Thiết kế cầu dầm liên tục đúc hẫng cân bằng
MỤC LỤC
1.1. TỔNG QUAN VỀ CẦU DẦM LIÊN TỤC ĐÚC HẪNG CÂN BẰNG. .17
1.2. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ PHƯƠNG ÁN 17
1.2.1. BỐ TRÍ CHUNG CÔNG TRÌNH 17
1.2.2. KẾT CẤU PHẦN TRÊN 17
1.2.3. KẾT CẤU PHẦN DƯỚI 18
1.2.4. MẶT CẦU VÀ CÁC CÔNG TRÌNH PHỤ TRỢ: 19
1.3. LỰA CHỌN KÍCH THƯỚC 19
1.3.1. CHỌN KẾT CẤU NHỊP 19
1.3.2. PHƯƠNG TRÌNH ĐƯỜNG CONG ĐÁY DẦM 19
1.3.2.1. PHƯƠNG TRÌNH ĐƯỜNG CONG ĐÁY DẦM CHO NHỊP CHÍNH. (CÓ
XÉT ĐẾN ĐỘ DỐC 4%) 19
1.3.2.2. PHƯƠNG TRÌNH ĐƯỜNG CONG ĐÁY DẦM CHO NHỊP BIÊN 20
(CÓ XÉT ĐẾN ĐỘ DỐC 4%) 20
1.3.3. PHƯƠNG TRÌNH ĐƯỜNG CONG THAY ĐỔI CHIỀU DÀY BẢN ĐÁY 21
1.3.4. PHÂN CHIA ĐỐT DẦM 21
1.3.5. ĐẶC TRƯNG HÌNH HỌC 21
1.3.5.1. Xác định bề rộng cánh hữu hiệu be 24
1.3.5.2. Quy đổi về mặt cắt chữ T 25
1.4. TÍNH TOÁN NỘI LỰC 25
1.4.1. TĨNH TẢI GIAI ĐOẠN I 25
1.4.2.1. Trọng lượng chân lan can 28
1.4.2.2. Trọng lượng lớp phủ mặt cầu 28
1.4.2.2.1. Cấu tạo lớp phủ mặt cầu 28
1.4.2.2.2. Trọng lượng lớp phủ mặt cầu phần lề đi bộ 28
1.4.2.2.3. Trọng lượng lớp phủ mặt cầu phần xe chạy 28
1.4.2.3. Trọng lượng dải phân cách 28
1.4.2.4. Tổng hợp tĩnh tải giai đoạn II 28
1.4.3. Tính toán nội lực 29
1.4.3.1. Giai đoạn thi công 29
1.8.2.2.3. Lực đẩy nổi ứng với MNTN 50
1.8.2.3. Tổ hợp tải trọng theo TTGHCĐ I tại mặt cắt đáy bệ 50
1.8.3. BỐ TRÍ CỌC TRONG MÓNG 50
1.8.3.1. Xác định sức kháng của cọc theo vật liệu 50
1.8.3.2. Sức kháng của cọc theo đất nền 50
1.8.3.3. Sức kháng dọc trục của cọc đơn Ptt 54
1.8.3.4. Sơ bộ xác định số cọc trong móng 54
1.9. PHƯƠNG ÁN THI CÔNG CHỦ ĐẠO 54
1.9.1. THI CÔNG MỐ 54
1.9.2. THI CÔNG TRỤ 54
1.9.3. THI CÔNG KCN 55
1.9.3.1. Thi công KCN cầu chính bằng công nghệ đúc hẫng cân bằng 55
2.1. TỔNG QUAN VỀ CẦU DÀN THÉP 56
2
Thiết kế cầu dầm liên tục đúc hẫng cân bằng
2.2. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ PHƯƠNG ÁN 57
2.2.1. BỐ TRÍ CHUNG CÔNG TRÌNH 57
2.2.2. KẾT CẤU PHẦN TRÊN 57
2.2.3. KẾT CẤU PHẦN DƯỚI 57
- TRỤ CẦU: 57
2.2.4. MẶT CẦU VÀ CÁC CÔNG TRÌNH PHỤ TRỢ 58
2.3.1. CHỌN KẾT CẤU NHỊP 58
2.3.2. XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC HÌNH HỌC DÀN 58
2.3.2.1. Xác định chiều cao dàn chủ 58
2.3.2.2. Tiết diện các thanh dàn 59
60
2.4. TÍNH TOÁN TĨNH TẢI 60
2.4.1. TĨNH TẢI GIAI ĐOẠN I 60
2.4.1.1. Trọng lượng các thanh dàn 60
2.4.1.2. Trọng lượng bản bê tông mặt cầu 60
2.7.2. XÁC ĐỊNH TỔ HỢP TẢI TRỌNG CHÍNH TẠI MẶT CẮT ĐÁY BỆ 80
2.7.2.1. Phản lực do tĩnh tải + hoạt tải 80
2.7.2.2. Xác định trọng lượng trụ cầu 81
2.7.2.2.1. Trọng lượng xà mũ 81
2.7.2.2.2. Trọng lượng thân trụ 81
2.7.2.2.3. Trọng lượng bệ trụ 81
2.7.2.2.4. Lực đẩy nổi ứng với MNTN 82
2.7.2.3. Tổ hợp tải trọng theo TTGHCĐ I tại mặt cắt đáy bệ 82
2.7.3. BỐ TRÍ CỌC TRONG MÓNG 82
2.7.3.1. Xác định sức kháng của cọc 82
2.7.3.1.1. Sức kháng của cọc theo vật liệu 82
2.7.3.1.2. Sức kháng của cọc theo đất nền 82
2.7.3.1.3. Sức kháng dọc trục của cọc đơn Ptt 86
2.8. PHƯƠNG ÁN THI CÔNG CHỦ ĐẠO 86
2.8.1. THI CÔNG MỐ 86
2.8.2. THI CÔNG TRỤ CẦU 86
2.8.3. THI CÔNG KẾT CẤU NHỊP CHÍNH 87
3.1. TỔNG QUAN VỀ CẦU DÂY VĂNG 89
3.2. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ PHƯƠNG ÁN 89
3.2.1. BỐ TRÍ CHUNG CÔNG TRÌNH 89
3.2.2. KẾT CẤU PHẦN TRÊN 89
3.2.3. KẾT CẤU PHẦN DƯỚI 90
3.2.4. MẶT CẦU VÀ CÁC CÔNG TRÌNH PHỤ TRỢ 90
3.3. CẤU TẠO KẾT CẤU NHỊP 91
3.3.1. LỰA CHỌN KẾT CẤU NHỊP 91
3.3.2. CẤU TẠO DẦM CHỦ 91
92
3.3.3. CẤU TẠO THÁP CẦU 92
93
4
3.6.3.1.1. Sức kháng của cọc theo vật liệu 106
3.6.3.2. Sức kháng dọc trục của cọc đơn Ptt 109
3.6.3.3. Sơ bộ xác định số cọc trong móng 109
3.7.2. XÁC ĐỊNH CÁC TỔ HỢP TẢI TRỌNG CHÍNH TẠI MẶT CẮT ĐÁY MÓNG
112
3.7.2.1. Trọng lượng mố và bệ mố 113
3.7.2.2. Trọng lượng bản thân KCN, lớp phủ, hoạt tải tác dụng lên KCN 113
3.7.2.2.2. Tĩnh tải 114
5
Thiết kế cầu dầm liên tục đúc hẫng cân bằng
* Tĩnh tải giai đoạn I (DC) 114
3.7.2.2.3. Hoạt tải tác dụng lên KCN 114
3.7.2.2.4. Hoạt tải tác dụng lên bản quá độ 116
116
3.7.2.2.5. Tổ hợp tải trọng tại mặt cắt đáy bệ mố (I-I) 117
3.7.3. XÁC ĐỊNH SỐ LƯỢNG CỌC 117
3.7.3.1. Xác định sức kháng của cọc 117
3.7.3.1.1. Sức kháng của cọc theo vật liệu 117
3.7.3.1.2. Sức kháng của cọc theo đất nền 118
3.7.3.1.3 Sức kháng dọc trục của cọc đơn Ptt 121
3.7.3.1.4 Sơ bộ xác định số cọc trong móng 121
3.8. PHƯƠNG ÁN THI CÔNG CHỦ ĐẠO 121
3.8.1. THI CÔNG MỐ 121
4.8.2. THI CÔNG TRỤ THÁP 121
4.8.3. THI CÔNG KCN 122
4.1. MỤC TIÊU CỦA ĐIỀU CHỈNH NỘI LỰC 134
4.1.1. MỤC ĐÍCH CỦA VIỆC ĐIỀU CHỈNH NỘI LỰC 134
4.1.2. NGUYÊN TẮC ĐIỀU CHỈNH NỘI LỰC 134
4.1.3. CÁC GIẢ THIẾT KHI ĐIỀU CHỈNH NỘI LỰC 135
4.1.4. CÁC BIỆN PHÁP ĐIỀU CHỈNH NỘI LỰC 135
5.2.1. TÍNH NỘI LỰC DÂY VĂNG TRONG GIAI ĐOẠN THI CÔNG 150
5.2.1.1. Nguyên tắc tính nội lực dây văng trong giai đoạn thi công 150
5.2.1.2. Bảng tổng hợp nội lực dây văng giai đoạn thi công 151
5.2.2.1.Nguyên tắc tính nội lực dây văng trong giai đoạn khaithác: 152
5.3.KIỂM DUYỆT DÂY VĂNG : 153
5.3.1. CÔNG THỨC KIỂM TOÁN : 153
5.3.2. KIỂM DUYỆT DÂY VĂNG TRONG GIAI ĐOẠN THI CÔNG : 153
5.3.3. KIỂM DUYỆT DÂY VĂNG TRONG GIAI ĐOẠN KHAI THÁC: 155
6.1. KÍCH THƯỚC HÌNH HỌC MẶT CẮT DẦM CHỦ 157
6.1.1. CẤU TẠO DẦM CHỦ 157
6.2. TÍNH TOÁN NỘI LỰC BẢN MẶT CẦU 157
6.2.1. NGUYÊN TẮC TÍNH TOÁN BẢN MẶT CẦU 157
6.2.2. TÍNH TOÁN NỘI LỰC BẢN MẶT CẦU 158
6.2.2.1. Xác định bề rộng dải bản tương đương 159
6.2.2.2.1. Nội lực do tĩnh tải giai đoạn I tính với dải bản dương E= 3.685m 160
6.2.2.2.2. Nội lực do tĩnh tải giai đoạn II tính với dải bản dương E= 3.685m 161
6.2.2.3. Nội lực do tải trọng người 162
6.2.2.4. Nội lực do hoạt tải 162
6.2.2.2.5. Nội lực do tĩnh tải giai đoạn I tính với dải bản âm E=2.595m 163
6.2.2.2.6. Nội lực do tĩnh tải giai đoạn II tính với dải bản âm E=2.595m 164
6.2.2.7. Nội lực do tải trọng người 164
6.2.2.8. Nội lực do hoạt tải 164
7
Thiết kế cầu dầm liên tục đúc hẫng cân bằng
6.3. BỐ TRÍ CỐT THÉP VÀ KIỂM TOÁN 166
6.3.1. TÍNH TOÁN VÀ BỐ TRÍ CỐT THÉP TRONG BẢN MẶT CẦU 166
6.3.2. Chọn và bố trí cốt thép 166
6.3.2.1. Kiểm toán theo TTGHCĐI 167
6.3.2.1.1. Kiểm toán sức kháng uốn của mặt cắt 167
6.3.2.1.2. Kiểm tra hàm lượng cốt thép tối đa , tối thiểu 169
8
Thiết kế cầu dầm liên tục đúc hẫng cân bằng
7.5.2. MẤT MÁT ỨNG SUẤT DO CO NGẮN ĐÀN HỒI 201
7.5.3. MẤT MÁT ỨNG SUẤT DO MA SÁT 211
7.5.4. MẤT MÁT ỨNG SUẤT DO CO NGÓT 215
7.5.5. MẤT MÁT ỨNG SUẤT DO TỪ BIẾN 215
7.6. KIỂM TOÁN MẶT CẮT DẦM CHỦ THEO TTGH CƯỜNG ĐỘ 236
7.6.1. NGUYÊN TẮC TÍNH DUYỆT 236
7.6.1.1. Nguyên tắc kiểm toán theo điều kiện cường độ 236
7.6.1.2. Công thức kiểm toán 237
7.6.1.3. Xác định sức kháng uốn danh định 237
7.6.1.4. Lượng cốt thép tối đa 238
7.6.1.5. Lượng cốt thép tối thiểu 239
7.6.2. KIỂM TOÁN DẦM CHỦ THEO CÁC ĐIỀU KIỆN 240
7.7. KIỂM TOÁN MẶT CẮT DẦM CHỦ THEO TTGHSD 246
7.7.1. CÁC GIỚI HẠN ỨNG SUẤT TRONG BÊ TÔNG 246
7.7.1.1 Trong giai đoạn tạo DƯL 246
7.7.1.2 Trong giai đoạn sử dụng 246
7.7.1.3. Tính ứng suất trong bê tông 246
7.7.1.3.1. Trong giai đoạn tạo DƯL 246
7.7.1.3.2. Trong giai đoạn sử dụng 247
CHƯƠNG 8: TÍNH TOÁN TRỤ THÁP T2 248
8.1.1. CÁC KÍCH THƯỚC CƠ BẢN 248
8.1.2. CÁC CHỈ TIÊU CƠ LÝ CỦA VẬT LIỆU 249
8.1.3. YÊU CẦU TÍNH TOÁN 249
8.2. XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN TRỤ THÁP 249
8.2.1. CÁC LOẠI TẢI TRỌNG 249
8.2.2. TRỌNG LƯỢNG BẢN THÂN THÁP CẦU 250
8.2.3. TẢI TRỌNG TĨNH TẢI, LỰC CĂNG TRƯỚC TRONG DÂY VĂNG VÀ HOẠT
TẢI 250
8.3.2.3.1. BỐ TRÍ CỐT THÉP CHỊU MÔ MEN UỐN MUX 275
8.3.2.4. Kiểm toán mặt cắt theo điều kiện chịu uốn 2 phương 276
8.3.3.1. Xác định công thức kiểm toán 276
10.3.3.4. Kiểm toán mặt cắt theo điều kiện chịu nén lệch tâm 281
8.3.4.KIỂM TOÁN VÀ BỐ TRÍ MẶT CẮT DƯỚI GỐI CẦU (MẶT CẮT III-III).281
8.3.4.3. Bố trí cốt thép theo phương ngang cầu 285
8.3.4.4. Kiểm toán mặt cắt theo điều kiện chịu nén lệch tâm 288
8.3.5. KIỂM TÓAN VÀ BỐ TRÍ CỐT THÉP MẶT CẮT NEO DÂY ( MẶT CẮT IV-
IV) 288
8.3.5.2. Bố trí cốt thép theo phương dọc cầu: 289
8.3.5.3. Bố trí cốt thép theo phương ngang cầu 292
8.4.1.3. Bố trí và kiểm toán cốt thép 296
8.5. TÍNH TOÁN CỌC KHOAN NHỒI 301
8.5.1. Tổ hợp tải trọng theo TTGHCĐ I tại mặt cắt đáy bệ 301
8.5.2. BỐ TRÍ CỌC TRONG MÓNG 301
8.5.2.1. Xác định sức kháng của cọc 301
10
Thiết kế cầu dầm liên tục đúc hẫng cân bằng
8.5.2.1.1. Sức kháng của cọc theo vật liệu 301
8.5.2.2. Sức kháng dọc trục của cọc đơn Ptt 305
8.5.2.3. Sơ bộ xác định số cọc trong móng 305
9.1. CẤU TẠO MỐ CẦU 306
9.1.1. CÁC KÍCH THƯỚC CƠ BẢN 306
9.1.2. CÁC CHỈ TIÊU CƠ LÝ CỦA VẬT LIỆU MỐ 308
9.1.3. YÊU CẦU TÍNH TOÁN 308
9.2. XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN MỐ CẦU 309
9.2.1. CÁC LOẠI TẢI TRỌNG 309
9.2.1.1. Trọng lượng mố và bệ mố 309
9.2.1.2. Trọng lượng bản thân KCN, lớp phủ, hoạt tải tác dụng lên KCN 311
9.2.1.2.1. Tĩnh tải kết cấu nhịp (DC) 311
9.3.1.4. Kiểm toán khả năng chống nứt của mặt cắt 325
9.3.2. KIỂM TOÁN MẶT CẮT ĐÁY MÓNG (MẶT CẮT I-I) 326
9.3.2.1. Xác định công thức kiểm toán 326
9.4. TÍNH TOÁN CỌC KHOAN NHỒI 333
9.4.1. TỔ HỢP TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN MẶT CẮT ĐÁY BỆ 333
9.4.2. XÁC ĐỊNH SỐ LƯỢNG CỌC 334
9.4.2.1. Xác định sức kháng của cọc 334
9.4.2.1.1. Sức kháng của cọc theo vật liệu 334
9.4.2.1.2. Sức kháng của cọc theo đất nền 334
9.4.2.1.3 Sức kháng dọc trục của cọc đơn Ptt 337
9.4.2.1.4. Sơ bộ xác định số cọc trong móng 337
CHƯƠNG 10: BIỆN PHÁP THI CÔNG 342
10.1. CÁC BIỆN PHÁP THI CÔNG CHỈ ĐẠO 342
10.1.1. THI CÔNG MỐ 342
10.1.2. THI CÔNG TRỤ THÁP 342
10.1.3. THI CÔNG KẾT CẤU NHỊP 342
10.2. THI CÔNG MỐ 343
10.2.1. CẤU TẠO MỐ 343
10.2.2. ĐỀ XUẤT BIỆN PHÁP THI CÔNG 343
10.2.3. NỘI DUNG CÔNG VIỆC CHI TIẾT 344
10.2.3.1. Xác định vị trí tim mố cầu 344
10.2.3.2. Công tác chuẩn bị mặt bằng 345
10.2.3.3. Thi công cọc khoan nhồi 345
10.2.3.3.1. Hạ ống vách 345
10.2.3.3.1.1. Định vị máy khoan 345
10.2.3.3.1.2. Hạ ống vách 345
10.2.3.3.2. Công tác khoan tạo lỗ 346
10.2.3.3.3. Vệ sinh lỗ khoan và kiểm tra lỗ khoan 347
10.2.3.3.3.1. Vệ sinh lỗ khoan 347
10.2.3.3.3.2. Kiểm tra lỗ khoan 348
10.3.2.2.4. Công tác cốt thép 356
10.3.2.2.4.1. Gia công cốt thép 356
10.3.2.2.4.2. Hạ lồng cốt thép 356
10.3.2.2.5. Công tác đổ bê tông cọc 357
10.3.2.2.5.1. Yêu cầu về vật liệu 357
10.3.2.2.5.2. Công tác trộn và vận chuyển bê tông 357
10.3.2.2.5.3. Các thiết bị đổ bê tông cọc 357
10.3.2.2.5.4. Công tác đổ bê tông cọc khoan nhồi 357
10.3.2.2.5.5. Kiểm tra chất lượng bê tông cọc sau khi đổ 358
10.3.3. THI CÔNG BỆ THÁP 358
10.3.3.1. Công tác chuẩn bị 358
10.3.3.2. Thi công tường ván 358
10.3.3.3. Đào đất hố móng 358
10.3.3.4. Đổ bêtông bệ trụ 358
10.3.4. THI CÔNG THÁP CẦU 359
10.3.4.1. Các thiết bị thi công 359
10.3.4.1.1. Ván khuôn leo 359
10.3.4.1.2. Cần cầu tháp 359
10.3.4.2. Thi công trụ tháp 360
10.3.4.3. Thi công thân tháp cầu bằng ván khuôn leo 360
10.3.4.3.1. Lắp dựng cốt thép tháp cầu 360
10.3.4.3.2. Chế tạo, lắp dựng giá trượt và ván khuôn leo 360
10.3.4.3.3. Công tác đổ bêtông tháp cầu 360
13
Thiết kế cầu dầm liên tục đúc hẫng cân bằng
10.4. THI CÔNG KẾT CẤU NHỊP 361
10.4.1. THI CÔNG KẾT CẤU NHỊP 361
10.4.2.1. Công nghệ thi công cáp dây văng 361
10.4.2.2. Chuẩn bị cáp 363
10.4.2.3. Chuẩn bị neo và lắp đặt neo 363
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 !
Hà Nội ngày 18 tháng 4 năm 2013
Sinh viên thực hiện
Tạ Thị
Trang Nhung
15
Thiết kế cầu dầm liên tục đúc hẫng cân bằng
Phần I:
THIẾT KẾ SƠ BỘ
16
Thiết kế cầu dầm liên tục đúc hẫng cân bằng
Chương 1: 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 80 - 130m và 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.
= 45MPa.
+ Trọng lượng riêng của bê tông : γ
c
= 25kN/m
3
.
- 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 : A
ps
= 1,41cm
2
+ Cường độ chịu kéo : f
pu
= 1860MPa.
+ Cường độ chảy : f
py
= 1670MPa.
+ Mô đun đàn hồi : E
ps
= 197000MPa.
+ Hệ số ma sát : φ = 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.
= 420MPa.
+ Mô đun đàn hồi E
s
= 2x10
5
MPa.
18
Thiết kế cầu dầm liên tục đúc hẫng cân bằng
1.2.4. Mặt cầu và các công trình phụ trợ:
- Lớp phủ mặt cầu dày 7,4cm, bao gồm:
+ Lớp phòng nước dày 0,4cm.
+ Lớp bê tông Asphalt dày 7cm.
- Toàn cầu bố trí 4 khe co giãn.
- Trên trụ T2, T5 bố trí hai gối chậu đi động, còn lại là gối cao su bản thép.
1.3. LỰA CHỌN KÍCH THƯỚC.
1.3.1. Chọn kết cấu nhịp.
- Chiều dài kết cấu nhịp:
+ Chiều dài nhịp giữa: L
g
= 120m.
+ Chiều dài nhịp biên: L
b
= (0.6 ÷ 0.7)L
g
= 74m.
- Mặt cắt ngang: Dựa vào kinh nghiệm mối quan hệ giữa chiều cao hộp,
chiều dày bản nắp, bản đáy với L
g
và khổ cầu ta sơ bộ chọn mặt cắt ngang kết
cấu nhịp như hình vẽ:
X
(0,0)
A
B
Y
- 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
y = ax
2
+ bx
- Thay số, và giải hệ phương trình ta có:
a = -0.00126
b = 0.14701
- Vậy phương trình đường cong đáy dầm có dạng: y
1
= -0.00126 x
2
+0.14701x
1.3.2.2. Phương trình đường cong đáy dầm cho nhịp biên
(Có xét đến độ dốc 4%)
- Giả thiết đáy dầm có cao độ thay đổi theo đường cong Parabol bậc 2 tại mặt cắt
nhịp biên: y = ax
2
+ bx + c
X
(0,0)
A
B
Y
- Gốc tọa độ tại điểm nằm ngang cách tim gối 1.5m.
+ Các đốt K1÷ K4 có chiều dài 3.0m.
+ Các đốt K5÷ K10 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 13m.
- Phân chia các đốt đúc:
2000
K0
K1
K2
K3
K4
K5
K6
K7
K8
K9
K10
K11
K12
K13
K14
HL
14000
4@3000 10@4000
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.∑ ( 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
th
= J
x
- y
c
2
.F.
21
Thiết kế cầu dầm liên tục đúc hẫng cân bằng
1
y
2
y
3
h
dam
t
mặt cắt (m) (m) (m) (m) (m) (m)
0 0 0 0.8 6.5 6.5 0.8
1 5.5 0.77 1.48 6.55 5.78 0.71
2 8.5 1.16 1.82 6.58 5.42 0.66
3 11.5 1.52 2.15 6.61 5.09 0.63
4 14.5 1.87 2.45 6.63 4.76 0.58
5 17.5 2.19 2.73 6.65 4.46 0.54
6 21.5 2.58 3.08 6.68 4.1 0.5
7 25.5 2.93 3.39 6.7 3.77 0.46
8 29.5 3.24 3.67 6.73 3.49 0.43
9 33.5 3.51 3.91 6.75 3.24 0.4
10 37.5 3.75 4.11 6.76 3.01 0.36
11 41.5 3.94 4.28 6.77 2.83 0.34
12 45.5 4.09 4.41 6.79 2.7 0.32
13 49.5 4.2 4.51 6.79 2.59 0.31
14 53.5 4.27 4.57 6.8 2.53 0.3
15 57.5 4.3 4.6 6.8 2.5 0.3
16 58.5 4.3 4.6 6.8 2.5 0.3
- Đặc trưng hình học của từng mặt cắt như sau:
22
Thiết kế cầu dầm liên tục đúc hẫng cân bằng
Tên x Tên h
8.5
Đốt K1
5.42
2.21E+0
1
2.92E+0
0 4.71E+02 1.01E+02
3
11.5
Đốt K2
5.09 2.13E+01
2.78E+0
0 4.60E+02 8.53E+01
4
14.5
Đốt K3
4.76
2.04E+0
1
2.64E+0
0 4.49E+02 7.16E+01
5
17.5
Đốt K4
4.46
1.97E+0
1
2.50E+0
0 4.39E+02 6.01E+01
6
0 3.97E+02 2.49E+01
10
37.5
Đốt K9
3.01
1.60E+0
1
1.82E+0
0 3.89E+02 2.06E+01
11
41.5
Đốt
K10
2.83
1.55E+0
1
1.73E+0
0 3.83E+02 1.75E+01
12
45.5
Đốt
K11
2.7
1.52E+0
1
1.66E+0
0 3.78E+02 1.52E+01
13
49.5
Đốt
1.56E+0
0 3.73E+02 1.27E+01
17 Đà giáo
2.5
3.01E+0
1 1.3796 5.37E+02 1.82E+01
18 - Sát mố 2 5
13.8 1.56
28.9 10.8
23
Thiết kế cầu dầm liên tục đúc hẫng cân bằng
1.3.5.1. Xác định bề rộng cánh hữu hiệu b
e
- 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.l
i
+ b ≤ 3.d
o
Trong đó:
+ d
0
: Chiều cao của kết cấu nhịp, d
0
= 6500mm.
+ l
3
= 5125mm
=>
1 2 3
Max(b ,b ,b ) 5434mm
=
< 3xdo = 3x6500=19500mm.
1 2 3
Max(b ,b ,b ) 5434mm
=
< 0.1li = 5920mm
=> Bề rộng bản cánh hữu hiệu b
e
= 20500mm
• Với mặt cắt giữa nhịp ta có:
b
1
= 4311mm b
2
= 5434mm b
3
= 5125mm
=>
1 2 3
Max(b ,b ,b ) 5434mm
=
< 3xdo = 3x6500=19500mm.
1 2 3
Max(b ,b ,b ) 5434mm
=
+ Bề rộng bầu dầm: b
b
= 10250mm.
+ Chiều cao sườn dầm: t
b
= 869mm.
- Quy đổi mặt cắt giữa nhịp:
+ Bề rộng bản cánh trên: b
s
= 20500mm.
+ Chiều cao bản cánh trên: t
s
= 441mm.
+ Bề rộng sườn dầm: t
w
= 1193mm.
+ Chiều cao sườn: D
w
= 1730mm.
+ Bề rộng bầu dầm: b
b
= 11393mm.
+ Chiều cao bầu dầm: t
b
= 356mm.
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.
25