Thiết kế sơ bộ đồ án tốt nghiệp
Mục lục
Phần 1: Thiết kế sơ bộ
GI I THIệU CHUNG 10
CHơNG 1: PHơNG áN Sơ Bẫ 1 11
CầU DầM BTCT DL đểC HẫNG CâN BằNG 11
1.1. tổng quan vễ công nghệ đúc hẫng cân bằng 11
1.1.1. Lịch sử phát triển 11
1.1.2. Ưu nhợc điểm và phạm vi áp dụng 11
1.2. giới thiệu chung về phơng án 11
1.2.1. Tiêu chuẩn thiết kế 11
1.2.2. Điều kiện tự nhiên tại vị trí xây dựng cầu 11
1.2.2. Sơ đồ kết cấu 12
1.3. số liệu tính toán 12
1.3.1. Khổ cầu 12
1.3.2. Khổ thông thuyền 12
1.3.3. Tải trọng thiết kế 12
1.3.4. Các yếu tố hình học của cầu 13
1.3.5. Vật liệu thiết kế 13
1.4. các hệ số tính toán 13
1.4.1. Hệ số tải trọng 13
1.4.2. Hệ số xung kích 13
1.4.3. Hệ số làn xe 13
1.5. kích thớc cấu tạo dầm chủ 14
1.5.1. Cấu tạo dầm chủ 14
1.5.2. Cấu tạo dầm ngang 18
1.5.3. Cấu tạo bản Bê tông mặt cầu 19
1.5.4. Cấu tạo lớp phủ mặt cầu 19
1.6. xác định tĩnh tảI tác dụng lên dầm chủ 19
1.6.1. Tĩnh tải giai đoạn I 19
1.6.2. Tĩnh tải giai đoạn II 20
2.2. Tính toán kết cấu nhịp chính 65
2.2.1. Xác định kích thớc hình học dàn 65
2.2.2. Tĩnh tải của cầu dàn 67
2.2.3. Tĩnh tải giai đoạn II 68
2.2.4. Hệ số phân bố ngang 70
2.2.5. Tính toán dàn: 70
2.3. Tính mố M1: 74
2.3.1. Cấu tạo kết cấu nhịp cầu dẫn 74
2.3.2. Kích thớc cấu tạo mố 75
2.3.3. Tính toán áp lực thẳng đứng tác dụng lên bệ móng mố 77
2.3.4. Bố trí cọc trong móng 83
2.4. tính toán trụ cầu T4 87
2.4.1. Cấu tạo trụ cầu 87
2.4.2. Xác định tổ hợp tải trọng chính tại mặt cắt đáy bệ 88
2.4.3. Bố trí cọc trong móng 90
phạm quang duy cầu đờng bộ a k48 - ĐH GTVT
2
Thiết kế sơ bộ đồ án tốt nghiệp
2.5. phơng án thi công chỉ đạo 95
2.5.1. Thi công mố 95
2.5.2. Thi công trụ cầu 96
2.5.3. Thi công kết cấu nhịp chính 97
CHơNG 3: PHơNG áN Sơ Bẫ 3 100
CầU DâY VăNG 100
3.1. tổng quan về cầu treo dây văng 100
3.2. giới thiệu chung về phơng án 101
3.2.1. Tiêu chuẩn thiết kế 101
3.2.2. Điều kiện tự nhiên tại vị trí xây dựng cầu 101
3.2.3. Sơ đồ kết cấu 101
3.3. số liệu tính toán 101
3.9.2. Tính áp lực thẳng đứng tác dụng lên bệ móng trụ 125
3.9.3.Bố trí cọc trong móng trụ 127
131
CHơNG 4 132
SO SáNH V L A CH N PH ơNG áN CầU 132
4.1. nguyên tắc lựa chọn phơng án cầu 132
4.2. so sánh u nhợc điểm của từng phơng án 132
4.2.1. Phơng án 1: Cầu dầm liên tục thi công theo công nghệ đúc hẫng cân bằng 132
4.2.2. Phơng án 2: Cầu dàn thép 133
4.2.3. Phơng án 3: Cầu dây văng 133
4.3. Lựa chọn Phơng án 134
CHơNG 5 135
TíNH TOáN DầM CHẹ 135
5.1. giới thiệu chung về phơng án 135
5.1.1. Tiêu chuẩn thiết kế 135
5.1.2. Điều kiện tự nhiên tại vị trí xây dựng cầu 135
5.1.3. Sơ đồ kết cấu 135
5.2. số liệu tính toán 136
5.2.1. Khổ cầu 136
5.2.2. Khổ thông thuyền 136
5.2.3. Tải trọng thiết kế 136
5.2.4. Các yếu tố hình học của cầu 137
5.2.5. Vật liệu thiết kế 137
5.3. các hệ số tính toán 138
5.3.1. Hệ số tải trọng 138
5.3.2. Hệ số xung kích 138
5.3.3. Hệ số làn xe 138
5.4. kích thớc cấu tạo dầm chủ 139
5.4.1. Cấu tạo dầm chủ 139
5.4.2. Tính toán đặc trng hình học tiết diện dầm chủ 142
5.9. kiểm toán dầm chủ theo ttgh cờng độ I 177
5.9.1. Kiểm toán sức kháng uốn của các mặt cắt chịu mômen âm qua các giai đoạn:
177
5.9.2. Kiểm toán sức kháng uốn của các mặt cắt chịu mômen dơng: 188
5.9.3. Kiểm tra các giới hạn cốt thép 188
5.9.4. Tính toán và kiểm tra điều kiện chịu lực cắt của dầm chủ 191
5.10. kiểm toán dầm chủ theo ttgh sử dụng 197
5.10.1. Tính duyệt mặt cắt theo điều kiện chống nứt: 197
CHơNG 6 213
TíNH TOáN BảN MặT CầU 213
6.1. sơ đồ tính toán bản mặt cầu 213
6.1.1. Sơ đồ tính toán bản mặt cầu: 213
phạm quang duy cầu đờng bộ a k48 - ĐH GTVT
5
Thiết kế sơ bộ đồ án tốt nghiệp
6.1.2. Nguyên tắc tính toán: 213
6.2. tính toán nội lực bản mặt cầu 214
6.2.1. Nội lực bản chịu mô men dơng 214
6.2.2. Xác định nội lực bản hẫng 216
6.3. tính toán bố trí cốt thép bản mặt cầu 219
6.3.1. Đặc trng cơ lý của vật liệu: 219
6.3.2. Tính toán bố trí cốt thép chịu mômen âm tại mặt cắt trên gối 1 219
6.3.3. Tính toán bố trí cốt thép chịu mômen dơng tại mặt cắt giữa nhịp: 221
6.3.4. Kiểm tra điều kiện giới hạn cốt thép: 222
6.3.5. Tính toán và kiểm tra điều kiện chịu cắt: 223
CHơNG 7 226
TíNH TOáN Mẩ CầU 226
7.1. số liệu tính toán thiết kế mố cầu 226
7.1.1. Khổ thông thuyền 226
7.1.2. Chiều dài kết cấu nhịp thiết kế 226
7.5. tính toán mặt cắt đáy bệ i-i 245
7.5.1. Các tải trọng tác dụng lên mặt cắt đáy bệ 245
7.5.1. Tổ hợp tải trọng tác dụng lên mặt cắt đáy bệ (mặt cắt I-I) 246
7.5.2. Tổ hợp tải trọng tác dụng lên mặt cắt chân tờng thân (mặt cắt II-II) 256
7.5.3. Tổ hợp tải trọng tác dụng lên mặt cắt chân tờng đỉnh (mặt cắt III-III) 266
7.5.4. Tổ hợp tải trọng tác dụng lên mặt cắt ngàm tờng cánh (mặt cắt IV-IV) 271
276
7.6. tính toán bản quá độ 277
7.6.1. Sơ đồ tính toán: 277
7.6.2. Tĩnh toán nội lực lên bản quá độ: 277
7.7. Kiểm toán khả năng chịu tải của cọc khoan nhồi 279
7.7.1. Bố trí cọc trong móng của Mố M0: 279
7.7.2. Tính toán sức kháng đỡ dọc trục của cọc đơn: 280
7.7.3. Sức kháng đỡ dọc trục của nhóm cọc: 280
7.7.4. Tính toán nội lực dọc trục trong các cọc: 283
7.7.5. Kiểm toán theo TTGH Cờng độ I: 284
CHơNG 8 32
TíNH TOáN TRễ CầU 32
8.1. số liệu thiết kế 32
8.1.1. Khổ thông thuyền 32
8.1.2. Chiều dài kết cấu nhịp 32
8.1.3. Tải trọng thiết kế 32
8.1.4. Hệ số tải trọng 32
8.1.5. Bêtông trụ 32
8.1.6. Bêtông dầm 32
8.1.7. Bêtông dầm ngang + Bản 33
8.1.8. Bêtông cọc 33
8.1.9. Bêtông atphan + Nớc 33
8.1.10. Cốt thép thờng 33
8.2. Cấu tạo kết cấu nhịp 33
8.6.4. Tổ hợp tải trọng bất lợi xét tới mặt cắt đáy móng: 73
8.6.5. Kiểm tra điều kiện làm việc của móng cọc: 73
8.6.6. Tính toán nội lực trong các cọc của móng: 74
8.6.7. Kiểm toán theo TTGH Cờng độ I: 78
CHơNG 9 82
THIếT Kế THI CôNG CHI TIếT 82
9.1. Tính toán ổn định chống lật khi thi công đúc hẫng 82
9.1.1. Nguyên tắc chung 82
9.1.2. Các thông số tính toán: 82
phạm quang duy cầu đờng bộ a k48 - ĐH GTVT
8
Thiết kế sơ bộ đồ án tốt nghiệp
9.1.4. Mômen lật do các tổ hợp tải trọng bất lợi trong thi công: 83
9.1.5. Tính toán số lợng thanh Cờng độ cao cần thiết: 85
9.2. tính toán chiều dày lớp bê tông bịt đáy 89
9.3. tính toán thiết kế tờng vây cọc ván thép 90
9.3.1. Tính toán theo điều kiện ổn định của vòng vây cọc ván 90
9.3.2. Chọn vòng vây cọc ván thép 90
9.3.3. Tính hệ số áp lực ngang của đất 91
9.3.4. Xác định chiều sâu chôn cọc ván thép 91
9.3.5. Tính vòng vây cọc ván theo sơ đồ 1 93
9.3.6. Tính vòng vây cọc ván theo sơ đồ 2 93
9.3.6. Tính vòng vây cọc ván theo sơ đồ 3 94
9.3.7. Tính vòng vây cọc ván theo sơ đồ 4 95
96
9.3.8. Tính vòng vây cọc ván theo sơ đồ 5 96
9.4. Tính toán thiết kế đà giáo mở rộng trụ 98
9.4.1. Cấu tạo đà giáo mở rộng trụ T4: 98
9.4.2. Các tải trọng tác dụng lên đà giáo: 98
9.4.3. Tính toán nội lực 99
-
Lớp 2: Sét chảy dẻo, dày trung bình 1,44 m
-
Lớp 3: Sét pha sỏi sạn,trạng thái chặt, dày trung bình 8,42 m
-
Lớp 4: Cát hạt vừa,trạng thái chặt, dày trung bình 8,50 m
-
Lớp 5: Cát pha sỏi sạn,trạng thái chặt, dày vô hạn
phạm quang duy cầu đờng bộ a k48 - ĐH GTVT
10
Thiết kế sơ bộ Chơng I: Phơng án cầu đúc hẫng
Chơng 1: phơng án sơ bộ 1
Cầu dầm btct dl đúc hẫng cân bằng
1.1. tổng quan vễ công nghệ đúc hẫng cân bằng
1.1.1. Lịch sử phát triển.
Trong số rất nhiều công nghệ thi công cầu BTCT, công nghệ thi công hẫng nổi lên
với nhiều u điểm và đã đợc áp dụng rộng rãi trên khắp thế giới cũng nh ở Việt Nam.Từ
năm 1977 phơng pháp đúc hẫng và lắp hẫng đã đợc áp dụng để thi công một số cây
cầu ở Việt Nam nh: cầu Rào, Niệm, An Dơng ở Hải Phòng (lắp hẫng), cầu khung T-dầm
đeo theo sơ đồ tĩnh định nhiều nhịp ở công trờng cầu Bình ở Quảng Ninh, cầu Nông
Tiến ở Tuyên Quang, cầu Phú Lơng trên QL5, gần đây có cầu Thanh Trì và cầu Vĩnh
Tuy bắc qua sông Hồng ở Hà Nội v.v
1.1.2. Ưu nhợc điểm và phạm vi áp dụng
Phơng 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 đợc 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. Phơng pháp thi công hẫng không phụ thuộc vào điều kiện sông nớc và
và không gian dới cầu Loại cầu này thờng sử dụng cho các loại nhịp từ 80 - 130 m và
-
Lớp 3: Sét pha sỏi sạn,trạng thái chặt, dày trung bình 8,42 m.
-
Lớp 4: Cát hạt vừa,trạng thái chặt, dày trung bình 8,50 m.
-
Lớp 5: Cát pha sỏi sạn,trạng thái chặt, dày vô hạn.
1.2.2. Sơ đồ kết cấu .
a. Kết cấu phần trên
-
Phần nhịp chính vợt dòng chủ là kết cấu dầm liên tục ba nhịp làm bằng BTCT
DƯL.Sơ đồ nhịp 75 + 120 + 75 (m)
-
Phần nhịp dẫn hai phía bờ sử dụng kết cầu nhịp giản đơn,mặt cắt dầm chữ I khẩu độ
33m
b. Kết cấu phần dới
-
Trụ phần cầu chính dùng trụ thân rộng bằng BTCT
-
Trụ cầu dẫn dùng trụ thân hẹp bằng BTCT
-
Hai mố dùng mố chữ U-BTCT
-
Móng dùng móng cọc khoan nhồi BTCT
1.3. số liệu tính toán
1.3.1. Khổ cầu.
-
Bề rộng phần xe chạy : B
xe
= 2x3,75 (m)
-
d
= 4%
-
Độ dốc theo phơng ngang cầu i
n
= 2%
1.3.5. Vật liệu thiết kế .
a. Bê tông chế tạo dầm chủ
- Bê tông chế tạo kết cấu nhịp cầu chính và các dầm dẫn dùng bê tông có cờng độ
chịu nén ở 28 ngày tuổi là
'
c
f
= 45 MPa
b. Bê tông chế tạo dầm ngang và bản mặt cầu
- Bê tông chế tạo dầm ngang và bản mặt cầu của KCN cầu dẫn dùng bê tông có cờng
độ chịu nén ở 28 ngày tuổi là
'
c
f
= 35 MPa
c. Bê tông chế tạo Mố - Trụ - Cọc khoan nhồi
- Bê tông chế tạo Mố - Trụ - Cọc khoan nhồi dùng bê tông có cờng độ chịu nén ở 28
ngày tuổi là
'
c
f
= 30 MPa
d. Cốt thép Dự ứng lực
- Cốt thép DƯL dùng loại tao xoắn 7 sợi loại A416 cấp grade 270,độ tự chùng thấp.đờng
13
Thiết kế sơ bộ Chơng I: Phơng án cầu đúc hẫng
1.5. kích thớc cấu tạo dầm chủ.
1.5.1. Cấu tạo dầm chủ .
a. Cấu tạo chung
-
Dầm chủ của KCN cầu chính có dạng MCN hình hộp kín, có 3 sờn.
-
Dầm chủ đợc chế tạo bằng BTCT DƯL có
'
c
f
= 45 MPa
-
Chiều cao dầm thay đổi theo phơng dọc cầu.Tại vị trí trên đỉnh trụ chính cao 6,5m ;
tại vị trí giữa nhịp cao h = 2,50 (m)
Cấu tạo mặt cắt ngang cầu
b. Phơng trình đờng cong đáy dầm
-
Phơng trình đờng cong đáy dầm :
phạm quang duy cầu đờng bộ a k48 - ĐH GTVT
14
Thiết kế sơ bộ Chơng I: Phơng án cầu đúc hẫng
Đờng cong đáy dầm thay đổi theo quy luật đờng cong Parabol bậc 2 có phơng trình tổng
quát
2
y=ax +bx+c
,các tham số a,b,c đợc xác định nh sau :
Chọn hệ trụ tọa độ tại điểm trên đỉnh trụ chính :
Phơng trình đờng cong đáy dầm :
2
1 1 1
y = 0.001169x +0.136752x
c. Phơng trình đờng cong thay đổi chiều dày bản đáy
- Phơng trình đờng cong là đờng Parabol bậc 2 có dạng: y = ax
2
+ bx + c
- Gốc tọa độ tại điểm nằm ngang cách tim gối 1.5m.
- Phơng trình đi qua 2 điểm: C(58,5; 3.3), B(117,0) với c = 1,0.
- Thay số, và giải hệ phơng trình ta có:
a = -0.00096
b = 0.11282
- Vậy phơng trình đờng cong thay đổi chiều dày bản đáy có dạng:
y = -0.00096x
2
+ 0.11282x + 0.8
d. Phân đoạn đúc kết cấu nhịp cầu chính
- Công tác chia đốt dầm tùy thuộc vào năng lực của xe đúc. Ta chia nh sau:
+ Đốt K0 có chiều dài 12m.
+ Các đốt K1ữK6 có chiều dài 2,5m.
+ Các đốt K7ữK12có chiều dài 3,0m.
+ Các đốt K13ữK17 có chiều dài 4,0m.
phạm quang duy cầu đờng bộ a k48 - ĐH GTVT
15
Thiết kế sơ bộ Chơng I: Phơng án cầu đúc hẫng
+ Đốt hợp long nhịp nhịp biên, nhip giữa có chiều dài 2.0m.
+ y
i+1
2
).
+ Mômen tĩnh của mặt cắt đối với trục x :
S
x
= 1/6. (x
i
- x
i+1
)(y
i
3
+ y
i
2
.y
i+1
+ y
i
.y
i+1
2
+ y
i+1
3
).
+ Mômen quán tính đối với trục trung hòa:
J
+t: Chiều dày bản đáy, t = y
2
- y
1
.
-
Tính toán chiều cao dầm tại các mặt cắt:
Lập bảng tính toán :
Tên
mt ct
x
(m)
y
1
(m)
y
2
(m)
y
3
(m)
h
dam
(m)
t
(m)
K
0
0.00 0.00 1.00 6.50 6.50 1.00
K
K
9
28.50 4.09 4.57 7.64 3.55 0.48
K
10
31.50 4.41 4.86 7.76 3.35 0.45
K
11
34.50 4.71 5.12 7.88 3.17 0.42
K
12
37.50 4.98 5.37 8.00 3.02 0.39
K
13
41.50 5.32 5.68 8.16 2.84 0.36
K
14
45.50 5.62 5.96 8.32 2.70 0.33
K
15
49.50 5.89 6.20 8.48 2.59 0.32
K
16
53.50 6.11 6.42 8.64 2.53 0.31
K
17
57.50 6.30 6.60 8.80 2.50 0.30
K
HL
58.50 6.38 6.68 8.88 2.50 0.30
- Đối với mặt cắt trên trụ, ta có l
i
= 0,8.75000 = 60000mm.
+ b: Chiều rộng thực của bản cánh tính từ bản bụng dầm ra mỗi phía, nghĩa là b
1
, b
2
,
b
3
trong hình vẽ (mm):
- Với mặt cắt đỉnh trụ ta có:
b
1
= 3500 mm b
2
= 3490 mm b
3
= 2950 mm
=>
1 2 3
Max(b ,b ,b ) 3500mm=
< 3.do = 3.6500=19500mm.
phạm quang duy cầu đờng bộ a k48 - ĐH GTVT
17
Thiết kế sơ bộ Chơng I: Phơng án cầu đúc hẫng
1 2 3
Max(b ,b ,b ) 3500mm=
< 0.1li = 6000mm
=> Bề rộng bản cánh hữu hiệu b
Hb
- Quy đổi mặt cắt sát đỉnh trụ:
+ Bề rộng bản cánh trên: b
s
= 15100 mm.
+ Chiều cao bản cánh trên: t
s
= 457 mm.
+ Bề rộng sờn dầm: t
w
= 1160 mm.
+ Chiều cao sờn: D
w
= 4858 mm.
+ Bề rộng bầu dầm: b
b
= 5900 mm.
+ Chiều cao sờn dầm: t
b
= 1184 mm.
- Quy đổi mặt cắt giữa nhịp:
+ Bề rộng bản cánh trên: b
s
= 15100 mm.
+ Chiều cao bản cánh trên: t
s
=457 mm.
+ Bề rộng sờn dầm: t
w
= 965 mm.
+ Lớp phòng nớc Recon 7 dày 4 mm
1.6. xác định tĩnh tảI tác dụng lên dầm chủ.
1.6.1. Tĩnh tải giai đoạn I .
a. Tĩnh tải bản thân các đốt đúc
- Để đơn giản trong tính toán ta giả thiết gần đúng chiều cao dầm trong mỗi đốt thay đổi
tuyến tính.
- Khi tính toán ta giả thiết trọng lợng đốt đúc phân bố đều trên chiều dài mỗi đốt và có
giá trị theo tiết diện giữa đốt (lấy giá trị trung bình của 2 mặt cắt đầu và cuối mỗi đốt).
- Trọng lợng các đốt đợc tính theo công thức :
Ki c Ki
Q = .V
(kN)
- Tĩnh tải tiêu chuẩn giai đoạn I :
tc
Ki
Ki
Ki
Q
DC =
L
(kN/m)
- Tĩnh tải tính toán giai đoạn I :
tt
Ki
Ki tt1
Ki
Q
DC =n
L
(kN/m)
) (m
3
) (kN) (kN/m) (kN/m)
K0
-1.50 3.00 6.50 43.31 43.31 43.31 129.92 3247.95
836.39 1045.480.00
4.50
6.50
20.85 19.53 20.19 90.86 2271.54
4.50 5.91
K1 7.00 2.50 5.60 19.53 19.53 19.53 48.83 1220.68 488.27 610.34
K2 9.50 2.50 5.31 19.53 18.84 19.18 47.96 1198.97 479.59 599.49
K3 12.00 2.50 5.03 18.84 18.17 18.50 46.26 1156.46 462.59 578.23
K4 14.50 2.50 4.76 18.17 17.53 17.85 44.63 1115.78 446.31 557.89
K5 17.00 2.50 4.51 17.53 16.93 17.23 43.08 1076.94 430.78 538.47
K6 19.50 2.50 4.28 16.93 16.35 16.64 41.60 1039.98 415.99 519.99
K7 22.50 3.00 4.01 16.35 15.81 16.08 48.24 1205.93 401.98 502.47
K8 25.50 3.00 3.77 15.81 15.19 15.50 46.50 1162.50 387.50 484.38
K9 28.50 3.00 3.55 15.19 14.63 14.91 44.73 1118.26 372.75 465.94
K10 31.50 3.00 3.35 14.63 14.11 14.37 43.10 1077.50 359.17 448.96
K11 34.50 3.00 3.17 14.11 13.63 13.87 41.61 1040.29 346.76 433.45
K12 37.50 3.00 3.02 13.63 13.21 13.42 40.27 1006.69 335.56 419.45
K13 41.50 4.00 2.84 13.21 12.84 13.02 52.09 1302.35 325.59 406.98
K14 45.50 4.00 2.70 12.84 12.42 12.63 50.50 1262.59 315.65 394.56
K15 49.50 4.00 2.59 12.42 12.09 12.25 49.00 1225.09 306.27 382.84
K16 53.50 4.00 2.53 12.09 11.85 11.97 47.87 1196.83 299.21 374.01
K17 57.50 4.00 2.50 11.85 11.71 11.78 47.12 1178.02 294.50 368.13
HL 58.50 4.00 2.50 11.71 11.67 11.69 46.75 1168.85 292.21 365.27
Giá trị tĩnh tải trung bình 399.85 499.81
1.6.2. Tĩnh tải giai đoạn II .
= 11,35 kN/m
b. Tĩnh tải rải đều lớp phủ mặt cầu :
STT Cấu tạo Chiều dày (m)
a
(kN/m3)
P (kN/m2)
1 Lớp bêtông Asphalt 0,12 23 2,76
2 Lớp phòng nớc 0,04 15 0.06
Tổng 0,124 2.82
Bề rộng phần xe chạy: B
xe
= 14.1 m
Trọng lợng dải đều lớp phủ mặt cầu phần xe chạy
phạm quang duy cầu đờng bộ a k48 - ĐH GTVT
20
Thiết kế sơ bộ Chơng I: Phơng án cầu đúc hẫng
q
xe
= P.B
xe
= 39.762 kN/m
c. Tổng hợp tĩnh tải tác dụng lên dầm chủ
Tải trọng Kí hiệu Giá trị Đơn vị
Tĩnh tải giai đoạn I tiêu chuẩn DC
tc
399.85 kN/m
Tĩnh tải giai đoạn I tính toán DC
tt
499.81 kN/m
cộng tác dụng.
b. Phơng pháp tính toán :
- Đối với các sơ đồ tĩnh đĩnh, từ các sơ đồ tính toán đã lập và tải trọng tác dụng tính toán
nội lực và chuyển vị theo các phơng pháp của Cơ học kết cấu.
- Đối với sơ đồ siêu tĩnh,thực hiện theo hai bớc sau :
+ Sử dụng các phần mềm phân tích kết cấu nh SAP, Midas để tính toán và vẽ đờng
ảnh hởng nội lực tại các mặt cắt tính toán.
+ Chất tĩnh tải và hoạt tải lên đờng ảnh hởng để tính toán nội lực tại các mặt cắt tính
toán.
1.7.2. Tính toán nội lực .
Các sơ đồ tính toán nội lực qua các giai đoạn thi công :
Giai đoạn 1:
+ Sơ đồ 1a : Thi công hẫng tối đa
+ Sơ đồ 1a : Thi công hợp long nhịp biên
Giai đoạn 2 :
+ Sơ đồ 2 : Thi công hợp long nhịp giữa.
+ Sơ đồ 3 : Dỡ bỏ tải trọng thi công.
+ Sơ đồ 4 : Thi công lớp phủ mặt cầu và các tiện ích.
+ Sơ đồ 5 : Sơ đồ chịu hoạt tải khai thác.
1.7.2.1. Sơ đồ thi công đúc hẫng cân bằng các đốt đúc Ki :
a. Sơ đồ 1a: Thi công hẫng tối đa
Sơ đồ tính : Khung T
phạm quang duy cầu đờng bộ a k48 - ĐH GTVT
22
Thiết kế sơ bộ Chơng I: Phơng án cầu đúc hẫng
qtc
Pxd
Pxd
My
My
= -704117.5 (KN.m)
1_CD
M
= -880221.9 (KN.m)
b.Sơ đồ 1b: Thi công hợp long nhịp biên
Sau khi thi công đúc hẫng đốt cuối cùng tiến hành HL nhịp biên, xe đúc nhịp biên di
chuyển ra đốt K17, tại nhịp giữa xe đúc vẫn đứng yên trên K16.
Sơ đồ tính : Khung T
phạm quang duy cầu đờng bộ a k48 - ĐH GTVT
23
Thiết kế sơ bộ Chơng I: Phơng án cầu đúc hẫng
1
2
P
HL
XD
1
2
P
P
XD
Mxd
q
tc
Sơ đồ tính giai đoạn thi công hẫng.
Tải trọng :
+ Trọng lợng bản thân các đốt đúc(DC).
+ Tải trọng thi công rải đều(TC).
+ Tải trọng xe đúc và bộ ván khuôn treo(XD).
-
Nội lực tại các mặt cắt dầm trong giai đoạn khai thác đợc cộng tác dụng từ các sơ
đồ 2 , 3 , 4 , 5 để tìm ra nội lực cuối cùng trong giai đoạn khai thác.
a. Sơ đồ 2: thi công hợp long nhịp giữa :
phạm quang duy cầu đờng bộ a k48 - ĐH GTVT
24
Thiết kế sơ bộ Chơng I: Phơng án cầu đúc hẫng
Sau khi đã hợp long nhịp biên,tháo dỡ hệ đà giáo cố định và xe đúc hợp long thi tiến
hành hạ phá bỏ gối tạm,hạ kết cấu nhịp xuống gối chính.
Sơ đồ tính : Dầm giản đơn mút thừa.
Sơ đồ tính giai đoạn thi công hợp long nhịp giữa.
Tải trọng :
+ Trọng lợng bản thân các đốt đúc.
+ Tải trọng thi công rải đều.
+ 1/2 Tải trọng xe đúc và bộ ván khuôn treo.
+ 1/2 Tải trọng đốt hợp long .
-
Sử dụng phần mềm phân tích kết cấu Midas Civil 7.01 để tính toán nội lực lớn nhất tại
mặt cắt đỉnh trụ trong quá trình thi công HL nhịp giữa:
Biểu đồ Mômen trong giai đoạn hợp long nhịp giữa
Nội lực :
Mặt cắt Nội lực TC Nội lực TT Đơn vị
Gối
-696640.8 -870981.7 kN.m
Biên
20217.4 25271.8 kN.m
Giữa
0 0 kN.m
-
Mômen âm tại mặt cắt đỉnh trụ trong quá trình hợp long nhịp giữa :