Chuyên đề: cầu dầm nguyên khối - liên tục CHƯƠNG: CẦU DẦM BẢN NGUYÊN KHỐI - LIÊN TỤC Hình:1 Mặt cắt ngang cầu Giới thiệu: Cầu cầu có kết cấu nhòp dạng mỏng Chiều cao kết cấu thấp nên thường dùng cho nhòp nhỏ vừa (L 0,027.L (thông thường 0,04-0,05) - Phần khóet lỗ phải đảm bảo dày tối thiểu phần bê tông lại theo tiêu chuẩn: + Bản cánh trên: 50mm + Bản cánh dưới: 125mm + Sườn dầm căng trước: 125mm + Sườn dầm căng sau: 165mm Nguyên tắc tính tóan cầu dầm nguyên khối: Kết cấu cầu xem tập hợp dải song song với hướng xe chạy (phương pháp dải bản) Các dải thường xem xét bề rộng E=1m tính tóan dầm liên tục Tuy nhiên, cần phải xác đònh phần họat tải thật tác dụng lên phần dải E Sau cách xác đònh chiều rộng E dải chòu tác dụng xe (dải giữa) 0.5làn cho dải biên Sau đó, tùy theo mặt cắt ngang cầu mà quy đổi thành bệ rộng tỉ lệ phần họat tải phù hợp để thiết kế Chiều rộng làm việc cầu 4.1 Chiều rộng lam việc dải 4.1.1.Khi xe chất tải Chiều rộng làm việc: E = 250 + 0.42 L1W1 Trường ĐHGTVT TP.HCM Trang Chuyên đề: cầu dầm nguyên khối - liên tục Trong đó: + E chiều rộng làm việc dải + L1 chiều dài điều chỉnh, lấy số nhỏ nhòp thực 1800mm L L1=  18000 + w1 chiều rộng mép tới mép điều chỉnh cầu, lấy trò số nhỏ chiều rộng thực hoăc 18000mm nhiều xe chất tải 9000mm xe chất tải W1=  11000 B 4.1.2 Khi xe chất tải -Chiều rộng làm vieäc E = 2100 + 0.12 L1W1 ≤ W NL Trong đó: + E chiều rộng làm việc dải + L1 chiều dài điều chỉnh ,lấy số nhỏ nhòp thực 1800mm L L1=  18000 + w1 chiều rộng mép tới mép điều chỉnh cầu, lấy trò số nhỏ chiều rộng thực hoăc 18000mm nhiều xe chất tải 9000mm xe chất tải + W chiều rộng thực từ mép đén mép w + NL số thiết kế , NL =chẵn 3500 4.2 Chiều rộng làm việc dải biên Eb = khoảng cách từ mép bánh xe đến mặt lan can +300+ chiều rộng dải Chú ý: - Eb lấy không vượt 1800mm bề rộng dải - Dải Eb chòu tác dụng ½ trục xe Ví dụ: tính nội lực cho dải BC =300 × 2+1200 × 2+8000=11000 mm; H=1200mm; L=19.5m+26m+19.5m Chiều rộng làm việc giải 1.1 Khi xe chất tải Chiều rộng làm việc: E = 250 + 0.42 L1W1 Trong đó: + E chiều rộng làm việc giải + L1 chiều dài điều chỉnh ,lấy số nhỏ nhòp thực 1800mm 26000 = 18000 mm L1=  18000 + w1 chiều rộng mép tới mép điều chỉnh cầu ,lấy trò số nhỏ chiều rộng thực hoăc 18000mm nhiều xe chất tải 9000mm xe chất tải Trường ĐHGTVT TP.HCM Trang Chuyên đề: cầu dầm nguyên khối - liên tuïc W1=  11000 9000 = 9000 mm ⇒ E = 250 + 0.42 18000 × 9000 = 5595 mm 1.2 Khi xe chất tải Nhòp L=2600 mm theo phương dọc cầu L>4600 mm áp dụng phương pháp giải dọc cho cầu (A4.6.2.3) Bề rộng phần xe chạy B=8m chia làm xe -Chiều rộng làm việc W E = 2100 + 0.12 L1W1 ≤ NL Trong đó: + E chiều rộng làm việc giải + L1 chiều dài điều chỉnh ,lấy số nhỏ nhòp thực 1800mm 26000 L1=  18000 = 1800 mm + w1 chiều rộng mép tới mép điều chỉnh cầu ,lấy trò số nhỏ chiều rộng thực hoăc 18000mm nhiều xe chất tải 9000mm moat xe chất tải W1=  11000 18000 = 11000 mm + W chiều rộng thực từ mép đén mép W=11000 mm w 8000 + NL số thiết kế , NL =chẵn = =2 3500 3500 W=8000 mm vaäy : E = 2100 + 0.12 18000 × 11000 = 3788 mm < 11000 = 5500 2 Chiều rộng làm việc dải biên Eb = khoảng cách từ mép bánh xe đến mặt lan can +300+ chiều rộng giải Vậy 5592 Eb = 300 + 300 + = 3398 mm > 1800 mm Vậy : Eb= 1800 mm Tính nội lực cầu hoạt tải: Xét cho mặt cắt I-I đầu dầm: -Vẽ đường ảnh hưởng: (V ) Trường ĐHGTVT TP.HCM Trang Chuyên đề: cầu dầm nguyên khối - liên tục (M ) Đường ảnh hưởng lực cắt mc I-I - Xếp tải lên đương ảnh hưởng: XE TRUC 82.5 108.75 26.28 XE TRUC 108.75 PL=0.00069N/mm q=9.3N/mm PL=0.00069N/mm q=9.3N/mm Xếp tải lên đường ảnh hưởng -Lực cắt xe trục: V3truc = p1 × y1 + p2 × y2 + p3 × y3 Trong đó: +y1=1 +y2=0.731 +y3=0.48 ⇒ V3truc = 108750 ×1 + 108750 × 0.731 + 25250 × 0.48 = 200846.25 N -Lực cắt xe trục: V2truc = p1 × y1 + p2 × y2 Trong đó: + y1=1 + y2=0.924 ⇒ V2truc = 82500 ×1 + 82500 × 0.924 = 158730 N Trường ĐHGTVT TP.HCM Trang Chuyên đề: cầu dầm nguyên khối - liên tục -Mômen xe truc, trục, tải trọng hoạt tải người =0 đường ảnh hưởng =0 -lực cắt tải trọng làn: Vlan = q × ω + Trong đó: ω + = 8513.83 + 3323.75 = 8837.58 mm ⇒ Vlan = 9.3 × 8837.58 = 82189.49 N -lực cắt hoạt tải người sinh ra: Vnguoi = pl × ω + ⇒ Vnguoi = ×8837.58 = 6.097 N 4.4.1.2.Xét cho mặt cắt II-II phần tư dầm 1: -Vẽ đường ảnh hưởng: -Xếp tải lên đường ảnh hưởng: XE TRUC 82.5 108.75 Trường ĐHGTVT TP.HCM 108.75 XE TRUC 26.28 PL=0.00069N/mm q=9.3N/mm PL=0.00069N/mm q=9.3N/mm Trang Chuyên đề: cầu dầm nguyên khối - liên tục XE TRUC 82.5 26.28 108.75 XE TRUC 108.7 PL=0.00069N/mm q=9.3N/mm PL=0.00069N/m m q=9.3N/m m -Lực cắt xe trục: V3truc = p1 × y1 + p2 × y2 + p3 × y3 Trong đó: +y1=0.688 +y2=0.446 +y3=0.205 ⇒ V3truc = 108750 × 0.688 + 108750 × 0.446 + 26250 × 0.205 = 1128703.75 N -Lực cắt xe trục: V2truc = p1 × y1 + p2 × y2 Trong đó: + y1=0.688 + y2=0.621 ⇒ V2truc = 82500 × 0.688 + 82500 × 0.621 = 107992.5 N -lực cắt tải trọng làn: Vlan = q × ω + Trong đó: ω + = 4382.36 + 323.81 = 4706.17 mm ⇒ Vlan = 9.3 × 4706.17 = 43767.38 N -lực cắt hoạt tải người sinh ra: Vnguoi = pl × ω + ⇒ Vnguoi = 0.00069 × 4706.17 = 3.247 N -Mômen tải trọng trục: M 3truc = p1 × y1 + p2 × y2 + p3 × y3 Trong đó: +y1=2195 +y2=3439 +y3=444.9 ⇒ V3truc = 108750 × 2195 + 108750 × 3439 + 26250 × 444.9 = 624376125 N mm -mômen xe trục: M 2truc = p1 × y1 + p2 × y2 Trong đó: + y1=3439 + y2=3368 Trường ĐHGTVT TP.HCM Trang Chuyên đề: cầu dầm nguyên khối - liên tục ⇒ M 2truc = 82500 × 3439 + 82500 × 3368 = 561577500 N mm -mômen tải trọng làn: M lan = q × ω + Trong đó: ω + = 31996900 + 173600 = 32170500 mm ⇒ M lan = 9.3 × 32170500 = 299185650 N mm -lực cắt hoạt tải người sinh ra: M nguoi = pl × ω + ⇒ M nguoi = 0.00069 × 32170500 = 22197.64 N mm 4.4.1.3.Xét cho mặt cắt III-III dầm 1: -Vẽ đường ảnh hưởng: (V ) (M ) Hinh 4.5 đường ảnh hưởng mc III-III -Xếp tải lên đường ảnh hưởng: XE TRUC 82.5 108.75 XE TRUC 108.75 26.28 PL=0.0069N/mm q=9.3N/mm PL=0.00069N/mm q=9.3N/mm XE TRUC 82.5 108.75 Trường ÑHGTVT TP.HCM 108.75 XE TRUC 26.28 PL=0.00069N/mm q=9.3N/mm PL=0.00069N/mm q=9.3N/mm Trang Chuyên đề: cầu dầm nguyên khối - liên tục Hình 4.6 xếp tải lên đường ảnh hưởng mc III-III -Lực cắt xe trục: V3truc = p1 × y1 + p2 × y2 + p3 × y3 Trong đó: +y1=0.574 +y2=0.34 +y3=0.072 ⇒ V3truc = 108750 × 0.574 + 108750 × 0.34 + 26250 × 0.072 = 101287.5 N -Lực cắt xe trục: V2truc = p1 × y1 + p2 × y2 Trong đó: + y1=0.574 + y2=0.512 ⇒ V2truc = 82500 × 0.574 + 82500 × 0.512 = 89595 N -lực cắt tải trọng làn: Vlan = q × ω + Trong đó: ω + = 2914.11 + 1924.15 = 4838.26 mm ⇒ Vlan = 9.3 × 4838.26 = 44996 N -lực cắt hoạt tải người sinh ra: Vnguoi = pl × ω + ⇒ Vnguoi = 0.00069 × 4838.26 = 3.338 N -Mômen tải trọng trục: M 3truc = p1 × y1 + p2 × y2 + p3 × y3 Trong đó: +y1=2450 +y2=4050 +y3=2090 ⇒ M 3truc = 108750 × 2450 + 108750 × 4050 + 26250 × 2090 = 761737500 N mm -mômen xe trục: M 2truc = p1 × y1 + p2 × y2 Trong đó: + y1=4050 + y2=3890 ⇒ M 2truc = 82500 × 4050 + 82500 × 3890 = 655050000 N mm -mômen tải trọng làn: M lan = q × ω + Trong đó: ω + = 38787200 + 3082500 = 41869700 mm ⇒ M lan = 9.3 × 41869700 = 389388210 N mm Trường ĐHGTVT TP.HCM Trang Chuyên đề: cầu dầm nguyên khối - liên tục -lực cắt hoạt tải người sinh ra: M nguoi = pl × ω + ⇒ M nguoi = 0.00069 × 41869700 = 28890.09 N mm 4.4.1.4.Xét cho mặt cắt IV-IV vò trí gối 2: -Vẽ đường ảnh hưởng: (V ) (M ) Hình 4.7 đường ảnh hưởng mc IV-IV -Xếp tải lên đường ảnh hưởng: XE TRUC 82.5 108.75 XE TRUC 108.75 26.28 XE TRUC 82.5 108.75 XE TRUC 108.75 26.28 XE TRUC XE TRUC 82.5 26.25 108.75 PL=2.7N/mm q=9.3N/mm 82.5 XE TRUC 108.75 26.25 108.75 XE TRUC 108.75 PL=0.00069N/mm q=9.3N/mm Hình 4.8.xếp tải lên đường ảnh hưởng mc IV-IV Trường ĐHGTVT TP.HCM Trang Chuyên đề: cầu dầm nguyên khối - liên tục -Lực cắt xe trục: V3truc = p1 × ( y1 + y1' ) + p2 × ( y2 + y2' ) + p3 × ( y3 + y3' ) Trong đó: +y1=1 +y2=0.85 +y3=0.651 +y’1=0.098 +y’2=0.088 +y’3=0.019 ⇒ V3truc = 108750 × (1 + 0.098) + 108750 × (0.85 + 0.06) + 26250 × (0.651 + 0.019) = 219862.5 N -Lực cắt xe trục: V2truc = p1 × ( y1 + y1' ) + p2 × ( y2 + y2' ) Trong đó: + y1=0.1 + y2=0.96 ⇒ V2truc = 82500 × (1 + 0.098) + 82500 × (0.96 + 0.088) = 166485 N -lực cắt tải trọng làn: Vlan = q × ω + Trong đó: ω + = 10890.29 + 1924.89 = 12815.18 mm2 ⇒ Vlan = 9.3 ×12815.2 = 119181.2 N -lực cắt hoạt tải người sinh ra: Vnguoi = pl × ω + ⇒ Vnguoi = 0.00069 × 12815.2 = 8.842 N -Mômen tải trọng trục: M 3truc = p1 × y1 + p2 × y2 + p3 × y3 Trong đó: +y1=2023 +y2=2334 +y3=1990 ⇒ M 3truc = 108750 × 2023 + 108750 × 2334 + 26250 ×1990 + 1742 ×108750 + 108750 ×1250 + 26250 × 360 = 860891250 N mm -mômen xe trục: M 2truc = p1 × y1 + p2 × y2 Trong đó: + y1=2334 + y2=2300 ⇒ M 2truc = 82500 × 2334 + 82500 × 2300 + 82500 ×1742.6 + 82500 ×1679 = 664587000 N mm -mômen tải trọng làn: Trường ĐHGTVT TP.HCM Trang 10 Chuyên đề: cầu dầm nguyên khối - liên tục 4.4.2.1.Dải trong: -lực cắt mômen 1m rộng dải lớn chất tải nhiều chiều rộng dải xe chất tải 5595 mm>3788 mm Bảng 4.3 Bảng tổng hợp nội lực mômen hoạt tải tác dụng lên 1050mm dải Mặt cắt M3trục M2trục Mlàn MPL I-I 0 0 II-II III-III IV-IV V-V VI-VI 173126961 211146878 214768276 143970301 219888793 15564302 181574049 165795859 134808441 193465549 82931608 107934957 173384947 67125662 121121574 6152.98 8008.07 14293.38 4980.25 3670.55 Baûng 4.4 Bảng tổng hợp nội lực lực cắt hoạt tải tác dụng lên 1050mm dải Mặt cắt V3trục V2trục Vlàn VPL I-I 55675.57 43998.54 22782.19 1.69 II-II 31286.77 29934.56 12131.9 0.9 III-III 12875.7 24834.9 12472.49 0.95 IV-IV 56416.67 42719.87 33979.85 2.45 V-V 51193.7 39676.44 21222.8 1.57 VI-VI 26070.86 22525.24 11138.1 0.82 -vì chiều rộng tới hạn dải biên 1800 mm nên áp dụng cho xe chất tải tải trọng tính toán hàng bánh xe nhân với hệ số xe 1.2 Bảng 4.3 Bảng tổng hợp nội lực mômen hoạt tải tác dụng lên 1050mm dải biên Mặt cắt M3trục I-I II-II III-III IV-IV V-V VI-VI 218601643.2 266608125 271180744 181786500 277646250 M2truïc 196552125 229267500 209344905 170218125 244282500 Mlaøn MPL 104714977.2 136285873.2 218927394 84757335.6 152936175 7769.112 16111.53 18047.778 6288.444 4634.682 Bảng 4.4 Bảng tổng hợp nội lực lực cắt hoạt tải tác dụng lên 1050mm dải biên Trường ĐHGTVT TP.HCM Trang 16 Chuyên đề: cầu dầm nguyên khối - liên tục Mặt cắt V3trục I-I II-II III-III IV-IV V-V VI-VI 70299.68 39504.76 35450.27 69256.68 70027.28 32918.81 V2truïc 55555.50 37797.37 31358.25 52442.60 53622.92 28441.87 Vlaøn 28766.32 15318.58 15748.60 41713.42 29030.48 14063.71 VPL 2.13 1.13 1.17 3.09 2.15 1.04 4.4.3.tính nội lực tónh tải tác dụng lên b= 1050 mm dải bản: -Tónh tải tác dụng lên dải gồm có trọng lợng thân trọng lượng lớp bêtông nhưạ phía -mặt cắt ngang tính toán: Hình: 4.12 mặt cắt đặc trưng Hình: 4.13 mặt cắt quy đổi -Diện tích mặt cắt ngang : + vò trí 1m đầu dầm 2m gối tiết diên không khoét lỗ nên mặt cắt ngang tiết diện hình chữ nhật đặc chắc: ⇒ Ad = 1050 × 1050 = 1102500 mm2 +phần lại khoet lỗ hình vẽ: ⇒ A = 1050 ×150 × + 500.5 × 700 = 665350 mm Vậy trọng lượng thân dầm là: DC11 = Ad × (1000 × + 2000 × 2) × γ c + A(19500 + 26000 + 19500 − 1000 × − 2000 × 2) × γ c = 1047541.25 N Trong : γ c = 2.5 ×10−5 -Tải trọng phân bố trọng lượng thân dầm: DC11 1047541.25 DC1 = = = 16.12 N / mm 65000 L Trường ĐHGTVT TP.HCM Trang 17 Chuyên đề: cầu dầm nguyên khối - liên tục -Trọng lượng lớp phủ mặt cầu : 72 ×1050 × γ W × L 72 × 1050 × 2.4 × 10−5 × 65000 DW = = 65000 L = 1.728 N / mm -Trọng lượng lan can lề hành: DC3= 6074 N (đã tính mặt cầu) Tải trọng xem rải toàn bề rộng cầu: 6074 DC3= = 0.584 N / mm 10400 4.4.3.1.Dải : 4.4.3.1.1.Tính nội lực tónh tải gây mặt cắt Ta thấy dầm làm việc theo giai đoạn: -Giai đoạn 1: sau căng cáp dầm chòu trọng lượng thân dầm +lực căng cáp -Giai đoạn 2: dải chòu tải trọng lớp phủ + lan can,lề hành + hoạt tải -Xét mặt cắt III-III vò trí dầm 1: Đường ảnh hưởng: (V ) (M ) Xếp Tải phân bố chiều dài cầu: -Giai đoạn 1: M DC1 = (Ω + + Ω− ) × DC1 = (38787200 + 3082500 − 17875200) × 16.12 = 386791340 N mm VDC1 = (Ω + + Ω − ) × DC1 = (−3238.1 + 3636.51) ×16.12 = 6420.27 -Giai ñoaïn 2: M Dw = (Ω+ + Ω − ) × ( DCDW + DC3 ) = (38787200 + 3082500 − 17875200) × ×1.728 = 41462496 N mm VDW = (Ω + + Ω − ) × DCW = (−3238.1 + 3636.51) ×1.728 = 688.45 N M DC3 = (Ω + + Ω − ) × DC3 = (38787200 + 3082500 − 17875200) × × 0.584 = 14012788 N mm Trường ĐHGTVT TP.HCM Trang 18 Chuyên đề: cầu dầm nguyên khối - liên tục VDC3 = (Ω + + Ω − ) × DC3 = (−3238.1 + 3636.51) × 0.584 = 232.67 N -Các mặt cắt khác xét tương tự ta đươc nội lực tónh tải theo giai đoạn 4.4.3.1.2.Dải biên: -Tónh tải dải biên giống dải tải trọng quy theo phương ngang cầu 4.4.4.Tổ hợp nội lưc cho dải bản: Bảng 4.5: Bảng tổng hợp nội lực mômen theo giai đoạn dải Giai đoạn1 MẶT CẮT I-I II-II III-III IV-IV V-V VI-VI Giai đoạn MDC1 MDW MDC3 M3truïc 361276604 386791340 836294593 112221959 503361508 38727417 41462496 91435046 12029748 53958355 13088432 14012788 30901659 4065609 18235925 173126961 211146878 214768276 143970301 219888793 M2truïc Mlan MPL 0 15564302 82931608 181574049 107934957 165795859 173384947 134808441 67125662 193465549 121121574 6152.98 8008.07 14293.38 4980.25 3670.55 Baûng 4.5: Bảng tổng hợp nội lực lực cắt theo giai đoạn dải Giai đoạn Giai đoạn1 MẶT CẮT I-I II-II III-III IV-IV V-V VI-VI VDC1 VDW VDC3 V3truïc V2truïc Vlan VPL 111627.45 33060.6 6420.2 201361 105646.93 1024.42 11966 3543.96 688.45 21585 11324.9 109.8 4044 1197.7 232.67 7294.9 3827.4 37.11 55675.57 31286.77 12875.7 56416.67 51193.7 26070.86 43998.54 29934.56 24834.9 42719.87 39676.44 22525.24 22782.19 12131.9 12472.49 33979.85 21222.8 11138.1 1.69 0.9 0.95 2.45 1.57 0.82 Baûng 4.5: Bảng tổng hợp nội lực mômen theo giai đoạn dải biên Trường ĐHGTVT TP.HCM Trang 19 Chuyên đề: cầu dầm nguyên khối - liên tục Giai đoạn1 MẶT CẮT I-I II-II III-III IV-IV V-V VI-VI Giai đoạn MDC1 MDW MDC3 M3trục M2trục Mlan MPL 361276604 386791340 836294593 112221959 503361508 38727417 41462496 91435046 12029748 53958355 13088432 14012788 30901659 4065609 18235925 218601643 266608125 271180744 181786500 277646250 196552125 229267500 209344905 209344905 244282500 104714977 136285873 218927394 84757335 152936175 7769.11 16111.53 18047.77 6288.44 4634.68 Bảng 4.5: Bảng tổng hợp nội lực lực cắt theo giai đoạn dải biên Giai đoạn1 MẶT CẮT I-I II-II III-III IV-IV V-V VI-VI Giai đoạn VDC1 VDW VDC3 V3truïc V2truïc Vlan VPL 111627.45 33060.6 6420.2 201361 105646.93 1024.42 11966 3543.96 688.45 21585 11324.9 109.8 4044 1197.7 232.67 7294.9 3827.4 37.11 70299.68 39504.76 35450.27 69256.68 70027.28 32918.81 55555.50 37797.37 31358.25 52442.60 53622.92 28441.87 28766.32 15318.58 15748.60 41713.42 29030.48 14063.71 2.13 1.13 1.17 3.09 2.15 1.04 4.4.5 Tổ hợp nội lực trạng thái giới hạn: +) Giai đoạn 1: -Trạng thái giới hạn cường độ: M u1 = η × γ DC × M DC1 Vu1 = η × γ DC × VDC1 -Trạng thái giới hạn sử dụng : M S1 = η × M DC1 VS1 = η × VDC1 +)Giai đoạn 2: -Trạng thái giới hạn cường độ: M u2 = η × γ DW × M DW + γ DC3 × M DC3 + γ LL × (1 + IM ) × M LL + γ LL × M lan + γ LL × M PL  Vu2 = η × γ DW × VDW + γ DC × VDC3 + γ LL × (1 + IM ) × VLL + γ LL × Vlan + γ LL × VPL  -Trạng thái giới hạn sử dụng: M S2 = η ×  M DW + M DC3 + (1 + IM ) × M LL + M lan + M PL  Trường ĐHGTVT TP.HCM Trang 20 Chuyên đề: cầu dầm nguyên khối - liên tục VS2 = η × VDW + VDC3 + (1 + IM ) × VLL + Vlan + VPL  Trong đó: hệ số lấy sau η =0.95 γ DC =1.25 γ DW = 1.5 γ LL = 1.75 IM = 0.25 Ở trạng tjái giới hạn sử dụng: γ DC =1 γ DW = γ LL = Ta có bảng tổng hợp nội lực theo trạng thái giới hạn sau: Bảng 4.6:bảng tổng hợp mômen xe trục theo TTGH dải Giai đoạn Mặt cắt I-I II-II III-III IV-IV V-V VI-VI M u Giai đoạn M 429015967 459314716 993099829 133263576 597741791 S M 343212773.8 367451773 794479863.4 106610861.1 478193432.6 u M S2 568392575.7 634884971 901582221.3 432763276.1 756872933.8 333604195.7 366594883 535986475.9 250029431.7 444771490 Bảng 4.7:bảng tổng hợp mômen xe trục theo TTGH dải Giai đoạn Mặt cắt M I-I II-II III-III IV-IV V-V VI-VI 429015967 459314716 1071956393 133263576 597741791 u Giai đoạn M S 343212773.8 367451773 794479863.4 106610861.1 478193432.6 M u 240957674.9 573428935.8 799811417.2 413723785.8 701962129.9 M S2 146498538.1 331477148.6 477831730.7 239149723 413393887.8 Bảng 4.8:bảng tổng hợp lực cắt xe trục theo TTGH dải Trường ĐHGTVT TP.HCM Trang 21 Chuyên đề: cầu dầm nguyên khối - liên tục Giai đoạn Giai đoạn Mặt cắt V V V VS2 I-I II-II III-III IV-IV V-V VI-VI 132557.60 39259.46 7623.99 239116.19 125455.73 1216.50 106046.08 31407.57 6099.19 191292.95 100364.58 973.20 175432.79 91661.01 48751.74 213157.78 162355.44 72897.49 102968.93 53183.78 28014.73 126713.89 95350.36 41680.68 u S u Bảng 4.8:bảng tổng hợp lực cắt xe trục theo TTGH dải Giai đoạn Giai đoạn Mặt caét V V V VS2 I-I II-II III-III IV-IV V-V VI-VI 132557.60 39259.46 7623.99 239116.19 125455.73 1216.50 106046.08 31407.57 6099.19 191292.95 100364.58 973.20 151166.47 88850.95 73604.46 184694.12 138421.14 65529.25 89102.45 51578.03 42216.28 110448.94 81673.61 37470.26 u S u Bảng 4.6:bảng tổng hợp mômen xe trục theo TTGH dải biên Giai đoạn Mặt cắt I-I II-II III-III IV-IV V-V VI-VI M u 429015967 459314716 993099829 133263576 597741791 Giai đoạn M S 343212773.8 367451773 794479863.4 106610861.1 478193432.6 M u 699112187 797287244.8 1094534941 540664895.9 929793526.2 M S2 408301116.4 459396182.3 646245172.9 311687500.2 543583257.1 Bảng 4.7:bảng tổng hợp mômen xe trục theo TTGH dải biên Trường ĐHGTVT TP.HCM Trang 22 Chuyên đề: cầu dầm nguyên khối - liên tục Giai đoạn Mặt cắt M I-I II-II III-III IV-IV V-V VI-VI 429015967 459314716 993099829 133263576 597741791 u Giai đoạn M S 343212773.8 367451773 794479863.4 106610861.1 478193432.6 M u M S2 653290532.4 719688758.5 966032338.3 597934706.3 860459483.2 382117313.8 415054190.2 572815114.1 344413106.1 503963803.9 Bảng 4.8:bảng tổng hợp lực cắt xe trục theo TTGH dải biên Giai đoạn Giai đoạn Mặt caét Vu1 VS1 Vu2 VS2 I-I II-II III-III IV-IV V-V VI-VI 132557.60 39259.46 7623.99 239116.19 125455.73 1216.50 106046.08 31407.57 6099.19 191292.95 100364.58 973.20 215772.87 114037.26 101111.42 252699.05 214475.21 91992.58 126020.40 65970.20 57934.54 149308.90 125133.08 52592.16 Bảng 4.8:bảng tổng hợp lực cắt xe trục theo TTGH dải biên Giai đoạn Giai đoạn Mặt cắt Vu1 VS1 Vu2 VS2 I-I II-II III-III IV-IV V-V VI-VI 132557.60 39259.46 7623.99 239116.19 125455.73 1216.50 106046.08 31407.57 6099.19 191292.95 100364.58 973.20 306655.86 132863.28 117351.06 504655.82 304628.83 99731.90 108511.68 63942.68 53075.27 129342.18 105652.90 47275.80 -Theo thống kê tính toán bảng nội lực ta thấy nội lực xe trục dải biên lớn nên ta dùng tổ hợp để tính toán 4.5.CHỌN VÀ BỐ TRÍ CÁP DỰ ỨNG LỰC: -Số bó cáp chọn theo công thức: Mu n = 1.1× 0.855 × FPu × h Trong đó: Mu:mômen lớn dầm trạng thái cường độ: lấy bảng nội lực xe trục dải biên Mu=Mu1+Mu2=993099829+1094534941=2087634770 fpu ứng suất kéo dứt cáp DƯL Trường ĐHGTVT TP.HCM Trang 23 Chuyên đề: cầu dầm nguyên khối - liên tục Chọn tao loại 12.7 có ứng suất kéo đứt fpu=1860 Mpa A=98.7 mm2 diện tích tao cáp 12.7mm h=1000 chiều cao dầm 2087634770 ⇒ APS = 1.1× = 1444 mm2 0.855 × 1860 ×1000 Số tao cáp can thiết kế là: A 1444 = 14.63 n = PS = A 98.7 Vậy chọn n= 16 tao Diện tích cáp thực dầm lúc là:1580 mm2 -Bố trí 16 tao cáp thành bó cáp ,mỗi bó tao cáp 12.7 mm Sơ đồ bố trí cáp sau: Mặt cắt bố trí cáp nhòp đầu nhòp Hình: 4.14 mặt cắt đầu dầm Trường ĐHGTVT TP.HCM Hình: 4.15 mặt cắt dầm Trang 24 Chuyên đề: cầu dầm nguyên khối - liên tục ĐẦU NEO 50000 45000 30000 8000 Trường ĐHGTVT TP.HCM Trang 25 Chuyên đề: cầu dầm nguyên khối - liên tục 4.6.ĐẶC TRƯNG HÌNH HỌC MẶT CẮT: -Tiết diện dùng để kiểm toán tiết diện dải biên có diện tích nhỏ nên thiên vè an toàn -Các thông số đặc trưng hình học dầm: Aps Hình: 4.15 mặt cắt ngang dầm h=1050 mm bf=bt=1050 mm hf=ht=150 mm hw=700mm bw=500.5 mm -Tổng diện tích ống gen là: có ống gen mặt cắt ngang có đường kính 67mm đường kính 60mm π × 67 Apo = × = 7047.73mm -diện tích tao cáp 100.1mm.vậy tổng diện tích cáp DƯL là: Aps = 98.7 × × = 1579.2 mm -diện tích cốt thép thường φ14 :As=906 mm2 Chọn lớp bêtông bảo vệ 50 mm ds=1000-50=950 mm -môđun đàn hồi thép +Cáp DƯL HVM 12.7 : Eps=180000Mpa +thép thường: Es=200000Mpa Hệ số quy đổi: E nt = S EC Ec = 0.043γ c1.5 f c' = 0.043 × 24501.5 44 = 34589.47 Mpa 200000 = 5.78 34589.47 Thép DƯL qua bêtông E pu 180000 n= = = 5.2 EC 34589.47 ⇒ nt = Trường ĐHGTVT TP.HCM Trang 26 Chuyên đề: cầu dầm nguyên khối - liên tục 4.6.1.Tại mặt cắt III-III nhòp 1: Toạ độ trọng tâm cáp DƯL so với mép bêtông: Aps (100 + 200) d ps = h − = 850 mm APS Aps Hình: 4.15 tiết diện giai đoạn -Giai đoạn 1: tiết diện chưa bít lỗ : A03 = bw × h + (b f − bw )h f + (bt − bw )ht − Apo = 500.5 × 1000 + (1050 − 500.5) × 150 × − 7047.73 = 658275.27 mm -Moment tónh tiết diện trục X qua mép dầm: h h h t2 K x = h × bw × + (b f − bw ) × h f × (h − f ) + (bt − bw ) × − Apo × (h − d ps ) 2 1000 150 1502 ) + (1050 − 500.5) × K x = 1000 × 500.5 × + (1050 − 500.5) × 150(1000 − 2 −7047.23.(1000 − 850) K x = 331617915 mm3 -Khoảng cách từ trục XX’ đến trọng tâm tiết diện: K 331617915 = 503.76 mm Ybo = x = A03 658275.27 -Khoảng cách từ mép đến trọng tâm tiết diện: Yto = h − Ybo = 1000 − 503.76 = 496.24 mm Trường ĐHGTVT TP.HCM Trang 27 Chuyên đề: cầu dầm nguyên khối - liên tục -Moment quán tính tiết diện: h 1 Io = bw.Yto3 + bw.Ybo3 + (bt − bw ).ht + (bt − bw ).ht (Y to − t )2 3 12 h h +(bf − bw ) f + (bf − bw ).hf (Ybo − f )2 − Apo (d ps − Yto )2 12 1 Io = × 500.5× 496.243 + × 500.5× 503.763 + (1050 − 500.5).1503 + 3 12 150 +(1050 − 500.5) ×150 × (496.24 − )2 + 150 150 +(1050 − 500.5) × + (1050 − 500.5) ×150 × (503.76 − )2 − 7047.23× (850 − 496.24)2 12 Io = 71791924710 mm -Độ lệch tâm: e = d ps − Yto = 850 − 496.24 = 353.76 mm -Giai đoạn 2: giai đoạn đặc tiết diện bít lỗ Aps +Ag=Ao4+nAps=658275.27 + 5.2x1579.2 =668376.48 mm2 +K0-0 =n × APS × (d ps − yto ) = 5.2 ×1579.2 × (850 − 496.24) = 2905020.5 mm3 + c= K 0−0 2905020.5 = = 4.35 mm 668376.48 Ag Ytg=yto+c=500.59 mm Vaäy : ybg=ybo-c=499.41 mm I g = I + A0C + n × APS (d ps − ytg ) = 92215325510 mm4 -Các mặt cắt khác lam tương tự ta dươc bảng tổng hợp đặc trưng hình học sau Trường ĐHGTVT TP.HCM Trang 28 Chuyên đề: cầu dầm nguyên khối - liên tục Giai doạn Giai đoạn Giai đoạn Đặc trưng hh Ao(mm2) Yto(mm) Ybo(mm) I0(mm4) Ag(mm2) Ytg(mm) Ybg(mm) Ig(mm4) MC I-I II-II III-III IV-IV V-V VI-VI 1042952.7 658275.27 658275.27 1042952.7 658275.27 658275.27 499.15 496.71 496.24 502.37 497.25 500.85 503.29 503.76 497.63 502.75 498.35 501.65 87386466490 727991927710 727991924710 87503414510 727891924710 727993924710 1051164.5 668376.48 668376.48 1051164.5 668376.48 668376.48 500.15 500.53 500.59 497.84 501.25 499.85 499.47 499.41 502.16 498.75 500.25 499.75 87407271680 71807252220 71807250220 87527271680 71807250220 71607250220 4.7 TÍNH MẤT MÁT ỨNG SUẤT: ng suất cáp tối đa =0.75 lần giá trò ứng suất kéo đứt cáp: f pj = 0.75 f pu = 0.75 ×1860 = 1395 Mpa Trong trình tạo ứng suất cho cáp DƯL sử dụng lâu dài xảy tượng mát ứng suất: -tổng mát ứng suất ôû daàm : ∆f PT = ∆f pA + ∆f PF + ∆f PES + ∆f PR2 + ∆f PSR + ∆f PCR -Hệ số ma sát: sử dụng tao có ống thép mạ cứng K=6.6 x 10-7 ; µ = 0.2 4.7.1 Mất mát ma sát: ∆f PF ∆f PF = f pj 1 − e − ( µα + kx )  -Tại mặt cắt I-I: ∆f pF = f pj (1 − e − Kx ) -Tại mặt cắt II-II: Bó 1: ∆f pF = f pj (1 − e − ( µα + Kx ) = 1395 × (1 − e = 0.276 N / mm Với α = = 0.122 rad ⇒ ∆f PF = 1393 × (1 − e − (0.2×0.122+6.6×10 −7 ×5050) ) = 38.1 N / mm Boù 2: ∆f pF = f pj (1 − e − ( µα + Kx ) = 1395 × (1 − e = 0.276 N / mm Với α = 90 = 0.157 rad ⇒ ∆f PF = 1393 × (1 − e − (0.2×0.157 + 6.6×10 −7 ×5050) ) = 47.55 N / mm -Tại mặt cắt III-III: Bó 1: ∆f pF = f pj (1 − e − ( µα + Kx ) = 1395 × (1 − e = 0.276 N / mm Với α = 70 = 0.122 rad ⇒ ∆f PF = 1393 × (1 − e − (0.2×0.122+ 6.6×10 −7 ×10050) ) = 42.56 N / mm Boù 2: ∆f pF = f pj (1 − e − ( µα + Kx ) = 1395 × (1 − e = 0.276 N / mm Trường ĐHGTVT TP.HCM Trang 29 Chuyên đề: cầu dầm nguyên khối - liên tục Với α = 90 = 0.157 rad ⇒ ∆f PF = 1393 × (1 − e −(0.2×0.157+ 6.6×10 −7 ×10050) ) = 51.98 N / mm -Tại mặt cắt IV-IV: Boù 1: ∆f pF = f pj (1 − e − ( µα + Kx ) = 1395 × (1 − e = 0.276 N / mm Với α = 300 = 0.523 rad ⇒ ∆f PF = 1393 × (1 − e− (0.2×0.523+6.6×10 −7 ×19800) ) = 292.04 N / mm Boù 2: ∆f pF = f pj (1 − e − ( µα + Kx ) = 1395 × (1 − e = 0.276 N / mm Với α = 90 = 0.157 rad ⇒ ∆f PF = 1393 × (1 − e −(0.2×0.157+ 6.6×10 Trường ĐHGTVT TP.HCM −7 ×10050) ) = 51.98 N / mm Trang 30 ... TP.HCM Hình: 4.15 mặt cắt dầm Trang 24 Chuyên đề: cầu dầm nguyên khối - liên tục ĐẦU NEO 50000 45000 30000 8000 Trường ĐHGTVT TP.HCM Trang 25 Chuyên đề: cầu dầm nguyên khối - liên tục 4.6.ĐẶC TRƯNG... 11138.1 1.69 0.9 0.95 2.45 1.57 0.82 Bảng 4.5: Bảng tổng hợp nội lực mômen theo giai đoạn dải biên Trường ĐHGTVT TP.HCM Trang 19 Chuyên đề: cầu dầm nguyên khối - liên tục Giai đoạn1 MẶT CẮT I-I II-II... biên: -Tónh tải dải biên giống dải tải trọng quy theo phương ngang cầu 4.4.4.Tổ hợp nội lưc cho dải bản: Bảng 4.5: Bảng tổng hợp nội lực mômen theo giai đoạn dải Giai đoạn1 MẶT CẮT I-I II-II III-III