MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU
MỤC LỤC
PHẦN I :THIẾT KẾ PHƯƠNG ÁN SƠ BỘ
Khái quát chung . . 6
I.Sự cần thiết phải xây dựng cầu . 6
II. Đặc điểm địa chất, thuỷ văn . .6
II. Các chỉ tiêu kỹ thuật thiết kế . 7
IV. Các nguyên tắc lựa chon cầu 7
Chương 1 : Phương án I
Cầu liên tục bê tông cốt thép DƯL thi công đúc hẫng cân bằng
I. Giới thiệu phương án . 9
II. Tính toán kết cấu nhịp đúc hẫng . 13
III. Tính toán trụ cầu . 44
IV. Tính toán mố 48
V. Dự kiến phương án thi công 54
Chương 2: Phương án II
Cầu dàn thép liên tục.
I. Giới thiệu phương án . 61
II. Thiết kế kết cấu nhịp chính 62
III. Tính toán trụ chính . 72
IV. Tính toán mố 76
V. Dự kiến phương án thi công 83
Chương 3 : Phương án III
Cầu liên hợp liên tục thép - Bê tông cốt thép
I. Giới thiệu phương án . 87
II. Tính toán kêt cấu nhịp . 91
III. Tính toán trụ chính . 108
IV. Tính toán mố 112
V. Dự kiến phương án thi công 123
Chương 4: So sánh và lựa chon phương án 127
PHẦN II: THIẾT KẾ KỸ THUẬT Chương I: Giới thiệu chung phương án . 134
Chương II Các đặc trưng hình học139
Chương III: Tính nội lực và bố trí cốt thép trong các giai đoạn
III.1.Tải trọng 145
III.2.Tính toán nộ lực 150
III.2.1. Tính nội lực trong giai đoạn thi công đúc hẫng cân bằng . 150
III.2.2. Tính toán nội lực trong giai đoạn hợp long nhịp biên, nhịp giữ a 195
III.2.3.Tính nội lực trong giai đoạn khai thác . 204
Chương IV: Kiểm toán và bố trí cáp DUL 211
Chương V: Kiểm toán dầm chủ
5.1. Kiểm toán giai đoạn thi công . 222
5.2.Kiểm toán giai đoạn khai thác . 238
Chương VI: Tính toán trụ cầu
1. Giới thiệu chung . 252
2. Kết cấu phần trên . 252
3. Số liệu cơ bản của trụ . 253
4. Các loại tải trọng tác dụng lên trụ 254
5. Tổ hợp tải trọng tác dụng lên mặt cắt . 263
6. Kiểm toán . 267
7. Tính toán cọc khoan nhồi . 282
Chưong VII:Tính toán mố cầu .
I. Kích thước cấu tạo hình học mố 286
II. Xác định tải trọng tác dụng lên mố 287
III. Tổng hợp tải trọng tại các mặt cắt 301
IV Tổng hợp tải trọng bất lợi theo TTGHCĐI . 307
V.Tính toán và bố trí cốt thép tại các mặt cắt 312
VI .Tính toán cọc khoan nhồi 326
Chương VIII: Tính toán bản mặt cầu
I. Cấu tạo bản mặt cầu . 336
II. Nguyên tắc tính toán 337
III. Tính toán momen trong bản mặt cầu . 338
IV. Thiết kế cốt thép cho bản mặt câù 344
Chương IX: Tính toán thi công
I. Mở rộng trụ 347
II. Tính toán neo đỉnh trụ . 350
III.Tính vòng vây cọc ván thép . 350
IV.Thiết kế ván khuôn thép . 351
Chương X: Tổ chức thi công phương án cầu đúc hẫng
I.Tổ chức thi công tổng thể . 358
II.Tổ chức thi công chi tiết . 359
1.Thi công mố M1 . 359
2.Thi công trụ T2 . 359
3.Thi công Kết cấu nhịp . 360
55 trang |
Chia sẻ: lvcdongnoi | Lượt xem: 2665 | Lượt tải: 0
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Đồ án Thiết kế xây dựng cầu trên quốc lộ, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
r = 0.63 = 4.454 MPa.
2. ThÐp cêng ®é cao:
S¬ bé chän mét bã thÐp bao gåm 19 tao xo¾n ®êng kÝnh danh ®Þnh 15.2 mm do h·ng VSL s¶n xuÊt víi c¸c th«ng sè kü thuËt nh sau:
MÆt c¾t danh ®Þnh: Astr = 140 (mm2).
§êng kÝnh danh ®Þnh: dn = 15.2 (mm)
CÊp cña thÐp : 270 (thÐp cã ®é chïng d·o thÊp).
Cêng ®é chÞu kÐo cùc h¹n: fpu = 1860 (Mpa).
Cêng ®é ch¶y: fpy = 0.9 x fpu = 0.9 x 1860 = 1674 (Mpa).
M« ®uyn ®µn håi quy íc: E = 197000 (Mpa).
HÖ sè ma s¸t: m = 0.25.
HÖ sè ma s¸t l¾c trªn 1mm bã c¸p (5.9.5.2.2b):
K = 6.6´10-7 (mm-1) = 6.6´10-4 (m-1).
øng suÊt trong thÐp øng suÊt khi kÝch: fpj = 1448 (MPa).
ChiÒu dµi tôt neo: DL = 0.01 (m).
3. ThÐp thêng:
Giíi h¹n ch¶y tèi thiÓu cña cèt thÐp thanh: fy = 420 (MPa).
M«dun ®µn håi: E = 200000 (MPa).
1.2. tÝnh to¸n kÕt cÊu nhÞp:
1.2.1 .Yªu cÇu tÝnh to¸n cho ph¬ng ¸n s¬ bé:
- Trong ph¬ng ¸n s¬ bé yªu cÇu tÝnh to¸n KCN trong giai ®o¹n khai th¸c.
- TiÕt diÖn t¹i hai mÆt c¾t.
+ MÆt c¾t gèi
+ MÆt c¾t gi÷a.
- TÝnh to¸n mét trô , mét mè: kiÓm to¸n vµ tæ hîp chÊt t¹i m¾t c¾t ®Ønh bÖ mãng, s¬ bé tÝnh cäc.
1.2.2. TÝnh to¸n kÕt cÊu nhÞp:
- CÇn kiÓm to¸n t¹i 2 mÆt c¾t ®Ønh trô vµ mÆt c¾t gi÷a nhÞp nh h×nh vÏ.
1.2.2.1 . S¬ bé chän c¸c kÝch thíc cÇu chÝnh:
- ChiÒu dµi kÕt cÊu nhÞp: ®èi víi kÕt cÊu nhÞp liªn tôc chiÒu dµi nhÞp biªn Lnb= (0,6 ¸ 0,7) chiÒu dµi nhÞp gi÷a Lng.
+ Trong ph¬ng ¸n nµy chän Lng = 90 m.
+ LÊy : Lnb = 60 m
X¸c ®Þnh kÝch thíc mÆt c¾t ngang: Dùa vµo c«ng thøc kinh nghiÖm mèi quan hÖ, chiÒu cao cña hép, dµy m¸ng, dµy ®¸y vµ khæ cÇu ta chän m¾t c¾t ngang nh h×nh vÏ
1.2.2.2. TÝnh ®Æc trng h×nh häc cña dÇm chñ:
1.2.2.2.1 – Ph©n chia ®èt dÇm:
- §Ó ®¬n gi¶n trong qu¸ tr×nh thi c«ng vµ phï hîp víi c¸c trang thiÕt bÞ hiÖn cã cña ®¬n vÞ thi c«ng ta ph©n chia c¸c ®èt dÇm nh sau :
+ §èt trªn ®Ønh trô : Ko = 12m (khi thi c«ng sÏ tiÕn hµnh l¾p ®ång thêi 2 xe ®óc trªn trô)
+ §èt hîp long nhÞp gi÷a : Khl = 2m
+ §èt hîp long nhÞp biªn : Khl = 2m
+ ChiÒu dµi ®o¹n ®óc trªn ®µ gi¸o : Kdg = 14 m
+ Sè ®èt ng¾n trung gian : n = 6 ®èt , chiÒu dµi mçi ®èt : d = 3 m
+ Sè ®èt trung gian cßn lai : n = 5 ®èt , chiÒu dµi mçi ®èt d = 4 m
S¬ ®å ph©n chia ®èt dÇm
1.2.2.2.2. X¸c ®Þnh ph¬ng tr×nh thay ®æi cao ®é ®¸y dÇm:
- Gi¶ thiÕt ®¸y dÇm thay ®æi theo ph¬ng tr×nh parabol ,
®Ønh ®êng parabol t¹i mÆt c¾t gi÷a nhÞp.
- Cung Parabol c¾t trôc hoµnh t¹i s¸t gèi cÇu bªn tr¸i vµ trôc hoµnh 90.
- Ph¬ng tr×nh cã d¹ng ax2 + bx +c
Thay vµo ta cã: C=550; a = 0.166 b=-14.118
VËy ph¬ng tr×nh cã d¹ng:
1.2.2.2..3. X¸c ®Þnh ph¬ng tr×nh thay ®æi chiÒu dµy ®¸y dÇm:
- TÝnh to¸n t¬ng tù ta cã ph¬ng tr×nh thay ®æi chiÒu dµy ®¸y dÇm nh sau :
1.2.2.2..4. X¸c ®Þnh cao ®é mÆt dÇm chñ:
- MÆt dÇm chñ ®îc thiÕt kÕ víi ®é dèc däc 2% , víi b¸n kÝnh cong R = 3000 m
1.2.2.2.5. X¸c ®Þnh c¸c kÝch thíc c¬ b¶n cña mÆt c¾t dÇm:
- Trªn c¬ s¬ c¸c ph¬ng tr×nh ®êng cong ®¸y
dÇm vµ ®êng cong thay ®æi chiÒu dµy b¶n ®¸y lËp ®îc ë trªn ta x¸c ®Þnh ®îc c¸c kÝch thíc c¬ b¶n cña tõng mÆt c¾t dÇm
B¶ng tÝnh to¸n c¸c kÝch thíc c¬ b¶n cña mÆt c¾t dÇm chñ
Tªn MC
Thø tù
x
(m)
Y1
(m)
Y2
(m)
Y3
(m)
hdam
(m)
td
(m)
b
(m)
16
0
0
0.00
0.80
5.50
5.50
0.800
700.00
17
1
4.5
0.68
1.38
5.59
4.91
0.702
707.42
18
2
7.5
1.10
1.74
5.65
4.55
0.642
714.00
19
3
10.5
1.48
2.07
5.71
4.23
0.588
720.58
20
4
13.5
1.84
2.38
5.77
3.93
0.538
727.18
21
6
16.5
2.17
2.67
5.83
3.66
0.493
733.76
22
6
19.5
2.48
2.93
5.89
3.41
0.452
740.36
23
7
22.5
2.75
3.17
5.95
3.20
0.417
745.30
24
8
26.5
3.07
3.45
6.03
2.96
0.376
750.24
25
9
30.5
3.34
3.69
6.11
2.77
0.345
755.18
26
10
34.5
3.56
3.88
6.19
2.63
0.321
760.12
27
11
38.5
3.73
4.04
6.27
2.54
0.307
765.06
28
12
42.5
3.85
4.15
6.35
2.50
0.300
770.00
29
13
43.5
3.87
4.17
6.37
2.50
0.300
770.00
Trong ®ã :
+ Y1 : cao ®é ®êng cong ®¸y dÇm
+ Y2 : cao ®é ®êng cong thay ®æi chiÒu dµy b¶n ®¸y dÇm
+ Y3 : cao ®é mÆt dÇm chñ (®¶m b¶o ®é dèc thiÕt kÕ lµ 2%)
+ td : ChiÒu dµy b¶n ®¸y
+ b : ChiÒu réng ®¸y hép
1.2.2.2.6. TÝnh to¸n ®Æc trng h×nh häc cña mÆt c¾t tiÕt diÖn:
- DiÖn tÝch mÆt c¾t ngang.
)
- To¹ ®é träng t©m mÆt c¾t.
)
- M« men tÝnh cña mÆt c¾t ®èi víi trôc x
- M« men qu¸n tÝnh ®èi víi trôc trung hoµ.
Jth= Jx -
- MÆt c¾t dÇm hép ®îc tÝnh ®æi vÒ mÆt c¾t ch÷ T cã d¹ng nh sau:
B¶ng tÝnh to¸n ®Æc trng h×nh häc cña mÆt c¾t ®Çm chñ
Tªn MC
x
(m)
h
(cm)
hd
(m)
bd
(m)
F
(cm2)
S
(cm3)
Yo
(cm)
Jdc
(cm4)
16
0
550
81.29
700
161631
4.85E+07
299.84
7.82E+09
17
4.5
491
71.47
705
150710
4.16E+07
275.90
5.76E+09
18
7.5
455
65.52
708
144042
3.76E+07
260.93
4.69E+09
19
10.5
423
60.04
711
137875
3.40E+07
246.81
3.81E+09
20
13.5
393
55.04
714
132217
3.09E+07
233.56
3.11E+09
21
16.5
366
50.52
716
127076
2.81E+07
221.24
2.54E+09
22
19.5
341
46.47
718
122457
2.57E+07
209.90
2.09E+09
23
22.5
320
42.90
720
118368
2.36E+07
199.63
1.73E+09
24
26.5
296
38.88
722
113748
2.14E+07
187.72
1.38E+09
25
30.5
277
35.71
724
110089
1.96E+07
178.03
1.13E+09
26
34.5
263
33.38
725
107399
1.83E+07
170.74
9.72E+08
27
38.5
254
31.90
726
105684
1.75E+07
166.02
8.77E+08
28
42.5
250
31.27
726
104948
1.72E+07
163.97
8.38E+08
29
44.5
250
31.27
726
104948
1.72E+07
163.97
8.38E+08
Trong ®ã :
+ F : DiÖn tÝch tÝnh ®æi cña mÆt c¾t
+ S : M«men tÜnh cña mÆt c¾t víi ®¸y dÇm.
+ Yo : Kho¶ng c¸ch tõ trôc trung hoµ ®Õn ®¸y dÇm
+ Jc : M«men qu¸n tÝnh cña b¶n c¸nh dÇm víi trôc trung hoµ
+ Js : M«men qu¸n tÝnh cña sên dÇm víi trôc trung hoµ
+ Jb : M«men qu¸n tÝnh cña bÇu dÇm víi trôc trung hoµ
+ Jdc : M«men qu¸n tÝnh cña mÆt c¾t dÇm víi trôc trung hoµ
+ hd : ChiÒu cao bÇu dÇm tÝnh ®æi
+ bd : ChiÒu réng bÇu dÇm ( ChiÒu réng ®¸y mÆt c¾t hép)
1.2.2.3. TÝnh tÜnh t¶I DC vµ DW:
1.2.2.3.1. TÜnh t¶i DC (T¶I träng b¶n th©n) :
ChiÒu cao dÇm thay ®æi theo ®êng cong parabol nhng ®Ó tÝnh to¸n ®¬n gi¶n ta gi¶ thiÕt trong mçi ®o¹n chiÒu cao dÇm thay ®æi tuyÕn tÝnh.
Khi tÝnh ta coi nh träng lîng dÇm trong mét ®èt ph©n bè ®Òu vµ cã gi¸ trÞ theo tiÕt diÖn gi÷a ®èt.
Träng lîng c¸c ®èt tÝnh theo c«ng thøc:
q = V . gc
Trong ®ã:
gc : Träng lîng riªng cña bª t«ng cèt thÐp, gc = 2500 KN/m3.
V: thÓ tÝch cña c¸c ®èt dÇm (m3).
B¶ng tÝnh to¸n träng lîng c¸c ®èt dÇm vµ tÜnh t¶i d¶i ®Òu cña tõng ®èt
TÜnh t¶i giai ®o¹n 1
Khèi ®óc
DiÖn tÝch
mÆt c¾t
(m2)
DC
(kN/m)
n
DC . n
(kN/m)
k0
15.1386
360.50
1.25
450.622
k1
13.9668
331.09
1.25
413.869
k2
13.0338
309.47
1.25
386.839
k3
12.2034
290.37
1.25
362.964
k4
11.4762
273.80
1.25
342.256
k5
10.8524
259.78
1.25
324.728
k6
10.3327
249.47
1.25
311.837
k7
10.0114
242.31
1.25
302.891
k8
9.7491
236.60
1.25
295.756
k9
9.5459
232.35
1.25
290.436
k10
9.4020
229.55
1.25
286.938
k11
9.3177
228.21
1.25
285.267
HL
9.2930
227.91
1.25
284.889
1.2.2.3.2. TÜnh t¶i DW(Träng lîng líp phñ):
+Träng lîng líp phñ mÆt cÇu
Bª t«ng ¸t phan dµy trung b×nh 0.05 m cã träng lîng g = 22.5 KN/m3
-- > 0.05´22.5 = 1.125 KN/m2
Bª t«ng b¶o vÖ dµy 0.03m cã g = 24 KN/m3
-- > 0.03 ´ 24= 0.72 KN/m2
Líp Raccon#7 ( Kh«ng tÝnh träng lîng líp nµy )
Líp t¹o dèc dµy 0.03 m cã g = 24 KN/m3
-- > 0,03 ´ 24= 0,72 KN/m2
Tæng céng qtcphñ = 2.565 KN/m2
BÒ réng mÆt cÇu Bm=12m.
Do ®ã ta cã tÜnh t¶i d¶i ®Òu cña líp phñ mÆt cÇu lµ
+Träng lîng lan can, gê ch¾n b¸nh:
Theo tiªu chuÈn AASSHTO ta chän cÊu t¹o cña lan can gåm 2 phÇn : phÇn díi b»ng bª t«ng cèt thÐp, cã chiÒu dµy 0.5m, phÇn trªn b»ng thÐp , cã träng lîng b»ng W=50kg/m. ChiÒu cao toµn bé lan can lµ 0,95m.
TÝnh to¸n ta cã träng lîng lan can: DWtcLC= 5.5 KN/m.
Gê ch¾n b¸nh b¾ng bª t«ng cèt thÐp cã diÖn tÝch mÆt c¾t ngang Fgê ch¾n = 0,665m2. Do ®ã cã träng lîng lµ DWTC GC= 0,665´25 = 3.3275 KN/m
TÜnh t¶i tiªu chuÈn giai ®o¹n II lµ :
DWTC= DWTCLP+ 2x(DWtcLC+DWTCGC) =15.39+2x(3.3275+5.5) = 33.045 KN/m.
DWtt=1,5x33.045= 49.5675 KN/m.
CÊu t¹o gê ch¾n b¸nh
CÊu t¹o lan can
1.2.2.4 . TÜnh néi lùc vµ bè trÝ cèt thÐp t¹i mÆt c¾t ®Ønh trô trong giai ®o¹n thi c«ng:
1.2.2.4.1 – TÝnh néi lùc (m«men )
- Néi lùc mÆt c¾t ®Ønh trô trong giai ®o¹n thi c«ng do
+ Träng lîng c¸c ®èt ®óc
+ Träng lîng xe ®óc : CE = 600 KN
+ T¶i träng thi c«ng : qTC = 0,24 (kN/m2) --> CLL = 0,24x15=3,6 (kN/m)
Ta tÝnh to¸n cho trêng hîp thi c«ng hÉng nhÊt : ®ã lµ khi tiÕn hµnh hîp long nhÞp biªn , khi ®ã tÊt c¶ träng lîng c¸c ®èt ®óc ®Òu ®îc tÝnh to¸n vµ ®ång thêi lóc nµy xe ®óc ®ang ®øng ë ®èt sè 11 ®Ó tiÕn hµnh hîp long nhÞp biªn
- HÖ sè vît t¶i lÊy b»ng 1.25
B¶ng gi¸ trÞ m«men t¹i mÆt c¾t ®Ønh trô do träng lîng b¶n th©n c¸c ®èt ®óc
Tªn MC
x (m)
Tªn ®èt
L ®èt (m)
P ®èt (kN)
a (m)
M
(TTGTSD)(KN.m)
M
(TTGHCD1)(KN.m)
16
0
17
4.5
§èt Ko
12
4325.967
3.75
6103.598
7629.498
18
7.5
§èt 1
3
993.285
7.5
7449.634
9312.043
19
10.5
§èt 2
3
928.413
10.5
9748.342
12185.43
20
13.5
§èt 3
3
871.113
13.5
11760.03
14700.04
21
16.5
§èt 4
3
821.413
16.5
13553.32
16941.65
22
19.5
§èt 5
3
779.347
19.5
15197.26
18996.58
23
22.5
§èt 6
3
748.409
22.5
16839.19
21048.99
24
26.5
§èt 7
4
969.253
26
25200.57
31500.71
25
30.5
§èt 8
4
946.420
30
28392.59
35490.74
26
34.5
§èt 9
4
929.394
34
31599.41
39499.27
27
38.5
§èt 10
4
918.201
38
34891.65
43614.56
28
42.5
§èt 11
4
912.855
42
38339.9
47924.88
29
44.5
§èt HL
2
455.822
45
20511.97
25639.97
Tæng
14599.892
259587.5
324484.3
Trong ®ã : a lµ kho¶ng c¸ch tÝnh tõ träng t©m ®èt ®Õn mÆt c¾t ®Ønh trô
- TÝnh gi¸ trÞ m«men t¹i mÆt c¾t ®Ønh trô do träng lîng xe ®óc
+ T¶i träng thi c«ng : qtc = 0,2 T/m2 => qtc = 0,2 . 12,5 = 2,5 KN/m
+ Träng lîng xe ®óc, v¸n khu«n, ®µ gi¸o : P = 600 KN
+ Kho¶ng c¸ch tõ xe ®óc ®Õn mÆt c¾t ®Ønh trô : a = 43m
+ M« men do xe ®óc : Mxd = 1,25 . 600 . 43 = 32250 KN.m
+ M«men do t¶i träng thi c«ng : MTC =1,5. 2,5.442/2 = 3630 KN.m
- Tæng gi¸ trÞ m«men tÝnh to¸n t¹i mÆt c¾t ®Ønh trô trong qu¸ tr×nh thi c«ng :
MTT = 324484.3+ 32250 + 3630 = 360364.3 KN.m
1.2.2.4.2 – TÝnh vµ bè trÝ cèt thÐp D¦L trong giai ®o¹n thi c«ng:
a) X¸c ®Þnh vÞ trÝ TTH cña mÆt c¾t
- Gi¶ thiÕt TTH ®i qua mÐp díi b¶n c¸nh khi ®ã ta cã : a = hf
- LÊy tæng m«men víi trong t©m cèt thÐp D¦L ta cã :
- NÕu MTTmax Th× TTH ®i qua b¶n c¸nh khi ®ã ta tÝnh to¸n theo c¸c c«ng thøc cña mc ch÷ nhËt
- NÕu MTTmax > MC => Th× TTH ®i qua sên dÇm khi ®ã ta tÝnh to¸n theo c¸c c«ng thøc cña mc ch÷ T.
- Sau khi x¸c ®Þnh ®îc vÞ trÝ TTH th× ta gi¶i hÖ ph¬ng tr×nh bËc 2 ®Ó t×m ®îc chiÒu cao vïng chÞu nÐn t¬ng ®¬ng a
- X¸c ®Þnh chiÒu cao vïng chÞu nÐn c theo c«ng thøc : c = a/
b) TÝnh diÖn tÝch cèt thÐp D¦L cÇn thiÕt
- Trêng hîp TTH ®i qua sên dÇm
- Trêng hîp TTH ®i c¸nh dÇm
Trong ®ã :
+ Aps : DiÖn tÝch cèt thÐp DUL
+ dp : Kho¶ng c¸ch tõ thí ngoµi cïng chÞu nÐn ®Õn träng t©m cèt thÐp DUL
+ f’c : Cêng ®é cña bª t«ng ë tuæi 28 ngµy, f’c = 50 Mpa (bª t«ng M¸c 500)
+ b : BÒ réng mÆt c¾t chÞu nÐn
+ bw : BÒ dµy b¶n bông
+ hf : ChiÒu dµy c¸nh chÞu nÐn
+ : HÖ sè chuyÓn ®æi h×nh khèi øng suÊt, = 0,85- theo 5.7.2.2.
+ fpu : Cêng ®é chÞu kÐo quy ®Þnh cña thÐp DUL, fpu = 1860 MPa.
+ fpy : Giíi h¹n ch¶y cña thÐp DUL, fpy = 85%fpu = 1581 MPa. (bã 12 tao)
+ c : Kho¶ng c¸ch tõ thí chÞu nÐn ngoµi cïng ®Õn trôc trung hoµ víi gi¶ thiÕt lµ thÐp D¦L ®· bÞ ch¶y dÎo.
+ a = c. : ChiÒu dµy cña khèi øng suÊt t¬ng ®¬ng
+ fps : øng suÊt trung b×nh trong cèt thÐp D¦L ë søc kh¸ng uèn danh ®Þnh tÝnh theo c«ng thøc 5.7.3.1.1-1.
Víi
- Hµm lîng thÐp D¦L vµ thÐp thêng ph¶i ®îc giíi h¹n sao cho :
- B¶ng tÝnh to¸n diÖn tÝch cèt thÐp D¦L cÇn thiÕt t¹i mÆt c¾t ®Ønh trô :
Tªn gäi c¸c ®¹i lîng
KÝ hiÖu
§¬n vÞ
Tæng gi¸ trÞ m« men t¹i mÆt c¾t ®Ønh trô
Mtt
360364.3
kN.m
ChiÒu cao mÆt c¾t
h
550
cm
ChiÒu cao bè trÝ cèt thÐp D¦L
atp
15
cm
ChiÒu cao cã hiÖu mÆt c¾t
dp
585
cm
BÒ réng b¶n c¸nh chÞu kÐo
bk
1340
cm
ChiÒu dµy b¶n c¸nh chÞu kÐo
hk
25
cm
BÒ réng b¶n c¸nh chÞu nÐn
b
700
cm
ChiÒu dµy b¶n c¸nh chÞu nÐn
hf
81.29
cm
BÒ dµy b¶n bông
bw
80
cm
Cèt thÐp thêng chÞu kÐo
§êng kÝnh cèt thÐp
d
1.6
cm
DiÖn tÝch 1 thanh
as
2.01
cm2
ChiÒu cao bè trÝ cèt thÐp thêng chÞu kÐo
ats
15.00
cm
KC tõ träng t©m cèt thÐp chÞu kÐo ®Õn mÐp chÞu nÐn
ds
535.00
cm
Kho¶ng c¸ch bè trÝ
@
20
cm
Sè thanh thÐp trªn 1 líi
n thanh
66
thanh
Sè líi thÐp chÞu kÐobè trÝ
n luoi
2
líi
Tæng diÖn tÝch thÐp thêng chÞu kÐo
As
247.3068
cm2
Cèt thÐp thêng chÞu nÐn
§êng kÝnh cèt thÐp
d
1.6
DiÖn tÝch 1 thanh
as'
2.01
cm2
ChiÒu cao bè trÝ cèt thÐp thêng chÞu nÐn
ats'
40.64
cm
KC tõ träng t©m cèt thÐp chÞu nÐn ®Õn mÐp chÞu nÐn
ds'
40.64
cm
Kho¶ng c¸ch bè trÝ
@
20
cm
Sè thanh thÐp trªn 1líi
n thanh
34
thanh
Sè líi thÐp chÞu nÐn bè trÝ
n luoi
3
líi
Tæng diÖn tÝch thÐp thêng chÞu nÐn
As'
205.0836
cm2
X¸c ®Þnh vÞ trÝ trôc trung hoµ
M« men qu¸n trÝnh b¶n c¸nh
Mc
854333.3
kN.m
VÞ trÝ trôc trung hoµ
TTH
Qua c¸nh
1
TÝnh to¸n cèt thÐp D¦L
ChiÒu dµy khèi ¦S t¬ng ®¬ng
a
30.26654
cm
ChiÒu cao vïng chÞu nÐn
c
43.68367
cm
TØ sè c/dp
c/dp
0.081652
<0,42
øng suÊt trung b×nh trong thÐp D¦L
fps
174.492
kN/cm2
DiÖn tÝch cèt thÐp D¦L cÇn thiÕt
Aps
336.4983
cm2
Sè bã thÐp D¦L cÇn thiÕt
n cÇn
17.71044
bã
Sè bã chän bè trÝ
nbt
26
bã
DiÖn tÝch cèt thÐp D¦L bè trÝ
Aps
494
cm2
KÕt luËn :
- Bè trÝ cèt thÐp D¦L mÆt c¾t ®Ønh trô giai ®o¹n thi c«ng
+) Sè bã thÐp D¦L bè trÝ lµ : n = 26 bã ( 19 tao 12,7mm)
+) DiÖn tÝch cèt thÐp bè trÝ : APS = 26 . 19,0 = 494 cm2
1.2.2.4.3– TÝnh duyÖt mÆt c¾t ®Ønh trô giai ®o¹n thi c«ng
- MÆt c¾t ®Ønh trô :
a-X¸c ®Þnh vÞ trÝ TTH cña mÆt c¾t
- Gi¶ thiÕt TTH ®i qua mÐp díi b¶n c¸nh khi ®ã mÆt c¾t lµm viÖc gièng nh mÆt c¾t ch÷ nhËt .
- C©n b»ng ph¬ng tr×nh lùc theo ph¬ng ngang ta cã :
N1 = .0,85.fc’.b.hf + AS’.fy
N2 = APS.fPS + AS.fY
+) NÕu N1 > N2 : th× TTH ®i qua b¶n c¸nh => tÝnh to¸n theo c«ng thøc cña mÆt c¾t ch÷ nhËt
+) NÕu N1 tÝnh to¸n theo c«ng thøc cña mÆt c¾t ch÷ T.
- Ta cã : N1 = 0,8 . 0,85 . 0,4 . 500.83,2 + 301,54 . 4,2 = 15410,7 (T)
N2 = 571,2.17,9 + 536 . 4,2 = 12476,7 (T)
=> N1 > N2 => TTH ®i qua b¶n c¸nh
b - C¸c c«ng thøc tÝnh duyÖt mÆt c¾t
- C«ng thøc tÝnh chiÒu cao vïng chÞu nÐn (tÝnh theo c«ng thøc cña mÆt c¾t ch÷ nhËt)
- C«ng thøc tÝnh m«men kh¸ng uèn danh ®Þnh cña mÆt c¾t (tÝnh theo c«ng thøc cña mÆt c¾t ch÷ nhËt)
- C«ng thøc tÝnh søc kh¸ng uèn tÝnh to¸n cña mÆt c¾t
Mr = Mn
Trong ®ã :
+) : HÖ sè søc kh¸ng , lÊy = 1
+) Aps : DiÖn tÝch cèt thÐp DUL
+) dp : Kho¶ng c¸ch tõ thí ngoµi cïng chÞu nÐn ®Õn träng t©m cèt thÐp DUL
+) f’c : Cêng ®é cña bª t«ng ë tuæi 28 ngµy, f’c = 40 MPa.
+) b : BÒ réng mÆt c¾t chÞu nÐn
+) bw : BÒ dµy b¶n bông
+) hf : ChiÒu dµy c¸nh chÞu nÐn
+) : HÖ sè chuyÓn ®æi h×nh khèi øng suÊt theo 5.7.2.2.
+) fpu : Cêng ®é chÞu kÐo quy ®Þnh cña thÐp DUL, fpu = 1860 MPa.
+) fpy : Giíi h¹n ch¶y cña thÐp DUL, fpy = 85%fpu = 1581 MPa.
+) c : Kho¶ng c¸ch tõ thí chÞu nÐn ngoµi cïng ®Õn trôc trung hoµ víi gi¶ thiÕt lµ thÐp DUL ®· bÞ ch¶y dÎo.
+) a = c.: ChiÒu dµy cña khèi øng suÊt t¬ng ®¬ng
+) fps : øng suÊt trung b×nh trong cèt thÐp DUL ë søc kh¸ng uèn danh ®Þnh tÝnh theo c«ng thøc 5.7.3.1.1-1.
Víi
+) Hµm lîng thÐp D¦L vµ thÐp thêng ph¶i ®îc giíi h¹n sao cho :
- B¶ng tÝnh duyÖt mÆt c¾t ®Ønh trô giai ®o¹n thi c«ng:
Tªn gäi c¸c ®¹i lîng
KÝ hiÖu
Gi¸ trÞ
§¬n vÞ
DiÖn tÝch cèt thÐp D¦L bè trÝ
Aps
494
cm2
ChiÒu cao bè trÝ cèt thÐp
atp
20
cm
ChiÒu cao cã hiÖu cña mÆt c¾t
dp
580
cm
Lùc nÐn trong b¶n c¸nh dÇm
N1
143993
kN
Lùc kÐo trong thÐp D¦L vµ thÐp thêng
N2
8781.551
VÞ trÝ trôc trung hoµ
TTH
Qua c¸nh
1
ChiÒu cao vïng chÞu nÐn
c
51.35681
cm
ChiÒu cao khèi øng suÊt t¬ng ®¬ng
a
35.58293
cm
TØ sè c/dp
c/dp
0.088546
§îc
øng suÊt trung b×nh trong thÐp D¦L
fps
177.5231
kN/cm2
Søc kh¸ng uèn danh ®Þnh cña mÆt c¾t
Mn
550525
kN.m
HÖ sè søc kh¸ng
j
1
Søc kh¸ng uèn tÝnh to¸n
Mr
55052.5
> Mtt = 381026.9kN.m
TØ sè Mr/Mtt
Mr/Mtt
1.444845
>1,33
KÕt luËn :
§¹t
1.2.2.5 – TÝnh néi lùc vµ bè trÝ cèt thÐp mÆt c¾t ®Ønh trô vµ mÆt c¾t gi÷a nhÞp trong giai ®o¹n sö dông
1.2.2.5.1 – TÝnh to¸n néi lùc (m«men )
Néi lùc trong giai ®o¹n sö dông lµ tæ hîp cña 3 s¬ ®å :
S¬ ®å 1:
Giai ®o¹n hîp long nhÞp biªn vµ hîp long nhÞp gi÷a nhng ®èt hîp long nhÞp gi÷a cha ®¹t cêng ®é.
S¬ ®å tÝnh to¸n giai ®o¹n nµy lµ dÇm gi¶n ®¬n mót thõa.
T¶i träng t¸c dông trong giai ®o¹n nµy gåm:
TÜnh t¶i giai ®o¹n 1 DC
T¶i träng thi c«ng ph©n bè ®Òu CLL = 2,5 KN/m.
1/2 T¶i träng xe ®óc CE = 600 KN ®Æt t¹i vÞ trÝ c¸ch mÆt c¾t cuèi khèi K11 mét kho¶ng lµ 1m.
Träng lîng nöa ®èt hîp long v× lóc nµy ®èt hîp long cha liªn kÕt ®Ó biÕn kÕt cÊu thµnh hÖ liªn tôc. §èt hîp long ®îc coi nh mét dÇm kª trªn hai c¸nh hÉng
XÕp t¶i lªn Midas Civil ta cã néi lùc trong giai ®o¹n nµy t¹i mÆt c¾t ®Ønh trô vµ mÆt c¾t gi÷a nhÞp lµ:
MÆt c¾t
M(TTGHSD)(KN.m)
M(TTGHCD1)(KN.m)
§Ønh trô
-313718,5
-392148,125
Gi÷a nhÞp
0
0
S¬ ®å 2:
Giai ®o¹n dì t¶i-chuyÓn xe ®óc ra khái cÇu.
Sau khi hîp long , cha th¸o dì v¸n khu«n ra khái cÇu, th¸o dì c¸c t¶I träng thi c«ng kh¸c. C¸c t¶I träng nµy vèn ®· n»m ë trªn nhÞp g©y nªn biÕn d¹ng cho dÇm, khi dì t¶I ra khái nhÞp ®µn håi trë l¹i nhng do lóc nµy dÇm ®· lµ liªn tôc, chuyÓn vÞ bÞ khèng chÕ vµ sÏ g©y ra néi lùc trong dÇm. Chóng ta gäi hiÖn tîng nµy lµ hiÖu øng dì t¶I .
Trong giai ®o¹n hîp long nhÞp gi÷a , träng lîng ®èt hîp long do v¸n khu«n treo th× ®o¹n hîp long tham gia chÞu lùc cïng toµn kÕt cÊu nhÞp theo s¬ ®å dÇm liªn tôc tríc tiªn lµ díi t¸c dông cña träng lîng b¶n th©n nã. Träng lîng cña nã cïng víi träng lîng v¸n khu«n truyÒn lªn hai ®Çu mót thõa lóc nµy gi¶I phãng vµ còng g©y nªn hiÖu øng dì t¶I .
Nh vËy víi s¬ ®å 2 lµ dÇm liªn tôc , chÞu t¸c dông cña c¸c t¶I träng :
- Träng lîng xe ®óc (kh«ng cã quang treo vµ v¸n khu«n)- lùc tËp trung t¸c dông t¹i nhÞp gi÷a , c¸ch mÆt c¾t gi÷a nhÞp kho¶ng c¸ch lµ 1m theo híng ngîc víi träng lùc.
-T¶I träng thi c«ng – lùc ph©n bè 2,5 KN/m t¸c dông trªn suèt chiÒu dµI nhÞp biªn bÊt kú vµ nhÞp gi÷a theo híng ngîc víi híng cña träng lùc .
-T¶I träng do dì v¸n khu«n treo ®èt hîp long- lùc tËp trung b»ng 1/2Gc ®Æt t¹i hai ®Çu mót thõa theo híng ngîc víi híng cña träng lùc.
- TÜnh t¶I ®èt hîp long- t¶I träng ph©n bè b»ng Po t¸c dông trong ph¹m vi chiÒu dµI ®èt theo híng träng lùc.
Sö dông Midas Civil 6.30 ®Ó tÝnh néi lùc, s¬ ®å lµ dÇm liªn tôc, c¸c phÇn tö lµ c¸c ®èt kh«ng gi¶i phãng liªn kÕt ë hai ®Çu, trong mçi phÇn tö ®é cøng coi nh kh«ng ®æi vµ lÊy theo ®é cøng cña mÆt c¾t gi÷a ®èt.
HÖ sè t¶i träng ®îc lÊy nh sau:
-Khi kiÓm to¸n theo TTGHC§1: + T¶I träng thi c«ng lÊy b»ng 1,5.
+T¶I träng xe ®óc , v¸n khu«n, ®èt hîp long lÊy b»ng 1,25.
-Khi kiÓm to¸n theo TTGHSD: TÊt c¶ c¸c t¶I träng ®Òu lÊy hÖ sè lµ 1.
P
xe
=300 T
P
tc
=2,5KN/m
S¬ då 2- S¬ ®å tÝnh giai ®o¹n 2
P
xe
=300 T
KÕt qu¶ tÝnh to¸n néi lùc trong giai ®o¹n nµy cho hai mÆt c¾t 15-15 ( mÆt c¾t ®Ønh trô) vµ 29-29 ( mÆt c¾t gi÷a nhÞp) ®îc tæng hîp trong b¶ng sau:
MÆt c¾t
M(TTGHSD -KN.m)
M(TTGHCD1-KN.m)
§Ønh trô
10241,94
12802,425
Gi÷a nhÞp
-2419,49
-3024,3625
S¬ ®å 3-S¬ ®å tÝnh g/® 3
S¬ ®å 3:
Trong giai ®o¹n khai th¸c s¬ ®å tÝnh lµ dÇm liªn tôc 3 nhÞp .
T¶i träng t¸c dông:
T¶i träng t¸c dông trong giai ®o¹n nµy lµ tÜnh t¶i giai ®o¹n II vµ ho¹t t¶I .
- TÜnh t¶i giai ®o¹n II :
- Ho¹t t¶i :
+ Xe t¶i thiÕt kÕ.
+ Xe hai trôc thiÕt kÕ.
Xe hai trôc gåm mét cÆp trôc 110.000N c¸ch nhau 1200mm. Cù ly chiÒu ngang cña c¸c b¸nh xe lÊy b»ng 1800mm.
+ T¶I träng lµn:
T¶i träng lµn thiÕt kÕ gåm t¶i träng 9,3kN/m ph©n bè ®Òu theo chiÒu däc. Theo chiÒu ngang cÇu ®îc gi¶ thiÕt lµ ph©n bè ®Òu trªn chiÒu réng 3000mm. øng lùc cña t¶i träng lµn thiÕt kÕ kh«ng xÐt lùc xung kÝch.
+ T¶i träng ngêi: T¶i träng r¶i ®Òu qngêi=3kN/m2, xÕp trªn suèt chiÒu dµI cÇu, trªn mÆt c¾t ngang xÕp trªn chiÒu réng lÒ ngêi ®i .
+Lùc xung kÝch:
HÖ sè ¸p dông cho t¶i träng t¸c dông tÜnh ®îc lÊy b»ng: (1 + IM/100)
Lùc xung kÝch kh«ng ®îc ¸p dông cho t¶i träng bé hµnh hoÆc t¶i träng lµn thiÕt kÕ.
B¶ng 3.6.2.1-1- Lùc xung kÝch IM
CÊu kiÖn
IM
Mèi nèi b¶n mÆt cÇu
TÊt c¶ c¸c tr¹ng th¸i giíi h¹n
75%
TÊt c¶ c¸c cÊu kiÖn kh¸c
Tr¹ng th¸i giíi h¹n mái vµ gißn
TÊt c¶ c¸c tr¹ng th¸i giíi h¹n kh¸c
15%
25%
Nh vËy khi kiÓm to¸n theo TTGHC§1 vµ TTGHSD ta lÊy lùc xung kÝch lµ 1,25.
Sè lµn xÕp t¶I lµ 2 nªn tra b¶ng ta cã hÖ sè lµn lµ 1.
HÖ sè t¶I träng ®îc lÊy nh sau:
-Víi tÜnh t¶I phÇn II: + Khi kiÓm to¸n theo TTGHC§1 lÊy hÖ sè lµ 1,5.
+ Khi kiÓm to¸n theo TTGHSD lÊy hÖ sè lµ 1.
-Víi ho¹t t¶I : + Khi kiÓm to¸n theo TTGHC§1 lÊy hÖ sè lµ 1.75.
+ Khi kiÓm to¸n theo TTGHSD lÊy hÖ sè lµ 1.
* M« men gi÷a nhÞp lÊy víi hiÖu øng cña DC+DW+hiÖu øng lín nhÊt trong c¸c hiÖu øng sau :
- Xe 2 trôc thiÕt kÕt tæ hîp víi hiÖu øng cña t¶i träng lµn thiÕt kÕ .
- HiÖu øng cña 1 xe t¶i thiÕt kÕ cã cù ly trôc b¸nh sau thay ®æi tõ 4,3m ®Õn 9m tæ hîp víi hiÖu øng cu¶ t¶i träng lµn thiÕt kÕ.
Ta thÊy hiÖu øng thø hai bÊt lîi nhÊt.
* M« men t¹i gèi ®îc lÊy víi hiÖu øng cña DC+DW+hiÖu øng lín nhÊt trong sè c¸c hiÖu øng sau:
- Xe hai trôc thiÕt kÕ tæ hîp víi hiÖu øng t¶i träng lµn thiÕt kÕ.
- HiÖu øng cña mét xe t¶i thiÕt kÕ cã cù li trôc b¸nh sau thay ®æi tõ 4,3m ®Õn 9m tæ hîp víi hiÖu øng cña t¶i träng lµn thiÕt kÕ.
- LÊy 90% hiÖu øng cña 2 xe t¶i thiÕt kÕ cã kho¶ng c¸ch trôc b¸nh sau xe nµy c¸ch b¸nh tríc xe kia 15m tæ hîp víi 90% hiÖu øng cña t¶i träng lµn thiÕt kÕ , kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c trôc 145kN mçi xe t¶i lÊy b»ng 4,3m.
Ta thÊy hiÖu øng thø 3 lµ bÊt lîi nhÊt.
Sö dông Midas Civil ®Ó tÝnh néi lùc t¹i mÆt c¾t 15-15( mÆt c¾t ®Ønh trô ) vµ mÆt c¾t gi÷a nhÞp khi chÞu t¸c dông cña tÜnh t¶I phÇn II, kÕt qu¶ ®îc ghi trong b¶ng sau:
MÆt c¾t
M(TTGHSD)(KN.m)
M(TTGHCD1)(KN.m)
§Ønh trô
-28768,5
-43152,8
Gi÷a nhÞp
19345,5
29018.25
1..2..2.5.2.TÝnh vµ bè trÝ cèt thÐp D¦L:
1..2..2.5.2.1- MÆt c¾t ®Ønh trô:
a-X¸c ®Þnh vÞ trÝ TTH cña mÆt c¾t
- Gi¶ thiÕt TTH ®i qua mÐp díi b¶n c¸nh khi ®ã mÆt c¾t lµm viÖc gièng nh mÆt c¾t ch÷ nhËt .
- C©n b»ng ph¬ng tr×nh lùc theo ph¬ng ngang ta cã :
N1 = β1.0,85.fc’.b.hf + AS’.fy = APS.fPS + AS.fY = N2
+) NÕu N1 > N2 : th× TTH ®i qua b¶n c¸nh => tÝnh to¸n theo c«ng thøc cña mÆt c¾t ch÷ nhËt
+) NÕu N1 tÝnh to¸n theo c«ng thøc cña mÆt c¾t ch÷ T.
b - TÝnh diÖn tÝch cèt thÐp D¦L cÇn thiÕt
- Trêng hîp TTH ®i qua sên dÇm
- Trêng hîp TTH ®i c¸nh dÇm
- B¶ng tÝnh to¸n diÖn tÝch cèt thÐp D¦L cÇn thiÕt t¹i mÆt c¾t ®Ønh trô :
Tªn gäi c¸c ®¹i lîng
KÝ hiÖu
Gi¸ trÞ
§¬n vÞ
Tæng gi¸ trÞ m« men t¹i mÆt c¾t ®Ønh trô
Mtt
504247.19
kNm
ChiÒu cao mÆt c¾t
h
600
cm
ChiÒu cao bè trÝ cèt thÐp D¦L
atp
20
cm
ChiÒu cao cã hiÖu mÆt c¾t
dp
580
cm
BÒ réng b¶n c¸nh chÞu kÐo
bk
1250
cm
ChiÒu dµy b¶n c¸nh chÞu kÐo
hk
25
cm
BÒ réng b¶n c¸nh chÞu nÐn
b
600
cm
ChiÒu dµy b¶n c¸nh chÞu nÐn
hf
81.50
cm
BÒ dµy b¶n bông
bw
80
cm
Cèt thÐp thêng chÞu kÐo
§êng kÝnh cèt thÐp
d
1.6
DiÖn tÝch 1 thanh
as
2.01
ChiÒu cao bè trÝ cèt thÐp thêng chÞu kÐo
ats
12.50
KC tõ träng t©m cèt thÐp chÞu kÐo ®Õn mÐp chÞu nÐn
ds
587.50
Kho¶ng c¸ch bè trÝ
@
20
Sè thanh thÐp trªn 1 líi
n thanh
61.5
Sè líi thÐp chÞu kÐobè trÝ
n luoi
2
Tæng diÖn tÝch thÐp thêng chÞu kÐo
As
247.3068
Cèt thÐp thêng chÞu nÐn
§êng kÝnh cèt thÐp
d
1.6
DiÖn tÝch 1 thanh
as'
2.01
ChiÒu cao bè trÝ cèt thÐp thêng chÞu nÐn
ats'
40.75
KC tõ träng t©m cèt thÐp chÞu nÐn ®Õn mÐp chÞu nÐn
ds'
40.75
Kho¶ng c¸ch bè trÝ
@
15
Sè thanh thÐp trªn 1 líi
n thanh
38.66667
Sè líi thÐp chÞu kÐobè trÝ
n luoi
4
Tæng diÖn tÝch thÐp thêng chÞu kÐo
As'
310.9765
X¸c ®Þnh vÞ trÝ trôc trung hoµ
M« men qu¸n trÝnh b¶n c¸nh
Mc
84769
VÞ trÝ trôc trung hoµ
TTH
Qua c¸nh
1
TÝnh to¸n cèt thÐp D¦L
ChiÒu dµy khèi ¦S t¬ng ®¬ng
a
43.9124
2
ChiÒu cao vïng chÞu nÐn
c
63.3917
cm
TØ sè c/dp
c/dp
0.1093
<0,42
øng suÊt trung b×nh trong thÐp D¦L
fps
180.22
kN/cm2
DiÖn tÝch cèt thÐp D¦L cÇn thiÕt
Aps
445.42
cm2
Sè bã thÐp D¦L cÇn thiÕt
n cÇn
16.7451
bã
Sè bã chän bè trÝ
nbt
26
bã
DiÖn tÝch cèt thÐp D¦L bè trÝ
Aps
691.6
cm2
KÕt luËn : - Bè trÝ cèt thÐp D¦L mÆt c¾t ®Ønh trô giai ®o¹n thi c«ng
+) Sè bã thÐp D¦L bè trÝ lµ : n = 26 bã ( 19 tao 12,7mm)
+) DiÖn tÝch cèt thÐp bè trÝ : APS = 691.6 (cm2)
1..2..2.5.2.2. TÝnh duyÖt mÆt c¾t ®Ønh trô giai ®o¹n sö dông:
-MÆt c¾t ®Ønh trô :
a-X¸c ®Þnh vÞ trÝ TTH cña mÆt c¾t
- Gi¶ thiÕt TTH ®i qua mÐp díi b¶n c¸nh khi ®ã mÆt c¾t lµm viÖc gièng nh mÆt c¾t ch÷ nhËt .
- C©n b»ng ph¬ng tr×nh lùc theo ph¬ng ngang ta cã :
N1 = b1.0,85.fc’.b.hf + AS’.fy = APS.fPS + AS.fY = N2
+) NÕu N1 > N2 : th× TTH ®i qua b¶n c¸nh => tÝnh to¸n theo c«ng thøc cña mÆt c¾t ch÷ nhËt
+) NÕu N1 tÝnh to¸n theo c«ng thøc cña mÆt c¾t ch÷ T.
- Ta cã : N1 = 0,8 . 0,85 . 0,4 . 500.83,2 + 301,54 . 4,2 = 15410,7 (T)
N2 = 571,2.17,9 + 536 . 4,2 = 12476,7 (T)
=> N1 > N2 => TTH ®i qua b¶n c¸nh
b - C¸c c«ng thøc tÝnh duyÖt mÆt c¾t
- C«ng thøc tÝnh chiÒu cao vïng chÞu nÐn (tÝnh theo c«ng thøc cña mÆt c¾t ch÷ nhËt)
-C«ng thøc tÝnh m«men kh¸ng uèn danh ®Þnh cña mÆt c¾t (tÝnh theo c«ng
thøc cña mÆt c¾t ch÷ nhËt)
- C«ng thøc tÝnh søc kh¸ng uèn tÝnh to¸n cña mÆt c¾t
Mr = Mn
Trong ®ã :
+) : HÖ sè søc kh¸ng , lÊy = 1
+) Aps : DiÖn tÝch cèt thÐp DUL
+) dp : Kho¶ng c¸ch tõ thí ngoµi cïng chÞu nÐn ®Õn träng t©m cèt thÐp DUL
+) f’c : Cêng ®é cña bª t«ng ë tuæi 28 ngµy, f’c = 40 MPa.
+) b : BÒ réng mÆt c¾t chÞu nÐn
+) bw : BÒ dµy b¶n bông
+) hf : ChiÒu dµy c¸nh chÞu nÐn
+) 1 : HÖ sè chuyÓn ®æi h×nh khèi øng suÊt, 1= 0.8 theo 5.7.2.2.
+) fpu : Cêng ®é chÞu kÐo quy ®Þnh cña thÐp D¦L, fpu = 1860 MPa.
+) fpy : Giíi h¹n ch¶y cña thÐp D¦L, fpy = 85%fpu = 1581 MPa.
+) c : Kho¶ng c¸ch tõ thí chÞu nÐn ngoµi cïng ®Õn trôc trung hoµ víi gi¶ thiÕt lµ thÐp DUL ®· bÞ ch¶y dÎo.
+) a = c.b1: ChiÒu dµy cña khèi øng suÊt t¬ng ®¬ng
+) fps : øng suÊt trung b×nh trong cèt thÐp D¦L ë søc kh¸ng uèn danh ®Þnh tÝnh theo c«ng thøc 5.7.3.1.1-1.
Víi
+) Hµm lîng thÐp D¦L vµ thÐp thêng ph¶i ®îc giíi h¹n sao cho :
B¶ng tÝnh duyÖt mÆt c¾t ®Ønh trô giai ®o¹n sö dông
Tªn gäi c¸c ®¹i lîng
KÝ hiÖu
Gi¸ trÞ
§¬n vÞ
DiÖn tÝch cèt thÐp D¦L bè trÝ
Aps
691.6
cm2
ChiÒu cao bè trÝ cèt thÐp
at
20
cm
ChiÒu cao cã hiÖu cña mÆt c¾t
dp
580
cm
Lùc nÐn trong b¶n c¸nh dÇm
N1
153788.8
kN
Lùc kÐo trong thÐp D¦L vµ thÐp thêng
N2
13485.78
VÞ trÝ trôc trung hoµ
TTH
Qua c¸nh
1
ChiÒu cao vïng chÞu nÐn
c
70.62294
cm
ChiÒu cao khèi øng suÊt t¬ng ®¬ng
a
49.93161
cm
TØ sè c/dp
c/dp
0.121764
§îc
øng suÊt trung b×nh trong thÐp D¦L
fps
17.95611
T/cm2
Søc kh¸ng uèn danh ®Þnh cña mÆt c¾t
Mn
74677.83
T.m
HÖ sè søc kh¸ng
j
1
Søc kh¸ng uèn tÝnh to¸n
Mr
74677.83
> Mtt =
50424.7
TØ sè Mr/Mtt
Mr/Mtt
1.480968
>1,33
KÕt luËn :
§¹t
KÕt luËn : Mr = 746778.3 (kN.m) > MTT= 504247 (kN.m) => §¹t
=>VËy viÖc bè trÝ cèt thÐp D¦L ®¶m b¶o kh¶ n¨ng chÞu lùc cho mÆt c¾t
1..2..2.5.2.3. MÆt c¾t gi÷a nhÞp:
a- X¸c ®Þnh vÞ trÝ TTH cña mÆt c¾t
- Gi¶ thiÕt TTH ®i qua mÐp díi b¶n c¸nh khi ®ã ta cã : a = hf
- LÊy tæng m«men víi trong t©m cèt thÐp D¦L ta cã :
- NÕu MTTmax Th× TTH ®i qua b¶n c¸nh khi ®ã ta tÝnh to¸n theo c¸c c«ng thøc cña mc ch÷ nhËt
- NÕu MTTmax > MC => Th× TTH ®i qua sên dÇm khi ®ã ta tÝnh to¸n theo c¸c c«ng thøc cña mc ch÷ T.
- Sau khi x¸c ®Þnh ®îc vÞ trÝ TTH th× ta gi¶i hÖ ph¬ng tr×nh bËc 2 ®Ó t×m ®îc chiÒu cao vïng chÞu nÐn t¬ng ®¬ng a
- X¸c ®Þnh chiÒu cao vïng chÞu nÐn c theo c«ng thøc :
c =
b- TtÝnh diÖn tÝch cèt thÐp D¦L cÇn thiÕt
- Trêng hîp TTH ®i qua sên dÇm
- Trêng hîp TTH ®i c¸nh dÇm
- B¶ng tÝnh to¸n diÖn tÝch cèt thÐp D¦L cÇn thiÕt t¹i mÆt c¾t gi÷a nhÞp
Tªn gäi c¸c ®¹i lîng
KÝ hiÖu
Gi¸ trÞ
§¬n vÞ
Tæng gi¸ trÞ m« men t¹i mÆt c¾t ®Ønh trô
Mtt
60853.24
kN.m
ChiÒu cao mÆt c¾t
h
250
cm
ChiÒu cao bè trÝ cèt thÐp D¦L
atp
15
cm
ChiÒu cao cã hiÖu mÆt c¾t
dp
235
cm
BÒ réng b¶n c¸nh chÞu kÐo
bk
0.0
cm
ChiÒu dµy b¶n c¸nh chÞu kÐo
hk
25
cm
BÒ réng b¶n c¸nh chÞu nÐn
b
1250
cm
ChiÒu dµy b¶n c¸nh chÞu nÐn
hf
50.72
cm
BÒ dµy b¶n bông
bw
80
cm
Cèt thÐp thêng chÞu kÐo
§êng kÝnh cèt thÐp
d
2
DiÖn tÝch 1 thanh
as
3.14
cm2
ChiÒu cao bè trÝ cèt thÐp thêng chÞu kÐo
ats
12.50
cm
KC tõ träng t©m cèt thÐp chÞu kÐo ®Õn mÐp chÞu nÐn
ds
237.50
cm
Kho¶ng c¸ch bè trÝ
@
15
cm
Sè thanh thÐp trªn 1 líi
n thanh
-1.3333
thanh
Sè líi thÐp chÞu kÐobè trÝ
n luoi
2
líi
Tæng diÖn tÝch thÐp thêng chÞu kÐo
As
-8.3776
cm2
Cèt thÐp thêng chÞu nÐn
§êng kÝnh cèt thÐp
d
2
DiÖn tÝch 1 thanh
as'
3.14
cm2
ChiÒu cao bè trÝ cèt thÐp thêng chÞu nÐn
ats'
25.36
cm
KC tõ träng t©m cèt thÐp chÞu nÐn ®Õn mÐp chÞu nÐn
ds'
25.36
cm
Kho¶ng c¸ch bè trÝ
@
15
cm
Sè thanh thÐp trªn 1 líi
n thanh
82
thanh
Sè líi thÐp chÞu kÐobè trÝ
n luoi
2
líi
Tæng diÖn tÝch thÐp thêng chÞu kÐo
As'
515.222
cm2
X¸c ®Þnh vÞ trÝ trôc trung hoµ
M« men qu¸n trÝnh b¶n c¸nh
Mc
436730
kN.m
VÞ trÝ trôc trung hoµ
TTH
Qua c¸nh
1
TÝnh to¸n cèt thÐp D¦L
ChiÒu dµy khèi ¦S t¬ng ®¬ng
a
1.7985
cm
ChiÒu cao vïng chÞu nÐn
c
2.59578
cm
TØ sè c/dp
c/dp
0.01105
<0,42
øng suÊt trung b×nh trong thÐp D¦L
fps
185.416
kN/cm2
DiÖn tÝch cèt thÐp D¦L cÇn thiÕt
Aps
154.308
cm2
Sè bã thÐp D¦L cÇn thiÕt
n cÇn
5.80105
bã
Sè bã chän bè trÝ
nbt
8
bã
DiÖn tÝch cèt thÐp D¦L bè trÝ
Aps
212.8
cm2
KÕt luËn : - Bè trÝ cèt thÐp D¦L mÆt c¾t ®Ønh trô giai ®o¹n thi c«ng
+) Sè bã thÐp D¦L bè trÝ lµ : n = 8bã ( 19 tao 12,7mm)
+) DiÖn tÝch cèt thÐp bè trÝ : APS = 212.8 (cm2)
1..2.5.4. TÝnh duyÖt mÆt c¾t gi÷a nhÞp giai ®o¹n sö dông
MÆt c¾t gi÷a nhÞp :
a) X¸c ®Þnh vÞ trÝ TTH cña mÆt c¾t
- Gi¶ thiÕt TTH ®i qua mÐp díi b¶n c¸nh khi ®ã mÆt c¾t lµm viÖc gièng nh mÆt c¾t ch÷ nhËt .
- C©n b»ng ph¬ng tr×nh lùc theo ph¬ng ngang ta cã :
N1 = b1.0,85.fc’.b.hf + AS’.fy = APS.fPS + AS.fY = N2
+) NÕu N1 > N2 : th× TTH ®i qua b¶n c¸nh => tÝnh to¸n theo c«ng thøc cña mÆt c¾t ch÷ nhËt
+) NÕu N1 tÝnh to¸n theo c«ng thøc cña mÆt c¾t ch÷ T.
- Ta cã : N1 = 0,8 . 0,85 . 0,4 . 1300.39,2 + 536 . 4,2 = 17246,5 (T)
N2 = 403,2.18,255 + 220,79 . 4,2 = 7360,5 (T)
=> N1 > N2 => TTH ®i qua b¶n c¸nh
b) C¸c c«ng thøc tÝnh duyÖt mÆt c¾t
- C«ng thøc tÝnh chiÒu cao vïng chÞu nÐn (tÝnh theo c«ng thøc cña mÆt c¾t ch÷ nhËt)
- C«ng thøc tÝnh m«men kh¸ng uèn danh ®Þnh cña mÆt c¾t (tÝnh theo c«ng thøc cña
mÆt c¾t ch÷ nhËt)
- C«ng thøc tÝnh søc kh¸ng uèn tÝnh to¸n cña mÆt c¾t
Mr=Mn
- B¶ng tÝnh duyÖt mÆt c¾t gi÷a nhÞp giai ®o¹n sö dông
Tªn gäi c¸c ®¹i lîng
KÝ hiÖu
Gi¸ trÞ
§¬n vÞ
DiÖn tÝch cèt thÐp D¦L bè trÝ
Aps
212.8
cm2
ChiÒu cao bè trÝ cèt thÐp
at
15
cm
ChiÒu cao cã hiÖu cña mÆt c¾t
dp
235
cm
Lùc nÐn trong b¶n c¸nh dÇm
N1
186690
kN
Lùc kÐo trong thÐp D¦L vµ thÐp thêng
N2
3945.65
VÞ trÝ trôc trung hoµ
TTH
Qua c¸nh
1
ChiÒu cao vïng chÞu nÐn
c
4.71737
cm
ChiÒu cao khèi øng suÊt t¬ng ®¬ng
a
3.26846
cm
TØ sè c/dp
c/dp
0.02007
§îc
øng suÊt trung b×nh trong thÐp D¦L
fps
184.938
kN/cm2
Søc kh¸ng uèn danh ®Þnh cña mÆt c¾t
Mn
85876.9
kN.m
HÖ sè søc kh¸ng
j
1
Søc kh¸ng uèn tÝnh to¸n
Mr
8587.69
> Mtt =
6085.32
TØ sè Mr/Mtt
Mr/Mtt
1.41121
>1,33
KÕt luËn
§¹t
KÕt luËn : Mr = 85876.9 (kN.m) > MTT= 60853.2 (kN.m) => §¹t
=>VËy viÖc bè trÝ cèt thÐp D¦L ®¶m b¶o kh¶ n¨ng chÞu lùc cho mÆt c¾t
1.3. TÝnh to¸n trô cÇu:
1.3.1 – TÝnh ¸p lùc th¼ng ®øng t¸c dông lªn bÖ cäc
1.3.1.1 – TÝnh ¸p lùc th¼ng ®øng do träng lîng b¶n th©n trô
- B¶ng tÝnh to¸n träng lîng trô vµ bÖ trô
Tªn gäi c¸c ®¹i lîng
KÝ hiÖu
Gi¸ trÞ
§¬n vÞ
a) KÝch thíc c¬ b¶n trô
ChiÒu cao trô
htr
13.5
m
ChiÒu dµy th©n trô
dtr
3
m
BÒ réng th©n trô
btr
7
m
Träng lîng th©n trô
Pttr
3600
KN
b) KÝch thíc bÖ trô
ChiÒu cao bÖ trô
hbt
3.0
m
BÒ réng bÖ trô
bbt
16.5
m
ChiÒu dµi bÖ trô
dbt
12.0
m
Träng lîng bÖ trô
Pbt
14734,4
KN
Tæng träng lîng trô
Ptr
19875
KN
1.3.1.2 TÝnh ¸p lùc níc ®Èy næi øng víi mùc níc thÊp nhÊt
- Theo nh bè trÝ cÊu t¹o th× bÖ cña c¶ 2 th¸p ®Òu ®Æt díi mùc níc thÊp nhÊt 0,5 m do ®ã ta chØ tÝnh ¸p lùc níc ®Èy næi t¸c dông lªn phÇn bÖ th¸p ngËp trong níc.
- C«ng thøc tÝnh
- TÝnh to¸n :
- T¶i träng t¸c dông lªn trô do tÜnh t¶i KCN vµ do ho¹t t¶i g©y ra:
Sö dông Midas Civil 6.3.0 ®Ó tÝnh néi lùc t¹i ®Ønh trô trong qu¸ tr×nh khai th¸c:
Ph¶n lùc gèi t¹i trô T1 lµ: P1= 40658.124 (KN)
VËy tæng träng lîng t¸c dông lªn mÆt c¾t ®¸y bÖ:
P = 19875+40658.124 =60533.124(KN)
1.3.2 TÝnh duyÖt mÆt c¾t ch©n trô
- Trong ph¬ng ¸n s¬ bé ta chØ tiÕn hµnh kiÓm to¸n mÆt c¾t ch©n th¸p theo ®iÒu kiÖn chÞu nÐn ®óng t©m .
- Tæng ph¶n lùc th¼ng ®øng t¸c dông lªn ch©n th¸p :
P = PTR + PXM + PKCN = 3600 + 0 + 60533.124= 64533.124 KN
- Tæng diÖn tÝch ch©n th¸p : ATH = 3 . 8 = 24 (m2 )
- øng suÊt ph¸p t¹i mÆt c¾t ch©n th¸p
(KN/m2) < Rn = 15000 (KN/m2 ) Bª t«ng M400
1.3.3 TÝnh duyÖt mÆt c¾t ®¸y bÖ cäc
- Tæng ph¶n lùc th¼ng ®øng t¸c dông lªn ®¸y bÖ cäc
P = PTR + Pdn + PKCN =
= 19875+ (-2356.,28 ) + 60533.124 = 78051.844 KN
- DiÖn tÝch mÆt c¾t bÖ th¸p : Abe = 16,5.11,5 = 184 (m2)
- øng suÊt ph¸p t¹i mÆt c¾t ®¸y bÖ
(KN/m2) < Rn = 11500 (KNm2 ) Bª t«ng m¸c 300
1.3.4 – TÝnh vµ bè trÝ cäc trong mãng
Søc chÞu t¶i cña cäc
C¸c th«ng sè kü thuËt cña cäc:
§êng kÝnh cäc D = 1.5m
DiÖn tÝch tiÕt diÖn cäc As = 3.14*1.52/4 = 1.766 m2
ChiÒu dµi cäc L = 36m
ChiÒu dµi cäc ch«n trong ®Êt: L1 = 36 – 1.5 = 34.5m
Chi vi cäc P = 3.14*1.5 = 4.71m
Søc chÞu t¶i cña cäc ®îc tÝnh theo c«ng thøc sau: (10.7.3.2-2 22TCN-272-01 )
QR=jpqQP+jqsQS
víi:
Qp = qp Ap (10.7.3.2-3)
Qs = qs As (10.7.3.2-4)
trong ®ã:
Qp = søc kh¸ng mòi cäc (N)
Qs = søc kh¸ng th©n cäc (N)
qp = søc kh¸ng ®¬n vÞ mòi cäc (MPa)
qs = søc kh¸ng ®¬n vÞ th©n cäc (MPa)
As = diÖn tÝch bÒ mÆt th©n cäc (mm2)
Ap = diÖn tÝch mòi cäc (mm2)
jqp = hÖ sè søc kh¸ng ®èi víi søc kh¸ng mòi cäc quy ®Þnh cho trong B¶ng 10.5.5-3 dïng cho c¸c ph¬ng ph¸p t¸ch rêi søc kh¸ng cña cäc do søc kh¸ng cña mòi cäc vµ søc kh¸ng th©n cäc. §èi víi ®Êt sÐt jqp = 0.55.
jqs = hÖ sè søc kh¸ng ®èi víi søc kh¸ng th©n cäc cho trong B¶ng 10.5.5-3 dïng cho c¸c ph¬ng ph¸p t¸ch rêi søc kh¸ng cña cäc do søc kh¸ng cña mòi cäc vµ søc kh¸ng th©n cäc. §èi víi ®Êt sÐt jqs = 0.65, §èi víi ®Êt c¸t jqs = 0.55.
KhÝ tÝnh søc kh¸ng thµnh bªn bá qua 1.5m chiÒu dµi cäc tÝnh tõ mÆt ®Êt trë xuèng vµ 1D tÝnh tõ ch©n cäc trë lªn.
Søc chÞu t¶i cña cäc theo ma s¸t thµnh bªn
Sè líp ®Êt
ChiÒu dµy thùc
(m)
ChiÒu s©u ®Õn gi÷a líp
(m)
Lo¹i ®Êt
N
Su
qs (dÝnh)
(Mpa)
qs (rêi)
(Mpa)
Qs
(kN)
Líp 1
13.40
6.70
Rêi
12
0.03
286.13
Líp2
2.26
14.53
Rêi
23.5
0.05875
933.90
Líp 3
1.80
16.56
Rêi
35
0.0875
1669.11
Líp 4
8.52
21.72
DÝnh
50
0.6
0.35
0.21
6750.61
Tæng
25.98
9639.75
Søc chÞu t¶i t¹i ®¬n vÞ t¹i mòi cäc ®îc x¸c ®Þnh nh sau:
qp = NcSu £ 4 (10.8.3.3.2-1)
ë ®©y:
Nc = 6[1+ 0,2 (Z/D)] £ 9 (10.8.3.3.2-2)
trong ®ã:
D = ®êng kÝnh cäc khoan (mm)
Z = ®é xuyªn cña cäc khoan (mm)
Su = cêng ®é kh¸ng c¾t kh«ng tho¸t níc (MPa), Su = 0.6
Nc = 6[1+0.2(9.5/1.5)] = 13.6 > 9, lÊy Nc = 9
qp = 9*0.6 = 5.4>4, lÊy qp = 4.
Søc chÞu t¶i t¹i mòi cäc
QRmòicäc = =jpq qp Ap = 0.55x4x1.76625x1000 = 3885.75kN
Tæng søc chÞu t¶i cña mét cäc ®¬n
QR = 3885.75 + 9639.75 = 13525.50 kN
Sè cäc cÇn bè trÝ N = 1.5x= 1.5x = 8.6 cäc
Bè trÝ 12 cäc nh sau:
1.4. TÝnh to¸n mè cÇu:
1.4.1 – CÊu t¹o mè M1
a- CÊu t¹o mè M1
b- B¶ng c¸c kÝch th¬c c¬ b¶n cña mè
Tªn gäi c¸c kÝch thíc
KÝ hiÖu
Gi¸ trÞ
§¬n vÞ
ChiÒu cao mè
hmo
700
cm
ChiÒu réng mè
bmo
1320
cm
Lo¹i gèi
Gèi
Cao su
HÖ sè ma s¸t gèi víi bª t«ng
f
0.30
ChiÒu cao têng ®Ønh
htd
300
cm
BÒ dÇy têng ®Ønh
dtd
50.0
cm
ChiÒu cao têng th©n
htt
200
cm
BÒ dÇy têng th©n
dtt
160
cm
ChiÒu dµi têng c¸nh
ltc
500
cm
ChiÒu cao ®u«i têng c¸nh
h1c
150
cm
ChiÒu dµi tiÕt diÖn ch©n têng c¸nh
lcc
170
cm
BÒ dÇy c¸nh
dtc
50.0
cm
ChiÒu dµi b¶n qu¸ ®é
lqd
500
cm
ChiÒu dµy b¶n qu¸ ®é
dqd
20.0
cm
ChiÒu réng b¶n qu¸ ®é
bqd
1100
cm
ChiÒu cao bÖ mãng
hm
200
cm
ChiÒu dµi bÖ mãng
lm
500
cm
BÒ réng bª mãng
bm
1420
cm
1.4.2– X¸c ®Þnh t¶i träng t¸c dông lªn mè
1.4.2.1– Nguyªn t¸c chung khi tÝnh to¸n mè:
1.C¸c t¶i träng t¸c dông lªn mè:
- Mè ë trªn mùc níc th«ng thuyÒn vµ hÇu nh kh«ng ngËp níc nªn kh«ng tÝnh t¶i träng va x« tÇu bÌ vµ còng kh«ng tÝnh t¶i träng giã. §Êt ®¾p sau mè sö dông ®Êt tèt ®Çm chÆt cã g = 1.8 T/m3 . j = 350.
- Nªn t¶i träng t¸c dông lªn mè gåm :
1
Träng lîng b¶n th©n mè
2
Ph¶n lùc th¼ng ®øng do träng lîng KCN
3
Ph¶n lùc th¼ng ®øng do ho¹t t¶i ®øng trªn KCN
4
Lùc h·m däc cÇu
5
Ma s¸t gèi cÇu
6
¸p lùc cña ®Êt sau mè
7
Ph¶n lùc truyÒn xuèng tõ b¶n qu¸ ®é
2.C¸c mÆt c¾t cÇn kiÓm to¸n:
- MÆt c¾t I-I : MÆt c¾t bÖ mãng mè
- MÆt c¾t II-II : mÆt c¾t ch©n têng ®Ønh
- MÆt c¾t III-III : mÆt c¾t ch©n têng th©n
- MÆt c¾t IV-IV : mÆt c¾t ch©n têng c¸nh
1.4.2.2 – X¸c ®Þnh t¶i träng t¸c dông lªn mè
+ TÜnh t¶i b¶n th©n mè:
Têng ®Ønh:
VT§ = 0.5 ´ 2.5´13 = 13,27 m3
WT§ = 2.4´VT§ = 24´13,27 = 318,5 (KN)
Têng c¸nh:
VTC = 2´0.5(1.5´7+0.5´2.2´5.3+1.7´2) = 24,55 (m3)
WTC = 24´24,55 = 589,3 (KN)
Têng th©n:
WTT = 1.8´3.5´13´24 = 2508,4 KN
BÖ cäc:
WB£ = 24´2´5´13 = 2800 (KN)
Vai kª:
WVai =12´0.3125 ´ 24 = 90 (KN)
+ Ph¶n lùc gèi do tÜnh t¶i kÕt cÊu nhÞp:
Theo ph¬ng ph¸p thi c«ng träng lîng cña khèi hép thi c«ng trªn ®µ gi¸o sau khi hîp long nhÞp biªn sÏ truyÒn t¶i träng b¶n xuèng mè vµ trô. §Ó ®¬n gi¶n tÝnh to¸n vµ thiªn vÒ an toµn ta coi phÇn t¶i träng nµy chia ®Òu cho mè vµ trô.
DiÖn tÝch mÆt c¾t t¹i gèi = 81698(cm2)=8.1698 (m2)
Chi dµi ®èt ®óc trªn ®µ gi¸o L=14(m)
P=8.1698x24x14/2=1453,3 (KN)
+ Ph¶n lùc gèi do tÜnh t¶i II, ho¹t t¶i, ngêi trªn kÕt cÊu nhÞp:
Sö dông ch¬ng tr×nh Midas Civil 6.3.0 ®Ó tÝnh ph¶n lùc t¸c dông lªn gèi kª cña mè cÇu:
KÕt qña tõ Midas Civil 6.3.0: P=9486,67 (KN)
Tæng träng lîng t¸c dông lªn ®¸y bÖ mè:
P = 318,5+589,3+2508,4+3120+90+2800+9486,67=18912,87 (KN)
1.4.2.3 – Bè trÝ cäc trong mãng mè
C¸c th«ng sè kü thuËt cña cäc:
§êng kÝnh cäc D = 1m
DiÖn tÝch tiÕt diÖn cäc As = 3.14*12/4 = 0.785 m2
ChiÒu dµi cäc L = 31m
ChiÒu dµi cäc ch«n trong ®Êt: L1 = 31m
Chi vi cäc P = 3.14*1= 3.14m
Søc chÞu t¶i cña cäc ®îc tÝnh theo c«ng thøc sau: (10.7.3.2-2 22TCN-272-01 )
QR=jpqQP+jqsQS
víi:
Qp = qp Ap (10.7.3.2-3)
Qs = qs As (10.7.3.2-4)
trong ®ã:
Qp = søc kh¸ng mòi cäc (N)
Qs = søc kh¸ng th©n cäc (N)
qp = søc kh¸ng ®¬n vÞ mòi cäc (MPa)
qs = søc kh¸ng ®¬n vÞ th©n cäc (MPa)
As = diÖn tÝch bÒ mÆt th©n cäc (mm2)
Ap = diÖn tÝch mòi cäc (mm2)
jqp = hÖ sè søc kh¸ng ®èi víi søc kh¸ng mòi cäc quy ®Þnh cho trong B¶ng 10.5.5-3 dïng cho c¸c ph¬ng ph¸p t¸ch rêi søc kh¸ng cña cäc do søc kh¸ng cña mòi cäc vµ søc kh¸ng th©n cäc. §èi víi ®Êt sÐt jqp = 0.55.
jqs = hÖ sè søc kh¸ng ®èi víi søc kh¸ng th©n cäc cho trong B¶ng 10.5.5-3 dïng cho c¸c ph¬ng ph¸p t¸ch rêi søc kh¸ng cña cäc do søc kh¸ng cña mòi cäc vµ søc kh¸ng th©n cäc. §èi víi ®Êt sÐt jqs = 0.65, §èi víi ®Êt c¸t jqs = 0.55.
KhÝ tÝnh søc kh¸ng thµnh bªn bá qua 1.5m chiÒu dµi cäc tÝnh tõ mÆt ®Êt trë xuèng vµ 1D tÝnh tõ ch©n cäc trë lªn.
B¶ng 10.7.1 – Søc chÞu t¶i cña cäc theo ma s¸t thµnh bªn
Sè líp ®Êt
ChiÒu dµy thùc
(m)
ChiÒu dµy tÝnh to¸n
(m)
Lo¹i ®Êt
N
Su
qs (dÝnh)
(Mpa)
qs (rêi)
(Mpa)
Qs
(kN)
Líp 1
6
4.5
Rêi
12
0.03
190.76
Líp 2
7.5
7.5
Rêi
23.5
0.05875
622.6
Líp 3
9
9
Rêi
35
0.0875
1112.74
Líp 4
8.5
7.5
DÝnh
50
0.6
0.35
0.21
3214.58
Tæng
34.5
5140.67
Søc chÞu t¶i t¹i ®¬n vÞ t¹i mòi cäc ®îc x¸c ®Þnh nh sau:
qp = NcSu £ 4 (10.8.3.3.2-1)
ë ®©y:
Nc = 6[1+ 0,2 (Z/D)] £ 9 (10.8.3.3.2-2)
trong ®ã:
D = ®êng kÝnh cäc khoan (mm)
Z = ®é xuyªn cña cäc khoan (mm)
Su = cêng ®é kh¸ng c¾t kh«ng tho¸t níc (MPa), Su = 0.6
Nc = 6[1+0.2(7.5/1)] = 15 > 9, lÊy Nc = 9
qp = 9*0.6 = 5.4>4, lÊy qp = 4.
Søc chÞu t¶i t¹i mòi cäc
QRmòicäc = =jpq qp Ap = 0.55x4x0.785x1000 = 1727kN
Tæng søc chÞu t¶i cña mét cäc ®¬n
QR = 5140.67 + 1727kN = 6867.67 kN
Sè cäc cÇn bè trÝ N = 1.5x= 1.5x = 4.13 cäc
Bè trÝ 6 cäc nh sau:
H×nh 10.7.1 – MÆt b»ng bè trÝ cäc khoan nhåi
1.5 – Dù kiÕn c«ng t¸c thi c«ng
1.5.1. Thi c«ng mè M1:
- Mè cÇu cã cÊu t¹o lµ mè d¹ng th©n têng, bÖ mè lµ bÖ BTCT cã chiÒu dµy 2,5m n»m trªn nÒn mãng cäc khoan nhåi , hÖ mãng cäc nµy cã cÊu t¹o gåm 6 cäc chia thµnh 2 hµng theo mÆt c¾t däc tim cÇu .
- Tr×nh tù thi c«ng mè bao gåm c¸c bíc sau :
+ Dïng ®Êt ®¾p, « t« tù hµnh chuyªn chë ®Êt, m¸y ñi san lÊp mÆt b»ng khu vùc x©y dùng mè.
+ L¾p dùng m¸y khoan, tiÕn hµnh khoan cäc t¹i vÞ trÝ trô , gi÷ thµnh èng v¸ch b»ng v÷a sÐt. Thi c«ng ®æ bª t«ng cäc khoan b»ng ph¬ng ph¸p rót èng th¼ng ®øng.
+ Sau khi ®æ bª t«ng xong toµn bé sè cäc cña trô vµ khi bª t«ng ®ñ cêng ®é, ®Ëp ®Çu cäc, uèn cèt thÐp , vÖ sinh hè mãng, l¾p dùng v¸n khu«n cèt
thÐp bÖ mãng, bè trÝ c¸c thanh thÐp cêng ®é cao F38 kÐo dµi tõ bÖ trô lªn ®Ønh ®èt dÇm ®Çu tiªn. TiÕn hµnh ®æ bª t«ng bÖ b»ng gÇu.
+ §æ bª t«ng bÖ mè, dïng bª t«ng M300 ®æ theo tõng ®ît. Bª t«ng ®îc s¶n xuÊt t¹i tr¹m trén, sau ®ã ®îc chuyÓn b»ng xe chuyªn dông ®Õn bÖ mè. Trong qu¸ tr×nh ®æ ph¶i kiÓm tra (chiÒu cao r¬i tù do, c«ng t¸c ®Çm . . . ) chÆt chÏ.
+ Thi c«ng bÖ mè xong, l¾p ®Æt ®µ gi¸o thi c«ng c¸c bé phËn cña mè. C«ng t¸c l¾p ®Æt v¸n khu«n cèt thÐp, ®æ bª t«ng còng tiÕn hµnh t¬ng tù nh thi c«ng bÖ mè.
+ L¾p dùng v¸n khu«n ®æ bª t«ng têng ®Ønh vµ têng c¸nh .
+ Gia cè ®Êt ®¾p ë hai bªn ®Çu cÇu, tríc khi ®¾p nÒn tiÕn hµnh hót níc, vÐt bïn vµ líp ®Êt h÷u c¬ ë trªn (kho¶ng 1.5 m), sau ®ã tiÕn hµnh ®¾p ®Êt theo tõng líp kÕt hîp víi lu lÌn chÆt.
+ Sau khi ®¾p ®Êt xong, ®æ b¶n qu¸ ®é vµ hoµn thiÖn mè.
1.5.2. Thi c«ng trô T1:
- Trô cÇu cã cÊu t¹o lµ trô ®Æc BTCT, bÖ trô lµ bÖ BTCT cã chiÒu dµy lµ 2.5 (m) n»m trªn nÒn mãng cäc khoan nhåi F1m, hÖ mãng cäc nµy cã cÊu t¹o gåm 3 hµng theo mÆt c¾t ngang cÇu. Trô nµy ®ì phÇn dÇm th«ng qua c¸c gèi cao su cã cÊu t¹o ®Æc biÖt.
- Tr×nh tù thi c«ng trô bao gåm c¸c bíc nh sau :
+ TËp kÕt c¸c thiÕt bÞ ®Ó ®Æt cÈu, bóa, vµ c¸c thiÕt bÞ chuyªn dông kh¸c phôc vô cho thi c«ng.
+ §ãng cäc v¸n thÐp bao quanh khu vùc thi c«ng trô.
+ §æ bªt«ng bÞt ®¸y b»ng ph¬ng ph¸p v÷a d©ng.
+ Hót níc ra khái vßng v©y cäc v¸n.
+ L¾p dùng m¸y khoan, ®a m¸y lªn hÖ næi vµ tiÕn hµnh khoan cäc t¹i vÞ trÝ trô (khoan trªn hÖ næi), gi÷ thµnh èng v¸ch b»ng v÷a sÐt. Thi c«ng ®æ bª t«ng cäc khoan b»ng ph¬ng ph¸p rót èng th¼ng ®øng.
+ Sau khi ®æ bª t«ng xong toµn bé sè cäc cña trô vµ khi bª t«ng ®ñ cêng ®é, ®Ëp ®Çu cäc, uèn cèt thÐp , vÖ sinh hè mãng, l¾p dùng v¸n khu«n cèt thÐp bÖ mãng, bè trÝ c¸c thanh thÐp cêng ®é cao F38 kÐo dµi tõ bÖ trô lªn ®Ønh ®èt dÇm ®Çu tiªn. TiÕn hµnh ®æ bª t«ng bÖ b»ng gÇu.
+ Sau khi bª t«ng ®ñ cêng ®é l¾p dùng ®µ gi¸o v¸n khu«n thi c«ng th©n trô, viÖc thi c«ng th©n trô tiÕn hµnh t¬ng tù nh thi c«ng bÖ trô .
+ Th¸o dì ®µ gi¸o v¸n khu«n dïng bóa rung MWA-2 nhæ cäc v¸n thÐp, th¸o dì hÖ thèng khung v©y cäc v¸n .
1.5.3. Thi c«ng kÕt cÊu nhÞp liªn tôc
Tr×nh tù thi c«ng thep ph¬ng ph¸p ®óc h½ng c©n b»ng gåm c¸c bíc sau:
- Thi c«ng c¸c khèi ®Ønh trô.
- §óc hÉng c¸c khèi .
- §æ bª t«ng phÇn ®Çu nhÞp biªn, hîp long nhÞp biªn
- Hîp long nhÞp chÝnh.
1.5.3.1. Thi c«ng c¸c khèi ®Ønh trô T1 vµ T2.
- Khèi ®Ønh trô ®îc thi c«ng sau khi ®· hoµn thµnh viÖc x©y dùng th©n trô.
- L¾p dùng ®µ gi¸o më réng trô : HÖ thèng ®µ gi¸o më réng trô ®îc chÕ t¹o b»ng c¸c thanh thÐp h×nh vµ ®îc liªn kÕt chÆt víi trô b»ng c¸c thanh thÐp dù øng lùc F32. Trªn hÖ thèng ®µ gi¸o nµy dùng v¸n khu«n, l¾p ®Æt cèt thÐp, thÐp dù øng lùc , ®æ bª t«ng.
- Khèi ®Ønh trô T1 vµ T2 dµi 12 (m), chiÒu réng ®¸y hép 6.0 (m), chiÒu réng b¶n n¾p hép 11.0m . V¸ch ng¨n dµy 1.0 (m) t¹i vÞ trÝ tim trô. Qu¸ tr×nh ®æ bª t«ng lµm 4 ®ît :
+ §ît 1: §æ bª t«ng b¶n ®¸y hép.
+ §ît 2: §æ bª t«ng v¸ch ng¨n.
+ §ît 3: §æ bª t«ng b¶n bông.
+ §ît 4: §æ bª t«ng b¶n n¾p.
- Tr×nh tù thi c«ng khèi trªn ®Ønh trô :
+ Sau khi thi c«ng xong th©n trô, dän dÑp mÆt b»ng.
+ §Æt c¸c gèi BTCT t¹m thêi.
+ L¾p dùng ®µ gi¸o më réng trô.
+ L¾p dùng v¸n khu«n ®Ó ®æ bª t«ng.
+ §Æt c¸c cèt thÐp thêng.
+ §Æt c¸c èng t«n ( vá cña c¸p D¦L)
+ Uèn th¼ng c¸c thanh D¦L F38 ®Ó cè khèi ®Ønh trô víi trô (c¸c thanh nµy ®· ch«n s½n khi thi c«ng trô)
+ §æ bª t«ng theo tõng ®ît.
+ C¨ng kÐo cèt thÐp D¦L, tiÕn hµnh b¬m v÷a.
+ C¨ng kÐo thanh D¦L F32.
- Sau ®ã tiÕn hµnh th¸o dì ®µ gi¸o v¸n khu«n .
+ Th¸o dì v¸n khu«n:
* Th¸o nªm gç t¹i c¸c vÞ trÝ nªm vµ ®iÓm kª (tiÕn hµnh th¸o v¸n khu«n biªn tríc) .
* XiÕt chÆt bu l«ng ch«n s½n trong c¸c khèi ®µ gi¸o t¹o thµnh lùc ®Èy t¸ch v¸n khu«n khái mÆt khèi bª t«ng.
* Th¸o dì v¸n khu«n ®em thi c«ng t¹i vÞ trÝ kh¸c.
+ Th¸o dì ®µ gi¸o më réng trô:
* Th¸o dì bu l«ng liªn kÕt c¸c thanh thÐp I550.
* Dïng cÇn cÈu 10(T) ®Æt trªn hÖ næi tiÕn hµnh th¸o gì tõng thanh mét.
* TiÕn hµnh dän dÑp khu vù thi c«ng.
1.5.3.2. §óc h½ng c©n b»ng c¸c khèi
- Sau khi hoµn thiÖn khèi ®Ønh trô, tiÕn hµnh ®óc h½ng c©n b»ng c¸c khèi dÇm chÝnh b»ng xe ®óc h½ng.
- Xe ®óc h½ng ®îc sö dông lµ lo¹i nÆng 60 (T), cã tæng chiÒu dµi 1 xe lµ 12 (m) chiÒu cao lµ 4 (m) cã cÊu t¹o kiÓu dµn thÐp.
- Bé v¸n khu«n dïng trong viÖc ®óc h½ng lµ v¸n khu«n chuyªn dông cã träng lîng lµ 20 (T).
- C¸c khèi ®óc h½ng cã chiÒu dµi tõ 3 (m)
- Tr×nh tù ®æ bª t«ng 1 ®èt : ViÖc ®æ bª t«ng ®îc b¾t ®Çu tõ hai ®Çu khèi tiÕn vµo gi÷a, mçi ®o¹n dÇm ®îc chia lµm 3 ®ît :
+ §ît 1 : §æ bª t«ng ®¸y hép.
+ §ît 2 : §æ bª t«ng thµnh hép.
+ §ît 3 : §æ bª t«ng b¶n mÆt cÇu.
- Thêi gian ®óc 1 khèi bª t«ng dù kiÕn 7 ngµy.
- Tr×nh tù thi c«ng ®óc h½ng c©n b»ng :
+ Th¸o dì ®µ gi¸o vµ hÖ thèng chèng khèi ®Ønh trô.
+ §Æt xe ®óc sè 1, sè 2 .
+ L¾p dùng v¸n khu«n, cèt thÐp thêng, èng t«n.
+ §æ bª t«ng khèi 1, khèi 2.
+ C¨ng kÐo cèt thÐp D¦L, tiÕn hµnh b¬m v÷a.
+ DÞch chuyÓn xe ®óc 1, 2 sang vÞ trÝ míi.
+ LÆp l¹i c¸c chu tr×nh trªn .
1.5.3.3 §æ bª t«ng phÇn nhÞp biªn vµ hîp long nhÞp biªn:
- Trong khi ®ang tiÕn hµnh ®óc h½ng trô T1 vµ T2, tiÕn hµnh dùng ®µ gi¸o v¸n khu«n ®Ó thi c«ng phÇn nhÞp biªn.
- Chän cÊu t¹o ®µ gi¸o: HiÖn ë ViÖt Nam, ®· sö dông dµn T-66 ®Ó ®ì v¸n khu«n dÇm hép. ChiÒu dµi cña ®µ gi¸o ®Æt trªn nÒn s«ng 1 ®o¹n dµi 12 (m).
- Qu¸ tr×nh l¾p dùng gåm c¸c bíc sau:
+ Dïng m¸y ñi san lÊp khu vùc ®Æt ®µ gi¸o.
+ Gia cè khu vùc ®Æt ®µ gi¸o b»ng ®¸ héc, lu lÌn kü.
+ Dïng cÇn cÈu 25 (T) l¾p dùng c¸c ®o¹n ®µ gi¸o T-66.
+ Nèi c¸c ®o¹n dÇm T-66 b»ng c¸c thanh m¹.
+ §Æt gç nªm cã chiÒu dµi thay ®æi.
+ L¾p v¸n ®¸y suèt chiÒu dµi hép, liªn kÕt víi v¸n däc b»ng ®inh, v¸n t«n dµy 2 mm, liªn kÕt t«n víi v¸n b»ng ®inh, sau ®ã mµi nh½n.
+ L¾p ®Æt v©n khu«n thµnh, ®Þnh vÞ b»ng 2 bé ®Þnh vÞ ë mçi ®Çu cña hép.
+ L¾p ®Æt v¸n khu«n b¶n ®¸y, èng ghen cho cèt thÐp D¦L
+ L¾p ®Æt cèt thÐp thêng .
+ ChØnh l¹i cao ®é cña toµn bé ®µ gi¸o v¸n khu«n.
- Tr×nh tù ®æ bª t«ng : TiÕn hµnh t¬ng tù nh phÇn ®æ bª t«ng khi ®óc h½ng.
- Sau khi bª t«ng ®¹t cêng ®é, tiÕn hµnh c¨ng kÐo cèt thÐp dù øng lùc , tiÕn hµnh phun v÷a. Qu¸ tr×nh hîp long nhÞp biªn sÏ nãi kü ë phÇn sau.
- Sau khi hîp long nhÞp biªn xong, khi bª t«ng ®¹t ®ñ cêng ®é yªu cÇu, tiÕn hµnh c¨ng kÐo c¸c bã cèt thep dù øng lùc, phun v÷a. Sau ®ã tiÕn hµnh th¸o dì ®µ gi¸o v¸n khu«n .
+ Th¸o dì v¸n khu«n:
* Th¸o nªm gç t¹i c¸c vÞ trÝ nªm vµ ®iÓm kª (tiÕn hµnh th¸o v¸n khu«n biªn tríc) .
* XiÕt chÆt bu l«ng ch«n s½n trong c¸c khèi ®µ gi¸o t¹o thµnh lùc ®Èy t¸ch v¸n khu«n khái mÆt khèi bª t«ng.
* Th¸o dì v¸n khu«n ®em thi c«ng t¹i vÞ trÝ kh¸c.
+ Th¸o dì ®µ gi¸o:
* Níi bu l«ng, c¸c nªm ®µ gi¸o, h¹ ®Òu c¸c gãc cña mçi dµn xuèng, h¹ tõng ®èt mét.
* Khi toµn bé ®µ gi¸o ®îc h¹ xuèng 2 (cm) th× dõng l¹i. Dïng bu l«ng vÝt t¸ch v¸n ®¸y dÇm khái bª t«ng.
* H¹ tiÕp ®µ gi¸o xuèng kho¶ng tõ 5 - 8 (cm) n÷a, dïng cÈu 25 (T) ®Ó h¹ ®µ gi¸o xuèng.
1.5.3.4. Hîp long nhÞp chÝnh
- Qu¸ tr×nh hîp long dÇm ®îc thùc hiÖn bëi 1 xe ®óc vµ ®îc tiÕn hµnh theo c¸c bíc sau :
- §iÒu chØnh khèi hîp long theo ph¬ng ngang :
+ C¸c neo trªn ®Ønh mÆt cÇu ®îc neo xuèng hép b»ng c¸c thanh thÐp cêng ®é cao PC32 víi lùc trong mçi thanh lµ 20 (T).
+ §iÒu chØnh c¸nh h½ng bÞ lÖch theo ph¬ng ngang b»ng c¸c thanh thÐp cêng ®é cao xiªn.
- §iÒu chØnh khèi hîp long theo ph¬ng th¼ng ®øng :
+ ViÖc ®iÒu chØnh khèi hîp long theo ph¬ng ®øng nhê dµn chñ cña xe ®óc.
+ KÝch thanh neo ra phÝa sau, t¨ng lùc cho tíi khi thanh F38 ®¹t ®îc cêng ®é cÇn thiÕt.
+ Kho¸ kÝch, xiÕt chÆt thanh neo vµ neo chèng .
+ Th¸o dÇn thanh neo ë ch©n tríc xe ®óc vµ t¨ng ¸p lùc kÝch phÝa tríc ®Ó kÐo c¸nh h½ng lªn.
+ Khi ®¹t ®îc cao ®é yªu cÇu th× neo thanh thÐp C§C phÝa tríc vµ t¨ng ¸p lùc kÝch cho tíi khi lùc trong thanh ®¹t 10 (T).
+ Kho¸ kÝch, chªm chÌn thanh chèng.
- L¾p ®Æt c¸c thanh chèng t¹m :
+ Hai thanh chèng t¹m ®îc l¾p vµo ®Ó phôc vô cho qu¸ tr×nh hîp long.
+ Hai ®Çu thanh chèng díi ®îc l¾p ®Çy b»ng v÷a xi m¨ng kh«ng co ngãt.
+ Sau khi hai bã c¸p dù øng lùc ®îc c¨ng t¹m thêi, hai ®Çu thanh chèng trªn còng ®îc chÌn b»ng v÷a xi m¨ng kh«ng co ngãt.
- C¨ng kÐo t¹m c¸c bã c¸p trªn b¶n ®¸y hép: Sau khi võa xi m¨ng ®¹t cêng ®é, tiÕn hµnh c¨ng bã c¸p ®Çu tiªn .
+ Bã c¸p nµy ®îc c¨ng tíi 75 % Pk.
+ Theo dâi ®ång hå ®Æt gÇn thanh chèng phÝa díi, th¸o bá c¸c liªn kÕt däc trªn ®Ønh trô T2.
+ C¨ng kÐo bã c¸p thø hai ®Õn 50 % Pk.
- C¨ng kÐo c¸c bã c¸p b¶n ®¸y hép: Sau khi bª t«ng ®¹t c¸c cêng ®é yªu cÇu tiÕn hµnh c¨ng kÐo c¸c bã cèt thÐp cßn l¹i.
- Sau khi c¨ng kÐo cèt thÐp xong, tiÕn hµnh hoµn thiÖn thi c«ng nhÞp liªn tôc.
- Thi c«ng líp phñ mÆt cÇu, lan can, èng tho¸t níc, khe co gi·n .