Thiết kế kỹ thuật cầu extradosed
Bộ môn cầu hầm đồ án tốt nghiệp
Nguyễn Ngọc Thạch 5 Cầu Đường Bộ B-K 44
Mục lục
Phần I : Thiết kế sơ bộ các Phương án cầu 8
Chương i : Phương án sơ bộ i 9
I – Tổng quan về công nghệ thi công cầu BTCTDƯL bằng phương pháp đúc hẫng cân băng. 9
II – Giới thiệu về phương án cầu 9
III –Tính toán kết cấu nhịp 11
IV - Tính toán thiết kế trụ cầu 30
V - Tính toán thiết kế mố cầu 36
VI – Dự kiến công tác thi công 44
Chương II : Phương án sơ bộ II 47
I – Tổng quan về cầu Extradosed 48
II – Giới thiệu chung về phương án 48
III –Tính toán kết cấu nhịp 49
IV –Tính toán thiết kế trụ cầu 67
V – Thiết kế mố cầu 73
VI – Dự kiến công tác thi công 83
Chương III : Phương án sơ bộ III 86
I – Tổng quan về cầu dây văng 87
II – Giới thiệu chung về phương án 88
III – Tính toán kết cấu nhịp 89
IV – Tính toán thiết kế trụ cầu 104
V – Tính toán thiết kế mố cầu 109
VI – Dự kiến công tác thi công 114
Chương IV : so sánh lựa chọn phương án kỹ thuật 116
Phần II : Thiết kế kỹ thuật 119
Chương V : Tính toán kết cấu nhịp 120
I – Kích thước hình học của mặt cắt dầm chủ 121
II – Tính toán nội lực dầm chủ 121
III –Bố trí cốt thép dầm chủ và kiểm tra theo THGH CĐ1 136
IV –Kiểm tra theo THGH SD 158
V – Kiểm tra các giới hạn cốt thép 170
Chương VI : Tính toán bản mặt cầu 173
I – Kích thước hình học của mặt cắt dầm chủ 174
II – Tính toán nội lực bản mặt cầu 175
IV– Tính toán và bố trí cốt thép bản mặt cầu 178
Chương VII : tính duyệt cáp văng 185
I – Đặc điểm cấu tạo của hệ cáp văng 186
II – Tính toán nội lực trong cáp văng. 187
III – Tính toán và kiểm duyệt cáp văng 191
Chương VIii : thiết kế mố M0 193
I – Kích thước hình học của kết cấu 194
II – Kiểm toán các mặt cắt 195
III – Tính toán cọc khoan nhồi 229
Chương IX : Thiết kế Trụ tháp 237
I – Kích thước hình học của kết cấu 238
II–Xác định nội lực tại các mặt cắt trong giai đoạn thi công 239
III–Xác định nội lực tại các mặt cắt trong giai đoạn khai thác 239
IV – Tổng hợp nội lực tại các mặt cắt kiểm toán. 245
V– Tính toán và bố trí cốt thép cho các mặt cắt 262
VI – Tính toán cọc khoan nhồi 279
Chương XII : Thiết kế thi công cầu 284
I- Thi công mố cầu: 285
III – Thi công trụ tháp 294
V – Thi công kết cấu nhịp chính 304
VII – Công nghệ thi công cáp văng. 304
Tính toán một số thiết bị thi công 305
I – Tính chiều dày lớn bê tông bịt đáy 305
Ii – Tính toán đà giáo mở rộng trụ 306
Iv - Thiết kế - tính toán vòng vây cọc ván thép 313
Giới thiệu CHUNG
1. Tiêu chuẩn kỹ thuật
- Tiêu chuẩn 22TCN - 272 - 05 Bộ Giao thông vận tải
- Tải trọng thiết kế : HL93 , tải trọng người 3 KN/m2
2. Quy mô công trình
Công trình cầu vĩnh cửu có tuổi thọ > 100 năm.
3. Cấp thông thuyền : Sông thông thuyền cấp II
-Khổ tĩnh không : H=9 m
- Chiều dài : B= 60m
4. Khổ cầu thiết kế
Mặt cắt ngang cầu được thiết kế cho 2 làn xe chạy với vận tốc V=80Km/h
Khổ cầu : 7 + 2 x 2 (m)
5. Đặc điểm địa chất, thuỷ văn
Điều kiện thuỷ văn ít thay đổi:
- MNCN : +7.00 m
- MNTT : +5.80 m
- MNTN : +2.30 m
Đặc điểm địa chất:
- Lớp 1: Sét hạt vừa
- Lớp 2 Sét chảy dẻo.
- Lớp 3 : Sét pha cát
- Lớp 4 : Cát hạt vừa.
- Lớp 5: Cát pha sỏi sạn.
8 trang |
Chia sẻ: lvcdongnoi | Lượt xem: 3941 | Lượt tải: 1
Bạn đang xem nội dung tài liệu Thiết kế kỹ thuật cầu extradosed, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
ch¬ng VII
tÝnh duyÖt c¸p v¨ng
I – §Æc ®iÓm cÊu t¹o cña hÖ c¸p v¨ng
I.1 – S¬ ®å ph©n bè
I.2 – C¸c tÝnh chÊt cña thÐp lµm c¸p v¨ng.
- Sö dông lo¹i c¸p C§C lo¹i bã xo¾n 7 sîi cña h·ng VSL cã c¸c chØ tiªu nh sau :
+) §êng kÝnh danh ®Þnh : 15,2 mm
+) DiÖn tÝch mÆt c¾t danh ®Þnh : 140 mm2
+) Giíi h¹n ch¶y : fpy = 1670 Mpa
+) Giíi h¹n bÒn : fpu = 1860 Mpa
- M« ®un ®µn håi : EPS = 197000 Mpa
- C¸c d©y 1 ®Õn 6 sö dông bã 22 tao
- C¸c d©y 7 vµ 8 sö dông lo¹i bã 31 tao
I.3 – NhËn xÐt sù lµm viÖc cña c¸p v¨ng.
- Thùc chÊt c¸p v¨ng lµ 1 h×nh tøc D¦L ngoµi. C¸c bã c¸p v¨ng ®îc ®a lªn khái bÒ mÆt cña dÇm cøng vµ liªn kÕt víi cét th¸p cã chiÒu cao thÊp ®Æt trªn ®Ønh trô. Vai trß cña c¸p v¨ng kh¸c h¼n víi d©y v¨ng trong cÇu d©y v¨ng. §èi víi cÇu d©y v¨ng, c¸c d©y cã nhiÖm vô chÞu tÜnh t¶i giai ®o¹n1 vµ 1 phÇn ho¹t t¶i, do ®ã sù thay ®æi ¦S trong d©y v¨ng lµ rÊt lín khi chÞu tÜnh t¶i g®2 vµ ho¹t t¶i nªn ¦S khèng chÕ trong d©y v¨ng chØ ®îc phÐp 0,45 fpu. Cßn ®èi víi cÇu Extradosed øng sö gÇn gièng víi cÇu dÇm h¬n, do ®Çm cã ®é cøng rÊt lín, cßn c¸p v¨ng th«ng thêng sö dông c¸c lo¹i bã 19, 22, 27,31 tao h¬n n÷a c¸c bã cã gãc nghiªng rÊt bÐ, do ®ã ®èi víi tÜnh t¶i g®2 vµ ho¹t t¶i th× chñ yÕu la dÇm cøng chÞu, sù thay ®æi ¦S trong c¸p c¨ng t¬ng ®èi Ýt khi chÞu tÜnh t¶i g® 2 vµ ho¹t t¶i, øng suÊt trong c¸p v¨ng cho phÐp ®Õn 0,6-0,65 fpu.
II – TÝnh to¸n néi lùc trong c¸p v¨ng.
II.1 – TÝnh néi lùc d©y v¨ng trong giai ®o¹n thi c«ng
- Víi cÇu Extradosed, lùc c¨ng trong c¸p v¨ng thêng ®îc chän s½n gi¸ trÞ, ë ®©y lùc c¨ng trong c¸p v¨ng c¸c d©y 1 ®Õn 6 ®îc c¨ng ®Õn 0,4fpu, c¸c d©y 7 vµ 8 ®îc c¨ng ®Õn 0,35 fpu tõ ®ã x¸c ®Þnh ®ùoc lùc c¨ng trong c¸c d©y:
D©y
Lo¹i tao
Sè tao
TiÕt diÖn d©y
Lùc c¨ng
KN
D1
15.2
22
0.00308
2291,52
D2
15.2
22
0.00308
2291,52
D3
15.2
22
0.00308
2291,52
D4
15.2
22
0.00308
2291,52
D5
15.2
22
0.00308
2291,52
D6
15.2
22
0.00308
2291,52
D7
15.2
31
0.00434
2825.34
D8
15.2
31
0.00434
2825.34
- Néi lùc trong c¸c d©y trong giai ®o¹n thi c«ng b»ng tæng hîp cña c¸c lùc sau:
+ Lùc c¨ng trong d©y
+ Lùc c¨ng t¨ng thªm do TLBT cña c¸c ®èt dÇm
+ Lùc c¨ng t¨ng thªm do ®Æt vµ dì c¸c t¶i träng thi c«ng
+ Lùc nÐn trong d©y do sù c¨ng c¸c d©y sau ¶nh háng ®Õn c¸c d©y ®· c¨ng tríc.
- Sö dông Midas/Civil 6.3.0 ®Ó tÝnh to¸n.
- S¬ ®å x¸c ®Þnh néi lùc trong d©y: Gåm 20 s¬ ®å ®· nªu trong phÇn TK s¬ bé
S¬ ®å ®óc hÉng c¸c ®èt dÇm kÕt hîp c¨ng c¸p v¨ng
- T¶i träng :
+) Träng lîng b¶n th©n c¸c ®èt dÇm
+) T¶i träng thi c«ng tÝnh to¸n : qTC =0,002 . 14,5.9,81 = 2.8449 KN/m.
+) Träng lîng 1 xe ®óc : PXD = 800 KN
+) Lùc c¨ng ban ®Çu trong c¸p v¨ng
B¶ng tæng hîp néi lùc trong c¸p v¨ng giai ®o¹n thi c«ng :
D©y
D
D2
D3
D4
D5
D6
D7
D8
Gi©i ®o¹n thi c«ng
KN
KN
KN
KN
KN
KN
KN
KN
K7
2841.0
K8
2817.9
2840.7
K9
2792.9
2814.6
2837.8
K10
2766.6
2786.8
2808.9
2834.9
K11
2763.3
2784.9
2808.6
2836.4
2294.8
K12
2760.1
2783.1
2808.5
2838.1
2298.4
2297.1
K13
2756.8
2781.2
2808.4
2839.9
2302.2
2303.0
2299.4
K14
2753.1
2779.1
2808.0
2841.5
2305.9
2308.8
2307.4
2301.6
K15
2728.2
2751.9
2778.8
2810.6
2273.4
2275.0
2767.7
2632.4
K16
2704.1
2725.6
2750.5
2780.5
2241.7
2241.8
2723.3
2767.1
K17
2788.0
2828.2
2873.0
2923.5
2405.6
2426.5
3021.9
2687.3
Xong XD
2875.6
2936.0
3002.6
3075.9
2581.2
2625.4
2948.6
3839.5
HL gi÷a
2966.9
3049.2
3139.4
3237.6
2768.5
2838.5
3103.4
3923.6
Dì TT thi c«ng
2947.9
3026.1
3112.1
3206.0
2732.5
2798.2
3039.7
3755.9
II.2 – TÝnh néi lùc c¸p v¨ng giai ®o¹n khai th¸c
- Giai ®o¹n khai th¸c lµ giai ®o¹n kÕt cÊu cÇu ®· h×nh thµnh hoµn chØnh , ®ã lµ s¬ ®å kÕt cÊu liªn tôc 8 nhÞp.
- Néi lùc d©y v¨ng trong giai ®o¹n khai th¸c ®îc lÊy theo nguyªn lý céng t¸c dông gi¸ trÞ néi lùc cña d©y v¨ng trong 2:
S¬ ®å cÇu d©y v¨ng chÞu tÜnh t¶i giai ®o¹n II
- T¶i träng: T¶i träng g®2 TC: DW=46,73 KN/m
- S¬ ®å: cÇu liªn tôc 3 nhÞp.
- M« h×n ho¸ trªn Midas/Civil 6.3.0 ®Ó x¸c ®Þnh néi lùc trong d©y v¨ng:
S¬ ®å cÇu d©y v¨ng chÞu ho¹t t¶i
- T¶i träng :
+) Ho¹t t¶i thiÕt kÕ : HL 93 vµ t¶i träng Ngêi
+) Néi lùc do ho¹t t¶i thiÕt kÕ ®îc lÊy gi¸ trÞ lín nhÊt trong 2 tæ hîp :
1 – Tæ hîp 1 : Xe t¶i + Lµn + Ngêi
2 – Tæ hîp 1 : Xe 2 trôc + Lµn + Ngêi
- S¬ ®å: cÇu liªn tôc 3 nhÞp.
- Néi lùc trong d©y v¨ng do tÜnh t¶i giai ®o¹n 2 vµ ho¹t t¶i ®îc x¸c ®Þnh b»ng ch¬ng tr×nh Midas/Civil 6.3.0
KÕt qu¶ tÝnh néi lùc d©y v¨ng giai ®o¹n khai th¸c
+ Néi lùc lín nhÊt trong d©y do Ho¹t t¶i +TT g®2 (KN)
D©y
Do Truck
Tandom
NhÞp gi÷a
NhÞp biªn
NhÞp gi÷a
NhÞp biªn
D1
470.42
402.89
452.90
389.68
D2
519.68
434.29
500.79
420.77
D3
563.80
460.64
543.69
446.91
D4
600.42
481.58
579.32
467.88
D5
628.50
499.91
606.64
485.63
D6
647.39
515.76
625.00
500.06
D7
657.08
529.24
634.37
512.05
D8
657.72
540.05
634.94
521.43
+ Néi lùc nhá nhÊt trong d©y do Ho¹t t¶i =TT g®2 (KN)
D©y
Do Truck
Tan dom
NhÞp gi÷a
NhÞp biªn
NhÞp gi÷a
NhÞp biªn
D1
221.25
184.49
222.19
186.14
D2
249.02
202.60
249.82
204.20
D3
272.93
217.48
274.03
219.05
D4
291.45
228.67
292.70
230.22
D5
304.15
235.59
305.70
237.24
D6
311.31
238.20
313.15
240.14
D7
313.09
235.55
315.19
238.15
D8
309.54
227.73
311.90
231.28
II.3 – Tæng hîp néi lùc c¸p v¨ng trong c¶ 2 giai ®o¹n.
- Néi lùc d©y v¨ng trong c¶ 2 giai ®o¹n ®îc lÊy tæng gi¸ trÞ lín nhÊt trong giai ®o¹n thi c«ng víi gi¸ trÞ lín nhÊt trong giai ®o¹n khai th¸c.
- B¶ng tæng hîp néi lùc d©y v¨ng trong c¶ 2 giai ®o¹n :
+ Néi lùc lín nhÊt trong d©y trong c¶ 2 giai ®o¹n (KN):
Truck
Tandom
D©y
NhÞp gi÷a
NhÞp biªn
NhÞp gi÷a
NhÞp biªn
D1
3437.32
3369.79
3419.80
3356.58
D2
3568.88
3483.49
3549.99
3469.97
D3
3703.20
3600.04
3683.09
3586.31
D4
3838.02
3719.18
3816.92
3705.48
D5
3397.00
3268.41
3375.14
3254.13
D6
3485.89
3354.26
3463.50
3338.56
D7
3760.48
3632.64
3737.77
3615.45
D8
4581.32
4463.65
4558.54
4445.03
+ Néi lùc bÐ nhÊt trong d©y trong c¶ 2 giai ®o¹n (KN):
Do Truck
Tandom
D©y
NhÞp gi÷a
NhÞp biªn
NhÞp gi÷a
NhÞp biªn
D1
3188.15
3151.39
3189.09
3153.04
D2
3215.92
3169.50
3216.72
3171.10
D3
3239.83
3184.38
3240.93
3185.95
D4
3258.35
3195.57
3259.60
3197.12
D5
3271.05
3202.49
3272.60
3204.14
D6
3278.21
3205.10
3280.05
3207.04
D7
3279.99
3202.45
3282.09
3205.05
D8
3276.44
3194.63
3278.80
3198.18
III – TÝnh to¸n vµ kiÓm duyÖt c¸p v¨ng
III.1 – Cêng ®é tÝnh to¸n cña c¸p lµm d©y v¨ng
- Sö dông lo¹i c¸p C§C lo¹i bã xo¾n 7 sîi cña h·ng VSL cã c¸c chØ tiªu nh sau :
+) §êng kÝnh danh ®Þnh : 15,2 mm
+) DiÖn tÝch mÆt c¾t danh ®Þnh : 140 mm2
+) Giíi h¹n ch¶y : fpy = 1670 Mpa
+) Giíi h¹n bÒn : fpu = 1860 Mpa
+) Cêng ®é sö dông : fsa = 0,45.1860 = 837 Mpa
- C«ng thøc kiÓm tra øng suÊt trong d©y v¨ng.
Trong ®ã :
+) N : Tæng néi lùc tÝnh to¸n lín nhÊt trong d©y v¨ng c¶ 2 giai ®o¹n.
+) Adv : DiÖn tÝnh mÆt c¾t ngang cña d©y.
+) fsa : Cêng ®é sö dông cña d©y v¨ng.
- øng suÊt cho phÐp trong c¸p v¨ng: 0,6 – 0,65 fpu t¬ng øng lùc kÐo cho phÐp trong c¸c d©y :
+ Víi c¸c d©y 22 tao, lùc kÐo cho phÐp trong kho¶ng:3437,28 – 3723,72 KN
+ Víi c¸c d©y 31 tao, lùc kÐo cho phÐp trong kho¶ng:4843,44 – 5247,06 KN
III.2 – kiÓm duyÖt c¸p v¨ng
- NhËn xÐt: C¸c d©y c¸p v¨ng díi t¸c dông cña ho¹t t¶i kh«ng cã d©y nµo bÞ nÐn
- Nh vËy theo kÕt qu¶ tÝnh to¸n thi néi lùc trong c¸c d©y ®Òu kh«ng vît qu¸ giíi h¹n cho phÐp.
KÕt luËn : Ta thÊy tÊt c¶ c¸c d©y v¨ng ®Òu ®¶m b¶o kh¶ n¨ng chÞu lùc.
banvetinhtoan.part1.rar
