Thiết kế cầu dây văng 6

- Đồ án tốt nghiệp - - Thiết kế kỹ
thuật
-
Chơng VI
Xác định nội lực và tính duyệt dầm chủ
*
* *
I kích th ớc hình học của mặt cắt dầm chủ
I.1 Kích thớc mặt cắt ngang dầm
I.2 Sơ đồ phân chia đốt dầm
II Tính toán nội lực dầm chủ
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 lấy với giá trị lớn nhất trong các giai
đoạn thi công ứng với sơ đồ chịu lực tơng ứng .
- Các giai đoạn thi công bao gồm :
Sơ đồ 1 Giai đoạn đúc hẫng đối xứng và căng chỉnh dây văng.
- Sơ đồ : Bao gồm các bớc 1 33 (theo trình tự thi công)
- Tải trọng :
+) Trọng lợng bản thân các đốt dầm (tĩnh tải GĐ I ) , DC
TT
= 154,57 KN/m
+) Tải trọng thi công tính toán : q
TC
=1,5. 0,24 . 16/2 = 2,88 KN /m.
+) Trọng lợng 2 xe đúc : P
XD
= 600 KN.
- hồ xuân nam - Lớp Cầu Đờng Bộ A K41
137
9

10
11
7
5
4
3
2
1
8
6
1'
12
3
4
5
6
7
8
9
10
11
1'
2'
3'
4'
5'
6'
10'
11'
7'

8'
9'
HL
2'
3'
4'
5'
6'
7'
8'
9'
10'
11'
- Đồ án tốt nghiệp - - Thiết kế kỹ
thuật
-
+) Lực căng trong dây văng.

Pxđ = 600 KN
DCtt+qtc =157,45 KN/m
Sơ đồ đúc hẫng kết cấu nhịp
DCtt+qtc =157,45 KN/m
Pxđ = 600 KN
Sơ đồ 2 Giai đoạn hợp long đốt giữa nhịp.
- Sơ đồ :
1/2 đốt HL
DCtt+qtc =157,45 KN/m DCtt+qtc =157,45 KN/m
Pxđ = 600 KN

- Tải trọng :

+) Trọng lợng bản thân các đốt dầm , DC
TT
= 154,57 KN/m
+) Tải trọng thi công tính toán : q
TC
=1,5. 0,24 . 16/2 = 2,88 KN/m.
+) Trọng lợng 1/2 đốt hợp long : P
HL
= 154,57 KN/m
+) Trọng lợng 1 xe đúc : P
XD
= 600 KN.
+) Lực căng trong dây văng.
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 .
- Bảng tổng hợp nội lực dầm chủ lớn nhất trong giai đoạn thi công.
*Tại các mặt cắt neo dây
A - nhịp biên
Tên
MC GD Đúc hẫng đối xứng Hợp long GD Đúc hẫng đx Hợp long

Mo tc
min
Mo tc
max
Mo tt
min
Mo tt
max

Mo tc
min
Ndc tc
min
Ndc tt
min Ndc tt
0 -5827.1 9359.92 -7283.9 11699.9 1170.6
1 -4184.3 3474.16 -5230.4 4342.7 -631.6 -16702 -20877 -21109
- hồ xuân nam - Lớp Cầu Đờng Bộ A K41
138
- Đồ án tốt nghiệp - - Thiết kế kỹ
thuật
-
2 -5005.7 2047.09 -6257.1 2558.86 -1421 -16111 -20139 -20475
3 -3188.2 2826.92 -3985.2 3533.65 -709.9 -15238 -19047 -19483
4 -2775.6 4806.72 -3469.5 6008.4 -942.5 -14343 -17929 -18413
5 -5482.6 3487.92 -6853.2 4359.9 -4238.5 -13517 -16897 -17394
6 -6477.4 2817.68 -8096.8 3522.1 -5093.4 -11808 -14760 -15257
7 -6891.4 2714.4 -8614.3 3393 -4646.8 -10026 -12533 -13052
8 -6467.3 2674.72 -8084.1 3343.4 -3541.7 -8114.6 -10143 -10746
9 -5245.4 2737.28 -6556.8 3421.6 -2167.4 -6168.3 -7710.4 -8324.1
10 -3279 338.8 -4098.7 423.5 -962.3 -4272.6 -5340.8 -5830.4
11 0 0 0 0 0 -2338.6 -2923.2 -3195.1
b - nhịp giữa
Tên
MC GD Đúc hẫng đối xứng Hợp long GD Đúc hẫng đx Hợp long

Mo tc
min
Mo tc

max
Mo tt
min
Mo tt
max
Mo tc
min
Ndc tc
min
Ndc tt
min Ndc tt
0 -7070 10221.3 -8837.5 12776.7 1170.6
1' -8104.9 2216.4 -10131 2770.5 -5786.4 -17162 -21136 -21452
2' -6172.4 568.264 -7715.5 710.33 -4748.8 -16403 -20308 -20504
3' -4562.1 3821.82 -5702.6 4777.27 -3461.2 -15695 -19572 -19618
4' -6472.3 2911.28 -8090.4 3639.1 -6014.5 -15174 -18967 -18888
5' -8287.2 2630.32 -10359 3287.9 -6858.8 -13886 -17357 -17176
6' -9598.4 2490.16 -11998 3112.7 -6844 -12425 -15531 -15309
7' -10362 2609.36 -12952 3261.7 -6363.6 -10758 -13448 -13266
8' -10209 2719.68 -12762 3399.6 -5543.6 -8831.2 -11039 -11028
9' -8748.5 2815.28 -10936 3519.1 -4475.6 -6889 -8517.7 -8611.3
10' -5584.8 0 -6981 0 -3251.2 -4828.5 -5949.6 -6035.6
11' 0 0 0 0 -2000.7 -2662.6 -3271.4 -3328.3
*Tại các mặt cắt giữa
A - nhịp biên
Tên
MC GD Đúc hẫng đối xứng Hợp long GD Đúc hẫng đx Hợp long

Mg tc
max

Mg tc
min
Mg tt
max
Mg tt
min
Mg tt Ndc tc
min
Ndc tt
min Ndc tt
1 7855.04 -2129.5 9818.8 -2661.9 2237.6 -1670.19 -16702 -20877
2 2796.32 -3587.3 3495.4 -4484.1 233.3 -1611.12 -16111 -20139
3 2496.69 -3089.2 3120.86 -3861.5 194.1 -1523.78 -15238 -19047
4 4824.48 -1634.9 6030.6 -2043.6 433.4 -1434.28 -14343 -17929
5 4855.2 -3101.8 6069 -3877.2 -1330.8 -1351.74 -13517 -16897
6 3385.2 -4698 4231.5 -5872.5 -3406.2 -1180.76 -11808 -14760
7 2937.04 -5676.7 3671.3 -7095.9 -3610.5 -1002.63 -10026 -12533
8 2808.64 -5671.7 3510.8 -7089.6 -2834.7 -811.46 -8114.6 -10143
9 2846.4 -4848.6 31564 -6060.8 -1595 -616.83 -6168.3 -7710.4
10 2376.32 -3254.8 2970.4 -4068.5 -305.3 -427.26 -4272.6 -5340.8
- hồ xuân nam - Lớp Cầu Đờng Bộ A K41
139
- Đồ án tốt nghiệp - - Thiết kế kỹ
thuật
-
11 1173.52 0 1466.9 0 778.5 -233.86 -2338.6 -2923.2
A - nhịp giữa
Tên
MC GD Đúc hẫng đối xứng Hợp long GD Đúc hẫng đx Hợp long

Mg tc
max
Mg tc
min
Mg tt
max
Mg tt
min
Mg tt Ndc tc
min
Ndc tt
min Ndc tt
1' 6685.16 -6013 8356.45 -7516.2 -339.8 -17162 -21136 -21452
2' 2552.16 -7643.1 3190.2 -9553.9 -4008 -16403 -20308 -20504
3' 3096.96 -6172.4 3871.2 -7715.5 -2845.4 -15695 -19572 -19618
4' 3733.02 -4304.2 4666.27 -5380.3 -3478.3 -15174 -18967 -18888
5' 2906.9 -6372.1 3633.63 -7965.1 -5177 -13886 -17357 -17176
6' 2566.16 -7935.1 3207.7 -9918.9 -5591.8 -12425 -15531 -15309
7' 2648.88 -8972.3 3311.1 -11215 -5344.2 -10758 -13448 -13266
8' 2810.4 -9277.8 3513 -11597 -4694 -8831.2 -11039 -11028
9' 2964.4 -8471.2 3705.5 -10589 -3750 -6889 -8517.7 -8611.3
10' 2415.28 -6159 3019.1 -7698.7 -2603.8 -4828.5 -5949.6 -6035.6
11' 42.72 -1981.5 53.4 -2476.9 -1366.3 -2662.6 -3271.4 -3328.3
HL 0 0 0 0 0 -17162 -21136 -21452
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 kê trên các gối cứng và gối đàn hồi (là các dây 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 3 sơ đồ 3-4-5

Sơ đồ 3 Sơ đồ dỡ tải trọng thi công và xe đúc
- Sơ đồ :
600 KN
Sơ đồ dỡ tải trọng thi công
qtc =1,92 KN/m qtc =1,92 KN/m
- Tải trọng :
+) Hiệu ứng dỡ tải trọng thi công : q
TC
=1. 0,24 . 16/2 = 1,92 KN/m.
+) Hiệu ứng dỡ xe đúc : P
XD
= 600 KN .
Sơ đồ 4 Sơ đồ cầu dây văng chịu tĩnh tải giai đoạn II
- Sơ đồ :
- hồ xuân nam - Lớp Cầu Đờng Bộ A K41
140
- Đồ án tốt nghiệp - - Thiết kế kỹ
thuật
-
DWtt = 36,24 KN/m
Sơ đồ cầu chịu tĩnh tải giai đoạn 2
DWtt = 36,24 KN/m
- Tải trọng :
+) Trọng lợng lớp phủ mặt cầu ( tĩnh tải giai đoạn II ) , DW
TT
=36,24 KN/m
Sơ đồ 5 Sơ đồ cầu dây văng chịu hoạt tải
- Sơ đồ :
- Tải trọng :
+) Hoạt tải thiết kế : HL 93 và tải trọng Ngời (300 Kg/m

2
).
+) 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
II.2.2 Tính nội lực dầm chủ do tĩnh tải
- Mục đích của quá trình điều chỉnh nội lực là nhằm tạo ra đợc biểu đồ mô men của
dầm liên tục tựa trên các gối cứng là các điểm neo dây. Trong đó mô men dơng ở
giữa khoang và mômen âm trên gối có các trị số:
M
gối
= -gd
2
/11 M
giữa
= 3gd
2
/88
- Lực dọc trong dầm chủ do tĩnh tải phần I và II và lực điều chỉnh đợc tính bằng cách
xếp tải trực tiếp lên sơ đồ cầu và sử dụng chơng trình Sap2000 để phân tích và tính
toán nội lực .
II.2.3 Tính nội lực dầm chủ do hoạt tải
- Mô men và lực dọc do hoạt tải đợc xác định bằng cách xếp xe trực tiếp lên sơ đồ
cầu và sử dụng chơng trình Sap2000 để phân tích và tính toán nội lực. Việc xếp xe
lên sơ đồ cầu để tính mô men và lực dọc đợc thực hiên bởi cùng 1 sơ đồ xe.
- Công thức tính nội lực do hoạt tải :
+) Nội lực tiêu chuẩn
- hồ xuân nam - Lớp Cầu Đờng Bộ A K41
141
- Đồ án tốt nghiệp - - Thiết kế kỹ

thuật
-

=
ii
i
tc
yPmgS ....
+) Nội lực tính toán
tc
i
i
tt
SIMS ..

=
Trong đó :
+) S
i
TC
: Nội lực tiêu chuẩn tại mặt cắt (đốt dầm ) thứ i.
+) S
i
TT
: Nội lực tính toán tại mặt cắt (đốt dầm ) thứ i.
+) m : Hệ số làn , với cầu 3 làn m =0,85.
+) IM : Hệ số xung kích , IM = 1,25.
+) : Hệ số vợt tải , = 1,75
+) g : Hệ số phân bố ngang của hoạt tải
1 - Hệ số phân bố ngang của Xe tải : g

XT
= 1,569
2 - Hệ số phân bố ngang của Xe 2 trục : g
2T
= 1,569
3 - Hệ số phân bố ngang của Làn : g
L
= 2,352
4 - Hệ số phân bố ngang của Ngời : g
NG
= 0,856
- Nội lực trong dầm chủ do hoạt tải đợc lấy giá trị lớn nhất trong 2 tổ hợp tải trọng
+) Tổ hợp 1 : Xe tải + Làn + Ngời
+) Tổ hợp 2 : Xe 2 trục + Làn + Ngời
I.2.3 Kết quả tính nội lực dầm chủ giai đoạn khai thác
A bảng tổng hợp giá trị mômen Mo
Nhịp biên Nhịp giữa
Tên
MC
Mo tc
max
Mo tc
min
Mo tt
max
Mo tt
min
0 825 -4682.6 825 -7849.7
1 3403.36 -2154.8 4945.26 -4050.5
2 3873.78 -2091 5947.36 -3830.2

3 3704.25 -2646.8 6121.95 -4299.5
4 3772.14 -3604.8 6694.57 -5259.9
5 5268.04 -4911.4 9158.17 -7249.2
6 7424.66 -7195.5 12773 -10613
7 9320.05 -9429.4 16030.8 -13855
8 11910.5 -9364.5 18561.3 -15317
9 11516.2 -8911.6 17945 -14584
10 7898.61 -6412.8 12298.1 -10485
11 0 0 0 0
Tên
MC
Mo tc
max
Mo tc
min
Mo tt
max
Mo tt
min
0 604.7 -4903 825 -7849.8
1' 2701.33 -2524.4 4394.6 -4095.2
2' 3505.16 -2514.1 5682.85 -4168.9
3' 4064.25 -2837.7 6491.23 -4769.5
4' 4634.9 -3194.9 7288.4 -5422.6
5' 5949.06 -3127.1 9263.73 -5397.3
6' 7235.43 -3353.9 11275.3 -5759.2
7' 8243.09 -3876.9 12969 -6469.9
8' 9007.28 -4387.5 14484 -6967.2
9' 8567.39 -5220.1 14393.3 -7701.7
10' 6481.17 -6563.2 12038.5 -8949.1

11' 3085.75 -7949.6 7927.96 -9986.3
B Bảng tổng hợp giá trị mômen Mg
Nhịp biên Nhịp giữa
- hồ xuân nam - Lớp Cầu Đờng Bộ A K41
142
- Đồ án tốt nghiệp - - Thiết kế kỹ
thuật
-
Tên
đốt
Mg tc
max
Mg tc
min
Mg tt
max
Mg tt
min
1 2772.98 -2494.8 3696.41 -4740.4
2 4168.88 -1732.2 6153.89 -3478
3 4209.53 -1983.8 6561.82 -3636.5
4 4226.75 -2818.1 7032.54 -4470.8
5 4978.76 -3865.2 8503.65 -5797
6 6875.85 -5745.4 11649.6 -8606.7
7 8940.04 -8037.5 15145.2 -11959
8 10709.9 -9600.7 18049 -14311
9 12238.9 -8960.6 19097.4 -14677
10 10265.1 -7483.6 16025.8 -12259
11 4534.95 -3028.2 7105.23 -4967.4
Tên

đốt
Mg tc
max
Mg tc
min
Mg tt
max
Mg tt
min
1' 2095.86 -2908.2 3324.41 -4726.6
2' 3551.5 -2305.2 5770.85 -3821.7
3' 4210.67 -2397.2 6774.62 -4032.3
4' 4767.38 -2748.3 7562.01 -4676.4
5' 5692.33 -2880.6 8916.63 -4970.7
6' 6998.46 -2968.5 10915.7 -5152.4
7' 8151.5 -3362.3 12776.7 -5721
8' 9042.78 -9288.6 14387.7 -8375
9' 9208 -4605.3 15103.9 -7025.2
10' 7938.31 -5680.4 13869 -7992.7
11' 5068.49 -6920.5 10438.7 -8958.1
HL 2092.78 -8499.8 6974.4 -10238
C Bảng tổng hợp giá trị lực dọc ndc
Nhịp biên Nhịp giữa
Tên
đốt
Ndc tc
max
Ndc tc
min
Ndc tt

max
Ndc tt
min
1 -2012.3 -6214.8 -3367.2 -9864.5
2 -1941.4 -6118.9 -3261.1 -9722.8
3 -1820.9 -5930.6 -3079.7 -9443.8
4 -1606.1 -5653.2 -2756.3 -9031.6
5 -1219 -5239.6 -2169.9 -8413.9
6 -789.14 -4888.2 -1498.2 -7882.9
7 -283.38 -4500.4 -707.97 -7285.7
8 350.48 -3947.8 -286.18 -6419.4
9 755.641 -3303.4 -943.84 -5390.9
10 -414.67 -3818.4 -1324.5 -3990.3
11 981.373 -999.87 -1404.7 -1690.9
Tên
đốt
Ndc tc
max
Ndc tc
min
Ndc tt
max
Ndc tt
min
1' -2003.2 -6310.8 -3344.2 -10056
2' -1935 -6187.3 -3241.7 -9870.8
3' -1824.1 -5942.9 -3073.9 -9501.3
4' -1658 -5565.8 -2820.1 -8925.3
5' -1392.4 -4986.3 -2409.9 -8030.7
6' -1181.1 -4429 -2071.8 -7154.5

7' -938.29 -3823.9 -1674.8 -6189.9
8' -642.38 -3107.7 -1177.3 -5030.7
9' -442.59 -2509.6 -808.65 -4031.4
10' -230.92 -1942.4 -409.19 -3065.2
11' 132.137 -1467.6 -225.07 -2280.5
HL 872.359 -967.53 -1424 -1465.5
I.2.4 Kết quả tính nội lực dầm chủ 2 giai đoạn
A bảng tổng hợp giá trị mômen Mo
Nhịp biên Nhịp giữa
- hồ xuân nam - Lớp Cầu Đờng Bộ A K41
143
- Đồ án tốt nghiệp - - Thiết kế kỹ
thuật
-
Tên
MC
Mo tc
max
Mo tc
min
Mo tt
max
Mo tt
min
0 1761.48 -3746.1 1995.6 -6679.1
1 2898.08 -2660.1 4313.66 -4682.1
2 2736.98 -3227.8 4526.36 -5251.2
3 3136.33 -3214.8 5412.05 -5009.4
4 3018.14 -4358.8 5752.07 -6202.4
5 1877.24 -8302.2 4919.67 -11488

6 3349.94 -11270 7679.57 -15707
7 5602.61 -13147 11384 -18502
8 9077.17 -12198 15019.6 -18859
9 9782.27 -10646 15777.6 -16751
10 7128.77 -7182.7 11335.8 -11447
11 0 0 0 0
Tên
MC
Mo tc
max
Mo tc
min
Mo tt
max
Mo tt
min
0 1541.18 -3966.5 -1995.6 -6679.2
1' -1927.8 -7153.5 -1391.8 -9881.6
2' -293.88 -6313.2 934.049 -8917.7
3' 1295.29 -5606.7 3030.03 -8230.7
4' -176.7 -8006.5 1273.9 -11437
5' 462.02 -8614.1 2404.93 -12256
6' 1760.23 -8829.1 4431.26 -12603
7' 3152.21 -8967.8 6605.4 -12834
8' 4572.4 -8822.4 8940.45 -12511
9' 4986.91 -8800.6 9917.75 -12177
10' 3880.21 -9164.1 8787.29 -12200
11' 1485.19 -9550.2 5927.26 -11987
B Bảng tổng hợp giá trị mômen Mg
Nhịp biên Nhịp giữa

Tên
đốt
Mg tc
max
Mg tc
min
Mg tt
max
Mg tt
min
1 4563.06 -704.69 5934.01 -2502.8
2 4355.52 -1545.5 6387.19 -3244.7
3 4364.81 -1828.5 6755.92 -3442.4
4 4573.47 -2471.4 7465.94 -4037.4
5 3914.12 -4929.8 7172.85 -7127.8
6 4150.89 -8470.4 8243.44 -12013
7 6051.64 -10926 11534.7 -15569
8 8442.14 -11868 15214.3 -17146
9 10962.9 -10237 17502.4 -16272
10 10020.9 -7727.9 15720.5 -12564
11 5157.75 -2405.4 7883.73 -4188.9
Tên
đốt
Mg tc
max
Mg tc
min
Mg tt
max
Mg tt

min
1' 1824.02 -3180.1 2984.61 -5066.4
2' 345.095 -5511.6 1762.85 -7829.7
3' 1934.35 -4673.6 3929.22 -6877.7
4' 1984.74 -5530.9 4083.71 -8154.7
5' 1550.73 -7022.2 3739.63 -10148
6' 2525.02 -7441.9 5323.93 -10744
7' 3876.14 -7637.6 7432.46 -11065
8' 5287.58 -13044 9693.69 -13069
9' 6208 -7605.3 11353.9 -10775
10' 5855.27 -7763.4 11265.2 -10596
11' 3975.45 -8013.5 9072.42 -10324
HL 2092.78 -8499.8 6974.4 -10238
C Bảng tổng hợp giá trị lực dọc ndc
Nhịp biên Nhịp giữa
- hồ xuân nam - Lớp Cầu Đờng Bộ A K41
144