Tính toán và thiết kế cầu treo dây văng

................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................. Môc lôc STT Tªn môc Néi dung thiÕt kÕ Trang 1 NhËn xÐt cña gi¸o viªn h­íng dÉn 2 2 NhËn xÐt cña gi¸o viªn ®äc duyÖt 3 3 Tæng quan 5 4 PhÇn I ThiÕt kÕ s¬ bé C¸c ph­¬ng ¸n 7 5 Ch­¬ng I Ph­¬ng ¸n s¬ bé I : CÇu treo d©y v¨ng 7 6 Ch­¬ng II Ph­¬ng ¸n s¬ bé I : CÇu liªn tôc ®óc hÉng 38 7 Ch­¬ng III Ph­¬ng ¸n s¬ bé I : CÇu Liªn hîp liªn tôc 72 8 Ch­¬ng IV So s¸nh lùa chän PA thiÕt kÕ kÜ thuËt 105 9 PhÇn II ThiÕt kÕ kÜ thuËt 109 10 Ch­¬ng V Tæng quan vÒ CÇu D©y v¨ng. 109 11 Ch­¬ng VI §iÒu chØnh néi lùc CÇu d©y v¨ng. 126 12 Ch­¬ng VII X¸c ®Þnh néi lùc vµ tÝnh duyÖt dÇm chñ. 154 13 Ch­¬ng VIII KiÓm duyÖt d©y v¨ng. 201 14 Ch­¬ng IX TÝnh vµ kiÓm duyÖt MÆt cÇu - dÇm ngang. 209 15 Ch­¬ng X ThiÕt kÕ th¸p cÇu. 232 16 Ch­¬ng XI ThiÕt kÕ mè cÇu. 281 17 Ch­¬ng XII ThiÕt kÕ tæ chøc thi c«ng 322 18 PhÇn IV Chuyªn ®Ò tèt nghiÖp Tæng quan * * * I – §iÒu kiÖn tù nhiªn t¹i khu vùc X©y dùng cÇu I.1 – §Æc ®iÓm vÒ ®Þa h×nh – Thuû v¨n. - ChÕ ®é thuû v¨n Ýt thay ®æi +) MNCN : 4,00 m +) MNTT : 2,00 m +) MNTN : -2,30 m - KhÈu ®é tho¸t n­íc yªu cÇu : L > 300m I.2 – §Æc ®iÓm vÒ §Þa chÊt - §· tiÕn hµnh khoan t¹i 4 lç khoan á vÞ trÝ x©y dùng cÇu dù kiÕn vµ cã kÕt qu¶ sau : +) Líp 1 : Líp sÐt pha c¸t tr¹ng th¸i dÎo cøng : +) Líp 2 : C¸t pha sÐt tr¹ng th¸i nöa cøng +) Líp 3 : C¸t h¹t võa b·o hoµ n­íc , tr¹ng th¸i chÆt +) Líp 4 : C¸t h¹t th« b·o hoµ n­íc , tr¹ng th¸i chÆt Líp ChiÒu dµy H m HÖ sè rçng e §é sÖt B g T/m3 Lùc dÝnh C KG/cm2 C­êng ®é R’ KG/cm2 Gãc ma s¸t j ®é 1 8,5 0,7 0,4 1,8 0,14 1,2 22 2 7,5 0,5 0,2 1,7 0,12 2,5 25 3 9,6 1,7 0,06 2,5 38 4 V« h¹n 2,1 3,3 40 II – C¸c ph­¬ng ¸n vµ ph­¬ng ph¸p x©y dùng II.1 – Quy tr×nh thiÕt kÕ vµ c¸c nguyªn t¾c chung II.1.1 – Quy tr×nh thiÕt kÕ - Quy tr×nh thiÕt kÕ : Quy tr×nh thiÕt kÕ ®­êng «t« - Quy tr×nh thiÕt kÕ cÇu cèng : 22TCN – 272 – 01 (Bé GTVT) - Quy tr×nh thiÕt kÕ cÇu cèng : 22TCN – 18 – 79 (Bé GTVT) II.1.2 – C¸c nguyªn t¾c thiÕt kÕ - C«ng tr×nh ®­îc thiÕt kÕ vÜnh cöu , cã kÕt cÊu thanh tho¸t phï hîp v¬i squy m« cña tuyÕn ®­êng. - §¸p øng ®­îc yªu cÇ quy ho¹ch , ph©n tÝch t­¬ng lai cña tuyÕn ®­êng. - Thêi gian thi c«ng ng¾n. - ThuËn tiÖn cho c«ng t¸c duy tu b¶o d­ìng - Gi¸ thµnh x©y dùng thÊp. II.2 – C¸c th«ng sè kÜ thuËt c¬ b¶n. II.2.1 – Quy m« x©y dùng - CÇu ®­îc thiÕt kÕ vÜnh cöu víi tuæi thä >100 n¨m. II.2.2 – T¶i träng thiÕt kÕ - Sö dông cÊp t¶i träng theo quy tr×nh thiÕt kÕ cÇu : 22TCN – 272 - 2001 +) Ho¹t t¶i thiÕt kÕ : HL93 Xe t¶i thiÕt kÕ : P = 33,24 T Xe 2 trôc thiÕt kÕ : P = 22 T T¶i träng lµn thiÕt kÕ : q = 0,948 T/m +) T¶i träng Ng­êi : 300 KG/m2 - HÖ sè t¶i träng +) TÜnh t¶i giai ®o¹n 1 : g1 = 1,25 +) TÜnh t¶i giai ®o¹n 2 : g2 = 1,5 +) Ho¹t t¶i : g1 = 1,75 - HÖ sè ®éng (hÖ sè xung kÝch ) : IM = 1+ 25 / 100 = 1,25 II.2.3 – KHæ cÇu thiÕt kÕ - MÆt c¾t ngang thiÕt kÕ cho 2 lµn xe víi vËn tèc thiÕt kÕ : V=60 km/h - MÆt c¾t ngang khæ : K = 7,5+2x2 + 2x0,5 m +) PhÇn xe ch¹y : Bxe = 2x3,75 m +) PhÇn lÒ bé hµnh : Ble = 2x2m +) PhÇn lan can : 2x0,5 m II.2.4 – KHæ th«ng thuyÒn - S«ng th«ng thuyÒn cÊp I : +) TÜnh cao : H = 10 m +) TÜnh ngang : B = 80m II.2.5 – Tr¾c däc cÇu - CÇu n»m trªn ®­êng cong trßn R = 10000 m - §é dèc däc cÇu : i = 2% III – C¸c ph­¬ng ¸n cÇu vµ so s¸nh lùa chän . III.1 – Nguyªn t¾c lùa chän ph­¬ng ¸n cÇu - §¸p øng yªu cÇu th«ng thuyÒn - Gi¶m tèi thiÓu c¸c trô gi÷a s«ng - S¬ ®å nhÞp cÇu chÝnh xÐt ®Õn viÖc øng dông c«ng nghÖ míi nh­ng cã ­u tiªn viÖc tËn dông thiÕt bÞ c«ng nghÖ thi c«ng quen thuéc ®· sö dông trong n­íc. - §¶m b¶o tÝnh kh¶ thi trong qu¸ tr×nh thi c«ng. - §¹t hiÖu qu¶ kinh tÕ cao , gi¸ thµnh rÎ. PhÇn I : ThiÕt kÕ s¬ bé c¸c Ph­¬ng ¸n cÇu Ch­¬ng I : Ph­¬ng ¸n s¬ bé I ThiÕt kÕ CÇu treo d©y v¨ng * * * I – Tæng quan vÒ cÇu d©y v¨ng - Trong sù nghiÖp c«ng nghiÖp hãa, hiÖn ®¹i ho¸ cña n­íc ta hiÖn nay, x©y dùng h¹ tÇng c¬ së lµ vÊn ®Ò v« cïng quan träng. Trong ®ã viÖc x©y dùng míi, c¶i t¹o vµ n©ng cÊp hÖ thèng giao th«ng lµ tÊt yÕu. - Mét trong nh÷ng yªu cÇu ®Æt ra hiÖn nay ®èi víi c¸c cÇu ®­îc x©y dùng trªn kh¾p c¶ n­íc hiÖn t¹i còng nh­ t­¬ng lai lµ: võa ®¸p øng ®­îc yªu cÇu giao th«ng hiÖn ®¹i, gi¸ thµnh kinh tÕ ®ång thêi ®Ñp vÒ mÆt kiÕn tróc, mü quan ®Ó cã thÓ trë thµnh biÓu t­îng cña ViÖt Nam hiÖn ®¹i trong t­¬ng lai. - Tr­íc ®©y khi x©y dùng cÇu v­ît qua s«ng th­êng sö dông cÇu BTCT, BTCT¦ST, CÇu thÐp... ë d¹ng cÇu dÇm ®¬n gi¶n hoÆc liªn tôc kª trªn c¸c gèi cøng lµ mè vµ trô, nh÷ng lo¹i cÇu nµy chØ kinh tÕ khi v­ît nhÞp võa, nhÞp nhá. - Nh­ vËy cÇn ph¶i sö dông lo¹i cÇu nµo ®ã võa ®¶m b¶o v­ît ®­îc nhÞp lín, c«ng nghÖ thi c«ng ®¬n gi¶n, gi¸ thµnh h¹ ®ång thêi ®Ñp vÒ mü quan. - Qua nghiªn cøu t×m hiÓu mét sè n­íc ®· vµ ®ang ph¸t triÓn trªn thÕ giíi hiÖn nay, thÊy r»ng trong kho¶ng 50 ¸ 150m th× c¸c cÇu bª t«ng cèt thÐp øng suÊt tr­íc x©y dùng theo c«ng nghÖ l¾p hÉng tá ra cã hiÖu qu¶ cao trªn quan ®iÓm kü thuËt. NhÞp lín nhÊt x©y dùng theo c«ng nghÖ nµy ®· ®¹t tíi 240m (cÇu Hamana ë NhËt B¶n). Tuy nhiªn giíi h¹n vÒ nhÞp kinh tÕ cña lo¹i cÇu nµy còng chØ kho¶ng 200m. - CÇu d©y v¨ng lµ kÕt cÊu kh«ng biÕn d¹ng h×nh häc do ®ã ®¶m b¶o ®­îc ®é cøng lín.HÖ lµm viÖc nh­ mét dÇm cøng kª trªn c¸c gèi ®µn håi lµ c¸c d©y v¨ng.ViÖc t¨ng sè l­îng gèi ®µn håi kh«ng lµm t¨ng khèi l­îng cña d©y vµ lùc nÐn trong dÇm chñ nh­ng l¹i gi¶m ®­îc ®¸ng kÓ m«men uèn trong trong dÇm cøng , ®Æc biÖt d­íi t¸c dông cña tÜnh t¶i th× m«men uèn trong dÇm cøng gÇn nh­ ®­îc triÖt tiªu. Do ®ã CDV cã thÓ v­ît ®­îc nhÞp rÊt lín mµ l­îng vËt liÖu t¨ng kh«ng ®¸ng kÓ. - H¬n n÷a, trong lÞch sö ph¸t triÓn cña nghµnh cÇu ®­êng th× ch­a cã mét lo¹i cÇu nµo cã søc hÊp dÉn, tËp trung trÝ tuÖ g©y ®­îc niÒm say mª vµ c¶m xóc s¸ng t¹o cho c¸c nhµ khoa häc, c¸c nhµ kiÕn tróc vµ ®«ng ®¶o nh©n d©n nh­ cÇu treo ®©y v¨ng. Trong vßng h¬n 40 n¨m, kÓ tõ ngµy x©y dùng chiÕc cÇu ®Çu tiªn Stromsund t¹i Thôy §iÓn n¨m 1955 cho ®Õn nay, cÇu treo d©y v¨ng ®· ®­îc x©y dùng ë hÇu hÕt c¸c n­íc trªn thÕ giíi, tõ c¸c c«ng tr×nh cã chiÒu dµi vµi chôc ®Õn hµng ngh×n mÐt, ®¶m b¶o giao th«ng an toµn cho «t« vµ xe löa. NhiÒu c©y cÇu víi kÕt cÊu vµ kiÕn tróc ®éc ®¸o ®· trë thµnh biÓu t­îng kiÕn tróc, di s¶n v¨n hãa cña thêi ®¹i. - §Æc ®iÓm cë b¶n cã søc hÊp dÉn cña cÇu d©y v¨ng lµ tÝnh ®a d¹ng. TÝnh ®a d¹ng cña cÇu d©y v¨ng thÓ hiÖn ë sè l­îng vµ chiÒu dµi nhÞp, sè mÆt ph¼ng vµ c¸c s¬ ®å ph©n bè d©y... H×nh th¸i vµ tÇm cao cña th¸p cÇu còng nh­ tÝnh ®éc ®¸o cña c¸c lo¹i tiÕt diÖn ngang t¹o cho c«ng tr×nh cã ®ñ tÇm cao, tÇm xa ®Ó thÓ hiÖn hoµi b·o vµ trÝ t­ëng t­îng cña con ng­êi. - CÇu d©y v¨ng víi ­u thÕ vÒ kh¶ n¨ng chÞu lùc, hîp lý vÒ c«ng nghÖ thi c«ng, tÝnh ®a d¹ng vÒ s¬ ®å kÕt cÊu ®ang trë thµnh c¸c c«ng tr×nh träng ®iÓm cña nhiÒu n­íc vµ còng ®ang trë thµnh c«ng tr×nh ®Æc tr­ng cña thÕ kû 20 vµ t­¬ng lai. - ë n­íc ta , CDV ®Çu tiªn ®­îc x©y d­ng vµo n¨m 1976 t¹i §ak’r«ng (Qu¶ng TrÞ) nh­ng ®Õn th¸ng 2 n¨m 1999 cÇu bÞ sËp do gØ vµ ®øt neo, sau ®ã ®Õn n¨m 2000 cÇu ®­îc sña l¹i víi dÇm b¨ng BTCT.TiÕp theo ®ã lµ viÖc x©y dùng cÇu Mü ThuËn (TiÒn Giang – VÜnh Long) b¾c qua s«ng TiÒn tõ n¨m 1998 – 2001 , cÇu s«ng Hµn (§µ N½ng) , hiÖn nay vÉn ®ang tiÕp tôc x©y dùng vµ hoµn thiÖn c¸c c©y cÇu d©y v¨ng lín vµ hiÖn ®¹i nh­ : cÇu CÇn Th¬ b¾c qua s«ng HËu (CÇn Th¬ ), cÇu KiÒn b¾c qua s«ng CÊm (H¶i Phßng ) , cÇu B·i Ch¸y (Qu¶ng Ninh), cÇu BÝnh (H¶i Phßng) ... vµ hµng lo¹t c¸c CDV cho n«ng th«n , miÒn nói vµ ®ång b»ng s«ng Cöu Long. II – Giíi thiÖu chung vÒ ph­¬ng ¸n II.1 – Tiªu chuÈn thiÕt kÕ - Quy tr×nh thiÕt kÕ : 22TCN – 272 – 01 Bé Giao th«ng v©n t¶i - Quy tr×nh thiÕt kÕ cÇu cèng theo tr¹ng th¸i giíi h¹n 22TCN – 18 – 79 Bé Giao th«ng v©n t¶i - T¶i träng thiÕt kÕ : HL93 , ®oµn Ng­êi bé hµnh 300 Kg/m2 II.2 – s¬ ®å kÕt cÊu II.2.1 – KÕt cÊu phÇn trªn - S¬ ®å bè trÝ chung toµn cÇu 2x33+90+186+90 - KÕt cÊu cÇu kh«ng ®èi xøng gåm 2 nhÞp dÉn 33 m vµ hÖ cÇu d©y v¨ng ba nhÞp . - ChiÒu cao cét th¸p dù tÝnh : 55 m tÝnh tõ ®¸y bÖ th¸p - MÆt c¾t ngang dÇm cã chiÒu cao kh«ng ®æi d¹ng TT . - ChiÒu dµi mét khoang s¬ bé chän 8 m . - Sè l­îng d©y cho mét cét th¸p 22 d©y - C¸c dÇm ngang ®­îc bè trÝ trªn suèt chiÒu dµi dÇm däc víi kho¶ng c¸ch 4m mét dÇm ngang . - VËt liÖu chÕ t¹o kÕt cÊu nhÞp : + Bª t«ng m¸c 400 + Cèt thÐp c­êng ®é cao dïng c¸c lo¹i tao ®¬n 7 sîi . + ThÐp cÊu t¹o dïng thÐp CT3 II.2.2 – KÕt cÊu phÇn d­íi 1 - CÊu t¹o th¸p cÇu : - Th¸p cÇu dïng lo¹i th©n hép ®Æc ®æ BT t¹i chç . Bª t«ng chÕ t¹o M300 - Ph­¬ng ¸n mãng : Mãng cäc ®µi cao ,cäc khoan nhåi ®­êng kÝnh f1,5m. 2- CÊu t¹o trô cÇu : - Trô cÇu dïng lo¹i trô th©n hÑp , ®æ bª t«ng t¹i chç m¸c M300 - Trô cÇu T2 : ®­îc x©y dùng trªn mãng cäc ®ãng d = 40 cm - Trô cÇu T3 : ®­îc x©y dùng trªn mãng cäc khoan nhåi D= 150 cm - Ph­¬ng ¸n mãng : Mãng cäc ®µi cao . 3 - CÊu t¹o mè cÇu - Mè cÇu dïng lo¹i mè U BTCT , ®æ t¹i chç m¸c bª t«ng chÕ t¹o M300. - Mè cña kÕt cÊu nhÞp chÝnh ®­îc ®Æt trªn mãng cäc khoan nhåi f1m. - Mè cña kÕt cÊu nhÞp dÉn ®­îc ®Æt trªn mãng cäc ®ãng d= 40 cm III – TÝnh to¸n kÕt cÊu nhÞp cÇu d©y v¨ng III.1 – Chän s¬ ®å nhÞp cÇu Víi cÇu d©y v¨ng cã thÓ cã c¸c s¬ ®å mét, hai, ba vµ nhiÒu nhÞp, trong ®ã hÖ ba nhÞp lµ hÖ ®Æc tr­ng cña cÇu d©y v¨ng, nã cã ­u ®iÓm vÒ kÕt cÊu, kh¶ n¨ng chÞu lùc còng nh­ c«ng nghÖ thi c«ng . Nghiªn cøu c¸c ®Æc ®iÓm ®Þa chÊt - ®Þa h×nh - thñy v¨n vµ kiÕn tróc c¶nh quan xung quanh, ®iÒu kiÖn kinh tÕ - x· héi - chÝnh trÞ cña c¸c vïng mµ tuyÕn ®i qua. Ta quyÕt ®Þnh chän ph­¬ng ¸n cÇu d©y v¨ng ba nhÞp cã hai mÆt ph¼ng giµn d©y ®èi xøng qua th¸p cÇu. S¬ ®å ph©n nhÞp 90 + 186 + 90 m. Tõ nh÷ng ph©n tÝch ®· nªu ë trªn ,¸p dông cô thÓ cho ph­¬ng ¸n cÇu ë ®©y ,chän : - ChiÒu dµi khoang dÇm d=8 m. - ChiÒu dµi khoang dÇm gi÷a nhÞp chÝnh dg= 0,7d = 6 m - ChiÒu dµi khoang dÇm c¹nh th¸p dt= 1,1d = 10m III.2 – h×nh d¹ng vµ chiÒu cao dÇm cøng Mçi mét lo¹i tiÕt diÖn dÇm ®a n¨ng hoÆc ®¬n n¨ng ®Òu cã ­u ®iÓm vµ nh­îc ®iÓm kh¸c nhau. Song theo xu h­íng thi c«ng hiÖn nay th× viÖc sö dông lo¹i tiÕt diÖn nµo ngoµi viÖc ®¶m b¶o ®­îc ®iÒu kiÖn chÞu lùc ®ång thêi ®¶m b¶o c«ng nghÖ thi c«ng ®¬n gi¶n nhÊt phï hîp víi tr×nh ®é thi c«ng vµ ®· ®­îc sö dông trong n­íc. Do vËy ta quyÕt ®Þnh sö dông tiÕt diÖn ngang dÇm chñ ®¬n n¨ng b»ng bª t«ng cèt thÐp theo kiÓu d¸ng tiÕt diÖn ngang cÇu Mü ThuËn ( ®· thi c«ng ). CÇu chÝnh Mü ThuËn gåm 3 nhÞp cã s¬ ®å kÕt cÊu 150 + 350 + 150m, tiÕt diÖn ngang gåm 2 dÇm chñ tiÕt diÖn h×nh thang cao 2m, b¶n mÆt cÇu dµy 25cm, dÇm ngang c¸ch nhau 5,2m. D©y v¨ng neo vµo ®Çu dÇm ngang bè trÝ hÉng ra ngoµi mÆt cÇu. Theo thèng kª c¸c cÇu d©y v¨ng trªn thÕ giíi vµ trong n­íc ®· vµ ®ang x©y dùng, tØ sè chiÒu cao dÇm chñ = ¸ . VËy s¬ bé ban ®Çu chän dÇm chñ cã mÆt c¾t ngang gåm hai ch÷ T cã kÝch thø¬c nh­ h×nh vÏ . III.3 – Lùa chän c¸c thiÕt bÞ phô cho cÇu d©y v¨ng HiÖn nay, c¸c tao c¸p ®¬n ®­îc sö dông réng r·i cho kÕt cÊu BTCT ¦.S.T vµ cÇu d©y v¨ng v× c¸c tao ®¬n dÔ vËn chuyÓn, dÔ l¾p ®Æt vµ thÝch hîp víi hÖ neo th«ng dông nhÊt hiÖn nay lµ neo kÑp. Sö dông lo¹i tao ®¬n gåm 7 sîi thÐp f5 ®­êng kÝnh ngoµi 15,2 mm. §ång thêi sö dông d©y v¨ng ®­îc tæ hîp tõ c¸c tao thÐp gi¶m ®­îc ®é gi·n cña d©y ( do ®é vâng cña träng l­îng b¶n th©n g©y ra khi chÞu t¸c dông cña ho¹t t¶i ). C¸c tao thÐp ®­îc c¨ng kÐo riªng biÖt vµ ®­îc ghÐp thµnh bã lín trong c¸c khèi neo ë ngay hiÖn tr­êng. C«ng t¸c l¾p ®Æt d©y v¨ng rÊt ®¬n gi¶n v× d©y ®­îc l¾p tõng tao nhá lªn kh«ng cÇn giµn d¸o. HÖ neo dïng víi lo¹i d©y v¨ng nµy lµ neo kÑp 3 m¶nh gièng hÖ neo dïng trong cÇu BTCT - ¦ST. Khèi neo lµ khèi thÐp h×nh trô cã khoan c¸c lç h×nh c«n ®Ó luån c¸c tao thÐp vµ c¸c tao thÐp nµy ®­îc kÑp chÆt b»ng nªm 3 m¶nh h×nh c«n cã ren r¨ng. Bªn ngoµi khèi neo ®­îc ren r¨ng vµ dïng mét ªcu ®ñ lín ®Ó xiÕt neo theo nguyªn t¾c vÆn bu - l«ng. Ph­¬ng ¸n dïng d©y v¨ng tæ hîp tõ c¸c tao thÐp 7 sîi vµ hÖ neo kÑp lµ ph­¬ng ¸n tèi ­u nhÊt v× so víi c¸c d©y v¨ng sö dông c¸p xo¾n èc hay c¸p kÝn th­êng ph¶i dïng neo ®óc, lo¹i neo nµy cÇn ®­îc ®æ ë nhiÖt ®é 4500¸ 5000 lµ yªu cÇu khã ®¶m b¶o ë ngay t¹i c«ng tr­êng. §ång thêi viÖc vËn chuyÓn l¾p ®Æt c¸c bã c¸p lín vµ dµi sÏ gÆp khã kh¨n h¬n vµ viÖc ®iÒu chØnh néi lùc d©y v¨ng b»ng c¸ch thay ®æi chiÒu dµi d©y còng rÊt h¹n chÕ. III.4 – H×nh d¹ng vµ tiÕt diÖn cña th¸p cÇu - ChiÒu cao th¸p cÇu ®­îc chän sao cho ®¶m b¶o c¸c yªu cÇu sau : +) §¶m b¶o liªn kÕt gi÷a d©y v¨ng vµ th¸p +) §¶m b¶o cho goc nghiªng cña d©y v¨ng h¬p lý trong qu¸ tr×nh chÞu lùc Gãc nghiªng cña d©y v¨ng gi÷a a = 20 25 o - Tõ c¸c ph©n tÝch trªn ta chän th¸p cÇu cã c¸c th«ng sè nh­ sau +) ChiÒu cao toµn bé cña th¸p h th = 55 m +) ChiÒu cao tõ bÖ th¸p ®Õn ®¸y dÇm : hct= 12,6m +) ChiÒu cao tõ ®¸y dÇm ®Õn d©y v¨ng thÊp nhÊt : htt = 25 m +) ChiÒu cao bè trÝ d©y v¨ng : hdv =18 m +) Kho¶ng c¸ch tõ ®iÓm neo d©y trªn cïng ®Õn ®Ønh th¸p : hdt = 2,5m 1 - B¶ng tÝnh to¸n gãc nghiªng d©y v¨ng nhÞp biªn : D©y v¨ng nhÞp biªn D©y v¨ng nhÞp gi÷a D©y x h ai (®é) D©y x h ai S1 10 25 67.20 S1' 10 25 67.20 S2 18 26.5 54.81 S2' 18 26.5 54.81 S3 26 28 46.12 S3' 26 28 46.12 S4 34 29.5 39.95 S4' 34 29.5 39.95 S5 42 31 35.43 S5' 42 31 35.43 S6 50 32.5 32.02 S6' 50 32.5 32.02 S7 58 34 29.38 S7' 58 34 29.38 S8 66 35.5 27.27 S8' 66 35.5 27.27 S9 74 37 25.56 S9' 74 37 25.56 S10 82 38.5 24.15 S10' 82 38.5 24.15 S11 90 40 22.96 S11' 90 40 22.96 III.5 – TÝnh to¸n néi lùc III.5.1 – TÝnh tÜnh t¶i 1- TÝnh tÜnh t¶i giai ®o¹n I - TÜnh t¶i giai ®o¹n I gåm cã c¸c bé ph©n sau : +) Träng l­îngb¶n th©n dÇm chñ : DCdc +) Träng l­îng dÇm ngang : DCdn +) Träng l­îng tai ®eo d©y v¨ng : DCtd DCITC = DCdc+ DCdn+ DCtd - TÝnh träng l­îng dÇm chñ: DCdc Tªn gäi c¸c ®¹i l­îng KÝ hiÖu Gi¸ trÞ §¬n vÞ ChiÒu cao dÇm T H 150 cm BÒ réng mÆt cÇu Bcau 1400 cm ChiÒu réng b¶n c¸nh dÇm chñ bc 750 cm BÒ réng s­ên dÇm bs 100 cm ChiÒu dµy b¶n c¸nh (b¶n mÆt cÇu) hc 25 cm ChiÒu dµy b¶n c¸nh tÝnh ®æi hc' 26.96 cm DiÖn tÝch mÆt c¾t thùc cña dÇm chñ A 33754 cm2 Träng l­îng dÇm chñ d¶i ®Òu DCdc 8,43 T/m - TÝnh träng l­îng dÇm ngang vµ tai ®eo d©y v¨ng: DCdc, DCtd Tªn gäi c¸c ®¹i l­îng KÝ hiÖu Gi¸ trÞ §¬n vÞ ChiÒu cao dÇm ngang hdn 125 cm ChiÒu dµy dÇm ngang ddn 30 cm ChiÒu dµi dÇm ngang Ldn 28 cm Träng l­îng 1 dÇm ngang Pdn 5.25 T Sè dÇm ngang trªn toµn cÇu ndn 90 dÇm Kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c dÇm ngang adn 400 cm ChiÒu cao tai ®eo htd 80 cm ChiÒu dµy tai ®eo dtd 80 cm ChiÒu dµi tai ®eo Ltd 150 cm Kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c tai ®eo atd 800 cm Träng l­îng 1 tai ®eo Ptd 6.20 T Sè tai ®eo trªn toµn cÇu ntd 44 chiÕc Träng l­îng dÇm ngang d¶i ®Òu DCdn 0,64 T/m Träng l­îng dÇm tai ®eo d¶i ®Òu DCtd 0,3 T/m - TÜnh t¶i d¶i ®Òu tiªu chuÈn giai ®o¹n I DCITC = DCdc+ DCdn+ DCtd = 7,79+0,645+0,3 = 8,74 T/m - TÜnh t¶i giai ®o¹n I tÝnh to¸n : DCITT = g.DCITC = 1,25 . 9,08 = 11,35 T/m 2 - TÝnh tÜnh t¶i giai ®o¹n II - TÜnh t¶i giai ®o¹n II gåm cã c¸c bé phËn sau : +) Träng l­îng gê ch¾n b¸nh +) Träng l­îng phÇn ch©n lan can +) Träng l­îng lan can tay vÞn +) Träng l­îng líp phñ mÆt cÇu +) Träng l­îng phÇn lÒ Ng­êi ®i bé DWIITC = DWgc+ DWclc+ DWlc+tv+ DWng - TÝnh träng l­îng líp phñ mÆt cÇu Tªn gäi c¸c ®¹i l­îng ChiÒu dµy h (cm) DWtc §¬n vÞ Líp bª t«ng Atphan 5 0.115 T/m2 Líp bª t«ng b¶o vÖ 3 0.069 T/m2 Líp chèng thÊm 3 0.069 T/m2 Líp bª t«ng mui luyÖn dµy 1.03 0.024 T/m2 ChiÒu dµy líp phñ mÆt cÇu hmc 12.03 cm Träng l­îng líp phñ mÆt cÇu DWmcTC 0.277 T/m2 Träng l­îng d¶i ®Òu líp phñ mÆt cÇu tÝnh cho 1 dÇm : DWmctc= 0,277.3,75 = 1,038 (T/m) - TÝnh träng l­îng cña lan can + tay vÞn +gê ch¾n b¸nh + lÒ Ng­êi ®i bé Tªn gäi c¸c ®¹i l­îng KÝ hiÖu Gi¸ trÞ §¬n vÞ 1- TÝnh träng l­îng ch©n lan can ChiÒu réng ch©n lan can ngoµi Blcn 30 cm ChiÒu cao ch©n lan can ngoµi Hlcn 30 cm ChiÒu réng ch©n lan can trong Blct 20 cm ChiÒu cao ch©n lan can trong Hlct 25 cm Träng l­îng d¶i ®Òu phÇn ch©n lan can DWlc 0.35 T/m 2- TÝnh träng l­îng cét lan can vµ tay vÞn Träng l­îng 1 cét lan can Pclc 0.027 T Kho¶ng c¸ch bè trÝ cét lan can Aclc 2 m Träng l­îng d¶i ®Òu cña cét lan can Pclc 0.013 T/m Träng l­îng d¶i ®Òu phÇn tay vÞn Ptv 0.07 T/m Träng l­îng d¶i ®Òu lan can vµ tay vÞn Plv 0.083 T/m 3- TÝnh träng l­îng gê ch¾n b¸nh ChiÒu réng ch©n gê Bg 25 cm ChiÒu réng ®Ønh gê Hg 25 cm Träng l­îng d¶i ®Òu cña gê ch¾n b¸nh DWg 0.156 T/m 4 - TÝnh träng l­îng lÒ ngêi ®i bé BÒ réng lÒ ng­êi ®i bé Ble 200 cm ChiÒu dµy trung b×nh lÒ ng­êi ®i bé Hle 10 cm Träng l­îng lÒ ng­êi ®i bé DWNG 0.46 T/m - TÝnh tÜnh t·i giai ®o¹n II +) TÝnh t¶i giai ®o¹n II tiªu chuÈn DWIITC = DWgc+ DWclc+ DWlc+tv+ DWng = 1,038 + 0,35 + 0,838 + 0,156 + 0,46 = 2,088 T/m +) TÜnh t¶i giai ®o¹n II tÝnh to¸n DWIItt = g . DWIITC = 1,5. 2,088 = 3,13 T/m 3 - Tæng hîp tÜnh t¶i 2 giai ®o¹n - TÜnh t¶i tiªu chuÈn giai ®o¹n I : DCTCI = 8,74 T/m - TÜnh t¶i tiªu chuÈn giai ®o¹n II : DWTCII = 2,088 T/m - TÜnh t¶i tiªu chuÈn tæng céng : DTC = 10,83 T/m - TÜnh t¶i tÝnh to¸n giai ®o¹n I : DCTCI = 10,92 T/m - TÜnh t¶i tÝnh to¸n giai ®o¹n II : DWTCII = 3,13 T/m - TÜnh t¶i tÝnh to¸n tæng céng : DTT = 14,06 T/m III.5.2 – TÝnh ho¹t t¶i 1 - Ho¹t t¶i xe tÝnh to¸n theo quy tr×nh 22TCN – 272 - 01 - Ho¹t t¶i xe HL 93 lÊy theo quy tr×nh 22TCN – 272 – 01 . Tuú thuéc vµo d¹ng §AH mµ xÕp t¶i sao cho ®¹t ®­îc hiÖu bÊt lîi nhÊt. +) HÖ sè ®iÒu chØnh t¶i träng : hi = 1 +) HÖ sè t¶i träng cña ho¹t t¶i : gi = 1,75 +) HÖ sè xung kÝch 1+IM/100 = 1+25/100 = 1,25 2 - TÝnh hÖ sè ph©n bè ngang - Nguyªn t¾c tÝnh hÖ sè ph©n bè ngang. - Néi dung tÝnh hÖ sè ph©n bè ngang +) Coi b¶n mÆt cÇu lµ dÇm hÉng kª trªn c¸c gèi cøng lµ c¸c dÇm chñ +) VÏ §AH ph¶n lùc gèi. +) XÕp t¶i träng bÊt lîi theo ph­¬ng ngang cÇu +) X¸c ®Þnh tung ®é §AH +) TÝnh hÖ sè ph©n bè ngang theo c«ng thøc. - TÝnh hÖ sè ph©n bè ngang . +) Xe t¶i thiÕt kÕ : gXT = =1,12 +) Xe 2 trôc thiÕt kÕ : g2T = =1,12 +) T¶i träng lµn : gL = =1,665 +) T¶i träng Ng­êi : gNG = =1,205 III.6 – TÝnh to¸n néi lùc vµ chän tiªt diÖn d©y v¨ng III.6.1 – Chän lo¹i 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 +) Giíi h¹n ch¶y : fpy = 1670 Mpa +) Giíi h¹n bÒn : fpu = 1860 Mpa +) C­êng ®é sö dông : f = b.fpu b = 0,45 víi tæ hîp t¶i träng chÝnh b = 0,5 víi tæ hîp t¶i träng phô b = 0,56 víi tæ hîp t¶i träng thi c«ng => C­êng ®é sö dông cña c¸p víi tæ hîp t¶i träng chÝnh lµ : fsa = 0,45.1860.102 = 873 Mpa III.6.2 – TÝnh néi lùc trong d©y v¨ng 1 – TÝnh néi lùc trong d©y v¨ng do tÜnh t¶i giai ®o¹n I a- C«ng thøc tÝnh néi lùc d©y v¨ng do tÜnh t¶i giai ®o¹n I - Néi lùc d©y v¨ng do tÜnh t¶i giai ®o¹n I ®­îc tÝnh víi s¬ ®å cña giai ®o¹n thi c«ng - C«ng thøc tÝnh néi lùc trong d©y v¨ng do tÜnh t¶i giai ®o¹n I +) Néi lùc trong d©y thø i +) Néi lùc trong d©y gi÷a b- B¶ng tÝnh néi lùc d©y v¨ng do tÜnh t¶i giai ®o¹n I D©yi ai (®é) Sinai SiI tÜnhT D©y i ai (®é) Sinai SiI tÜnhT 1 67.20 0.922 94.80 1' 67.20 0.92 94.80 2 54.81 0.817 106.93 2' 54.81 0.82 106.93 3 46.12 0.721 121.25 3' 46.12 0.72 121.25 4 39.95 0.642 136.12 4' 39.95 0.64 136.12 5 35.43 0.580 150.76 5' 35.43 0.58 150.76 6 32.02 0.530 164.81 6' 32.02 0.53 164.81 7 29.38 0.491 178.15 7' 29.38 0.49 178.15 8 27.27 0.458 190.71 8' 27.27 0.46 190.71 9 25.56 0.432 202.52 9' 25.56 0.43 202.52 10 24.15 0.409 213.61 10' 24.15 0.41 213.61 11 22.96 0.390 224.02 11' 22.96 0.39 224.02 2 – TÝnh néi lùc trong d©y v¨ng do tÜnh t¶i giai ®o¹n II vµ ho¹t t¶i a- C«ng thøc tÝnh néi lùc d©y v¨ng do tÜnh t¶i giai ®o¹n II vµ ho¹t t¶i - Néi lùc trong d©y v¨ng do tÜnh t¶i giai ®o¹n II vµ ho¹t t¶i ®­îc tÝnh víi s¬ ®å KCN cÇu hoµn chØnh trong giai ®o¹n khai th¸c. - §Ó tÝnh néi lùc trong d©y v¨ng do tÜnh t¶i dg2 vµ ho¹t t¶i th× ta sö dông ch­¬ng tr×nh Sap2000 vÏ §AH néi lùc trong d©y v¨ng sau ®ã xÕp t¶i träng lªn §AH ®Ó tÝnh néi lùc - Néi lùc trong c¸c d©y ®­îc tÝnh víi s¬ ®å xÕp t¶i träng trªn toµn cÇu , riªng d©y neo ®­îc tÝnh víi s¬ ®å xÕp ho¹t t¶i t¹i nhÞp gi÷a . - Néi lùc do tÜnh t¶i giai ®o¹n II SttII = qttII . - Néi lùc do ho¹t t¶i +) Do t¶i träng lµn : SLantt = glan. qlan . v+ +) Do t¶i träng Ng­êi : SNGtt = gNG. qNG . v+ +) Néi lùc do xe t¶i : TiÕn hµnh ®Æt 1 xe t¶i lªn §AH ë vÞ trÝ bÊt lîi nhÊt (víi kho¶ng c¸ch c¸c trôc sau cña xe thay ®æi tõ 4,3 – 9 m ) PttXT = gxt . m.IM. +) Néi lùc do xe 2 trôc : TiÕn hµnh ®Æt 1 xe t¶i lªn §AH ë vÞ trÝ bÊt lîi nhÊt Ptt2T = gxt . m.IM. b- §­êng ¶nh h­ëng néi lùc trong d©y v¨ng - §­êng ¶nh h­ëng néi lùc d©y 1 vµ 1’ - §­êng ¶nh h­ëng néi lùc d©y neo (xÕp t¶i trªn nhÞp gi÷a) +) DiÖn tÝch §AH d­¬ng : v+ = 42.421 +) DiÖn tÝch §AH ©m : v- =- 0.719 +) Tæng diÖn tÝch §AH : v = 41.707 c - B¶ng tÝnh to¸n néi lùc trong d©y v¨ng do tÜnh t¶i giai ®o¹n II vµ ho¹t t¶i A - Néi lùc d©y v¨ng nhÞp biªn D©y thøi v+ v- v St IIT S ho¹t t¶i (T) Si h max T Xe t¶i Xe 2 trôc Lµn Ng­êi 1 7.10 -3.13 3.97 12.42 18.85 13.04 19.60 8.98 47.43 2 11.03 -2.93 8.10 25.36 25.22 17.41 30.46 13.95 69.63 3 13.20 -2.81 10.38 32.51 26.43 18.19 36.45 16.70 79.58 4 13.95 -2.64 11.31 35.41 25.69 17.65 38.54 17.65 81.87 5 17.98 -2.72 15.26 47.77 32.55 22.31 49.66 22.75 104.96 6 15.78 -0.90 14.88 46.60 30.05 20.59 43.59 19.96 93.60 7 14.44 -0.40 14.04 43.97 25.44 17.49 39.89 18.27 83.59 8 17.72 -1.71 16.02 50.16 22.45 15.52 48.96 22.43 93.83 9 18.95 -4.65 14.30 44.77 15.21 10.32 52.33 23.97 91.51 10 31.77 -15.50 16.27 50.96 30.13 20.59 87.76 40.20 158.08 11 42.42 -28.44 13.98 43.79 40.79 27.73 117.18 53.67 211.64 B - Néi lùc d©y v¨ng nhÞp gi÷a D©y i v+ v- v S tÜnh IIT S ho¹t t¶i (T) Si h max T Xe t¶i Xe 2 trôc Lµn Ng­êi 1' 6.983 -3.001 3.982 12.47 18.91 12.83 19.29 8.84 47.03 2' 10.611 -2.612 7.999 25.05 25.13 17.38 29.31 13.43 67.87 3' 12.333 -2.062 10.271 32.16 25.57 17.73 34.07 15.60 75.24 4' 12.987 -1.656 11.331 35.48 24.68 17.03 35.87 16.43 76.98 5' 17.306 -1.641 15.665 49.05 31.00 21.43 47.80 21.90 100.70 6' 16.699 -0.857 15.842 49.61 29.32 20.16 46.13 21.13 96.58 7' 16.241 -0.533 15.708 49.19 27.21 18.68 44.86 20.55 92.62 8' 20.59 -1.765 18.825 58.95 30.28 20.78 56.87 26.05 113.20 9' 21.167 -3.408 17.759 55.61 27.01 18.30 58.47 26.78 112.26 10' 21.993 -5.887 16.106 50.44 24.11 16.52 60.75 27.83 112.68 11' 23.272 -9.347 13.925 43.61 23.67 16.12 64.28 29.44 117.39 3 – Tæng hîp néi lùc trong d©y v¨ng NhÞp biªn NhÞp gi÷a D©y i S tÜnh IT St IIT S ho¹tmax T S tængT D©y i St IT St IIT S ho¹tmax T S tængT 1 94.80 12.42 47.43 154.66 1' 94.80 12.47 47.03 154.30 2 106.93 25.36 69.63 201.92 2' 106.93 25.05 67.87 199.85 3 121.25 32.51 79.58 233.34 3' 121.25 32.16 75.24 228.65 4 136.12 35.41 81.87 253.40 4' 136.12 35.48 76.98 248.58 5 150.76 47.77 104.96 303.49 5' 150.76 49.05 100.70 300.51 6 164.81 46.60 93.60 305.01 6' 164.81 49.61 96.58 311.00 7 178.15 43.97 83.59 305.71 7' 178.15 49.19 92.62 319.95 8 190.71 50.16 93.83 334.70 8' 190.71 58.95 113.20 362.86 9 202.52 44.77 91.51 338.80 9' 202.52 55.61 112.26 370.40 10 213.61 50.96 158.08 422.65 10' 213.61 50.44 112.68 376.73 11 224.02 43.79 211.64 479.45 11' 224.02 43.61 117.39 385.02 III.6.3 – Chän tiÕt diÖn trong d©y v¨ng - TiÕt diÖn cña c¸c d©y v¨ng ®­îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc Trong ®ã : +) S : Néi lùc tÜnh t¶i vµ ho¹t t¶i trong d©y v¨ng x¸c ®Þnh víi c¸c hÖ sè t­¬ng øng theo qui ph¹m hiÖn hµnh . +) ful : C­êng ®é tÝnh to¸n cña vËt liÖu lµm d©y, ful = 8370 (KG/cm2) C¸c c«ng thøc trªn xuÊt ph¸t tõ ®iÒu kiÖn tËn dông hÕt kh¶ n¨ng lµm viÖc cña d©y ( tr­êng hîp d©y nhiÒu khoang nhá ) . Theo ®ã tiÕt diÖn cña tÊt c¶ c¸c d©y v¨ng kh¸c nhau . Tuy nhiªn trong tÝnh to¸n thiÕt kÕ khi sù kh¸c biÖt kh«ng lín th× ta cã thÓ chän tiÕt diÖn cña mét sè d©y gièng nhau hoÆc do mét sè môc ®Ých nµo ®ã trong qu¸ tr×nh thiÕt kÕ th× ta còng cã thÓ t¨ng hoÆc gi¶m tiÕt diÖn cña mét sè d©y. - B¶ng chän tiÕt diÖn d©y v¨ng NhÞp biªn NhÞp gi÷a D©yi Si  max T Aicm2 Sè taon Chän n tao Aichän D©y i Si  max T Aicm2 Sè taon Chän n tao Aichän 1 154.66 18.48 13.20 24 33.6 1' 154.30 18.44 13.17 24 33.6 2 201.92 24.12 17.23 24 33.6 2' 199.85 23.88 17.05 24 33.6 3 233.34 27.88 19.91 24 33.6 3' 228.65 27.32 19.51 24 33.6 4 253.40 30.27 21.62 32 44.8 4' 248.58 29.70 21.21 32 44.8 5 303.49 36.26 25.90 32 44.8 5' 300.51 35.90 25.65 32 44.8 6 305.01 36.44 26.03 32 44.8 6' 311.00 37.16 26.54 32 44.8 7 305.71 36.52 26.09 37 51.8 7' 319.95 38.23 27.30 37 51.8 8 334.70 39.99 28.56 37 51.8 8' 362.86 43.35 30.97 37 51.8 9 338.80 40.48 28.91 37 51.8 9' 370.40 44.25 31.61 37 51.8 10 422.65 50.50 36.07 48 67.2 10' 376.73 45.01 32.15 48 67.2 11 479.45 57.28 40.92 48 67.2 11' 385.02 46.00 32.86 48 67.2 III.6.4 – §iÒu kiÖn lµm viÖc tèt cña d©y v¨ng - §Ó d©y v¨ng lµm viÖc tèt trong qu¸ tr×nh chÞu t¸c dông cña t¶i träng th× d©y v¨ng ph¶i tho¶ m·n c¸c ®iÒu kiÖn sau : +) §¶m b¶o ®iÒu kiÖn vÒ ®é bÒn : ®¶m b¶o kh¶ n¨ng chÞu lùc +) §¶m b¶o ®iÒu kiÖn vÒ ®é cøng : tøc lµ d©y v¨ng cÇn ph¶i ®­îc kiÓm tra theo ®iÒu kiÖn biÕn d¹ng cho phÐp cña hÖ - §é vâng cña nót d©y thø i do ho¹t t¶i ®­îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc sau Trong ®ã : +) E : M« ®un ®µn håi cña vËt liÖu d©y +) Soh, Sih : Néi lùc tiªu chuÈn trong d©y neo vµ d©y thø i do ho¹t t¶i +) Ao,Ai : DiÖn tÝch d©y neo vµ d©y thø i +) lo , li : H×nh chiÕu cña d©y neo vµ d©y thø i ªn mÆt b»ng - §iÒu kiÖn ®¶m b¶o vÒ ®é cøng : yi < {y} IV – TÝnh to¸n kÕt trô th¸p IV.1 – CÊu t¹o th¸p vµ trô th¸p - Do ®iÒu kiÖn ®Þa h×nh vµ ®Þa chÊt t¹i khu vùc ®Æt th¸p ë 2 phÝa cÇu lµ t­¬ng tù nh­ nhau do ®ã ®Ó thuËn tiÖn cho c«ng t¸c tÝnh to¸n vµ thiÕt kÕ th× ta thiÕt kÕ th¸p cÇu 2 bªn lµ nh­ nhau , do vËy ta chØ cÇn tÝnh to¸n cho 1 th¸p - Th¸p cÇu dïng lo¹i th©n hép ®Æc ®æ BT t¹i chç . Bª t«ng chÕ t¹o M300 - Ph­¬ng ¸n mãng : Mãng cäc ®µi cao ,cäc khoan nhåi ®­êng kÝnh f1,5m. - Th¸p cÇu ®­îc cÊu t¹o nh­ sau : +) ChiÒu cao toµn bé cña th¸p h th = 55 m +) ChiÒu cao tõ bÖ th¸p ®Õn ®¸y dÇm : hct= 12,6m +) ChiÒu cao tõ ®¸y dÇm ®Õn d©y v¨ng thÊp nhÊt : htt = 25 m +) ChiÒu cao bè trÝ d©y v¨ng : hdv =18 m +) Kho¶ng c¸ch tõ ®iÓm neo d©y trªn cïng ®Õn ®Ønh th¸p : hdt = 2,5m IV.2 – TÝnh to¸n thiÕt kÕ IV.2.1 - TÝnh träng l­îng cña th¸p : - B¶ng tÝnh to¸n träng l­îng th¸p Tªn gäi c¸c ®¹i l­îng KÝ hiÖu Gi¸ trÞ §¬n vÞ ChiÒu cao ch©n th¸p hct 12.5 m ChiÒu cao phÇn th©n th¸p htt 25 m ChiÒu cao phÇn ®Ønh th¸p hdt 2.5 m ChiÒu cao toµn bé cña th¸p hth 55 m Träng l­îng phÇn ch©n th¸p Pct 174.56 T Träng l­îng phÇn th©n th¸p Ptt 331.93 T Träng l­îng phÇn ®Ønh th¸p Pdt 31.25 T Träng l­îng dÇm ngang trªn Pdnt 93.75 T Träng l­îng dÇm ngang d­íi Pdnd 315 T Träng l­îng toµn bé th¸p Pth 946.5 T IV.2. 2 - TÝnh träng l­îng cña bÖ th¸p - B¶ng tÝnh to¸n träng l­îng th¸p Tªn gäi c¸c ®¹i l­îng KÝ hiÖu Gi¸ trÞ §¬n vÞ ChiÒu cao bÖ th¸p Hbt 4 m BÒ réng cña bÖ th¸p Bbt 29 m ChiÒu dµi cña bÖ th¸p Lbt 12 m Träng l­îng bÖ th¸p Pbt 3480 T IV.2.3 - 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 IV.2. 4 - TÝnh ph¶n lùc cña kÕt cÊu nhÞp vµ ho¹t t¶i truyÒn lªn trô th¸p - §Ó tÝnh ®­îc ph¶n lùc cña kÕt cÊu nhÞp lªn mãng trô th¸p th× trong ph­¬ng ¸n s¬ bé ta tÝnh gÇn ®óng nh­ sau : b»ng ph¶n lùc cña dÇm liªn tôc (tÜnh t¶i + ho¹t t¶i ) céng víi h×nh chiÕu cña néi lùc trong d©y v¨ng theo ph­¬ng th¼ng ®øng. 1 - TÝnh ph¶n lùc cña dÇm liªn tôc - Dïng ch­¬ng tr×nh Sap2000 vÏ §AH ph¶n lùc gèi cña dÇm liªn tôc ta cã : +) DiÖn tÝch §AH d­¬ng : v+ = 168,999 +) DiÖn tÝch §AH ©m : v- =-4,067 +) Tæng diÖn tÝch §AH : v = 164,931 - Ph¶n lùc do tÜnh t¶i . Ptttt = qtt . = 14,056 . 164.931 = 2318,06 (T) - Ph¶n lùc do ho¹t t¶i : Khi tÝnh ph¶n lùc t¸c dông lªn gèi trô th× ta tÝnh nh­ sau : +) Sö dông 2 xe t¶i thiÕt kÕ ®Æt c¸ch nhau 15 m ( kho¶ng c¸ch trôc sau lÊy b»ng 4,3 m ) +) HiÖu øng cña ho¹t t¶i thiÕt kÕ ®­îc lÊy b»ng 90% gi¸ trÞ ph¶n lùc tÝnh ®­îc céng víi hiÖu øng cña 90% t¶i träng lµn + hiÖu øng cña t¶i träng Ng­êi - TÝnh ph¶n lùc do t¶i träng lµn PLantt = glan. qlan . v+ = 1,75 . 0,948 . 168,999 = 280,369 T- - TÝnh ph¶n lùc do t¶i träng Ng­êi PNGtt = gNG. qNG . v+ = 1,75 . 0,6 . 168,999 = 177,449 T - TÝnh ph¶n lùc do xe t¶i thiÕt kÕ : xÕp 2 xe lªn §AH ph¶n lùc gèi ( 2 xe ®Æt c¸ch nhau 15 m , kho¶ng c¸ch trôc sau b»ng 4,3m) PttXT = gxt . m.IM. +) XÕp xe 1 : P (T) 3.5 14.5 14.5 Pi . Yi Y 1.021 1.032 1.042 33.646 +) XÕp xe 2 : P (T) 3.5 14.5 14.5 Pi . Yi Y 1.043 1.035 1.024 33.506 => PttXT = 1,75 . 1 . 1,25 . (33,646 + 33,506 ) = 146,896 (T) - TÝnh tæng ph¶n lùc do ho¹t t¶i thiÕt kÕ : PttHT = 0,9 . 146,896 + 0,9. 208,396 + 177,449 = 561,988 (T) 2 - TÝnh ph¶n lùc xÐt ®Õn néi lùc trong d©y v¨ng Trong ®ã : +) Si : Tæng néi lùc trong c¸c d©y v¨ng do tÜnh t¶i vµ ho¹t t¶i - B¶ng tÝnh to¸n ph¶n lùc truyÒn lªn trô th¸p khi xÐt ®Õn néi lùc trong d©y v¨ng NhÞp biªn NhÞp gi÷a D©yi ai (®é) Sinai Si maxT Si.Sinai D©y i ai (®é) Sinai Si max(T) Si.Sinai 1 67.20 0.92 154.66 142.57 1' 67.20 0.92 154.30 142.25 2 54.81 0.82 201.92 165.03 2' 54.81 0.82 199.85 163.33 3 46.12 0.72 233.34 168.19 3' 46.12 0.72 228.65 164.81 4 39.95 0.64 253.40 162.70 4' 39.95 0.64 248.58 159.61 5 35.43 0.58 303.49 175.94 5' 35.43 0.58 300.51 174.21 6 32.02 0.53 305.01 161.74 6' 32.02 0.53 311.00 164.91 7 29.38 0.49 305.71 149.98 7' 29.38 0.49 319.95 156.96 8 27.27 0.46 334.70 153.38 8' 27.27 0.46 362.86 166.29 9 25.56 0.43 338.80 146.20 9' 25.56 0.43 370.40 159.84 10 24.15 0.41 422.65 172.92 10' 24.15 0.41 376.73 154.13 D neo 22.96 0.39 479.45 187.05 11' 22.96 0.39 385.02 150.21 Tæng 1785.6 Tæng 1756.5 => Tæng ph¶n lùc truyÒn lªn trô th¸p khi xÐt ®Õn néi lùc trong d©y v¨ng lµ : Pdv = 1785,69 + 1756,55 = 3542,25 (T) 3 - TÝnh tæng ph¶n lùc tõ KCN truyÒn lªn mãng trô th¸p PKCN = 2 . (Ptttt + PHTtt) + PDV = 2. (2424,85 + 561,988) + 3542,25 = 9302.8 (T) IV.3 – TÝnh duyÖt mÆt c¾t ch©n th¸p - 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 = PTH + PKCN = 946,5 + 9302,8 = 10249,3 T - Tæng diÖn tÝch ch©n th¸p : ATH = 2. 3,5 . 2 = 14 (m2 ) - øng suÊt ph¸p t¹i mÆt c¾t ch©n th¸p (T/m2) < Rn = 1500 (T/m2 ) Bª t«ng m¸c M400 IV.4 – TÝnh duyÖt mÆt c¾t ®¸y bÖ - Tæng ph¶n lùc th¼ng ®øng t¸c dông lªn ®¸y bÖ cäc P = PTH + PBT + Pdn + PKCN = = 946,5 +3480 + (-1392) + 9302,8 = 12337,3 T - DiÖn tÝch mÆt c¾t bÖ th¸p : Abe = 29 . 12 = 348 m2 - øng suÊt ph¸p t¹i mÆt c¾t ®¸y bÖ T/m2 < Rn = 1150 T/m2 Bª t«ng m¸c 300 IV.5 – TÝnh to¸n sè cäc cÇn thiÕt trong mãng - Mãng bÖ th¸p ®­îc thiÕt kÕ víi mãng cäc khoan nhåi D = 150cm IV.5.1 - TÝnh to¸n søc chÞu t¶i cña cäc theo vËt liÖu - C«ng thøc tÝnh to¸n søc chÞu t¶i cña cäc theo vËt liÖu Trong ®ã : +) fc’ : C­êng ®é chÞu nÐn cña bª t«ng +) Ac : DiÖn tÝch phÇn bª t«ng trªn mÆt c¾t ngang cäc +) fy : C­êng ®é chÞu kÐo cña thÐp +) As : DiÖn tÝch phÇn thÐp trªn mÆt c¾t ngang cäc +) j : HÖ sè uèn däc , j = 0,75 - B¶ng tÝnh to¸n søc chÞu t¶i cña cäc theo vËt liÖu Tªn gäi c¸c ®¹i l­îng KÝ hiÖu Gi¸ trÞ §¬n vÞ M¸c bª t«ng chÕ t¹o cäc M300 ThÐp chÕ t¹o cäc AII §­êng kÝnh cäc thiÕt kÕ D 1.5 m §­êng kÝnh cèt thÐp d 28 mm Sè thanh thÐp thiÕt kÕ nthanh 28 Thanh DiÖn tÝch phÇn bª t«ng Ac 1.767 M2 DiÖn tÝch phÇn cèt thÐp As 0.017 M2 HÖ sè uèn däc j 0.75 C­êng ®é chÞu nÐn cña bª t«ng fc' 300 T/m2 C­êng ®é chÞu kÐo cña thÐp fy 24000 T/m2 Søc chÞu t¶i cña cäc theo vËt liÖu Qvl 3645 T IV.5.2 - TÝnh to¸n søc chÞu t¶i cña cäc theo ®Êt nÒn - B¶ng sè liÖu ®Þa chÊt kh¶o s¸t t¹i khu vùc thi c«ng cäc khoan nhåi STT Lo¹i ®Êt H m e B g T/m3 C KG/cm2 j ®é R' KG/cm2 Líp 1 SÐt pha c¸t 8.5 0.7 0.4 1.8 0.14 22 1.2 Líp 2 C¸t pha sÐt 7.5 0.5 0.2 1.7 0.12 25 2.5 Líp 3 C¸t h¹t võa 9.6 1.7 0.06 38 2.5 Líp 4 C¸t h¹t th« v« h¹n 2.1 40 3.3 - C«ng thøc tÝnh to¸n søc chÞu t¶i cña cäc theo ®Êt nÒn Trong ®ã : +) QR : Søc chÞu t¶i cña cäc theo ®Êt nÒn +) QS = qS. AS : Søc kh¸ng t¹i th©n cäc +) QP = qP. AP : Søc kh¸ng t¹i ch©n cäc +) qS : Søc kh¸ng ®¬n vÞ t¹i th©n cäc +) qP : Søc kh¸ng ®¬n vÞ t¹i ch©n cäc +) AS : DiÖn tÝch bÒ mÆt th©n cäc +) AP : DiÖn tÝch bÒ mÆt ch©n cäc +) jqS : HÖ sè søc kh¸ng t¹i th©n cäc +) jqP : HÖ sè søc kh¸ng t¹i ch©n cäc - Theo Reese vµ Wright (1977 ) ta cã : qP = 0,064. N (Mpa), qS = a.Su Trong ®ã : +) N : Sè bóa SPT ch­a hiÖu chØnh (bóa /300 mm) +) a : HÖ sè dÝnh b¸m +) Su : C­êng ®é kh¸ng c¾t kh«ng tho¸t n­í trung b×nh . Gi¸ trÞ Su ph¶i ®­îc x¸c ®Þnh tõ kÕt qu¶ thÝ ngiÖm hiÖn tr­êng hoÆc kÕt qu¶ trong phßng thÝ nghiÖm cña c¸c mÉu nguyªn d¹ng lÊy trong kho¶ng ®é s©u 2D ë d­íi ch©n cäc. Gi¸ trÞ Su cßn ®­îc tÝnh theo c«ng thøc : Su = s.tgj + C - B¶ng tÝnh to¸n søc chÞu t¶i cña cäc theo ®Êt nÒn Lo¹i ®Êt D m Li m As m2 N Su T/m2 a qsT/m2 QsT jqs Søc kh¸ng th©n cäc SÐt pha c¸t 1.5 8.5 30.63 10 6.25 0.55 3.43 105.26 0.65 C¸t pha sÐt 1.5 7.5 35.34 15 12.86 0.55 7.07 249.94 0.55 C¸t h¹t võa 1.5 9.6 45.24 25 20.13 0.5 10.06 455.38 0.45 C¸t h¹t th« 1.5 8.4 23.09 50 27.69 0.49 13.56 313.30 0.45 Søc kh¸ng thµnh cäc Qthan 551.79 T Søc kh¸ng mòi cäc Lo¹i ®Êt D m Ap m2 N qp T/m2 Qp T jqp C¸t h¹t th« 1.5 565.48 50 320 565.4 0.65 Søc kh¸ng mòi cäc Qmui 367.5 T Q cäc theo ®Êt nÒn Qr 919.3 T Q cäc theo vËt liÖu Qvl 3690 T Qi tÝnh to¸n cña cäc Qcoc 976 T ChiÒu dµi cäc L coc 34 m V.1.3 - TÝnh sè cäc trong mãng Trong ®ã : +) b : HÖ sè xÐt ®Õn lo¹i mãng vµ ®é lín cña m« men víi mãng cäc ®µi cao ta lÊy b = 1,5 +) Qcoc : Søc chÞu t¶i tÝnh to¸n cña cäc : Qcoc = 976,9 T +) P : Tæng ¸p lùc th¼ng ®øng truyÒn lªn bÖ cäc : P = 9606,4 Sè cäc bè trÝ trong mãng lµ n = 20 (cäc) . Bè trÝ thµnh nh­ h×nh vÏ - ChiÒu dµi cäc bè trÝ lµ 34 m - S¬ ®å bè trÝ cäc trong mãng bÖ th¸p V – TÝnh to¸n thiÕt kÕ mè cÇu V.1 – KÝch th­íc thiÕt kÕ mè V.1.1 – CÊu t¹o mè M1 V.1.2 – C¸c kÝch th­íc c¬ b¶n cña mè Tªn gäi c¸c kÝch th­íc KÝ hiÖu Gi¸ trÞ §¬n vÞ ChiÒu cao mè hmo 650 cm ChiÒu réng mè bmo 1300 cm Lo¹i gèi Gèi Cao su HÖ sè ma s¸t gèi víi bª t«ng f 0.30 ChiÒu cao t­êng ®Ønh htd 198 cm BÒ dÇy t­êng ®Ønh dtd 50.0 cm ChiÒu cao t­êng th©n htt 452 cm BÒ dÇy t­êng th©n dtt 170 cm ChiÒu dµi t­êng c¸nh ltc 550 cm ChiÒu cao ®u«i t­êng c¸nh h1c 150 cm ChiÒu dµi tiÕt diÖn ch©n t­êng c¸nh lcc 130 cm BÒ dÇy c¸nh dtc 50.0 cm ChiÒu dµi b¶n qu¸ ®é lqd 400 cm ChiÒu dµy b¶n qu¸ ®é dqd 20.0 cm ChiÒu réng b¶n qu¸ ®é bqd 1000 cm ChiÒu cao bÖ mãng hm 200 cm ChiÒu dµi bÖ mãng lm 400 cm BÒ réng bª mãng bm 1400 cm V.2 – KÝch th­íc thiÕt kÕ kÕt cÊu nhÞp cÇu dÉn V.2.1 – CÊu t¹o mÆt c¾t ngang KCn cÇu dÉn V.2.2 – C¸c kÝch th­íc c¬ b¶n cña KCN cÇu dÉn - KÕt cÊu nhÞp cÇu dÉn ®­îc sö dông kÕt cÊu ®Þnh h×nh dÇm gi¶n ®¬n L = 33 m víi c¸c kÝch th­íc thiÕt kÕ c¬ b¶n nh­ sau : - B¶ng c¸c kÝch th­íc thiÕt kÕ KCN cÇu dÉn : Tªn gäi c¸c kÝch th­íc KÝ hiÖu Gi¸ trÞ §¬n vÞ ChiÒu dµi nhÞp thiÕt kÕ L 33 m ChiÒu dµi nhÞp tÝnh to¸n Ltt 32.4 m ChiÒu cao dÇm chñ hdc 170 cm ChiÒu réng b¶n c¸nh Bc 180 cm ChiÒu dµy b¶n c¸nh hc 15 cm ChiÒu réng b¶n bông b 20 cm ChiÒu cao bÇu dÇm hd 26 cm ChiÒu réng bÇu dÇm bd 62 cm DiÖn tÝch mÆt c¾t ngang dÇm chñ Fdc 6892 cm2 Sè dÇm chñ ndc 6 dÇm Kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c dÇm chñ adc 220 cm ChiÒu dµi mèi nèi dÇm an 40 cm DiÖn tÝch mÆt c¾t dÇm chñ kÓ c¶ mèi nèi Fdc 7487 cm2 Träng l­îng 1 dÇm chñ Pdc 61.77 T ChiÒu dµy líp phñ mÆt cÇu hmc 10 cm Tæng träng l­îng KCN PKCN 370.6 T TÜnh t¶i giai ®o¹n I tiªu chuÈn DCtc 11.23 T/m V.2.3 – TÜnh t¶i kÕt cÊu nhÞp cÇu dÉn trªn mè - TÜnh t¶i giai ®o¹n I tiªu chuÈn : DCTC = 11,231 T/m - TÜnh t¶i giai ®o¹n II tiªu chuÈn : DWTC = 4,418 T/m - TÜnh t¶i tiªu chuÈn toµn bé : gTT = 15,6497 T/m - TÜnh t¶i giai ®o¹n I tÝnh to¸n : DCTT = 14,04 T/m - TÜnh t¶i giai ®o¹n II tiªu chuÈn : DWTC = 6,627 T/m - TÜnh t¶i tÝnh to¸n toµn bé : gTT = 20,67 T/m V.3 – X¸c ®Þnh t¶i träng t¸c dông lªn mè V.3.1 – 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 víi mè - 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 V. 3 .2 – X¸c ®Þnh c¸c t¶i träng th¼ng ®øng t¸c dông lªn mè 1 – X¸c ®Þnh t¶i träng do träng l­¬ng b¶n th©n cña mè - B¶ng tæng hîp t¶i träng do träng l­îng b¶n th©n mè Tªn c¸c bé phËn cña mè Ptc T MÆt c¾t I - I MÆt c¾t II - II MÆt c¾t III - III MÆt c¾t IV - IV e1 m M1 T.m e2 m M2 T.m e3 m M3 T.m e4 (m) M4 T.m T­êng th©n 250.8 0.65 163.0 0 0 0 0 0 0 T­êng ®Ønh 31.85 0.05 1.59 -0.6 -19.1 0 0 0 0 T­êng c¸nh +) Khèi 1 21.13 -0.85 -17.96 0 0 0 0 0 0.00 +) Khèi 2 22.05 -3.6 -79.38 0 0 0 0 2.75 60.64 +) Khèi 3 15.75 -3.6 -56.70 0 0 0 0 2.75 43.31 T­êng c¸nh 58.93 -154.4 0.00 0.00 103.9 BÖ mãng mè 280.0 0 0.00 0 0 0 0 0 0 B¶n qu¸ ®é 22.00 -0.35 -7.70 -1 -22 -0.4 -8.8 0 0 Gê kª 1.35 -0.35 -0.47 -1 -1.35 -0.4 -0.54 0 0 §Êt ®¾p sau mè +) Khèi 1 252.7 -1 -252.72 0 0 0 0 0 0 +) Khèi 2 167.8 -3.85 -646.15 0 0 0 0 0 0 +) Khèi 3 119.8 -3.85 -461.54 0 0 0 0 0 0 §Êt ®¾p sau mè 540.4 -1360.41 0.00 0.00 0.00 2 – X¸c ®Þnh t¶i träng do tÜnh t¶i vµ ho¹t t¶i trªn kÕt cÊu nhÞp - ChiÒu dµi nhÞp tÝnh to¸n : L = 33 m - S¬ ®å xÕp t¶i trªn nhÞp dÉn nh­ sau : +) Tæng diÖn tÝch §AH : S = 16,2 +) DiÖn tÝch §AH d­¬ng: S+ = 16,2 +) DiÖn tÝch §AH ©m: S- = 0 - TÜnh t¶i kÕt cÊu nhÞp ®­îc tÝnh cho toµn bé cÇu +) TÜnh t¶i tiªu chuÈn giai ®o¹n I : DCTC = 11,231 (T/m) +) TÜnh t¶i tÜnh t¶i giai ®o¹n I : DCTT = 1,25.11,231 = 14,04 (T/m) +) TÜnh t¶i tiªu chuÈn giai ®o¹n II : DWTC = 2x2,09 = 4,418 (T/m) +) TÜnh t¶i tÜnh t¶i giai ®o¹n I : DWTT = 1,5. 4,418 = 6,627 (T/m) - Ho¹t t¶i trªn kÕt cÊu nhÞp ®­îc tÝnh cho c¶ 2 lµn +) T¶i träng Ng­êi : qNG = 2.0,6 = 1,2 (T/m) +) T¶i träng lµn : qLan = 2.0,948 = 1,896 (T/m) +) Xe t¶i thiÕt kÕ : PXT = 2. 33,24 = 66,48 (T) +) Xe 2 trôc thiÕt kÕ : PXT = 2. 22 = 44 (T) - Néi lùc do ho¹t t¶i ®­îc lÊy víi hiÖu øng lín nhÊt trong sè c¸c hiÖu øng sau : +) HiÖu øng 1 : Xe t¶i thiÕt kÕ (víi cù ly trôc sau thay ®æi tõ 4,3 ®Õn 9 m ) tæ hîp víi t¶i träng lµn vµ t¶i träng ®oµn Ng­êi. +) HiÖu øng cña 1 xe 2 trôc tæ hîp víi t¶i träng lµn vµ t¶i träng Ng­êi. - XÕp xe t¶i thiÕt kÕ vµ xe 2 trôc thiÕt kÕ lªn §AH ph¶n lùc gèi ta cã +) Tung ®é §AH khi xÕp xe t¶i P (T) 14.5 14.5 3.5 Pi.Yi Y 1.00 0.867 0.735 29.647 +) Tung ®é §AH khi xÕp xe 2 trôc P (T) 11 11 Pi.Yi Y 1.00 0.963 21.593 - B¶ng tÝnh to¸n ¸p lùc tõ KCN truyÒn xuèng mè Tªn gäi c¸c ®¹i l­îng KÝ hiÖu Gi¸ trÞ §¬n vÞ TC TT ¸p lùc do t¶i träng lµn Plan 30.71 53.75 T ¸p lùc do t¶i träng Ng­êi PNg 19.44 34.02 T ¸p lùc do xe t¶i PXT 59.29 129.70 T ¸p lùc do xe 2 trôc P2T 43.18 94.47 T Tæ hîp : Xe t¶i + Lµn + Ng­êi P1 109.45 217.48 T Tæ hîp : Xe 2 trôc + Lµn + Ng­êi P2 93.34 182.24 T Tæng ¸p lùc do ho¹t t¶i max Pht 109.45 217.48 T ¸p lùc do tÜnh t¶i giai ®o¹n I PttI 181.93 227.42 T ¸p lùc do tÜnh t¶i giai ®o¹n II PttII 71.57 107.36 T Tæng ¸p lùc tõ KCN PKCN 362.95 552.25 T 3 – X¸c ®Þnh t¶i träng do ho¹t t¶i trªn b¶n qóa ®é - ChiÒu dµi b¶n qu¸ ®é : Lqd = 4,0 (m) - BÒ réng b¶n qu¸ ®é : Bqd = 11 (m) - VÏ §AH ph¶n lùc gèi trªn b¶n qu¸ ®é t¹i vÞ trÝ vai kª +) Tæng diÖn tÝch §AH : S = 2 +) DiÖn tÝch §AH d­¬ng : S+ = 2 +) DiÖn tÝch §AH ©m : S- = 0 - XÕp xe t¶i vµ xe 2 trôc thiÕt kÕ lªn §AH ph¶n lùc gèi ta cã +) Tung ®é §AH khi xÕp xe t¶i P (T) 14.5 14.5 3.5 Pi.Yi Y 0.00 1.00 0.00 14.50 +) Tung ®é §AH khi xÕp xe 2 trôc P (T) 11 11 Pi.Yi Y 0.70 1 18.70 - B¶ng tÝnh to¸n ¸p lùc truyÒn lªn vai kª khi ho¹t t¶i trªn b¶n qu¸ ®é Tªn gäi c¸c ®¹i l­îng KÝ hiÖu Gi¸ trÞ §¬n vÞ TC TT ¸p lùc do t¶i träng lµn Plan 3.792 6.64 T ¸p lùc do t¶i träng Ng­êi PNg 2.4 4.20 T ¸p lùc th¼ng ®øng do xe t¶i PXT 29 63.44 T ¸p lùc th¼ng ®øng do xe 2 trôc P2T 37.4 81.81 T Tæ hîp : Xe t¶i + Lµn + Ng­êi P1 35.19 74.27 T Tæ hîp : Xe 2 trôc + Lµn + Ng­êi P2 43.59 92.65 T Tæng ¸p lùc tõ b¶n qua ®é Pht bqd 43.59 92.65 T 4- Tæng hîp ¸p lùc th¼ng ®øng truyÒn xuèng bÖ mãng (mÆt c¾t I-I) Tªn c¸c t¶i träng truyÒn lªn bÖ mãng Ptc (T) g Ptt(T) em Mtc(T.m) g Mtt(T.m) T­êng th©n 250.84 1.25 313.54 0.65 163.04 1.25 203.80 T­êng ®Ønh 31.85 1.25 39.81 0.05 1.59 1.25 1.99 T­êng c¸nh +) Khèi 1 21.13 1.25 26.41 -0.85 -17.95 0.90 -16.16 +) Khèi 2 22.05 1.25 27.56 -3.60 -79.38 0.90 -71.44 +) Khèi 3 15.75 1.25 19.69 -3.60 -56.7 0.90 -51.03 T­êng c¸nh 58.93 1.25 73.66 BÖ mãng mè 280.00 1.25 350.00 0.00 0.00 0.90 0.00 B¶n qu¸ ®é 22.00 1.25 27.50 -0.35 -7.7 0.90 -6.93 Gê kª b¶n qu¸ ®é 1.35 1.25 1.69 -0.35 -0.47 0.90 -0.43 §Êt ®¾p sau mè +) Khèi 1 252.72 1.50 379.08 -1.00 -252.7 0.75 -189.54 +) Khèi 2 167.83 1.50 251.75 -3.85 -646.1 0.75 -484.61 +) Khèi 3 119.88 1.50 179.82 -3.85 -461.5 0.75 -346.15 §Êt ®¾p sau mè 540.43 1.50 810.65 TÜnh t¶i giai ®o¹n I 181.93 1.25 227.42 0.8 145.54 1.25 181.93 TÜnh t¶i giai ®o¹n II 71.57 1.50 107.36 0.8 57.25 1.25 71.57 Ho¹t t¶i trªn KCN 362.95 1.75 552.25 0.8 290.3 1.75 508.14 Ho¹t t¶i trªn b¶n qu¸ ®é 43.59 1.75 92.65 -0.35 -15.25 1.00 -15.26 Tæng ¸p lùc 1845.4 2596.5 -880.0 -214.1 IV.2.4 – Bè trÝ cäc trong mãng mè - Mãng bÖ th¸p ®­îc thiÕt kÕ víi mãng cäc ®ãng d = 40 cm 1 TÝnh to¸n søc chÞu t¶i cña cäc theo vËt liÖu - C«ng thøc tÝnh to¸n søc chÞu t¶i cña cäc theo vËt liÖu Trong ®ã : +) fc’ : C­êng ®é chÞu nÐn cña bª t«ng tuæi 28 ngµy. +) AC : DiÖn tÝch phÇn bª t«ng cña tiÕt diÖn cäc. +) fy : Giíi h¹n ch¶y cña thÐp chÕ t¹o cäc +) AS : DiÖn tÝch phÇn cèt thÐp cña tiÕt diÖn cäc. +) j : HÖ sè søc kh¸ng , víi kÕt cÊu chÞu nÐn ta lÊy j = 0,75 - B¶ng tÝnh to¸n søc chÞu t¶i cña cäc theo vËt liÖu Tªn gäi c¸c ®¹i l­îng KÝ hiÖu Gi¸ trÞ §¬n vÞ M¸c bª t«ng chÕ t¹o cäc M300 ThÐp chÕ t¹o cäc AII HÖ sè ®iÒu kiÖn lµm viÖc m 0.9 HÖ sè ®ång nhÊt vËt liÖu cäc k 0.7 §­êng kÝnh cäc thiÕt kÕ d 0.4 m §­êng kÝnh cèt thÐp f 22 mm Sè thanh thÐp thiÕt kÕ nthanh 8 Thanh DiÖn tÝch phÇn bª t«ng Ac 0.16 M2 DiÖn tÝch phÇn cèt thÐp As 0.003 M2 HÖ sè uèn däc j 0.75 C­êng ®é chÞu nÐn cña bª t«ng fc' 300 T/m2 Cêng ®é chÞu kÐo cña thÐp fy 24000 T/m2 Søc chÞu t¶i cña cäc theo vËt liÖu Qvl 360.73 T 2 - TÝnh to¸n søc chÞu t¶i cña cäc theo ®Êt nÒn - B¶ng sè liÖu ®Þa chÊt kh¶o s¸t t¹i khu vùc thi c«ng cäc mãng mè STT Lo¹i ®Êt H m e B g T/m3 C KG/cm2 j ®é R' KG/cm2 Líp 1 SÐt pha c¸t 8.5 0.7 0.4 1.8 0.14 22 1.2 Líp 2 C¸t pha sÐt 7.5 0.5 0.2 1.7 0.12 25 2.5 Líp 3 C¸t h¹t võa 9.6 1.7 0.06 38 2.5 Líp 4 C¸t h¹t th« v« h¹n 2.1 40 3.3 - C«ng thøc tÝnh to¸n søc chÞu t¶i cña cäc theo ®Êt nÒn : sö dông c«ng thøc tÝnh to¸n søc chÞu t¶i cña cäc theo quy tr×nh 22TCN – 18 – 79 . Trong ®ã : +) Qr : Søc chÞu t¶i tÝnh to¸n cña cäc theo ®Êt nÒn +) k : HÖ sè ®ång nhÊt vËt liÖu cäc , k = 0.7 +) m2 : HÖ sè ®iÒu kiÖn lµm viÖc cña cäc , tra b¶ng lÊy m2 = 0.9 +) U : Chu vi tiÕt diÖn cäc +) n : Sè líp ®Êt nÒn cäc ®i qua +) li : BÒ dµy tÇng ®Êt thø i +) fitc : Lùc ma s¸t ®¬n vÞ tiªu chuÈn ( tra b¶ng s¸ch NÒn Mãng - §H GTVT) +) Ac : TiÕt diÖn ngang cña cäc +) RTC : C­êng ®é ®Êt nÒn t¹i vÞ trÝ mòi cäc ( tra b¶ng 3-15 , gi¸o tr×nh NÒn mãng - §HGTVT) +) ai : HÖ sè tra b¶ng 3 – 16 , gi¸o tr×nh NÒn mãng - §HGTVT - B¶ng tÝnh to¸n søc chÞu t¶i cña cäc theo ®Êt nÒn Lo¹i ®Êt D (m) U (m) Hi (m) Li (m) ai fitcT/m2 Qs(T) SÐt pha c¸t 0.4 1.6 8.5 5.75 0.7 2.9 27.60 C¸t pha sÐt 0.4 1.6 7.5 12.25 0.9 4.6 49.68 C¸t h¹t võa 0.4 1.6 9.6 20.8 1 7.9 121.34 C¸t h¹t th« 0.4 1.6 2.6 26.9 1 9.3 38.68 Søc kh¸ng thµnh cäc Qthan 237.32 Søc kh¸ng t¹i mòi cäc Lo¹i ®Êt D (m) Rtc T/m2 Ac (m2) k m2 C¸t h¹t th« 0.4 600 0.160 0.7 0.9 Søc kh¸ng t¹i mòi cäc Qmui 96 T Q cäc theo ®Êt nÒn Qr 209.99 T Q cäc theo vËt liÖu Qvl 360.73 T Qi tÝnh to¸n cña cäc Qtt 209.99 T ChiÒu dµi cäc Lcoc 26 m 3 - TÝnh to¸n sè cäc trong mãng Trong ®ã : +) b : HÖ sè xÐt ®Õn lo¹i mãng vµ ®é lín cña m« men víi mãng cäc ®µi cao ta lÊy b = 1,5 +) Qcoc : Søc chÞu t¶i tÝnh to¸n cña cäc : Qcoc = 209.99 T +) P : Tæng ¸p lùc th¼ng ®øng truyÒn lªn bÖ cäc : P = 2596.52 T => Sè cäc bè trÝ trong mãng lµ n = 24 (cäc) . Bè trÝ thµnh 3 hµng mçi hµng 8 cäc - ChiÒu dµi cäc bè trÝ lµ 26 m - S¬ ®å bè trÝ cäc trong mãng VI – Dù kiÕn c«ng t¸c thi c«ng VI.1 – Thi c«ng trô - Ph­¬ng ph¸p thi c«ng c¸c trô gièng nhau gièng nhau, víi mùc n­íc thÊp nhÊt lµ 0.5 m , ta chän mùc n­íc thi c«ng 2m. - Víi MNTC nh­ vËy ta tiÕn hµnh thi c«ng trô nh­ sau : +) §¾p ®¶o, lµm ®­êng c«ng vô vµo ®¶o, khi ®¾p g¹t bá líp ®Êt yÕu dµy 2m. +) L¾p dùng m¸y khoan, ®­a m¸y lªn ®¶o vµ tiÕn hµnh khoan cäc, 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. +) H¹ vßng v©y cäc v¸n thÐp.TiÕn hµnh ®µo ®Êt trong hè mãng. +) §æ bª t«ng bÞt ®¸y b»ng ph­¬ng ph¸p v÷a d©ng. +) Hót n­íc trong hè mãng. §Ëp ®Çu cäc ,l¾p dùng ®µ gi¸o v¸n khu«n ®æ bª t«ng bÖ cäc . +) §æ bª t«ng th©n trô b»ng v¸n khu«n tr­ît . VI.2 – Thi c«ng mè - Mè cÇu ®­îc bè trÝ ®èi xøng vµ ®­îc thi c«ng trong ®iÒu kiÖn kh«ng ngËp n­íc do ®ã ta ®Ò xuÊt biÖn ph¸p thi c«ng mè nh­ sau : +) G¹t líp ®Êt yÕu, ®¾p ®Õn cao ®é thiÕt kÕ +) L¾p dùng, ®­a m¸y ®ãng cäc lªn ®¶o vµ tiÕn hµnh ®ãng cäc. +) §µo ®Êt hè mãng , ®Ëp BT ®Çu cäc ,®æ líp BT t¹o ph¼ng, l¾p dùng ®µ gi¸o v¸n khu«n, ®æ BT bÖ cäc +) L¾p dùng ®µ gi¸o v¸n khu«n,.®æ BT th©n mè, +) T­êng ®Ønh, t­êng c¸nh ®­îc thi c«ng sau khi thi c«ng xong kÕt cÊu nhÞp VI.3 – Thi c«ng kÕt cÊu nhÞp VI.3.1 – Thi c«ng kÕt cÊu nhÞp cÇu dÇn - NhÞp cÇu dÉn ®­îc thiÕt kÕ lµ nhÞp gi¶n ®¬n víi c¸c th«ng sè kÜ thuËt nh­ sau : +) ChiÒu dµi nhÞp L = 33 m +) BÒ réng mÆt cÇu : B = 13 m +) Träng l­îng 1 dÇm : P = 61,77 T - Do sè l­îng KCN cÇu dÉn t­¬ng ®èi nhiÒu do ®ã ®Ó cã thÓ tiÕn hµnh thi c«ng nhanh chãng th× cÇn thiÕt ph¶i ¸p dông c¸c thiÕt bÞ lao dÇm chuyªn dông . C¨n cø vµo trang thiÕt bÞ hiÖn cã cña ®¬n vÞ thi c«ng th× ë ®©y ta dù kiÕn thi c«ng KCN cÇu dÉn b»ng gi¸ lao 3 ch©n . - Tr×nh tù thi c«ng KCN cÇu dÉn nh­ sau : +) X©y dùng ®­êng di chuyÓn, tËp kÕt dÇm . +) L¾p dùng gi¸ ba ch©n trªn nÒn ®­êng ®Çu cÇu. +) Di chuyÓn gi¸ bóa ba ch©n ra ngoµi mè ë vÞ trÝ cã thÓ l¾p nhÞp. +) Kª mét ch©n tr­íc cña gi¸ ba ch©n lªn ®Ønh trô +) Di chuyÓn dÇm ®eo b»ng xe con theo ph­¬ng ph¸p di chuyÓn däc. +) Dïng 2 mãc 1 vµ 2 ®Ó n©ng dÇm lªn vµ di chuyÓn dÇm trªn gi¸ ra vÞ trÝ. +) Lao l¾p KCN cÇu d·n vµo vÞ trÝ. VI.3.2 – Thi c«ng kÕt cÊu nhÞp cÇu chÝnh - KÕt cÊu nhÞp cÇu chÝnh lµ kÕt cÊu cÇu treo d©y v¨ng 3 nhÞp ®èi xøng , ®­îc thi c«ng theo ph­¬ng ph¸p ®óc hÉng c©n b»ng . - Tr×nh tù c¸c b­íc thi c«ng nh­ sau : +) Më réng trô t¹i b»ng hÖ thèng ®µ gi¸o thÐp . +) TiÕn hµnh ®æ bª t«ng ®èt KO trªn ®Ønh trô . +) §îi cho ®èt KO ®¹t c­êng ®é th× tiÕn hµnh c¨ng s¬ chØnh 2 d©y v¨ng sè 1 vµ 1’ , sau ®ã l¾p 2 xe ®óc lªn ®èt KO . +) TiÕn hµnh ®óc c©n b»ng c¸c ®èt tiÕp theo vÒ 2 phÝa , ®óc ®èt nµo th× ta tiÕn hµnh kÐo cèt thÐp D¦L ngay ®ång thêi c¨ng s¬ chØnh d©y v¨ng cña ®èt ®ã. +) TiÕn hµnh hîp long nhÞp gi÷a . - C«ng t¸c hoµn thiÖn cÇu : +) Th¸o dì hÖ thèng xe ®óc trªn KCN. +) H¹ KCN xuèng gèi ,vµ neo ®Çu kÕt cÊu nhÞp xuèng gèi neo trªn trô vµ mè +) §æ bª t«ng phÇn ch©n lan can vµ gê ch¾n b¸nh. +) Thi c«ng líp phñ mÆt cÇu. +) L¾p dùng hÖ thèng lan can , tay vÞn vµ hÖ thèng ®Ìn chiÕu s¸ng trªn cÇu. +) C¨ng chØnh tõng d©y v¨ng trªn toµn cÇu ®Ó ®¹t ®­îc ®é vâng mong muèn. +) Hoµn thiÖn cÇu vµ ®­a vµo sö dông.