THIẾT KẾ PHƯƠNG ÁN KỸ THUẬT - Chương 9

Chia sẻ: Tran Van Huy | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:11

0
83
lượt xem
22
download

THIẾT KẾ PHƯƠNG ÁN KỸ THUẬT - Chương 9

Mô tả tài liệu
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ
Lưu

Nội dung Text: THIẾT KẾ PHƯƠNG ÁN KỸ THUẬT - Chương 9

  1. ThiÕt kÕ kü thuËt                                        ch¬ng  9:tÝnh to¸n thi c«ng CHƯƠNG 9 TÍNH TOÁN THI CÔNG I.TÍNH TOÁN MỞ RỘNG TRỤ :  NguyÔn M¹nh Cêng                              98  Líp CÇu §êng S¾t – K42
  2. ThiÕt kÕ kü thuËt                                        ch¬ng  9:tÝnh to¸n thi c«ng I.1.Tải trọng tác dụng : Trọng lượng bản thân khối K0 đã đúc: DC = 397.63 KN. Trọng lượng ván khuôn và các thiết bị thi công: CLL = 0.48 KN/m2. Trọng lượng dầm chữ I 300: I300 = 21.9 KN. Số dầm I300 cần dùng là 5 dầm. Trọng lượng rải đều 1 dầm là : 0.365 KN/m. Chiều dài 1 dầm chữ I300: 12 m. Trọng lượng rải đều tác dụng lên hệ mở rộng trụ: 407.28 kN/m. Mô hình tính toán đà giáo mở rộng trụ Sau khi tính toán, ta có bảng tổng hợp nội lực các thanh trong hệ kiên kết : g 1 3 4 2 Thanh M N M+ M-  NguyÔn M¹nh Cêng                              99  Líp CÇu §êng S¾t – K42
  3. ThiÕt kÕ kü thuËt                                        ch¬ng  9:tÝnh to¸n thi c«ng kNm kNm kN 1 213.15 -309.84 438.67 2 0 0 -1591.29 3 0 0 -1373.08 4 0 0 970.92 I.2. Chọn tiết diện các thanh của kết cấu đà giáo mở rộng trụ - Thanh chịu lực dọc trục: Fs = . Trong đó: Fs là diện tích mặt cắt ngang của thanh. N là lực dọc tính toán trong thanh. ọ là hh sệố ết giảm khả năng chịu lực của thanh, chi = 0.7. R0 là cường độ chịu lực dọc trục của thép, R0 = 190000 kN/m2. - Thanh chịu moment: W = Trong đó W là moment chống uốn của măt cắt thanh M là moment do tải trọng ngoài gây ra cho thanh Ru là cường độ chịu uốn của thanh, Ru = 190000 kN/m2. Suy ra tiết diện cần thiết của các thanh chịu moment trong hệ mở rộng đà giáo là: Thanh Fs (cm2) 1 1630.74 2 119.65 3 103.24 4 73.00 I.3. Kiểm toán các thanh trong hệ đà giáo mở rộng trụ:  NguyÔn M¹nh Cêng                              100  Líp CÇu §êng S¾t – K42
  4. ThiÕt kÕ kü thuËt                                        ch¬ng  9:tÝnh to¸n thi c«ng Bảng tổng hợp đặc trưng hình học của các thanh đã chọn: Thanh A Ix Wx rx cm2 cm4 cm3 cm 1 203.04 27021.00 1801.40 11.54 2 130.50 6757.60 - 7.20 3 130.50 6757.60 - 7.20 4 130.50 6757.60 - 7.20 I.3.1. Kiểm toán thanh chịu kéo (Thanh số 4): Điều kiện kiểm toán: σ = ≤ Ru 2 u = 74400 kN/m . R0 = 190000 kN/m2. Kết luận : Thanh đạt yêu cầu về cường độ. I.3.2. Kiểm toán thanh chịu uốn (Thanh số 1): Điều kiện kiểm toán σ = ≤ Ru 2 u 1 = 172000 kN/m R0 = 190000 kN/m2. Kết luận: Thanh số 1 đạt yêu cầu về cường độ. I.3.3. Kiểm toán thanh chiu nén (Thanh số 2 và 3) Điều kiện kiểm toán: σ = ≤ Ru Trong đó: Tr : được xác định từ bảng phụ lục 13 Giáo trình Kết cấuThép, dựa vào hệ số độ mảnh l - Với thanh số 3: λ 3 = =33.060. Tra bảng ta có = 0.886. ả ả3 = 118755 kN/m2. R0 = 190000 kN/m2. Kết luận: Vậy thanh số 3 đạt yêu cầu về cường độ - Với thanh số 2: λ 2 = =48.916  NguyÔn M¹nh Cêng                              101  Líp CÇu §êng S¾t – K42
  5. ThiÕt kÕ kü thuËt                                        ch¬ng  9:tÝnh to¸n thi c«ng Tra bảng ta có = 0.822 0 2 = 148343 kN/m2. R0 = 190000 kN/m2. Kết luận: Vậy thanh số 2 đạt yêu cầu về cường độ. II. Tính toán thanh neo đỉnh trụ : Trường hợp 1 : 1.Tĩnh tải xe đúc 60T, xe đúc bên phải đặt tại khối 11, xe bên trái đặt tại khối 10. 2. Trọng lượng bản thân cánh hẫng, trong đó cánh bên phải tăng 2%, cánh bên trái giảm 2%. 3. Một khối đúc đặt lệch (khối bên phải đổ trước). 4. Mô men tập trung ở 2 đầu mút cánh hẫng do xe đúc sinh ra 200T.m. 5. Lực tập trung 20T đặt tại đầu mút cánh hẫng phải. 6. Tải trọng thi công rải đều tác dụng lên cánh hẫng bên phải 10.56KN/m2. 7. Gió ngược tác dụng lên cánh hẫng bên trái w = 4.2 MPa, Trường hợp 2: Đối với trường hợp này các tải trọng tác dụng gồm có: 1.Tĩnh tải xe đúc 60T, xe đúc bên phải đặt tại khối 11, xe bên trái đặt tại khối 10 2. Trọng lượng bản thân cánh hẫng, trong đó cánh bên phải tăng 2%, cánh bên trái giảm 2%. 3. Một khối đúc đặt lệch (khối bên phải đổ trước). 4. Mô men tập trung ở 2 đầu mút cánh hẫng do xe đúc sinh ra 200T.m. 5. Lực tập trung 20T đặt tại đầu mút cánh hẫng phải.. 6. Tải trọng thi công rải đều tác dụng lên cánh hẫng bên phải 10.56KN/m2. 7. Gió dọc cầu tác dụng vào thân trụ w = 4.2MPa. Mô hình hoá sơ đồ kết cấu trong chương trình SAP2000, và gán các tải trọng lên sơ đồ ta có kết quả sau: Momen gây lật tính toán: Mlật = 31759.81 KNm. Số thanh PC 32 cần thiết là : n = . = 30.9 thanh Dùng 56 thanh PC 32 neo tại khối đỉnh trụ. III. TÍNH TOÁN VÒNG VÂY CỌC VÁN THÉP : III.1 Tính chiều dày lớp BT bịt đáy : Chọn mực nước thi công là MNTN : Htc = 2.5 m.  NguyÔn M¹nh Cêng                              102  Líp CÇu §êng S¾t – K42
  6. ThiÕt kÕ kü thuËt                                        ch¬ng  9:tÝnh to¸n thi c«ng Chiều sâu đáy móng so với mặt đất thiên nhiên : h = 2.5 m. Khi thi công móng mố trụ cầu thì chỉ có đáy hố móng của : Trụ T1 và T2 là nằm trong vùng có nước ngầm hoặc nằm trong vùng ngập nước. Vì vậy ta chỉ tính toán lớp bê tông bịt đáy cho thi công các trụ này. Tính chiều dày bê tông bịt đáy khi thi công móng trụ T2 (trụ có chiều sâu mực nước lớn nhất). Khi tính chiều dày lớp bê tông bịt đáy, ta xét đến ma sát của thành cọc và bê tông. Kích thước đáy hố móng: 1550 x 940 (cm). Điều kiện :  h ≥ 1m  H .Ω.γ n h ≥   { m.γ bt .Ω + K .u.[τ ]}.n Trong đó : K: Số lượng cọc trong hố móng, K = 6 Cọc. [ o ] = 2 Kg/cm2. n : Hệ số ma sát giữa đất và cọc, n = 0.9 U : Chu vi cọc, u = 3.142 m. m : Hệ số điều kiện làm việc, m = 0.9. W : Diện tích đáy hố móng, W = 145.7 m2. H : Chiều cao cột nước áp lực, H = 5 m. ự bt : trọng lượng riêng bêtông bịt đáyị t . bt = 2.1 kg/cm3. . n : trọng lượng riêng của nước, ớ n = 1 Kg/cm3. Ta có : h > 2.19 m. Chọn h = 2.5 m. IV.THIẾT KẾ VÁN KHUÔN THÉP : IV.1. Tính toán ván khuôn thép: IV.1.1 . Tính ván khuôn thành: Xác định áp lực vữa lên ván khuôn thành: Tải trọng tính toán gồm có các loại tải trọng sau: - Tải trọng thẳng đứng + Trọng lượng vữa bê tông: 24.0 KN/m3. + Tĩnh tải ván khuôn: 7.0 KN/m3 . + Trọng lượng của người và thiết bị cầm tay: 2.5 KN/m2 . + Tải trọng do đầm vữa: 2.0 KN/m2 . + Tải trọng do xung động của vữa rơi : 2.0 KN/m2 . - Tải trọng nằm ngang: + áp lực vữa  NguyÔn M¹nh Cêng                              103  Líp CÇu §êng S¾t – K42
  7. ThiÕt kÕ kü thuËt                                        ch¬ng  9:tÝnh to¸n thi c«ng + Lực gió tác dụng lên hệ thống chống - Xác định áp lực vữa lên 1m ván thành: + Chiều cao tác dụng của vữa H = 4.ho. Với ho là tốc độ đổ bê tông trong 1 giờ. + áp lực vữa tác dụng lên ván đứng Pmax = n (q + g.R) Ptc = (q + g.R) Trong đó : R : Bán kính tác dụng của đầm n : Hệ số vượt tải, n= 1.3 q : Trọng lượng trên bề mặt bê tông bao gồm : lực đầm, người, thiết bị, vữa rơi . . ., q = 6.5 KN/m2. g : Trọng lượng thể tích của vữa bê tông, g = 24.0 KN/m3 . Ván khuôn ho H Thiết bị R q Pmax Ptc cho (m) (m) thi công (m) KN/m2 KN/m2 KN/m2 Dầ m 1.6 Đầm bàn 0.4 6.5 20.930 16.100 KCN 0.4 1.6 Đầm cạnh 2 6.5 70.850 54.500 Mố trụ 0.3 1.2 Đầm dùi 0.7 6.5 30.290 23.300 Ta có áp lực quy đổi từ biểu đồ hình thang sang hình chữ nhật: Ptđ = Với F: là diện tích biểu đồ hình thang F = 0.5. (2.H - R).(Pmax - q) + H.q áp lực Thi công Đơn vị tính đổi Dầm KCN Mố trụ F 30.602 49.010 28.022 m2 Ptđ 19.126 30.631 23.351 KN/m2 Ptđtc 14.900 24.500 18.400 KN/m2 IV.1.2. Tính toán tôn lát. Chọn tôn thép làm ván. Tôn thép lát mặt ván làm việc như bản kê trên 4 cạnh. Khoảng cách giữa các sườn đứng : a cm Khoảng cách giữa các sườn ngang : b cm  NguyÔn M¹nh Cêng                              104  Líp CÇu §êng S¾t – K42
  8. ThiÕt kÕ kü thuËt                                        ch¬ng  9:tÝnh to¸n thi c«ng Ván khuôn a b Thi công dầm 45 45 Thi công KCN 50 50 Thi công mố trụ 50 50 Moment uốn tại trọng tâm tấm cạnh a x b : Mtt = a.Ptđ.a.b Độ võng của tấm f= Với : a,b : Hệ số phụ thuộc tỷ lệ giữa kích thước của 2 cạnh ván (Tra bảng) E: mô đuyn đàn hồi của thép, E = 210000000 KN/m2 . Ptc : Ap lực vữa không xét đến hệ số vượt tải (tiêu chuẩn). d : chiều dày tấm tôn. Xác định chiều dày tấm tôn theo điều kiện bền (tính cho 1 cm2 chiều rộng ván) d≥ Với R : là cường độ tính toán của thép. Lấy R = 240000 KN/m2 . Độ võng cho phép: a= Bảng xác định hệ số a , b a:b 1.00 1.25 1.50 1.75 2.00 2.25 a 0.0153 0.0665 0.0757 0.0817 0.0829 0.0833 b 0.0138 0.0199 0.024 0.0264 0.0277 0.0281 Bảng kết quả tính toán Tính ván khuôn Mtt dtt d f [f] Kết luận KNm cm cm cm cm Thi công dầm 0.059 0.1217 0.40 0.062736 0.225 Đạt Thi công KCN 0.117 0.1711 0.50 0.080500 0.250 Đạt Th/công mố trụ 0.089 0.1494 0.50 0.060457 0.250 Đạt IV.1.3. Tính toán sườn tăng cường: Sườn tăng cường được coi như cùng làm việc với tấm tôn lát.  NguyÔn M¹nh Cêng                              105  Líp CÇu §êng S¾t – K42
  9. ThiÕt kÕ kü thuËt                                        ch¬ng  9:tÝnh to¸n thi c«ng Chọn kích thước sườn ngang bằng kích thước sườn đứng. Tiết diện tính toán: δ Ta có bảng tính sau : Thi công d B H H F J W Dầm 0.4 6 10 0.5 7.4 85.55 12.79 KCN 0.5 7.5 10 0.8 11.75 137.12 20.54 Mố trụ 0.5 7.5 10 0.8 11.75 137.12 20.54 (Đơn vị sử dụng là cm). Biểu đồ áp lực vữa tác dụng lên sườn tăng cường có dạng hình thang. Sườn ngang được coi là dầm giản đơn tựa trên 2 gối là cạnh của mép tầm ván đơn. Lực tác dụng là biểu đồ áp lực vữa của mỗi khoang sườn và phản lực gối của 2 sườn dọc kề tiếp nhau. Sơ đồ tính toán như hình vẽ: s¬  tnh o¸n  ­ ên  ®å Ý t s ngang S¬  tnh o¸n  ­ ên  ®å Ý t s ®øng 2r 2r 2r Pm ax h B h1 h2  NguyÔn M¹nh Cêng                              106  Líp CÇu §êng S¾t – K42
  10. ThiÕt kÕ kü thuËt                                        ch¬ng  9:tÝnh to¸n thi c«ng Ta có: Pmax = Mmax = R = Xác định nội lực trong sườn ngang : + áp lực tính đổi : P = IV.1.3.1. Tính toán sườn tăng cường theo độ bền: Ván khuôn Pmax R P Mmax M Ghi chú Thi công dầm 8.607 0.968 4.303 9890.841 773.081 Đ ạt Thi công KCN 15.316 1.914 7.658 21729.043 1057.876 Đ ạt Thi công Mố trụ 11.676 1.459 5.838 16564.793 806.455 Đ ạt IV.1.3.2. Tính toán sườn tăng cường theo điều kiện biến dạng. Ván khuôn Ptc J f [f] Ghi chú Thi công dầm 3.353 85.547 0.00083 0.675 Đ ạt Thi công KCN 6.125 137.117 0.00145 0.750 Đ ạt Thi công Mố trụ 4.600 137.117 0.00109 0.750 Đ ạt IV.2. Tính ván đáy . Trong thi công dầm do đổ bê tông trên bệ nên ván đáy bố trí để tạo độ bằng phẳng . Ta chỉ tính ván đáy cho thi công kết cấu nhịp đúc hẫng. Tải trọng tác dụng : + Tải trọng trên bề mặt : q = 6.5 KN/m2 . + Trọng lượng bê tông : qbt = 12 KN/m2. Chọn đầm: Đầm bàn có bán kính tác dụng R = 0.4 m. áp lực vữa tác dụng lên ván đáy : Pmax = 14.69 KN/m2 . Ptc = 11.3 KN/m2 . Chọn khoảng cách giữa các giữa các sườn tăng cường: + a = 50 cm. + b = 50 cm. Mô men lớn nhất ở giữa tấm : Mtt = 0.056 KNm. Tính chiều dày tôn lát theo điều kiện bền:  NguyÔn M¹nh Cêng                              107  Líp CÇu §êng S¾t – K42
  11. ThiÕt kÕ kü thuËt                                        ch¬ng  9:tÝnh to¸n thi c«ng d = 0.168 cm. Chọn : d = 0.5 cm. Tinh chiều dày ván khuôn theo điều kiện biến dạng : f = 0.037129 cm. [ f ] = 0.25 cm. Như vậy tôn lát đạt điều khiện biến dạng.  NguyÔn M¹nh Cêng                              108  Líp CÇu §êng S¾t – K42

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

Đồng bộ tài khoản