Thiết kế kỹ thuật cầu extradosed

PhÇn 1 thiÕt kÕ s¬ bé ch­¬ng I pasb I: cÇu dÇm btd­l liªn tôc thi c«ng theo c«ng nghÖ ®óc hÉng c©n b»ng I. Tæng quan vÒ c«ng nghÖ thi c«ng cÇu BTCTD¦L b»ng ph­¬ng ph¸p ®óc hÉng c©n b¨ng. Bª t«ng lµ vËt liÖu chÞu nÐn tèt , chÞu kÐo kÐm do chÞu kÐo kÐm nªn bª t«ng chØ dïng trong kÕt cÊu chÞu nÐn . §Ó kh¾c phôc ng­êi ta ®­a cèt thÐp vµo bª t«ng ®Ó chÞu kÐo . Sù ra ®êi cña BTCT ®¸nh dÊu sù ph¸t triÓn vÒ c«ng nghÖ vËt liÖu trong x©y dùng . C¸c cÇu dÇm BTCT ®­îc ¸p dông , tuy nhiªn chiÒu dµi nhÞp cßn h¹n chÕ ( ³ 24 m ) . KÕt cÊu BTCT dù øng lùc víi nguyªn lý kÐo c¨ng cèt thÐp ®Ó nÐn tr­íc bª t«ng cho phÐp nhÞp dÇm lín h¬n . §iÓn h×nh nh­ c¸c nhÞp dÇm 33 m ®«i khi tíi 43 m dÇm c¾t khóc . ViÖc ®­a ra c¸c gi¶i ph¸p hîp lý vÒ kÕt cÊu , gi¶i ph¸p c«ng nghÖ thi c«ng thÝch hîp cßn cho phÐp kÕt cÊu BTCT_D¦L v­ît ®­îc khÈu ®é lín h¬n . CÇu dÇm BTCT_D¦L liªn tôc thi c«ng b»ng ph­¬ng ph¸p hÉng , mÆt c¾t dÇm thay ®æi lµ lo¹i cÇu ®· gi¶i quyÕt t­¬ng ®èi tèt c¶ vÊn ®Ò vËt liÖu vµ kÕt cÊu . Lo¹i cÇu nµy th­êng sö dông cho c¸c lo¹i nhÞp tõ 80 - 130 m vµ lín h¬n n÷a , cã khi tíi 250 m nh­ cÇu SHOTTWIEN ë ¸o . ë n­íc ta cÇu BTCT _D¦L thi c«ng hÉng ®· ®­îc ¸p dông cÇu Phó L­¬ng - H¶i D­¬ng , cÇu S«ng Gianh , cÇu Hoµ B×nh . Tõ c¸c ph©n tÝch trªn ta thÊy cã thÓ chän ph­¬ng ¸n cÇu liªn tôc BTCT dù øng lùc thi c«ng hÉng . II . Giíi thiÖu chung vÒ ph­¬ng ¸n II.1 . Tiªu chuÈn thiÕt kÕ - Quy tr×nh thiÕt kÕ : 22TCN – 272 – 05 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 3 kN/m2 II.2 . S¬ ®å kÕt cÊu II.2.1 . KÕt cÊu phÇn trªn - S¬ ®å bè trÝ chung toµn cÇu : (2 x33+55+84+55 + 2x33) m - KÕt cÊu cÇu ®èi xøng gåm 2 nhÞp dÉn phÝa bªn tr¸i vµ 2 nhÞp dÉn phÝa bªn ph¶i vµ hÖ cÇu BTCTD¦L liªn tôc 3 nhÞp thi c«ng theo ph­¬ng ph¸p ®óc hÉng c©n b»ng. - DÇm liªn tôc 3 nhÞp 55+84+55 m tiÕt diÖn h×nh hép chiÒu cao thay ®æi +) ChiÒu cao dÇm trªn ®Ønh trô h= 5,0 m. +) ChiÒu cao dÇm t¹i gi÷a nhÞp h= 2,5 m. - Cao ®é ®¸y dÇm thay ®æi theo quy luËt parabol ®¶m b¶o phï hîp yªu cÇu chÞu lùc vµ mü quan kiÕn tróc. - MÆt c¾t hép d¹ng thµnh xiªn +) ChiÒu dµy b¶n n¾p : tb = 30 (cm) +) ChiÒu dµy b¶n ®¸y : MÆt c¾t gèi lµ 80 cm , t¹i mÆt c¾t gi÷a nhÞp lµ 25 cm +) ChiÒu dµy phÇn c¸nh hÉng : hc = 25 cm +) ChiÒu dµy b¶n mÆt cÇu t¹i ngµm : tn = 80cm +) ChiÒu dµy s­ên dÇm : ts = 45 cm - VËt liÖu dïng cho kÕt cÊu nhÞp. 1- Bª t«ng cÊp A cã: +) f’c = 40 (MPa). +) gc = 25 (kN/m3). +) Ec = 0,043.c1,5 .= 38006.99 (MPa). 2- Cèt thÐp D¦L cña h·ng VSL theo tiªu chuÈn ASTM - grade 270 cã c¸c chØ tiªu sau: +) DiÖn tÝch mét tao Astr = 98.71mm +) Giíi h¹n bÒn : fpu = 1860 Mpa +) Giíi h¹n ch¶y : fpu = 1670 MPa +) §é chïng sau 1000h ë 200C lµ 2.5% 3- Neo: Sö dông lo¹i neo EC-5-31, EC-5-22 vµ EC 5-12. 4- Cèt thÐp th­êng: Sö dông lo¹i cèt thÐp cã gê víi c¸c chØ tiªu: +) Rs = 300 (MPa). +) Es = 200000 (MPa). +) fy = 420 (MPa). - NhÞp dÉn : DÇm dÉn 2 bê dïng dÇm BTCT dù øng lùc gi¶n ®¬n chiÒu dµi 33 m chÕ t¹o ®Þnh h×nh theo c«ng nghÖ c¨ng tr­íc. + ChiÒu cao 1,7 m + C¸p: Dïng lo¹i bã xo¾n + Cã dÇm ngang II.2.2 . KÕt cÊu phÇn d­íi 1- CÊu t¹o trô cÇu : - Trô cÇu dïng lo¹i trô th©n hÑp , ®æ bª t«ng t¹i chç m¸c M300 - Trô T1, T2 , T5, T6: ®­îc ®ùng trªn mãng cäc khoan nhåi : d = 1.0 m - Trô T3, T4 : ®­îc ®ùng trªn mãng cäc khoan nhåi : D = 1.5 m - Ph­¬ng ¸n mãng : Mãng cäc bÖ thÊp . 2 - 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 dÉn ®­îc ®Æt trªn mãng cäc khoan nhåi d= 1.0 m. III .TÝnh to¸n kÕt cÊu nhÞp III.1. Yªu cÇu tÝnh to¸n cho ph­¬ng ¸n s¬ bé - Trong ph­¬ng ¸n s¬ bé yªu cÇu tÝnh to¸n KCN trong giai ®o¹n khai th¸c. - TiÕt diÖn t¹i hai mÆt c¾t. + MÆt c¾t gèi (mÆt c¾t ®Ønh trô) (MC I-I) + MÆt c¾t gi÷a nhÞp. (MC II-II) - TÝnh to¸n mét trô , mét mè: kiÓm to¸n vµ tæ hîp chÊt t¹i m¾t c¾t ®Ønh bÖ mãng, s¬ bé tÝnh cäc. - NhÞp dÉn cho phÐp chän thiÕt kÕ ®Þnh h×nh. III.2. X¸c ®Þnh c¸c kÝch th­íc c¬ b¶n cña cÇu - CÇn kiÓm to¸n t¹i 2 mÆt c¾t 1-1 vµ 2-2 nh­ h×nh vÏ. - ChiÒu dµi kÕt cÊu nhÞp: ®èi víi kÕt cÊu nhÞp liªn tôc chiÒu dµi nhÞp biªn Lnb= (0,6 ¸ 0,7) chiÒu dµi nhÞp gi÷a Lng. +) Trong ph­¬ng ¸n nµy chän Lng = 84 m. +) LÊy : Lnb = 55 m - X¸c ®Þnh kÝch th­íc mÆt c¾t ngang: Dùa vµo c«ng thøc kinh nghiÖm ta chän mÆt c¾t ngang nh­ h×nh vÏ : III.3. TÝnh ®Æc tr­ng h×nh häc cña mÆt c¾t dÇm chñ. III.3.1. Ph©n chia ®èt dÇm - §Ó ®¬n gi¶n trong qu¸ tr×nh thi c«ng vµ phï hîp víi c¸c trang thiÕt bÞ hiÖn cã cña ®¬n vÞ thi c«ng ta ph©n chia c¸c ®èt dÇm nh­ sau : +) §èt trªn ®Ønh trô : do = 12 m (khi thi c«ng sÏ tiÕn hµnh l¾p ®ång thêi 2 xe ®óc trªn trô) +) §èt hîp long nhÞp gi÷a : dhl = 2m +) §èt hîp long nhÞp biªn : dhl = 2m +) ChiÒu dµi ®o¹n ®óc trªn ®µ gi¸o : ddg = 12 m +) Sè ®èt ng¾n : n = 3 ®èt , chiÒu dµi mçi ®èt : d = 3 m +) Sè ®èt trung : n = 4 ®èt , chiÒu dµi mçi ®èt : d = 3.5 m +) Sè ®èt dµi: n = 3 ®èt , chiÒu dµi mçi ®èt d = 4 m S¬ ®å ph©n chia ®èt dÇm: 0 40.5 2.774 -40.5 III.3. 2. X¸c ®Þnh ph­¬ng tr×nh thay ®æi cao ®é ®¸y dÇm Gi¶ thiÕt ®¸y dÇm thay ®æi theo ph­¬ng tr×nh parabol cã d¹ng : y2= ax2 + bx +c . -T¹i x= 0 th× y2= 2774, suy ra c=2774 - T¹i x= -40500 th× y2= 0 - T¹i x= 40500 th× y2= 0 Suy ra: b = 0 a = 1.691E-06 VËy ph­¬ng tr×nh cã d¹ng: (mm) III.3.3. X¸c ®Þnh ph­¬ng tr×nh thay ®æi chiÒu dµy ®¸y dÇm - TÝnh to¸n t­¬ng tù ta cã ph­¬ng tr×nh thay ®æi chiÒu dµy ®¸y dÇm nh­ sau : (mm) III.3. 4. X¸c ®Þnh cao ®é mÆt dÇm chñ MÆt dÇm chñ ®­îc thiÕt kÕ víi ®­êng cong cã b¸n kÝnh cong R = 3000 m.Ta x¸c ®Þnh cao ®é mÆt dÇm chñ theo c«ng thøc: Trong ®ã: R-B¸n kÝnh ®­êng cong trßn :R=3000000mm Ho-ChiÒu cao mÆt c¾t t¹i gèi : ho =5000mm Lg-ChiÒu dµi nhÞp gi÷a : Lg =84000mm -ChiÒu dµy trô T3 : =3000mm x-To¹ ®é cña mÆt c¾t (mm) III.3.5. X¸c ®Þnh ph­¬ng tr×nh thay ®æi chiÒu réng ®¸y dÇm BÒ réng ®¸y hép thay ®æi theo hµm bËc nhÊt cã d¹ng :B®=Bo+(Ho-Hx)tg Trong ®ã: Ho-ChiÒu cao mÆt c¾t t¹i gèi : ho =5000mm Ho-ChiÒu cao mÆt c¾t cã to¹ ®é x(mm) Bo-ChiÒu réng mc t¹i gèi : Bo =5600mm Bo-ChiÒu réng mc cã to¹ ®é x(mm) x-To¹ ®é cña mÆt c¾t (mm) -Gãc nghiªng cña s­ên hép , tg=0.1803 III.3.5. X¸c ®Þnh c¸c kÝch th­íc c¬ b¶n cña mÆt c¾t dÇm - Trªn c¬ s¬ c¸c ph­¬ng tr×nh ®­êng cong ®¸y dÇm vµ ®­êng cong thay ®æi chiÒu dµy b¶n ®¸y lËp ®­îc ë trªn ta x¸c ®Þnh ®­îc c¸c kÝch th­íc c¬ b¶n cña tõng mÆt c¾t dÇm - B¶ng tÝnh to¸n c¸c kÝch th­íc c¬ b¶n cña mÆt c¾t dÇm chñ : Tªn MC X (mm) y1 (mm) y2 (mm) H (mm) y3 (mm) B® (mm) MC gi÷a 0 5274 2774 2500 250 3251 S12 1000 5274 2772 2502 250 3250 S11 5000 5270 2732 2538 258 3244 S10 9000 5260 2637 2623 277 3228 S9 13000 5246 2488 2758 307 3204 S8 16500 5228 2313 2915 341 3176 S7 20000 5207 2097 3110 384 3141 S6 23500 5182 1840 3342 435 3099 S5 27000 5152 1541 3611 494 3050 S4 30000 5124 1252 3872 552 3003 S3 33000 5092 932 4160 615 2951 S2 36000 5058 582 4476 685 2895 S1 40500 5000 0 5000 800 2800 III.3.6. TÝnh to¸n ®Æc tr­ng h×nh häc cña mÆt c¾t tiÕt diÖn - DiÖn tÝch mÆt c¾t ngang. - To¹ ®é träng t©m mÆt c¾t. ) - M« men tÝnh cña mÆt c¾t ®èi víi trôc x - M« men qu¸n tÝnh ®èi víi trôc trung hoµ. Jth= Jx - - B¶ng tÝnh to¸n ®Æc tr­ng h×nh häc cña mÆt c¾t ®Çm chñ : Sè hiÖu MC ChiÒu dµi ®èt li (cm) ChiÒu cao tiÕt diÖn H DiÖn tÝch F (cm2) VÞ trÝ trôc trung hoµ Yo Jx cm4 Jy cm4 0 500 126588 240.6 4401784211 9177413301 S1 450 447.5 117421 209.0 3301261617 8843632163 S2 300 416.0 111710 189.9 2720745425 8615061634 S3 300 387.2 106366 172.6 2243222610 8386881584 S4 300 361.1 101423 156.9 1853775354 8163633552 S5 350 334.2 96206.4 140.9 1493111764 7915368036 S6 350 311.0 91626 127.1 1216008802 7686682604 S7 350 291.5 87720 115.7 1007059253 7483836936 S8 350 275.8 84522 106.6 853640690 7312379796 S9 400 262.3 81767 98.8 733628874 7160825188 S10 400 253.8 80000 94.0 662342836 7061739406 S11 400 250.2 79239 91.9 632991480 7018637946 MC gi÷a 100 250.0 79207 91.8 631784058 7016833725 Trong ®ã : +) Yo : Kho¶ng c¸ch tõ trôc trung hoµ ®Õn ®¸y dÇm +) Jx : M«men qu¸n tÝnh MC ®èi víi trôc xx +) Jy : M«men qu¸n tÝnh MC ®èi víi trôc yy III.3.7. X¸c ®Þnh t ¶i träng t¸c dông lªn dÇm chñ III.3.7.1. TÝnh tÜnh t¶i giai ®o¹n I vµ giai ®o¹n II a. TÝnh tÜnh t¶i giai ®o¹n I - Tõ ®Æc tr­ng h×nh häc cña mÆt c¾t dÇm ta tÝnh ®­îc träng l­îng c¸c ®èt dÇm - B¶ng tÝnh to¸n träng l­îng c¸c ®èt dÇm vµ tÜnh t¶i d¶i ®Òu cña tõng ®èt : Tªn MC x (m) Tªn ®èt L ®èt  (m) H (cm) F (cm2) P ®èt  (KN) DC (TTGHSD) (KN/m) DC (TTGHCDI) (KN/m) 0 500 126588 S1 4.5 1/2§èt Ko 6 448 117421 1812.16 302.03 377.53 S2 7.5 §èt 1 3 416 111710 842.92 280.97 351.21 S3 10.5 §èt 2 3 387 106366 802.25 267.42 334.27 S4 13.5 §èt 3 3 361 101423 764.40 254.80 318.50 S5 17 §èt 4 3.5 334 96206.4 848.20 242.34 302.93 S6 20.5 §èt 5 3.5 311 91626 806.15 230.33 287.91 S7 24 §èt 6 3.5 291 87720 769.73 219.92 274.90 S8 27.5 §èt 7 3.5 276 84522 739.24 211.21 264.01 S9 31.5 §èt 8 4 262 81767 815.65 203.91 254.89 S10 35.5 §èt 9 4 254 80000 793.47 198.37 247.96 S11 39.5 §èt 10 4 250 79239 781.07 195.27 244.08 MC gi÷a 40.5 1/2§èt HL 1 250 79207 194.29 194.29 242.87 Tæng 9969.53 2800.86 3501.08 b. TÝnh tÜnh t¶i giai ®o¹n II 1 - 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 lan can (ch©n lan can+tay vÞn) +) Träng l­îng líp phñ mÆt cÇu DWIITC = DWlp+ DWlc + DWgc - TÝnh träng l­îng líp phñ mÆt cÇu Tªn líp BÒ dµy(cm) TL riªng (KN/m3) Bm(m) Khèi l­îng(KN/m)  BT Atsphan dµy 5 22.563 12.089 13.64  BT b¶o vÖ dµy 3 24.525 12.089 8.89  Líp phßng n­ícc dµy 1 14.715 12.089 1.78  Líp t¹o dèc 3 23.544 12.089 8.54 Träng l­îng d¶i ®Òu líp phñ mÆt cÇu : DWlptc= 32.85 (KN/m) - TÝnh träng l­îng cña lan can : 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 trªn Blct 300 mm ChiÒu cao ch©n lan can trªn Hlct 100 mm ChiÒu réng lan ch©n lan can díi Blcd 500 mm ChiÒu cao ch©n lan can díi Hlcd 150 mm PhÇn v¸t vat 350 mm Träng lîng d¶i ®Òu phÇn ch©n lan can DWlc 6.009 KN/m 2- TÝnh träng lîng cét lan can vµ tay vÞn DWtv 1.611 KN/m  DClc= 7.620 KN/m - TÝnh träng l­îng cña gê ch¾n b¸nh : KÝch th­íc gê ch¾n b¸nh b= 25 cm b1= 13 cm h= 30 cm h1= 13 cm DiÖn tÝch gê ch¾n b¸nh: S= 665.5 cm2 DWtcgc = 1.632 KN/m 2 - Tæng hîp tÜnh t·i giai ®o¹n II +) TÝnh t¶i giai ®o¹n II tiªu chuÈn DWIITC = DWlp+ DWlc+ DWgc = 32.85 + 2x7.620 +2x 1.632 = 51.36 (KN/m) +) TÜnh t¶i giai ®o¹n II tÝnh to¸n DWIItt = DWIITC = 1,5. 51.36 = 77.03 (T/m) III.3.7.2.Ho¹t t¶i T¶i träng thiÕt kÕ : HL93 , ®oµn Ng­êi bé hµnh 3 kN/m2 III.3.8. TÝnh néi lùc Ta tiÕn hµnh tÝnh néi lùc mÆt c¾t I-I vµ II-II theo c¸c s¬ ®å theo c¸c giai ®o¹n thi c«ng vµ khai th¸c. III.3.8.1.Giai ®o¹n thi c«ng 1. TÝnh néi lùc S¬ ®å 1 – Giai ®o¹n ®óc hÉng ®èi xøng . S¬ ®å : T¶i träng : +) Träng l­îng b¶n th©n c¸c ®èt dÇm ®· ®óc (tÜnh t¶i G§ I ) DC +) Träng l­îng bª t«ng ­ít cña ®èt ®ang ®óc +) T¶i träng thi c«ng tÝnh to¸n : qTC =0,02 x 12.1x9.81 = 2.374 KN/m. +) Träng l­îng 2 xe ®óc : PXD = 800 KN. TÝnh to¸n gi¸ trÞ m«men t¹i mÆt c¾t ®Ønh trô trong giai ®o¹n ®óc hÉng: B¶ng gi¸ trÞ m«men t¹i MC ®Ønh trô trong qu¸ tr×nh ®óc hÉng: Tr¹ng th¸i ®óc ®èt thø ChiÒu dµi ®èt (m) TÜnh t¶i ®èt dÇm (KN/m) Gi¸ trÞ tiªn chuÈn (KN.m) Gi¸ trÞ tÝnh to¸n (KN.m) Do tÜnh t¶i dÇm Do xe ®óc Do TT thi c«ng Do tÜnh t¶i dÇm Do xe ®óc Do TT thi c«ng 1/2K0 6 302.03 -5436.47 0.00 -42.73 -6795.59 0.00 -6859.69 K1 3 280.97 -11758.34 -4000.00 -96.15 -14697.93 -5000.00 -19842.15 K2 3 267.42 -20181.94 -6400.00 -170.93 -25227.42 -8000.00 -33483.81 K3 3 254.80 -30501.39 -8800.00 -267.08 -38126.73 -11000.00 -49527.35 K4 3.5 242.34 -44708.75 -11200.00 -406.25 -55885.93 -14000.00 -70495.32 K5 3.5 230.33 -61033.35 -14000.00 -574.51 -76291.69 -17500.00 -94653.46 K6 3.5 219.92 -79314.45 -16800.00 -771.85 -99143.06 -21000.00 -121300.84 K7 3.5 211.21 -99458.77 -19600.00 -998.28 -124323.47 -24500.00 -150320.88 K8 4 203.91 -124743.85 -22400.00 -1292.65 -155929.81 -28000.00 -185868.79 K9 4 198.37 -152515.20 -25600.00 -1625.02 -190644.00 -32000.00 -225081.52 K10 4 195.27 -180633.62 -28800.00 -1995.36 -225792.02 -36000.00 -264785.07 Gi¸ trÞ M«men tÝnh to¸n t¹i mÆt c¾t ®Ønh trô khi ®óc hÉng tèi ®a: S¬ ®å ®óc hÉng tèi ®a lµ s¬ ®å khi ®óc xong ®èt ®óc hÉng cuèi cïng lµ ®èt K10 nh­ng bª t«ng ®èt ®óc ch­a ®¹t c­êng ®é. TÝnh gi¸ trÞ m«men t¹i mÆt c¾t ®Ønh trô do träng l­îng b¶n th©n ®èt ®óc: Tªn ®èt L ®èt  (m) P ®èt  (T) a  (m) M tc(T.m) M tt(T.m) 1/2K0 6 1812.16 3.00 -5436.47 -6795.59 K1 3 842.92 7.50 -6321.87 -7902.33 K2 3 802.25 10.50 -8423.59 -10529.49 K3 3 764.40 13.50 -10319.45 -12899.31 K4 3.5 848.20 16.75 -14207.36 -17759.20 K5 3.5 806.15 20.25 -16324.60 -20405.75 K6 3.5 769.73 23.75 -18281.10 -22851.38 K7 3.5 739.24 27.25 -20144.32 -25180.40 K8 4 815.65 31.00 -25285.07 -31606.34 K9 4 793.47 35.00 -27771.35 -34714.19 K10 4 781.07 36.00 -28118.42 -35148.03 -180633.62 -225792.02 Ta cã: =-225792.02 KN.m TÝnh gi¸ trÞ m«men t¹i mÆt c¾t ®Ønh trô do t¶i träng thi c«ng : TÝnh gi¸ trÞ m«men t¹i mÆt c¾t ®Ønh trô do träng l­îng xe ®óc: Tæng gi¸ trÞ m«men tÝnh to¸n t¹i mÆt c¾t ®Ønh trô trong qu¸ tr×nh thi c«ng : = -225792.02+ -36000.00+ -2993.05= -264785.07 KN.m S¬ ®å 2 – Giai ®o¹n hîp long ®èt gi÷a nhÞp. - S¬ ®å : - T¶i träng : +) Träng l­îng b¶n th©n c¸c ®èt dÇm (tÜnh t¶i G§ I ) DC +) T¶i träng thi c«ng : qTC =0,02 x 12.1x9.81 = 2.374 KN/m. +) Träng l­îng 1/2 ®èt hîp long : PHL = 194.29 KN +) Träng l­îng 1/2 xe ®óc : 1/2PXD = 800/2=400 KN. - Sö dông ch­¬ng tr×nh MIDAS/Civil V 6.3.0 ®Ó tÝnh to¸n vµ ph©n tÝch néi lùc ta cã : gi¸ trÞ m«men mÆt c¾t ®Ønh trô lín nhÊt trong giai ®o¹n hîp long nhÞp gi÷a : Ta cã: = -275450.75 KN.m 2. Tæng hîp néi lùc giai ®oan thi c«ng - Néi lùc trong dÇm chñ giai ®o¹n thi c«ng ®­îc lÊy víi gi¸ trÞ lín nhÊt trong c¸c giai ®o¹n thi c«ng øng víi s¬ ®å chÞu lùc t­¬ng øng . - Néi lùc mÆt c¾t giai ®o¹n ®óc hÉng : = -264785.07 KN.m - Néi lùc mÆt c¾t giai ®o¹n hîp long : = -255450.75 KN.m => Gi¸ trÞ néi lùc lín nhÊt trong giai ®o¹n thi c«ng : = -264785.07 KN.m III.3.8.2.Giai ®o¹n khai th¸c 1. Nguyªn t¾c tÝnh néi lùc dÇm chñ giai ®o¹n khai th¸c. Giai ®o¹n khai th¸c lµ giai ®o¹n kÕt cÊu cÇu ®· h×nh thµnh hoµn chØnh , ®ã lµ s¬ ®å kÕt cÊu liªn tôc kª trªn c¸c gèi cøng . - Néi lùc dÇm chñ trong giai ®o¹n khai th¸c ®­îc lÊy theo nguyªn lý céng t¸c dông gi¸ trÞ néi lùc cña dÇm chñ trong 3 s¬ ®å 3-4-5 2. TÝnh néi lùc S¬ ®å 3 – S¬ ®å dì t¶i träng thi c«ng ,xe ®óc, v¸n khu«n treo - S¬ ®å : - T¶i träng : +) HiÖu øng dì t¶i träng thi c«ng : qTC =1. 0,02 . 12.1 = 2.374 T/m. +) HiÖu øng dì xe ®óc : PXD = 800 KN.m. - Sö dông ch­¬ng tr×nh MIDAS/Civil V 6.3.0 ®Ó tÝnh to¸n vµ ph©n tÝch néi lùc ta cã : + BiÓu ®å m« men ë TTGHC§: + BiÓu ®å m« men ë TTGHSD: B¶ng tæng hîp gi¸ trÞ m«men: MÆt c¾t M(TTGHSD -KN.m) M(TTGHCD1-KN.m) §Ønh trô(I-I) 10129.34 13068.87 Gi÷a nhÞp(II-II) -7963.34 -10070.15 S¬ ®å 4 – S¬ ®å cÇu chÞu tÜnh t¶i giai ®o¹n II - S¬ ®å : - T¶i träng : +) Träng l­îng líp phñ mÆt cÇu + lan can+gê ch¾n ( tÜnh t¶i giai ®o¹n II ) : DWTT = 77.03 KN.m - Sö dông ch­¬ng tr×nh MIDAS/Civil V 6.3.0 ®Ó tÝnh to¸n vµ ph©n tÝch néi lùc ta cã : + BiÓu ®å m« men ë TTGHSD: + BiÓu ®å m« men ë TTGHC§: B¶ng tæng hîp gi¸ trÞ m«men: MÆt c¾t M(TTGHSD -KN.m) M(TTGHC§1-KN.m) §Ønh trô(I-I) -52850.47 -79275.70 Gi÷a nhÞp(II-II) 15051.48 22577.22 S¬ ®å 5 – S¬ ®å cÇu chÞu ho¹t t¶i - S¬ ®å : - T¶i träng : +) Ho¹t t¶i thiÕt kÕ : HL 93 vµ t¶i träng Ng­êi (300 Kg/m2). +) Néi lùc do ho¹t t¶i mÆt c¾t ®Ønh trô ®­îc lÊy gi¸ trÞ lín nhÊt trong tæ hîp : 1 – Tæ hîp 1 : Xe t¶i + Lµn + Ng­êi 2 – Tæ hîp 1 : Xe 2 trôc + Lµn + Ng­êi 3 – Tæ hîp 3 : 90 % Xe t¶i + 90% Lµn + Ng­êi (Víi ®iÒu kiÖn xe t¶i ®­îc xÕp 2 xe c¸ch nhau 15 m , kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c trôc b¸nh xe lµ 4,3 m) - Víi mÆt c¾t I-I (®Ønh trô): §AH m«men: XÕp 2 xe t¶i thiÕt kÕ: T­¬ng tù víi c¸c t¶i träng cßn l¹i ta cã b¶ng kÕt qu¶: Lo¹i t¶i träng M«men uèn (kNm) Xe t¶i thiÕt kÕ + Lµn -67472.75 Xe hai trôc thiÕt kÕ + Lµn -47962.45 90% 2 xe t¶i + 90% Lµn -43319.10 T¶i träng ng­êi ®i bé -16651.59 Tæng s¬ ®å 5 (LL+IM+PL) -84124.34 - Víi mÆt c¾t II-II: §AH m«men: LÇn l­ît xÕp t¶i träng lªn §AH ta cã b¶ng kÕt qu¶: Lo¹i t¶i träng M«men uèn (kNm) Xe t¶i thiÕt kÕ + Lµn 34037.80 Xe hai trôc thiÕt kÕ + Lµn 22727.00 T¶i träng ng­êi ®i bé 6789.72 Tæng s¬ ®å 5 (LL+IM+PL) 40827.52 3. Tæng hîp néi lùc giai ®o¹n khai th¸c a.Tæng néi lùc mÆt c¾t I-I giai ®o¹n khai th¸c : - Theo s¬ ®å 3: M = 13068.87kNm - Theo s¬ ®å 4: M = -79275.70kNm - Theo s¬ ®å 5: M = -84124.34kNm => M3+4+5 = 13068.87+ (-79275.70) +( -84124.34) = -150331.70 kNm b. Tæng néi lùc mÆt c¾t II-II giai ®o¹n khai th¸c : - Theo s¬ ®å 3: M = -10070.15kNm - Theo s¬ ®å 4: M = 22577.22kNm - Theo s¬ ®å 5: M = 40827.52 kNm => M3+4+5 = -10070.15+22577.22+40827.52 =53334.59 kNm III.3.8.3. Tæng hîp gi¸ trÞ néi lùc giai ®o¹n thi c«ng vµ khai th¸c V.3.2. MÆt c¾t I-I = (-264785.07)+ (-150331.70)= -415116.24 kNm V.3.2. MÆt c¾t II-II =53334.59 kNm III.3.9. TÝnh to¸n vµ bè trÝ cèt thÐp III.3.9.1.TÝnh to¸n vµ bè trÝ cèt thÐp mÆt c¾t ®Ønh trô (I-I) 1.TÝnh ®æi mÆt c¾t : Nguyªn lÝ qui ®æi nh­ sau: ChiÒu cao tiÕt diÖn quy ®æi b¼ng chiÒu cao tiÕt diÖn hép. BÒ réng c¸nh tiÕt diÖn quy ®æi b»ng bÒ réng ®¸y hoÆc bÒ réng b¶n cña tiÕt diÖn hép. ChiÒu dµy sên dÇm tiÕt diÖn quy ®æi b»ng chiÒu dµy hai sên dÇm cña tiÕt diÖn hép. ChiÒu dµy c¸nh tiÕt diÖn quy ®æi ®ù¬c x¸c ®Þnh t¬ng ®¬ng vÒ diÖn tÝch víi tiÕt diÖn hép. M/c H (cm) Bs (cm) Ht (cm) Hb (cm) Hs (cm) A (m2) S (m3) Yt (cm) Yd (cm) Ix (m4) I-I 500.00 90.00 40.31 83.67 376.02 12.95 30.18 233.07 266.93 50.19 S1 447.53 90.00 40.31 71.52 335.70 12.04 24.32 202.02 245.51 37.44 S2 415.98 90.00 40.31 64.20 311.47 11.47 21.02 183.29 232.69 30.74 S3 387.17 90.00 40.31 57.59 289.27 10.94 18.19 166.30 220.87 25.25 S4 361.11 90.00 40.31 51.64 269.15 10.45 15.78 151.02 210.10 20.79 S5 334.17 90.00 40.31 45.52 248.34 9.93 13.45 135.34 198.83 16.67 S6 310.97 90.00 40.31 40.27 230.38 9.48 11.56 121.98 188.99 13.52 S7 291.50 90.00 40.31 35.88 215.30 9.09 10.08 110.88 180.61 11.15 S8 275.76 90.00 40.31 32.34 203.11 8.78 8.96 102.02 173.74 9.42 S9 262.35 90.00 40.31 29.32 192.71 8.51 8.04 94.56 167.79 8.06 S10 253.81 90.00 40.31 27.41 186.08 8.33 7.49 89.86 163.95 7.26 S11 250.15 90.00 40.31 26.59 183.25 8.26 7.25 87.86 162.30 6.93 II-II 250.00 90.00 40.31 26.56 183.13 8.25 7.24 87.78 162.22 6.92 2. C¸c c«ng thøc tÝnh to¸n vµ bè trÝ cèt thÐp. a - X¸c ®Þnh vÞ trÝ TTH cña mÆt c¾t - Gi¶ thiÕt TTH ®i qua mÐp d­íi b¶n c¸nh khi ®ã ta cã : a = hf - LÊy tæng m«men víi trong t©m cèt thÐp D¦L ta cã : +) NÕu MTTmax Th× TTH ®i qua b¶n c¸nh khi ®ã ta tÝnh to¸n theo c¸c c«ng thøc cña mc ch÷ nhËt +) NÕu MTTmax > MC => Th× TTH ®i qua s­ên dÇm khi ®ã ta tÝnh to¸n theo c¸c c«ng thøc cña mc ch÷ T. - Sau khi x¸c ®Þnh ®­îc vÞ trÝ TTH th× ta gi¶i hÖ ph­¬ng tr×nh bËc 2 ®Ó t×m ®­îc chiÒu cao vïn chÞu nÐn t­¬ng ®­¬ng a - X¸c ®Þnh chiÒu cao vïng chÞu nÐn c theo c«ng thøc : c = a/b1 b - TÝnh diÖn tÝch cèt thÐp D¦L cÇn thiÕt - Tr­êng hîp TTH ®i qua s­ên dÇm : - Tr­êng hîp TTH ®i c¸nh dÇm : Trong ®ã : +) Aps : DiÖn tÝch cèt thÐp DUL +) dp : Kho¶ng c¸ch tõ thí ngoµi cïng chÞu nÐn ®Õn träng t©m cèt thÐp DUL +) f’c : C­êng ®é cña bª t«ng ë tuæi 28 ngµy, f’c = 50 Mpa +) b : BÒ réng mÆt c¾t chÞu nÐn +) bw : BÒ dµy b¶n bông +) hf : ChiÒu dµy c¸nh chÞu nÐn +)b1 : HÖ sè chuyÓn ®æi h×nh khèi øng suÊt : b1= 0,85- +) fpu : C­êng ®é chÞu kÐo quy ®Þnh cña thÐp DUL, fpu = 1860 MPa. +) fpy : Giíi h¹n ch¶y cña thÐp DUL, fpy = 90%fpu = 1674 MPa. (bã 12 tao) +) c : Kho¶ng c¸ch tõ thí chÞu nÐn ngoµi cïng ®Õn trôc trung hoµ víi gi¶ thiÕt lµ thÐp DUL ®· bÞ ch¶y dÎo. +) a = c. β1: ChiÒu dµy cña khèi øng suÊt t­¬ng ®­¬ng +) fps : øng suÊt trung b×nh trong cèt thÐp DUL ë søc kh¸ng uèn danh ®Þnh tÝnh theo c«ng thøc 5.7.3.1.1-1. - Hµm l­îng thÐp D¦L vµ thÐp th­êng ph¶i ®­îc giíi h¹n sao cho : 3.TÝnh to¸n cèt thÐp t¹i mÆt c¾t ®Ønh trô (I-I) B¶ng tÝnh to¸n vµ bè trÝ cèt thÐp mÆt c¾t ®Ønh trô: Tªn gäi c¸c ®¹i l­îng KÝ hiÖu Gi¸ trÞ §¬n vÞ Tæng gi¸ trÞ m« men t¹i mÆt c¾t ®Ønh trô Mtt 415116.24 kN.m ChiÒu cao mÆt c¾t h 500 cm ChiÒu cao bè trÝ cèt thÐp D¦L atp 20 cm ChiÒu cao cã hiÖu mÆt c¾t dp 480 cm BÒ réng b¶n c¸nh chÞu kÐo bk 1210 cm ChiÒu dµy b¶n c¸nh chÞu kÐo hk 40.31 cm BÒ réng b¶n c¸nh chÞu nÐn b 560 cm ChiÒu dµy b¶n c¸nh chÞu nÐn hf 83.67 cm BÒ dµy b¶n bông bw 90 cm Cèt thÐp th­êng chÞu kÐo §­êng kÝnh cèt thÐp d 2 cm DiÖn tÝch 1 thanh as 3.14 cm2 ChiÒu cao bè trÝ cèt thÐp th­êng chÞu kÐo ats 20.16 cm KC tõ träng t©m cèt thÐp chÞu kÐo ®Õn mÐp chÞu nÐn ds 479.84 cm Kho¶ng c¸ch bè trÝ @ 20 cm Sè thanh thÐp trªn 1 l­íi n thanh 59.5 thanh Sè l­íi thÐp chÞu kÐo bè trÝ n luoi 2 L­íi Tæng diÖn tÝch thÐp th­êng chÞu kÐo As 373.85 cm2 Cèt thÐp th­êng chÞu nÐn §­êng kÝnh cèt thÐp d 2 cm DiÖn tÝch 1 thanh as' 3.14 cm2 ChiÒu cao bè trÝ cèt thÐp thêng chÞu nÐn ats' 41.83 cm KC tõ träng t©m cèt thÐp chÞu nÐn ®Õn mÐp chÞu nÐn ds' 41.83 cm Kho¶ng c¸ch bè trÝ @ 20 cm Sè thanh thÐp trªn 1 líi n thanh 27 thanh Sè l­íi thÐp chÞu nÐn bè trÝ n luoi 2 l­íi Tæng diÖn tÝch thÐp th­êng chÞu nÐn As' 169.65 cm2 X¸c ®Þnh vÞ trÝ trôc trung hoµ M« men qu¸n tÝnh b¶n c¸nh Mc 63572 KN.m VÞ trÝ trôc trung hoµ TTH Qua c¸nh TÝnh to¸n cèt thÐp D¦L ChiÒu dµy khèi ¦S t¬ng ®­¬ng a 52.38 cm ChiÒu cao vïng chÞu nÐn c 75.60 cm TØ sè c/dp c/dp 0.16 <0,42 øng suÊt trung b×nh trong thÐp D¦L fps 17.40 T/cm2 DiÖn tÝch cèt thÐp D¦L cÇn thiÕt Aps 447.00 cm2 Sè bã thÐp D¦L cÇn thiÕt n cÇn 23.53 bã Sè bã chän bè trÝ nbt 24 bã DiÖn tÝch cèt thÐp D¦L bè trÝ Aps 494 cm2 KÕt luËn : Bè trÝ cèt thÐp D¦L mÆt c¾t ®Ønh trô giai ®o¹n thi c«ng +) Sè bã thÐp D¦L bè trÝ lµ : n = 24 bã ( 19 tao 12,7mm) +) DiÖn tÝch cèt thÐp bè trÝ : APS = 26 . 19 = 456 cm2 4.TÝnh duyÖt mÆt c¾t ®Ønh trô (I-I) a.X¸c ®Þnh vÞ trÝ TTH cña mÆt c¾t Gi¶ thiÕt TTH ®i qua mÐp d­íi b¶n c¸nh khi ®ã mÆt c¾t lµm viÖc gièng nh­ mÆt c¾t ch÷ nhËt. C©n b»ng ph­¬ng tr×nh lùc theo ph­¬ng ngang ta cã : N1 = β1.0,85.fc’.b.hf + AS’.fy = APS.fPS + AS.fY = N2 +) NÕu N1 > N2 : th× TTH ®i qua b¶n c¸nh => tÝnh to¸n theo c«ng thøc cña mÆt c¾t ch÷ nhËt. +) NÕu N1 tÝnh to¸n theo c«ng thøc cña mÆt c¾t ch÷ T. Ta cã : N1 = (KN) N2 = (KN) => N1 > N2 => TTH ®i qua b¶n c¸nh b.C¸c c«ng thøc tÝnh duyÖt mÆt c¾t C«ng thøc tÝnh chiÒu cao vïng chÞu nÐn (tÝnh theo c«ng thøc cña mÆt c¾t ch÷ nhËt) C«ng thøc tÝnh m«men kh¸ng uèn danh ®Þnh cña mÆt c¾t (tÝnh theo c«ng thøc cña mÆt c¾t ch÷ nhËt) C«ng thøc tÝnh søc kh¸ng uèn tÝnh to¸n cña mÆt c¾t Mr = Mn Trong ®ã : +) : HÖ sè søc kh¸ng , lÊy = 1 +) Aps : DiÖn tÝch cèt thÐp DUL +) dp : Kho¶ng c¸ch tõ thí ngoµi cïng chÞu nÐn ®Õn träng t©m cèt thÐp DUL +) f’c : C­êng ®é cña bª t«ng ë tuæi 28 ngµy, f’c = 40 MPa. +) b : BÒ réng mÆt c¾t chÞu nÐn +) bw : BÒ dµy b¶n bông +) hf : ChiÒu dµy c¸nh chÞu nÐn +) β 1 : HÖ sè chuyÓn ®æi h×nh khèi øng suÊt +) fpu : C­êng ®é chÞu kÐo quy ®Þnh cña thÐp DUL, fpu = 1860 MPa. +) fpy : Giíi h¹n ch¶y cña thÐp DUL, fpy = 90%fpu = 1674 MPa. +) c : Kho¶ng c¸ch tõ thí chÞu nÐn ngoµi cïng ®Õn trôc trung hoµ víi gi¶ thiÕt lµ thÐp DUL ®· bÞ ch¶y dÎo. +) a = c. β 1: ChiÒu dµy cña khèi øng suÊt t­¬ng ®­¬ng +) fps : øng suÊt trung b×nh trong cèt thÐp DUL ë søc kh¸ng uèn danh ®Þnh tÝnh theo c«ng thøc 5.7.3.1.1-1. Víi +) Hµm l­îng thÐp D¦L vµ thÐp th­êng ph¶i ®­îc giíi h¹n sao cho : B¶ng tÝnh duyÖt mÆt c¾t ®Ønh trô: Tªn gäi c¸c ®¹i l­îng KÝ hiÖu Gi¸ trÞ §¬n vÞ DiÖn tÝch cèt thÐp D¦L bè trÝ Aps 456 cm2 ChiÒu cao bè trÝ cèt thÐp atp 20 cm ChiÒu cao cã hiÖu cña mÆt c¾t dp 480 cm Lùc nÐn trong b¶n c¸nh dÇm N1 13796.806 KN Lùc kÐo trong thÐp D¦L vµ thÐp th­êng N2 7936.0935  KN VÞ trÝ trôc trung hoµ TTH Qua c¸nh ChiÒu cao vïng chÞu nÐn c 53.958068 cm ChiÒu cao khèi øng suÊt t¬ng ®¬ng a 37.385233 cm TØ sè c/dp c/dp 0.1124126 §¹t øng suÊt trung b×nh trong thÐp D¦L fps 17.631642 KN/cm2 Søc kh¸ng uèn danh ®Þnh cña mÆt c¾t Mn 44165.206 KN.m HÖ sè søc kh¸ng 1 Søc kh¸ng uèn tÝnh to¸n Mr 441652.06 > Mtt = 415116.24 TØ sè Mr/Mtt Mr/Mtt 1.0437093 KÕt luËn §¹t III.3.10.TÝnh to¸n vµ bè trÝ cèt thÐp mÆt c¾t gi÷a nhÞp(II-II) III.3.10.1.B¶ng tÝnh to¸n vµ bè trÝ cèt thÐp mÆt c¾t II-II: Tªn gäi c¸c ®¹i l­îng KÝ hiÖu Gi¸ trÞ §¬n vÞ Tæng gi¸ trÞ m« men t¹i mÆt c¾t ®èt biªn Mtt 53334.59 KN.m ChiÒu cao mÆt c¾t h 250 cm ChiÒu cao bè trÝ cèt thÐp D¦L atp 15 cm ChiÒu cao cã hiÖu mÆt c¾t dp 235 cm BÒ réng b¶n c¸nh chÞu kÐo bk 560.0 cm ChiÒu dµy b¶n c¸nh chÞu kÐo hk 26.56 cm BÒ réng b¶n c¸nh chÞu nÐn b 1210 cm ChiÒu dµy b¶n c¸nh chÞu nÐn hf 40.31 cm BÒ dµy b¶n bông bw 90 cm Cèt thÐp th­êng chÞu kÐo §êng kÝnh cèt thÐp d 2 DiÖn tÝch 1 thanh as 3.14 cm2 ChiÒu cao bè trÝ cèt thÐp thêng chÞu kÐo ats 13.28 cm KC tõ träng t©m cèt thÐp chÞu kÐo ®Õn mÐp chÞu nÐn ds 236.72 cm Kho¶ng c¸ch bè trÝ @ 15 cm Sè thanh thÐp trªn 1 líi n thanh 36 thanh Sè líi thÐp chÞu kÐobè trÝ n luoi 2 líi Tæng diÖn tÝch thÐp thêng chÞu kÐo As 226.1952 cm2 Cèt thÐp th­êng chÞu nÐn §êng kÝnh cèt thÐp d 2 DiÖn tÝch 1 thanh as' 3.14 cm2 ChiÒu cao bè trÝ cèt thÐp thêng chÞu nÐn ats' 20.16 cm KC tõ träng t©m cèt thÐp chÞu nÐn ®Õn mÐp chÞu nÐn ds' 20.16 cm Kho¶ng c¸ch bè trÝ @ 15 cm Sè thanh thÐp trªn 1 líi n thanh 79.33333333 thanh Sè líi thÐp chÞu kÐobè trÝ n luoi 2 líi Tæng diÖn tÝch thÐp thêng chÞu kÐo As' 498.4672 cm2 X¸c ®Þnh vÞ trÝ trôc trung hoµ M« men qu¸n trÝnh b¶n c¸nh Mc 35375 KN.m VÞ trÝ trôc trung hoµ TTH Qua c¸nh TÝnh to¸n cèt thÐp D¦L ChiÒu dµy khèi ¦S t¬ng ®¬ng a 1.104390514 cm ChiÒu cao vïng chÞu nÐn c 1.593965691 cm TØ sè c/dp c/dp 0.006782833 <0,42 øng suÊt trung b×nh trong thÐp D¦L fps 18.165706 KN/cm2 DiÖn tÝch cèt thÐp D¦L cÇn thiÕt Aps 84.61210991 cm2 Sè bã thÐp D¦L cÇn thiÕt n cÇn 4.453268942 bã Sè bã chän bè trÝ nbt 6 bã DiÖn tÝch cèt thÐp D¦L bè trÝ Aps 114 cm2 KÕt luËn : Bè trÝ cèt thÐp D¦L mÆt c¾t nhÞp gi÷a biªn . +) Sè bã thÐp D¦L bè trÝ lµ : n = 6 bã ( 19 tao 12,7mm) +) DiÖn tÝch cèt thÐp bè trÝ : APS = 6 x19 = 114 cm2 III.3.10.1.TÝnh duyÖt mÆt c¾t ®èt II-II theo TTGH c­êng ®é 1 B¶ng tÝnh duyÖt mÆt c¾t gi÷a nhÞp: Tªn gäi c¸c ®¹i l­îng KÝ hiÖu Gi¸ trÞ §¬n vÞ DiÖn tÝch cèt thÐp D¦L bè trÝ Aps 114 cm2 ChiÒu cao bè trÝ cèt thÐp at 15 cm ChiÒu cao cã hiÖu cña mÆt c¾t dp 235 cm Lùc nÐn trong b¶n c¸nh dÇm N1 140226.9 KN Lùc kÐo trong thÐp D¦L vµ thÐp th­êng N2 20708.04 KN VÞ trÝ trôc trung hoµ TTH Qua c¸nh ChiÒu cao vïng chÞu nÐn c 2.6 cm ChiÒu cao khèi øng suÊt t­¬ng ®­¬ng a 1.8 cm TØ sè c/dp c/dp 0.01 <0,42  => §¹t øng suÊt trung b×nh trong thÐp D¦L fps 184.4 KN/cm2 Søc kh¸ng uèn danh ®Þnh cña mÆt c¾t Mn 66793.90 KN.m HÖ sè søc kh¸ng 1 Søc kh¸ng uèn tÝnh to¸n Mr 66793.90 > Mtt = 53334.59 TØ sè Mr/Mtt Mr/Mtt 1.23 KÕt luËn §¹t IV . TÝnh to¸n thiÕt kÕ trô cÇu chÝnh IV.1. CÊu t¹o trô cÇu. IV.2. TÝnh ¸p lùc th¼ng ®øng t¸c dông lªn mÆt C¾t I-I (mÆt c¾t ®¸y bÖ). IV.2.1 .TÝnh ¸p lùc th¼ng ®øng do träng l­îng b¶n th©n trô vµ bÖ trô. Tªn gäi c¸c ®¹i l­îng KÝ hiÖu Gi¸ trÞ §¬n vÞ a) KÝch th­íc c¬ b¶n trô ChiÒu cao trô htr 12 m ChiÒu dµy th©n trô dtr 3 m BÒ réng th©n trô btr 8.6 m B¸n kÝnh ®­êng trßn r 1.5 m Träng l­îng th©n trô Pttr 6764.49 KN b) KÝch th­íc bÖ trô ChiÒu cao bÖ trô hbt 3 m ChiÒu cao v¸t hv 0.5 m ChiÒu dµi v¸t theo ph­¬ng ngang cÇu vn 1 m ChiÒu dµi v¸t theo ph­¬ng däc cÇu vd 1 m BÒ réng bÖ trô bbt 16.5 m ChiÒu dµi bÖ trô dbt 12 m ThÓ tÝch bÖ Vb 729 m3 Träng l­îng bÖ trô Pbt 17878.73 KN Tæng träng l­îng trô Ptr 24643.21 KN IV.2.2 .TÝnh ¸p lùc ®Èy næi øng víi MNTN Theo nh­ bè trÝ cÊu t¹o th× bÖ cña trô T3 ®Æt d­íi mùc n­íc thÊp nhÊt 0.5m do ®ã ta chØ tÝnh ¸p lùc n­íc ®Èy næi t¸c dông lªn phÇn trô vµ bÖ ngËp trong n­íc. C«ng thøc tÝnh TÝnh to¸n : Trong ®ã: Vb lµ thÓ tÝch bÖ = 729(m3) Pdn = -7151.49kN IV.2.3 .TÝnh ph¶n lùc cña KCN vµ ho¹t t¶i truyÒn lªn trô. §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). IV.2.3 .1.Ph¶n lùc do tÜnh t¶i: Sö dông ch­¬ng tr×nh Midas ta cã ®­îc ph¶n lùc do tÜnh t¶i truyÒn ®Ønh trô: - Do tÜnh t¶i phÇn I: PTTBT = 23823.26 kN - Do tÜnh t¶i phÇn II: PTTf2 = 9471.75 kN IV.2.3 .2.Ph¶n lùc do ho¹t t¶i: Ph¶n lùc do ho¹t t¶i: Néi lùc do ho¹t t¶i mÆt c¾t ®Ønh trô ®­îc lÊy gi¸ trÞ lín nhÊt trong tæ hîp : Tæ hîp 1 : Xe t¶i + Lµn + Ng­êi Tæ hîp 2 : Xe 2 trôc + Lµn + Ng­êi Tæ hîp 3 : 90% Xe t¶i + 90% Lµn + Ng­êi (Víi ®iÒu kiÖn xe t¶i ®­îc xÕp 2 xe c¸ch nhau 15 m, kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c trôc b¸nh xe lµ 4,3 m) §AH ph¶n lùc gèi t¹i ®Ønh trô: 90% 2 xe t¶i thiÕt kÕ +90% lµn: T­¬ng tù víi c¸c t¶i träng cßn l¹i ta cã b¶ng kÕt qu¶: Lo¹i t¶i träng Ph¶n lùc (kN) Xe t¶i thiÕt kÕ + Lµn 3013.1 Xe hai trôc thiÕt kÕ + Lµn 2764.9 90% 2 xe t¶i thiÕt kÕ + 90% Lµn 3143.7 T¶i träng ng­êi ®i bé 1059.6 Tæng do ho¹t t¶i 4203.3 IV.2.4 .Tæ hîp t¶i träng th¼ng ®øng t¸c dông lªn mÆt c¾t I-I theo TTGH C§ 1 P = gPTru + gPdn + gPTT + gPf2 + gPHT =1.25x6764.49+0.9x(-7151.49)+1.25x23823.26 +1.5x9471.75 + 1.75x4203.3 = 73319.33 kN IV.3.TÝnh to¸n vµ bè trÝ cäc trong mãng. Mãng cäc bÖ cao ®­îc thiÕt kÕ víi mãng cäc khoan nhåi D = 150 cm IV.3.1.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 +) : HÖ sè uèn däc , = 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 §­êng kÝnh cäc thiÕt kÕ D 1.5 m §­êng kÝnh cèt thÐp d 28 mm Sè thanh thÐp thiÕt kÕ nthanh 24 Thanh DiÖn tÝch phÇn bª t«ng Ac 1.767 M2 DiÖn tÝch phÇn cèt thÐp As 0.015 M2 HÖ sè uèn däc 0.75 C­êng ®é chÞu nÐn cña bª t«ng fc' 3000 KN/m2 C­êng ®é chÞu kÐo cña thÐp fy 240000 KN/m2 Søc chÞu t¶i cña cäc theo vËt liÖu Qvl 36457 KN IV.3.2.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 s, KG/cm2 j (®é) Líp 1 SÐt h¹t võa 1.23 0.81 0.1 1.95 0.39 2.1 17 Líp 2 SÐt ch¶y dÎo 3.75 0.97 0.6 1.82 0.31 1.2 8 Líp 3 SÐt pha c¸t 8.42 0.91 0.4 1.87 0.18 2.6 20 Líp 4 C¸t h¹t võa 8.50 0.75 1.92 0.06 1.8 32 Líp 5 C¸t pha sái s¹n V« h¹n 0.63 1.95 0.01 2.4 36 Líp ®Þa chÊt cäc xuyªn qua: STT Lo¹i ®Êt Li (m) e B g T/m3 C  KG/cm2 s, KG/cm2 j (®é) Líp 3 SÐt pha c¸t 6.30 0.91 0.4 1.87 0.18 2.6 20 Líp 4 C¸t h¹t võa 8.50 0.75 1.92 0.06 1.8 32 Líp 5 C¸t pha sái s¹n 15.20 0.63 1.95 0.01 2.4 36 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 +) qS : HÖ sè søc kh¸ng t¹i th©n cäc +) qP : HÖ sè søc kh¸ng t¹i ch©n cäc +) W : Träng l­îng cña cäc Theo Reese vµ o’neill (1999 ) ta cã : qS = α.Su , qp=9 Su NÕu cäc nhåi cã ®­êng kÝnh 0.7-1.8m ®Êt kh«ng qu¸ yÕu(Su>50 kpa) Th× 1.5m ®o¹n cäc ®Çu tiªn α=0 1d cäc cuèi cïng α=0 ®o¹n cäc giöa α=0.55nÕu Su<150kN/m2 Trong ®ã : +) N : Sè bóa SPT ch­a hiÖu chØnh (bóa /300 mm) +) α : HÖ sè dÝnh b¸m +) Su : C­êng ®é kh¸ng c¾t kh«ng tho¸t n­íc 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 = tg+ C NhËn xÐt:§Êt dÝnh cã tÝnh thÊm kÐm,®èi víi ®Êt dÝnh b¶o hßa n­íc tr­êng hîp nguy hiÓm nhÊt lµ khi ¸p lùc n­íc læ ræng ch­a kÞp tiªu t¸n vµ søc kh¸ng bªn khi ®ã gäi lµ søc kh¸ng bªn kh«ng tho¸t n­íc khi ®ã =0,suy ra Su= Cu B¶ng tÝnh to¸n søc chÞu t¶i cña cäc theo ®Êt nÒn: Søc kh¸ng t¹i th©n cäc: Lo¹i ®Êt D (m) Li (m) As (m2) Su (T/m2) a qs(T/m2) Qs(T) jqs SÐt pha c¸t 1.5 6.3 29.69 25 5.986 0.55 3.292 97.73678 C¸t h¹t võa 1.5 8.5 40.06 32 16.222 0.5 8.111 324.8849 C¸t pha sái s¹n 1.5 15.2 64.56 50 32.795 0.49 16.069 1037.433 Tæng søc kh¸ng thµnh cäc Qthan 666.7982 Søc kh¸ng t¹i mòi cäc: Lo¹i ®Êt D(m) Ap (m2) N qp (kN/m2) Qp (kN) qp C¸t pha sái s¹n 1.5 1.767 45 288 508.9392 0.65 Søc kh¸ng t¹i mòi cäc Qmui 3308.105 Søc chÞu t¶i cña cäc theo ®Êt nÒn Qr 9976.087 Søc chÞu t¶i cña cäc theo vËt liÖu Qvl 36457 Søc chÞu t¶i tÝnh to¸n cña cäc Qcoc 9786.54 Tæng chiÒu dµi cña cäc L coc 30 IV.3.4.Bè trÝ cäc trong mãng Trong ®ã : +) β: HÖ sè xÐt ®Õn lo¹i mãng vµ ®é lín cña m« men víi mãng cäc ®µi thÊp ta lÊy β = 1,4 +) Qcoc : Søc chÞu t¶i tÝnh to¸n cña cäc : Qcoc = 9786.54 kN +) P : Tæng ¸p lùc th¼ng ®øng truyÒn lªn bÖ cäc : P = 73319.3 kN => Chän sè cäc bè trÝ trong mãng lµ n = 12 (cäc) . S¬ ®å bè trÝ cäc: V . TÝnh to¸n thiÕt kÕ mè cÇu. V.1. CÊu t¹o mè. C¸c kÝch th­íc c¬ b¶n: Tªn gäi c¸c kÝch thíc KÝ hiÖu Gi¸ trÞ §¬n vÞ ChiÒu cao mè hmo 500 cm ChiÒu réng mè bmo 1200 cm Lo¹i gèi Gèi Cao su HÖ sè ma s¸t gèi víi bª t«ng f 0.3 ChiÒu cao têng ®Ønh htd 195 cm BÒ dÇy t­êng ®Ønh dtd 50 cm ChiÒu cao t­êng th©n htt 305 cm BÒ dÇy t­êng th©n dtt 150 cm ChiÒu dµi têng c¸nh ltc 400 cm BÒ dÇy c¸nh dtc 50 cm ChiÒu dµi b¶n qu¸ ®é lqd 400 cm ChiÒu dµy b¶n qu¸ ®é dqd 30 cm ChiÒu réng b¶n qu¸ ®é bqd 1100 cm ChiÒu cao bÖ mãng hm 200 cm ChiÒu dµi bÖ mãng lm 600 cm BÒ réng bª mãng bm 1300 cm V.2. KÝch th­íc thiÕt kÕ kcn cÇu dÉn. V.2.1. CÊu t¹o MCN: V.2.2. C¸c kÝch th­íc c¬ b¶n: 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 bÇu trªn bdt 85 cm ChiÒu cao bÇu trªn hdt 25.5 cm ChiÒu réng b¶n bông b 20 cm ChiÒu cao bÇu d­íi hd 35 cm ChiÒu réng bÇu d­íi bd 65 cm DiÖn tÝch mÆt c¾t ngang dÇm chñ Fdc 5342.5 cm2 Sè dÇm chñ ndc 5 dÇm Kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c dÇm chñ adc 250 cm ChiÒu dµy b¶n mÆt cÇu d 18 cm DiÖn tÝch mÆt c¾t dÇm chñ kÓ c¶ bmc Fdc 9842.5 cm2 Träng l­îng 1 dÇm chñ vµ dÇm ngang Pdc 898.6 KN ChiÒu dµy líp phñ mÆt cÇu hmc 12 cm Tæng träng l­îng KCN PKCN 5391.8 KN TÜnh t¶i giai ®o¹n I tiªu chuÈn DCtc 163.39 KN/m V.3. TÜnh t¶i KCN cÇu dÉn trªn mè. - TÜnh t¶i giai ®o¹n I tiªu chuÈn : DCTC = 163,39 KN/m - TÜnh t¶i giai ®o¹n II tiªu chuÈn : DWTC = 51.35 KN/m - TÜnh t¶i tiªu chuÈn toµn bé : gTT = 214.74 KN/m - TÜnh t¶i giai ®o¹n I tÝnh to¸n : DCTT = 204,23 KN/m - TÜnh t¶i giai ®o¹n II tiªu chuÈn : DWTC = 77.03 KN/m - TÜnh t¶i tÝnh to¸n toµn bé : gTT = 281.27 KN/m V.4. X¸c ®Þnh c¸c t¶i träng th¼ng ®øng t¸c dông lªn mè. T¶i träng th¼ng ®øng t¸c dông lªn mè gåm: Träng l­îng b¶n th©n mè. Ph¶n lùc th¼ng ®øng do träng l­îng KCN. Ph¶n lùc th¼ng ®øng do ho¹t t¶i ®øng trªn KCN. Ph¶n lùc th¼ng ®øng do ho¹t t¶i trªn b¶n qu¸ ®é. V.4.1. T¶i träng do träng l­îng b¶n th©n mè. C¸c bé phËn cña mè P (kN) T­êng th©n 19.95 T­êng ®Ønh 3.30 T­êng c¸nh 610.94 BÖ mãng mè 3960.00 B¶n qu¸ ®é 275.63 Gê kª b¶n qu¸ ®é 13.50 §Êt ®¾p sau mè 2268.00 Tæng t¶i träng tiªu chuÈn 7151.32 Tæng t¶i träng tÝnh to¸n 8939.15 V.4.2. T¶i träng do tÜnh t¶i vµ ho¹t t¶i trªn KCN. ChiÒu dµi nhÞp tÝnh to¸n : L = 33 m S¬ ®å xÕp t¶i trªn nhÞp dÉn nh­ sau : +) Tæng diÖn tÝch §AH : S = 16,5 +) DiÖn tÝch §AH d­¬ng: S+ = 16,5 +) 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 = 163,39 (KN/m) +) TÜnh t¶i tÝnh to¸n giai ®o¹n I: DCTT = 1,25.163,39 = 204,23 (KN/m) +) TÜnh t¶i tiªu chuÈn giai ®o¹n II : DWTC = 51.35 (KN/m) +) TÜnh t¶i tÝnh to¸n giai ®o¹n II : DWTT = 1,5. 51.35 = 77.03 (KN/m) Ho¹t t¶i trªn kÕt cÊu nhÞp ®­îc tÝnh cho c¶ 2 lµn Néi lùc do ho¹t t¶i ®­îc lÊy víi tæ hîp lín nhÊt trong sè c¸c tæ hîp sau: +) Tæ hîp 1: Xe t¶i thiÕt kÕ + Lµn + Ng­êi. +) Tæ hîp 2: Xe 2 trôc thiÕt kÕ + Lµn + 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 (KN) 145 145 35 Pi.Yi Y 1.00 0.87 0.74 297.05 +) Tung ®é §AH khi xÕp xe 2 trôc P (KN) 110 110 Pi.Yi Y 1.00 0.97 216.7 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 306.90 537.08 KN ¸p lùc do t¶i träng Ng­êi PNg 148.50 259.88 KN ¸p lùc do xe t¶i PXT 594.10 1039.68 KN ¸p lùc do xe 2 trôc P2T 433.40 758.45 KN Tæ hîp : Xe t¶i + Lµn + Ng­êi P1 1049.50 1836.63 KN Tæ hîp : Xe 2 trôc + Lµn + Ng­êi P2 888.80 1555.40 KN Tæng ¸p lùc do ho¹t t¶i max Pht 1049.50 1836.63 KN ¸p lùc do tÜnh t¶i giai ®o¹n I PttI 2695.94 3369.92 KN ¸p lùc do tÜnh t¶i giai ®o¹n II PttII 791.01 1186.52 KN Tæng ¸p lùc tõ KCN PKCN 4536.45 6393.06 KN V.4.3. T¶i träng ho¹t t¶i trªn b¶n qu¸ ®é. - ChiÒu dµi b¶n qu¸ ®é : Lqd = 4,0 (m) - BÒ réng b¶n qu¸ ®é : Bqd = 12 (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 (KN) 145 145 35 Pi.Yi Y 0.00 1.00 0.00 145 +) Tung ®é §AH khi xÕp xe 2 trôc P (KN) 110 110 Pi.Yi Y 0.70 1 187 - 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 19.0 33.2 KN ¸p lùc do t¶i träng Ng­êi PNg 9.0 15.8 KN ¸p lùc th¼ng ®øng do xe t¶i PXT 290 507.5 KN ¸p lùc th¼ng ®øng do xe 2 trôc P2T 374 654.5 KN Tæ hîp : Xe t¶i + Lµn + Ng­êi P1 318 556.5 KN Tæ hîp : Xe 2 trôc + Lµn + Ng­êi P2 402 703.5 KN Tæng ¸p lùc tõ b¶n qu¸ ®é Pht bqd 402 703.5 KN V.4.3. Tæng hîp ¸p lùc th¼ng ®øng truyÒn xuèng mÆt c¾t ®¸y bÖ. Tªn c¸c t¶i träng truyÒn lªn bÖ mãng Ptc (KN) Ptt(KN) TÜnh t¶i b¶n th©n mè 7151.32 8939.15 TÜnh t¶i vµ ho¹t t¶i trªn KCN 4536.45 6393.06 Ho¹t t¶i trªn b¶n qu¸ ®é 402 703.5 Tæng ¸p lùc 12089.77 16035.71 V.5. TÝnh to¸n vµ bè trÝ cäc trong mãng mè. Mãng cäc bÖ thÊp ®­îc thiÕt kÕ víi mãng cäc khoan nhåi D = 100 cm V.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 +) : HÖ sè uèn däc , = 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 m §­êng kÝnh cèt thÐp d 28 mm Sè thanh thÐp thiÕt kÕ nthanh 24 Thanh DiÖn tÝch phÇn bª t«ng Ac 0.785 M2 DiÖn tÝch phÇn cèt thÐp As 0.015 M2 HÖ sè uèn däc 0.75 C­êng ®é chÞu nÐn cña bª t«ng fc' 1150 KN/m2 C­êng ®é chÞu kÐo cña thÐp fy 24000 KN/m2 Søc chÞu t¶i cña cäc theo vËt liÖu Qvl 8418.019 KN V.5.1.TÝnh to¸n søc chÞu t¶i cña cäc theo ®Êt nÒn. 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 +) qS : HÖ sè søc kh¸ng t¹i th©n cäc +) qP : HÖ sè søc kh¸ng t¹i ch©n cäc +) W : Träng l­îng cña cäc Theo Reese vµ o’neill (1999 ) ta cã : qS = α.Su , qp=9 Su NÕu cäc nhåi cã ®­êng kÝnh 0.7-1.8m ®Êt kh«ng qu¸ yÕu(Su>50 kpa) Th× 1.5m ®o¹n cäc ®Çu tiªn α=0 1d cäc cuèi cïng α=0 ®o¹n cäc giöa α=0.55nÕu Su<150kN/m2 Trong ®ã : +) N : Sè bóa SPT ch­a hiÖu chØnh (bóa /300 mm) +) α : HÖ sè dÝnh b¸m +) Su : C­êng ®é kh¸ng c¾t kh«ng tho¸t n­íc 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 = tg+ C NhËn xÐt:§Êt dÝnh cã tÝnh thÊm kÐm,®èi víi ®Êt dÝnh b¶o hßa n­íc tr­êng hîp nguy hiÓm nhÊt lµ khi ¸p lùc n­íc læ ræng ch­a kÞp tiªu t¸n vµ søc kh¸ng bªn khi ®ã gäi lµ søc kh¸ng bªn kh«ng tho¸t n­íc khi ®ã =0,suy ra Su= Cu B¶ng tÝnh to¸n søc chÞu t¶i cña cäc theo ®Êt nÒn: Søc kh¸ng t¹i th©n cäc: Lo¹i ®Êt D (m) Li (m) As (m2) N Su (T/m2) a qs(T/m2) Qs(T) jqs SÐt ch¶y dÎo 1 7.09 15.99 28 3.100 0.55 1.705 27.26422 0.65 SÐt pha c¸t 1 8.42 26.45 25 5.986 0.55 3.292 87.08399 0.55 C¸t h¹t võa 1 8.5 26.70 32 16.222 0.5 8.111 216.59 0.45 C¸t pha sái s¹n 1 5.99 15.68 50 32.795 0.49 16.069 251.9119 0.45 Tæng søc kh¸ng thµnh cäc 30 Qthan 276.4438 T Søc kh¸ng t¹i mòi cäc: Lo¹i ®Êt D(m) Ap (m2) N qp (kN/m2) Qp (kN) qp C¸t pha sái s¹n 1.0 0.785 45 288 226.1952 0.65 Søc kh¸ng t¹i mòi cäc Qmui 1470.269 Søc chÞu t¶i cña cäc theo ®Êt nÒn Qr 4234.707 Søc chÞu t¶i cña cäc theo vËt liÖu Qvl 8418.019 Søc chÞu t¶i tÝnh to¸n cña cäc Qcoc 4234.707 Tæng chiÒu dµi cña cäc L coc 30 V.5.1.TÝnh sè cäc trong mãng. Trong ®ã : +) b : HÖ sè xÐt ®Õn lo¹i mãng vµ ®é lín cña m« men víi mãng cäc ®µi thÊp ta lÊy β= 1,4 +) Qcoc : Søc chÞu t¶i tÝnh to¸n cña cäc : Qcoc = 4234.707kN +) P : Tæng ¸p lùc th¼ng ®øng truyÒn lªn bÖ cäc : P = 16035.71kN => Chän sè cäc bè trÝ trong mãng lµ n = 8 (cäc) . S¬ ®å bè trÝ cäc: 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 chÝnh gièng nhau lµ gièng nhau, víi MNCN lµ +7.00 m vµ MNTN lµ +2.30, ta chän mùc n­íc thi c«ng +4.65 m. Víi MNTC nh­ vËy ta tiÕn hµnh thi c«ng trô theo c¸c b­íc nh­ sau: +) Thi c«ng mÆt b»ng: §Þnh vÞ tim hè mãng. San lÊp mÆt b»ng §ãng cäc ®Þnh vÞ. Rung h¹ cäc v¸n thÐp. TiÕp tôc san lÊp mÆt b»ng +) Thi c«ng cäc: §Þnh vÞ tim cäc. Khoan cäc VÖ sinh lç khoan. H¹ lång thÐp. §æ bªt«ng cäc. +) §µo hè mãng: §µo ®Êt ra khái vßng v©y cäc v¸n. §æ bªt«ng bÞt ®¸y. Lµm kh« hè mãng. +) §æ bªt«ng bÖ mãng: §Ëp ®Çu cäc, vÖ sinh hè mãng. §æ líp v÷a t¹o ph¼ng. L¾p dùng v¸n khu«n, cèt thÐp vµ ®æ bªt«ng bÖ trô. +) §æ bªt«ng th©n trô: L¾p dung v¸n khu«n, cèt thÐp vµ ®æ bªt«ng th©n trô. B¶o d­ìng bªt«ng Th¸o v¸n khu«n. 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: +) ChuÈn bÞ: San ñi mÆt b»ng thi c«ng mè. §Þnh vÞ tim mè. Lµm ®­êng di chuyÓn m¸y khoan. +) Thi c«ng cäc: §Þnh vÞ tim cäc. Khoan lç. VÖ sinh lç khoan, h¹ lång cèt thÐp. §æ bªt«ng cäc. +) §æ bªt«ng bÖ mè: §µo hè mãng, hót n­íc. §Ëp ®Çu cäc. §æ bª t«ng ®Öm. L¾p dung v¸n khu«ng, cèt thÐp vµ tiÕn hµnh ®æ bªt«ng bÖ mè +) §æ bªt«ng t­êng mè. LÊp ®Êt ®Õn cao ®é ®Ønh mãng. L¾p dung ®µ gi¸o. L¾p v¸n khu«n, cèt thÐp. §æ bªt«ng phÇn t­êng th©n, xµ mò, t­êng ®Çu, t­êng c¸nh. +) Hoµn thiÖn mè. Dì v¸n khu«n, ®µ gi¸o. §¾p ®Êt nÒn ®­êng sau mè. L¾p thanh kª, b¶n gi¶m t¶i. X©y tø nãn, ch©n khay. Hoµn thiÖn mè. VI.3. Thi c«ng kcn cÇu dÉn Tr×nh tù thi c«ng KCN cÇu dÉn nh­ sau : +) ChuÈn bÞ. ChÕ t¹o dÇm I trong b·i ®óc vµ tËp kÕt ë ®Çu cÇu. L¾p dung gi¸ long m«n vµ ®­êng vËn chuyÓn dÇm vµ di chuyÓn cho gi¸. +) Lao dÇm. Lao däc dÇm ra b»ng xe lao. Sµng ngang dÇm vµo vÞ trÝ gèi. Liªn kÕt c¸c dÇm l¹i b»ng dÇm ngang ®æ t¹i chç. Di chuyÓn gi¸ long m«n thi c«ng c¸c nhÞp cßn l¹i. VI.4. Thi c«ng kcn cÇu chÝnh. KÕt cÊu nhÞp cÇu chÝnh lµ kÕt cÊu cÇu BTCT D¦L liªn tôc, ®­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 : +) §óc ®èt K0 L¾p dung ®µ gi¸o më réng trô vµ v¸n khu«n trªn ®Ønh trô. L¾p dÆt cèt thÐp ®èt K0 TiÕn hµnh ®æ BT. Khi BT ®ñ c­êng ®é tiÕn hµnh c¨ng kÐo CT D¦L. +) §óc ®o¹n trªn ®µ gi¸o cè ®Þnh. L¾p dùng ®µ gi¸o. L¾p ®Æt v¸n khu«n, cèt thÐp. §æ bªt«ng. +) §óc hÉng c©n b»ng. Neo khèi K0 xuèng trô b»ng c¸c thanh c­êng ®é cao. L¾p 2 xe ®óc. L¾p v¸n khu«n, cèt thÐp dÇm. Thi c«ng hÉng c¸c ®èt dÇm. +) §æ BT ®èt hîp long. Hîp long nhÞp biªn trªn ®µ gi¸o L¾p dùng v¸n khu«n, cèt thÐp. §æ BT ®èt hîp long nhÞp biªn. Di chuyÓn xe ®óc ra vÞ trÝ gi÷a nhÞp. L¾p dùng v¸n khu«n, cèt thÐp. §æ BT ®èt hîp long nhÞp gi÷a. +) Hoµn thiÖn cÇu. Th¸o dì c¸c thiÕt bÞ thi c«ng. Thi c«ng líp phñ, lan can, ®Ìn chiÕu s¸ng. Hoµn thiÖn cÇu.