Đồ Án Công nghệ thi công cầu bê tông cốt thép dự ứng lực bằng phương pháp đúc hẫng cân bằng

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

THIẾT KẾ KỸ THUẬT

Đồ Án
Công nghệ thi công
cầu bê tông cốt
thép dự ứng lực
bằng phương pháp
đúc hẫng cân bằng



ĐINH VĂN PHƢƠNG

123

LỚP CĐ1-K44


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

THIẾT KẾ KỸ THUẬT

Mục Lục
PHẦN II ................................................................................................................ 126
THIẾT KẾ KỸ THUẬT ........................................................................................ 126
CHƢƠNG I ........................................................................................................... 127
GIỚI THIỆU CHUNG .......................................................................................... 127
I – TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ THI CÔNG CẦU BTCTDƢL BẰNG
PHƢƠNG PHÁP ĐÚC HẪNG CÂN BĂNG. .................................................. 127

II – GIỚI THIỆU CHUNG VỀ PHƢƠNG ÁN ................................................ 128
II.1 – TIÊU CHUẨN THIẾT KẾ ...................................................................... 128
II.2 – SƠ ĐỒ KẾT CẤU ................................................................................... 128
II.2.1 – Kết cấu phần trên .................................................................................. 128
II.2.2 – Kết cấu phần dƣới ................................................................................. 129
CHƢƠNG II .......................................................................................................... 130
TÍNH ĐẶC TRƢNG HÌNH HỌC ........................................................................ 130
I . CHỌN CÁC KÍCH THƢỚC CẦU CHÍNH . ............................................... 130
II . TÍNH ĐẶC TRƢNG HÌNH HỌC CỦA DẦM CHỦ . ............................... 130
CHƢƠNG III ......................................................................................................... 135
TÍNH TỐN NỘI LỰC TRONG CÁC GIAI ĐOẠN. ......................................... 135
I . TĨNH TẢI GIAI ĐOẠN 1 (DC ): ................................................................. 135
II . TĨNH TẢI GIAI ĐOẠN 2 (DW) : .............................................................. 135
III . TÍNH NỘI LỰC TÁC DỤNG LÊN KẾT CẤU NHỊP .............................. 136
III.1. NỘI LỰC TÁC DỤNG LÊN DẦM CHỦ GIAI ĐOẠN THI CƠNG ..... 136
1. Các sơ đồ tính : .............................................................................................. 136
1.1.Thi công đúc hẫng đối xứng ra hai bên trụ ................................................. 136
1.2. Đổ bê tông xong đốt hợp long ở nhịp biên nhƣng bê tông chƣa đông cứng :
........................................................................................................................... 138
1.3. Hợp lọng xong nhịp biên và bê tông đã hóa cứng : ................................... 138
1.4.Hợp long xong nhịp giữa nhƣng bê tông chƣa đông cứng.......................... 139
1.5. Hợp long xong nhịp giữa và bê tông đã đông cứng. ................................. 139
1.6. Giai đoạn khai thác ..................................................................................... 140
2 . Tính tốn nội lực tác dụng lên kết cấu nhịp giai đoạn thi công : ................. 140
2.1.Thi công đúc hẫng đối xứng từ hai bờ ra trụ ............................................... 141
2.3. Hợp long xong nhịp biên và bê tông đã đông cứng : ................................. 148
2.4. Hợp long xong nhịp giữa nhƣng bê tông chƣa đông cứng......................... 149
2.5. Hợp long xong nhịp giữa và bê tông đã đơng cứng. .................................. 151
III.2. TÍNH TỐN NỘI LỰC TRONG GIAI ĐOẠN KHAI THÁC . ............. 152
2. Tổ hợp theo trạng thái giới hạn sử dụng : ..................................................... 157

III.3 .TỔNG HỢP NỘI LỰC TÍNH TỐN: .................................................. 160
Giai đoạn thi cơng : ........................................................................................... 160
2. Giai đoạn khai thác( Sử dụng) : .................................................................... 161
CHƢƠNG IV .................................................................................................... 163

ĐINH VĂN PHƢƠNG

124

LỚP CĐ1-K44


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

THIẾT KẾ KỸ THUẬT

TÍNH TỐN VÀ BỐ TRÍ CỐT THÉP ............................................................ 163
I- TÍNH LƢỢNG CỐT THÉP TRONG GIAI ĐOẠN THI CÔNG ................. 163
I.1. Đặc trƣng vật liệu :...................................................................................... 163
I.2. Quy đổi mặt cắt :......................................................................................... 164
I.3. Xác định số bó cốt thép DƢL trong giai đoạn thi cơng: ............................. 165
1.3.1. Xác định vị trí TTH của mặt cắt .............................................................. 165
1.3.2. Tính diện tích cốt thép DƢL cần thiết .................................................... 166
1.3.2.1. Tính và bố trí cốt thép cho mặt cắt đỉnh trụ giai đoạn thi công ........... 167
1.3.2.1.2) Kiểm tốn mặt cắt đỉnh trụ giai đoạn thi cơng : ............................... 168
II.2.1. Tính và bố trí cốt thép cho mặt cắt đỉnh trụ giai đoạn khai thác ............ 172
CHƢƠNG V .......................................................................................................... 177
KIỂM TOÁN KẾT CẤU NHỊP ............................................................................ 177
I. KIỂM TOÁN GIAI ĐOẠN THI CÔNG ....................................................... 177
I.1.Quy đổi mặt cắt đỉnh trụ về mặt cắt chữ T. ................................................ 177

I.2. Tính mất mát ứng suất trong giai đoạn thi công. ........................................ 178
I.2.1.2.Thép cƣờng độ cao:................................................................................ 179
I.2.1.3. Thép thƣờng: ......................................................................................... 179
I.2.2. xác định diện tích cốt thép dự ứng lực cần thiết: ..................................... 179
I.2.3. Tính đặc trƣng hình học mặt cắt đỉnh trụ (Đã bố trí cốt thép DƢL ). ..... 180
I.2.4. Tính toán mất mát ứng suất: .................................................................... 180
I.2.4.1. Mất mát do ma sát. (Theo 5.9.5.2.2b-1) ............................................... 181
I.2.4.2. Mất mát do thiết bị neo. (Theo điều 5.9.5.2). ....................................... 182
I.2.4.5. Mất mát do từ biến (5.9.5.4.3). ............................................................. 184
I.2.4.6. Mất mát do tự chùng (5.9.5.4.4). .......................................................... 184
I.3. Kiểm toán theo trạng thái giới hạn cƣờng độ I tại mặt cắt 20-20 (mặt cắt
đỉnh trụ). ............................................................................................................ 185

ĐINH VĂN PHƢƠNG

125

LỚP CĐ1-K44


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

THIẾT KẾ KỸ THUẬT

PHẦN II
THIẾT KẾ KỸ THUẬT

ĐINH VĂN PHƢƠNG

126

LỚP CĐ1-K44


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

THIẾT KẾ KỸ THUẬT

CHƢƠNG I
GIỚI THIỆU CHUNG
I – TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ THI CÔNG CẦU BTCTDƢL
BẰNG PHƢƠNG PHÁP ĐÚC HẪNG CÂN BĂNG.
Phƣơng pháp đúc hẫng là quá trình xây dựng kết cấu nhịp dầm từng đốt theo sơ đồ
hẫng cho tới khi nối liền thành các kết cấu hồn chỉnh . Có thể thi cơng hẫng từ trụ đối
xứng ra 2 phía hoặc hẫng dần từ bờ ra . Phƣơng pháp này có thể áp dụng thích hợp để thi
cơng các kết cấu liên tục, cầu dầm hẫng , cầu khung hoặc cầu dây xiên dầm cứng BTCT .
Nội dung cơ bản của phƣơng pháp đúc hẫng :
- Khi thi công theo phƣơng pháp đúc hẫng , kết cấu nhịp BTCT đƣợc đúc trên đà
giáo di động theo từng đốt nối liền nhau đối xứng qua trụ cầu . Cốt thép thƣờng
của các khối đƣợc liên kết với nhau trƣớc khi đúc bê tông để đảm bảo tính liền
khối và chịu cắt tốt của kết cầu . Sau khi bê tông đốt dầm đủ cƣờng độ cần
thiết thì các đốt dầm này đƣợc liên kết với các đốt đã đúc trƣớc đó nhờ cốt thép
DƢL
- Phần cánh hẫng của kết câu nhịp BTCT đã thi công xong phải đảm bảo đủ khả
năng nâng đỡ trọng lƣợng của các đốt dầm thi cơng sau đó cùng với trọng
lƣợng giàn giáo ván khuôn đúc dầm và các thiết bị phục vụ thi công
- Để đảm bảo ổn định chống lật trong suốt q trình thi cơng đúc hẫng phải đảm
bảo tính đối xứng của hai cánh hẫng ( Thi công hẫng từ trụ ra ) hoặc nhờ trọng
lƣợng bản thân của nhịp sát bờ đã đúc trên đà giáo làm đối trọng . Đối các sơ
đồ cầu khung , đốt dẩm trên đỉnh trụ đƣợc liên kết cứng với thân trụ nhờ các

cáp thép DƢL chạy suốt trên chiều cao trụ , Với các sơ đồ cầu dầm đốt này
cũng đƣợc liên kết cứng tạm thời vào trụ cầu nhờ các gối tạm và các cáp thép
hoặc các thanh thép DƢL mà sau khi thi công xong sẽ tháo bỏ.
- Ở giai đoạn thi công hẫng , kết cấu nhịp chỉ chịu mơ men âm do đó chỉ cần bố
trí cốt thép DƢL ở phía trên . Sau khi thi công xong 1 cặp đốt dầm đối xứng thì
căng kéo cốt thép DƢl từ đầu mút này sang đầu mút kia và bơm vữa bê tơng
lấp kín khe hở giữa cốt thép và thành ống ngay để bảo vệ cốt thép
- Sau khi đúc xong đốt cuối cùng của các cánh hẫng tiến hành nối ghép chúng
thành kết cấu nhịp hoàn chỉnh
Việc đúc hẫng từng đốt trên đà giáo di động giảm đƣợc chi phí đà giáo . Ván
khuôn đƣợc dùng lại nhiều lần cùng với 1 thao tác lặp lại sẽ giảm chi phí nhân lực và
nâng cao năng suất lao động
Phƣơng pháp đúc hẫng thích hợp với xây dựng các dạng kết cấu nhịp có chiều cao
mặt cắt thay đổi , khi đúc các đốt dầm chỉ cần điều chỉnh cao độ đáy ván khuôn cho hợp
lý

ĐINH VĂN PHƢƠNG

127

LỚP CĐ1-K44


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

THIẾT KẾ KỸ THUẬT

Phƣơng pháp thi công đúc hẫng không phụ thuộc vào không gian dƣới cầu do đó
có thể thi cơng trong điều kiện sơng sâu , thông thuyền hay xây dựng các càu vƣợt trong
thành phố , các khu công nghiệp mà không cho phép đình trệ sản xuất hay giao thơng

dƣới cơng trình....

II – GIỚI THIỆU CHUNG VỀ PHƢƠNG ÁN
II.1 – TIÊU CHUẨN THIẾT KẾ
- Quy trình thiết kế : 22TCN272 –05 Bộ Giao thông vân tải
- Tải trọng thiết kế :
+) Hoạt tải HL93 ,
+) Ngƣời đi : 3KN/m2

II.2 – SƠ ĐỒ KẾT CẤU
- Sơ đồ cầu : 4x33 + 75 + 120 + 75 + 3x33
- Chiều dài toàn cầu Lc = 511 m , khổ cầu 8+2x1,5 m

II.2.1 – Kết cấu phần trên
- Một liên dầm liên tục ở giữa , 2 bên là các nhịp dầm giản đơn L=33m
- Dầm khung liên tục BTCTDƢL 3 nhịp ( 75 + 120 + 75 ) tiết diện hình hộp , vách
nghiêng , chiều cao dầm thay đổi H= 7m trên trụ đến H=3m tại giữa nhịpvà đầu dầm ,
bề rộng đáy dầm hộp B=5m
- Cao độ đáy dầm thay đổi theo quy luật parabol đảm bảo phù hợp yêu cầu chịu lực
và mỹ quan kiến trúc.
- Mặt cắt hộp dạng thành xiên
+) Chiều dày bản nắp : tb = 30 (cm)
+) Chiều dày bản đáy : Tại mặt cắt gối là 100 cm , tại mặt cắt giữa nhịp là 30 cm
+) Chiều dày phần cánh hẫng : hc = 25 cm
+) Chiều dày sƣờn dầm : Tại trụ ts = 80 cm , Tại mặt cắt giữa nhịp ts = 50 cm
- Vật liệu dùng cho kết cấu nhịp.
1- Bê tông mác có:
+) f’c = 40 (MPa).
+) c = 24,5 (kN/m3).
+) Ec = 32979,77 (MPa).

2- Cốt thép DƢL của hãng VSL theo tiêu chuẩn ASTM - grade 270 có các chỉ tiêu
sau:
+) Diện tích một tao Astr = 1,387 mm2
+) Cƣờng độ cực hạn: fpu = 1860 MPa
+) Độ chùng sau 1000h ở 200C là 2.5%
3- Neo: Sử dụng loại neo EC-5-31, EC-5-22 và EC 5-12.
4- Cốt thép thƣờng: Sử dụng loại cốt thép có gờ với các chỉ tiêu:
+) fy = 420 (MPa).
- Dầm dẫn : bằng bê tông cốt thép DƢL có chiều dài L = 33m , Mặt cắt ngang
gồm 5 dầm chủ tiết diện chữ T , chiều cao h = 1,5 m , đặt cách nhau 2,3m

ĐINH VĂN PHƢƠNG

128

LỚP CĐ1-K44


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

THIẾT KẾ KỸ THUẬT

- Trắc dọc cầu theo bán kính R = 3866 m , trong phạm vi 270m , tiếp theo dốc 3%
về phía 2 mố và đƣờng đầu cầu , Độ dốc ngang cầu in = 2%
- Mặt cầu BT Asphan 7cm , dƣới là lớp phòng nƣớc 4mm
- Gối cầu , khe co giãn bằng cao su , lan can bằng thép , Thoát nƣớc và chiếu sáng
theo quy định hiện hành
- Bản mặt cầu trên nhịp dẫn giản đơn bằng BTCT 15 cm , Lớp phủ mặt cầu gồm 3
lớp : Lớp bê tơng tạo dốc 4cm , lớp phịng nƣớc 0,4cm , Lớp bê tông asphan 7cm ; độ
dốc ngang cầu in = 2%

II.2.2 – Kết cấu phần dƣới
a) Cấu tạo trụ cầu :
- Trụ cầu dùng loại trụ thân đặc bằng BTCT đổ bê tơng tại chỗ bê tơng có cƣờng
độ chịu nén f’c = 30Mpa
- Trụ T1, T2, T3 , T8, T9 : đƣợc đặt trên móng cọc đóng : d = 40 cm
- Trụ T4, T7 : đƣợc đặt trên móng cọc khoan nhồi : D = 100 cm
- Trụ T5, T6: đƣợc đặt trên móng cọc khoan nhồi : D = 150 cm
- Phƣơng án móng : Móng cọc đài thấp.
b) Cấu tạo mố cầu
- Mố cầu dùng loại mố U BTCT , đổ tại chỗ mác bê tông chế tạo f’c = 30Mpa
- Mố của kết cấu nhịp dẫn đƣợc đặt trên móng cọc đóng d= 40 cm

ĐINH VĂN PHƢƠNG

129

LỚP CĐ1-K44


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

THIẾT KẾ KỸ THUẬT

CHƢƠNG II
TÍNH ĐẶC TRƢNG HÌNH HỌC
I . CHỌN CÁC KÍCH THƢỚC CẦU CHÍNH .
- Chiều dài kết cấu nhịp: đối với kết cấu nhịp liên tục chiều dài nhịp biên
Lnb= (0,6  0,8) chiều dài nhịp giữa Lng.
+) Trong phƣơng án này chọn Lng = 120m.

+) Lấy : Lnb = 75 m
Sơ đồ bố trí chung nhịp cầu chính :
7500

120000

7500

- Xác định kích thƣớc mặt cắt ngang : Dựa vào các công thức kinh nghiệm ta chọn
mắt cắt ngang nhƣ hình vẽ :

500

8000

1500
400

400
400

1500

500

500

300

1000

3000

1200
500

7000

800
3 0 03 2 8 0
1800

600

700
1000

II . TÍNH ĐẶC TRƢNG HÌNH HỌC CỦA DẦM CHỦ .
II.1 – Phân chia đốt dầm
Nguyên tắc chung phân chia đốt dầm :
- Chọn chiều dài đốt K0 trên phần đà giáo mở rộng trụ : Trong phƣơng pháp đúc
hẫng cân bằng , Chiều dài của đốt K0 thƣờng vào khoảng 12-14 m, để có đủ diện tích mặt

ĐINH VĂN PHƢƠNG

130

LỚP CĐ1-K44

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

THIẾT KẾ KỸ THUẬT

7

bằng cho việc lắp đặt 2 xe đúc đối xứng nhau trên đó mà thi công hai cánh hẫng đối xứng
nhau
- Chọn chiều dài đốt hợp long nhịp chính : Có thể lấy trong khoảng 2-4 m
- Phần còn lại của chiều dài cánh hẫng có thể lấy trong khoảng từ 2,5 – 4 m , Theo
dọc cầu sẽ có từng nhóm đốt, mỗi nhóm gồm các đốt có chiều dài giống nhau , Các nhóm
khác nhau có chiều dài khác nhau . Chiều dài của đốt đƣợc chọn sao cho tận dụng hết
năng lực của thiết bị xe đúc . Ví dụ trọng lƣợng của xe đúc nên gần bằng với khả năng
treo của xe đúc . Nhƣ vậy sẽ giảm bớt số xe đốt đúc hẫng . Mặt khác khối lƣợng bê tông
mỗi đốt phải phù hợp với khả năng cung cấp bê tông đến công trƣờng .
- Để đơn giản trong q trình thi cơng và phù hợp với các trang thiết bị hiện có của
đơn vị thi cơng ta phân chia các đốt dầm nhƣ sau :
+) Đốt trên đỉnh trụ : do = 14m (khi thi công sẽ tiến hành lắp đồng thời 2 xe
đúc trên trụ)
+) Đốt hợp long nhịp giữa : dhl = 2m
+) Đốt hợp long nhịp biên : dhl = 2m
+) Chiều dài đoạn đúc trên đà giáo : ddg = 14 m
+) Số đốt ngắn trung gian : n = 4 đốt , chiều dài mỗi đốt : d = 3 m
+) Số đốt trung gian còn lai : n = 10 đốt , chiều dài mỗi đốt d = 4 m
- Sơ đồ phân chia đốt dầm :
+) Nhịp giữa :
4x3
10x4
2
14

K0

1

3

2

5

6

8

7

12

10 11

9

13 14

3

4

+) Nhịp biên :

16'

2
1

9'

14' 13' 12' 11' 10'

14

4x3

10x4
8'

7'

6'

5'

4'

3' 2' 1'

7

3

14

K0

II.2 – Xác định phương trình thay đổi cao độ đáy dầm
- Giả thiết đáy dầm thay đổi theo phƣơng trình parabol bậc 2 theo phƣơng trình :
Y = ax2 + bx +c
- Lấy điểm dƣới cùng của đốt hợp long làm gốc toạ độ , trục x , y có chiều nhƣ hình
vẽ :
O(0,0)

B(-58,5;4,0)

O(0,0)

A(58,5;4,0)
Y

- Do đƣờng cong đi qua gốc toạ độ nên c=0 , đồng thời đƣờng cong đi qua 2 điểm
A(-58,5;4,0) và B(58,5;4,0) nên có dạng :
4,0 = a.58,52 + 58,5.b

ĐINH VĂN PHƢƠNG

131

LỚP CĐ1-K44


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

THIẾT KẾ KỸ THUẬT

H02-2

BI3
BI3-2

B01

-

B02

B03

HI4

H03

HI3

B01-2

HI5

H02

H01

BI1
BI1-2

HI1
HI2

4,0 = a.58,52 - 58,5.b
- Từ hai phƣơng trình trên ta tính đƣợc :
A = 0,001169
B=0
Vậy phƣơng trình có dạng:
Y = 0,001169.x2
II.3 – Xác định phương trình thay đổi chiều dày đáy dầm
- Tính tốn tƣơng tự ta có phƣơng trình thay đổi chiều dày đáy dầm nhƣ sau ( Với
gốc toạ độ chọn tại mặt trên của đáy dầm tại vị trí giữa nhịp) :
Y = 0,00108119.x2 – 0,000097307
II.4 – Xác định cao độ mặt dầm chủ
-Mặt cầu nằm trên đƣờng cong đứng bán kính R = 3866 m
II.5 – Xác định các kích thước cơ bản và đặc trưng hình học của mặt cắt tiết diện.
Sau khi khai báo mặt cắt thay đổi trong MiDas xong , ta tính đƣợc kích thƣớc của
các mặt cắt nhƣ sau :
½ Mặt cắt dầm chủ

Bảng các kích thƣớc hình học của mặt cắt :

MC 0
HO1
0.3
HO2
0.5

HO2-2
0.4
HO3
6.2
BO1
2.25
BO1-2
1.85
BO2
1.25
BO3
2.5

1
0.3
0.5182
0.4
5.4532
2.2548
1.8952
1.1706
2.5746

ĐINH VĂN PHƢƠNG

2
3
4
5
0.3

0.3
0.3
0.3
0.5274 0.536 0.5441 0.5516
0.4
0.4
0.4
0.4
5.0774 4.724 4.3929 4.0841
2.2574
2.26 2.2626 2.2652
1.9199 1.9346 1.9693 1.994
1.1273 1.084 1.0407 0.9974
2.6153 2.656 2.6967 2.7374

132

6
0.3
0.5608
0.4
3.7071
2.2687
2.0269
0.9397
2.7917

7
0.3
0.569

0.4
3.3698
2.2722
2.0598
0.8819
2.8459

LỚP CĐ1-K44


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
HI1
HI2
HI3
HI4
HI5
BI1
BI1-2
BI3
BI3-2

HO1
HO2
HO2-2
HO3
BO1
BO1-2
BO2
BO3
HI1

HI2
HI3
HI4
HI5
BI1
BI1-2
BI3
BI3-2

THIẾT KẾ KỸ THUẬT

0.3
0.4
4.7
0.6
1
2.95
1.9
2
1.3

0.3
0.4182
4.1262
0.5545
0.8725
2.9739
1.9
2.0861
1.4052

0.3
0.4274
3.8375
0.5316
0.8083
2.987
1.9
2.133
1.4626

0.3
0.436
3.566
0.51
0.748
3
1.9
2.18
1.52

0.3
0.4441
3.3116
0.4898
0.6915
3.013
1.9
2.227
1.5774

0.3
0.4516
3.0744
0.471
0.6388
3.0261
1.9
2.2739
1.6348

0.3
0.4608
2.7848
0.448
0.5744
3.0435
1.9
2.3365
1.7113

0.3
0.469
2.5256
0.4274
0.5168
3.0609
1.9
2.3991
1.7878

MC 8
0.3
0.5763
0.4
3.0722
2.2757
2.0927
0.8242
2.9002
0.3
0.4763
2.2969
0.4093
0.466
3.0783
1.9
2.4617
1.8643

MC 9
0.3
0.5826
0.4
2.8143
2.2791
2.1256
0.7664
2.9544
0.3

0.4826
2.0988
0.3936
0.422
3.0957
1.9
2.5243
1.9409

MC 10
0.3
0.5879
0.4
2.596
2.2826
2.1585
0.7087
3.0087
0.3
0.4879
1.9311
0.3802
0.3847
3.113
1.9
2.587
2.0174

MC 11
0.3

0.5923
0.4
2.4175
2.2861
2.1914
0.651
3.063
0.3
0.4923
1.7939
0.3694
0.3542
3.1304
1.9
2.6496
2.0939

MC 12
0.3
0.5956
0.4
2.2786
2.2896
2.2243
0.5932
3.1172
0.3
0.4956
1.6872
0.3609

0.3305
3.1478
1.9
2.7122
2.1704

MC 13
0.3
0.5981
0.4
2.1794
2.293
2.2572
0.5355
3.1715
0.3
0.4981
1.611
0.3548
0.3136
3.1652
1.9
2.7748
2.247

MC 14 MC 15
0.3
0.3
0.5995
0.6

0.4
0.4
2.1198
2.1
2.2965
2.30
2.2901 2.323
0.4777
0.42
3.2257
3.28
0.3
0.3
0.4995
0.5
1.5652
1.55
0.3512
0.35
0.3034
0.3
3.1826
3.2
1.9
1.9
2.8374
2.9
2.3235
2.4

- Bảng tính tốn đặc trƣng hình học của mặt cắt đầm chủ
Tên
MC
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11

x
h
hd
(m) (m) (cm)
0
7 108.40
7 6.2714 95.61
10 5.9048 89.17
13 5.56 83.09
16 5.237 77.39
19 4.9357 72.06
23 4.5679 65.52
27 4.2388 59.65
31 3.9485 54.44

35 3.6969 49.89
39 3.4839 46.00
43 3.3098 42.77

ĐINH VĂN PHƢƠNG

B
(m)
12
12
12
12
12
12
12
12
12
12
12
12

Bd
(m)
5
5.1492
5.2306
5.312
5.3934
5.4748
5.5834

5.6918
5.8004
5.9088
6.0174
6.126

Bs
(cm)
80
76.4
74.9
73.4
71.9
70.3
68.3
66.3
64.2
62.2
60.2
58.1

133

F
(cm2)
133628
122050
116440
111147
106171

101472
95759
90613
86007
82006
78578
75701

S
(cm3)
4.41E+07
3.67E+07
3.34E+07
3.04E+07
2.77E+07
2.53E+07
2.25E+07
2.01E+07
1.81E+07
1.65E+07
1.51E+07
1.40E+07

Yo
(cm)
329.69
301.06
286.84
273.50
261.02

249.36
235.11
222.31
210.94
201.00
192.50
185.47

J
(cm4)
9.86E+09
7.42E+09
6.35E+09
5.43E+09
4.65E+09
3.99E+09
3.26E+09
2.68E+09
2.22E+09
1.86E+09
1.59E+09
1.39E+09

LỚP CĐ1-K44


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
12
13
14

15

47 3.1742 40.19
51 3.0775 38.28
55 3.0193 37.02
59
3
36.42

THIẾT KẾ KỸ THUẬT
12
12
12
12

6.2344 56.1 73428 1.32E+07 179.89
6.343 54.1 71735 1.26E+07 175.81
6.4514 52 70599 1.22E+07 173.20
6.56
50 70072 1.21E+07 172.06

1.24E+09
1.14E+09
1.08E+09
1.07E+09

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

+) J : Mơmen qn tính của mặt cắt dầm với trục trung hồ
+) hd : Chiều cao bầu dầm tính đổi
+) bd : Chiều rộng đáy mặt cắt hộp
+) Bs : Bề rộng của sƣờn dầm
+) h : Chiều cao của dầm
+) B : Bề rộng đỉnh mặt cắt hộp

ĐINH VĂN PHƢƠNG

134

LỚP CĐ1-K44


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

THIẾT KẾ KỸ THUẬT

CHƢƠNG III
TÍNH TỐN NỘI LỰC TRONG CÁC GIAI
ĐOẠN.
I . TĨNH TẢI GIAI ĐOẠN 1 (DC ):
Tĩnh tải giai đoạn I (DC) Chính là trọng lƣợng của bản thân kết cấu . Khi sử dụng
chƣơng trình phân tích kết cấu bằng MiDas ta khai bao ngay đƣợc loại tải trọng này .

II . TĨNH TẢI GIAI ĐOẠN 2 (DW) :
- Tĩnh tải giai đoạn II gồm có các bộ phận sau :
+) Trọng lƣợng phần chân lan can
+) Trọng lƣợng cột lan can, tay vịn
+) Trọng lƣợng lớp phủ mặt cầu

Tổng : DWIITC = DWmc+ DWclc+ DWlc+tv
a)Tính trọng lƣợng lớp phủ mặt cầu :
Lớp phủ mặt cầu dày 7,4 cm bao gồm : Lớp bê tơng asphan dày 7cm và lớp
phịng nƣớc dày 0,4 cm
+) Lớp bê tông Asphalt :
DWasphalt = 12x0,07x22,5 = 18,9 ( KN/m)
+) Lớp phòng nƣớc :
DWpn = 12x0,004x22,5 = 1,08 ( KN/m)
-> Trọng lƣợng dải đều lớp phủ mặt cầu :
DWmctc= 18,9 + 1,08 = 19,98 ( KN/m)
b) Tính trọng lƣợng của chân lan can + tay vịn + lề Ngƣời đi bộ :
Tên gọi các đại lƣợng
Chiều rộng chân lan can
Chiều cao chân lan can
+) Trọng lƣợng chân lan can :
DWclc = 0,5x0,3x2x24 = 7,2 ( KN/m)

Kí hiệu Giá trị
Bclc
50
hclc
30

Đơn vị
cm
cm

Tên gọi các đại lƣợng
Trọng lƣợng 1 cột lan can
Khoảng cách bố trí cột lan can

Trọng lƣợng dải đều của cột lan can
Trọng lƣợng dải đều phần tay vịn

Kí hiệu Giá trị
Pclc
0.027
Aclc
2
Pclc
0. 135
Ptv
0.7

Đơn vị
KN
m
KN/m
KN/m

ĐINH VĂN PHƢƠNG

135

LỚP CĐ1-K44


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

THIẾT KẾ KỸ THUẬT

Trọng lƣợng dải đều lan can và tay vịn

Plc+tv

0.835

KN/m

- Tính tĩnh tải giai đoạn II
+) Tính tải giai đoạn II tiêu chuẩn
DWIITC = DWmc+ DWclc+ DWlc+tv
= 19,98 + 7,2 + 0. 835 = 28,015 (KN/m)
+) Tĩnh tải giai đoạn II tính tốn
DWIItt = g . DWIITC = 1,5. 28,015 = 42,0225 ( KN/m)

III . TÍNH NỘI LỰC TÁC DỤNG LÊN KẾT CẤU NHỊP
III.1. NỘI LỰC TÁC DỤNG LÊN DẦM CHỦ GIAI ĐOẠN THI CÔNG
1. Các sơ đồ tính :

Sơ đồ phân chia đốt đúc và các mặt cắt.
Đặc điểm của công nghệ thi công đúc hẫng là sơ đồ kết cấu thay đổi liên tục trong
q trình thi cơng.
Căn cứ trình tự thi cơng và phƣơng pháp thi công ta chia ra làm các giai đoạn thi
công sau:

1.1.Thi công đúc hẫng đối xứng ra hai bên trụ

Hình 3.1. Sơ đồ tải trọng khi thi công đúc hẫng đối xứng
- Tải trọng trong giai đoạn này bao gồm:

ĐINH VĂN PHƢƠNG

136

LỚP CĐ1-K44


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

THIẾT KẾ KỸ THUẬT

+ Tĩnh tải các đốt đúc DC có hệ số tải trọng nDC = 1.25
+ Trọng lƣợng thiết bị đúc và vật liệu. Xe đúc CE =660 KN đặt cách đầu mút đốt
đúc trƣớc là 0,9 m, nCE = 1.25
+ Trọng lƣợng rải đều của ngƣời và thiết bị thi công
CLL = 0.24x12 =2,88 KN/m;

nCLL = 1.3.

+) Trọng lƣợng bê tông ƣớt ( WC )
+) Co ngót , Từ biến
+) Tải trọng gió
- Tính tải trọng bê tông ƣớt và tải trọng xe đúc :
+) Tải trọng xe đúc :
Giả thiết ta đang thi cơng đốt K4 ta tính quy đổi tải trọng xe đúc về nút K3 . Tải
trọng xe đúc ta quy đổi thành Fz và My nhƣ hình vẽ sau :

+) Trọng lƣợng bê tông ƣớt : Khi ta tiến hành đổ bê tơng đốt đúc K4 thì trọng
lƣợng bê tơng ƣớt quy đổi thành lực cắt và mô men tác dụng vào nút K3 nhƣ hình vẽ sau
:

Cơng thức tính :
WC =

F1  F2
.L. wc
2

Trong đó :
WC : Trọng lƣợng bê tơng ƣớt
F1 , F2 : Diện tích của hai mặt của khối đúc
γwc : Trọng lƣợng riêng của bê tơng ƣớt (γwc = 24,5 KN/m3)
Tính quy đổi về nút . WC đặt tại trọng tâm của đốt đúc quy đổi về nút thành lực
cắt và mơ men nhƣ hình vẽ trên .

ĐINH VĂN PHƢƠNG

137

LỚP CĐ1-K44


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

THIẾT KẾ KỸ THUẬT

Bảng tính trọng lƣợng bê tông ƣớt :
Tên đốt

Chiều dài đốt

m
K1
4
K2
4
K3
4
K4
4
K5
3
K6
3
K7
3
K8
3
K9
3
K10
3
K11
3
K12
3
K13
3
K14
3
Phần đà giáo

14
Hợp Long
2

γwc
KN/m
24.5
24.5
24.5
24.5
24.5
24.5
24.5
24.5
24.5
24.5
24.5
24.5
24.5
24.5
24.5
24.5

WC
KN
876.45075
836.38223
798.64365
763.08803
966.4319

913.2228
865.438
823.2637
786.8616
755.9671
730.7321
711.2987
697.4366
689.2879
2403.47
343.3528

My
KN.m
1314.676
1254.573
1197.965
1144.632
1932.864
1826.446
1730.876
1646.527
1573.723
1511.934
1461.464
1422.597
1394.873
1378.576
343.3528

1.2. Đổ bê tông xong đốt hợp long ở nhịp biên nhƣng bê tơng chƣa đơng
cứng :
Khi đó bê tơng dẻo cịn chƣa hóa cứng , trọng lƣợng của ván khn hợp long , của
hỗn hợp bê tông dẻo , của cốt thép hợp long đƣợc coi nhƣ chia đôi để tác dụng lên hai sơ
đồ hệ thông kết cấu tách biệt nhau , Một là sơ đồ đúc trên đà giáo phần nhịp biên , Hai là
sơ đồ khung cứng T của phần đúc hẫng từ trụ ra nhịp biên
Các tải trọng tác dụng bao gồm :
- Trọng lƣợng bản thân của đốt hợp long nhịp biên
- Trọng lƣợng ván khuôn và thiết bị để hợp long nhịp biên
- Tải trọng thi công rải đều

1.3. Hợp lọng xong nhịp biên và bê tơng đã hóa cứng :
Nhịp biên có đoạn đúc trên đà giáo cố định dài 14 m . Sau khi đúc hẫng cân bằng
xong ta tiến hành hợp long nhịp biên. Việc tính tốn hợp long nhịp biên là rất phức tạp do
trình tự đổ bê tơng, căng kéo cáp DƢL, điều chỉnh vị trí khối hợp long ảnh hƣởng rất
nhiều đến trình tự và phƣơng pháp tính tốn hợp long.
Sơ đồ tính tốn :

ĐINH VĂN PHƢƠNG

138

LỚP CĐ1-K44


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

THIẾT KẾ KỸ THUẬT

Hình 3.2. Sơ đồ tải trọng khi hợp long nhịp biên.

-Tải trọng:
+ Trọng lƣợng bản thân đoạn đổ trên đà giáo.
+ Trọng lƣợng bản thân đốt hợp long.
+ Lực ngƣợc do rỡ tải trọng thi công
+ Lực ngƣợc do rỡ xe đúc

1.4.Hợp long xong nhịp giữa nhƣng bê tông chƣa đông cứng.

-Tải trọng tác dụng:
+ Trọng lƣợng ván khuôn và thiết bị để hợp long nhịp biên
+ Tải trọng thi công rải đều
+ Trọng lƣợng bản thân đốt hợp long
+ Trọng lƣợng bê tông ƣớt

1.5. Hợp long xong nhịp giữa và bê tông đã đông cứng.
Sơ đồ:Liên tục 3 nhịp:

ĐINH VĂN PHƢƠNG

139

LỚP CĐ1-K44


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

THIẾT KẾ KỸ THUẬT

Hình 3.4. Sơ đồ tải trọng khi hợp long nhịp giữa bê tông đã đông cứng.
-Tải trọng tác dụng:

+ Trọng lƣợng bản thân ( DC)
+ Lực ngƣợc do dỡ tải trọng thi công.
+ Lực ngƣợc do dỡ xe đúc .

1.6. Giai đoạn khai thác
Sơ đồ kết cấu: Dầm liên tục 3 nhịp

Hình 3.4 : Sơ đồ kết cấu giai đoạn khai thác
Tải trọng tác dụng:
+ Tải trọng bản thân ( DC)
+ Tĩnh tải giai đoạn II (DW)
+ Tải trọng gió
+ Co ngót, từ biến
+ Hoạt tải xe LL (Design truck + Tandom) + PL + Lane Load.

2 . Tính tốn nội lực tác dụng lên kết cấu nhịp giai đoạn thi cơng :
Mục đích:
Tính ra đƣợc nội lực tại các mặt cắt trong từng giai đoạn dƣới tác dụng của tải
trọng để từ đố bố trí cốt thép DƢL đảm bảo an tồn cho kết cấu.
Sau đây là nội dung tính tốn các giai đoạn thi công kết cấu nhịp liên tục.

ĐINH VĂN PHƢƠNG

140

LỚP CĐ1-K44


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

THIẾT KẾ KỸ THUẬT

2.1.Thi công đúc hẫng đối xứng từ hai bờ ra trụ

Hình 3.1. Sơ đồ tải trọng khi thi công đúc hẫng đối xứng
- Tải trọng trong giai đoạn này bao gồm:
+ Tĩnh tải các đốt đúc DC có hệ số tải trọng nDC = 1.25
+ Trọng lƣợng thiết bị đúc và vật liệu. Xe đúc CE = 660KN đặt cách đầu mút đốt
trƣớc là 0,9 m, nCE = 1.25
+ Trọng lƣợng rải đều của ngƣời và thiết bị thi công
CLL = 0.24x12 =2.88 KN/m; và hệ số tải trọng nCLL = 1.3
+ Tải trọng bê tơng ƣớt (WC)
- Tính tốn nội lực tại các mặt cắt trong từng giai đoạn đúc hẫng
Dùng chƣơng trình phân tích kết cấu MiDas sau khi phân tích giai đoạn thi công và
khai bao các loại tải trọng của từng giai đoạn thi cơng ta có giá trị mơ men tại các mặt cắt
nhƣ sau :

Khi đúc đốt K0:
Mặt cắt

M (KN.m)

V(KN)

20

-11533.87

4054.19

Khi đúc đốt K1:

ĐINH VĂN PHƢƠNG

141

LỚP CĐ1-K44


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

THIẾT KẾ KỸ THUẬT
Mặt cắt

M (KN.m)

18

-1848.92

20

-34751.6

Mặt cắt

M (KN.m)

17

-1755.65

18

-13484

20

-52461.5

V(KN)
1240.54
6834.35

Khi đúc đốt K2:
V(KN)
1178.14
3911.28
7974.85

Khi đúc đốt K3:
Mặt cắt

M (KN.m)

16

-1668.41

17

-12957.2

18

-26088.9

20

-72654.4

V(KN)
1119.72
3753.22
4992.77
9058.85

Khi đúc K4
Mặt cắt

M (KN.m)

15

-1587.08

16

-12464

17

-25054.75

18

-41280.49

20

-95065.24

Mặt cắt

M (KN.m)

V(KN)

14

-2659.7

1342.44

15

-15685.5

4031.18

16

-29466.4

5149.94

17

-46699.8

6326.78

18

-67568.1

7565.65

20

-132186

11637.71

V(KN)
1065.20
3605.19
4782.43
6021.70
10090.17

Khi đúc K5:

Khi đúc K6:

ĐINH VĂN PHƢƠNG

142

LỚP CĐ1-K44