đợc bố trí theo cấu tạo :

Mặ
t cắ
t đ
ỉ
nh t r ụ

Mặ
t cắ

t g i ữa n h ị
p

- Cốt thép DƯL đợc bố trí sao cho thoả mãn TTGH cờng độ và TTGH SD
trong các giai đoạn thi công và khai thác tại các mặt cắt.
III.4.2 Bố trí cốt thép DƯL chịu mômen âm tai đỉnh trụ.
- Cốt thép đợc bố trí nh trong bản vẽ. Các bố đợc kéo lần lợt trong các giai
đoạn thi công để thoả mãn đựoc các THGH trong giai đoạn thi công. Tuy
nhiên để thuận tiện cho thi công thì các bó cốt thép chịu TT gđ2 và
hoạt tải cũng đợc kéo trong giai đoạn thi công, sau đó tiến hành kiểm tra
các mặt cắt theo các THGH trong tong giai đoạn thi công.

Nguyễn Ngọc Thạch
Bộ B-K 44

141

Cầu Đờng


C 1
-1
4

2
x
2
0
0

2
1
1
9

2
1
1
9

2
x
2
0
0

5
2
5

2
0
0

5
5
0

2
0

0

1
5
0

5
2
5

1
8
0

2
00

C 1
-1
2

C 1
-1
0

C C
1
-8
1
-6

C 1
-1
5
5
0

C C
1
-4
1
-2

C C
1
-5
1
-3

2
0
0

1
8
0

5
2
5

C C
1
-9
1
-7

C 1
-1
1

C 1
-1
3

2
x
2
0
0

1
5
0

C 1
-1
5

Bộ môn cầu hầm

đồ án tốt nghiệp

5
2
5

2
x
2
0
0

- Nguyên tắc chung
+ Do KCN đợc tiến hành đúc hẫng cân bằng đến đốt th 6 mới tiến
hành căng cáp văng nên có 1 số mặt cắt trong 1 sô giai đoạn thi công
chỉ chịu uốn, trong 1 số giai đoạn khác lại chịu uốn và nén(lực nén từ
cáp văng).
- Nội dung tính duyệt bao gồm :
+) Tính duyệt khả năng chịu lực của mặt cắt theo điều kiện cờng độ
+) Tính duyệt chống nứt trong giai đoạn thi công
- Nguyên tắc kiểm toán theo điều kiện cờng độ
Do mặt cắt dầm chủ chịu uốn đồng thời do đó kiểm toán tiết diện
theo điều kiện về cờng độ thì ta phải tiến hành kiểm theo điều kiện
sau:
Mr=Mn Mu
III.4.3 Sức kháng uốn của mặt cắt
Bảng giá trị qui đổi mặt cắt nguyên:

Ht

Bt

Hs
Hb

H

Bs

Bb
H

Bb

Bt

Bs

Ht

Hb

Hs

A

S

Yt

Yd

Ix

M/c (cm) (cm) (cm) (cm) (cm) (cm) (cm) (m2) (m3) (cm) (cm) (m4)

Nguyễn Ngọc Thạch
Bộ B-K 44

142

Cầu Đờng


Bộ môn cầu hầm
đồ án tốt nghiệp

400.0 600.0

42.7 84.0 273.2 13.7

173.5 226.4

S0

0
0 1450 90
7
0
3

0 23.78 7
3 33.44
365.3 616.2
42.7 74.1 248.4 13.0
154.2 211.1

S1

9
2 1450 90
7
3
8
1 20.06 3
6 26.28
342.3 627.0
42.7 67.6 231.9 12.5
141.4 200.8

S2

1
4 1450 90
7
1
2
3 17.72 2
9 22.03
319.2 637.8
42.7 61.1 215.3 12.0

128.7 190.5

S3

3
6 1450 90
7
3
3
4 15.50 2
1 18.18
296.1 648.6
42.7 54.6 198.6 11.5
116.1 179.9

S4

5
8 1450 90
7
8
9
4 13.40 7
8 14.73
273.0 659.5
42.7 48.2 182.0 11.0
103.8 169.2

S5

7
0 1450 90
7
8
2
2 11.44
250.0 670.3
42.7 41.9 165.3 10.5

S6

0

0

1450 90

7

0

2

0

0

9.63 91.69

7 11.67

158.3
1

9.01

- Ta tính toán cụ thể 1 TH mặt cắt gối (MC S0) tại giai đoạn đúc đốt K1:
- Mômen uốn cực hạn: Mu=21139,97 KNm
- Quy đổi mặt cắt về mặt cắt chữ T

150

427.7

14500

840

3850

900

4000

Aps

6000

- Vị trí TTH đi qua cánh(đã chứng minh trong thiết kế sơ bộ)
- Số bó cốt thép đợc kéo: 2 bó => diện tích cốt thép DƯL: Aps=0,00532m2
k = 2(1.04

f py
f pu

) = 2(1.04

0.9 f Pu
) = 0.28
f PU

- Khoảng cách từ trọng tâm bó CT DƯL đến thớ nén ngoài cùng: dp=3,85 m

Nguyễn Ngọc Thạch
Bộ B-K 44

143

Cầu Đờng