Đề tài Phương án sơ bộ I - Cầu dầm I bê tông cốt thép DƯL nhịp 24M

MUÏC LUÏC PhÇn I: Ph­¬ng ¸n s¬ bé Trang 4 Ch­¬ng I: Giíi thiÖu chung Trang 5 I. kh¸i qu¸t chung vÒ c«ng tr×nh cÇu I.1. giíi thiÖu vÒ Quy m« - quy tr×nh thiÕt kÕ cÇu I.2. §Þa h×nh I.3. §Þa chÊt I.4. thuû v¨n II. Dù kiÕn c¸c ph­¬ng ¸n thiÕt kÕ x©y dùng cÇu II.1. lùa chän d¹ng kÕt cÊu cÇu II.2. lùa chän vÒ vËt liÖu III. Tæng quan vÒ c«ng nghÖ thi c«ng cÇu dÇm BTCT D¦L Ch­¬ng II: Ph­¬ng ¸n s¬ bé I - CÇu dÇm I BTCT D¦L nhÞp 24M Trang11 I. Giíi thiÖu chung vÒ ph­¬ng ¸n: II. Chän mÆt c¾t ngang dÇm chñ: III. TÝnh to¸n dÇm chÝnh: IV. TÝnh to¸n vµ bè trÝ thÐp: V. TÝnh to¸n trô: VI.Bè trÝ cäc trong mãng: VII. Tr×nh tù chung thi c«ng toµn cÇu: Ch­¬ng III: Ph­¬ng ¸n s¬ bé II- CÇu thÐp b¶n mÆt cÇu BTCT liªn hîp Trang44 I. Giíi thiÖu chung vÒ ph­¬ng ¸n II. C¸c ®Æc tr­ng h×nh häc cña dÇm: III. TÝnh hÖ sè ph©n bè ngang: IV. T¶i träng t¸c dông lªn dÇm: V. TÝnh to¸n néi lùc t¹i mÆt c¾t kiÔm to¸n: VI. TÝnh to¸n nÒn mãng: VII. Tr×nh tù chung thi c«ng toµn cÇu: VIII. Tr×nh tù thùc hiÖn ®èi víi tõng h¹ng môc: Ch­¬ng IV: So s¸nh ph­¬ng ¸n Trang 57 PhÇn II: Ph­¬ng ¸n kü thuËt Trang 59 Ch­¬ng I: TÝnh to¸n kÕt cÊu nhÞp Trang 60 I. Chän tiÕt diÖn mÆt c¾t dÇm chñ I.1 Bè trÝ chung mÆt c¾t ngang cÇu I.2 Chän mÆt c¾t ngang dÇm chñ 1) ChiÒu cao kÕt cÊu nhÞp tèi thiÓu [A2.5.2.6.3-1] 2) X¸c ®Þnh chiÒu réng b¶n c¸nh h÷u hiÖu [A.4.6.2.6] II. tÝnh to¸n lan can II.1 tÝnh to¸n thanh lan can III. TÝnh to¸n b¶n mÆt cÇu III.1 Ph­¬ng ph¸p tÝnh to¸n néi lùc b¶n mÆt cÇu III.2 X¸c ®Þnh néi lùc trong b¶n mÆt cÇu III.3 ThiÕt kÕ cèt thÐp cho b¶n mÆt cÇu III.3.1 Bè trÝ cèt thÐp chÞu m«men ©m cña b¶n mÆt cÇu III.3.2 Bè trÝ cèt thÐp d­¬ng cho b¶n mÆt cÇu. III.3.3 Bè trÝ cèt thÐp ©m cho phÇn hÉng cña b¶n mÆt cÇu III.3.4 Cèt thÐp ph©n bè III.3.5 Bè trÝ cèt thÐp co ngãt vµ nhiÖt ®é III.3.6 KiÓm tra b¶n mÆt cÇu theo tr¹ng th¸i giíi h¹n sö dông IV. TÝnh to¸n dÇm ngang IV.1 c¸c th«ng sè thiÕt kÕ dÇm ngang IV.2 t¶i träng t¸c dông lªn dÇm ngang IV.3 néi lùc trong dÇm ngang IV.4 thiÕt kÕ cèt thÐp cho dÇm ngang V. tÝnh to¸n dÇm chÝnh v.1 tÝnh to¸n ®Æt tr­ng h×nh häc mÆt c¾t nguyªn dÇm I V.2 TÝnh to¸n néi lùc dÇm chñ do tÜnh t¶i V.3 TÝnh to¸n néi lùc dÇm chñ do ho¹t t¶i V.4 TÝnh to¸n vµ bè trÝ cèt thÐp V.5 TÝnh to¸n ®Æc tr­ng h×nh häc c¸c mÆt c¾t dÇm V.6 TÝnh to¸n c¸c mÊt m¸t øng suÊt [A5.9.5] V.7 KiÓm to¸n theo - Tr¹ng th¸i giíi h¹n sö dông V.8 KiÓm tra tr¹ng th¸i giíi h¹n mái [A5.5.3] V.9 TÝnh ®é vâng vµ ®é vång ng­îc cÇu V.10 KiÓm to¸n theo - Tr¹ng th¸i giíi h¹n c­êng ®é I V.11 KiÓm tra c¸c chi tiÕt cÊu t¹o Ch­¬ng II: TÝnh to¸n trô Trang 135 I. Giíi thiÖu chung: II. C¸c lo¹i t¶i träng t¸c dông lªn trô: II.1. TÜnh t¶i b¶n th©n trô: II.2. T¶i träng do kÕt cÊu nhÞp truyÒn xuèng : II.3. Lùc h·m xe (BR) II.4. T¶i träng ®éng ®Êt: II.5. T¶i träng giã t¸c ®éng lªn c«ng tr×nh : II.6. T¶i träng giã t¸c dông lªn xe cé : WL III. tæ hîp t¶i träng tÝnh to¸n : III.1 MÆt c¾t A-A III.2 MÆt c¾t B-B III.3. X¸c ®Þnh néi lùc trong th©n trô vµ xµ mò III. KiÓm to¸n c¸c tiÕt diÖn: IV.1. KiÓm to¸n xµ mò trô : IV.1.1. KiÓm tra chÞu uèn theo tr¹ng th¸i giíi h¹n c­êng ®é IV.1.2. KiÓm tra nøt theo tr¹ng th¸i giíi h¹n sö dông: IV.1.3. KiÓm tra theo tr¹ng th¸i giíi h¹n mái IV.1.4. KiÓm tra chÞu c¾t IV.2. KiÓm to¸n trô IV.2.1. KiÓm tra chÞu nÐn uèn ë tr¹ng th¸i giíi h¹n c­êng ®é IV.2.2. KiÓm tra chÞu c¾t V. Bè trÝ cäc trong mãng vµ kiÓm to¸n bÖ : V.1. TÝnh søc chÞu t¶i cña cäc theo ®Êt nÒn: V.1.2. TÝnh sè cäc trong mãng V.1.3. TÝnh duyÖt søc chÞu t¶i cña cäc V.1.4. KiÓm to¸n bÖ V.1.5. KiÓm to¸n cäc theo c¸c tr¹ng th¸i giíi h¹n PhÇn III: Tæ chøc thi c«ng Trang 179 Tæ chøc thi c«ng cÇu I. BiÖn ph¸p thi c«ng chñ ®¹o cho c«ng tr×nh cÇu I.1 C«ng t¸c chuÈn bÞ: I.2. Tæ chøc thi c«ng: I.2.1. KÕt cÊu phÇn d­íi I.2.2. KÕt cÊu phÇn trªn I.2.3. C«ng t¸c hoµn thiÖn I.2.4 .Mét sè l­u ý trong thi c«ng cÇu II. C«ng t¸c chÕ t¹o dÇm II.2.1. Yªu cÇu vÒ c«ng t¸c v¸n khu«n II.2.2. Yªu cÇu c«ng t¸c cèt thÐp II.2.3. Yªu cÇu c«ng t¸c bª t«ng PhÇn IV: ThiÕt kÕ thi c«ng Trang 183 PhÇn I ph­¬ng ¸n s¬ bé Ch­¬ng i Giíi thiÖu chung I. kh¸i qu¸t chung vÒ c«ng tr×nh cÇu i.1. giíi thiÖu vÒ Quy m« - quy tr×nh thiÕt kÕ cÇu Quy m« - PhÇn cÇu: CÇu bª t«ng cèt thÐp vÜnh cöu; - CÊp ®­êng thiÕt kÕ: CÊp VI ®ång b»ng theo tiªu chuÈn TCVN 4054 : 2005. Tiªu chuÈn kü thuËt: - VËn tèc thiÕt kÕ: 80 km/h; - T¶i träng thiÕt kÕ cÇu: HL-93 theo tiªu chuÈn 22TCN 272-05; - TÜnh kh«ng th«ng thuyÒn: TÜnh cao: 5m; tÜnh ngang: 15.0m (TÜnh cao th«ng thuyÒn tÝnh tõ cao ®é mùc n­íc tÇn suÊt 5%); - Khæ cÇu : 10.5 + 2´0 m. Quy tr×nh, quy ph¹m thiÕt kÕ ¸p dông - §­êng « t« - tiªu chuÈn thiÕt kÕ TCVN 4054 : 2005; - Tiªu chuÈn thiÕt kÕ cÇu 22TCN 272-05; - Quy tr×nh mãng cäc 20TCN 21-86; i.2. §Þa h×nh MÆt c¾t s«ng ®èi xøng, hai bªn bê kh¸ b»ng ph¼ng, dÔ x©y dùng ®­êng c«ng vô ®Ó vËn chuyÓn m¸y mãc, thiÕt bÞ vµ vËt liÖu. i.3. §Þa chÊt §Þa chÊt khu vùc x©y dùng cÇu ph©n bè nh­ sau: Líp trªn cïng: §Êt ®¾p cã diÖn tÝch ph©n bè hÑp, chiÒu dµy lín nhÊt kho¶ng 1.65m. Líp 1: Bïn sÐt h÷u c¬ mµu x¸m xanh, x¸m ®en, tr¹ng th¸I ch¶y, chiÒu dµy 20m. ThÝ nghiÖm SPT cã kÕt qu¶ N= (1 - 3) bóa, chØ tiªu c¬ - lý chñ yÕu cña líp ®Êt nµy nh­ sau: - Lùc dÝnh C : 0.067 kG/cm2 - Gãc ma s¸t trong j : 3053’ - Dung träng tù nhiªn gw : 1.52 g/cm3 - §é Èm tù nhiªn W : 75.6% - HÖ sè rçng tù nhiªn e0 : 2.001 - §é sÖt B : 1.21 Líp 2: SÐt lÉn bôi mµu x¸m ghi hoÆc n©u vµng tr¹ng th¸i n÷a cøng, chiÒu dµy dao ®éng tõ 4.5m ®Õn 9.8m. ThÝ nghiÖm SPT cã kÕt qu¶ N= (16 - 31) bóa, chØ tiªu c¬ - lý chñ yÕu cña líp ®Êt nµy nh­ sau: - Lùc dÝnh C : 0.411 kG/cm2 - Gãc ma s¸t trong j : 16058’ - Dung träng tù nhiªn gw : 1.907 g/cm3 - §é Èm tù nhiªn W : 29.0% - HÖ sè rçng tù nhiªn e0 : 0.843 - §é sÖt B : 0.16 Líp 3: C¸t pha mµu n©u vµng, x¸m tr¾ng,tr¹ng th¸i chÆt võa, chiÒu dµy dao ®éng tõ 3.5m ®Õn 8.2m. ThÝ nghiÖm SPT cã kÕt qu¶ N= (26 - 30) bóa, chØ tiªu c¬ - lý chñ yÕu cña líp ®Êt nµy nh­ sau: - Lùc dÝnh C : 0.061 kG/cm2 - Gãc ma s¸t trong j : 22032’ - Dung träng tù nhiªn gw : 1.944 g/cm3 - §é Èm tù nhiªn W : 24.2% - HÖ sè rçng tù nhiªn e0 : 0.704 Líp 4: SÐt lÉn bôi xen kÑp c¸t mÞn, tr¹ng th¸i dÎo mÒm, chiÒu dµy dao ®éng tõ 2.5m ®Õn 5.8m. ThÝ nghiÖm SPT cã kÕt qu¶ N= (15 - 30) bóa, chØ tiªu c¬ - lý chñ yÕu cña líp ®Êt nµy nh­ sau: - Lùc dÝnh C : 0.189 kG/cm2 - Gãc ma s¸t trong j : 14002’ - Dung träng tù nhiªn gw : 1.844 g/cm3 - §é Èm tù nhiªn W : 33.5% - HÖ sè rçng tù nhiªn e0 : 0.951 - §é sÖt B : 0.56 Líp 5: SÐt lÉn bôi xen kÑp c¸t mÞn, tr¹ng th¸i nöa cøng, chiÒu dµy dao ®éng tõ 15.7m ®Õn 18.5m. ThÝ nghiÖm SPT cã kÕt qu¶ N= (31 - 47) bóa, chØ tiªu c¬- lý chñ yÕu cña líp ®Êt nµy nh­ sau: - Lùc dÝnh C : 0.305 kG/cm2 - Gãc ma s¸t trong j : 17057’ - Dung träng tù nhiªn gw : 1.974 g/cm3 - §é Èm tù nhiªn W : 23.7% - HÖ sè rçng tù nhiªn e0 : 0.687 - §é sÖt B : 0.19 NhËn xÐt: - Líp 1: Lµ líp chÞu lùc kÐm, tÝnh nÐn lón cao, khi thiÕt kÕ nÒn ®­êng ph¶i chó ý líp ®Êt yÕu nµy. - Líp 2 vµ líp 3: Lµ líp ®Êt cã kh¶ n¨ng chÞu lùc, ta cã thÓ ®Æt mãng vµo líp nµy. nµy. i.4. thuû v¨n Mùc n­íc cao víi tÇn suÊt 5% : +1.37 Mùc n­íc cao víi tÇn suÊt 10% : +1.28 Mùc n­íc cao víi tÇn suÊt 1% : +1.61 Mùc n­íc thÊp nhÊt : -1.14 Ghi chó: Cao ®é mùc n­íc theo hÖ Quèc gia. Vµo mïa kh« mùc n­íc thÊp thuËn tiÖn cho viÖc triÓn khai thi c«ng c«ng tr×nh. Theo v¨n b¶n sè 1835/UB ngµy 16/07/2005 cña UBND tØnh Cµ Mau, kªnh cã yªu cÇu th«ng thuyÒn lµ B ³ 15m, H ³ 4.5m. ii. Dù kiÕn c¸c ph­¬ng ¸n thiÕt kÕ x©y dùng cÇu ii.1. lùa chän d¹ng kÕt cÊu cÇu Do ®iÒu kiÖn ®Þa chÊt thuû v¨n víi khæ th«ng thuyÒn 15m, chän ph­¬ng ¸n thiÕt kÕ sao cho hîp lý,®¸p øng ®­îc nh÷ng ®iÒu kiÖn vÒ kinh tÕ, kü thuËt, vÒ c¶nh quan, m«i tr­êng. MÆt c¾t däc cÇu (xem b¶n vÏ) cho thÊy c¸c vùc s©u n»m ë chÝnh gi÷a vµ ®èi xøng. V× vËy ®a sè c¸c ph­¬ng ¸n ®Òu ph©n nhÞp ®èi xøng. V× líp ®Êt trªn lµ ®Êt ®¾p dÔ xãi lë, cho nªn dïng mãng cäc bÖ cao ®Ó cÊu t¹o mãng cho trô lµ hîp lý. Nh­ vËy khi thi c«ng kh«ng ph¶i ®µo s©u xuèng ®Êt, mµ chØ qu©y hè mãng b»ng mét líp vßng v©y cäc v¸n. §Æc ®iÓm khu vùc cÇu n»m gÇn biÓn nªn ¶nh h­ëng cña m«i tr­êng x©m thùc, do ®ã khuyÕn khÝch dïng nh÷ng lo¹i cÇu bª t«ng cèt thÐp dù øng lùc, h¹n chÕ sö dông cÇu thÐp ®Ó tr¸nh bÞ ¨n mßn vµ tèn nhiÒu tiÒn cña cho c«ng t¸c b¶o d­ìng. Do cÇu b¾t qua s«ng cã khæ th«ng thuyÒn 15m lµ kh«ng lín l¾m, tèt nhÊt lµ sö dông nh÷ng kÕt cÊu ®Þnh h×nh bª t«ng cèt thÐp dù øng lùc, ®Ó gi¶m bít khèi l­îng vµ rót ng¾n thêi gian thi c«ng. Chän chiÒu dµi nhÞp ®¸p øng khæ th«ng thuyÒn tèi thiÓu ®Ó gi¶m ®­îc tèi ®a chiÒu dµi cÇu, còng nh­ chiÒu cao ®Êt ®¾p ®Çu cÇu., tiÕt kiÖm tèi ®a chi phÝ x©y dùng cÇu. D­íi ®©y cã ®Ò suÊt 2 ph­¬ng ¸n kÕt cÊu nhÞp trong thiÕt kÕ s¬ bé, sau ®ã so s¸nh c¸c chØ tiªu kinh tÕ, kü thuËt, vÒ c¶nh quan, m«i tr­êng…, ®Ó chän ra ph­¬ng ¸n tèi ­u trong thiÕt kÕ kü thuËt. Ph­¬ng ¸n 1: Sö dông 9 nhÞp BTCT D¦L nhÞp 24 m cäc ®ãng. Ph­¬ng ¸n 2: Sö dông 7 nhÞp BTCT D¦L nhÞp 33m cäc khoang nhåi. ii.2. lùa chän vÒ vËt liÖu Bª t«ng Lo¹i bª t«ng C­êng ®é f’c (MPa) Sö dông A 50 §óc s½n dÇm I vµ c¸c chi tiÕt xµ mò, mèi nèi B 30 Mè - trô cÇu, lan can, b¶n mÆt cÇu, khe liªn tôc nhiÖt, dÇm ngang, ®¸ kª gèi, cäc, sµn gi¶m t¶i. C 20 §æ bª t«ng bÞt ®¸y mãng. 2. Cèt thÐp 2.1.Cèt thÐp th­êng Cèt thÐp th­êng sö dông theo Tiªu chuÈn ASTM, thÐp nhãm A617 gåm 2 lo¹i sau: Lo¹i 40 C­êng ®é ch¶y fy = 420MPa C­êng ®é giíi h¹n fu = 480MPa (70000psi) 2.2 Cèt thÐp dù øng lùc Cèt thÐp c­êng ®é cao lÊy theo Tiªu chuÈn ASTM A416M - grade 270 Tao 7 sîi xo¾n ®­êng kÝnh 12.7mm hoÆc 15.2mm C­êng ®é chÞu kÐo tiªu chuÈn fpu =1860MPa. III. Tæng quan vÒ c«ng nghÖ thi c«ng cÇu dÇm BTCT D¦L Bª t«ng lµ vËt liÖu chÞu nÐn tèt , chÞu kÐo kÐm do chÞu kÐo kÐm nªn bª t«ng chØ dïng trong kÕt cÊu chÞu nÐn . §Ó kh¾c phôc ng­êi ta ®­a cèt thÐp vµo bª t«ng ®Ó chÞu kÐo . Sù ra ®êi cña BTCT ®¸nh dÊu sù ph¸t triÓn vÒ c«ng nghÖ vËt liÖu trong x©y dùng . C¸c cÇu dÇm BTCT ®­îc ¸p dông , tuy nhiªn chiÒu dµi nhÞp cßn h¹n chÕ ( £ 20 m ). Khuynh h­íng t¨ng chiÒu dµi kÕt cÊu nhÞp cÇu bª t«ng cèt thÐp dÉn ®Õn ý t­ëng sö dông vËt liÖu c­êng ®é cao, trong ®ã c­êng ®é bª t«ng cã thÓ tíi cÊp 40 - 60 MPa hoÆc h¬n, cèt thÐp c­êng ®é cao cã thÓ ®¹t 1800 - 1900 MPa. Sö dông vËt liÖu c­êng ®é cao cã lîi vÒ mÆt kinh tÕ , v× cã thÓ gi¶m khèi l­îng vËt liÖu, h¹ gi¸ thµnh riªng (gi¸ thµnh trªn ®¬n vÞ c­êng ®é vËt liÖu). Tuy nhiªn ®Ó ®¹t ®­îc c­êng ®é cao trong cèt thÐp th× trong bª t«ng th­êng xuÊt hiÖn c¸c vÕt nøt, lµm gØ cèt thÐp, gi¶m tuæi thä c«ng tr×nh. §Ó bª t«ng kh«ng bÞ nøt khi chÞu kÐo th× cã thÓ dïng cèt thÐp t¹o lùc nÐn tr­íc cho phÇn bª t«ng chÞu kÐo. Bª t«ng ®­îc Ðp tr­íc t¹o ®é chÆt, ®é kÝn n­íc vµ kÝn khÝ ®éc, do ®ã t¨ng tuæi thä kÕt cÊu, ®Æc biÖt tuæi thä chÞu mái. Nh­ vËy kÕt cÊu bª t«ng dù øng lùc cã thÓ triÖt tiªu ®­îc øng suÊt kÐo trong bª t«ng, ng¨n ngõa c¸c vÕt nøt vµ sö dông ®­îc bª t«ng vµ cèt thÐp c­êng ®é cao, gi¶m träng l­îng b¶n th©n vµ t¨ng chiÒu dµi nhÞp. Bª t«ng dù øng lùc lµm t¨ng ®é cøng cña kÕt cÊu chÞu uèn, v× tiÕt diÖn lµm viÖc nh­ lµ tiÕt diÖn nguyªn gåm tÊc c¶ c¸c lo¹i vËt liÖu cÊu thµnh tiÕt diÖn, trong khi ®ã víi dÇm bª t«ng cèt thÐp, phÇn bª t«ng chÞu kÐo kh«ng tham gia lµm viÖc nh­ng tham gia vµo t¶i träng cÇn g¸nh chÞu. Sö dông vËt liÖu c­êng ®é cao vµ t¨ng ®é cøng cña dÇm cho phÐp gi¶m chiÒu cao kiÕn tróc cÇu, gi¶m träng l­îng b¶n th©n, v­ît ®­îc c¸c nhÞp lín h¬n vµ cã chØ tiªu kinh tÕ tèt h¬n so víi kÕt cÊu bª t«ng cèt thÐp. HiÖn nay, chiÒu dµi nhÞp hÖ dÇm gi¶n ®¬n bª t«ng dù øng lùc cã thÓ ®¹t 70m. KÕt cÊu dù øng lùc th­êng ®­îc chÕ t¹o trong c«ng x­ëng b»ng bª t«ng c­êng ®é cao víi c¸c trang thiÕt bÞ hiÖn ®¹i d­íi sù kiÓm so¸t chÆt chÏ. · KÕt cÊu c¨ng tr­íc KÕt cÊu c¨ng tr­íc ®­îc thùc hiÖn trªn nguyªn t¾c c¨ng tr­íc cèt thÐp trªn bÖ cè ®Þnh hoÆc trªn v¸n khu«n thÐp ®ñ chÞu lùc c¨ng, ®Æt cèt thÐp th­êng vµ ®æ bª t«ng dÇm. Sau khi bª t«ng ®· kh« cøng míi c¾t cèt thÐp ®Ó truyÒn trùc tiÕp lùc c¨ng vµo kÕt cÊu. KÕt cÊu bª t«ng cèt thÐp dù øng lùc cã cèt thÐp c¨ng tr­íc cã c¸c ®Æc ®iÓm sau: - C¸c dÇm ®óc s½n cã thÓ hoµn thiÖn trong c«ng x­ëng hoÆc c¸c trung t©m s¶n xuÊt dÇm; - Mçi phiÕn dÇm ®­îc chÕ t¹o s½n hoµn thiÖn theo chiÒu däc cÇu, kh«ng ph©n ®o¹n theo chiÒu ngang cÇu. - DÝnh b¸m tèt gi÷a cèt thÐp vµ bª t«ng; - Cã kh¶ n¨ng chÕ t¹o nhiÒu dÇm víi chØ mét lÇn c¨ng cèt thÐp; - KÝch th­íc tiÕt diÖn cã thÓ nhá h¬n do kh«ng cÇn ®Æt èng bäc cèt thÐp. Nh­îc ®iÓm cña kÕt cÊu c¨ng tr­íc: - AÛnh h­ëng cña tõ biÕn vµ co ngãt lín h¬n; - Ph¶i cã bÖ c¨ng vµ vËn chuyÓn c¸c khèi ®óc s½n kÝch th­íc vµ träng l­îng lín; - ChiÒu dµi nhÞp bÞ h¹n chÕ do ®iÒu kiÖn vËn chuyÓn vµ cÈu l¾p. CÇu bª t«ng dù øng lùc c¨ng tr­íc th­êng ®­îc sö dông cho c¸c nhÞp nhá vµ trung. Víi c¸c nhÞp 15, 18, 24, 30m, nÕu ®iÒu kiÖn vËn chuyÓn cho phÐp cã thÓ lªn tíi 40m hoÆc h¬n. DÇm dù øng lùc c¨ng tr­íc cã chØ tiªu kinh tÕ tèt nªn cã ®­îc sö dông réng r·i ë n­íc ta. · §Æc ®iÓm cÇu dÇm gi¶n ®¬n b¸n l¾p ghÐp tiÕt diÖn I §Ó ®¶m b¶o chÊt l­îng bª t«ng vµ ®Èy nhanh tèc ®é x©y dùng, tr¸nh t¨ng chi phÝ vÒ c«ng t¸c ®µ gi¸o v¸n khu«n, n©ng cao chÊt l­îng c«ng tr×nh, ë c¸c ®Þa ph­¬ng cã ®iÒu kiÖn vËn chuyÓn kh«ng phøc t¹p th× dïng c¸c kÕt cÊu l¾p ghÐp. Trªn nguyªn t¾c, tiÕt diÖn ngang cña cÇu dÇm ®¬n gi¶n l¾p ghÐp th­êng chän nhiÒu dÇm chñ ®Ó phï hîp víi ph­¬ng tiÖn vËn chuyÓn vµ l¾p ®Æt. Ngoµi ra v× nhiÒu dÇm t¹o thµnh hÖ siªu tÜnh, cã ®é d­ thõa khi chÞu lùc nªn t¨ng c­êng ®­îc ®é an toµn cho c«ng tr×nh. TiÕt diÖn I th­êng dïng cho kÕt cÊu b¸n l¾p ghÐp, trong ®ã dÇm I ®­îc ®óc s½n, b¶n mÆt cÇu ®æ toµn khèi. TiÕt diÖn I cã ®é cøng ngang kÐm, khi vËn chuyÓn, lao l¾p dÔ bÞ mÊt æn ®Þnh ngang nh­ng dÔ t¹o dÇm ngang ®óc t¹i chæ v× ®æ bª t«ng dÇm ngang kh«ng bÞ b¶n bª t«ng mÆt cÇu c¶n trë, vÒ chÞu lùc cã thÓ ph¸t huy tÝnh toµn khèi cña b¶n mÆt cÇu vµ tÝnh lµm viÖc kh«ng gian cña kÕt cÊu, tr¸nh ®­îc c¸c mèi nèi kÐm hiÖu qu¶ khi chÞu lùc xung kÝch, n©ng cao tÝnh dÎo dai vµ d­ thõa cña kÕt cÊu, thÝch hîp víi c¸c vïng cã ®éng ®Êt. · §Æc ®iÓm cÇu dÇm gi¶n ®¬n b¶n liªn tôc nhiÖt Trong c¸c cÇu dÇm gi¶n ®¬n nhiÒu nhÞp, th«ng th­êng trªn c¸c trô trung gian bè trÝ mét gèi cè ®Þnh vµ mét gèi di ®éng, ®Ó dÇm chuyÓn vÞ däc vµ xoay tù do th× trªn mçi trô mÆt cÇu ph¶i ®Æt khe co gi·n. Trªn nguyªn t¾c khe co gi·n võa ®¶m b¶o ®é b»ng ph¼ng vµ chèng n­íc mÆt thÈm thÊu xuèng kÕt cÊu nhÞp. CÊu t¹o khe co gi·n ®· cã nhiÒu c¶i tiÕn nh»m tháa m·n c¸c yªu cÇu trªn. Trªn thùc tÕ, do ¶nh h­ëng cña sù thay ®æi ®é cøng cña c¸c khe côc bé, nªn xe ch¹y qua khe vÉn bÞ xãc, bÞ ån vµ th­êng lµ n¬i g©y h­ háng côc bé mÆt cÇu, th­êng xuyªn ph¶i kiÓm tra söa ch÷a. §Ó gi¶m sè l­îng khe co biÕn d¹ng, ®¶m b¶o chÊt l­îng khai th¸c mÆt cÇu, th× cã thÓ ¸p dông b¶n liªn tôc nhiÖt. B¶n liªn tôc nhiÖt lµ b¶n mÆt cÇu bè trÝ liªn tôc thay cho khe co gi·n. B¶n gäi lµ liªn tôc nhiÖt v× b¶n chñ yÕu chØ chÞu t¶i träng g©y ra do biÕn ®æi nhiÖt, mµ kh«ng thay ®æi s¬ ®å tÜnh häc cña dÇm gi¶n ®¬n. Nh­ vËy b¶n liªn tôc nhiÖt thùc chÊt còng lµ mét khe co gi·n chÊt l­îng cao, Ýt tèn kÐm, n©ng cao hiÖu qu¶ khai th¸c c«ng tr×nh vµ gi¶m chi phÝ b¶o qu¶n söa ch÷a. Tuy nhiªn b¶n liªn tôc nhiÖt kh«ng thÓ thay thÕ hoµn toµn c¸c khe biÕn d¹ng. B¶n liªn tôc nhiÖt chØ lµm gi¶m sè l­îng khe co gi·n trong ph¹m vi mét liªn (th­êng tõ ba ®Õn bèn nhÞp). Gi÷a c¸c liªn vÉn ph¶i bè trÝ khe co gi·n cã chuyÓn vÞ lín h¬n. Tõ c¸c ph©n tÝch trªn ta thÊy cã thÓ chän ph­¬ng ¸n cÇu dÇm gi¶n ®¬n BTCT dù øng lùc mÆt c¾t ch÷ I, c¨ng tr­íc, liªn tôc nhiÖt b¶n mÆt cÇu. Dùa trªn nguyªn t¾c sau: Phï hîp víi khæ th«ng thuyÒn; Sö dông kÕt cÇu ®Þnh h×nh ®Ó thuËn tiÖn cho c«ng t¸c thi c«ng chÕ t¹o, l¾p dùng, ®Èy nhanh tiÕn ®é thi c«ng. Ch­¬ng ii ph­¬ng ¸n S¥ Bé I CÇU DÇM CHö I BTCT Dù øng lùc nhÞp 24m GiíI THIÖU CHUNG VÒ PH¦¥NG ¸N I. Chän tiÕt diÖn mÆt c¾t dÇm chñ I. Bè trÝ chung mÆt c¾t ngang cÇu Tæng chiÒu dµi toµn dÇm lµ 24 mÐt, ®Ó hai ®Çu dÇm mçi bªn 0.3 mÐt ®Ó kª gèi. Nh­ vËy chiÒu dµi nhÞp tÝnh to¸n cña nhÞp cÇu lµ 23.400 mÐt. CÇu gåm 6 dÇm BTCT D¦L c¨ng tr­íc, cã mÆt c¾t ch÷ I chÕ t¹o b»ng bªt«ng cã fc’= 50MPa, b¶n mÆt cÇu cã chiÒu dµy 18cm, ®­îc ®æ t¹i chç b»ng bªt«ng fc’=30MPa, t¹o thµnh mÆt c¾t liªn hîp. Trong qu¸ tr×nh thi c«ng, kÕt hîp víi thay ®æi chiÒu cao ®¸ kª gèi ®Ó t¹o dèc ngang tho¸t n­íc. Líp phñ mÆt cÇu gåm cã 2 líp: líp phßng n­íc cã chiÒu dµy 0.4cm, líp bªt«ng asphan trªn cïng cã chiÒu dµy 7cm. Líp phñ ®­îc t¹o ®é dèc ngang b»ng c¸ch kª cao c¸c gèi cÇu. H×nh I-1: Bè trÝ chung cÇu Kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c dÇm chñ S =1.8m PhÇn hÉng: Sk = 1.1mm MÆt xe ch¹y: B1 = 10.5m Lan can: B3 = 0.35m Tæng bÒ réng cÇu: B = 11200m. Ii. Chän mÆt c¾t ngang dÇm chñ DÇm chñ cã tiÕt diÖn h×nh ch÷ I víi c¸c kÝch th­íc sau: ChiÒu cao toµn dÇm: h = 1140mm ChiÒu cao bÇu d­íi: h1 = 180mm ChiÒu cao vót d­íi: h2 = 190mm ChiÒu cao s­ên: h3 = 480mm ChiÒu cao vót trªn: h4 = 110mm ChiÒu cao gê trªn: h5 = 180mm BÒ réng bÇu dÇm d­íi: b1 = 560mm BÒ dµy cña s­ên dÇm: b2 = 180mm BÒ réng b¶n c¸nh trªn: b3 = 410mm BÒ réng vót d­íi: b4 = 190mm BÒ réng vót trªn: b5 = 115mm ChiÒu cao dÇm liªn hîp: H = 1320mm C¸c kÝch th­íc kh¸c nh­ h×nh vÏ: H×nh I-2: KÝch th­íc dÇm; MÆt c¾t gi÷a nhÞp; MÆt c¾t gèi (më réng s­ên dÇm) 1) ChiÒu cao kÕt cÊu nhÞp tèi thiÓu [A2.5.2.6.3-1] Yªu cÇu: hmin = 0.045´L Trong ®ã: L: ChiÒu dµi nhÞp tÝnh to¸n L = 23400mm. hmin: chiÒu cao tèi thiÓu cña kÕt cÊu nhÞp vµ cña b¶n mÆt cÇu. H =1140 + 180 = 1320mm suy ra: hmin = 0,045´L=0.045´23400 =1053mm Tháa m·n. 2) X¸c ®Þnh chiÒu réng b¶n c¸nh h÷u hiÖu [A.4.6.2.6] a) §èi víi dÇm gi÷a BÒ réng b¶n c¸nh h÷u hiÖu cã thÓ lÊy gi¸ trÞ nhá nhÊt cña: + 1/4 chiÒu dµi nhÞp = 0.25´23400 = 5850mm; + 12 lÇn ®é dµy trung b×nh cña b¶n céng víi sè lín nhÊt cña bÒ dµy b¶n bông dÇm hoÆc 1/2 bÒ réng b¶n c¸nh trªn cña dÇm =12´180 + max= 2365 + Kho¶ng c¸ch trung b×nh gi÷a c¸c dÇm kÒ nhau (S = 1800mm)- Khèng chÕ b) §èi víi dÇm biªn BÒ réng c¸nh dÇm h÷u hiÖu cã thÓ ®­îc lÊy b»ng 1/2 bÒ réng h÷u hiÖu cña dÇm kÒ trong(=1800/2 =900) céng trÞ sè nhá nhÊt cña: + 1/8 chiÒu dµi nhÞp h÷u hiÖu = 2992.5mm. + 6 lÇn chiÒu dµy trung b×nh cña b¶n céng víi sè lín h¬n gi÷a 1/2 ®é dµy b¶n bông hoÆc 1/4 bÒ réng b¶n c¸nh trªn cña dÇm chÝnh =6´180 +max= 1182.5mm + BÒ réng phÇn hÉng( = 900) - Khèng chÕ. KÕt luËn: BÒ réng b¶n c¸nh dÇm h÷u hiÖu DÇm gi÷a (bi) 1800 mm DÇm biªn (be) 1800 mm iii. tÝnh to¸n dÇm chÝnh iii.1 tÝnh to¸n ®Æt tr­ng h×nh häc mÆt c¾t nguyªn dÇm XÐt c¸c mÆt c¾t ®Æc tr­ng gåm: MÆt c¾t gèi: x0 = 0m MÆt c¾t c¸ch gèi 0.72H x1 = 0.95m MÆt c¾t thay ®æi thiÕt diÖn: x2 = 1.14m MÆt c¾t Ltt/4: x3 = 5.85m MÆt c¾t Ltt/2: x4 = 11.7m TiÕt diÖn ngang dÇm I tÝnh ®æi: H×nh V-1: KÝch th­íc dÇm tÝnh ®æi; MÆt c¾t gi÷a nhÞp; MÆt c¾t gèi H×nh V-2: Bè trÝ ®Çu dÇm I III.1.1 MÆt c¾t më réng dÇm (mÆt c¾t gèi): - DiÖn tÝch thiÕt diÖn: A’ = 500025 mm2. - Momen qu¸n tÝnh cña tiÕt diÖn ®èi víi trôc trung hßa: 8447240312 mm4 III.1.2 MÆt c¾t ch­a më réng dÇm (mÆt c¾t x1, x2, x3, x4): (thiªn vÒ an toµn xem mÆt c¾t c¸ch gèi 0.72H = 0.95m thuéc mÆt c¾t ch­a më réng) - DiÖn tÝch thiÕt diÖn: A = 363750 mm2. - Momen qu¸n tÝnh cña tiÕt diÖn ®èi víi trôc trung hßa: 5185919375 mm4 III.2 TÝnh to¸n néi lùc dÇm chñ do tÜnh t¶i III.2.1 TÜnh t¶i dÇm chñ Tû träng cña c¸c cÊu kiÖn lÊy theo b¶ng (A.3.5.1.1), gi¶ thuyÕt tÜnh t¶i ph©n bè ®Òu cho mçi dÇm, riªng lan can th× mét m×nh dÇm biªn chÞu. TÜnh t¶i r¶i ®Òu lªn dÇm chñ xuÊt hiÖn ë giai ®o¹n c¨ng øng suÊt tr­íc. 7.86 N/mm Trong ®ã: gc :Träng l­îng riªng cña dÇm, gc =23.54 kN/m3 = 23.54´10-6N/mm3; A’´l’: thÓ tÝch phÇn dÇm ®· më réng; A´l: thÓ tÝch phÇn dÇm ch­a më réng; L: chiÒu dµi toµn dÇm chÝnh, L = 24 m. III.2.2 TØnh t¶i dÇm ngang: Theo chiÒu däc cÇu bè trÝ 4 dÇm ngang (xem b¶n vÏ), theo chiÒu ngang cÇu bè trÝ 5 dÇm ngang, suy ra tæng sè dÇm ngang Nn = 5´4 = 20 dÇm. Träng l­îng mét dÇm ngang: DC1dn = 0.22´0.77´1.62´23.54 = 6.42 kN TÜnh t¶i r¶i ®Òu lªn 1 dÇm chñ do dÇm ngang: =0.91 N/mm §èi víi dÇm biªn lÊy b»ng nöa gi¸ trÞ trªn. III.2.3 TÜnh t¶i b¶n mÆt cÇu: DÇm trong: TØnh t¶i r¶i ®Òu lªn 1 dÇm trong do b¶n mÆt cÇu: DC2g = gc.hf.S = 23.54´10-6´180´1800 = 7.63 N/mm DÇm biªn: TØnh t¶i r¶i ®Òu lªn dÇm biªn do b¶n mÆt cÇu: DC2b = gc.hf.(S/2 + Sk) = 23.54´10-6´180´(1800/2 + 1100) = 8.47N/mm III.2.4 TÜnh t¶i lan can: (gi¶ thiÕt lan can chØ do mét m×nh dÇm biªn chÞu) Lan can PhÇn thÐp cã träng l­îng: DCt = 560/2430 = 0.23N/mm. PhÇn bª t«ng cã träng l­îng: DCbt = (980´350)´23.54´10-6 = 8.07N/mm. Tæng t¶i träng do lan can: DC3 = 0.23 + 8.07 =8.3 N/mm III.2.5 TÜnh t¶i líp phñ mÆt cÇu Líp bª t«ng asphan dµy 50mm, tû träng 22.1 kN/m3 = 22.1´10-6 N/mm3 Líp phßng n­íc dµy 4mm. §èi víi dÇm gi÷a: DWg = gDW.(t1 + hDW).S = 22.1´10-6´(50+ 4)´1800 = 2.15N/mm. §èi víi dÇm biªn: DWb = gDW.(t1 + hDW).W = 22.1´10-6´(50+4)´(1100´0.57/2) = 0.37N/mm. B¶ng tæng kÕt tÜnh t¶i dÇm trong Do TLBT dÇm chñ DC1 7.86 N/mm Do b¶n mÆt cÇu DC2 7.63 N/mm Do TLBT dÇm ngang DC2’ 0.91 N/mm Do líp phñ mÆt cÇu DW 2.15 N/mm Do lan can DC3 0.00 N/mm B¶ng tæng kÕt tÜnh t¶i dÇm biªn Do TLBT dÇm chñ DC1 7.86 N/mm Do b¶n mÆt cÇu DC2 8.47 N/mm Do TLBT dÇm ngang DC2’ 0.46 N/mm Do líp phñ mÆt cÇu DW 0.37 N/mm Do lan can DC3 8.3 N/mm III.2.6 C¸c hÖ sè cho tÜnh t¶i gp (B¶ng A3.4.1-2) Lo¹i t¶i träng TTGH C­êng ®é1 TTGH Sö dông DC: CÊu kiÖn vµ c¸c thiÕt bÞ phô 1.25/0.9 1 DW: Líp phñ mÆt cÇu vµ c¸c tiÖn Ých 1.5/0.65 1 III.2.7 X¸c ®Þnh néi lùc Ta tÝnh to¸n néi lùc dÇm chñ t¹i 5 mÆt c¾t: MC gi÷a nhÞp, MC 1/4 nhÞp, MC c¸ch gèi 0.95m, mÆt c¾t thay ®æi tiÕt diÖn 1.14m vµ MC gèi. §Ó x¸c ®Þnh néi lùc, ta vÏ ®­êng ¶nh h­ëng cho c¸c mÆt c¾t cÇn tÝnh råi xÕp tÜnh t¶i r¶i ®Òu lªn ®­êng ¶nh h­ëng. S¬ ®å xÕp t¶i träng tÜnh ph©n bè ®Òu lªn ®ah t¹i mÆt c¾t k c¸ch gèi x (m): H×nh V-4: S¬ ®å xÕp t¶i träng tÜnh ph©n bè ®Òu Tõ h×nh V-4 momen vµ lùc c¾t do t¶i träng r¶i ®Òu t×m ®­îc t¹i mÆt c¾t k c¸ch gèi x (mm) nh­ sau: Vx = w.(diÖn tÝch ®ah Vx kÓ c¶ phÇn ©m) Vx = w.= w.(0.5L - x) Mx = w.= 0.5.w.x.(L - x) §Ó ®¬n gi¶n ta lËp b¶ng tÝnh lùc c¾t vµ momen do t¶i träng ®¬n vÞ w = 1N/mm t¹i 5 mÆt c¾t ®ang xÐt: Lùc c¾t vµ momen khi w = 1.0 N/mm =1.0 kN/m MÆt c¾t X0 = 0m X1 = 0.95m X2 = 1.14m X3 = 5.85m X4 =11.7m Vx (kN) 11.7 10.75 10.56 5.85 0.00 Mx (kNm) 0.00 10.66 12.69 51.33 68.45 Momen vµ lùc c¾t do tÜnh t¶i t¹i c¸c mÆt c¾t = (tÜnh t¶i) ´ (momen vµ l­c c¾t do t¶i träng ®¬n vÞ t¹i c¸c mÆt c¾t ®ã). ThÝ dô tÝnh momen t¹i mÆt c¾t x4 = 11.7m do TLBT dÇm: MDC1 = DC1´Mx4 = 7.86´68.45 = 538 kNm. T­¬ng tù ta lËp b¶ng tæng hîp néi lùc do tÜnh t¶i: Tr¹ng th¸i gíi h¹n c­êng ®é: Mu = h[1.25MDC + 1.5MDW + 1.75MLL+ IM] Vu = h[1.25VDC + 1.5VDW + 1.75VLL+ IM] Tr¹ng th¸i giíi h¹n sö dông: Ms = h[MDC + MDW + MLL+ IM] Vs = h[VDC + VDW + VLL+ IM] Trong ®ã: h = 0.95. . Tæng hîp néi lùc do tÜnh t¶i dÇm biªn: Giai ®o¹n Lµm viÖc Néi lùc Kho¶ng c¸ch ®Õn gèi (m) x0=0 x1=0.95 x2=1.14 x3=5.85 x4=11.7 Giai ®o¹n I MDC1 (kNm) 0.0 83.79 99.74 403.45 538 MDC2 (kNm) 0.0 90.29 107.48 434.77 579.77 MDC2’(kNm) 0.0 4.9 5.84 23.61 31.49 Giai ®o¹n II MDC3 (kNm) 0.0 88.48 105.33 426 568.14 MDW (kNm) 0.0 3.94 4.7 18.99 25.33 Giai ®o¹n I VDC1 (kN) 91.96 84.5 83 45.98 0.0 VDC2 (kN) 99.1 91 89.44 49.55 0.0 VDC2’(kN) 5.38 4.95 4.86 2.69 0.0 Giai ®o¹n II VDC3 (kN) 97.11 89.23 87.65 48.56 0.0 VDW (kN) 4.33 3.98 3.91 2.16 0.0 . Tæng hîp néi lùc do tÜnh t¶i dÇm gi÷a: Giai ®o¹n Lµm viÖc Néi lùc Kho¶ng c¸ch ®Õn gèi (m) x0=0 x1=0.95 x2=1.14 x3=5.85 x4=11.7 Giai ®o¹n I MDC1 (kNm) 0.0 83.79 99.74 403.45 538 MDC2 (kNm) 0.0 81.34 96.82 391.65 522.27 MDC2’(kNm) 0.0 9.7 11.55 46.71 62.3 Giai ®o¹n II MDC3 (kNm) 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 MDW (kNm) 0.0 22.92 27.28 110.36 147.17 Giai ®o¹n I VDC1 (kN) 91.96 84.5 83 45.98 0.0 VDC2 (kN) 89.27 82.02 80.57 44.64 0.0 VDC2’(kN) 10.65 9.78 9.61 5.32 0.0 Giai ®o¹n II VDC3 (kN) 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 VDW (kN) 25.16 23.11 22.7 12.58 0.0 III.3 TÝnh to¸n néi lùc dÇm chñ do ho¹t t¶i III.3.1 Sè lµn xe HÖ sè lµn xe n =1 nÕu bÒ réng phÇn xe ch¹y B1 £ 6m; = ch½n(B1/3.5) nÕu B1 ³10.5m, n=3. B1 = 10.5m, suy ra n = 3. HÖ sè lµn xe[A3.6.1.1.2] Sè lµn chÊt t¶i m 1 1.2 2 1.0 3 0.85 HÖ sè xung kÝch [A3.6.2.1] Kh«ng ¸p dông cho t¶i träng lµn C¸c bé phËn c«ng tr×nh IM% Mèi nèi mÆt cÇu 75% Mái 15% C¸c lo¹i kh¸c 25% III.3.2 TÝnh to¸n hÖ sè ph©n phèi ho¹t t¶i theo lµn Quy tr×nh 22TCN 272-05 ®Ò cËp ®Õn ph­¬ng ph¸p gÇn ®óng ®­îc dïng ®Ó ph©n bè ho¹t t¶i cho tõng dÇm [4.6.2.2.2]. Kh«ng dïng hÖ sè lµn cña §iÒu [3.6.1.1.2] víi ph­¬ng ph¸p v× c¸c hÖ sè ®ã ®· ®­îc ®­a vµo trong hÖ sè ph©n phèi, trõ khi dïng ph­¬ng ph¸p m« men tÜnh hoÆc c¸c ph­¬ng ph¸p ®ßn bÈy. a) HÖ sè ph©n phèi ho¹t t¶i theo lµn ®èi víi m« men uèn [A4.6.2.2.2] TiÕt diÖn ngang lo¹i (k), b¶ng [A4.6.2.2.1.1] Bª t«ng dÇm fcbeam’ = 50 MPa Bª t«ng mÆt cÇu fcslab’ = 30 MPa n - tû sè m« ®un ®µn håi gi÷a vËt liÖu dÇm vµ mÆt cÇu: n= = 1.29 HÖ sè ®é cøng: Kg = n.(I + A.eg2) eg - kho¶ng c¸ch gi÷a träng t©m cña dÇm vµ cña b¶n mÆt cÇu eg = yt + hf/2 = 627 + 180/2 =717 mm I = 5185919375 mm4. A = 363750 mm2 Kg = 1.29´(5185919375 + 363750´7172) = 2.47´1011 mm4 S = 1800mm, L = 23400 mm. + §èi víi dÇm gi÷a (b¶ng 4.6.2.2.2a-1): Mét lµn thiÕt kÕ chÞu t¶i : mgMSI === 0.4 Hai lµn hoÆc nhiÒu lµn xe thiÕt kÕ chÞu t¶i mgMMI ===0.45 ÞBa lµn thiÕt kÕ khèng chÕ. + §èi víi dÇm biªn (B¶ng 4.6.2.2.2.c-1) Mét lµn thiÕt kÕ chÞu t¶i - Sö dông quy t¾c ®ßn bÈy m=1.2 H×nh V-5: S¬ ®å tÝnh theo ph­¬ng ph¸p ®ßn bÈy cho dÇm biªn Víi xe t¶i thiÕt kÕ: mgMHLSE = 1.2´´() = 0.7 Víi t¶i träng lµn: mgMLaneSE = =0.43 Hai lµn hoÆc nhiÒu lµn xe thiÕt kÕ chÞu t¶i de - kho¶ng c¸ch tõ tim cña dÇm ngoµi ®Õn mÐp lan can de = 1100-350=750mm e = 0.77 + de/2800 = 0.77 - 750/2800 = 0.5< 1, dïng e =1. mgMME = e.mgMMI = 0.45 §èi víi dÇm biªn hÖ sè ph©n bè t¶i träng lín nhÊt ¸p dông qui t¾c ®ßn bÈy víi mét lµn xe chÊt t¶i =0.7 b. HÖ sè ph©n phèi ho¹t t¶i theo lµn ®èi víi lùc c¾t + §èi víi dÇm gi÷a (B¶ng 4.6.2.2.3a-1): Mét lµn thiÕt kÕ chÞu t¶i mgVSI = 0.36 + = 0.36 + =0.597 Hai hoÆc nhiÒu lµn xe thiÕt kÕ chÞu t¶i mgVMI = 0.2 += 0.2 +=0.6 khèng chÕ + §èi víi dÇm biªn (b¶ng 4.6.2.2.3b-1): Mét lµn thiÕt kÕ chÞu t¶i Sö dông quy t¾c ®ßn bÈy, t­¬ng tù nh­ tÝnh hÖ sè ph©n bè cho m«men ë trªn: Víi xe t¶i thiÕt kÕ: mgVHLSE = 1.2´´() = 0.7 Víi t¶i träng lµn: mgMLaneSE = =0.43 Hai hoÆc nhiÒu lµn xe thiÕt kÕ chÞu t¶i e = 0.6 + = 0.6 - = 0.35 mgVME = e.mgVMI = 0.35´0.6 = 0.21 vËy chän gi¸ trÞ ph©n bè ®èi víi dÇm biªn: mgMLaneE = 0.43 mgVHLE = 0.7 mgVLaneE = 0.21 (Quy t¾c ®ßn bÈy gi¶ thuyÕt r»ng b¶n mÆt cÇu trong ph­¬ng n»m ngang ®¬n thuÇn ®­îc ®ì bëi c¸c dÇm chñ vµ sö dông tÜnh häc ®Ó x¸c ®Þnh ph©n bè ho¹t t¶i cho c¸c dÇm. Theo Quy tr×nh 22TCN 272-05 (4.6.2.2.1) khi dïng ph­¬ng ph¸p ®ßn bÈy ph¶i ®­a vµo hÖ sè lµn m. §èi víi 1 lµn chÞu t¶i m=1.2. M« h×nh nguyªn t¾c ®ßn bÈy cho dÇm biªn ®­îc chØ ra trªn h×nh vÏ.) III.3.3 X¸c ®Þnh néi lùc do ho¹t t¶i Ho¹t t¶i xe «t« thiÕt kÕ vµ quy t¾c xÕp t¶i (§iÒu 3.6.1.3) - Ho¹t t¶i xe «t« trªn mÆt cÇu hay kÕt cÊu phô trî (HL- 93) sÏ gåm mét tæ hîp cña: + Xe t¶i thiÕt kÕ hoÆc hai trôc thiÕt kÕ. + T¶i träng lµn thiÕt kÕ. - HiÖu øng lùc cña t¶i träng lµn thiÕt kÕ kh«ng xÐt lùc xung kÝch. - Quy t¾c xÕp t¶i (A.3.6.1.3) HiÖu øng lùc lín nhÊt ph¶i ®­îc lÊy theo gi¸ trÞ lín h¬n cña c¸c tr­êng hîp sau : + HiÖu øng cña xe hai trôc thiÕt kÕ tæ hîp víi hiÖu øng t¶i träng lµn thiÕt kÕ(HL93M). + HiÖu øng cña mét xe t¶i thiÕt kÕ cã cù ly trôc b¸nh thay ®æi nh­ trong ®iÒu (A.3.6.1.2.2) tæ hîp víi hiÖu øng cña t¶i träng lµn thiÕt kÕ. (HL93K) §èi víi c¸c m«men ©m gi÷a c¸c ®iÓm uèn ng­îc chiÒu khi chÞu t¶i träng r¶i ®Òu trªn c¸c nhÞp vµ ®èi víi ph¶n lùc gèi gi÷a th× lÊy 90% hiÖu øng cña hai xe t¶i thiÕt kÕ cã kho¶ng c¸ch trôc b¸nh tr­íc xe nµy ®Õn trôc b¸nh sau xe kia lµ 15000mm tæ hîp 90% hiÖu øng cña t¶i träng lµn thiÕt kÕ; kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c trôc 145KN cña mçi xe t¶i ph¶i lÊy b»ng 4300mm(HL93S). C¸c trôc b¸nh xe kh«ng g©y hiÖu øng lùc lín nhÊt ®ang xem xÐt ph¶i bá qua; ChiÒu dµi cña lµn xe thiÕt kÕ hoÆc mét phÇn cña nã mµ g©y ra hiÖu øng lùc lín nhÊt ph¶i ®­îc chÊt t¶i träng lµn thiÕt kÕ. * S¬ ®å tÝnh: S¬ ®å tÝnh cña dÇm chñ lµ dÇm gi¶n ®¬n nªn kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c trôc cña xe t¶i thiÕt kÕ Truck ®Òu lÊy = 4.3 m * C¸ch xÕp xe t¶i lªn ®­êng ¶nh h­ëng: XÕp xe sao cho hîp lùc cña c¸c trôc xe vµ trôc xe gÇn nhÊt c¸ch ®Òu tung ®é lín nhÊt cña ®­êng ¶nh h­ëng. * T¶i träng tËp trung ®­îc nh©n víi tung ®é ®­êng ¶nh h­ëng. T¶i träng ph©n bè ®­îc nh©n víi diÖn tÝch ®­êng ¶nh h­ëng d­íi t¶i träng. V.3.3.1 M«men do ho¹t t¶i VÏ ®­êng ¶nh h­ëng m«men t¹i c¸c mÆt c¾t tÝnh to¸n råi xÕp t¶i tÝnh to¸n. MHL-93 =åpi.yi Mlane = 9.3´W Trong ®ã: Pi: Träng l­îng c¸c trôc xe yi: Tung ®é ®­êng ¶nh h­ëng W: DiÖn tÝch ®­êng ¶nh h­ëng C¸ch x¸c ®Þnh c¸c gi¸ trÞ yi trong ®­êng ¶nh h­ëng momen: gi¶ sö ta cÇn x¸c ®Þnh y t¹i mÆt c¾t c¸ch gèi tr¸i mét kho¶ng a ®èi víi ®­êng ¶nh h­ëng momen cña mÆt c¾t k c¸ch gèi mét kho¶ng x, chiÒu dµi nhÞp L, ta x¸c ®Þnh y theo c«ng thøc: TH1: (h×nh a); TH2: H×nh a: §ah MK vµ c¸ch x¸c ®Þnh tung ®é ®ah y C¸ch ®Æt ho¹t t¶i lªn ®­êng ¶nh h­ëng momen t¹i c¸c mÆt c¾t xem trong h×nh V-6. H×nh V-6: §Æt ho¹t t¶i lªn ®ah Momen *T¹i vÞ trÝ x0 = 0m: M0TR = M0Ta = M0PL = M0Lane =0 *T¹i vÞ trÝ x1 = 0.95m: (xem h×nh V-6, ®ah M1) Ho¹t t¶i xe t¶i: M1TR = 145´ M1TR = 258.68kNm. Ho¹t t¶i xe 2 trôc: M1Ta = 110´ = 195.16 kNm. Ho¹t t¶i lµn: M1Lane = 9.3.= 9.3´0.95´(23.40- 0.95)/2 = 99.17 kNm. *T¹i vÞ trÝ x2 = 1.14m: (xem h×nh V-6, ®ah M2) Ho¹t t¶i xe t¶i: M2TR = 145´ M2TR = 307.41 kNm. Ho¹t t¶i xe 2 trôc: M2Ta = 110´ = 232.15 kNm. Ho¹t t¶i lµn: M2Lane = 9.3.= 9.3´1.14´(23.40- 1.14)/2 = 118 kNm. *T¹i vÞ trÝ x3 = 5.85m: (xem h×nh V-6, ®ah M3) Ho¹t t¶i xe t¶i: M3TR=145´ M3TR = 1307.69 kNm. Ho¹t t¶i xe 2 trôc: M3Ta = 110´ = 932.25 kNm. Ho¹t t¶i lµn: M3Lane = 9.3.= 9.3´5.85´(23.40 - 5.85)/2 =477.4 kNm. *T¹i vÞ trÝ x4 = 11.7m: (xem h×nh V-6, ®ah M4) Ho¹t t¶i xe t¶i: M4TR=145´ M4TR = 1664.75 kNm. Ho¹t t¶i xe 2 trôc: M4Ta = 110´ = 1221 kNm. Ho¹t t¶i lµn: M4Lane = 9.3.= 9.3´11.7´(23.40 - 11.7)/2 = 636.54 kNm. III.3.3.2 Lùc c¾t do ho¹t t¶i VÏ ®­êng ¶nh h­ëng lùc c¾t t¹i c¸c mÆt c¾t tÝnh to¸n råi xÕp t¶i lªn ®ah. VHL-93 =åpi.yi Vlane = 9.3´W VPL = 4.5´W Trong ®ã: Pi: Träng l­îng c¸c trôc xe yi: Tung ®é ®­êng ¶nh h­ëng W: DiÖn tÝch ®­êng ¶nh h­ëng C¸ch x¸c ®Þnh c¸c gi¸ trÞ yi trong ®­êng ¶nh h­ëng lùc c¾t: gi¶ sö ta cÇn x¸c ®Þnh y t¹i mÆt c¾t c¸ch gèi tr¸i mét kho¶ng a ®èi víi ®­êng ¶nh h­ëng momen cña mÆt c¾t k c¸ch gèi mét kho¶ng x, chiÒu dµi nhÞp L, ta x¸c ®Þnh y theo c«ng thøc: TH1: (h×nh a); TH2: H×nh a: §ah VK vµ c¸ch x¸c ®Þnh tung ®é ®ah y C¸ch ®Æt ho¹t t¶i lªn ®­êng ¶nh h­ëng lùc c¾t t¹i c¸c mÆt c¾t xem trong h×nh V-7. H×nh V-7: §Æt ho¹t t¶i lªn ®ah lùc c¾t *T¹i vÞ trÝ x0 = 0m: (Xem h×nh V-7, ®ah V0) Ho¹t t¶i xe t¶i: V0TR = 145´= 285.49kN. Ho¹t t¶i xe 2 trôc: V0Ta = 110´ = 214.36 kN. Ho¹t t¶i lµn: V0Lane = 9.3.= 9.3´23.40/2 = 108.81 kN. *T¹i vÞ trÝ x1 = 0.95m: (xem h×nh V-7, ®ah V1) Ho¹t t¶i xe t¶i: V1TR = 145´= 272.3kN. Ho¹t t¶i xe 2 trôc: V1Ta = 110´ = 205.43 kN. Ho¹t t¶i lµn: V1Lane = 9.3.= 9.3´= 100.15 kN. *T¹i vÞ trÝ x2 = 1.14m: (xem h×nh V-7, ®ah V2) Ho¹t t¶i xe t¶i: V2TR = 145´= 269.66 kN. Ho¹t t¶i xe 2 trôc: V2Ta = 110´ = 203.64kN. Ho¹t t¶i lµn: V2Lane = 9.3.= 9.3´= 98.47 kN. *T¹i vÞ trÝ x3 = 5.85m: (xem h×nh V-7, ®ah V3) Ho¹t t¶i xe t¶i: V3TR=145´= 223.54kN. Ho¹t t¶i xe 2 trôc: V3Ta = 110´ = 159.36 kN. Ho¹t t¶i lµn: V3Lane = 9.3.= 9.3´= 61.21 kN. *T¹i vÞ trÝ x4 = 11.7m: (xem h×nh V-7, ®ah V4) Ho¹t t¶i xe t¶i: V4TR=145´= 142.29 kN. Ho¹t t¶i xe 2 trôc: V4Ta = 110´ = 104.36 kN. Ho¹t t¶i lµn: V4Lane = 9.3.= 9.3´= 27.2 kN. - NhËn xÐt: Néi lùc t¹i c¸c mÆt c¾t d­íi t¸c dông cña xe 2 trôc lu«n lu«n nhá h¬n xe 3 trôc. VËy ta chØ tÝnh to¸n néi lùc cña dÇm chñ d­íi t¸c dông cña: TØnh t¶i + Xe 3 trôc + T¶i träng lµn III.3.4 Tæ hîp néi lùc * Tæ hîp theo tr¹ng th¸i giíi h¹n c­êng ®é I + Tæ hîp M« men theo tr¹ng th¸i giíi h¹n c­êng ®é I (§iÒu 3.4.1.1) MU = h(1.25.M DC + 1.5 M DW +1.75MLL+IM ) + Tæ hîp Lùc c¾t theo tr¹ng th¸i giíi h¹n c­êng ®é I (§iÒu 3.4.1.1) VU = h(1.25 V DC + 1.5 V DW + 1.75VLL+IM) Trong ®ã : MLL: M«men do ho¹t t¶i t¸c dông lªn 1 dÇm chñ (®· tÝnh hÖ sè ph©n bè ngang) MU : M« men tÝnh to¸n theo tr¹ng th¸i giíi h¹n c­êng ®é I VU : Lùc c¾t tÝnh to¸n theo tr¹ng th¸i giíi h¹n c­êng ®é I cña dÇm gi÷a h : HÖ sè liªn quan ®Õn tÝnh dÎo, tÝnh d­, vµ sù quan träng trong khai th¸c x¸c ®Þnh theo §iÒu 1.3.2 h=hihDhR ³ 0.95 HÖ sè liªn quan ®Õn tÝnh dÎo hD = 1 (theo §iÒu 1.3.3) HÖ sè liªn quan ®Õn tÝnh d­ hR = 0.95 (theo §iÒu 1.3.4) HÖ sè liªn quan ®Õn tÇm quan träng trong khai th¸c hi = 1 (theo §iÒu 1.3.5) h = 0,95 IM : HÖ sè xung kÝch IM = 25% Theo §iÒu 3.4.1-1. MLL+IM = mgMLL.(1+IM)Mxetai + mgMlane.Mlane VLL+IM = mgVLL.(1+IM)Vxetai + mgVlane.Vlane mgM, mgV : hÖ sè ph©n bè t¶i träng cho lùc c¾t vµ m«men. * HÖ sè t¶i träng vµ tæ hîp theo tr¹ng th¸i giíi h¹n sö dông I MS = M DC + M DW + MLL+IM VS = VDC + V DW + VLL+IM * HÖ sè t¶i träng vµ tæ hîp theo tr¹ng th¸i giíi h¹n ®Æt biÖt ME = 1.25M DC + 1.5M DW + 0.5MLL+IM VE = 1.25VDC + 1.5V DW + 0.5VLL+IM B¶ng tæng kÕt néi lùc trong dÇm chñ . Tæng hîp néi lùc dÇm biªn: Giai ®o¹n Lµm viÖc Néi lùc Kho¶ng c¸ch ®Õn gèi (m) x0=0 x1=0.95 x2=1.14 x3= 5.85 x4=11.7 Giai ®o¹n I MDC1 (kNm) 0.0 83.79 99.74 403.45 538 MDC2 (kNm) 0.0 90.29 107.48 434.77 579.77 MDC2’(kNm) 0.0 4.9 5.84 23.61 31.49 Giai ®o¹n II MDC3 (kNm) 0.0 88.48 105.33 426 568.14 MDW (kNm) 0.0 3.94 4.7 18.99 25.33 MLL+IM (kNm) 0.0 268.99 319.72 1349.51 1730.37 TTGH C§ I MU (kNm) 0.0 770.42 915.57 3799.92 4952.25 TTGH SD MS (kNm) 0.0 540.39 642.36 2656.33 3473.1 TTGH §B ME (kNm) 0.0 474.73 564.67 2313.03 3049.93 Giai ®o¹n I VDC1 (kN) 91.96 84.5 83 45.98 0.0 VDC2 (kN) 99.1 91 89.44 49.55 0.0 VDC2’(kN) 5.38 4.95 4.86 2.69 0.0 Giai ®o¹n II VDC3 (kN) 97.11 89.23 87.65 48.56 0.0 VDW (kN) 4.33 3.98 3.91 2.16 0.0 VLL+IM (kN) 296.59 281.33 278.29 221.92 136.2 TTGH C§ I VU (kN) 847.84 793.63 782.86 546.32 226.43 TTGH SD VS (kN) 594.47 554.99 547.15 370.86 136.2 TTGH §B VE (kN) 521.73 483.74 476.2 297.68 68.1 . Tæng hîp néi lùc do tÜnh t¶i dÇm gi÷a: Giai ®o¹n Lµm viÖc Néi lùc Kho¶ng c¸ch ®Õn gèi (m) x0=0 x1=0.95 x2=1.14 x3=5.98 x4=11.97 Giai ®o¹n I MDC1 (kNm) 0.0 83.79 99.74 403.45 538 MDC2 (kNm) 0.0 81.34 96.82 391.65 522.27 MDC2’(kNm) 0.0 9.7 11.55 46.71 62.3 Giai ®o¹n II MDC3 (kNm) 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 MDW (kNm) 0.0 22.92 27.28 110.36 147.17 MLL+IM (kNm) 0.0 190.13 226.01 950.41 1222.86 TTGH C§ I MU (kNm) 0.0 700.88 760.53 1964.84 2417.79 TTGH SD MS (kNm) 0.0 461.53 497.41 1221.81 1494.26 TTGH §B ME (kNm) 0.0 435.3 453.24 815.41 951.67 Giai ®o¹n I VDC1 (kN) 91.96 84.5 83 45.98 0.0 VDC2 (kN) 89.27 82.02 80.57 44.64 0.0 VDC2’(kN) 10.65 9.78 9.61 5.32 0.0 Giai ®o¹n II VDC3 (kN) 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 VDW (kN) 25.6 23.11 22.7 12.58 0.0 VLL+IM (kN) 279.4 264.32 261.33 204.38 123.04 TTGH C§ I VU (kN) 819.26 765.35 754.66 517.16 204.55 TTGH SD VS (kN) 577.28 537.98 530.19 353.32 123.04 TTGH §B VE (kN) 513.13 475.23 467.72 288.91 65.12 KÕt luËn: c¨n cø trªn c¸c gi¸ trÞ néi lùc tÝnh to¸n th× dÇm biªn lµ dÇm bÊt lîi h¬n nªn trong ®å ¸n nµy sÏ chän dÇm biªn lµ dÇm tÝnh duyÖt. IV. TÝnh to¸n vµ bè trÝ cèt thÐp IV.1 C¸c ®Æc tr­ng vËt liÖu cho dÇm chñ 1) ThÐp a) ThÐp øng suÊt tr­íc. Sö dông tao thÐp 12.7mm(270). DiÖn tÝch 1 tao 98.71 mm2 C­êng ®é kÐo quy ®Þnh cña thÐp øng suÊt tr­íc :(A.5.4.4.1) Giíi h¹n ch¶y cña thÐp øng suÊt tr­íc : (A.5.4.4.1) M«dun ®µn håi cña thÐp øng suÊt tr­íc : Sö dông thÐp cã ®é chïng nh·o thÊp cña h·ng VSL: ASTM A416 - 85 Grade 270. øng suÊt trong thÐp khi kÝch b) ThÐp th­êng Giíi h¹n ch¶y tèi thiÓu cña cèt thÐp thanh: fy= 420 MPa. M«dun ®µn håi : Es=200000 MPa. 2) Bªt«ng Tû träng cña bªt«ng: C­êng ®é chÞu nÐn cña bªt«ng 28 ngµy M«dun ®µn håi cña bªt«ng lµm dÇm : C­êng ®é chÞu nÐn cña bªt«ng lóc truyÒn lùc t¹o øng suÊt tr­íc: M«dun ®µn håi cña bªt«ng lµm dÇm lóc truyÒn lùc c¨ng: HÖ sè quy ®æi h×nh khèi øng suÊt (5.7.2.2): C­êng ®é chÞu kÐo khi uèn: (A.5.4.2.6) IV.2 Chän vµ bè trÝ c¸p dù øng lùc 1) Chän c¸p dù øng lùc Cã thÓ tÝnh s¬ bé diÖn tÝch c¸p øng suÊt tr­íc dùa vµo biÓu thøc gÇn ®óng sau ®©y: fMn = f(Aps´0.95fpu + Asfy)´0.9H ³ MU Trong ®ã: f = 1 [A5.5.4.2.1] PPR = 1 (HÖ sè dù øng lùc) [A5.5.4.2.1] H - chiÒu cao toµn phÇn tiÕt diÖn liªn hîp, H = 1320mm; MU - momen cã hÖ sè ë tr¹ng th¸i giíi h¹n c­êng ®é I; MU = 4952.25kNm Sè tao c¸p n = = 23.9 tao => Chän sè tao n = 26 tao DiÖn tÝch thÐp dù øng lùc trong dÇm: Aps = 26´98.71 = 2566.46 mm2 Kiểm tra điều kiện : Aps=2566.64 ≥ Apsg=2359.12 Thỏa điều kiện 2) Bè trÝ c¸p : Ta bè trÝ c¸c sîi c¸p trªn mÆt c¾t ngang dÇm nh­ sau : Theo ph­¬ng ngang kho¶ng c¸ch c¸c tao lµ 50mm Theo ph­¬ng ®øng kho¶ng c¸ch giöa c¸c tao lµ 50 mm §Ó ®¶m b¶o kh¶ n¨ng chÞu lùc cña thÕ trªn dÇm trong giai ®o¹n truyÒn lùc c¨ng ta tiÕn hµnh uèn mét sè tao c¸p Sè l­îng tao uèn lµ 8 tao Chän ®iÓm uèn c¸ch ®Çu dÇm : Ltt/3 =7800m §iÓm uèn thø 2 c¸ch ®iÓm uèn thø nhÊt lµ 2m H×nh V-8: Bè trÝ cèt thÐp D¦L mÆt c¾t däc dÇm H×nh V-9: Bè trÝ cèt thÐp theo ph­¬ng ngang dÇm MÆt c¾t I-I MÆt c¾t II-II MÆt c¾t III-III MÆt c¾t IV-IV MÆt c¾t V-V B¶ng x¸c ®Þnh c¸c yÕu tè vµ gãc cña cèt thÐp: Tao sè L (mm) a (®é) Sin (a) Cos (a) 1 -> 18 24000 0.0 0.0 1.0 19 -> 26 24500 5 0.087 0.996 B¶ng täa ®é c¸c nhãm cèt thÐp ®Õn ®¸y dÇm: B¶ng täa ®é c¸c nhãm cèt thÐp ®Õn ®¸y dÇm: (mm) Nhãm Sè c¸p Gèi x1 =0.72Hm x2=1.5m Ltt/4 Ltt/2 1 6 50 50 50 50 50 2 6 100 100 100 100 100 3 6 150 150 150 150 150 4 2 790 681 619 235 50 5 2 840 731 669 285 100 6 2 890 781 719 335 150 7 2 940 831 769 385 200 Cpsi = 335.4 301.85 282.8 164.6 107.69 dpsi = 777.3 803.8 805.3 946.6 1023.6 Cpsi - täa ®« träng t©m cèt thÐp dù øng lùc so víi ®¸y dÇm: Cps = = h - dps v.TÝnh to¸n trô - Giíi thiÖu chung: Trô mang kÕt cÊu nhÞp lµ lo¹i trô th©n cét BTCT kh«ng dù øng lùc. Toµn cÇu cã 8 trô. T1 -> T8 Tªn trô tÝnh to¸n: T4 Quy tr×nh tÝnh to¸n: Theo tiªu chuÈn 22 TCN 272 - 05. v.1. KÕt cÊu phÇn trªn: - ChiÒu dµi nhÞp: L = 24. m - ChiÒu dµi nhÞp tÝnh to¸n: Ltt = 23.4 m - ChiÒu réng toµn cÇu: B = 11.2 m - ChiÒu réng phÇn xe ch¹y: Bxe = 10.5 m - DÇm chñ: + Sè l­îng: Nb = 6 dÇm + Träng l­îng mét dÇm: SWg = 22.3 T + ChiÒu cao dÇm: h = 1.14 m + BÒ réng dÇm: b1 = 0.56 m - B¶n mÆt cÇu: + ChiÒu dµy líp phñ mÆt cÇu: hDW = 0.05 m + ChiÒu dµy b¶n mÆt cÇu: hf = 0.18 m - Lan can: + ChiÒu réng lan can: Blc = 0.35 m + ChiÒu cao lan can bª t«ng : Hg = 0.8 m + ChiÒu cao tay vÞn lan can: Hlc = 0.3 m - Kho¶ng c¸ch tim gèi ®Õn tim trô: a = 0.3m - Sè lµn xe thiÕt kÕ: n = 3 Lµn - Lo¹i gèi t¹i trô: + Gèi tr¸i:cè ®Þnh + Gèi ph¶i: di ®éng - Träng l­îng riªng bª t«ng : gc = 2.4 T/m3 v.2. Sè liÖu trô: H×nh I.1: Bè trÝ chung trô H¹ng môc KÝ hiÖu TrÞ sè H¹ng môc KÝ hiÖu TrÞ sè 1. BÖ trô BÒ réng bÖ ChiÒu cao bÖ ChiÒu dµi bÖ B1 H1 L1 3.8m 1.5m 11m 4. §¸ kª gèi Ph­¬ng ngang cÇu Ph­¬ng däc cÇu BÒ dµy trung b×nh D1 D2 D3 0.9m 0.6m 0.2m 2. Th©n trô §­êng kÝnh th©n trô ChiÒu cao th©n trô Kho¶ng c¸ch 2 cét D H2 L2 1.4m 6.5m 5.0m 5. Cao ®é Cao ®é ®¸y bÖ Cao ®é MNTT C® ®Ønh xµ mò Cao ®é mÆt cÇu CD1 CD2 CD3 CD4 - 1.84 +1.37 +9.84 +11.41 3. Xµ mò ChiÒu cao xµ mò ChiÒu réng xµ mò ChiÒu dµi xµ mò H3 H4 B2 L3 0.8m 0.7m 1.7m 11.2 5. Tai che BÒ réng tai che ChiÒu cao tai che btc htc 0.15m 1.0m V.3 . ÑAËC TRÖNG VAÄT LIEÄU: -Theùp: + Cöôøng ñoä giôùi haïn chaûy: fy = 420 Mpa = 42000 T/m2 + Moñun ñaøn hoài: Es = 200000 Mpa = 2´107 T/m2 - Beâ toâng ôû 28 ngaøy tuoåi: + Cöôøng ñoä chòu neùn: fc’ = 30 Mpa = 3000 T/m2 + Troïng löôïng rieâng cuûa beâ toâng: yc = 2500 Kg/m3 + Moñun ñaøn hoài: Ec = = 29440 Mpa V. C¸c lo¹i t¶i träng t¸c dông lªn trô: T¹i mçi vÞ trÝ gèi cã c¸c lùc t¸c dông theo theo 3 ph­¬ng vu«ng gãc: Lùc theo ph­¬ng däc cÇu: Hx Ph­¬ng ngang cÇu: Hy Ph­¬ng th¼ng ®øng: P V.1. TÜnh t¶i b¶n th©n trô: C«ng thøc chung ®Ó x¸c ®Þnh tÜnh t¶i lµ : Pi = Vi . gi Trong ®ã : Pi : träng l­îng cña cÊu kiÖn. Vi : thÓ tÝch c¸c cÊu kiÖn. gi : träng l­îng riªng cña c¸c cÊu kiÖn 1. Xµ mò Träng l­îng xµ mò: P1 = (11.2´0.7+(11.2+8.3)´ )´1.7´2.4= 68.5T PhÇn hÈng xµ mñ : P3 = (1´1.5+(1.5+0.7)´ )´1.7´2.4= 9.23T 2. Th©n trô Träng l­îng th©n trô: P2 = = 48T 3. BÖ trô Träng l­îng bÖ: P3 = (11´3.8´1.5)´2.4= 140.9T Tæng hîp tÜnh t¶i trô t¹i 2 mÆt c¾t: A-A, B-B,I-I H¹ng môc A-A B-B Pi (T) ei (m) M (T.m) Pi (T) ei (m) M (T.m) 1. Xµ mò trô 68.5 0.00 0.00 68.5 0.00 0.00 2. Th©n trô 48 0.00 0.00 48 0.00 0.00 3. BÖ trô 140.9 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 Tæng céng: 257.4 0.00 0.00 116.5 0.00 0.00 V.2. T¶i träng do kÕt cÊu nhÞp truyÒn xuèng : T¶i träng cña kÕt cÊu nhÞp truyÒn xuèng trong giai ®o¹n sö dông gåm cã tÜnh t¶i (tÜnh t¶i G§ I vµ G§ II) vµ ho¹t t¶i. V.2.1 TÜnh t¶i V.2.1.1 TÜnh t¶i giai ®o¹n 1: Do trô T4 ®ì 1 nhÞp tr¸i vµ 1 nhÞp ph¶i do ®ã sÏ chÞu 1/2 tÜnh t¶i nhÞp tr¸i vµ 1/2 tÜnh t¶i nhÞp ph¶i, do nhÞp tr¸i vµ nhÞp ph¶i gièng nhau nªn xem trô chÞu toµn bé tÜnh t¶i mét nhÞp. - Träng l­îng b¶n bª t«ng mÆt cÇu: DC2 = (dµi´réng´bÒ dµy)´gc = (24´11.2´0.18)´2.4= 116.12 T - Träng l­îng dÇm ngang: DC2’ = (thÓ tÝch´sè l­îng)´gc = (0.77´1.62´0.22´20)´2.4= 13.2 T - Träng l­îng dÇm chñ: DC1 = (träng l­îng 1 dÇm´sè dÇm) = 19´6= 114 T Tæng tÜnh t¶i giai ®o¹n 1: DCg®1 = 116.12 +13.2 +114 = 243.32 T V.2.1.2 TÜnh t¶i giai ®o¹n 2 - Träng l­îng tay vÞn lan can: DC3-1 = 1.15 T - Träng l­îng gê lan can: DC3-2 =6.72´2.4=16.128 T - Träng l­îng líp phñ mÆt cÇu: DW = (dµi´réng´dµy)´gw = (24´10.5´0.05)´2.25= 28.35 T Tæng tÜnh t¶i giai ®o¹n 2: DCg®2 = 1.15+16.128 +28.35 = 45.628 T V.2.2 Ho¹t t¶i II.2.2.1 Ho¹t t¶i xe Theo ®iÒu [A3.6.1.3.1] §èi víi momen ©m gi÷a c¸c ®iÓm uèn ng­îc chiÒu khi chÞu t¶i träng r¶i ®Òu trªn c¸c nhÞp vµ chØ ®èi víi ph¶n lùc gèi gi÷a th× lÊy 90% hiÖu øng cña hai xe t¶i thiÕt kÕ cã kho¶ng c¸ch trôc b¸nh tr­íc xe nµy c¸ch b¸nh sau xe kia lµ 15m tæ hîp víi 90% hiÖu øng cña t¶i träng lµn thiÕt kÕ ; kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c trôc 145kN cña mçi xe t¶i ph¶i lÊy b»ng 4.3 m. ` HL-93 K/c¸ch (m) §¬n vÞ P Xe thiÕt kÕ (Truck Load) P1 T 3.57 P2 4.3 T 14.78 P3 4.3 T 14.78 Xe 2 trôc thiÕt kÕ (Tandem Load) Pt1 T 11.21 Pt2 1.2 T 11.21 Lµn thiÕt kÕ (Uniform Lane Load) Wl T/m 0.95 S¬ ®å xÕp t¶i: H×nh I.2: S¬ ®å xÕp ho¹t t¶i trô T4 ChiÒu dµi nhÞp: L = 24 m ChiÒu dµi nhÞp tÝnh to¸n: Ltt = 23.4m BÒ réng phÇn xe ch¹y: Bxe = 10.5 m Sè lµn xe: n = 3 lµn, hÖ sè lµn xe m = 0.85 Sè lµn xe: n=2lan ,hÖ sè lµn xe m = 1 Sè lµn xe: n=1lan ,hÖ sè lµn xe m = 1.2 Ho¹t t¶i truyÒn lªn trô tõ hai gèi cña kÕt cÊu nhÞp: - Ph¶n lùc t¹i gèi do xe 3 trôc: RTr= SPi.yi Trong ®ã: Pi - t¶i träng trôc xe yi - tung ®é ®­êng ¶nh h­ëng ph¶n lùc RTr= SPi.yi =(145´(0.03+ 0.21 + 1.01+ 0.83)+ 35´(0.39+ 0.65))/9.81 = 34.5T - Ph¶n lùc gèi do xe 2 trôc: RTa =SPi.yi =110´(1.01 + 0.96)/9.81 = 22.1 T - Ph¶n lùc t¹i gèi do t¶i träng lµn: RLane = 9.3W =( 9.3´23.4´(1.01)/2)/9.81 = 11.6 T So s¸nh 2 tæ hîp do ho¹t t¶i g©y ra: - Tæ hîp 1: RLL = 0.9.(RLane + RTr) = 0.9´(11.6 + 34.5) = 51.93 T - Tæ hîp 2: RLL = 0.9(RLane + RTa) =0.9´ (11.6 + 22.1) = 45.3 T Chän tæ hîp 1 ®Ó tÝnh to¸n. §Ó t¹o lÖch t©m däc cÇu cã thÓ xÕp ho¹t t¶i trªn mét nhÞp tr¸i, hoÆc mét nhÞp ph¶i ®Ó t¹o ®é lÖch t©m lín nhÊt. §Ó t¹o lÖch t©m ngang cÇu cã thÓ xÕp ho¹t t¶i xe mét lµn trªn nhÞp hoÆc 2 , 3 lµn trªn nhÞp ®Ó t¹o ®é lÖch t©m ngang cÇu lín nhÊt. Kho¶ng c¸ch tõ tim gèi ®Õn tim trô: eg = 0.3 m LÖch t©m ngang cÇu cña ®ßn xe: 3 lµn : en = 0.85m T­¬ng tù ta cã ®é lÖch t©m : 2 lµn  en = 2.25m T­¬ng tù ta cã ®é lÖch t©m : 1 lµn: en = 3.75 m Wl : DiÖn tÝch ¶nh h­ëng a. Xe trªn nhÞp : T¶i träng Yi P(T) P´n´m (T) M däc cÇu(T.m) 3 lµn 2 lµn 1 lµn 3 lµn 2 lµn 1 lµn P1 0.65 2.33 5.94 4.66 2.80 1.78 1.40 0.84 P2 0.83 12.31 31.39 24.62 14.77 9.4 7.39 4.43 P3 1.01 14.97 38.17 29.93 17.96 11.45 8.98 5.39 Wl 12.27 11.27 28.72 23.27 13.96 8.62 6.98 4.19 Tæng céng 104.24 82.48 49.49 31.27 24.75 14.85 V.2.2.3 Tæng kÕt HL- 93 Mdäc cÇu = P´eg MNgang cÇu = P´en H¹ng môc P(T) M (T.m) däc cÇu M (T.m)Ngang cÇu 3 lµn trªn nhÞp LL 104.24 24.75 74.24 IM 14.80 4.44 13.32 2 lµn trªn nhÞp LL 82.48 -9.94 29.83 IM 2.47 -0.74 2.22 1 lµn trªn nhÞp LL 49.49 14.85 133.62 IM 8.88 2.66 23.98 VI. bè trÝ cäc trong mãng - Mãng bÖ cao ®­îc thiÕt kÕ víi mãng cäc ®ãng D = 0.4m VI. 1 . TÝnh to¸n søc chÞu t¶i cña cäc theo ®Êt nÒn - C¨n cø vµo tµi liÖu kh¶o s¸t ®Þa chÊt c«ng tr×nh, ta cã thÓ chän líp thø 3 lµ líp chÞu lùc chÝnh, chiÒu dµi dù kiÕn cña cäc lµ 30m - Søc kh¸ng bªn cña cäc - Trong ®ã: u: Chu vi mÆt c¾t ngang cäc u = 1.6 m mf: HÖ sè ®iÒu kiÖm lµm viÖc mf = 1 fi: C­êng ®é tÝnh to¸n theo mÆt xung quoanh cäc hi: ChiÒu cao líp ®Êt chia nhá Bá qua søc kh¸ng cña líp bïn ®Çu tiªn, ta chØ chia c¸c líp ®Êt tiÕp theo thµnh nh÷ng líp ®Êt cã bÒ dµy 2m Tªn líp M« t¶ BÒ dµy(m) Lùc dÝnh (kPa) §é sÖt B Lo¹i ®Êt 1 Bïn sÐt,dÎo ch¶y 20 7.75 1.21 sÐt 2 SÐt, dÎo 6 24.92 0.16 sÐt 3 C¸t pha, chÆt võa 6 4.41 - C¸t 4 SÐt, dÎo cøng 4 18.15 0.56 sÐt - B¶ng gi¸ trÞ fi: Stt Teân ñaát h(m) h(m) li(m) fi Lôùp 2 Seùt 6 21 2 8.04 23 2 8.32 25 2 8.6 Lôùp 3 Caùt pha 4 27 2 8.88 29 2 9.16 - Søc kh¸ng bªn cña cäc = 68.8T - Søc kh¸ng mòi cäc = 88T -Søc chÞu t¶i giíi h¹n cña cäc = 156.8T -Søc chÞu t¶i cho phÐp cña cäc =156.8/1.4 = 112T VI. 2 .TÝnh to¸n sè cäc trong mãng: - Tæng t¶i träng t¸c dông lªn hÖ cäc lµ N = 1095.2 T - Sè cäc cÇn thiÕt lµ n = 1095.2/112 = 9.8 cäc - Sè cäc chän lµ nc = n´β = 9.7´1.6 = 16 cäc Trong ®ã lµ hÖ sè ®é tin cËy phô thuéc vµo sè cäc lµm viÖc trong bÖ cäc β = 1.6 -> VËy chän thiÕt kÕ: 18 cäc Bè trÝ cäc trong bÖ VII.TR×NH Tù CHUNG THI C¤NG TOµN CÇU VII.I.Giaûi phoùng chuaån bò maët baèng vaø xaây döïng caùc coâng trình phuïc vuï coâng taùc thi coâng: laùn traïi, nhaø taïm, kho baõi, khu vöïc taäp keát thieát bò… Thi coâng ñöôøng ñaàu caàu (Gia taûi chôø luùn) vaø chuaån bò maët baèng xaây döïng caùc khu vöïc thi coâng moá caàu, truï caàu Thi coâng ñoàng thôøi truï T1 T2, ->T8 Thi coâng caåu laép keát caáu nhòp N1, N2 -> N9 Thi coâng caùc haïng muïc hoaøn thieän caàu vaø caùc haïng muïc kyõ thuaät khaùc Thi coâng khung ñònh vò coïc: .Taäp keát vaäït tö thieát bò .Xaùc ñònh vò trí thi coâng baèng maùy kinh vó .Ñoùng coïc ñònh vò baèng buùa rung .Laép khung ñòng vò Thi coâng ñoùng coïc: .Ñöa thieát bò thi coâng, taäp keát coïc baèng caàn truïc 40T vaøo vò trí thi coâng .Xaùc ñònh vò trí ñoùng coïc baèng maùy kinh vó .Ñöa thieát bò ñoùng vaøo vò trí, laép vaø kieåm tra taâm vaø ñoä xieân cuûa coïc .Haï coïc ñeán cao ñoä thieát keá Thi coâng voøng vaây ngaên nöôùc: .Taäp keát vaäït tö thieát bò thi coâng .Ñoùng coïc ñònh vò, vaønh ñai khung choáng .Haï coïc vaùn theùp baèng buùa rung .Thi coâng ñaøi coïc, thaân truï, ñaøi truï: .Taäp keát vaät tö thieát bò .Duøng gaàu ngoaïm ñaøo ñaát hoá moùng .Ñoã beâtoâng bòt ñaùy baèng phöông phaùp vöõa daâng .Bôm huùt nöôùc khi beâtoâng bòt ñaùy ñuû cöôøng ñoä .Ñaäp ñaàu coïc veä sinh hoá moùng .Döïng ñaø giaùo, thi coâng coát theùp beä coïc .Ñoã beâtoâng beä .Döïng ñaø giaùo, thi coâng coát theùp thaân truï .Ñoã beâtoâng thaân truï .Döïng ñaø giaùo, thi coâng coát theùp xaø muõ truï .Ñoã beâtoâng muõ truï Thi coâng nhòp 1: .Ñöa thieát bò, vaät tö vaøo vò trí thi coâng .Caåu laép daàm vaøo vò trí thieát keá theo ñuùng sô ñoà caåu Thi coâng nhòp 2: .Ñöa thieát bò, vaät tö vaøo vò trí thi coâng .Caåu laép daàm vaøo vò trí thieát keá theo ñuùng sô ñoà caåu Thi coâng nhòp 3: .Ñöa thieát bò, vaät tö vaøo vò trí thi coâng .Caåu laép daàm vaøo vò trí thieát keá theo ñuùng sô ñoà caåu Thi coâng daàm ngang: .Ñöa thieát bò, vaät tö vaøo vò trí thi coâng .Laép döïng ñaø giaùo daàm ngang .Thi coâng coát theùp daàm ngang .Ñoå beâtoâng daàm ngang Thi coâng BMC: .Khi beâtoâng daàm ngang ñuû cöôøng ñoä thì tieán haønh thi coâng BMC .Thi coâng coát theùp BMC .Ñoå beâtoâng BMC .Hoaøn thieän caàu .Doïn deïp maët baèng Ch­¬ng iii Ph­¬ng ¸n s¬ bé ii GiíI THIÖU CHUNG VÒ PH¦¥NG ¸N I. giíi thiÖu chung vÒ ph­¬ng ¸n I.1 KÕt cÊu nhÞp : - CÇu gåm 6 nhÞp gi¶n ®¬n tiÕt diÖn I 33 m - MÆt c¾t ngang cÇu gåm 6 dÇm trªn mét nhÞp ®Æt c¸ch nhau mét kho¶ng S = 1800 - C¸c kÝch th­íc c¬ b¶n ®­îc thÓ hiÖn trªn h×nh vÏ I.2. Trô : - dïng trô d¹ng khung pi víi hai trô trßn cã D=1.4m ®Æt trªn nÒn cäc khoan nhåi §­êng kÝnh D = 1 m - C¸c kÝch th­íc c¬ b¶n ®­îc thÓ hiÖn trªn h×nh vÏ I.3C¸c ®Æt tr­ng vËt liÖu - ThÐp dÇm chñ, liªn kÕt ngang, liªn kÕt däc d­íi (M270M cÊp 345W) C­êng ®é giíi h¹n ch¶y Fy = 345 Mpa = 34500 T/m2 Träng l­îng riªng cña thÐp Ys = 7850 Kg/m3 = 7.85 T/m2 Modun ®µn håi Es = 200000 Mpa = 20000000 T/m2 - ThÐp BMC, neo chèng c¾t C­êng ®é giíi h¹n ch¶y Fy = 420 Mpa = 4200 T/m2 Modun ®µn håi Es = 200000 Mpa = 20000000 T/m2 - Bªt«ng ë 28 nµy tuæi (cÊp 30) C­êng ®é chÞu nÐn Fc = 30 Mpa = 3000 T/m2 Träng l­îng riªng cña bªt«ng Yc = 2500 kg/m3 = 2.5 T/m3 Modun ®µn håi = 29440.0875 Mpa - Bª t«ng nhùa Träng l­îng riªng cña bª t«ng nhùa : yf = 2250 kg/m3=22.5 T/m3 II.C¸C §ÆT TR¦NG H×NH HäC CñA DÇM - TÝnh c¸c ®Æt tr­ng cña mÆt c¾t dÇm thÐp DiÖn tÝch cña tiÕt diÖn : As =492.5 cm2 Momen tØnh : Sx = 33034 cm3 VÞ trÝ trôc trung hßa c¸ch ®¸y tiÕt diÖn mét ®o¹n = 67 cm Moment qu¸n tÝnh Is = 473900 cm4 - TÝnh ®Æt tr­ng h×nh häc cña dÇm thÐp liªn hîp n=8 DiÖn tÝch tiÕt diÖn chuyÓn ®æi Ftd =759 cm2 - TÝnh c¸c ®Æt tr­ng cña dÇm thÐp liªn hîp 3n =24 Kho¶ng c¸ch tõ träng t©m dÇm thÐp ®Õn tiÕt diÖn liªn hîp Z’ = 23.24 cm Momen qu¸n tÝnh I’td = 1541287 cm4 III. TÝNH HÖ Sè PH¢N Bè NGANG III.1 C¸C TH¤NG Sè BAN §ÇU - Kho¶ng c¸ch giöa c¸c dÇm S = 1800 mm - ChiÒu dµi nhÞp tÝnh to¸n Ltt = 32400 mm - ChiÒu dµy trung b×nh cña b¶n mÆt cÇu ts =185 mm - Modul ®µn håi cña BT mÆt cÇu Es = 200000 Mpa - TØ sè modul ®µn håi n = 6.7934581 - DiÖn tÝch MCN dÇm thÐp Is 4.73E+09 mm4 - §é lÖch t©m cña dÇm eg = 817.5 mm - Tham sè ®é cøng Kg = 2555794639578.5 mm4 III.2 HÖ sè ph©n bè momen III.2.1 DÇm trong : Mét lµn thiÕt kÕ : = 0.363 Hai lµn thiÕt kÕ : = 0.5 III.2.2. DÇm biªn - Mét lµn thiªt kÕ - Dïng nguyªn t¾c ®ßn bÈy : m = 1.2 Do khi xÕp xe vÞ trÝ t¶i c¸ch xa dÇm biªn nªn xem ko g©y ¶nh h­ëng lín - Hai Lµn thiÕt kÕ de : kho¶ng c¸ch tim dÇm biªn ®Õn gê ch¾n ( -300 <de<1700 mm ) de = -1250 .Nªn chän de =-300 VËy chän e = 0.66 ≥1 Chän e = 1 HÖ sè lµn b»ng 1 = 0.5 .Chän thiÕt kÕ III.3.3. HÖ sè ph©n bè lùc c¾t : III.1.1. DÇm trong : - Mét lµn thiÕt kÕ : = 0.5 - Hai lµn kÕ thiªt = = 0.4 Chän thiÕt kÕ III.2.2. DÇm biªn - Mét lµn thiÕt kÕ - Kh«ng kÓ ®Õn v× qu¸ nhá - Hai lµn thiÕt kÕ De = -1250 .Nªn chän de = -300 => de = 0.5 = 0.2 IV. T¶I TRäNG T¸C DôNG L£N DÇM IV.1. TØnh t¶i : -DÇm chñ DCg = 0.386 T/m - S­ên t¨ng c­êng ®øng ThÓ tÝch V = 0.02 x 0.15 x 1.2 = 0.0036 m3 Sè l­îng trªn mét dÇm p = 32 DCgs = 0.027 - DÇm ngang ThÐp I ®Þnh h×nh 55b2 . Cã q=0.0944 T/m Sè thanh 6 L thanh = 9.1 m DCgh= 0.022 - Liªn kÕt däc ThÐp ®Þnh h×nh L = 100 x 100 q = 0.015 T/m Sè thanh = 60 L = 3.12 m DCgv’ = 0.012 - BMC ChiÒu réng b¶n B = 12.6 m ChiÒu dµy trung b×nh b¶n ts = 0.185 m DCgd = 0.832 T/m - Líp phñ mÆt cÇu ChiÒu dµy líp phñ S = 0.05 m DWgf = 0.144 T/m DiÖn tcÝch F = 0.45 m2 Sè l­îng = 2 PhÇn thÐp 0.00529 T/m DWgb = 0.332 T/m IV.2. Ho¹t t¶i : Xe t¶i thiÕt kÕ lµ xe ba trôc 3.5 T 14.5T 14.5T Xe hai trôc thiÕt kÕ : 11T 11T T¶i träng lµn W = 0.93 T/m Wp = 0.45 T/m V. TÝNH TO¸N NéI LùC T¹I MC KIÓM TO¸N : V.1 Do tØnh t¶i g©y ra : §­êng ¶nh h­ëng momen t¹i MC gi÷a nhÞp Ω = 131.2 §­êng ¶nh h­ëng lùc c¾t t¹i MC gèi dÇm Ω = 16.2 B¶ng tæng hîp gi¸ trÞ momen vµ lùc c¾t do tØnh t¶i g©y ra Taûi troïng keát caáu Giaù trò M(1/2) Q(goái) Daàm chuû, ngang, lieân keát doïc, 0.448566 58.851826 7.266765 söôøn taêng cöôøng BMC 0.8325 109.224 13.4865 Lôùp phuû MC 0.144643 18.977143 2.343214 Lan can 0.332 43.5584 5.3784 B¶ng tæ hîp néi lùc hai giai ®o¹n G§1 : Gåm dÇm chñ , s­ên t¨ng c­êng , dÇm ngang , liªn kÕt däc , BMC G§ 2: Gåm lan can , Líp phñ mÆt cÇu Giai ñoaïn M(1/2) Q(goái) I 168.07583 20.75327 II 62.535543 7.721614 V.2. Do ho¹t t¶i g©y ra B¶ng tæng gi¸ trÞ momen do ho¹t t¶i g©y ra Taûi troïng keát caáu y1 y2 y3 y4 w wp M(1/2) HSPB Mtt Xe taûi 3 truïc 7.025 8.1 7.025 243.9 0.51 123.3592 Xe taûi 2 truïc 8.1 7.8 174.9 0.51 88.46054 Taûi troïng laøn 0.9 122.016 0.51 61.71299 B¶ng tæng gi¸ trÞ lùc c¾t do ho¹t t¶i g©y ra Taûi troïng keát caáu y1 y2 y3 y4 w wp Q(goái) HSPB Qtt Xe taûi 3 truïc 1 0.9 0.735 29.64246 0.6 17.69187 Xe taûi 2 truïc 1 1 21.56 0.6 12.86792 Taûi troïng laøn 0.9 15.066 0.6 8.992023 Tõ b¶ng tæng hîp néi lùc do ho¹t t¶i g©y ra , ta thÊy tæ hîp xe t¶i 3 trôc , t¶i träng lµn Momen lùc c¾t do ho¹t t¶i g©y ra M = M3t x 1.25+ Ml +Mp = 245.773 Tm V=V3t x 1.25 + Vl +Vp = 35.4578 T V.3. Tæ hîp néi lùc t¹i MC kiÓm to¸n V.3.1. HÖ sè dïng trong tæ hîp TTGH Heä soá taûi troïng DC DW LL IM (Baûn thaân KC) (Lôùp phuû, khaùc) (Hoaït taûi xe) (Xung kích) Cöôøng ñoä 1 1.25 1.5 1.75 1.25 Söû duïng 1 1 1 1 HÖ sè søc kh¸ng Loaïi söùc khaùng Heä soá söùc khaùng Uoán (Φf) 1 Caét (Φv) 1 Goái (Φb) 1 Neo chòu caét (Φsc) 0.85 HÖ sè ®iÒu chØnh t¶i träng Cöôøng ñoä Söû duïng Moûi Heä soá deûo ηd 0.95 1 1 Heä soá dö thöøa ηr 0.95 1 1 Heä soá quan troïng 1.05 KAD KAD η 0.947625 1 1 V.3.2. Tæ hîp t¶i träng Tr¹ng th¸i giíi h¹n c­êng ®é Momen do tØnh t¶i vµ ho¹t t¶I sinh ra M = 1.25 x MDC + 1.5 x MDW = 734.001Tm Lùc c¾t do tØnh t¶i ho¹t t¶i g©y ra V = 1.25 x VDC +1.5xVDW = 99.5752 T Tr¹ng th¸i giíi h¹n sö dông Momen do tØnh t¶I vµ do ho¹t t¶I sinh ra M = 1x MDC + 1x MDW = 476.384 Tm Lùc c¾t do tØnh t¶i ho¹t t¶i g©y ra V = 1x VDC +1 xVDW + 1 x VLL = 63.9327 T V.4. TÝnh to¸n øng suÊt t¹i c¸c vÞ trÝ kh¸c nhau trªn MC Trong giíi h¹n phÇn NCKT ta chØ cÇn kiÓm to¸n theo tr¹ng th¸i giíi h¹n c­êng ®é lµ ®­îc V.4.1. TÝnh to¸n lùc däc : - Lùc däc cho c¸nh chÞu kÐo = 34500 T/m2 = 0.5 m = 0.025 m = 431.25 T - Lùc däc cho s­ên dÇm = 34500 T/m2 = 0.02 m = 1.4 m = 966 T - Lùc däc cho c¸nh chÞu nÐn = 34500 T/m2 = 0.35 m = 0.025 m = 301.875 T - Lùc däc cho vót b¶n = 2800 T/m2 = 0.4 m = 0.1 m =112 T - Lùc däc cho b¶n T/m2 ts= 0.18 m = 777 T V.4.2. X¸c ®Þnh vÞ trÝ trôc trung hßa dÎo : Pb+Pw = 1397.25 T Pb+Pw+Pt = 1699.125 T Pt+Ps1+Ps2 = 1190.875 T Ps1+Ps2 = 889 T So s¸nh Pb+Pw> Pt+Ps1+Ps2 . Nªn trôc trung hßa dÎo n»m trong c¸nh nÐn VÞ trÝ trôc trung hßa dÎo x¸c ®Þnh nh­ sau : = 0.3637 m X¸c ®Þnh c¸nh tay ®ßn tõ trôc trung hßa dÎo ®Õn lùc däc BMC ds1 = Y-ts/2 = 0.2712221 Vuùt BMC ds2 = Y-ts-tv/2 = 0.0362221 Caùnh treân theùp dt = Y-ts-tv-tt/2 = 0.0662221 Söôøn theùp dw = ts+tv+tt+Dw/2-Y = 0.6462779 Caùnh döôùi theùp db = ts+tv+tt+Dw+tb/2-Y = 1.3587779 V.4.3. X¸c ®Þnh momen dÎo vµ søc kh¸ng uèn - Momen dÎo ®èi víi trôc trung hßa = 1485.75 Tm VI.TÝNH TO¸N NÒN MãNG v.I.1. Ho¹t t¶i: §­êng ¶nh h­ëng ph¶n lùc gèi : Ω = 16.2 B¶ng tæng hîp gi¸ trÞ ph¶n lùc gèi do ho¹t t¶I g©y ra Taûi troïng keát caáu y1 y2 y3 y4 w wp Q(goái) HSPB Ntt Xe taûi 3 truïc 1 0.9 0.735 29.64246 0.6 17.69187 Xe taûi 2 truïc 1 1 21.56 0.6 12.86792 Taûi troïng laøn 0.9 15.066 0.6 8.992023 Ph¶n lùc do ho¹t t¶I g©y ra trªn mét gèi dÇm N=N3t x 1.25+ Nl +Np = 35.46 T VI.2. TØnh t¶i : VI.2.1. Trô Ph¶n lùc do tØnh t¶I kÕt cÊu bªn trªn g©y ra trªn mét gèi dÇm N’ = Ndc + Ndw = 28.47 T Träng l­îng b¶n th©n trô V(m3) TLR(T/m3) SL KL(T) Xaø muõ truï 28.54 2.5 1 71.35 Thaân truï 15.18 2.5 2 75.9 Beä coïc 80 2.5 1 200 Ñaù keâ 0.77 2.5 14 26.95 Toång(N'') 374.2 VI.3. TÝnh sè cäc : VI.3.1. Trô - TÝnh Søc chiÞu t¶i cña cäc theo vËt liÖu : C«ng thøc : Pvl Cäc khoan nhåi D=1m DiÖn tÝch cäc : 0.79 m2 Bè trÝ cèt thÐp trong cäc : n=12 thanh Ø = 25 mm Rb 1400 T/m2 Fb 0.785 m2 Rt 24000 T/m2 Ft 0.005891 m2 m 1 mtc 0.9 VËy : Pvl = 1116.33 T TÝnh søc chÞu t¶i cña cäc theo ®Êt nÒn - Tæng t¶I träng t¸c dông lªn hÖ cäc Ntr =14N+14N’+N’’ = 1269.26 T - Søc chÞu t¶i mét cäc : SCTcf = 435.9 - Sè cäc n = Ntr/SCTcf = 2.91 - Sè cäc chän lµ Nc=n x HSAT = n x 1.4 = 4.08 .Chän 6 cäc VII. TR×NH Tù THI C¤NG CHUNG TOµN CÇU - Gi¶i phãng chuÈn bÞ mÆt b»ng vµ x©y dùng c¸c c«ng tr×nh phôc vô c«ng t¸c thi c«ng l¸n tr¹i, nhµ tr¹i, kho b·i, khu tËp kÕt thiÕt bÞ - Thi c«ng ®­êng ®Çu cÇu gia t¶I chê lón vµ chuÈn bÞ mÆt b»ng x©y dùng c¸c khu vùc mè cÇu trô cÇu - Thi c«ng ®ång thêi trô T1 T2 àT6 - Thi c«ng cÈu l¾p kÕt cÊu nhÞp N1 N2àN7 - Thi c«ng c¸c h¹ng môc hoµn thiÖn cÇu vµ c¸c h¹ng môc kÜ thuËt kh¸c : VIII. TR×NH Tù THùC HI£N §èi víi tõng hang môc VIII.1. thi c«ng trô T1 T2 àT6 - Thi c«ng khung ®Þnh vÞ cäc TËp kÕt vËt t­ thiÕt bÞ X¸c ®Þnh vÞ trÝ thi c«ng b»ng m¸y kinh vÜ §ãng cäc ®Þnh vÞ b»ng bóa rung L¾p khung ®Þng vÞ - Thi c«ng cäc khoang nhåi §­a thiÕt bÞ thi c«ng, vµo vÞ trÝ thi c«ng X¸c ®Þnh vÞ trÝ ®ãng cäc b»ng m¸y kinh vÜ §­a thiÕt bÞ khoan vµo vÞ trÝ, tiÕn hµnh khoan cäc Khoan cäc ®Õn cao ®é thiÕt kÕ - Thi c«ng vßng v©y ng¨n n­íc : Tëp kÕt vËt t­ thiÕt bÞ thi c«ng §ãng cäc ®Þnh vÞ, vµnh ®ai khung chèng H¹ cäc v¸n thÐp b»ng bóa rung - Thi c«ng ®µi cäc, th©n trô, ®µi trô: TËp kÕt vËt t­ thiÕt bÞ Dïng gÇu ngo¹m ®µo ®Êt hè mãng §ç bªt«ng bÞt ®¸y b»ng ph­¬ng ph¸p v÷a d©ng B¬m hót n­íc khi bªt«ng bÞt ®¸y ®ñ c­êng ®é §Ëp ®Çu cäc vÖ sinh hè mãng Dùng ®µ gi¸o, thi c«ng cèt thÐp bÖ cäc §ç bªt«ng bÖ Dùng ®µ gi¸o, thi c«ng cèt thÐp th©n trô §ç bªt«ng th©n trô Dùng ®µ gi¸o, thi c«ng cèt thÐp xµ mò trô .§ç bªt«ng mò trô VIII.1.THI C¤NG K£T CÊU NHÞP N1 , N2àN6 - Thi c«ng nhÞp 1: §­a thiÕt bÞ, vËt t­ vµo vÞ trÝ thi c«ng DÉn l¾p dÇm vµo vÞ trÝ thiÕt kÕ theo ®óng s¬ ®å - Thi c«ng nhÞp 2: §­a thiÕt bÞ, vËt t­ vµo vÞ trÝ thi c«ng DÉn l¾p dÇm vµo vÞ trÝ thiÕt kÕ theo ®óng s¬ ®å - Thi c«ng c¸c nhÞp cßn l¹i §­a thiÕt bÞ, vËt t­ vµo vÞ trÝ thi c«ng DÉn l¾p dÇm vµo vÞ trÝ thiÕt kÕ theo ®óng s¬ ®å - Thi c«ngliªn kÕt ngang, liªn kÕt däc: §­a thiÕt bÞ, vËt t­ vµo vÞ trÝ thi c«ng L¾p liªn kÕt ngang b»ng bu l«ng c­êng ®é cao L¾p liªn kÕt däc b»ng bu l«ng c­êng ®é cao - Thi c«ng BMC: - Thi c«ng cèt thÐp BMC §æ bªt«ng BMC Hoµn thiÖn cÇu Dän dÑp mÆt b»ng CH¦¥NG 4 SO S¸NH PH¦¥NG ¸N I SO S¸NH THI C¤NG - CHÕ T¹O Ph­¬ng ¸n 1: KÕt cÊu bª t«ng cèt thÐp Ph­¬ng ¸n 2: KÕt cÊu bª t«ng cèt thÐp vµ kÕt cÊu thÐp - §iÒu kiÖn thi c«ng chÕ t¹o: + Ph­¬ng ¸n 1: DÇm BTCTDUL øng suÊt tr­íc ®­îc chÕ t¹o t¹i c«ng x­ëng Thi c«ng b»ng ph­¬ng ph¸p cÈu l¾p b»ng gi¸ 2 hoÆc 3 ch©n, kÕt hîp víi thñ c«ng. Mè - trô ®­îc thi c«ng ®æ t¹i chæ . C¸c kÕt cÊu phô ®æ vµ l¾p t¹i chæ. + Ph­¬ng ¸n 2: CÇu dÇm liªn hîp BTCT ®­îc chÕ t¹o tõ nhµ m¸y vµ c«ng x­ëng. Thi c«ng b»ng ph­¬ng ph¸p lao dÇm kÕt hîp víi thñ c«ng. Mè - trô ®­îc thi c«ng ®æ t¹i chæ . B¶n mÆt cÇu - c¸c kÕt cÊu phô ®æ vµ l¾p t¹i chæ. - NhËn xÐt: chØ quan t©m ®Õn kÕt cÊu nhÞp. + Ph­¬ng ¸n 1: Thi c«ng kh¸ ®¬n gi¶n b»ng ph­¬ng ph¸p cÈu l¾p c¸c phiÕn dÇm vµo vÞ trÝ cã kÕt hîp víi thñ c«ng. Sau ®ã l¾p ®Æt c¸c cÊu kiÖn kh¸c. DÇm cÊu t¹o ®¬n gi¶n, gon nhÑ, thuËn tiÖn trong s¶n xuÊt vµ vËn chuyÓn ®Õn c«ng tr­êng + Ph­¬ng ¸n 2: Thi c«ng kh¸ phøc t¹p h¬n b»ng ph­¬ng ph¸p lao dÇm tÊt c¶ kÕt cÊu nhÞp cã kÕt hîp víi thñ c«ng. Sau ®ã ®æ bª t«ng b¶n mÆt cÇu vµ c¸c cÊu kiÖn kh¸c. II. SO S¸NH VÒ VËN DOANH KHAI TH¸C. - Ph­¬ng ¸n 1: Khæ cÇu phï hîp víi viÖc tho¸t n­íc khu vùc. §é dèc däc cÇu nhá, ®¶m b¶o thuËn lîi vÒ giao th«ng ®­êng bé. KÕt cÊu cÇu lµm b»ng vËt liÖu bª t«ng cèt thÐp, cã kh¶ n¨ng chÞu ®­îc tèt vÒ kiÒu kiÖn khÝ hËu kh¾c nghiÖt Chi phÝ duy tu b¶o d­ìng thÊp. - Ph­¬ng ¸n 2: Khæ cÇu phï hîp víi viÖc tho¸t n­íc khu vùc. §é dèc däc cÇu nhá, ®¶m b¶o thuËn lîi vÒ giao th«ng ®­êng bé. KÕt cÊu cÇu lµm b»ng vËt liÖu thÐp, cã kh¶ n¨ng chÞu ®­îc kÐm h¬n BTCT vÒ kiÒu kiÖn khÝ hËu kh¾c nghiÖt Chi phÝ duy tu b¶o d­ìng cao. V× ph¶i th­êng xuyªn b¶o d­ëng trong qu¸ tr×nh khai th¸c. III. VÒ CHØ TI£U Mü QUAN. C¶ 2 ph­¬ng ¸n ®Òu cã chiÒu cao kiÕn tróc nh­ nhau nªn phï hîp víi thiÕt kÕ. 2 ph­¬ng ¸n ®Òu cã kÕt cÊu thanh m¶nh IV. CHäN PH¦¥NG ¸N. Ph­¬ng ¸n 1 cã ®iÒu kiÖn thi c«ng dÔ dµng, linh ®éng trong s¶n xuÊt vµ vËn chuyÓn dÇm, thi c«ng kh«ng cÇn thiÕt bÞ phøc t¹p §Ó thuËn lîi trong qu¸ tr×nh häc tËp còng nh­ lµm tèt nghiÖp cuèi khãa th× ph­¬ng ¸n 1 lµ ph­¬ng ¸n kh¶ thi nhÊt. Do ®ã chän ph­¬ng ¸n 1 lµ ph­¬ng ¸n thiÕt kÕ kü thuËt. PhÇn ii ph­¬ng ¸n kü thuËt Ch­¬ng i TÝnh to¸n kÕt cÊu nhÞp I.1 Bè trÝ chung mÆt c¾t ngang cÇu Tæng chiÒu dµi toµn dÇm lµ 24 mÐt, ®Ó hai ®Çu dÇm mçi bªn 0.3 mÐt ®Ó kª gèi. Nh­ vËy chiÒu dµi nhÞp tÝnh to¸n cña nhÞp cÇu lµ 23.400 mÐt. CÇu gåm 6 dÇm BTCT D¦L c¨ng tr­íc, cã mÆt c¾t ch÷ I chÕ t¹o b»ng bªt«ng cã fc’= 50MPa, b¶n mÆt cÇu cã chiÒu dµy 18cm, ®­îc ®æ t¹i chç b»ng bªt«ng fc’=30MPa, t¹o thµnh mÆt c¾t liªn hîp. Trong qu¸ tr×nh thi c«ng, kÕt hîp víi thay ®æi chiÒu cao ®¸ kª gèi ®Ó t¹o dèc ngang tho¸t n­íc. Líp phñ mÆt cÇu gåm cã 2 líp: líp phßng n­íc cã chiÒu dµy 0.4cm, líp bªt«ng asphan trªn cïng cã chiÒu dµy 7cm. Líp phñ ®­îc t¹o ®é dèc ngang b»ng c¸ch kª cao c¸c gèi cÇu. H×nh I-1: Bè trÝ chung cÇu Kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c dÇm chñ S =1.8m PhÇn hÉng: Sk = 1.1mm MÆt xe ch¹y: B1 = 10.5m Lan can: B3 = 0.35m Tæng bÒ réng cÇu: B = 11200m. I.2 Chän mÆt c¾t ngang dÇm chñ DÇm chñ cã tiÕt diÖn h×nh ch÷ I víi c¸c kÝch th­íc sau: ChiÒu cao toµn dÇm: h = 1140mm ChiÒu cao bÇu d­íi: h1 = 180mm ChiÒu cao vót d­íi: h2 = 190mm ChiÒu cao s­ên: h3 = 480mm ChiÒu cao vót trªn: h4 = 110mm ChiÒu cao gê trªn: h5 = 180mm BÒ réng bÇu dÇm d­íi: b1 = 560mm BÒ dµy cña s­ên dÇm: b2 = 180mm BÒ réng b¶n c¸nh trªn: b3 = 410mm BÒ réng vót d­íi: b4 = 190mm BÒ réng vót trªn: b5 = 115mm ChiÒu cao dÇm liªn hîp: H = 1320mm C¸c kÝch th­íc kh¸c nh­ h×nh vÏ: H×nh I-2: KÝch th­íc dÇm; MÆt c¾t gi÷a nhÞp; MÆt c¾t gèi (më réng s­ên dÇm) 1) ChiÒu cao kÕt cÊu nhÞp tèi thiÓu [A2.5.2.6.3-1] Yªu cÇu: hmin = 0.045´L Trong ®ã: L: ChiÒu dµi nhÞp tÝnh to¸n L = 23400mm. hmin: chiÒu cao tèi thiÓu cña kÕt cÊu nhÞp vµ cña b¶n mÆt cÇu. H =1140 + 180 = 1320mm suy ra: hmin = 0,045´L=0.045´23400 =1053mm Tháa m·n. 2) X¸c ®Þnh chiÒu réng b¶n c¸nh h÷u hiÖu [A.4.6.2.6] a) §èi víi dÇm gi÷a BÒ réng b¶n c¸nh h÷u hiÖu cã thÓ lÊy gi¸ trÞ nhá nhÊt cña: + 1/4 chiÒu dµi nhÞp = 0.25´23400 = 5850mm; + 12 lÇn ®é dµy trung b×nh cña b¶n céng víi sè lín nhÊt cña bÒ dµy b¶n bông dÇm hoÆc 1/2 bÒ réng b¶n c¸nh trªn cña dÇm =12´180 + max= 2365 + Kho¶ng c¸ch trung b×nh gi÷a c¸c dÇm kÒ nhau (S = 1800mm)- Khèng chÕ b) §èi víi dÇm biªn BÒ réng c¸nh dÇm h÷u hiÖu cã thÓ ®­îc lÊy b»ng 1/2 bÒ réng h÷u hiÖu cña dÇm kÒ trong(=1800/2 =900) céng trÞ sè nhá nhÊt cña: + 1/8 chiÒu dµi nhÞp h÷u hiÖu = 2992.5mm. + 6 lÇn chiÒu dµy trung b×nh cña b¶n céng víi sè lín h¬n gi÷a 1/2 ®é dµy b¶n bông hoÆc 1/4 bÒ réng b¶n c¸nh trªn cña dÇm chÝnh =6´180 +max= 1182.5mm + BÒ réng phÇn hÉng( = 900) - Khèng chÕ. KÕt luËn: BÒ réng b¶n c¸nh dÇm h÷u hiÖu DÇm gi÷a (bi) 1800 mm DÇm biªn (be) 1800 mm II. tÝnh to¸n lan can §iÒu kiÖn kiÓm to¸n: Ft £ Rw [13.7.3.3-1] II.1.1 Søc kh¸ng danh ®Þnh cña gê bª t«ng chÞu t¶i träng ngang Rw [A13.7.3.4.1-1] Trong ®ã: Rw - tæng søc kh¸ng ngang cña gê bª t«ng (N); Lc - chiÒu dµi xuÊt hiÖn c¬ cÊu ch¶y (mm); Lt - chiÒu dµi ph©n bè cña lùc theo ph­¬ng däc (mm); Mw - søc kh¸ng uèn cña gê theo ph­¬ng ®øng (Nmm/mm); Mc - søc kh¸ng uèn cña gê theo ph­¬ng ngang (Nmm/mm); Mb - søc kh¸ng uèn phô thªm cña dÇm, thªm vµo Mw, nÕu cã t¹i ®Ønh gê (Nmm) H - chiÒu cao gê bª t«ng (mm). ChiÒu dµi gê tíi h¹n trªn ®ã x¶y ra c¬ cÊu ®­êng ch¶y Lc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc: [A13.7.3.4.1-2] Chọn khoảng cách giữa các cột lan can là: L = 1500 (mm) Sơ đồ tính toán như hình vẽ dưới: Hình 3-:Bố trí cốt thép trong lan can và các kí hiệu kích thước. Lựa chọn các kích thước của lan can như sau: e1 = 25 mm e2 = 150 mm e3 = 400 mm e4 = 200 mm e5 = 200 mm e6 = 350 mm e7 = 300 mm Đường kính ngoài của ống thép lan can: Tấm thép dùng làm cột lan can dày: δ = 8 mm Thanh thép ngang và đứng chọn , khoảng cách như hình vẽ Bề dày lớp bảo vệ tính từ mép ngoài đến tâm thanh thép dọc chọn: e8 = 50 mm Cường độ chảy của thép fy = 420 Mpa Bê tông chọn có f’c = 30 Mpa Vì 28MPa < 30MPa < 56Mpa - Thiết kế lan can theo trạng thái giới hạn đặc biệt. Lan can cấp III lấy như sau: + Lực ngang: Ft = 240 KN + Chiều dài tác dụng: Lt = 1070 mm + Chiều cao tác dụng: He = 810 mm + Hệ số kháng uốn: = 1 +Ta không xét tác dụng của lực đứng Fv và lực dọc Fl. - Xác định sức kháng của lan can bao gồm tổng hợp sức kháng của tường, của thanh và cột lan can. chiều cao tường lan can: H = e3 + e4 + e5 = 400 + 200 + 200 = 800 (mm) - Tính sức kháng của tường bêtông - Chiều dài đường chảy mà ứng với nó tường bêtông có sức kháng nhỏ nhất Trong đó : Mb = 0 II.2.2. Xác định sức kháng của cốt thép nằm ngang MWH. -Chia tường ra làm ba phần: - Phần giữa coi là một dầm mặt cắt ngang là hình chữ nhật có tiết diện:: e9 e4 = 200mm -Phần đáy coi là một dầm mặt cắt ngang là hình chữ nhật có tiết diện: chiều cao: e6 = 350mm Chiều rộng: e5 = 200mm -Phần trên cùng coi là một dầm mặt cắt ngang là hình chữ nhật có tiết diện:: chiều cao: e10 Chiều rộng: e3 = 400mm + Tính cho phần dưới đáy Trong đoạn này có 2 thanh cốt thép Diện tích thép  Chiều cao vùng chịu nén: Khoảng cách từ thớ chịu nén đến trọng tâm thanh thép dọc Kiểm tra điều kiện < 0,42 nên cấu kiện phá hoại dẻo. Đạt yêu cầu Sức kháng uốn danh định của đoạn tường này là: +Tính cho phần giữa Trong đoạn này có 2 thanh cốt thép Diện tích thép Chiều cao vùng chịu nén: Khoảng cách từ thớ chịu nén đến trọng tâm thanh thép dọc Kiểm tra điều kiện < 0,42 nên cấu kiện phá hoại dẻo. Đạt yêu cầu Sức kháng uốn danh định của đoạn tường này là: +Tính cho phần trên cùng: Trong đoạn này có 2 thanh cốt thép Diện tích thép Chiều cao vùng chịu nén: Khoảng cách từ thớ chịu nén đến trọng tâm thanh thép dọc +Kiểm tra điều kiện < 0,42 nên cấu kiện phá hoại dẻo. Đạt yêu cầu Sức kháng uốn danh định của đoạn tường này là: Vậy sức kháng tổng cộng của tường lan can theo phương ngang là: II.2.3. Xác định sức kháng của tường theo phương đứng MC Để tính MC ta xét phần tiết diện nằm ở đáy tường lan can có: -Chiều cao: e6 = 350mm -Chiều rộng: ta xét một dải theo phương ngang rộng 1m trong 1m sẽ có 6 thanh tham gia chịu lực + Diện tích thép trên một đơn vị chiều dài: + Chiều cao vùng chịu nén + Kiểm tra điều kiện < 0,42 nên cấu kiện phá hoại dẻo Suy ra chiều dài phá hoại: Sức kháng của tường lan can: Trường hợp va vào đầu tường: Sức kháng của tường lan can: II.2.4. Tính sức kháng thanh lan can Hình 5: Mặt cắt ngang cột lan can hệ số α : Mômen kháng uốn của thanh lan can: II.2.5. Tính sức kháng của cột lan can. Cột lan can làm bằng thép, tiết diện chữ I, kích thước như hình vẽ dưới. Hình 6 : Kích thước cột lan can tại đỉnh tường. Mômen kháng uốn:  Sức kháng uốn của cột lan can: Mômen này sẽ được qui đổi thành một lực tập trung đặt tại đỉnh thanh lan can với giá trị: 2.6. Trường hợp va chạm tại giữa nhịp thanh lan can. Hình 7. Sơ đồ va chạm tại giữa nhịp. Sức kháng của hệ thanh và cột lan can: Ở đây số nhịp tham gia vào đường chảy là n = 1, do đó: Sức kháng của cả lan can: Vị trí điểm đặt lực R: HR = H + e7 = 800 + 300 = 1100(mm) Vị trí của hợp lực: Kiểm tra: Ta có > Ft = 240 (kN) thoả > He = 810 mm thoả Vậy lan can đủ khả năng chịu lực. II.2.7. Trường hợp va chạm tại cột lan can. Hình 8. Sơ đồ va chạm tại giữa nhịp. Sức kháng của hệ thanh và cột lan can: Ở đây số nhịp tham gia vào đường chảy là chẵn và bằng n = 2, do đó: Sức kháng của cả lan can: Vị trí điểm đặt lực R: HR = H + e7 = 800 + 300 = 1100(mm) Vị trí của hợp lực: Kiểm tra: Ta có > Ft = 240 (kN) thoả > He = 810 mm thoả Vậy lan can đủ khả năng chịu lực. II.2.8. Trường hợp va chạm tại đầu tường lan can. Hình 9. Sơ đồ va chạm tại đầu tường. Số nhịp lan can tham gia vào đường chảy: n = 1 Ta sẽ thiết lập công thức cho trường hợp va chạm tại đầu tường của hệ lan can dạng cột và thanh. Công của ngoại lực: Công của ngoại lực: + Của thanh lan can: + Của cột lan can: Hay: Cân bằng công của ngoại lực và nội lực ta có: Thế các phương trình ở trên vào ta được: Từ đó ta có thể rút ra công thức tính sức kháng của thanh lan can kết hợp với cột là: Sức kháng của cả lan can: Vị trí điểm đặt lực R: HR = H + e7 = 800 + 300 = 1100(mm) Vị trí của hợp lực: Kiểm tra: Ta có > Ft = 240 (kN) thoả > He = 810 mm thoả Vậy lan can đủ khả năng chịu lực. II.2.9. Tính toán khả năng chống trượt của lan can. Sức kháng cắt danh định ở mặt tiếp xúc giữa lan can va bản mặt cầu được xác định như sau: Trong đó: theo Điều 5.4.8.2 ta có: c = 0.52MPa - Hệ số dính kết. μ = 0.6 - hệ số ma sát. hai giá trị này được lấy đối với trường hợp bêtông được đổ trên lớp bêtông đã khô cứng, được làm sạch nhưng không làm nhám bề mặt. Acv - Diện tích bêtông tiếp xúc chịu cắt. Acv = e6 = 350 (mm2 /mm) Avf - Diện tích cốt thép neo ở vùng chịu cắt. Avf = Asc = 0,679(mm2/mm) Pc - Lực nén do tĩnh tải của lan can, có thể tính được như sau: Pc = 5,2( N/mm) Vậy : và giá trị này không được vượt quá: vậy chọn giá trị Lực cắt do hoạt tải gây ra: So sánh với giá trị Vn ta thấy lan can đủ khả năng chống trượt. Diện tích thép neo tối thiểu: Vậy lượng cốt thép neo thoả mãn. iii. TÝnh to¸n b¶n mÆt cÇu H×nh III-1: S¬ ®å tÝnh b¶n mÆt cÇu III.1 Ph­¬ng ph¸p tÝnh to¸n néi lùc b¶n mÆt cÇu ¸p dông ph­¬ng ph¸p tÝnh to¸n gÇn ®óng theo §iÒu [A.4.6.2]. MÆt cÇu cã thÓ ph©n tÝch nh­ mét dÇm liªn tôc trªn c¸c gèi ®µn håi lµ c¸c dÇm chñ. KÕt cÊu cÇu gåm 6 dÇm chÝnh Kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c dÇm chÝnh lµ 1.8 m; Kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c dÇm ngang lµ 6 m; PhÇn hÉng 2 bªn lµ 1.1 m. B¶n kª trªn 2 dÇm chÝnh vµ 2 dÇm ngang cã tû sè l2/l1 = 6/1.8 =3.3 >2, suy ra b¶n lµm viÖc theo mét ph­¬ng c¹nh ng¾n (ngang cÇu). CÊu t¹o b¶n mÆt cÇu: B¶n bª t«ng cèt thÐp dµy hf = 180 mm; Líp phßng n­íc dµy 40m mm; Líp bª t«ng asfan dµy 50 mm; Dïng biÖn ph¸p thay ®æi cao ®é ®¸ kª gèi ®Ó t¹o ®é dèc ngang cÇu 2%. III.2 X¸c ®Þnh néi lùc trong b¶n mÆt cÇu S¬ ®å tÝnh vµ vÞ trÝ tÝnh néi lùc Theo §iÒu (A.4.6.2.1.6): “C¸c d¶i ph¶i ®­îc coi nh­ c¸c dÇm liªn tôc hoÆc dÇm gi¶n ®¬n. chiÒu dµi nhÞp ph¶i ®­îc lÊy b»ng kho¶ng c¸ch t©m ®Õn t©m gi÷a c¸c cÊu kiÖn ®ì. Nh»m x¸c ®Þnh hiÖu øng lùc trong c¸c d¶i , c¸c cÊu kiÖn ®ì ph¶i ®­îc gi¶ thiÕt lµ cøng v« h¹n . C¸c t¶i träng b¸nh xe cã thÓ ®­îc m« h×nh ho¸ nh­ t¶i träng tËp trung hoÆc nh­ t¶i träng vÖt mµ chiÒu dµi däc theo nhÞp sÏ lµ chiÒu dµi cña diÖn tÝch tiÕp xóc ®­îc chØ trong ®iÒu (A.3.6.1.2.5) céng víi chiÒu cao cña b¶n mÆt cÇu, ë ®å ¸n nµy coi c¸c t¶i träng b¸nh xe nh­ t¶i träng vÖt. S¬ ®å tÝnh to¸n: B¶ng hÉng lµm viÖc nh­ mét dÇm consol dµi 1.1 m; B¶n dÇm ta m« h×nh nh­ mét dÇm gi¶n ®¬n dµi 1.8 m, sau ®ã xÐt ®Õn tÝnh liªn tôc cña b¶n. III.2.1 TÜnh t¶i t¸c dông Tû träng cña c¸c cÊu kiÖn lÊy theo B¶ng [A.3.5.1.1] gc = 23.54 kN/m3; gw = 22.1 kN/m3. TÜnh t¶i t¸c dông lªn b¶n mÆt cÇu gåm c¸c tÜnh t¶i r¶i ®Òu do TTBT cña b¶n mÆt cÇu, TTBT cña líp phñ, lùc tËp trung do lan can t¸c dông lªn phÇn hÉng. §èi víi tÜnh t¶i, ta tÝnh cho 1 mÐt dµi b¶n mÆt cÇu ThiÕt kÕ b¶n mÆt cÇu dµy 180mm, tÜnh t¶i r¶i ®Òu do TTBT b¶n mÆt cÇu: DC2 = gc.hf.b = 0.18´1´23.54 = 4.24 KN/m ThiÕt kÕ líp phñ dµy 50mm, tÜnh t¶i r¶i ®Òu do TTBT líp phñ: DW = gw.hw.b = 0.05´1´2.25´9.81= 1.1 KN/m III.2.2 Tính toán nhịp giữa. -Ta có S = 1800 mm < 4600 mm, sơ đồ tính toán sau: Hình 10. Sơ đồ tính toán bản mặt cầu. Chiều rộng bánh xe: b2 = 510 mm Bề rộng ảnh hưởng: b1 = b2+2 hDW = 510 + 2.(50) = 610(mm) III.2.3. Tĩnh tải: +Trạng thái giới hạn cường độ: +Trạng thái giới hạn sử dụng: III.2.4. Hoạt tải: Áp lực bánh xe: +Trường hợp chỉ đặt 1 bánh xe: TTGH cường độ: TTGH sử dụng: +Trường hợp đặt 2 bánh xe trên bản: Phạm vi một bánh xe đặt trên bản: TTGH cường độ: TTGH sử dụng: Khi hai bánh xe là trục của một xe, hệ số làn xe là 1,2 khoảng cách giữa các trục là 1,8m. nhịp của bản là 2m, trường hợp này không nguy hiểm bằng trường hợp trên nên không cần xét đến. Vậy = max (Mu2,Mu1) = max[ (72.43);(10.71) ] = 72,43 (kN.m) = max (Ms1,Ms2 ) = max[ (39.42);(5.83) ] = 39.42(kN.m) Xét tính liên tục bản mặt cầu: Tại giữa nhịp: SW+ = 660+0.55.S = 660+0,55.1800 = 1.650 m Tại gối: SW- = 1220+0.25.S = 1220+0,25.1800 = 1.670 m TTGH cường độ: TTGH sử dụng III.3 ThiÕt kÕ cèt thÐp cho b¶n mÆt cÇu VËt liÖu thiÕt kÕ cho b¶n mÆt cÇu + Bª t«ng b¶n mÆt cÇu f’C = 30 Mpa (C­êng ®é nÐn quy ®Þnh ë tuæi ë tuæi 28 ngµy) Ec = (A5.4.2.4-1) => Ec= 27691MPa + Cèt thÐp fy= 420 Mpa Giíi h¹n ch¶y tèi thiÓu quy ®Þnh cña thanh cèt thÐp Es= 200000 MPa C¸c quy ®Þnh cho thiÕt kÕ cèt thÐp b¶n mÆt cÇu + Líp b¶o vÖ Theo b¶ng (A.5.12.3-1) MÐp trªn b¶n : a = 50 mm MÐp d­íi b¶n : a= 25 mm + Søc kh¸ng uèn cña B¶n Mr = f.Mn f : HÖ sè søc kh¸ng quy ®Þnh theo §iÒu (A.5.5.4.2.1) ta cã f = 0,9 §èi víi tr¹ng th¸i giíi h¹n c­êng ®é 1 (Cho BTCT th­êng) Mr : Søc kh¸ng uèn tÝnh to¸n Mn : søc kh¸ng uèn dang ®Þnh §èi víi cÊu kiÖn chÞu uèn khi sù ph©n bè øng suÊt gÇn ®óng theo h×nh ch÷ nhËt nh­ quy ®Þnh cña §iÒu 5.7.2.2 th× Mn x¸c ®Þnh §iÒu 5.7.3.2.3 V× kh«ng cã cèt thÐp øng suÊt tr­íc ,b=bW vµ coi As’ = 0 è Trong ®ã: AS = DiÖn tÝch cèt thÐp chÞu kÐo kh«ng øng suÊt tr­íc (mm2) fy = Giíi h¹n ch¶y qui ®Þnh cña cèt thÐp (Mpa). dS = Kho¶ng c¸ch tõ thí nÐn ngoµi cïng ®Õn träng t©m cèt thÐp chÞu kÐo kh«ng øng suÊt tr­íc (mm) A'S = DiÖn tÝch cèt thÐp chÞu nÐn (mm2) f'y = Giíi h¹n ch¶y qui ®Þnh cña cèt thÐp chÞu nÐn (Mpa). d's = Kho¶ng c¸ch tõ thí ngoµi cïng chÞu nÐn ®Õn träng t©m cèt thÐp chÞu nÐn (mm) f'c = C­êng ®é chÞu nÐn qui ®Þnh cña bª t«ng ë tuæi 28 ngµy (Mpa) b = BÒ réng cña mÆt chÞu nÐn cña cÊu kiÖn (mm) bw = ChiÒu dµy cña b¶n bông hoÆc mÆt c¾t trßn (mm) b1 = HÖ sè chuyÓn ®æi biÓu ®å øng suÊt qui ®Þnh trong ®iÒu (A.5.7.2.2) h1 = ChiÒu dµy c¸nh chÞu nÐn cña cÊu kiÖn dÇm I hoÆc T(mm) a = cb1 ; chiÒu dµy cña khèi øng suÊt t­¬ng ®­¬ng (mm) ®iÒu (A.5.7.2.2) Theo tr¹ng th¸i giíi h¹n c­êng ®é I cèt thÐp ph¶i bè trÝ sao cho mÆt c¾t ®ñ kh¶ n¨ng chÞu lùc III.3.1 Bè trÝ cèt thÐp chÞu m«men ©m cña b¶n mÆt cÇu (cho 1 mÐt dµi bmc) vµ kiÓm to¸n theo THGH C­êng ®é 1. + M«men tÝnh to¸n cho m«men ©m cña b¶n mÆt cÇu Mu= 32.42KNm (xem III.2.4). + TiÕt diÖn tÝnh to¸n b´h = 1000´180 mm + Chän líp b¶o vÖ = 30mm ds = h - 30 =180 - 30 = 150mm + Tõ ph­¬ng tr×nh c©n b»ng momen ®èi víi cèt thÐp chÞu kÐo: HÖ sè b1 = 0.836 Kho¶ng c¸ch tõ thí chÞu nÐn ®Õn trôc trung hßa c = a/b1 = 9.74/0.836 = 11.65mm Tû sè c/ds = 11.65/130 = 0.09 < 0.42 Þ X¶y ra tr­êng hîp ph¸ ho¹i dÎo [5.7.3.3.1] Þ gi¶ thiÕt f = 0.9 ban ®Çu lµ ®óng. DiÖn tÝch cèt thÐp DiÖn tÝch cèt thÐp nhá nhÊt: As > Asmin Þ chän As = 591.4mm2 ®Ó thiÕt kÕ thÐp. Chän thanh thÐp cã ®­êng kÝnh: F = 14mm, As = 153.94mm2. Suy ra : n = = =3.84 . VËy chän n = 5 thanh Kho¶ng c¸ch giöa c¸c thanh thÐp : => @= 1000/5 = 200mm + KiÓm tra hµm l­îng cèt thÐp tèi ®a: (A5.7.3.3.1) Tháa m·n hµm l­îng cèt thÐp tèi ®a. + KiÓm tra søc kh¸ng uèn cña b¶n: Mn=As.fy.(ds - ) = 615.76´420´(150 - )´10-6 = 37.48 kNm Mr=f.Mn=0.9´37.48 = 33.73 kNm > Mu= 32.42 kNm => (Tho¶ m·n) VËy mÆt c¾t tho¶ m·n vÒ c­êng ®é. VËy chän 5 thanh F14 @200 bè trÝ cho phÇn ©m cña b¶n mÆt cÇu. III.3.2 Bè trÝ cèt thÐp d­¬ng cho b¶n mÆt cÇu (cho 1 mÐt dµi bmc) vµ kiÓm to¸n theo THGH C­êng ®é 1. + M«men tÝnh to¸n cho m«men d­¬ng cña b¶n mÆt cÇu Mu= 23.82 kNm (xem III.2). + TiÕt diÖn tÝnh to¸n b´h = 1000´180 mm + Chän líp b¶o vÖ = 30mm ds = h - 30 =180 - 30 = 150mm + Tõ ph­¬ng tr×nh c©n b»ng momen ®èi víi cèt thÐp chÞu kÐo: HÖ sè b1 = 0.836 Kho¶ng c¸ch tõ thí chÞu nÐn ®Õn trôc trung hßa c = a/b1 = 7/0.836 = 8.4mm Tû sè c/ds = 8.4/150 = 0.06 < 0.42 Þ X¶y ra tr­êng hîp ph¸ ho¹i dÎo [5.7.3.3.1] Þ gi¶ thiÕt f = 0.9 ban ®Çu lµ ®óng. DiÖn tÝch cèt thÐp DiÖn tÝch cèt thÐp nhá nhÊt: As > Asmin Þ chän As = 425mm2 ®Ó thiÕt kÕ thÐp. Chän thanh thÐp cã ®­êng kÝnh: F = 14mm, As = 113.1mm2. Suy ra : n = = =3.76 . VËy chän n = 5 thanh Kho¶ng c¸ch giöa c¸c thanh thÐp : => @= 1000/4 = 200mm + KiÓm tra hµm l­îng cèt thÐp tèi ®a: (A5.7.3.3.1) Tháa m·n hµm l­îng cèt thÐp tèi ®a. + KiÓm tra søc kh¸ng uèn cña b¶n: Mn=As.fy.(ds - ) = 113.1´4´420´(150 - )´10-6 = 27.87 kNm Mr=f.Mn=0.9´27.87 = 25.08 kNm > Mu= 23.82kNm => (Tho¶ m·n) VËy mÆt c¾t tho¶ m·n vÒ c­êng ®é. VËy chän 5 thanh F14 @200 bè trÝ cho phÇn d­¬ng cña b¶n mÆt cÇu. III.3.3 Bè trÝ cèt thÐp ©m cho phÇn hÉng cña b¶n mÆt cÇu( cho 1m dµi bmc) vµ kiÓm to¸n theo THGH C§ 1. Néi lùc trong b¶n hÉng S¬ ®å tÝnh H×nh III-2: S¬ ®å tÝnh b¶n hÉng ChiÒu dµi c¸nh hÉng Lb = 1.1m. PhÇn tØnh t¶i t¸c dông phÇn hÈng : Träng l­îng cña lan can : DClancan= = (0,25.10-4)(205000).(1000) = 5.125(kN) DC2 = gc.hf.b = 0.18´1´23.54 = 4.24 KN/m DW = gw.hw.b = 0.05´1´2.25´9.81= 1.1 KN/m Momen do b¶n mÆt cÇu: Momen do lan can g©y ra : MDClancan = DClancan.Sk=5.125x1.1= 5.6 kNm Momen do trong l­îng líp phñ : M DW =DW. = = 0.67 kNm Tr¹ng th¸i giíi h¹n c­êng ®é: Tr¹ng th¸i giíi h¹n sö dông: §Ó thuËn tiªn cho thi c«ng: Bè trÝ 2 mÆt ph¼ng l­íi cèt thÐp cho b¶n mÆt cÇu nªn cèt thÐp ©m cho phÇn hÉng ®­îc bè trÝ gièng cèt thÐp ©m (5 thanhF14@200). ChØ tiÕn hµnh kiÓm to¸n. + M«men tÝnh to¸n cho m«men ©m cña b¶n mÆt cÇu Mu= 10.96 kNm Do m«men tÝnh to¸n Mu < M«men tÝnh to¸n cña m«men ©m cña b¶n mÆt cÇu nªn ch¾c ch¾n c¸c kiÓm to¸n trong kiÓm to¸n vÒ c­êng ®é tho¶ m·n. III.3.4 Cèt thÐp ph©n bè Cèt thÐp phô däc theo chiÒu däc ®­îc ®Æt d­íi ®¸y b¶n ®Ó ph©n bè t¶i träng b¸nh xe däc cÇu ®Õn cèt thÐp chÞu lùc theo ph­¬ng ngang. DiÖn tÝch yªu cÇu tÝnh theo phÇn tr¨m cèt thÐp chÝnh chÞu momen d­¬ng. §èi víi cèt thÐp chÝnh vu«ng gãc víi lµn xe theo ®iÒu [9.7.3.2]: Sè phÇn tr¨m = Sc - chiÒu dµi h÷u hiÖu [9.7.2.3] , Sc = 1.8- 0.16/2 =1.72m. Sè phÇn tr¨m = 3840/chän 67% thiÕt kÕ. DiÖn tÝch cèt thÐp: As = 0.67´(Asd­¬ng) = 0.67´425 = 284.75 mm2. Chän b­íc cèt thÐp @200 DiÖn tÝch thanh cèt thÐp yªu cÇu: As1thanh = 248.75´200/1000= 56.95 mm2 Chän thanh thÐp cã ®­êng kÝnh F10@200 bè trÝ (As = 78.54 mm2) DiÖn tÝch cèt thÐp trªn 1mm chiÒu réng b¶n: = 78.54/200 = 0.395 mm2/mm. III.3.5 Bè trÝ cèt thÐp co ngãt vµ nhiÖt ®é Theo §iÒu A.5.10.8 cèt thÐp cho c¸c øng suÊt co ngãt vµ nhiÖt ®é ph¶i ®­îc ®Æt gÇn bÒ mÆt bª t«ng lé ra tr­íc c¸c thay ®æi nhiÖt ®é hµng ngµy. §èi víi c¸c cÊu kiÖn máng h¬n 1200mm diÖn tÝch cèt thÐp mçi h­íng kh«ng ®­îc nhá h¬n: Ag = Tæng diÖn tÝch mÆt c¾t ChiÒu dµy = 180mm => Ag= 180x1 = 180 mm2 Cèt thÐp do co ngãt vµ nhiÖt ®é kh«ng ®­îc ®Æt réng h¬n hoÆc 3.0 lÇn chiÒu dµy cÊu kiÖn (3´180= 540mm) hoÆc 450 mm. Cèt thÐp co ngãt vµ nhiÖt ®é theo ph­¬ng däc cÇu 0.5AS =0.241mm2/mm < 0.395 mm2/mm (diÖn tÝch cèt thÐp ph©n bè), thiªn an toµn th× ta bè trÝ cèt thÐp co ngãt vµ nhiÖt ®é b»ng l­îng c«t thÐp ph©n bè III.3.6 KiÓm tra b¶n mÆt cÇu theo tr¹ng th¸i giíi h¹n sö dông (kiÓm to¸n nøt) Theo §iÒu A.5.5.2 c¸c vÊn ®Ò ph¶i kiÓm tra theo tr¹ng th¸i giíi h¹n sö dông lµ nøt , biÕn d¹ng vµ øng suÊt trong bª t«ng Do nhÞp cña b¶n nhá vµ kh«ng cã thÐp dù øng lùc nªn trong ®å ¸n nµy chØ kiÓm to¸n nøt ®èi víi b¶n mÆt cÇu theo §iÒu 5.7.3.4 C¸c cÊu kiÖn ph¶i ®­îc cÊu t¹o sao cho øng suÊt kÐo trong cèt thÐp ë tr¹ng th¸i giíi h¹n sö dông fsa kh«ng ®­îc v­ît qu¸: (A.5.7.3.4-1) Trong ®ã : dc = chiÒu cao phÇn bª t«ng tÝnh tõ thí ngoµi cïng chÞu kÐo cho ®Õn t©m cña thanh hay sîi ®Æt gÇn nhÊt ; nh»m môc ®Ých tÝnh to¸n ph¶i lÊy chiÒu dµy tÜnh cña líp bª t«ng b¶o vÖ dc kh«ng lín h¬n 50 mm . Z = Th«ng sè bÒ réng vÕt nøt (N/mm). LÊy Z= 23000 N/mm ®èi víi c¸c cÊu kiÖn trong m«i tr­êng kh¸c nghiÖt vµ khi thiÕt kÕ theo ph­¬ng ngang + fsa = øng suÊt kÐo trong cèt thÐp ë tr¹ng th¸i giíi h¹n sö dông + A = DiÖn tÝch phÇn bª t«ng bao quanh 1 thanh thÐp. III.3.6.1 KiÓm tra nøt ®èi víi m« men d­¬ng M« men d­¬ng lín nhÊt lµ Ms = 13.29 kNm/m (Xem môc III.2) TÝnh fs: TÝnh c¸c ®Æc tr­ng tiÕt diÖn chuyÓn ®æi cho mÆt c¾t réng 1mm cã 2 líp cèt thÐp. X¸c ®Þnh vÞ trÝ trôc trung hoµ : Do líp b¶o vÖ t­¬ng ®èi dµy, gi¶ thiÕt cèt thÐp phÝa trªn chÞu kÐo vµ Bá qua phÇn bª t«ng vïng kÐo. Tæng momen tÜnh ®èi víi trôc trung hßa: 0.5.b.x2 = n.As.(ds - x) + n.As’.(ds’- x) Trong ®ã: b = 1mm. As = 113.1/150= 0.754 mm2/mm; As’ = 153.94/150 = 1.026 mm2/mm; ds = 150mm; ds’ = 50 mm. Suy ra gi¶ thiÕt cèt thÐp phÝa trªn chÞu kÐo lµ ®óng. X¸c ®Þnh m« men qu¸n tÝnh cña mÆt c¾t bÞ nøt tÝnh ®æi ra bª t«ng øng suÊt kÐo trong cèt thÐp d­íi b»ng: dc = 30 mm < 50 mm A==2´30´150=9000mm2 (DiÖn tÝch bª t«ng xung quanh mét thanh thÐp). do vËy lÊy fsa=0.6fy = 168 Mpa > fS = 124 Mpa (Tho¶ m·n) III.3.6.2 KiÓm tra nøt ®èi víi m« men ©m M« men ©m lín nhÊt lµ Ms = - 18.4 kNm/m (Xem môc III.2) TÝnh fs: TÝnh c¸c ®Æc tr­ng tiÕt diÖn chuyÓn ®æi cho mÆt c¾t réng 1mm cã 1 líp cèt thÐp (bá qua cèt thÐp phÝa d­íi). X¸c ®Þnh vÞ trÝ trôc trung hoµ : Tæng momen tÜnh ®èi víi trôc trung hßa: 0.5.b.x2 = n.As.(ds - x) Trong ®ã: b = 1mm. As = 153.94/150 = 1.026 mm2/mm; ds = 130mm; X¸c ®Þnh m« men qu¸n tÝnh cña mÆt c¾t bÞ nøt tÝnh ®æi ra bª t«ng øng suÊt kÐo trong cèt thÐp d­íi b»ng: dc = 50 mm A==2´50´150=15000mm2 (DiÖn tÝch bª t«ng xung quanh mét thanh thÐp). Do vËy lÊy fsa=0.6fy = 168 Mpa > fS = 154 Mpa (Tho¶ m·n) IV. TÝnh to¸n dÇm ngang IV.1 c¸c th«ng sè thiÕt kÕ dÇm ngang Sè dÇm ngang: Nn = 4. Kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c dÇm ngang: l1 = 6m. Kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c dÇm chÝnh: l2 = 1.8m. ChiÒu cao dÇm ngang: Hn = 950m. ChiÒu réng dÇm ngang: bn = 0.22m. Khi tÝnh to¸n ta xem dÇm ngang lµ dÇm gi¶n ®¬n cã nhÞp lµ kho¶ng c¸ch tim cña 2 dÇm chÝnh, sau ®ã xÐt ®Õn tÝnh liªn tôc. ÑAËC TRÖNG VAÄT LIEÄU: -Theùp: + Cöôøng ñoä giôùi haïn chaûy: fy = 420 Mpa = 42000 T/m2 + Moñun ñaøn hoài: Es = 200000 Mpa = 2*107 T/m2 - Beâ toâng ôû 28 ngaøy tuoåi: + Cöôøng ñoä chòu neùn: fc’ = 30 Mpa = 3000 T/m2 + Troïng löôïng rieâng cuûa beâ toâng: yc = 2500 Kg/m3 + Moñun ñaøn hoài: =29440MPa IV.2 t¶i träng t¸c dông lªn dÇm ngang a) TÜnh t¶i Träng l­îng b¶n th©n mÆt cÇu: DC2 = gc.hf.l1 = 23.54´0.18´6 = 25.42 kN/m. Träng l­îng líp phñ mÆt cÇu: DW = gDW.hDW.l1 = 22.1´0.05´6 = 6.63 kN/m. Träng l­îng b¶n th©n dÇm ngang: DC2’ = Ad.gc = (0.22´0.95)´23.54 = 3.99 kN/m. b) Ho¹t t¶i §­êng ¶nh h­ëng ph¶n lùc truyÒn xuèng dÇm ngang S¬ ®å ®Æt t¶i: H×nh IV-1:S¬ ®å xÕp t¶i lªn ®ah dÇm ngang §Æt t¶i HL-93 vµ xe 2 trôc nh­ h×nh vÏ, xe 2 trôc ta ®Æt 2 tr­êng hîp nh­ h×nh vÏ sÏ cho néi lùc lín nhÊt trong dÇm ngang, chän gi¸ trÞ lín nhÊt trong c¸c tr­êng hîp trªn ®Ó thiÕt kÕ. Tung ®é ®­êng ¶nh h­ëng khi ®Æt xe t¶i 3 trôc: y1 = 0.283 y2 = 1 y3 = 0.283 Lùc t¸c dông do xe t¶i 3 trôc: PTR = 0.5. PTR = 0.5´(145´0.283 + 145´1 +35´0.283) = 97.97 kN Tung ®é ®­êng ¶nh h­ëng khi ®Æt xe 2 trôc: , Lùc t¸c dông do xe 2 trôc: PTa1 = 0.5=0.5´(110´1 + 110´0.8)= 99kN PTa2 = 0.5=0.5´(110´0.9 + 110´0.9)= 99kN NhËn xÐt: theo ph­¬ng ngang cÇu kho¶ng c¸ch gi÷a 2 b¸nh xe cña xe 2 trôc vµ xe 3 trôc nh­ nhau, do ®ã sÏ chän gi¸ trÞ lùc t¸c dông lªn dÇm ngang lín nhÊt ®Ó thiÕt kÕ. P0’ = max(PTR, PTa1, PTa2) = max(97.97, 99, 99) = 99kN Lùc t¸c dông do t¶i träng lµn: DiÖn tÝch ®­êng ¶nh h­ëng: W = 3 m2 IV.3 néi lùc trong dÇm ngang IV.3.1 Momen S¬ ®å tÝnh: H×nh IV-2: S¬ ®å ®Æt t¶i tÝnh momen Momen do träng l­îng b¶n th©n vµ b¶n mÆt cÇu: Momen do líp phñ mÆt cÇu: Momen do ho¹t t¶i xe: Momen do t¶i träng lµn: Momen ë tr¹ng th¸i gíi h¹n c­êng ®é I: Momen ë tr¹ng th¸i giíi h¹n sö dông: Momen khi xÐt tÝnh liªn tôc cña dÇm: Momen ë tr¹ng th¸i giíi h¹n c­êng ®é I: Mug = -0.7.Mu = -0.7´132.85 =-93 kNm. Mu1/2 = 0.5.Mu = 0.5´132.85 = 66.43 kNm. Momen ë tr¹ng th¸i giíi h¹n sö dông: Msg = -0.7.Ms = -0.7´83.7 =-59 kNm. Ms1/2 = 0.5.Ms = 0.5´83.7 = 41.85kNm. IV.3.2 lùc c¾t S¬ ®å tÝnh: H×nh IV-3: S¬ ®å ®Æt t¶i tÝnh lùc c¾t Lùc c¾t do b¶n th©n dÇm ngang vµ do b¶n mÆt cÇu: Lùc c¾t do líp phñ mÆt cÇu: Lùc c¾t do t¶i träng lµn: Lùc c¾t do ho¹t t¶i xe: Lùc c¾t ë TTGH c­êng ®é I: Vu = h.(1.25.VDC2+DC2 + 1.5VDW + 1.75´1.25´1´VLL + 1.75´1´VLane ) Vu = 0.95´(1.25´26.5 + 1.5´5.1 + 1.75´1.25´99+ 1.75´8.37) = 258.38kN. Lùc c¾t ë tr¹ng th¸i giíi h¹n sö dông: Vs = VDC2+DC2 + VDW + 1.25´1´VLL + 1´VLane Vs = 26.5 + 5.1 + 1.25´99 + 8.37 = 163.72 kN IV.4 thiÕt kÕ cèt thÐp cho dÇm ngang Cèt thÐp bè trÝ ë dÇm ngang võa ®Ó chÞu lùc, võa ®Ó liªn kÕt c¸c dÇm chñ. C¸c ®Æt tr­ng vÒ vËt liÖu gièng b¶n mÆt cÇu. IV.4.1 Cèt thÐp vïng momen ©m, kiÓm to¸n theo THGH C­êng ®é 1. + M«men tÝnh to¸n cho m«men ©m cña dÇm ngang Mu= 93 kNm (xem môc IV.3). + TiÕt diÖn tÝnh to¸n b´h = 220´950 mm + Chän líp b¶o vÖ = 86.5mm ds = h - 86.5 =950 - 86.5 = 863.5mm + Tõ ph­¬ng tr×nh c©n b»ng momen ®èi víi cèt thÐp chÞu kÐo: HÖ sè b1 = 0.836 Kho¶ng c¸ch tõ thí chÞu nÐn ®Õn trôc trung hßa c = a/b1 = 25.68/0.836 = 24.76mm Tû sè c/ds = 30.72/863.5 = 0.04 < 0.42 Þ X¶y ra tr­êng hîp ph¸ ho¹i dÎo [5.7.3.3.1] Þ gi¶ thiÕt f = 0.9 ban ®Çu lµ ®óng. DiÖn tÝch cèt thÐp DiÖn tÝch cèt thÐp nhá nhÊt: As < Asmin Þ chän Asmin = 544.14mm2 ®Ó thiÕt kÕ thÐp. Chän thÐp cã ®­êng kÝnh: F = 25mm, (As = 471mm2) Suy ra : n = = =1.71 . VËy chän n = 2 thanh + KiÓm tra hµm l­îng cèt thÐp tèi ®a: (A5.7.3.3.1) Tháa m·n hµm l­îng cèt thÐp tèi ®a. + KiÓm tra søc kh¸ng uèn cña b¶n: Mn=As.fy.(ds - ) = 201.12´2´420´(863.5 - )´10-6 = 122.04 kNm Mr=f.Mn=0.9´122.04 = 109.84 kNm > Mu= 93 kNm => (Tho¶ m·n) VËy mÆt c¾t tho¶ m·n vÒ c­êng ®é. VËy chän 2F25 bè trÝ cho phÇn ©m cña dÇm ngang. IV.4.2 Cèt thÐp vïng momen d­¬ng, kiÓm to¸n theo THGH C­êng ®é 1. + Kh«ng xÐt ®Õn cèt thÐp chÞu nÐn (®· bè trÝ cho vïng m«men ©m cña dÇm ngang) + M«men tÝnh to¸n cho m«men d­¬ng cña dÇm ngang Mu= 66.43 kNm (xem môc IV.3). + TiÕt diÖn tÝnh to¸n b´h = 220´950 mm + Chän líp b¶o vÖ = 50mm ds = h - 50 =950 - 50 = 900mm + Tõ ph­¬ng tr×nh c©n b»ng momen ®èi víi cèt thÐp chÞu kÐo: HÖ sè b1 = 0.836 Kho¶ng c¸ch tõ thí chÞu nÐn ®Õn trôc trung hßa c = a/b1 = 20.7/0.836 = 24.77mm Tû sè c/ds = 24.77/900 = 0.03 < 0.42 Þ X¶y ra tr­êng hîp ph¸ ho¹i dÎo [5.7.3.3.1] Þ gi¶ thiÕt f = 0.9 ban ®Çu lµ ®óng. DiÖn tÝch cèt thÐp DiÖn tÝch cèt thÐp nhá nhÊt: As < Asmin Þ chän Asmin = 424.29mm2 ®Ó thiÕt kÕ thÐp. Chän thÐp cã ®­êng kÝnh: F = 18mm, (As = 254.5mm2) Suy ra : n = = =1.67 . VËy chän n = 2 thanh Kho¶ng c¸ch giöa c¸c thanh thÐp : => @= 220/2 = 110mm + KiÓm tra hµm l­îng cèt thÐp tèi ®a: (A5.7.3.3.1) Tháa m·n hµm l­îng cèt thÐp tèi ®a. + KiÓm tra søc kh¸ng uèn cña b¶n: Mn=As.fy.(ds - ) = 254.5´2´420´(900 - )´10-6 = 190.79 kNm Mr=f.Mn=0.9´190.79 = 171.71 kNm > Mu= 66.43 kNm => (Tho¶ m·n) Thiªn vª an toµn ta bè trÝ 2F25 bè trÝ cho phÇn momen d­¬ng cña dÇm ngang. IV.4.3 Bè trÝ cèt thÐp co ngãt vµ nhiÖt ®é Theo §iÒu A.5.10.8 cèt thÐp cho c¸c øng suÊt co ngãt vµ nhiÖt ®é ph¶i ®­îc ®Æt gÇn bÒ mÆt bª t«ng lé ra tr­íc c¸c thay ®æi nhiÖt ®é hµng ngµy. §èi víi c¸c cÊu kiÖn máng h¬n 1200mm diÖn tÝch cèt thÐp mçi h­íng kh«ng ®­îc nhá h¬n: Ag = Tæng diÖn tÝch mÆt c¾t => Ag= bn´Hn = 220´950 = 209000 mm2 Chän 4 thanh F12 bè trÝ trªn mÆt c¾t ngang dÇm ngang; (As = 452 mm2) IV.4.4 KiÓm tra dÇm ngang theo tr¹ng th¸i giíi h¹n sö dông (kiÓm to¸n nøt) Theo §iÒu A.5.5.2 c¸c vÊn ®Ò ph¶i kiÓm tra theo tr¹ng th¸i giíi h¹n sö dông lµ nøt , biÕn d¹ng vµ øng suÊt trong bª t«ng Do nhÞp cña dÇm ngang nhá vµ kh«ng cã thÐp dù øng lùc nªn trong ®å ¸n nµy chØ kiÓm to¸n nøt ®èi víi dÇm ngang theo §iÒu 5.7.3.4 C¸c cÊu kiÖn ph¶i ®­îc cÊu t¹o sao cho øng suÊt kÐo trong cèt thÐp ë tr¹ng th¸i giíi h¹n sö dông fsa kh«ng ®­îc v­ît qu¸: (A.5.7.3.4-1) Trong ®ã : dc = chiÒu cao phÇn bª t«ng tÝnh tõ thí ngoµi cïng chÞu kÐo cho ®Õn t©m cña thanh hay sîi ®Æt gÇn nhÊt ; nh»m môc ®Ých tÝnh to¸n ph¶i lÊy chiÒu dµy tÜnh cña líp bª t«ng b¶o vÖ dc kh«ng lín h¬n 50 mm . Z = Th«ng sè bÒ réng vÕt nøt (N/mm). LÊy Z= 23000 N/mm ®èi víi c¸c cÊu kiÖn trong m«i tr­êng kh¸c nghiÖt vµ khi thiÕt kÕ theo ph­¬ng ngang + fsa = øng suÊt kÐo trong cèt thÐp ë tr¹ng th¸i giíi h¹n sö dông + A = DiÖn tÝch phÇn bª t«ng bao quanh 1 thanh thÐp. IV.4.4.1 KiÓm tra nøt ®èi víi m« men ©m M« men ©m lín nhÊt lµ Ms = -59 kNm/m (Xem môc IV.3) TÝnh fs: TÝnh c¸c ®Æc tr­ng tiÕt diÖn chuyÓn ®æi cho mÆt c¾t cã 1 líp cèt thÐp (bá qua cèt thÐp phÝa d­íi, bá qua vïng bª t«ng chÞu kÐo) X¸c ®Þnh vÞ trÝ trôc trung hoµ : Tæng momen tÜnh ®èi víi trôc trung hßa: 0.5.b.x2 = n.As.(ds - x) Trong ®ã: b = 220mm. As = 628 mm2 ds = 900 mm; X¸c ®Þnh m« men qu¸n tÝnh cña mÆt c¾t bÞ nøt tÝnh ®æi ra bª t«ng øng suÊt kÐo trong cèt thÐp d­íi b»ng: dc = 50 mm A=/(sè thanh thÐp)= 2´220´50/2=11000mm2 (DiÖn tÝch bª t«ng xung quanh mét thanh thÐp). Do vËy lÊy fsa=0.6fy = 168 Mpa > fS = 111.78 Mpa -> (Tho¶ m·n) VËy dÇm ngang tho¶ m·n ®iÒu kiÖn kiÓm to¸n nøt ë tr¹ng th¸i giíi h¹n sö dông. IV.4.4..2 KiÓm tra nøt ®èi víi m« men d­¬ng M« men d­¬ng lín nhÊt lµ Ms = 41.85 kNm/m (Xem môc IV.3) C¸c ®Æt tr­ng tiÕt diÖn gièng phÇn ©m, momen Ms nhá h¬n phÇn ©m do ®ã ®iÒu kiÖn nøt ë tr¹ng th¸i giíi h¹n sö dông ®èi víi momen d­¬ng tháa m·n. IV.4.5 ThiÕt kÕ cèt ®ai, duyÖt c­êng ®é kh¸ng c¾t §iÒu kiÖn kiÓm tra: fVn > Vu Trong ®ã: Vu - lùc c¾t do ngo¹i lùc t¸c dông. Vu = 258.38kN f - hÖ sè søc kh¸ng c¾t lÊy trong b¶ng [A5.5.4.2-1]: f = 0.9 Vn - søc kh¸ng c¾t danh ®Þnh tÝnh theo ®iÒu [A5.8.3.3] Søc kh¸ng c¾t danh ®Þnh ph¶i ®­îc lÊy trÞ sè nhá h¬n cña: Vn = Vc + Vs [A5.8.3.3-1] Vn = 0.25.fc’.bw.dv [A5.8.3.3-2] Trong ®ã: Vc = 0.083.b..bw.dv [A5.8.3.3-3] Vs = [A5.8.3.3-4] bv - bÒ réng b¶n bông h÷u hiÖu lÊy b»ng bÒ réng b¶n bông nhá nhÊt theo chiÒu cao dv ®­îc x¸c ®Þnh trong ®iÒu [A5.8.2.7] dv - chiÒu cao chÞu c¾t h÷u hiÖu; s - cù ly cèt ®ai; Av - diÖn tÝch cèt thÐp chÞu c¾t trong cù ly S; Gi¸ trÞ dv lÊy lín nhÊt trong 3 gi¸ trÞ sau: 0.9de = 0.9ds =0.9´900 = 810 mm; 0.72H = 0.72´950 = 684 mm; ds - a/2 =900 - 49/2 =875.5 mm. Chän gi¸ trÞ dv = 875.5 mm. LËp tû sè Ta sÏ gi¶ thiÕt q vµ tÝnh biÕn d¹ng däc ex , dïng gi¸ trÞ v/fc’ vµ q tra b¶ng [A5.8.3.4.2-1] x¸c ®Þnh ®­îc q, so s¸nh víi gi¸ trÞ q gi¶ thiÕt ban ®Çu, nÕu sai sè lín th× gi¶ thiÕt l¹i q Gi¶ thiÕt q = 390 Tra b¶ng [A5.8.3.4.2-1] víi v/fc’ = 0.051, ex= 2.11´10-3 Ta cã: q = 390 (héi tô), b = 2.06. Vs = - Vc = - 0.083.b..bw.dv Vs = 258.38´103/0.9 - 0.083´2.06´´220´875.5= 105960.4 N. Sö dông thÐp ®ai nh¸nh F12 (Av = 131.1mm2). Kho¶ng c¸ch cèt ®ai S: mm Kho¶ng c¸ch b­íc ®ai theo cÊu t¹o: s = min(0.8dv) = 420.4mm VËy chän b­íc ®ai s = 200mm. Søc kh¸ng c¾t cña bª t«ng Vc=0.083bbvdv =0.083´2.06´´220´875.5´10-3 = 180.19 kN Vs== 234.26 kN C­êng ®é kh¸ng c¾t danh ®Þnh: Vn = min[Vc+Vs , 0.25fc’.bv.dv] = min[414.45, 1444.6] Vn = 414.45 =>Vr= 0.9´423.88 = 373 kN >Vu= 258.38 kN => Tháa m·n. VËy bè trÝ F12@200 lµm cèt ®ai cho dÇm ngang. v. tÝnh to¸n dÇm chÝnh v.1 tÝnh to¸n ®Æt tr­ng h×nh häc mÆt c¾t nguyªn dÇm I XÐt c¸c mÆt c¾t ®Æc tr­ng gåm: MÆt c¾t gèi: x0 = 0m MÆt c¾t c¸ch gèi 0.72H x1 = 0.95m MÆt c¾t thay ®æi thiÕt diÖn: x2 = 1.14m MÆt c¾t Ltt/4: x3 = 5.85m MÆt c¾t Ltt/2: x4 = 11.7m TiÕt diÖn ngang dÇm I tÝnh ®æi: H×nh V-1: KÝch th­íc dÇm tÝnh ®æi; MÆt c¾t gi÷a nhÞp; MÆt c¾t gèi H×nh V-2: Bè trÝ ®Çu dÇm I V.1.1 MÆt c¾t më réng dÇm (mÆt c¾t gèi): - DiÖn tÝch thiÕt diÖn: A’ = 500025 mm2. - Momen qu¸n tÝnh cña tiÕt diÖn ®èi víi trôc trung hßa: 8447240312 mm4 V.1.2 MÆt c¾t ch­a më réng dÇm (mÆt c¾t x1, x2, x3, x4): (thiªn vÒ an toµn xem mÆt c¾t c¸ch gèi 0.72H = 0.95m thuéc mÆt c¾t ch­a më réng) - DiÖn tÝch thiÕt diÖn: A = 363750 mm2. - Momen qu¸n tÝnh cña tiÕt diÖn ®èi víi trôc trung hßa: 5185919375 mm4 V.2 TÝnh to¸n néi lùc dÇm chñ do tÜnh t¶i V.2.1 TÜnh t¶i dÇm chñ Tû träng cña c¸c cÊu kiÖn lÊy theo b¶ng (A.3.5.1.1), gi¶ thuyÕt tÜnh t¶i ph©n bè ®Òu cho mçi dÇm, riªng lan can th× mét m×nh dÇm biªn chÞu. TÜnh t¶i r¶i ®Òu lªn dÇm chñ xuÊt hiÖn ë giai ®o¹n c¨ng øng suÊt tr­íc. 7.86 N/mm Trong ®ã: gc :Träng l­îng riªng cña dÇm, gc =23.54 kN/m3 = 23.54´10-6N/mm3; A’´l’: thÓ tÝch phÇn dÇm ®· më réng; A´l: thÓ tÝch phÇn dÇm ch­a më réng; L: chiÒu dµi toµn dÇm chÝnh, L = 24 m. V.2.2 TØnh t¶i dÇm ngang: Theo chiÒu däc cÇu bè trÝ 4 dÇm ngang (xem b¶n vÏ), theo chiÒu ngang cÇu bè trÝ 5 dÇm ngang, suy ra tæng sè dÇm ngang Nn = 5´4 = 20 dÇm. Träng l­îng mét dÇm ngang: DC1dn = 0.22´0.95´1.62´23.54 = 6.42 kN TÜnh t¶i r¶i ®Òu lªn 1 dÇm chñ do dÇm ngang: =0.91 N/mm §èi víi dÇm biªn lÊy b»ng nöa gi¸ trÞ trªn. V.2.3 TÜnh t¶i b¶n mÆt cÇu: DÇm trong: TØnh t¶i r¶i ®Òu lªn 1 dÇm trong do b¶n mÆt cÇu: DC2g = gc.hf.S = 23.54´10-6´180´1800 = 7.63 N/mm DÇm biªn: TØnh t¶i r¶i ®Òu lªn dÇm biªn do b¶n mÆt cÇu: DC2b = gc.hf.(S/2 + Sk) = 23.54´10-6´180´(1800/2 + 1100) = 8.47N/mm V.2.4 TÜnh t¶i lan can: (gi¶ thiÕt lan can chØ do mét m×nh dÇm biªn chÞu) Lan can PhÇn thÐp cã träng l­îng: DCt = 560/2430 = 0.23N/mm. PhÇn bª t«ng cã träng l­îng: DCbt = (980´350)´23.54´10-6 = 8.07N/mm. Tæng t¶i träng do lan can: DC3 = 0.23 + 8.07 =8.3 N/mm V.2.5 TÜnh t¶i líp phñ mÆt cÇu Líp bª t«ng asphan dµy 50mm, tû träng 22.1 kN/m3 = 22.1´10-6 N/mm3 Líp phßng n­íc dµy 4mm. §èi víi dÇm gi÷a: DWg = gDW.(t1 + hDW).S = 22.1´10-6´(50+ 4)´1800 = 2.15N/mm. §èi víi dÇm biªn: DWb = gDW.(t1 + hDW).W = 22.1´10-6´(50+4)´(1100´0.57/2) = 0.37N/mm. B¶ng tæng kÕt tÜnh t¶i dÇm trong B¶ng V.1 Do TLBT dÇm chñ DC1 7.86 N/mm Do b¶n mÆt cÇu DC2 7.63 N/mm Do TLBT dÇm ngang DC2’ 0.91 N/mm Do líp phñ mÆt cÇu DW 2.15 N/mm Do lan can DC3 0.00 N/mm B¶ng tæng kÕt tÜnh t¶i dÇm biªn B¶ng V.2 Do TLBT dÇm chñ DC1 7.86 N/mm Do b¶n mÆt cÇu DC2 8.47 N/mm Do TLBT dÇm ngang DC2’ 0.46 N/mm Do líp phñ mÆt cÇu DW 0.37 N/mm Do lan can DC3 8.3 N/mm V.2.6 C¸c hÖ sè cho tÜnh t¶i gp (B¶ng A3.4.1-2) B¶ng V.3 Lo¹i t¶i träng TTGH C­êng ®é1 TTGH Sö dông DC: CÊu kiÖn vµ c¸c thiÕt bÞ phô 1.25/0.9 1 DW: Líp phñ mÆt cÇu vµ c¸c tiÖn Ých 1.5/0.65 1 V.2.7 X¸c ®Þnh néi lùc Ta tÝnh to¸n néi lùc dÇm chñ t¹i 5 mÆt c¾t: MC gi÷a nhÞp, MC 1/4 nhÞp, MC c¸ch gèi 0.95m, mÆt c¾t thay ®æi tiÕt diÖn 1.14m vµ MC gèi. §Ó x¸c ®Þnh néi lùc, ta vÏ ®­êng ¶nh h­ëng cho c¸c mÆt c¾t cÇn tÝnh råi xÕp tÜnh t¶i r¶i ®Òu lªn ®­êng ¶nh h­ëng. S¬ ®å xÕp t¶i träng tÜnh ph©n bè ®Òu lªn ®ah t¹i mÆt c¾t k c¸ch gèi x (m): H×nh V-4: S¬ ®å xÕp t¶i träng tÜnh ph©n bè ®Òu Tõ h×nh V-4 momen vµ lùc c¾t do t¶i träng r¶i ®Òu t×m ®­îc t¹i mÆt c¾t k c¸ch gèi x (mm) nh­ sau: Vx = w.(diÖn tÝch ®ah Vx kÓ c¶ phÇn ©m) Vx = w.= w.(0.5L - x) Mx = w.= 0.5.w.x.(L - x) §Ó ®¬n gi¶n ta lËp b¶ng tÝnh lùc c¾t vµ momen do t¶i träng ®¬n vÞ w = 1N/mm t¹i 5 mÆt c¾t ®ang xÐt: B¶ng V.4. Lùc c¾t vµ momen khi w = 1.0 N/mm =1.0 kN/m MÆt c¾t X0 = 0m X1 = 0.95m X2 = 1.14m X3 = 5.85m X4 =11.7m Vx (kN) 11.7 10.75 10.56 5.85 0.00 Mx (kNm) 0.00 10.66 12.69 51.33 68.45 Momen vµ lùc c¾t do tÜnh t¶i t¹i c¸c mÆt c¾t = (tÜnh t¶i) ´ (momen vµ l­c c¾t do t¶i träng ®¬n vÞ t¹i c¸c mÆt c¾t ®ã). ThÝ dô tÝnh momen t¹i mÆt c¾t x4 = 11.7m do TLBT dÇm: MDC1 = DC1´Mx4 = 7.86´68.45 = 538 kNm. T­¬ng tù ta lËp b¶ng tæng hîp néi lùc do tÜnh t¶i: Tr¹ng th¸i gíi h¹n c­êng ®é: Mu = h[1.25MDC + 1.5MDW + 1.75MLL+ IM] Vu = h[1.25VDC + 1.5VDW + 1.75VLL+ IM] Tr¹ng th¸i giíi h¹n sö dông: Ms = h[MDC + MDW + MLL+ IM] Vs = h[VDC + VDW + VLL+ IM] Trong ®ã: h = 0.95. B¶ng V.5. Tæng hîp néi lùc do tÜnh t¶i dÇm biªn: Giai ®o¹n Lµm viÖc Néi lùc Kho¶ng c¸ch ®Õn gèi (m) x0=0 x1=0.95 x2=1.14 x3=5.85 x4=11.7 Giai ®o¹n I MDC1 (kNm) 0.0 83.79 99.74 403.45 538 MDC2 (kNm) 0.0 90.29 107.48 434.77 579.77 MDC2’(kNm) 0.0 4.9 5.84 23.61 31.49 Giai ®o¹n II MDC3 (kNm) 0.0 88.48 105.33 426 568.14 MDW (kNm) 0.0 3.94 4.7 18.99 25.33 Giai ®o¹n I VDC1 (kN) 91.96 84.5 83 45.98 0.0 VDC2 (kN) 99.1 91 89.44 49.55 0.0 VDC2’(kN) 5.38 4.95 4.86 2.69 0.0 Giai ®o¹n II VDC3 (kN) 97.11 89.23 87.65 48.56 0.0 VDW (kN) 4.33 3.98 3.91 2.16 0.0 B¶ng V.6. Tæng hîp néi lùc do tÜnh t¶i dÇm gi÷a: Giai ®o¹n Lµm viÖc Néi lùc Kho¶ng c¸ch ®Õn gèi (m) x0=0 x1=0.95 x2=1.14 x3=5.85 x4=11.7 Giai ®o¹n I MDC1 (kNm) 0.0 83.79 99.74 403.45 538 MDC2 (kNm) 0.0 81.34 96.82 391.65 522.27 MDC2’(kNm) 0.0 9.7 11.55 46.71 62.3 Giai ®o¹n II MDC3 (kNm) 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 MDW (kNm) 0.0 22.92 27.28 110.36 147.17 Giai ®o¹n I VDC1 (kN) 91.96 84.5 83 45.98 0.0 VDC2 (kN) 89.27 82.02 80.57 44.64 0.0 VDC2’(kN) 10.65 9.78 9.61 5.32 0.0 Giai ®o¹n II VDC3 (kN) 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 VDW (kN) 25.16 23.11 22.7 12.58 0.0 V.3 TÝnh to¸n néi lùc dÇm chñ do ho¹t t¶i V.3.1 Sè lµn xe [A3.6.1.1] HÖ sè lµn xe n =1 nÕu bÒ réng phÇn xe ch¹y B1 £ 6m; = ch½n(B1/3.5) nÕu B1 ³10.5m, n=3. B1 = 10.5m, suy ra n = 3. HÖ sè lµn xe[A3.6.1.1.2] Sè lµn chÊt t¶i m 1 1.2 2 1.0 3 0.85 HÖ sè xung kÝch [A3.6.2.1] Kh«ng ¸p dông cho t¶i träng lµn C¸c bé phËn c«ng tr×nh IM% Mèi nèi mÆt cÇu 75% Mái 15% C¸c lo¹i kh¸c 25% V.3.2 TÝnh to¸n hÖ sè ph©n phèi ho¹t t¶i theo lµn Quy tr×nh 22TCN 272-05 ®Ò cËp ®Õn ph­¬ng ph¸p gÇn ®óng ®­îc dïng ®Ó ph©n bè ho¹t t¶i cho tõng dÇm [4.6.2.2.2]. Kh«ng dïng hÖ sè lµn cña §iÒu [3.6.1.1.2] víi ph­¬ng ph¸p v× c¸c hÖ sè ®ã ®· ®­îc ®­a vµo trong hÖ sè ph©n phèi, trõ khi dïng ph­¬ng ph¸p m« men tÜnh hoÆc c¸c ph­¬ng ph¸p ®ßn bÈy. a) HÖ sè ph©n phèi ho¹t t¶i theo lµn ®èi víi m« men uèn [A4.6.2.2.2] TiÕt diÖn ngang lo¹i (k), b¶ng [A4.6.2.2.1.1] Bª t«ng dÇm fcbeam’ = 50 MPa Bª t«ng mÆt cÇu fcslab’ = 30 MPa n - tû sè m« ®un ®µn håi gi÷a vËt liÖu dÇm vµ mÆt cÇu: n= = 1.29 HÖ sè ®é cøng: Kg = n.(I + A.eg2) eg - kho¶ng c¸ch gi÷a träng t©m cña dÇm vµ cña b¶n mÆt cÇu eg = yt + hf/2 = 627 + 180/2 =717 mm I = 5185919375 mm4. A = 363750 mm2 Kg = 1.29´(5185919375 + 363750´7172) = 2.47´1011 mm4 S = 1800mm, L = 23400 mm. + §èi víi dÇm gi÷a (b¶ng 4.6.2.2.2a-1): Mét lµn thiÕt kÕ chÞu t¶i : mgMSI === 0.4 Hai lµn hoÆc nhiÒu lµn xe thiÕt kÕ chÞu t¶i mgMMI ===0.45 ÞBa lµn thiÕt kÕ khèng chÕ. + §èi víi dÇm biªn (B¶ng 4.6.2.2.2.c-1) Mét lµn thiÕt kÕ chÞu t¶i - Sö dông quy t¾c ®ßn bÈy m=1.2 H×nh V-5: S¬ ®å tÝnh theo ph­¬ng ph¸p ®ßn bÈy cho dÇm biªn Víi xe t¶i thiÕt kÕ: mgMHLSE = 1.2´´() = 0.7 Víi t¶i träng lµn: mgMLaneSE = =0.43 Hai lµn hoÆc nhiÒu lµn xe thiÕt kÕ chÞu t¶i de - kho¶ng c¸ch tõ tim cña dÇm ngoµi ®Õn mÐp lan can de = 1100-350=750mm e = 0.77 + de/2800 = 0.77 - 750/2800 = 0.5< 1, dïng e =1. mgMME = e.mgMMI = 0.45 §èi víi dÇm biªn hÖ sè ph©n bè t¶i träng lín nhÊt ¸p dông qui t¾c ®ßn bÈy víi mét lµn xe chÊt t¶i =0.7 b. HÖ sè ph©n phèi ho¹t t¶i theo lµn ®èi víi lùc c¾t + §èi víi dÇm gi÷a (B¶ng 4.6.2.2.3a-1): Mét lµn thiÕt kÕ chÞu t¶i mgVSI = 0.36 + = 0.36 + =0.597 Hai hoÆc nhiÒu lµn xe thiÕt kÕ chÞu t¶i mgVM