thiết kế cầu qua sông với phương án '' dầm bê tông cốt thép'', chương 8

Chia sẻ: Duong Thi Tuyet Ngoc | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:8

Thêm vào BST

Báo xấu

210
lượt xem 39
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Khối lượng công tác phần kết cấu nhịp: Phần cầu chính: - Dầm hộp có chiều cao thay đổi từ 5.5m đến 3,5m đúc hẫng trên xe đúc, phần này có tổng chiều dài là chiều dài của phần cầu chính 90 +180 + 90 = 360. Có diện tích mặt cắt ngang: AK0 = 12.26 m2, AHL = 8.92 m2 Thể tích phần cầu có chiều cao dầm thay đổi: Vthay đổi = 430(AK0 + AHL)/2 = 430(12.26 + 8.92)/2 = 1270.8 m3 Thể tích phần cầu có chiều cao dầm không thay đổi: Vkhông đổi = (360 -...

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: thiết kế cầu qua sông với phương án '' dầm bê tông cốt thép'', chương 8

Chương 8: TÝnh to¸n khèi l-îng c«ng t¸c 1.1.1.1. Khèi l-îng c«ng t¸c phÇn kÕt cÊu nhÞp: PhÇn cÇu chÝnh: - DÇm hép cã chiÒu cao thay ®æi tõ 5.5m ®Õn 3,5m ®óc hÉng trªn xe ®óc, phÇn nµy cã tæng chiÒu dµi lµ chiÒu dµi cña phÇn cÇu chÝnh 90 +180 + 90 = 360. Cã diÖn tÝch mÆt c¾t ngang: AK0 = 12.26 m2, AHL = 8.92 m2 ThÓ tÝch phÇn cÇu cã chiÒu cao dÇm thay ®æi: Vthay ®æi = 430(AK0 + AHL)/2 = 430(12.26 + 8.92)/2 = 1270.8 m3 ThÓ tÝch phÇn cÇu cã chiÒu cao dÇm kh«ng thay ®æi: Vkh«ng ®æi = (360 - 120)AHL = 2608.92 = 2340 m3 ThÓ tÝch bª t«ng phÇn v¸ch trªn trô cã diÖn tÝch mÆt c¾t A = 43.57 m2 lµ: Vv¸ch= 23ADØnhtru = 2343.57 = 261.42 m3 ThÓ tÝch bª t«ng phÇn kÕt cÊu nhÞp toµn cÇu lµ Vtoµn cÇu = Vthay ®æi + Vkh«ng ®æi + Vv¸ch = 3872 m3 1.1.1.2. TÝnh to¸n khèi l-îng c«ng t¸c cña mè, trô, th¸p cÇu: 1.1.1.2.1. Khèi l-îng mè cÇu: - Sö dông kÕt qu¶ tÝnh to¸n cña ph-¬ng ¸n trªn, ta cã: ThÓ tÝch cña mè = ThÓ tÝch cña th©n mè + thÓ tÝch cña c¸nh mè + thÓ tÝch bÖ mè. ThÓ tÝch th©n mè : VT (BÒ réng 12m) ThÓ tÝch c¸nh mè : VC ThÓ tÝch bÖ mè : VB (BÒ réng 13m) ThÓ tÝch cña mè 3 3 Mè VT(m ) VC (m ) VB(m3) V(m3) Vmè(m3) A 138.3 24.43 156 319.7 639.5 A8 138.3 24.43 156 319.7 Khèi l-îng cèt thÐp: + Hµm l-îng s¬ bé: 80 (kg/m3) + Khèi l-îng cèt thÐp : 51157 (kg) 1.1.1.2.2. Khèi l-îng th¸p cÇu Khèi l-îng th¸p cÇu Th¸p V trªn V th©n trô V ®µi cäc V th¸p P2 99 330 1550 1979 P3 99 392 1550 2041 Tæng khèi l-îng BT trô th¸p 4020  Tæng khèi l-îng c«ng t¸c bª t«ng th¸p: Vth¸p = 4020 (m3) Khèi l-îng c«ng t¸c bª t«ng th¸p vµ mè:
V = Vth¸p+VMè = 639.5 + 4020 = 5316.74 m3 1.1.1.3. TÝnh to¸n khèi l-îng lan can vµ líp phñ mÆt cÇu: - Líp phñ mÆt cÇu: + Líp phßng n-íc: 12 x 360 = 4320 (m2) + Bª t«ng asphal: 11 x 360x 0.07 = 277.2 (m3) - §Ìn chiÕu s¸ng: 38 cét (Bè trÝ däc hai bªn cÇu víi kho¶ng c¸ch 20m) - Bª t«ng lan can: 0.3 x 2 x 360 = 216 (m3) - Cèt thÐp lan can vµ thÐp tay vÞn: + Hµm l-îng s¬ bé: 100 (kg/m3) + Khèi l-îng: 21600 (kg) 1.1.1.4. TÝnh to¸n khèi l-îng d©y v¨ng. - Kho¶ng c¸ch neo c¸c c¸p v¨ng trªn dÇm chñ lÊy b»ng mét ®èt ®óc ®Çm, trong ®å ¸n ta lÊy kho¶ng c¸ch nµy lµ 5m. Mét ®iÓm quan träng lµ kho¶ng c¸ch neo c¸p v¨ng ®Çu tiªn tÝnh tõ tim trô cã thÓ ®-îc lÊy b»ng a = 20 – 30m. Trong ph-¬ng ¸n nµy ta chän lµ a = 30m. Trªn b¶n vÏ thÓ hiÖn ta cã c¸c gi¸ trÞ cña gãc nghiªng d©y v¨ng lµ αmin= 120, αmax= 140 D©y c¸p ngoµi: CÊu t¹o bëi c¸c tao song song, ®-êng kÝnh 15.2mm, bäc trong èng HDPE. Liªn kÕt c¸p v¨ng víi cét th¸p theo c¸ch neo qua kÕt cÊu yªn ngùa, liªn kÕt víi dÇm chñ ë vÞ trÝ më réng cña c¸nh dÇm chñ. 1.1.1.4.1. TÝnh s¬ bé tiÕt diÖn c¸c d©y c¸p : + Nguyªn lý: C¸c d©y c¸p ®-îc tÝnh s¬ bé nh- nh÷ng bã c¸p D¦L c¨ng ngoµi, ®-îc t¨ng c-êng nh»m t¨ng kh¶ n¨ng chèng nøt cho dÇm d-íi t¸c dông cña tÜnh t¶i 2 vµ ho¹t t¶i. + Nh- vËy, tõ ®iÒu kiÖn chèng nøt cho dÇm d-íi t¸c dông cña tÜnh t¶i 2 vµ ho¹t t¶i, ta sÏ tÝnh ra lùc c¨ng cÇn thiÕt trong d©y, tõ ®ã tÝnh ra tiÕt diÖn cña d©y. + Trong tÝnh to¸n s¬ bé, ta xÐt ®iÒu kiÖn chèng nøt cho thí trªn cña tiÕt diÖn dÇm t¹i vÞ trÝ th¸p. §ã lµ ®iÓm cã øng suÊt kÐo lín d-íi t¸c dông cña tÜnh t¶i 2 vµ ho¹t t¶i. §ång thêi, ta còng chÊp nhËn gi¶ thiÕt cho tiÕt diÖn c¸c d©y b»ng nhau vµ thay t¸c dông cña côm d©y (ë 1 bªn th¸p) b»ng 1 d©y cã ®iÓm neo trªn dÇm vµ th¸p ë vÞ trÝ trung b×nh (§iÓm neo trªn dÇm c¸ch vÞ trÝ th¸p 50m, ®iÓm neo trªn th¸p cã ®é cao H = 12m t-¬ng øng víi gãc nghiªng cña d©y lµ 130) . + Trong qu¸ tr×nh thi c«ng, d©y c¸p v¨ng ®-îc l¾p vµo dÇm sau khi ®· thi c«ng xong phÇn hÉng. Cã nghÜa lµ d©y c¸p v¨ng kh«ng chÞu tÜnh t¶i phÇn mét, mµ tÜnh t¶i phÇn mét hoµn toµn do c¸p trong chÞu. C¸p v¨ng chØ chÞu mét phÇn tÜnh t¶i phÇn hai lµ t¶i träng lan can vµ líp phñ mÆt cÇu. Trong ®å ¸n, ta coi nh- c¸p v¨ng chÞu 30% tÜnh t¶i phÇn hai vµ ho¹t t¶i. BiÓu thøc ®iÒu kiÖn chèng nøt cã d¹ng:  tb   tb ( N )  0.3   tb ( TT 2, HT )  0 Trong ®ã:
N M   tb ( N )    y t   N : øng suÊt trong bª t«ng thí trªn cïng do lùc c¨ng trong d©y. A J    N, M : lùc däc vµ m« men uèn cña tiÕt diÖn dÇm t¹i vÞ trÝ th¸p, do lùc c¨ng d©y ®¬n vÞ g©y ra. N TT 2  N HT M TT 2  M HT t  tb (TT 2, HT )   y : øng suÊt trong bª t«ng thí trªn do A J tÜnh t¶i 2 vµ ho¹t t¶i. MTT2 , MHT : m« men uèn cña tiÕt diÖn dÇm t¹i vÞ trÝ th¸p, do tÝnh t¶i 2 vµ ho¹t t¶i g©y ra, trªn s¬ ®å kh«ng cã d©y. N=1 N=1 N=1 N=1 P3 P6 P4 P5 S¬ ®å tÝnh M vµ N P3 P6 P4 P5 S¬ ®å tÝnh MTT2 vµ MHT DiÖn tÝch cÇn thiÕt cña c¸c bã c¸p ®-îc tÝnh theo c«ng thøc : N Fa  Ra Trong ®ã Ra lµ c-êng ®é tÝnh to¸n cña vËt liÖu lµm d©y. Ra = 0.6Rtc . Rtc = 1860 MPa = 1860000 KN/m2: c-êng ®é cùc h¹n cña thÐp lµm d©y c¸p. DiÖn tÝch cña 1 bã lµ: F1bo   F n bo Sè tao c¸p cho mét bã: ntao = F1bã / F1tao DiÖn tÝch thùc tÕ cña mçi bã: Fthùc = nchän .F1tao . F1tao = 140mm2 : diÖn tÝch danh ®Þnh mét tao c¸p ®-êng kÝnh 15.2mm. Trong ®å ¸n, MTT2, MHT, N, M ®-îc tÝnh b»ng ch-¬ng tr×nh Midas Civil, kÕt qu¶ nh- sau: MTT2 = - 159165 KNm. NTT2 = - 954 KN.
MHT = - 70583 KNm. NHT = -618 KN. N = - 0.982 KN M = 9.31 KNm §Æc tr-ng h×nh häc cña tiÕt diÖn lµ: J = 59.14 m4. yt = 2.48m, yd = 2.52 m A = 12.26 m2. Ta gi¶i ph-¬ng tr×nh :   0.982 9.31   954  618  159165  70583    2.48   N +0.3(  )  2.48 = 0  12.26 59.14  12.26 59.14 Tæng lùc c¨ng cÇn thiÕt cña c¸c d©y c¸p lµ: N = 13822.5 KN. Tæng diÖn tÝch cÇn thiÕt cña c¸c d©y lµ: 13822.5 F a= = 0.01244 m2 = 122.4 cm2 0.6  1860000 DiÖn tÝch cña 1 d©y lµ: 122.4 F1d©y = = 6.12 cm2 20 Sè tao cña mçi d©y lµ: ntao = F1d©y/F1tao = 6.12 /1.4 = 4.4 tao Chän n = 5 tao DiÖn tÝch thùc tÕ cña mçi d©y : Fthùc = nchän .F1tao = 51.4 = 7 cm2 1.1.1.5. TÝnh s¬ bé khèi l-îng cäc cña trô, mè: 1.1.1.5.1. X¸c ®Þnh sè cäc t¹i mè A1, A4: X¸c ®Þnh t¶i träng t¸c dông lªn mè A1: + T¶i träng th-êng xuyªn bao gåm träng l-îng b¶n th©n mè vµ träng l-îng kÕt cÊu nhÞp (DC, DW) T¶i träng th-êng xuyªn (DC, DW): gåm träng l-îng b¶n th©n mè vµ träng l-îng kÕt cÊu nhÞp Träng l-îng b¶n th©n mè: PMè = 2.5xVMè = 2.4 x 254.985 = 637.463 T Träng l-îng kÕt cÊu nhÞp ( HÖ dÇm, kÕt cÊu b¶n mÆt cÇu, líp phñ, lan can): 1.1 Träng l-îng hÖ dÇm mÆt cÇu ( dÇm chñ + dÇm ngang): 2.4  4.25  0.5  7.2 gdÇm = 8.92 x 2.4 + = 28.75T/m 5
Träng l-îng líp phñ: glp = 75x10-3x11x2.25 = 1.856 T/m Träng l-îng lan can: glan can = 2 x 0.3 x 2.4 = 1.44 T/m  VÏ ®-êng ¶nh h-ëng ¸p lùc mè: 90m 1 TuyÕn tÝnh §ah ¸p lùc mè A1  DiÖn tÝch ®-êng ¶nh h-ëng ¸p lùc mè:  = 45 DC = PMè+ (gdÇm + glan can ) x  = 637.463 + ( 28.75 + 1.44 ) x 45 = 1996.01 T DW = glíp phñ x 1.856 x 45 = 83.52 T  Ho¹t t¶i:  Do t¶i träng HL93: + Xe t¶i thiÕt kÕ vµ t¶i träng lµn thiÕt kÕ: P=14.5T P=14.5T P=3.5T w=0.93T/m 90 m 4.3m 4.3m 0.95 0.90 1 IM Ta cã: LL Xe t¶i= n.m.(1 + ).(Pi .yi) + n.m.P.  100 Trong ®ã: n : Sè lµn xe , ( n = 1, 2, 3 ). m: HÖ sè lµn xe, ( m = 1.2, 1, 0.85 ) (3.6.1.1.2 22 TCVN272-05) IM : Lùc xung kÝch (lùc ®éng) cña xe, khi tÝnh thµnh phÇn mãng n»m hoµn toµn IM d-íi mÆt ®Êt th× kh«ng cÇn xÐt lùc xung kÝch (3.6.2.1) nªn (1+ ) = 1. 100
Pi, yi : T¶i träng trôc xe, tung ®é ®-êng ¶nh h-ëng. : DiÖn tÝch ®-êng ¶nh h-ëng. Wlµn : T¶i träng lµn, Wlµn = 0.93T/m LL1l(Xe t¶i)= 1 x 1.2 x {1x[14.5x(1 + 0.95) + 0.90 x 3.5)] + 0.93 x 45} = 58.524(T) LL2l(Xe t¶i)= 2 x 1 x {1x[14.5x(1 + 0.95) + 0.90 x 3.5)] + 0.93 x 45} = 142.53 (T) LL3l(Xe t¶i)= 3 x 0.85 x {1x[14.5x(1 + 0.95) + 0.90 x 3.5)] + 0.93 x 45} = 186.84 (T) + Xe 2 trôc thiÕt kÕ vµ t¶i träng lµn thiÕt kÕ: P=11T P=11T w=0.93T/m 90 m 1.2m 0.97 1 LL1l(Xe 2 trôc) = 1 x 1.2 x[1x11x( 1+0.97 ) + 0.93 x 45]= 48.324(T) LL2l(Xe 2 trôc) = 2 x 1 x[1x11x( 1+0.97 ) + 0.93 x 45]=80.54 (T) LL3l(Xe 2 trôc) = 3 x 0.85 x[1x11x( 1+0.97 ) + 0.93 x 45]= 102.688 (T) VËy: LL = max (LLXe t¶i , LLXe 2 trôc ) = 186.84 (T) + Tæng t¶i träng tÝnh to¸n d-íi ®¸y ®µi lµ: Nguyªn nh©n Tr¹ng th¸i Néi lùc DC DW LL PL giíi h¹n (D = 1.25) (W = 1.5) (LL= 1.75) (PL= 1.75) c-êng ®é I P(T) 1996.01 83.52 186.84 0 2947.26 P§¸y ®µi = 2947.26 ( T ) * X¸c ®Þnh sè l-îng cäc khoan nhåi cho mãng trô, mè: nc = xP/Pcäc Trong ®ã:
+ : HÖ sè kÓ ®Õn t¸c dông cña t¶i träng ngang vµ m« men uèn; s¬ bé lÊy  = 1.5 cho trô;  = 2 cho mè (mè chÞu t¶i träng ngang lín do ¸p lùc ngang cña ®Êt vµ t¸c dông cña ho¹t t¶i truyÒn qua ®Êt trong ph¹m vi l¨ng thÓ tr-ît cña ®Êt ®¾p trªn mè) + P (T) : T¶i träng th¼ng ®øng t¸c dông lªn mãng mè, trô. + Pcäc = Pn® - X¸c ®Þnh sè l-îng cäc cho mè A1: Ph¶n lùc t¹i gèi do tæ hîp t¶i träng ë tr¹ng th¸i giíi h¹n c-êng ®é I lµ: R§¸y ®µi = R = 2947.26(T) C¸c cäc ®-îc bè trÝ trong mÆt ph¼ng sao cho kho¶ng c¸ch gi÷a tim c¸c cäc a  3D (D: §-êng kÝnh cäc khoan nhåi). Ta cã : Víi P = P®n = 800 T VËy sè l-îng cäc s¬ bé lµ : R 2947.26 nc =    2 = 7.4 (cäc)  Chän 8 cäc bè trÝ nh- h×nh vÏ P 800 Dïng 8 cäc khoan nhåi 1500 mm bè trÝ ngµm vµo ®µi 1200 mm, cù ly c¸c cäc vµ kho¶ng c¸ch c¸c cäc ®-îc thÓ hiÖn trªn h×nh vÏ. - Dïng 8 cäc khoan nhåi 1000 mm bè trÝ ngµm vµo ®µi 1200 mm, cù ly c¸c cäc vµ kho¶ng c¸ch c¸c cäc ®-îc thÓ hiÖn trªn h×nh vÏ. 125 350 350 350 125 125 350 00 =1 D 125 MÆt b»ng mãng A1 – A8