Đề tài Thiết kế cầu dầm liên tục btct dưl thi công theo phương pháp đúc hẫng cân bằng
MỤC LỤC CHƯƠNG 1:THIẾT KẾ LAN CAN, HỆ THỐNG THOÁT NƯỚC 8
1.1. Số liệu thiết kế . 8
1.2. Thiết kế tường chắn xe va . 8
1.3. Thiết kế trụ lan can và tay vịn . 12
1.4. Kiểm toán tường chắn . 13
1.5.Thiết kế bu lông nối . 14
1.6. Sự truyền lực cắt vào bản hẫng mặt cầu 15
1.7.Thiết kế thoát nước mặt cầu . 15
1.8. Thiết kế chiếu sáng mặt cầu 15
CHƯƠNG 2:THIẾT KẾ HỆ MẶT CẦU . 17
2.1. Số liệu thiết kế bản mặt cầu . 17
2.2.Nội lực bản mặt cầu . 19
2.3. Thiết kế cốt thép bản mặt cầu 28
2.4. Kiểm toán điều kiện kháng cắt bản mặt cầu 30
2.5. Kiểm toán bản mặt cầu ở TTGH sử dụng. . 36
CHƯƠNG 3:THI CÔNG KẾT CẤU NHỊP . 39
3.1. Các thông số chung về kết cấu nhịp đúc hẫng 39
3.2. Phân đoạn kết cấu nhịp phục vụ đúc hẫng 40
3.3. Thi công các đốt dầm 41
3.4. Diễn biến nội lực trong quá tŕnh đúc hẫng các đốt dầm 43
3.5. Diễn biến nội lực trong quá tŕnh hợp long 49
3.6. Tổ hợp nội lực trong giai đoạn thi công 56
CHƯƠNG 4:TỔ HỢP NỘI LỰC Ở CÁC TTGH . 58
4.1.Tải trọng trong giai đoạn khai thác . 58
4.2. Nội lực ở giai đoạn khai thác 60
4.3. Tổ hợp nợi lực ở giai đoạn khai thác. 61
CHƯƠNG 5:THIẾT KẾ CỐT THÉP DỰ ỨNG LỰC . 75
5.1. Đặc trưng vật liệu 75
5.2. Thiết kế cốt thp dự ứng lực . 76
CHƯƠNG 6:TÍNH DUYỆT KẾT CẤU NHỊP . 81
6.1. Đặc trưng h́ình học của mặt cắt . 81
6.2. Mất mát ứng suất. . 83
6.3. Tính duyệt moment theo TTGH cường độ 1 94
6.4.Tính duyệt lực cắt theo TTGH cường độ 1 . 97
6.5. Căng cáp trong quá trình thi công hẫng . 99
CHƯƠNG 7:THIẾT KẾ TRỤ CẦU 101
7.1. Thông số tính toán 101
7.2. Các loại tải trọng tác dụng . 102
7.3. Tổ hợp tải trọng 110
7.4. Kiểm toán mặt cắt đỉnh bệ. . 111
CHƯƠNG 8:THIẾT KẾ MÓNG CỌC KHOAN NHỒI . 117
8.1. Tải trọng và các đặc trưng đất nền 117
8.2. Kích thước và số lượng cọc 117
8.3. Kiểm tra khả năng chịu tải của cọc . 120
8.4. Kiểm tra khả năng chịu tải của đất dưới mũi cọc 121
8.5.Tính kết cấu đài cọc . 130
PHỤ LỤC 1: CÁC GIÁ TRỊ NỘI LỰC 134
PHỤ LỤC 2: ĐƯỜNG ẢNH HƯỞNG TẠI CÁC MẶT CẮT . 152
PHỤ LỤC 3: KIỂM TOÁN DẦM CHÍNH 157
PHỤ LỤC 4: TỔ HỢP TẢI TRỌNG CHO BỆ TRỤ . 163
TÀI LIỆU THAM KHẢO 172
19 trang |
Chia sẻ: lvcdongnoi | Lượt xem: 7722 | Lượt tải: 5
Bạn đang xem nội dung tài liệu Đề tài Thiết kế cầu dầm liên tục btct dưl thi công theo phương pháp đúc hẫng cân bằng, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
CHƯƠNG 3:
THI CÔNG KẾT CẤU NHỊP
---oOo---
3.1 CÁC THÔNG SỐ CHUNG VỀ KẾT CẤU NHỊP ĐÚC HẪNG
3.1.1 Trắc dọc cầu
Bán kính đường cong đứng phụ thuộc vào cao độ đường đầu cầu, khổ thông thuyền, độ dốc dọc tối đa cho phép… Cầu càng dài thì bán kính đường cong đứng càng lớn. Trong phạm vi đồ án này, ta xét trên cơ sở của cấp đường và các thông số đã được giao trong nhiệm vụ thiết kế.
Sông cấp III, khổ thông thuyền của cầu qua sông B × H = 50m × 7m
Tốc độ thiết kế theo tiêu chuẩn thiết kế đường ô tô TCVN 4054 – 2005: V = 60km/h
Bán kính đường cong đứng R = 3600m
Độ dốc dọc của các nhịp dẫn và đường dẫn vào cầu: i= 4%
Mặt cắt dọc cầu bao gồm đường đầu cầu, 3 nhịp biên cho mỗi bên và phần dầm hộp liên tục. Kết cấu nhịp như sau: 30m × 4 + 52m + 78m + 52m + 30m × 4
Chiều dài cầu L = 30m × 4 + 182m + 30m × 4 = 408m
Chiều cao dầm tại vị trí trụ T3 và T4 là H = 5000mm
Chiều cao dầm tại giữa nhịp và tại các trụ T2, T5 là h = 2500mm.
3.1.2 Đường cong biên dưới dầm
Nhằm phù hợp với biểu đồ moment của dầm chịu tải trọng bản thân trong quá trình thi công hẫng và làm giảm tĩnh tải bản thân dầm, tạo vẻ đẹp kiến trúc riêng, ta xây dựng biên dưới dầm có dạng đường cong parabol bậc 2 có phương trình như sau:
y = ax2 + b
Tọa các điểm khống chế A(0;2500), B(-43500;5000) và C(43500;5000). Thay tọa độ các điểm khống chế vào phương trình đường cong đáy dầm, giải hệ phương trình, ta tìm được các hệ số: a = 1.231178 x e-6 , b = 2500
Từ đây phương trình đường cong biên dưới dầm là:
y = 1.231178e-6x2 + 2500, đường cong biên dưới dầm như hình 3.1
Hình 3.1 Đường cong biên dưới dầm
3.1.4 Nhịp dẫn
Dựa theo nhiệm vụ luận văn được giao, nhịp dẫn sử dụng dầm bê tông cốt thép dự ứng lực đúc sẵn. Trong trường hợp này, ta chọn loại dầm I33 của Công ty CP Bê tông 620 Châu Thới, các thông số kỹ thuật như sau:
Số lượng dầm trên mặt cắt ngang 8 dầm
Khoảng cách giữa hai dầm 210000mm
Tải trọng thiết kế HL – 93
Chiều cao dầm 1400mm.
3.2 PHÂN ĐOẠN KẾT CẤU NHỊP PHỤC VỤ ĐÚC HẪNG
3.2.1 Thông số xe đúc hẫng
Trong điều kiện hiện nay, việc thi công cầu theo phương pháp đúc hẫng cân bằng có thể thực hiện với nhiều loại xe đúc khác nhau. Xe đúc hẫng đặt trên hoặc kiểu tự treo bao gồm bộ ván khuôn leo đảm bào các yêu cầu sau:
Đảm bảo các kích thước hình học và cao độ thiết kế của các đốt dầm.
Bộ xe đúc hẫng bao gồm ván khuôn treo và khung đỡ bằng thép được kiên kết chắc chắn để đảm bảo chịu lực trong thời gian bê tông hóa cứng.
Ngày nay, một số nước đã áp dụng xe đúc hẫng có bộ ván khuôn cùng chịu lực chung với khung đỡ nhằm làm giảm sự xuất hiện các vết nứt tại vị trí tiếp giáp giữa 2 đốt dầm do biến dạng của xe đúc gây ra.
Để đảm bảo các yếu tố nói trên và nhằm phù hợp với điều kiện thi công, chiều rộng mặt cắt dầm hộp cũng như khả năng cung ứng trang thiết bị cần thiết, ta chọn loại xe đúc có các chỉ tiêu kỹ thuật như sau:
Chỉ mục
Thông số kỹ thuật
Khả năng chịu lực (max)
M = 710Tm
Độ dài đốt đúc (max)
L = 5m
Chiều rộng dầm hộp (max)
B = 17.6m
Trọng lượng đốt đúc (max)
Q = 200 T
Trọng lượng xe đúc
G = 98 T
Xuất xứ
Trung Quốc
Hình 3.3 Xe đúc hẫng kiểu dàn hình thoi của Công ty OVM, Trung Quốc
Với xe đúc đã chọn, ta phân chia các đốt đúc hẫng sao cho phát huy hết khả năng chịu lực của xe như sau:
Đốt trên đỉnh trụ đổ bê tông trên đà giáo mở rộng dài 13m ( đốt K0)
Các đốt đúc hẫng Ki có chiều dài 3m ; 3.5m và 4m như hình 3.4
Đốt hợp long giữa và hợp long biên có chiều cao không đổi h = 2.5m, chiều dài 2m
Phân đoạn dầm đúc trên đà giáo ở nhịp biên có chiều dài 12m
3.2.2 Phân đoạn các đốt dầm
Hình 3.4 Phân đoạn kết cấu nhịp đúc hẫng
3.3 THI CÔNG CÁC ĐỐT DẦM
3.3.1 Khối trên đỉnh trụ K0
Khối K0 trên đỉnh trụ là khối lớn nhất của kết cấu nhịp dầm và được thi công đầu tiên sau khi đã đặt các gối kê tạm và các thanh neo cường độ cao PC bar thẳng đứng để liên kết khối đỉnh trụ và thân trụ đồng thời giữ ổn định trong suốt quá trình thi công các cánh hẫng tiếp theo. Khối trên đỉnh trụ được đúc trên đà giáo mở rộng trụ, đà giáo này được cấu tạo từ thép hình đã gia công trong công xưởng và được lắp đặt sau khi thi công xong thân trụ.
Chiều dài khối K0 là 13m, đoạn dầm đặc phía trên đỉnh trụ có chiều dày 3m
3.3.2 Khối thi công đúc hẫng K1, K2, …
Các đốt dầm còn lại được đúc đối xứng nhau qua trụ nhờ ván khuôn treo trên xe đúc, hai bộ ván khuôn này có thể truợt để thay đổi chiều dài và chiều cao các đốt dầm.
Các đoạn dầm gần mố có chiều cao không đổi h = 2.5m, chiều dài 12 m được thi công trên đà giáo cố định và các trụ tạm.
Sau khi thi công xong các đốt dầm trên đà giáo cũng như trên các xe đúc ta tiến hành hợp long kết cấu nhịp thành kết cấu dầm liên tục theo sơ đồ công nghệ tóm lược như sau:
Đốt K0 đúc trên đà giáo cố định, khi đốt K0 đạt cường độ thì tiến hành căng cáp dự ứng lực rồi lắp đặt xe đúc và lần lượt đúc hẫng các đốt dầm từ K1 đến K9.
Tiến hành hợp long nhịp biên, căng cáp dự ứng lực chịu moment dương, điều chỉnh độ vồng, độ võng dầm, …
Tháo dỡ các thanh neo tạm, hạ kết cấu nhịp lên gối vĩnh cửu, chuẩn bị và tiến hành hợp long nhịp giữa, căng kéo cáp chịu moment dương giữa nhịp. Hoàn thiện kết cấu nhịp và thi công hệ mặt cầu.
Sơ đồ công nghệ chi tiết được trình bày trong bản vẽ thi công.
Nội lực trong giai đoạn thi công hẫng nguy hiểm nhất là giai đoạn thi công xong đốt cuối cùng chuẩn bị hợp long. Sơ đồ tính trong thi công hẫng là dạng khung T tĩnh định, tải trọng tác dụng lên dầm bao gồm trọng lượng bản thân các đốt dầm, tải trọng thi công, tải trọng của xe đúc.
Hình 3.6 Tải trọng thi công hẫng trên các đốt dầm
Trình tự thi công chi tiết như mô tả trong các bản vẽ kèm theo.
3.3.3 Các đốt hợp long
Ta chọn hình thức hợp long như sau:
Hợp long nhịp biên trước rồi tháo dỡ đà giáo, hệ trụ tạm, giải phóng liên kết cứng giữa trụ với dầm và hạ dầm lên gối vĩnh cửu.
Hợp long nhịp giữa thực hiện sau khi đã hoàn thành hạ dầm lên gối vĩnh cửu
Thi công hệ mặt cầu và hoàn thiện.
3.3.3.1 Hợp long nhịp biên
Hợp long nhịp biên xảy ra các tình huống sau:
3.3.3.1.1 Bê tông chưa đông cứng – HLB1
Khi bê tông chưa đông cứng, trọng lượng của ván khuôn hợp long, của hỗn hợp bê tông dẻo, của cốt thép đốt hợp long được coi như chia đôi để tác dụng lên hai sơ đồ hệ thống kết cấu tách biệt nhau, một là sơ đồ của phần đúc trên đà giáo nhịp biên, nghĩa là tác dụng lên đà giáo này một tải trọng tập trung; hai là tác dụng lên sơ đồ khung cứng T của phần đúc hẫng từ trụ của nhịp biên, nghĩa là tác dụng lên đầu đầu mút cánh hẫng phía nhịp biên.
Tải trọng tác dụng bao gồm: trọng lượng bản thân của đốt hợp long nhịp biên, trọng lượng ván khuôn và thiết bị để hợp long, tải trọng thi công rải đều.
Hình 3.7 Tải trọng trên đốt hợp long biên khi bê tông chưa đông cứng
3.3.3.1.2 Bê tông đã đông cứng – HLB2
Khi đó xe đúc và ván khuôn đúc đốt hợp long được tháo ra, tương ứng với hai lực tập trung đặt tại hai đầu đốt hợp long. Tải trọng tác dụng lên hệ thống lúc này bao gồm:
Trọng lượng bản thân các đốt đúc trên đà giáo
Tải trọng xe đúc và ván khuôn đã được dỡ bỏ thay vào đó là hai lực tập trung hướng ngược lên.
Hình 3.8 Tải trọng trên đốt hợp long biên khi bê tông đã đông cứng
3.3.3.1.3 Giải phóng liên kết cứng giữa trụ và nhịp dầm – HLB3
Khi giải phóng liên kết tạm ở đỉnh trụ, tải trọng tác dụng lúc này là moment uốn khi tháo dỡ liên kết tạm và hạ dầm lên gối. Sơ đồ tính như sau:
Hình 3.9 Tải trọng khi tháo liên kết tạm ở đỉnh trụ
3.3.3.2 Hợp long nhịp giữa
Cần điều chỉnh 2 mút hẫng về cùng cao độ trước khi hợp long, lắp đặt ván khuôn và đổ bê tông hợp long nhịp giữa, ta xét 2 tình huống sau đây:
3.3.3.2.1 Bê tông đốt hợp long giữa chưa đông cứng – HLG1
Sơ đồ tính là dầm giản đơn có đầu thừa, tải trọng bao gồm:
Trọng lượng xe đúc FT
Trọng lượng bản thân của nửa đốt hợp long chưa đông cứng
Trọng lượng thiết bị thi công rải đều CLL.
Hình 3.10 Tải trọng khi bê tông đốt hợp long giữa chưa đông cứng
3.3.3.2.2 Bê tông đốt hợp long giữa đã đông cứng – HLG2
Khi bêtông đạt cường độ tiến hành căng kéo cáp dự ứng lực chịu momen dương và tiến hành tháo dỡ xe đúc. Khi bê tông đốt hợp long đã đông cứng, tại thời điểm dỡ bỏ tải trọng thi công rải đều và tải trọng xe đúc thì trong dầm có sự thay đổi nội lực. Dầm chịu phản lực do tháo dỡ xe đúc, phản lực có độ lớn bằng phân nửa trọng lượng xe đúc như mô tả trong mục 3.4.3.2.2, sơ đồ tính toán là dầm liên tục 3 nhịp đối xứng và chịu tải trọng đối xứng
Khi đó sơ đồ tính là dầm liên tục 3 nhịp chịu tải trọng tác dụng là phản lực từ dưới lên do tháo dỡ xe đúc.
Hình 3.11 Tải trọng khi bê tông đốt hợp long giữa đã đông cứng
3.4 DIỄN BIẾN NỘI LỰC TRONG QUÁ TRÌNH ĐÚC HẪNG CÁC ĐỐT DẦM
3.4.1 Tải trọng
3.4.1.1 Tĩnh tải giai đoạn 1, DC1
Tĩnh tải giai đoạn 1 bao gồm trọng lượng bản thân các đốt dầm, thiên về bất lợi, coi như là tải trọng phân bố đều trên suốt chiều dài đốt đúc.
3.4.1.2 Tải trọng thi công rải đều, CLL
Tải trọng thi công rải đều lấy bằng 4.8×10-4MPa trên một bản cánh hẫng và 2.4×10-4 MPa trên cánh hẫng kia. [4] trang 232
Tương ứng 4.8×10-4MPa = 0.48kN/m2. Trong đồ án thiết kế này, ta tính nội lực cho từng mặt cắt khi thi công đúc hẫng dần từ trụ đến hợp long nhịp. Ta lấy tải trọng thi công rải đều 0.48kN/m2. Như vậy, vì chiều rộng bản nắp dầm hộp B = 17.6m, tải trọng thi công rải đều trên phương dọc cầu có cường độ CLL = 0.48×17.1 = 8.448kN/m [1]5.14.2.3.2
3.5.1.3 Tải trọng hệ xe đúc
Với loại xe đúc đã chọn như trình bày trong mục 3.2.1, tải trọng xe đúc : xe đúc 98T, tải trọng hệ xe đúc là lực tập trung có độ lớn FT = 98x10 = 980kN.
Trong thiết kế sơ bộ, thiên về an toàn, xem như điểm lực FT ở giữa đốt dầm đang đúc (theo một số tài liệu khác, có thể đặt lùi 1m phía sau vị trí tiếp giáp giữa đốt dầm đang đúc và đốt đã đông cứng trước đó).
Hình 3.13 Tải trọng bản thân hệ xe đúc
3.4.1.4 Trọng lượng bản thân đốt dầm đang đúc (bê tông ướt)
Trọng lượng bản thân đốt dầm đang đúc, khi đó bê tông chưa đạt cường độ, thì trọng lượng của đốt lấy như sau:
Trong đó: WRC-wet = 25 kN/m3 khối lượng riêng của bê tông ướt
diện tích trung bình của đốt đúc.
3.4.2 Hệ số tải trọng dùng trong thi công
Hệ số tải trọng dùng cho tải trọng kết cấu và các phụ kiện không được lấy nhỏ hơn 1.25
Trừ khi có quy định khác của Chủ đầu tư, hệ số tải trọng cho các tải trọng thi công cho các thiết bị và các tác động xung kích không được lấy nhỏ hơn 1.5
Hệ số tải trọng gió không được lấy nhỏ hơn 1.25
Hệ số tải trọng khác phải lấy bằng 1.0 [1]3.4.2
3.4.3 Nội lực tại các mặt cắt trong quá trình đúc hẫng các đốt dầm
3.5.3.1 Nội lực do tải trọng bản thân và bê tông ướt đang đúc
Moment do khối đúc thứ i gây ra tại mặt cắt thứ j:
Lực cắt do khối đúc thứ i gây ra tại mặt cắt thứ j:
Trong đó: li (m) chiều dài của khối đúc thứ i
lj (m) khoảng cách từ điểm giữa khối đúc thứ i đến mặt cắt thứ j
Nội lực do tải trọng bản thân và bê tông ướt (Xem Phụ lục 1 mục PL1.1.1)
3.4.3.2 Nội lực do hoạt tải thi công
Đối với khối K0 thì hoạt tải thi công không gây ra nội lực trong khối, vì toàn bộ tải trọng được truyền xuống hệ đà giáo mở rộng trụ. Khi thi công các khối đúc hẫng còn lại thì hoạt tải của xe đúc và tải trọng thi công mới gây ra nội lực trong các khối đúc kể cả trên đốt K0.
Hoạt tải thi công bao gồm tải trọng xe đúc FT = 980kN, đặt giữa khối đúc đang thi công, tải trọng thi công phân bố theo chiều dọc cầu CLL = 8.448kN/m.
Moment do hoạt tải thi công trên khối đúc thứ i gây ra tại mặt cắt thứ j:
Lực cắt do hoạt tải thi công trên khối đúc thứ i gây ra tại mặt cắt thứ j:
Nội lực do xe đúc và tải trọng thi công rải đều (Xem Phụ lục 1, mục PL1.1.2)
3.4.4 Tổ hợp nội lực tại các mặt cắt trong quá trình đúc hẫng các đốt dầm
Tồ hợp moment tại các mặt cắt
Tồ hợp lực cắt tại các mặt cắt
Trong đó: γCLL = 1.5, γDC,max = 1.25, γDC,min = 0.9
Nội lực trong quá trình đúc hẫng (kNm) (CS1 ÷ CS10)
Mô hình tính toán với phần mềm cho ta kết quả
* Khi đúc đốt K1: (CS1)
Sơ đồ tải trọng
Kết quả nội lực:
Tương tự cho tới khi thi công xong đốt K10
Tĩnh tải thi công :
Hoạt tải thi công :
Kết quả nội lực :
Biểu đồ moment
Biểu đồ lực cắt
3.4.5 Hạ gối hiệu chỉnh nội lực dầm :
Do nội lực trong quá trình đúc hẫng khi tổ hợp có sự bất hợp lý so với sơ đồ làm việc của dầm liên tục ( giữa nhịp chịu moment âm ). Do đó, cần hạ gối cưỡng bức để đưa nội lực về đúng lý thuyết ( giữa nhịp chịu moment dương ). Ở thiết kế này ta hạ gối một đoạn là 200mm
* Ta có bảng kết quả nội lực trong giai đoạn thi công hẫng:
Momen max tương giai đoạn:
CS1
CS2
CS3
CS4
CS5
CS6
CS7
CS8
CS9
39000
0
0
0
0
0
0
0
0
0
38000
0
0
0
0
0
0
0
0
0
34000
0
0
0
0
0
0
0
0
0
30000
0
0
0
0
0
0
0
0
-10590.3
26000
0
0
0
0
0
0
0
-10661.8
-25302.1
22500
0
0
0
0
0
0
-9352.58
-23388.3
-43716.1
19000
0
0
0
0
0
-9142.7
-21610.9
-41470.8
-67486
15500
0
0
0
0
-9260.83
-21719.3
-39447.3
-65131.2
-96834
12500
0
0
0
-7994.38
-19999.8
-37138.1
-59374.4
-90050.2
-126628
9500
0
0
-7787.63
-18327.8
-35221.6
-57039.6
-83784.3
-119452
-160905
6500
0
-7898.38
-18434.5
-33357.8
-55140.2
-81637.9
-112891
-153551
-199879
1500
-15013.1
-29092.4
-47272.8
-69500.5
-99430.1
-133728
-172494
-221474
-275927
0
-23085.5
-39570.3
-60043.1
-84463.2
-116837
-153474
-194495
-245971
-302861
Momen min tương giai đoạn:
CS1
CS2
CS3
CS4
CS5
CS6
CS7
CS8
CS9
39000
0
0
0
0
0
0
0
0
0
38000
0
0
0
0
0
0
0
0
0
34000
0
0
0
0
0
0
0
0
0
30000
0
0
0
0
0
0
0
0
-7612.83
26000
0
0
0
0
0
0
0
-7664.31
-18168.8
22500
0
0
0
0
0
0
-6724.53
-16796.8
-31375
19000
0
0
0
0
0
-6573.42
-15522.6
-29767
-48418.8
15500
0
0
0
0
-6658.47
-15600.6
-28318.2
-46734.6
-69460.2
12500
0
0
0
-5749.11
-14367.7
-26663.4
-42611
-64603.3
-90820.7
9500
0
0
-5600.25
-13168.6
-25290.9
-40940
-60117.7
-85685.9
-115395
6500
0
-5679.99
-13245.5
-23956
-39582.1
-58584.6
-80992.2
-110137
-143337
1500
-10790.4
-20897.8
-33944.4
-49891.3
-71356.8
-95948.5
-123739
-158844
-197864
0
-16589.4
-28422
-43112.2
-60630.8
-83848.1
-110116
-139522
-176414
-217181
Hình 3.14 Biểu đồ moment trong quá trình đúc hẫng các đốt dầm
3.5 DIỄN BIẾN NỘI LỰC TRONG QUÁ TRÌNH HỢP LONG
Với trình tự thi công như đã nêu trong mục 3.4, ta tiến hành xác định nội lực trong kết cấu nhịp ứng với các tình huống thay đổi sơ đồ kết cấu khi hợp long như sau đây.
3.5.1 Hợp long nhịp biên
Đối với hợp long nhịp biên, ta lần lượt xác định nội lực trong các tình huống bê tông của đốt hợp long có trạng thái như mô tả bên dưới đây
3.5.1.1 Bê tông chưa đông cứng – HLB1
Sơ đồ tính toán trong tình huống này vẫn là sơ đồ khung T, nội lực xác định như bên dưới:
Moment do tải trọng hợp long biên gây ra tại mặt cắt thứ j’:
Lực cắt do tải trọng hợp long biên gây ra tại mặt cắt thứ j’:
Trong đó: li (m) chiều dài của khối đúc thứ i
lHLB = 2m chiều dài đốt hợp long biên
j’ mặt cắt đối xứng với mặt cắt thứ j qua đường tim trụ cầu
Moment và lực cắt tại các mặt cắt khi bê tông đốt long biên chưa đông cứng – HLB1
Sơ đồ làm việc trong giai đoạn này
Biểu đồ moment :
Biều đồ lực cắt
Hình 3.15 Biểu đồ moment trong tình huống HLB1
3.5.1.2 Bê tông đã đông cứng – HLB2
Trong tình huống này, sơ đồ tính toán là khung T siêu tĩnh có 1 mút hẫng liên kết khớp di động. Sử dụng phần mềm MIDAS Civil 2006, tính theo phương pháp phần tử hữu hạn.
Biều đồ moment
Biều đồ lực cắt
Hình 3.16 Biểu đồ moment trong tình huống HLB2
3.5.1.3 Tháo dỡ liên kết tạm giữa trụ và dầm, hạ dầm lên gối vĩnh cửu – HLB3
Khi tháo dỡ lien kết tạm hạ lên gối vĩnh cữu nội lực trong dầm không thay đổi chỉ thay đổi sơ đồ làm việc của dầm.
Biểu đồ moment :
Biểu đồ lực cắt :
3.5.2 Hợp long nhịp giữa
3.5.2.1 Khi bê tông đốt hợp long chưa đông cứng – HLG1
Sơ đồ tính là dầm giản đơn có đầu thừa, như đã trình bày, tải trọng bao gồm:
Trọng lượng xe đúc FT = 980kN
Trọng lượng bản thân của nửa đốt hợp long chưa đông cứng và trọng lượng thiết bị thi công rải đều CLL qui về lực tập trung tại mặt tiếp giáp giữa đốt K11 và đốt HLG
Hình 3.17 Sơ đồ tính khi bê tông đốt hợp long giữa chưa đông cứng
Sơ đồ làm việc trong giai đoạn này
Biểu đồ moment :
Biểu đồ lực cắt :
Hình 3.18 Biểu đồ moment trong tình huống HLG1
3.5.2.2 Khi bê tông đốt hợp long đã đông cứng – HLG2
Khi bê tông đốt hợp long đã đông cứng, tại thời điểm dỡ bỏ tải trọng thi công rải đều và tải trọng xe đúc thì trong dầm có sự thay đổi nội lực. Dầm chịu phản lực do tháo dỡ xe đúc, phản lực có độ lớn bằng phân nửa trọng lượng xe đúc như mô tả trong mục 3.4.3.2.2, sơ đồ tính toán là dầm liên tục 3 nhịp đối xứng và chịu tải trọng đối xứng.
Trọng lượng xe đúc = 9804kN
Hình 3.19 Tải trọng và sơ đồ tính khi bê tông đốt hợp long giữa đã đông cứng
Sơ đồ làm việc trong giai đoạn này
Biểu đồ moment :
Biểu đồ lực cắt :
Hình 3.20 Biểu đồ moment trong tình huống HLG2
3.5.3 Hoàn thiện và dỡ tải thi công – HLG3
Khi kết cấu đã có sơ đồ đúng như dự định thiết kế. Tải trọng thi công rãi đều được dỡ bỏ, lúc này ta coi như kết cấu dầm liên tục 3 nhịp chịu tải trọng thi công rải đều CLL hướng lên
Biều đồ moment :
Biều đồ lực cắt :
3.6 TỔ HỢP NỘI LỰC TRONG GIAI ĐOẠN THI CÔNG
Tổ hợp moment tại các mặt cắt của ½ kết cấu nhịp trong quá trình thi công như sau:
Mặt cắt
Moment
Moment
Lực cắt
Lực cắt
max
min
Max
min
52000
0
0
-5093.125
-3667.05
48000
17272.5
12436.2
-3543.125
-2551.05
44000
28344.75
20408.22
-1993
-1434.96
40000
33417.5
24060.6
-443
-318.96
38000
33466
24095.52
332
239.04
34000
28893
20802.96
1886.875
1358.55
30000
18206.5
13108.68
3461
2491.92
26000
1151.125
828.81
5073.5
3652.92
22500
-13785.84
-19147
6530.375
4701.87
19000
-32145.12
-44646
7918.375
5701.23
15500
-54408.6
-75567.5
9624.375
6929.55
12500
-76742.55
-106586.88
11042
7950.24
9500
-102221.9
-141974.88
12525.5
9018.36
6500
-131000.8
-181945.5
14081.75
10138.86
1500
-186769.6
-259402.25
16860.75
12139.74
0
-206422.1
-286697.38
19482.75
14027.58
0
-206422.1
-286697.38
-19538.1
-14067.5
1500
-186709.8
-259319.13
-16916
-12179.5
6500
-130741.2
-181585
-14137
-10178.6
9500
-101842.6
-141448
-12580.9
-9058.23
12500
-76243.41
-105893.63
-11097.4
-7990.11
15500
-53789.67
-74707.875
-9679.75
-6969.42
19000
-31386.42
-43592.25
-8098.75
-5831.1
22500
-12887.46
-17899.25
-6585.88
-4741.83
26000
2593
1866.96
-5129
-3692.88
30000
19870.125
14306.49
-3516.5
-2531.88
34000
30778.375
22160.43
-1942.38
-1398.51
38000
35435
25513.2
-387.5
-279
39000
35628.75
25652.7
0
0
Biểu đồ bao nội lực từ quá trình thi công hẫng cho tới giai đoạn hợp long nhịp giữa như sau.
Hình 3.21 Biểu đồ moment trong suốt quá trình thi công kết cấu nhịp
Hình 3.22 Biểu đồ lực cắt trong suốt quá trình thi công kết cấu nhịp