150
150
540
1200
30
1/2Mặt cắt đỉnh trụ 1/2mặt cắt tại mố
20
150
90
200
2 %
800
120
50
120
150
150
40
2 %
5
0
20
150
150
800
30
Trần Văn Duẩn Lớp Cầu Hầm B39
1 . Sơ đồ cầu và kết cấu phần trên:
Do chiều dài toàn cầu là 280m, ta sẽ phân phối kết cấu nhịp nh sau:
- Kết câu nhịp cầu gồm 5 nhịp trong đó có 2 nhịp cầu dẫn ta sử dụng kết cấu định
hình là các dầm chữ I dự ứng lực.
9
8
7
6
5
4
3
2
98
7
6
54
32
1
1
0
5x3m
K10
K9
K8
K7
K6
3
4 444
3
1/2K0
K1
K2
K3
K4
1
=
R
x
y
- Xác định phơng trình đờng cong đáy dầm
+ Vì chiều cao hộp biến thiên từ 5,4m đến 2,5m nên đáy dầm sẽ biến thiên theo quy
luật đờng cong.
+ Chọn phơng trình dạng parabol bậc hai y = ax
2
+ bx + c.
+ Đờng cong đáy dầm đi qua 3 điểm ( 0,0 ), (50, 2,9 ) và ( 100, 0)
- Giải ra phơng trình đờng cong đáy dầm là:
xxy .
475
29
.
47500
29
2
1
+=
- Mặt trên của đáy hộp cũng có dạng đờng cong parabol y = ax
2
+bx+c với chiều dày
tại gối là 90cm, ở giữa nhịp là 25cm.Vậy phơng trình đi qua 3 điểm (0,90), (50,65) và
(100,90)
- Tơng tự nh trên ta xác định đợc đờng cong mặt trên của đáy dầm :
9.0
5.42
4 444
3
1/2K0
K1
K2
K3
K4
K5
3,5
3 3 3
5
K12
K11
24
Trần Văn Duẩn Lớp Cầu Hầm B39
1.2.3. Tính toán đặc trng hình học tiết diện:
tính đặc trng hình học tại các mặt cắt:
- Mỗi bên cánh hẫng gồm có 11 đốt đúc và 1/2 đốt trên trụ
Bảng kích thớc mặt cắt
Mặt cắt Chiều cao h (m) Chiều dày b (m)
0 5.4 0.9
1 4.955 0.79735
2 4.617 0.71638
3 4.302 0.64189
4 4.012 0.57388
5 3.746 0.51234
6 3.504 0.45728
7 3.197 0.39395
8 2.946 0.34213
Bảng đặc trng hình học các khối đúc
STT F (cm
2
) Yc (cm) S (cm
3
) Jx (m
4
) Jy (m
4
)
0 141600 267.88 37932083.33 61.9552 96.4044
1 132032.06 252.7 33362774.88 48.9175 91.9634
2 124586,82 241.12 30040740.36 40.1469 88.5518
3 117717.62 230.13 27090526.34 32.9037 85.3914
4 111515,47 219.74 24482053.67 26.9597 82.4822
5 105675.4 209.96 22187366.45 22.1138 79.8233
6 100507.41 200.8 20181717 18.1946 77.4168
7 94272.05 188.33 17754295.57 13.9126 74.429
8 89166.75 177.81 15854325.84 10.8996 71.9848
9 85651.52 168.66 14445578.9 8.9331 70.1798
10 82371.35 163.22 13444621.67 7.5385 68.7319
11 80681.24 159.48 12866776.18 6.8132 67.9232
12 80122.04 158.27 12680883.59 6.5852 67.6586
Bảng tính mô men do tĩnh tải giai đoạn I tại mặt cắt đỉnh trụ
Khối Ki F1(m
2
) F2(m
2
) L (m)
(T/m)
)
Lớp phòng nớc dày 2cm: 0.02x1.5 = 0.03 (T/m
2
)
Lớp mui luyện dầy trung bình 1.5cm : 0.015x1.67 =0.025 T/m
2
=> Tổng cộng: q
1
= 0.242 (T/m
2
)
=> Tĩnh tải rải đều của lớp phủ q
tc
= 0.242. 11 = 2.662 (T/m)
q
tt
=1.5.q
tc
= 1.5x2.662=3.993 (T/m)
- Gờ chắn bánh :
p
tc
= 2x0.25x 0.3x 2.4 = 0.36 (T/m)
p
tt
= 1.5x 0.36 = 0.54 (T/m)
- Lan can tay vịn :
+ Gờ đỡ:
q
gđ2
tc
= 3.859 (T/m)
1.4 Tính nội lực trong các giai đoạn:
Do đặc điểm của công nghệ thi công đúc hẫng là sơ đồ kết cấu bị thay đổi liên tục
trong quá trình thi công.
-Vì đây là phơng án sơ bộ nên ta tính với các sơ đồ sau
5
Trần Văn Duẩn Lớp Cầu Hầm B39
1.4.1. Giai đoạn thi công:
Giai đoạn này theo hai sơ đồ
+ Sơ đồ ngàm công son
+ Sơ đồ dầm mút thừa.
Xét thấy sơ đồ công son chịu lực bất lợi hơn trong giai đoạn này nên ta chọn để
tính toán. Trong giai đoạn thi công này dầm chịu tải trọng bản thân, tải trọng thiết bị
thi công nh hình vẽ
Trong giai đoạn này tải trọng bao gồm:
+ Tĩnh tải các đốt n =1,1
+ Trọng lợng thiết bị đúc và vật liệu. Xe đúc P=80T đặt cách
nút đốt đúc trớc là 2.5m; n=1,4.
+ Thiết bị đổ bê tông: p=20T đặt tại mút ngoài của đốt đúc
trớc đó n = 1,4
+ Trọng lợng rải đều của ngời và T bị thi công = 100Kg/m;
n = 1.4
Nội lực tại mặt cắt đỉnh trụ khi có xe đúc:
- Mô men: M
TC
13
=
1
i
2
m
q
xđ
q
bt
Trần Văn Duẩn Lớp Cầu Hầm B39
+Tĩnh tải giai đoạn II:ta xếp tĩnh tải giải đều lên toàn bộ đờng ảnh hởng mô men
tại mặt cắt đỉnh trụ
M
gđ2
tt
=q
tt
1,5
x
1
- q
tt
0,9
x
2
=0.9x3.859x63.5848-1.5x3.859x677.2364
=-3699.35(T.m)
+Hoạt tải
-Xe H30: Từ đờng ảnh hởng mô men mặt cắt đỉnh trụ ta xếp đoàn xe H30 tiêu
chuẩn lên hai nhịp phần đờng ảnh hởng mang dấu âm với một trục nặng nhất đặt ở vị
trí tung độ lớn nhất, rồi dịch tải với bớc là 0,5m từ trái qua phải và ngợc lại từ phải
qua trái ta đợc vị trí bất lợi nhất. Hoặc ta tra tải trọng tơng đơng của đoàn xe H30 với
= 2;số làn xe m=2 ,
Hệ số =0,9;
Hệ số xung kích Theo quy trình 79 ta có: 1+à = 1+ 15/(37.5 + )
= 60m 1+ à = 1.154
=90 m 1+à = 1.118
q
tđ
=1.7 (T/m).
-Đoàn ngời: ta xếp lên phần đờng ảnh hởng mang dấu âm để đợc nội lực bất lợi
nhất.
q
n
= 0.3T/m
2
tải rải đều của đoàn ngời là:
q
n
= 1.5x0.3 =0.45 T/m
Vậy mô men do đoàn ngời là M
tc
=-3x0.45x677.24= -914.27 (T.m)
M
tt
=1.4.M
rc
= 1.4x 914.27 = -1279.98(T.m)
-Mô men do hoạt tải XB80 là:
Ta có: q
tđ
=3.2 (T/m).
+Mômen do hoạt tải:Ta xếp lên đờng ảnh hởng dơng để đợc nội lực bất lợi nhất
-Xe nặng XB80:
q
tđ
=4.3 (T/m).
M
tc
=1x4.3x550.02=2385.086 (T.m)
M
tt
=1.1x1.118x2385.086 =2908.58 (T.m)
-Xe H
30
:Ta xếp lên đờng ảnh hởng dơng để đợc nội lực bất lợi nhấtHệ số phân bố ngang:
H30
= 2;số làn xe m=2 ,
Hệ số =0.9;
Hệ số xung kích Theo quy trình 79 ta có: 1+à = 1+ 15/(37.5 + )
= 60m 1+ à = 1.154
=90 m 1+à = 1.118
q
tđ
=1.8 (T/m).
M
tc
=q
tđ
+ Đờng kính danh định d = 15.2mm
8
2,1
2
.
1
ì
=
a
dd
tt
d
h
hR
M
F
Trần Văn Duẩn Lớp Cầu Hầm B39
+ Diện tích mặt cắt ngang F = 34.5cm
2
+ Trọng lợng danh định: q = 0.755 Kg/m
+ Cờng độ phá hoại tối thiểu: R
d
= 18000 Kg/cm
).
+ Cờng độ chịu nén dọc trục.R
n
=1700 (T/m
2
).
Ta chỉ tính và bố trí cốt thép cho mặt cắt giữa nhịp và mặt cắt đỉnh trụ.
a. Tính cho mặt cắt đỉnh trụ:
Diện tích cần thiết tại mặt cắt:
Với M
tt
là mô men tính toán
h
0
chiều cao có hiệu lấy theo chọn sơ bộ cốt thép ban đầu:h
0
= h - a
d
9
R.h.
M
F
0
TT
ct
=
Trần Văn Duẩn Lớp Cầu Hầm B39
Với a
d
= h - a
d
Với a
d
khoảng cách từ trọng tâm đám cốt thép đến mép trên hộp a
d
= 15cm
hệ số tra bảng phụ thuộc vào r
0
b bề rộng nắp hộp b = 12m
với r
0
=4.68 = 0.724
10
8522
534
790
1
.
.f
F
n
b
ct
===
684
122050
546190
15052
=
==
2
0
0790
9100084940
783607
m.
x.x.
.
R.h.
M
F
TT
ct
==
=
R.h.
M
F
0
TT
ct
=
Trần Văn Duẩn Lớp Cầu Hầm B39
Vậy diện tích cốt thép cần thiết là
F
ct
===