Thuyết minh thiết kế sơ bộ, kỹ thuật đồ án chuyên ngành cầu đúc hẫng, cầu giàn thép
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (2.67 MB, 236 trang )
THIẾT KẾ SƠ BỘ
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI
KHOA
CÔNG TRÌNH
BỘ MÔN CẦU HẦM
----------------
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
THIẾT KẾ CẦU DẦM BTCT DUL ĐÚC HẪNG
CÂN BẰNG
Giáo viên hướng dẫn
Giáo viên đọc duyệt
: Ths. Trần Ngọc Hòa
: Ths. Nguyễn Mạnh
Sinh viên thực hiện
Mã sinh viên
: 1120763
Lớp
Trần Bảo Hoàng
: Trần Bảo Hoàng
: Cầu đường bộ A-K52
1
Cầu đường bộ A-K52
1
1
THIẾT KẾ SƠ BỘ
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Hà Nội - 2016
Lời nói đầu
Bước vào thới kỳ đổi mới đất nước ta đang trong quá trình xây dựng cơ sở vật chất
hạ tầng kỹ thuật. Giao thông vận tải là một ngành được quan tâm đầu tư xây dựng
nhiều và đây là huyết mạch của nền kinh tế đất nước, là nền tảng tạo điều kiện cho
các ngành khác phát triển. Thực tế cho thấy hiện nay lĩnh vực này rất cần những kỹ
sư có trình độ chuyênn môn vững chắc để nắm bắt và cập nhật được những công
nghệ tiên tiến hiện đại của thế giới và xây dựng nên những công trình giao thông
mới, hiện đại, có chất lượng và tính thẩm mỹ cao góp phần vào công cuộc xây dựng
đất nước trong thời đại mới mở cửa.
Sau thời gian học tập tại trường ĐHGTVT bằng sự nỗ lực của bản thân cùng
với sự chỉ bảo dạy dỗ tận tình của những thầy cô trong trường ĐHGTVT nói chung
và các thầy cô trong Bộ môn Cầu Hầm – Khoa Công trình nói riêng, em đã tích lũy
được nhiều kiến thức bổ ích trang bị cho cụng việc của một kỹ sư trong tương lai.
Đồ án tốt nghiệp là kết quả của sự cố gắng trong suốt 5 năm học tập và tìm hiểu
kiến thức tại trường, đó là sự đánh giá tổng kết công tác học tập trong suốt thời gian
qua của mỗi sinh viên. Trong thời gian làm đồ án tốt nghiệp này em đó được sự
giúp đỡ nhiệt tình của các thầy cô giỏi trong Bộ môn Cầu Hầm – Khoa Công trình
để có thể hoàn thành đồ án tốt nghiệp của mình theo đúng tiến độ.
Do thời gian làm đồ án và trình độ lý thuyết cũng như các kinh nghiệm thực tế
cũng cá hạn nên trong tập đồ án này chắc chắn sẽ không tránh khỏi những thiếu sót.
Em xin kính mong các thầy, cô trong bộ môn chỉ bảo để em có thể hoàn thiện hơn
đồ án cũng như kiến thức chuyên môn của mình.
Em xin chân thành cảm ơn !
Trần Bảo Hoàng
2
Cầu đường bộ A-K52
2
2
THIẾT KẾ SƠ BỘ
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Hà Nội, ngày 4 tháng 1 năm 2016
TRẦN BẢO HOÀNG
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
.....................................................................................................................................
......................................................................................................................................
.
...........................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
Trần Bảo Hoàng
3
Cầu đường bộ A-K52
3
3
THIẾT KẾ SƠ BỘ
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN ĐỌC DUYỆT
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
Trần Bảo Hoàng
4
Cầu đường bộ A-K52
4
4
THIẾT KẾ SƠ BỘ
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
............................
MỤC LỤC
Trần Bảo Hoàng
5
Cầu đường bộ A-K52
5
5
THIẾT KẾ SƠ BỘ
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
GIỚI THIỆU CHUNG
1. Tiêu chuẩn thiết kế.
- Cầu thiết kế theo tiêu chuẩn thiết kế cầu 22TCN 272-05 và tiêu chuẩn thiết kế
đường ô tô TCVN 4054-05.
2. Điều kiện tự nhiên tại vị trí xây dựng cầu.
2.1 Điều kiện về kinh tế xã hội.
- Cầu nằm trên đường Tỉnh lộ nối liền các trung tâm kinh tế vùng.
2.2 Đặc điểm về thủy lực thủy văn.
- Điều kiện thủy văn ít thay đổi:
+ MNCN : +24.73 m
+ MNTT: +21.48 m
+ MNTN: +14.73 m
2.3 Đặc điểm về địa hình-địa chất.
Đặc điểm địa chất:
- Lớp 1: Cát bụi mà xám đen, lẫn vỏ sò, xốp đến chặt vừa.
- Lớp 2: Sét nửa cứng màu xám nâu,xám vàng loang xanh.
- Lớp 3: Sét pha nửa cứng màu xám nâu.
- Lớp 4: Cát hạt nhỏ màu xám trắng, xám vàng, chặt vừa đến chặt.
3. Số liệu tính toán.
3.1 Khổ cầu.
Trần Bảo Hoàng
6
Cầu đường bộ A-K52
6
6
THIẾT KẾ SƠ BỘ
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
- Bề rộng phần xe chạy: Bxe = 2x3,5 m
- Bề rộng làn người bộ hành: bng = 2x2m
3.2 Khổ thông thuyền
Sông thông thuyền cấp II:
- Chiều cao thông thuyền H = 9m
- Chiều rộng thông thuyền Btt = 60m
PhÇn I:
ThiÕt kÕ s¬ bé
Trần Bảo Hoàng
7
Cầu đường bộ A-K52
7
7
THIẾT KẾ SƠ BỘ
Trần Bảo Hoàng
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
8
Cầu đường bộ A-K52
8
8
THIẾT KẾ SƠ BỘ
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
CHƯƠNG I: PHƯƠNG ÁN 1
CẦU DẦM LIÊN TỤC ĐÚC HẪNG CÂN BẰNG
1.1. TỔNG QUAN VỀ CẦU DẦM LIÊN TỤC
ĐÚC HẪNG CÂN BẰNG
- Phương 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 được
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. Phương pháp thi công hẫng không phụ thuộc vào điều
kiện sông nước và và không gian dưới cầu... Loại cầu này thường sử dụng cho các
loại nhịp từ 60 - 150m và có thể lớn hơn nữa.
- Ở nước ta, nhiều cầu BTCT DƯL thi công hẫng đã xây dựng như cầu Phù Đổng,
cầu Non Nước, cầu Hoà Bình, cầu Tân Đệ, cầu Yên Lệnh, cầu Hạ Hòa, cầu Ngọc
Tháp…
- Từ các phân tích trên, ta lựa chọn phương án cầu liên tục BTCT dự ứng lực thi
công theo công nghệ đúc hẫng cân bằng.
1.2. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ PHƯƠNG ÁN
1.2.1. Số liệu tính toán.
1.2.1.1. Khổ cầu.
- Bề rộng phần xe chạy: Bxe = 2x3,5 m
- Bề rộng làn người bộ hành: bng = 2x2m
- Bề rộng chân lan can: blc = 2x0,5 m
- > Bề rộng toàn cầu: B = 2x3,5 + 2x2 + 2x0,5 = 12 m
1.2.1.2. Khổ thông thuyền
Sông thông thuyền cấp II:
9
Trần Bảo Hoàng
Cầu đường bộ A-K52
9
9
THIẾT KẾ SƠ BỘ
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
- Chiều cao thông thuyền H = 9m
- Chiều rộng thông thuyền Btt = 60m
1.2.1.3. Các yếu tố hình học của Cầu.
- Trên mặt bằng cầu nằm trên đường thẳng.
- Trên mặt đứng cầu nằm trên đường cong tròn, bán kính cong R = 5000 m, độ dốc
dọc cầu dẫn id = 4 %.
- Độ dốc dọc theo phương ngang cầu in = 2%.
1.2.2. Bố trí chung công trình
Trần Bảo Hoàng
10
Cầu đường bộ A-K52
10
10
THIẾT KẾ SƠ BỘ
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
1.2.2.1. Kết cấu phần trên
- Nhịp chính:
+ Dầm liên tục 3 nhịp 55 +90 +55m thi công đúc hẫng cân bằng.
+ Chiều cao hộp trên đỉnh trụ, h = 5.5m.
+ Chiều cao hộp tại mặt cắt giữa nhịp, h = 2.5m.
+ Cao độ đáy dầm thay đổi theo đường công Parabol.
- Nhịp dẫn:
+ Nhịp dẫn là dầm bê tông cốt thép dự ứng lực kéo trước, mặt cắt super T với
chiều dài nhịp L = 40m.
+ Chiều cao mặt cắt h = 1.75m
- Bê tông dầm:
+ Bê tông có cường độ chịu nén:
+ Trọng lượng riêng của bê tông:
f c'
= 45MPa.
γc = 25kN/m3.
- Cốt thép cường độ cao:
+ Theo tiêu chuẩn ASTM A416M – Grade 270 của hãng VSL.
+ Đường kính danh định 1 tao:
15.2mm.
+ Mặt cắt danh định:
Aps = 1,41cm2
+ Cường độ chịu kéo:
fpu = 1860MPa.
+ Cường độ chảy:
fpy = 1670MPa.
+ Mô đun đàn hồi:
Eps= 197000MPa.
+ Hệ số ma sát:
µ = 0.2
+ Hệ số ma sắt lắc trên 1mm chiều dài bó cáp: K = 6.6x10-7 (mm-1).
- Cốt thép thường:
+ Theo tiêu chuẩn ASTM 706M.
+ Giới hạn chảy
fy = 420MPa.
+ Mô đun đàn hồi
Es= 2x105MPa.
1.2.3. Kết cấu phần dưới
- Trụ cầu:
+ Dùng loại trụ thân đặc BTCT thường đổ tại chỗ.
+ Dùng móng cọc khoan nhồi đổ tại chỗ, đường kính 1 ÷1,5m.
- Mố cầu:
+ Mố chữ U bê tông cốt thép.
+ Dùng móng cọc khoan nhồi đổ tại chỗ, đường kính 1m.
- Bê tông:
THIẾT KẾ SƠ BỘ
+ Bê tông có cường độ chịu nén:
+ Trọng lượng riêng của bê tông:
- Cốt thép thường:
+ Theo tiêu chuẩn ASTM 706M.
+ Giới hạn chảy
+ Mô đun đàn hồi
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
f c'
= 30MPa.
γc = 25kN/m3.
fy = 420MPa.
Es = 2x105MPa.
1.2.3. Mặt cầu và các công trình phụ trợ
- Lớp phủ mặt cầu dày 7.4 cm, bao gồm:
+ Lớp bê tông phòng nước dày 0.4cm.
+ Lớp bê tông Asphalt dày 7cm.
- Toàn cầu bố trí 4 khe co giãn.
1.3. LỰA CHỌN KÍCH THƯỚC
1.3.1. Chọn kết cấu nhịp
- Chiều dài kết cấu nhịp:
+ Chiều dài nhịp giữa: Lg = 90m.
+ Chiều dài nhịp biên: Lb = (0.6 ÷ 0.7)Lg = 55m.
- Mặt cắt ngang: Dựa vào kinh nghiệm mối quan hệ giữa chiều cao hộp, chiều dày
bản nắp, bản đáy với Lg và khổ cầu ta sơ bộ chọn mặt cắt ngang kết cấu nhịp như
hình vẽ:
THIẾT KẾ SƠ BỘ
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
mÆt c ¾t NHiP CHinh
1/2 mÆt c ¾t t ¹ i g è i
1/2 mÆt c ¾t g i÷a nhip
1.3.2. Phương trình đường cong đáy dầm và đường cong mặt cầu nhịp giữa
* Xác định phương trình đường cong mặt cầu ở giữa nhịp:
- Chọn hệ trục tọa độ như hình vẽ dưới
- Xuất phát từ phương trình đường cong tròn:
Y = = m , R: bán kính đường cong tròn, gốc tọa độ tại O’
Ta chuyển trục tọa độ : gốc O’ tới vị trí O (chọn vị trí gốc tọa độ O là tại điểm cách
gối 1,5 m theo phương dọc cầu)
Với : X1 = X – AO = X - = X – = X – 43,5
và
Y1 = Y - O’A = Y - = Y - 4994,31
Trong đó
Ho: là chiều cao mặt trên của dầm tai gối
Lg : Chiều dài nhịp giữa
Vậy phương trình đường cong mặt cầu :
Y1 = 31
THIẾT KẾ SƠ BỘ
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
* Xác định phương trình đường cong đáy dầm:
- Giả thiết đáy dầm có cao độ thay đổi theo đường cong Parabol bậc 2 tại mặt cắt
giữa nhịp: y = ax2 + bx + c
Y
A
(0,0)
B
- Gốc tọa độ tại điểm nằm ngang cách tim gối 1.5m.
- Vì phương trình đi qua điểm có tọa độ (0,0) nên phương trình Parabol có dạng
Y2 = ax2 + bx
- Ta có hai cặp tọa độ sau: A(43.5; 3.19), B(87,0)
- Thay số, và giải hệ phương trình ta có:
a = -0.00169
b = 0.14667
- Vậy phương trình đường cong đáy dầm có dạng:
Y2 = -0.00169x2 + 0.14667x
1.3.3. Phương trình đường cong thay đổi chiều dày bản đáy
- Phương trình đường cong là đường Parabol bậc 2 có dạng: y = ax2 + bx + c
- Gốc tọa độ tại điểm nằm ngang cách tim gối 1.5m.
- Phương trình đi qua 3 điểm: A(43,5; 3.44), B(87,0.8) và C (0; 0.8).
X
THIẾT KẾ SƠ BỘ
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
- Thay số, và giải hệ phương trình ta có:
a = -0.00161
b = 0.13057
- Vậy phương trình đường cong thay đổi chiều dày bản đáy có dạng:
Y3 = -0.00161x2 + 0.13057x + 0.8
1.3.4. Phân chia đốt dầm
- Công tác chia đốt dầm tùy thuộc vào năng lực của xe đúc. Ta chia như sau:
+ Đốt K0 có chiều dài 12m.
+ Các đốt K1÷ K4 có chiều dài 3.0m.
+ Các đốt K5÷ K8 có chiều dài 3.5m.
+ Các đốt K9÷K11 có chiều dài 4m.
+ Đốt hợp long nhịp nhịp biên, nhip giữa có chiều dài 2.0m.
+ Đốt đúc trên đà giáo nhịp biên có chiều dài 9m.
- Phân chia các đốt đúc:
1.3.5. Đặc trưng hình học
- Để tính toán đặc trưng hình học ta có thể sử dụng công thức tổng quát như sau để
tính:
+ Diện tích mặt cắt:
F = 1/2.∑ ( xi - xi+1)(yi +yi+1).
+ Tọa độ trọng tâm mặt cắt (so với trong tâm đáy dầm):
yc = 1/6.Fx∑ (xi - xi+1)(yi2 + yi.yi+1+ yi+12).
+ Mômen tĩnh của mặt cắt đối với trục 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 phương trình đường cong đáy dầm và đường cong thay đổi chiều
dày bản đáy lập được ở trên ta xác định được các kích thước cơ bản của từng mặt
cắt dầm.
- Bảng tính cao độ đáy dầm, chiều dày bản đáy, chiều cao dầm:
THIẾT KẾ SƠ BỘ
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Trong đó:
+ x: Khoảng cách từ gốc tọa độ đến mặt cắt đang xét.
+ y1: Cao độ đường cong mặt cầu.
+ y2: Cao độ đáy dầm.
+ y3: Cao độ đường cong thay đổi chiều dày bản đáy dầm.
+ hdam: Chiều cao mặt cắt đang xét, hdam = y1 – y2.
+t: Chiều dày bản đáy, t = y3 – y2.
Bảng tính cao độ đáy dầm, chiều dày bản đáy, chiều cao dầm:
Tên
mặt cắt
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
x
(m)
0.00
4.50
7.50
10.50
13.50
16.50
20.00
23.50
27.00
30.50
34.50
38.50
42.50
y1
(m)
5.50
5.54
5.56
5.58
5.60
5.62
5.63
5.65
5.66
5.67
5.68
5.69
5.69
y2
(m)
0.00
0.63
1.01
1.35
1.67
1.96
2.26
2.52
2.73
2.91
3.05
3.15
3.19
y3
(m)
0.80
1.36
1.69
1.99
2.27
2.52
2.77
2.98
3.15
3.29
3.39
3.45
3.45
hdam
(m)
5.50
4.91
4.55
4.23
3.93
3.66
3.38
3.13
2.93
2.77
2.63
2.54
2.50
t
(m)
0.80
0.73
0.68
0.64
0.60
0.56
0.51
0.47
0.42
0.38
0.34
0.30
0.25
1.3.6. Quy đổi về mặt cắt chữ T
1.3.6.1. 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 như sau: Có thể giả thiết các bề rộng bản cánh dầm hữu
hiệu bằng bề rộng bản cánh thực nếu như:
+ b ≤ 0,1.li
THIẾT KẾ SƠ BỘ
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
+ b ≤ 3.do
Trong đó:
+ d0: Chiều cao của kết cấu nhịp, d0 = 5500mm.
+ li: Chiều dài nhịp quy ước.
- 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 = 0,8x55000 = 44000mm.
+ b: Chiều rộng thực của bản cánh tính từ bản bụng dầm ra mỗi phía, nghĩa là
b1, b2 , b3 trong hình vẽ (mm):
- Với mặt cắt đỉnh trụ ta có:
b1 = 3000mm
b2 = 5100mm
b3 = 5100mm
=> Max(b1,b2,b3)=5100< 3. d0 = 3.5500=16500mm.
Max(b1,b2,b3)=5100 < 0.1li = 4400mm
=> Bề rộng bản cánh hữu hiệu be =12000mm
Với mặt cắt giữa nhịp ta có:
b1 = 3000mm
b2 = 5100mm
b3 = 5100mm
=> Max(b1,b2,b3)=5100< 3. d0 = 3.5500=16500mm.
Max(b1,b2,b3)=5100< 0.1li = 4400mm
=> Bề rộng bản cánh hữu hiệu be = 12000mm
1.3.6.2. Quy đổi về mặt cắt chữ T
- Nguyên tắc quy đổi:
+ Chiều cao mặt cắt không đổi.
+ Diện tích mặt cắt không đổi.
THIẾT KẾ SƠ BỘ
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Hb
Dw
ts
bs
tb
tw
bb
- Quy đổi mặt cắt đỉnh trụ:
+ Bề rộng bản cánh trên: bs= 12000mm.
+ Chiều cao bản cánh trên: ts= 400mm.
+ Bề rộng sườn dầm: tw = 828.67mm.
+ Chiều cao sườn: Dw = 4300mm.
+ Bề rộng bầu dầm: bb = 6000mm.
+ Chiều cao bầu dầm: tb = 800mm.
- Quy đổi mặt cắt giữa nhịp:
+ Bề rộng bản cánh trên: bs= 12000mm.
+ Chiều cao bản cánh trên: ts= 400mm.
+ Bề rộng sườn dầm: tw = 734.21mm.
+ Chiều cao sườn: Dw = 1850mm.
+ Bề rộng bầu dầm: bb = 6000mm.
+ Chiều cao bầu dầm: tb = 250mm.
1.4. TÍNH TOÁN NỘI LỰC
1.4.1. Tĩnh tải giai đoạn I
- Để đơn giản trong tính toán, ta coi trọng lượng trong mỗi đốt đặt tải giữa đốt và
thay đổi tuyến tính theo chiều dài đốt.
- Công thức xác định:
DC tc = V.γ c
DC tt = γ1.DC tc
Trong đó:
+ V: Thể tích đốt dầm (m3).
+ γc: Trọng lượng riêng bê tông dầm, γc = 25kN/m3.
+ DCtc, DCtt: Tĩnh tải giai đoạn I tiêu chuẩn, tĩnh tải giai đoạn I tính toán (kN).
THIẾT KẾ SƠ BỘ
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
+ γ1: Hệ số tải trọng, γ1 = 1,25.
- Từ bảng ĐTHH của các đốt dầm, ta tính được trọng lượng các đốt như sau:
Tên
đốt
Đốt
K0
Đốt
K1
Đốt
K2
Đốt
K3
Đốt
K4
Đốt
K5
Đốt
K6
Đốt
K7
Chiều
cao
(m)
5.5
4.91
FTB
V
(m)
-1.5
4.5
Chiều
dài
(m)
1.5
4.5
(m2)
32.86
12.58
(m3)
49.29
56.61
7.50
3.00
4.56
11.70
35.09
877.13
292.38
365.47
10.50
3.00
4.23
11.05
33.16
829.07
276.36
345.44
13.50
3.00
3.93
10.47
31.41
785.22
261.74
327.17
16.50
3.00
3.66
9.94
29.82
745.44
248.48
310.60
20.00
3.50
3.38
9.43
33.00
825.05
235.73
294.66
23.50
3.50
3.13
8.95
31.32
783.04
223.73
279.66
27.00
3.50
2.93
8.54
29.90
747.57
213.59
266.99
x
P
DCtc
(kN)
(kN/m)
1232.25
386.93
1415.25
DCtt
(kN/m)
483.66
THIẾT KẾ SƠ BỘ
Đốt
K8
Đốt
K9
Đốt
K10
Đốt
K11
Đốt
K12
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
30.50
3.50
2.77
8.21
28.75
718.64
205.33
256.66
34.50
4.00
2.63
7.94
31.78
794.45
198.61
248.27
38.50
4.00
2.54
7.75
31.00
774.95
193.74
242.17
42.50
4.00
2.50
7.65
30.61
765.19
191.30
239.12
43.50
2.00
5.50
7.63
15.26
381.38
190.69
238.36
239.89
299.86
Tĩnh tải trung bình
THIẾT KẾ SƠ BỘ
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
1.4.2. Tĩnh tải giai đoạn II
1.4.2.1. Trọng lượng chân lan can
- Trọng lượng dải đều của lan can, tay vịn có thể lấy sơ bộ, qlc = 0,1kN/m
- Trọng lượng dải đều của chân lan can được tính như sau:
q clc = 2.0,75.bclc .h clc .γ c
Trong đó:
+ bclc: Bề rộng chân lan can, bclc = 0,5m.
+ hclc: Chiều cao chân lan can, hclc = 0,6m.
+ γc: Trọng lượng riêng bê tông, γc = 25kN/m3.
+ 0,75: Hệ số tính toán gần đúng xét đến cấu tạo thực chân lan can.
qclc = 2.0,75.0,5.0,6.25 = 11,25kN/m
1.4.2.2. Trọng lượng lớp phủ mặt cầu
1.4.2.2.1. Cấu tạo lớp phủ mặt cầu
STT
1
2
Cấu tạo
Lớp bêtông Asphalt
Lớp phòng nước
Tổng
Chiều dày (m)
0.070
0.004
0.074
γa (kN/m3)
23
15
- Khi tính toán ta coi lớp phủ mặt cầu có chiều dày không đổi.
1.4.2.2.2. Trọng lượng lớp phủ mặt cầu phần lề đi bộ
- Bề rộng lề đi bộ: ble = 2 m.
- Trọng lượng lớp phủ mặt cầu phần lề đi bộ:
qle = 2.P.ble = 2.1,67.2 = 6,68kN/m.
1.4.2.2.2. Trọng lượng lớp phủ mặt cầu phần xe chạy
- Bề rộng phần xe chạy: Bxe = 2x3,5=7m.
- Trọng lượng lớp phủ mặt cầu phần xe chạy:
qxe = P.Bxe =7 .1,67 = 11,69kN/m.
1.4.2.3. Trọng lượng dải phân cách
- Cầu không có giải phân cách
1 4.2.4. Tổng hợp tĩnh tải giai đoạn II
- Tĩnh tải giai đoạn II tiêu chuẩn:
DWtc = qlc + qclc + qle + qxe + qpc
= 0,1 + 11,25 + 6,68 + 11,69 = 29,72kN/m.
P (kN/m2)
1.61
0.06
1.67
THIẾT KẾ SƠ BỘ
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
- Tĩnh tải giai đoạn II tính toán:
DWtt = γ2. DWtc = 1,5.29,72 = 44,58kN/m.
1.4.3. Tính toán nội lực
- Nội lực tại các mặt cắt được tính toán qua 2 giai đoạn: Giai đoạn thi công và giai
đoạn khai thác.
- Giai đoạn thi công:
+ Sơ đồ 1: Giai đoạn đúc hẫng đối xứng.
+ Sơ đồ 2: Giai đoạn hợp long nhịp biên.
+ Sơ đồ 3: Giai đoạn hợp long nhịp giữa.
- Giai đoạn khai thác:
+ Sơ đồ 4: Sơ đồ dỡ tải trọng thi công.
+ Sơ đồ 5: Sơ đồ rải tĩnh tải phần II.
+ Sơ đồ 6: Sơ đồ cầu chịu hoạt tải.
- Do kết cấu đối xứng, nên ta chỉ cẩn tính nội lực tại vị trí trụ T3, T4 và tại mặt cắt
giữa nhịp.
1.4.3.1. Giai đoạn thi công
Sơ đồ 1: Giai đoạn đúc hẫng đối xứng
- Tải trọng bao gồm:
+ Trọng lượng bản thân các đốt dầm tiêu chuẩn: qbt
+ Tải trọng thi công tiêu chuẩn: qtc = 0,24x12 = 2,88 kN/m.
+ Trọng lượng xe đúc: PXD = 800 kN.
- Hệ số tải trọng:
+ Tĩnh tải giai đoạn 1: γ1 = 1,25
+ Tải trọng thi công: γc = 1,25
+ Tải trọng xe đúc: γd = 1,25
- Sử dụng chương trình MiDas để tính toán và phân tích nội lực ta có:
THIẾT KẾ SƠ BỘ
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Biểu đồ momen giai đoạn đúc hẫng đối xứng
Sơ đồ 2: Giai đoạn hợp long nhịp biên
- Đúc đốt hợp long nhịp biên, khi bê tông đạt cường độ tiến hành căng cáp DƯL và
sau đó tiến hành hạ đà giáo.
- Tải trọng bao gồm:
+ Tải trọng thi công tiêu chuẩn: qtc = 0,24x12 = 2,88kN/m.
+ Trọng lượng xe đúc: PXD = 800kN.
- Hệ số tải trọng:
+ Tĩnh tải giai đoạn 1: γ1 = 1,25
+ Tải trọng thi công: γc = 1,25
+ Tải trọng xe đúc: γd = 1,25
Biểu đồ mômen giai đoạn hợp long nhịp biên
Sơ đồ 3: Giai đoạn hợp long nhịp giữa
- Bê tông hợp long chưa đông cứng. Sơ đồ dầm nút thừa.
- Tải trọng bao gồm:
+ Trọng lượng 1/2 xe đúc: 1/2 PXD = 400kN.
- Hệ số tải trọng:
+ Tĩnh tải giai đoạn 1: γ1 = 1,25
+ Tải trọng thi công: γc = 1,25
+ Tải trọng xe đúc: γd = 1,25
THIẾT KẾ SƠ BỘ
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Biểu đồ mômen giai đoạn hợp long nhịp giữa
Tổng hợp nội lực trong giai đoạn thi công:
Mômen tại mặt cắt đỉnh trụ T3
Giai đoạn
Giai đoạn thi công hẫng
Giai đoạn hợp long nhịp biên
Giai đoạn hợp long nhịp giữa
Giá trị lớn nhất (M1)
Mtc
-212870.6
-248690.7
-248690.7
-248690.70
Mtt
-266088.25
-310863.38
-310863.38
-310863.38
Đơn vị
kN.m
kN.m
kN.m
kN.m
1.4.3.2. Giai đoạn khai thác
Sơ đồ 4: Sơ đồ dỡ tải trọng thi công
- Bê tông hợp long đông cứng, tiến hành tháo dỡ tải trọng thi công và xe đúc. Sơ đồ
dầm liên tục.
- Tải trọng bao gồm:
+ Tải trọng thi công tiêu chuẩn: qtc = 0,24x12 = 2,8,8 kN/m.
+ Trọng lượng 1/2 xe đúc: PXD = 400kN.
- Hệ số tải trọng:
+ Tải trọng thi công: γc = 1,25.
+ Tải trọng xe đúc: γd = 1,25
- Sử dụng chương trình MiDas 7.0.1 để tính toán và phân tích nội lực ta có:
1/2P xd
1/2P xd
qtc =26.4kN/m
Biểu đồ mômen sơ đồ dỡ tải trọng thi công +xe đúc
- Giá trị nội lực tại mặt cắt đỉnh trụ và mặt cắt giữa nhịp:
THIẾT KẾ SƠ BỘ
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Mômen tại mặt cắt đỉnh trụ T3
Tải trọng
Tổng
Mặt cắt đỉnh trụ T3
Mtt
Mtc
(kN.m)
(kN.m)
12134
15167.5
Mômen tại mặt cắt giữa nhịp
Tải trọng
Mtc
-8381.9
Tổng
Mtt
-10477.375
Đơn vị
kN.m
Sơ đồ 5: Sơ đồ rải tĩnh tải giai đoạn II
- Tải trọng bao gồm:
+ Tĩnh tải giai đoạn II tiêu chuẩn: DW = 44,58 kN/m
- Hệ số tải trọng:
+ Tĩnh tải giai đoạn II: γ2 = 1,5.
- Sử dụng chương trình MiDas 7.0.1 để tính toán và phân tích nội lực ta có:
Biểu đồ mômen sơ đồ rải tĩnh tải giai đoạn II
- Giá trị nội lực tại mặt cắt đỉnh trụ và mặt cắt giữa nhịp:
Mômen tại mặt cắt đỉnh trụ T3
Tải trọng
(M3)
Mặt cắt đỉnh trụ T3
Mtt
Mtc
(kN.m)
(kN.m)
-35801.4
-53702.1
Mômen tại mặt cắt giữa nhịp
