Tải bản đầy đủ

CẦU TREO DÂY VĂNG, ĐIỀU CHỈNH NỘI LỰC DÂY VĂNG

Bài tiểu luận: Cầu treo và cầu dây văng

GVHD: TS.

NỘI DUNG TIỂU LUẬN CAO HỌC K34
Stt

Loại cầu

Nội dung
Bố trí chung (cầu 2 nhịp);

01

Cầu dây văng

Điều chỉnh nội lực theo mô
men

Trang 1



Bi tiu lun: Cu treo v cu dõy vng

GVHD: TS.

Bố TRíCHUNG Cầu t r eo dây v ă ng 2 nhịp
90000

90000
54.92

10x8m

10m 10m

10x8m

2%
10.88
MNTT:2.00

7.72

3

20 cọc khoan nhồi
D =150cm , L=34m

3

4

5

6

7

8


9

10

11

12

13

-3.13

-3.66

-4.01

-4.67

-4.63

-4.39

-4.67

-6.27

-7.07

10.00 10.00 10.00 10.00 10.00 10.00 10.00 10.00 10.00 10.00 10.00 10.00 10.00 8.00 8.00 7.00 12.00 10.00 10.00 10.00 10.00 10.00
2

-7.23

k /c l ẻ
Tê n c ọ c

1

-8.72

-10.31

-12.44

-14.32

-15.75

-15.80

-14.34

c đt ự n hiê n

-7.19

-11.38

4/ Lớ p mui luyện dày 1,03 cm

4

-39.08

-9.89

3/ Lớ p phòng n ớ c dày 1 cm

-4.06

-39.08

-8.41

1/ Lớ p bê tông Atphan dày 5 cm
24 cọc đ
óng
D =40cm , L=26m 2/ Lớ p bê tông bảo vệ dày 3 cm

2

3

4

M2

1

-3.08

24 cọc đóng
D =40cm , L=26m

2

T1

MNTT-2.30

M1

1

9.29

2%
MNCN:4.10

-4.39

9.29

14

15

16 17

18

19

20

21

22

mặt c ắt nga ng KếT CấU NHịP
1400
200

20 50

25

750/2

750/2

25 50 20

200

30

30 70

Chi tiết A

80

150

20

25

30

20
199

100

20

100

560

100

660

Trang 1

20

Lớ p 1: Sét pha cát dẻ o cứng
H=8.5m
Lớ p 2: Cát pha sét nửa cứng
H=7.5m
Lớ p 3: Cát hạt trung- trạng
thái chặ
t H=9.6m
Lớ p 4: Cát hạt thô - trạng
thái chặ
t
Chi tiết A:

100

199

10

23

Cấu t ạ o t há p T1,
(đơn v ịđề x imét )


Bi tiu lun: Cu treo v cu dõy vng

GVHD: TS.

Điều chỉnh nội lực cầu dây văng theo mô men
I Mục tiêu của điều chỉnh nội lực và các giả thiết cơ bản
I.1 Mục đích của việc điều chỉnh nội lực
CDV làm việc nh một dầm liên tục tựa trên các gối đàn hồi và gối
cứng, khi chịu tĩnh tải, dây biến dạng, dầm chủ bị võng. Độ võng do
tĩnh tải làm sai lệch trắc dọc và độ dốc thiết kế, ảnh hởng xấu đến
hình dạng kiến trúc, các chỉ tiêu khai thác và mô men uốn lớn trong
dầm cứng.Nếu bằng biện pháp căng kéo các dây văng ta đa độ võng
các nút neo dây bằng 0 hoặc bằng một giá trị nào đó (tạo độ vồng
triệt tiêu một phần hoạt tải) thì khi chịu tĩnh tải sơ đồ làm việc sẽ
nh dầm liên tục tựa trên các gối cứng.
Trong các hệ dây nhiều, khoang nhỏ, điều chỉnh nội lực sẽ đạt
trạng thái biến dạng mong muốn với giá trị mô men uốn do tĩnh tải
không đáng kể so với hoạt tải. Nếu lấy mục tiêu là mô men uốn thì
điều chỉnh có thể khắc phục một phần mô men uốn do hoạt tải.
Bản chất của việc điều chỉnh là tạo một trạng thái biến dạng và
nội lực ngợc chiều với trạng thái do tải trọng gây ra, tổng tác động do
tải trọng và điều chỉnh sẽ đợc trạng thái tốt nhất gọi là trạng thái hoàn
chỉnh (hay còn gọi là trạng thái B) .Trạng thái hoàn chỉnh có thể là
cao độ tại các nút neo dây ở vị trí hợp lý nhất dới tác dụng của tĩnh
tải, hoặc là Biểu đồ mô men uốn trong dầm chủ có lợi nhất dới tác
dụng của tĩnh tải, hoạt tải và các ảnh hởng thứ cấp .
Nếu chọn mục tiêu chính là nội lực thì độ võng là hệ quả và ngợc lại. Cũng có thể đạt đợc cả hai mục tiêu trên, khi đó cần chọn hàm
mục tiêu chính là nội lực, các sai lệch của trắc dọc cầu so với thiết kế
đợc điều chỉnh bằng các biện pháp cấu tạo. Tuy nhiên công việc trên
sẽ làm phức tạp cho khâu chế tạo dầm.
I.2 Nguyên tắc điều chỉnh nội lực
Đối với CDV có khoang lớn - dây ít việc điều chỉnh nội lực có thể
thực hiện theo phơng pháp lặp và chỉnh dần cao độ các nút cho dến
khi đạt đợc độ chính xác mong muốn. Đối với CDV khoang nhỏ dây
Trang 1


Bi tiu lun: Cu treo v cu dõy vng

GVHD: TS.

nhiều , điều chỉnh theo phơng pháp lặp sẽ vô cùng phức tạp do phải
tháo lắp kích nhiều lần cho mỗi dây, đồng thời khó đảm bảo sự hội
tụ trong quá trình lặp. Để đảm bảo độ tin cậy trong quá trình căng
kéo các dây, giảm tối đa công lao động và thiết bị, các biện pháp
điều chỉnh cần thoả mãn các mục tiêu sau :
+) Mỗi dây văng chỉ căng chỉnh 1 lần.
+) Kết quả tính toán cần đạt trị số mong muốn về biến dạng
của hệ chịu tĩnh tải hoặc về mômen uống trong dầm chủ dới tác
dụng của tĩnh tải và hoạt tải.
+) Tính toán cần chỉ ra đợc hệ xuất phát (trạng thái A) ,trình tự
căng kéo các dây , nội lực và biến dạng trong hệ xuất phát và diễn
biến trong quá trình thi công. Đảm bảo công trình đủ bền và ổn
định dới tác dụng của lực căng chỉnh và hoạt tải thi công tơng ứng với
từng giai đoạn căng chỉnh.
+) Khi căng mỗi dây cần chỉ định lực căng của bó cáp , cao độ
nút neo dây ở trạng thái hoàn chỉnh (trạng thái B) để tiện theo dõi và
điều chỉnh khi cần thiết.
I.3 Các giả thiết khi điều chỉnh nội lực
Để thuận tiện trong tính toán, ngoài các giả thiết cơ bản của hệ
thanh, trong cơ học kết cấu cần thống nhất thêm các giả thiết:
+) Trục của dầm chủ đợc coi nh thẳng và nằm ngang, trắc dọc
của dầm khi chế tạo coi nh có độ võng bằng 0. ảnh hởng của độ cong
hay độ dốc của dầm khi chế tạo sẽ đợc bổ sung và trắc dọc thực tế
độc lập với quá trình điều chỉnh.
+) Dây văng tuyệt đối thẳng, có khả năng chịu kéo và chịu
nén, liên kết khớp với dầm và tháp.
I.4 Các biện pháp điều chỉnh nội lực
Có rất nhiều biện pháp và công nghệ điều chỉnh khác nhau
để đạt đợc hoặc biểu đồ biến dạng hoặnc biểu đồ nội lực hợp lý ,
hoặc là đạt cả hai . Mỗi biện pháp đều có những đặc điểm và
Trang 2


Bi tiu lun: Cu treo v cu dõy vng

GVHD: TS.

phạm vi áp dụng riêng. Ta có thể áp dụng một trong các biện pháp sau
để điều chỉnh nội lực :
+) Tạo dầm có độ võng ngợc trong quá trình thi công
+) Tạo các hợp tạm biến hệ thành tĩnh định trong thi công
+) Dùng biện pháp căng kéo các dây văng để tạo biểu đồ mô
men ngợc dấu với mô men gây ra do tĩnh tải và một phần do hoạt tải .
I.4.1 - Tạo dầm có độ võng ngợc trong quá trình thi công
Biện pháp này vẫn đợc áp dụng trong kết cấu tĩnh định nh vẫn
thờng làm trong các cầu BTCT và trong các cầu dầm hoặc dàn thép .
Tạo độ vồng ngợc bằng phơng pháp chế tạo có thể tạo đợc hình dáng
kiến trúc mong muốn nhng không cải thiện đợ nội lực do tĩnh tải ( kết
cấu vẫn chịu 100% nội lực tĩnh tải )
I.4.2 - Điều chỉnh nội lực bằng cách tạo các khớp tạm trong quá
trình thi công
Đối với CDV việc bố trí các khớp tạm trong quá trình thi công là
biện pháp đơn giản và hiệu quả nhất để tạo sự phân bố mô men tốt
nhất trong dầm theo sơ đồ tĩnh định có mô men uốn bằng 0 tại khớp
và mô men cục bộ trong phạm vi khoang dầm. Thay đổi vị trí khớp
theo chiều dọc có thể tạo đợc biểu đồ mô men 2 dấu có lợi nhất cả về
mặt chịu lực và thi công . Ví dụ việc bố trí khớp tạm tại các điểm
cách nút neo một đoạn a = 0,125d (d là chiều dài khoang dầm ) sẽ
nhận đợc biểu đồ mô men có giá trị bằng nhau và ngợc dấu tại gối và
nhịp tại mỗi khoang . Khớp tạm bố trí ngoài nút còn tạo thuận lợi cho
cấu tạo ở neo trong dầm chủ và việc lắp đặt dây trong quá trình thi
công.
Các khớp tạm trong dầm cứng bằng BTCT của cầu dây văng thờng
đợc thực hiện thuận lợi bằng cách bố trí các chốt thi công , sau này sẽ
đợc liên tục hoá bằng các mối nối ớt.
Khớp tạm đợc thíêt kế để chịu lực cắt và lực nén dọc trục do tải
trọng thi công , thông thờng các khớp tạm đợc cấu tạo bằng các bản và

Trang 3


Bi tiu lun: Cu treo v cu dõy vng

GVHD: TS.

chốt thép , khi đổ bê tông các mối nối ớt để liên tục hoá KCN thi các
khớp tạm sẽ đợc lại luôn trong dầm.
Sau khi đã lắp các khớp tạm thì việc căng kéo các dây văng để
điều chỉnh cao độ mặt cầu hoàn toàn không làm thay đổi nội lực
do tĩnh tải .
Tuy nhiên việc bố trí khớp tạm để điều chỉnh nội lực trong thi
công có một nhợc điểm lớn đó là việc cấu tạo các khớp và liên tục hoá
lại rất phức tạp nhất là đối với cầu có nhiều dây . Do đó giải pháp này
thờng chỉ đợc áp dụng đối với những cầu có khoang lớn , số lợng dây
ít , còn các cầu có dây nhiều thì đa số áp dụng biện pháp điều
chỉnh nội lực trên dầm liên tục.
I.4.3 - Điều chỉnh nội lực bằng cách căng kéo các dây văng trên
dầm liên tục
Để tránh phải cấu tạo các khớp tạm trong thi công và thực hiện mối
nối ớt trên công trờng , đặc biệt là áp dụng công nghệ đúc hẫng dầm
BTCT , có thể điều chỉnh nội lực bằng cách căng kéo các dây văng
trong quá trình thi công hẫng , nhằm tạo ra các chuyển vị và nội lực
cỡng bức trong toàn hệ theo hớng có lợi nhất trong kết cấu cầu . Nội lực
hoặc biến dạng cần điều chỉnh đợc xác định từ biểu đồ bao mô
men do tĩnh tải và hoạt tải hoặc biểu đồ độ võng của hệ làm chuẩn.
*) Điều chỉnh nội lực bằng căng kéo các dây văng dựa trên nguyên
tắc sau
+) CDV làm việc nh một dầm liên tục trên các gối đàn hồi , khi
chịu tĩnh tải dầm cứng bị võng , gây mô men uốn , nếu bằng biện
pháp căng kéo các dây để tạo đợc các phản lực thẳng đứng có giá
trị bằng phản lực khi các điểm neo dây đợc coi nh kê trên các gối
cứng hoặc triệt tiêu đợc độ võng các nút do tĩnh tải thì mô men uốn
của dầm trở thành mô men uốn của dầm liên tục tựa trên các gối cứng.
+) Việc triệt tiêu độ võng hoặc tạo biểu đồ mô men uốn tốt
nhất trong đầm cứng thực hiện bằng căng kéo các dây làm thay đổi
nội lực và biến dạng trong hệ
Trang 4


Bi tiu lun: Cu treo v cu dõy vng

GVHD: TS.

+) Để giảm số lợng các thiết bị căng kéo và tập trung chỉ đạo ,
công tác điều chỉnh nên thực hiện làm nhiều đợt , trong mỗ đợt số
dây cần căng nên chọn thích hợp với số thiết bị và sơ đồ chịu lực ,
ví dụ khi sơ đồ đối xứng thì ta có thể căng từng cặp dây , còn
trong trờng hợp chung thì nên căng từng dây một
+) Mỗi dây chỉ nên căng 1 lần , việc vi chỉnh hoặc căng chỉnh
lại các dây nên hạn chế tối thiểu , do đó phải dự liệu sợ ảnh hởng của
sự điều chỉnh nội lực trong tất cả các dây sau đến lực căng của dây
đang chỉnh và độ võng của nút.
+) Khi căng dây nào thì loại dây đó ra khỏi kết cấu và thay
bằng 1 ngoại lực
+) Mỗi dây sau khi lắp đặt sẽ tham gia làm việc nh một phần tử
của kết cấu
+) Trình tự căng kéo cần gắn liền với các bớc thi công , tránh
gây quá tải cho công trình dới tác dụng của tĩnh tải , lực điều chỉnh
và hoạt tải thi công .
II Lý thuyết điều chỉnh nội lực
II.1 Trạng thái xuất phát
- Điều chỉnh nội lực có thể đợc thực hiện trong quá trình lắp
dầm và dây, hoặc trớc khi đa công trình vào khai thác. Trạng thái
công trình trớc khi căng kéo gọi là trạng thái xuất phát (trạng thái A).
- Trạng thái xuất phát tuỳ thuộc vào công nghệ thi công :
+) Nếu thi công theo phơng pháp đúc dầm trên đà giáo thì
trạng thái xuất phát là sơ đồ cầu sau khi đã thi công xong dầm cứng.
+) Nừu thi công theo phơng pháp hẫng thì trạng thái xuất phát là
sơ đồ cầu gồm có tháp cầu , 2 đốt đã đúc trên đà giáo và 2 dây đã
lắp nhng cha căng chỉnh.
II.2 Trạng thái cuối cùng
- Trạng thái cuối dùng là trạng thái công trình hoàn chỉnh về kết
cấu hợp lý về phân bố nội lực hoặc biến dạng . Xác định trạng thái

Trang 5


Bi tiu lun: Cu treo v cu dõy vng

GVHD: TS.

cuối cùng là xác định mà mục tiêu cần đạt .Hàm mục tiêu có thể là
độ võng tốt nhất của công trình hoàn chỉnh khi chịu tĩnh tải và một
phần hoạt tải , hoặc phân bố mô men hợp lý nhất.
+) Nếu dùng hàm mô men làm chuẩn thì sẽ khống chế mô men
âm sau điều chỉnh tại các nút có giá trị bằng mô men trên gối cứng
của dầm liên tục hoặc chuyển đờng không tải mô men trong biểu đồ
bao để có mô men dơng giữa nhịp các khoang bằng mô men tại các
nút neo dây.
II.3 Mục đích của bài toán điều chỉnh nội lực
- Dựa trên trạng thái ban đầu và trạng thái cuối dùng , khi thi công
căng chỉnh mỗi dây văng cần đạt đợc các mục tiêu sau :
+) Đảm bảo độ bền và ổn định cho công trình trong quá trình
thi công.
+) Chỉ định đợc trình tự căng kéo các dây trên cơ sơ mỗi dây
chỉ căng chỉnh một lần.
+) Chỉ định lực căng trong từng dây.
+) Xác định đợc chuyển vị của từng nút khi căng.
+) Xác định kết quả nội lực sau khi căng.
+) Xác định chuyển vị của toàn kết cấu sau khi căng.
II.4 Nội dung tính toán cầu dây văng khi điều chỉnh nội lực
+)Xác định trạng thái cuối cùng (biến dạng hoặc nội lực ) mục
tiêu cần đạt (trạng thái B).
+) Căn cứ vào công nghệ thi công và trình tự lắp đặt dây, xác
định trạng thái xuất phát (trạng thái A).
+) Xác định nội lực và biến dạng do tĩnh tải I, tĩnh tải II, do các
ảnh hởng thứ cấp (từ biến, co ngót và biến dạng d của dây theo thời
gian) . Xác định biểu đồ bao mômen uốn của các tải trọng tác dụng
lên hệ hoàn chỉnh (nếu muốn triệt tiêu cả một phần ảnh hởng do
hoạt tải).

Trang 6


Bi tiu lun: Cu treo v cu dõy vng

GVHD: TS.

+) Chọn phơng pháp tính (phơng pháp lực hoặc phơng pháp
chuyển vị), chỉ định trình tự

căng chỉnh , định véc tơ ẩn số

trong hệ.
+) Lập phơng trình trên cơ sở mục tiêu đã chọn.
+) Xác định các ẩn lực thoả mãn các mục tiêu trên.
+) Xác định lực căng trong dây, độ cao cần chỉnh của các nút
theo đúng trình tự căng đã chọn.
+) Xác định nội lực và biến dạng ở trạng thái cuối cùng (B) do
tĩnh tải (I,II), các ảnh hởng thứ cấp và lực điều chỉnh.
+) Kiểm tra kết quả theo các số liệu của mục tiêu.
II.5 Hệ phơng trình chính tắc của bài toán điều chỉnh nội
lực
II.5.1 - Nguyên tắc xây dựng hệ phơng trình chính tắc
- Để xác định các ẩn lực thẳng đứng X i ( Xi = Ni . sin i ) cần căn
cứ vào mục tiêu cần đạt của quá trình ĐCNL. Mục tiêu có thể là: trị số
mô men uốn của dầm cứng. Các giá trị mong muốn cần đạt cho mục
tiêu gọi là chuẩn. Ví dụ nếu chọn mục tiêu là hàm mô men uốn thì
trị số mô men chuẩn sẽ có giá trị = gd 2 / 11 tại các nút,hay nói cách
khác là giá trị mô men trong dầm cứng treo bởi các dây văng và các
gối tại tháp và mố sẽ nh là của dầm kê trên các gối cứng tại các nút dây,
tháp và mố.
II.5.2 - Hệ phơng tình chính tắc của bài toán điều chỉnh nội
lực
- Khi mục tiêu điểu chỉnh là mô men uốn trong dầm cứng.
Từ điều kiện là tổng mô men tại các nút do tĩnh tải và lực điều
chỉnh gây ra phải bằng giá trị mô men chuẩn ta có :
- Phơng trình chính tắc có dạng tổng quát là:
Mio + Mix + Mic + MiII = 0
Trong đó:
+) Mio : Mô men uốn tại nút thứ i ở trạng thái ban đầu (A).
+) Mic : Mô men uốn chuẩn tại nút thứ i cần đạt ( hàm mục tiêu )

Trang 7


Bi tiu lun: Cu treo v cu dõy vng

GVHD: TS.

+) Mix : Mô men uốn tại nút thứ i do lực điều chỉnh X i gây ra
+) MiII : Mô men uốn tại nút thứ i do ảnh hởng của tĩnh tải phần II
và các ảnh hởng thứ cấp (nhiệt độ, co ngót, từ biến của bê tông) trong
hệ ở trạng thái hoàn chỉnh
- Mở rộng cho các nút phơng trình chính tắc dới dạng ma trận có
dạng

M.X + Mo + Mc + MII = 0 (*)
Trong đó ma trận M đợc xác định nh sau:
m11 m12 . . . . . . . . . . .
m1n
m21 m22 . . . . . . . . . . . .
m2n
...................
...
M= ...................
...
...................
...
mn1 mn2 . . . . . . . . . . . .
mnn
+) mij : trị số mô men tại i do P = 1 đặt tại j gây ra trong hệ (tơng ứng với sơ đồ căng dây tại nút j )
+) X : véc tơ ẩn lực trong các dây văng.
+) MO : Véc tơ mô men của hệ xuất phát (A).
+) Mc : Véc tơ mô men chuẩn , là mục tiêu cần đạt.
+) MII : Vec tơ mô men do tĩnh tải phần II và các ảnh hởng thứ
cấp gây ra trong hệ ở trạng thái hoàn chỉnh.
Sau khi giải phơng trình (*) trên ta xác định đợc các ẩn Xi
và tìm ra lực điều chỉnh trong các dây.
III.3 Các số liệu tính toán ban đầu
II.5.1 a. Bố trí chung cầu dây văng

Trang 8


Bi tiu lun: Cu treo v cu dõy vng

11

11

10

9

8

7

6

10

5

GVHD: TS.

9 8
7 6
5 4
3 2

4

3

2

1

1'

10'
8' 9'
6' 7'
5'
4'
2' 3'

1'

1

3'

2'

4'

6'

5'

11'

8'

7'

9'

10'

II.5.1 b. Tính toán các thông số
Bảng tính toán góc nghiêng dây văng:
Dây văng trái
Dây
S1
S2
S3
S4
S5
S6
S7
S8
S9
S10
S11

x
10
18
26
34
42
50
58
66
74
82
90

h
25
26.5
28
29.5
31
32.5
34
35.5
37
38.5
40

Dây văng phải

i
(độ)
67.20
54.81
46.12
39.95
35.43
32.02
29.38
27.27
25.56
24.15
22.96

Dây
S1'
S2'
S3'
S4'
S5'
S6'
S7'
S8'
S9'
S10'
S11'

x
10
18
26
34
42
50
58
66
74
82
90

h
25
26.5
28
29.5
31
32.5
34
35.5
37
38.5
40

i
67.20
54.81
46.12
39.95
35.43
32.02
29.38
27.27
25.56
24.15
22.96

1- Tính tĩnh tải giai đoạn I
- Tĩnh tải giai đoạn I gồm có các bộ phân sau :
+) Trọng lợngbản thân dầm chủ : DCdc
+) Trọng lợng dầm ngang : DCdn
+) Trọng lợng tai đeo dây văng : DCtd
DCITC = DCdc+ DCdn+ DCtd
- Tính trọng lợng dầm chủ: DCdc
Tên gọi các đại lợng
Chiều cao dầm T
Bề rộng mặt cầu
Chiều rộng bản cánh dầm chủ

Trang 9

Kí hiệu Giá trị Đơn vị
H
150
cm
Bcau
1400
cm
bc
750
cm

11'


Bi tiu lun: Cu treo v cu dõy vng

GVHD: TS.

Bề rộng sờn dầm
Chiều dày bản cánh (bản mặt cầu)
Chiều dày bản cánh tính đổi
Diện tích mặt cắt thực của dầm
chủ
Trọng lợng dầm chủ dải đều

bs
hc
hc'

100
25
26.96

cm
cm
cm

A
DCdc

33754
8,43

cm2
T/m

- Tính trọng lợng dầm ngang và tai đeo dây văng: DCdc, DCtd
Tên gọi các đại lợng
Chiều cao dầm ngang
Chiều dày dầm ngang
Chiều dài dầm ngang
Trọng lợng 1 dầm ngang
Số dầm ngang trên toàn cầu
Khoảng cách giữa các dầm ngang
Chiều cao tai đeo
Chiều dày tai đeo
Chiều dài tai đeo
Khoảng cách giữa các tai đeo
Trọng lợng 1 tai đeo
Số tai đeo trên toàn cầu
Trọng lợng dầm ngang dải đều
Trọng lợng dầm tai đeo dải đều

Kí hiệu
Giá trị
Đơn vị
hdn
125
cm
dn
30
cm
Ldn
cm
28
Pdn
5.25
T
ndn
90
dầm
adn
400
cm
htd
80
cm
td
80
cm
Ltd
150
cm
atd
800
cm
Ptd
6.20
T
ntd
44
chiếc
DCdn
0,64
T/m
DCtd
0,3
T/m

- Tĩnh tải dải đều tiêu chuẩn giai đoạn I
DCITC = DCdc+ DCdn+ DCtd = 7,79+0,645+0,3 = 8,74
T/m
- Tĩnh tải giai đoạn I tính toán :
DCITT = DCITC = 1,25 . 9,08 = 11,35 T/m
2 - Tính tĩnh tải giai đoạn II
- Tĩnh tải giai đoạn II gồm có các bộ phận sau :
+) Trọng lợng gờ chắn bánh
+) Trọng lợng phần chân lan can
+) Trọng lợng lan can tay vịn
+) Trọng lợng lớp phủ mặt cầu
+) Trọng lợng phần lề Ngời đi bộ
DWIITC = DWgc+ DWclc+ DWlc+tv+ DWng
- Tính trọng lợng lớp phủ mặt cầu

Trang 10


Bi tiu lun: Cu treo v cu dõy vng

GVHD: TS.

Tên gọi các đại lợng
Lớp bê tông Atphan
Lớp bê tông bảo vệ
Lớp chống thấm
Lớp bê tông mui luyện dày
Chiều dày lớp phủ mặt cầu
Trọng lợng lớp phủ mặt cầu

Chiều
dày h
(cm)
5
3
3
1.03
hmc

DWtc
0.115
0.069
0.069
0.024
12.03

Đơn vị
T/m2
T/m2
T/m2
T/m2
cm

DWmcTC 0.277 T/m2

- Trọng lợng dải đều lớp phủ mặt cầu tính cho 1 dầm :
DWmctc= 0,277.3,75 = 1,038 (T/m)
- Tính trọng lợng của lan can + tay vịn +gờ chắn bánh + lề Ngời
đi bộ
Tên gọi các đại lợng
1- Tính trọng lợng chân lan can
Chiều rộng chân lan can ngoài
Chiều cao chân lan can ngoài
Chiều rộng chân lan can trong
Chiều cao chân lan can trong
Trọng lợng dải đều phần chân
lan can
2- Tính trọng lợng cột lan can và
tay vịn
Trọng lợng 1 cột lan can
Khoảng cách bố trí cột lan can
Trọng lợng dải đều của cột lan
can
Trọng lợng dải đều phần tay vịn
Trọng lợng dải đều lan can và
tay vịn
3- Tính trọng lợng gờ chắn bánh
Chiều rộng chân gờ
Chiều rộng đỉnh gờ
Trọng lợng dải đều của gờ chắn
bánh
4 - Tính trọng lợng lề ngời đi bộ
Bề rộng lề ngời đi bộ
Chiều dày trung bình lề ngời
đi bộ
Trang 11


hiệu Giá trịĐơn vị
Blcn
Hlcn
Blct
Hlct

30
30
20
25

cm
cm
cm
cm

DWlc

0.35

T/m

Pclc 0.027
Aclc
2

T
m

Pclc 0.013
Ptv
0.07

T/m
T/m

Plv
Bg
Hg

0.083 T/m
25
25

cm
cm

DWg 0.156 T/m
Ble

200

cm

Hle

10

cm


Bi tiu lun: Cu treo v cu dõy vng

GVHD: TS.

Trọng lợng lề ngời đi bộ

DWNG 0.46

T/m

- Tính tĩnh tãi giai đoạn II
+) Tính tải giai đoạn II tiêu chuẩn
DWIITC = DWgc+ DWclc+ DWlc+tv+ DWng
= 1,038 + 0,35 + 0,838 + 0,156 + 0,46 = 2,088 T/m
+) Tĩnh tải giai đoạn II tính toán
DWIItt = DWIITC = 1,5. 2,088 = 3,13 T/m
3 - Tổng hợp tĩnh tải 2 giai đoạn
- Tĩnh tải tiêu chuẩn giai đoạn I : DCTCI

= 8,74

- Tĩnh tải tiêu chuẩn giai đoạn II : DWTCII = 2,088

T/m
T/m

- Tĩnh tải tiêu chuẩn tổng cộng :

DTC

= 10,83

T/m

- Tĩnh tải tính toán giai đoạn I :

DCTCI

= 10,92

T/m

- Tĩnh tải tính toán giai đoạn II :

DWTCII = 3,13

- Tĩnh tải tính toán tổng cộng :

DTT

= 14,06

T/m
T/m

Tính hoạt tải
1 - Hoạt tải xe tính toán theo quy trình 22TCN 272 - 05
- Hoạt tải xe HL 93 lấy theo quy trình 22TCN 272 05. Tuỳ
thuộc vào dạng ĐAH mà xếp tải sao cho đạt đợc hiệu bất lợi nhất.
+) Hệ số điều chỉnh tải trọng : i = 1
+) Hệ số tải trọng của hoạt tải : i = 1,75
+) Hệ số xung kích 1+IM/100 = 1+25/100 = 1,25
2 - Tính hệ số phân bố ngang
- Nguyên tắc tính hệ số phân bố ngang.
- Nội dung tính hệ số phân bố ngang
+) Coi bản mặt cầu là dầm hẫng kê trên các gối cứng là các dầm
chủ
+) Vẽ ĐAH phản lực gối.
+) Xếp tải trọng bất lợi theo phơng ngang cầu
+) Xác định tung độ ĐAH
+) Tính hệ số phân bố ngang theo công thức.
1
gi . Yi
2

Trang 12


Bi tiu lun: Cu treo v cu dõy vng

GVHD: TS.

Xe tải
Xe 2 trục

Đ oàn Ng ời

- Tính hệ số phân bố ngang .
1
.(0,89 0,67 0,45 0,23) =1,12
2
1
+) Xe 2 trục thiết kế : g2T = .(0,89 0,67 0,45 0,23) = 1,12
2
1 1
+) Tải trọng làn
: gL = . .3.(0,95 0,59 0,45 0,15) =1,665
2 2
1 1
. .2.(1,33 1,08) =1,205
+) Tải trọng Ngời : gNG =
2 2

+) Xe tải thiết kế : gXT =

II.5.2 Tĩnh tải
- Tĩnh tải giai đoạn I : ( Trọng lợng dầm dọc, dầm ngang, bản
mặt cầu ):
gITT = 10.92 T/m
- Tĩnh tải giai đoạn II : (Trọng lợng lớp phủ mặt cầu, lan can, gờ
chắn bánh, đèn chiếu sáng) : gIITT = 3.13 T/m
II.5.3 Hoạt tải và các số liệu ban đầu
- Hoạt tải thiết kế : HL93
+ Xe tải thiết kế : P = 32.5 T
+ Xe 2 trục thiết kế : P = 22 T
+ Tải trọng làn thiết kế : q = 0,948 T/m
- Hệ số tải trọng
+) Tĩnh tải giai đoạn 1 : 1 = 1,25
+) Tĩnh tải giai đoạn 2 : 2 = 1,5
+) Hoạt tải

: 1 = 1,75
Trang 13


Bi tiu lun: Cu treo v cu dõy vng

GVHD: TS.

- Hệ số động (hệ số xung kích ) : IM = 1+ 25 / 100 = 1,25
- Tải trọng Ngời đi :300 KG/m2
- Mặt cắt ngang thiết kế cho 2 làn xe với vận tốc thiết kế : V=60
km/h
- Chiều rộng cầu: 7,5 + 2* 2 + 2*0,5= 12,5 m
+) Phần xe chạy : Bxe = 2x3,75 m
+) Phần lề bộ hành : Ble = 2x2m
+) Phần lan can : 2x0,5 m
- Sông thông thuyền cấp I :
+) Tĩnh cao : H = 10 m
+) Tĩnh ngang : B = 80m
- Tháp cầu đợc cấu tạo nh sau :
+) Chiều cao toàn bộ của tháp h

th

= 55 m

+) Chiều cao từ bệ tháp đến đáy dầm : hct= 12,6m
+) Chiều cao từ đáy dầm đến dây văng thấp nhất : h tt = 25 m
+) Chiều cao bố trí dây văng : hdv =18 m
+) Khoảng cách từ điểm neo dây trên cùng đến đỉnh tháp : h dt
= 2,5m
- Cầu có tổng chiều dài nhịp là 180 m với sơ đồ : 90 + 90
- Các khoang dầm có chiều dài = 8 m,

2 khoang kề tháp có

chiều dài = 10 m
III.4 Trình tự các bớc thi công và sơ chỉnh nội lực
Bớc 1 : Thi công hai đốt dầm đầu tiên V1 và V1 trên đà giáo mở rộng
trụ, lắp hai dây D1 và D1.
Bớc 2 : Căng dây D1 có thành phần lực thẳng đứng là X1 và thành
phần nằm ngang trên tháp là X1 . cotg1
Bớc 3 : Căng dây D1 có thành phần lực thẳng đứng là X1 và thành
phần nằm ngang trên tháp là X1 . cotg1

Trang 14


Bi tiu lun: Cu treo v cu dõy vng

Bớc 4 :

GVHD: TS.

Lắp xe đúc và các thiết bị thi công trên đoạn dầm đã thi

công , đúc 2 đốt V2 và V2 , sau đó lắp 2 dây D2 và D2.
Bớc 5 : Căng dây D2 có thành phần lực thẳng đứng là X2 và thành
phần nằm ngang trên tháp là X2 . cotg2
Bớc 6 : Căng dây D2 có thành phần lực thẳng đứng là X2 và thành
phần nằm ngang trên tháp là X2 . cotg2
Bớc 7 :

Di chuyển xe đúc và ván khuôn , đúc 2 đốt V3 và V3 , sau

đó lắp 2 dây D3 và D3.
Bớc 8 : Căng dây D3 có thành phần lực thẳng đứng là X3 và thành
phần nằm ngang trên tháp là X3 . cotg3
Bớc 9 : Căng dây D3 có thành phần lực thẳng đứng là X3 và thành
phần nằm ngang trên tháp là X3 . cotg3
Bớc 10 : Di chuyển xe đúc và ván khuôn , đúc 2 đốt V4 và V4 , sau
đó lắp 2 dây D4 và D4.
Bớc 11 : Căng dây D4 có thành phần lực thẳng đứng là X4 và thành
phần nằm ngang trên tháp là X4 . cotg4
Bớc 12 : Căng dây D4 có thành phần lực thẳng đứng là X4 và thành
phần nằm ngang trên tháp là X4 . cotg4
Bớc 13 : Di chuyển xe đúc và ván khuôn , đúc 2 đốt V5 và V5 , sau
đó lắp 2 dây D5 và D5.
Bớc 14 : Căng dây D4 có thành phần lực thẳng đứng là X5 và thành
phần nằm ngang trên tháp là X5 . cotg
Bớc 15 : Căng dây D5 có thành phần lực thẳng đứng là X5 và thành
phần nằm ngang trên tháp là X5 . cotg5
Bớc 16 : Di chuyển xe đúc và ván khuôn , đúc 2 đốt V4 và V4 , sau
đó lắp 2 dây D6 và D6.
Bớc 17 : Căng dây D6 có thành phần lực thẳng đứng là X6 và thành
phần nằm ngang trên tháp là X6 . cotg6

Trang 15


Bi tiu lun: Cu treo v cu dõy vng

GVHD: TS.

Bớc 18 : Căng dây D6 có thành phần lực thẳng đứng là X6 và thành
phần nằm ngang trên tháp là X6 . cotg6
Bớc 19 : Di chuyển xe đúc và ván khuôn , đúc 2 đốt V7 và V7 , sau
đó lắp 2 dây D7 và D7.
Bớc 20 : Căng dây D7 có thành phần lực thẳng đứng là X7 và thành
phần nằm ngang trên tháp là X7 . cotg7
Bớc 21 : Căng dây D7 có thành phần lực thẳng đứng là X7 và thành
phần nằm ngang trên tháp là X7 . cotg7
Bớc 22 : Di chuyển xe đúc và ván khuôn , đúc 2 đốt V8 và V8 , sau
đó lắp 2 dây D8 và D8.
Bớc 23 : Căng dây D8 có thành phần lực thẳng đứng là X8 và thành
phần nằm ngang trên tháp là X8 . cotg8
Bớc 24 : Căng dây D8 có thành phần lực thẳng đứng là X8 và thành
phần nằm ngang trên tháp là X8 . cotg8
Bớc 25 : Di chuyển xe đúc và ván khuôn , đúc 2 đốt V9 và V9 , sau
đó lắp 2 dây D9 và D9.
Bớc 26 : Căng dây D9 có thành phần lực thẳng đứng là X9 và thành
phần nằm ngang trên tháp là X9 . cotg4
Bớc 27 : Căng dây D9 có thành phần lực thẳng đứng là X9 và thành
phần nằm ngang trên tháp là X9 . cotg9
Bớc 28 : Di chuyển xe đúc và ván khuôn , đúc 2 đốt V10 và V10 ,
sau đó lắp 2 dây D10 và D10.
Bớc 29 : Căng dây D10 có thành phần lực thẳng đứng là X10 và
thành phần nằm ngang trên tháp là X10 . cotg10
Bớc 30 : Căng dây D10 có thành phần lực thẳng đứng là X10 và
thành phần nằm ngang trên tháp là X10. cotg10
Bớc 31 : Di chuyển xe đúc và ván khuôn , đúc 2 đốt V11 và V11 ,
sau đó lắp 2 dây D11 và D11.

Trang 16


Bi tiu lun: Cu treo v cu dõy vng

GVHD: TS.

Bớc 32 : Căng dây D11 có thành phần lực thẳng đứng là X11 và
thành phần nằm ngang trên tháp là X11.cotg11
Bớc 33 : Căng dây D11 có thành phần lực thẳng đứng là X11 và
thành phần nằm ngang trên tháp là X11. cotg11
Bớc 34 : Hạ kết cấu nhịp xuống gối , neo đầu KCN vào gối neo , sau
đó thi công lớp phủ mặt cầu , gờ chắn bánh , lan can , lắp hệ thống
chiếu sáng và ống thoát nớc trên cầu. Xác định nội lực và biến dạng do
tĩnh tải giai đoạn II gây ra trên sơ đồ cầu hoàn chỉnh.
III.5 Sơ đồ Các bớc sơ chỉnh nội lực
- Bớc 1 : Đúc 2 đốt 1 và 1 trên đà giáo

Sơ đồ tính
chuyển vị

Biểu đồ mô men

Biểu

đồ

- Bớc 2 : Căng dây số 1 .

Sơ đồ tính
chuyển vị
- Bớc 3 : Căng dây số 1 .

Biểu đồ mô men

Trang 17

Biểu đồ


Bài tiểu luận: Cầu treo và cầu dây văng

S¬ ®å tÝnh
chuyÓn vÞ
- Bíc 4 : §óc 2 ®èt sè 2 vµ 2’

S¬ ®å tÝnh
chuyÓn vÞ
- Bíc 5 : C¨ng d©y sè 2.

S¬ ®å tÝnh
chuyÓn vÞ
- Bíc 6 : C¨ng d©y sè 2’.

GVHD: TS.

BiÓu ®å m« men

BiÓu ®å m« men

BiÓu ®å m« men

Trang 18

BiÓu ®å

BiÓu ®å

BiÓu

®å


Bài tiểu luận: Cầu treo và cầu dây văng

GVHD: TS.

S¬ ®å tÝnh
chuyÓn vÞ
- Bíc 7 : §óc 2 ®èt sè 3 vµ 3’

BiÓu ®å m« men

BiÓu ®å

S¬ ®å tÝnh
chuyÓn vÞ
- Bíc 8 : C¨ng d©y sè 3.

BiÓu ®å m« men

BiÓu ®å

S¬ ®å tÝnh
BiÓu ®å chuyÓn vÞ

BiÓu ®å m« men

- Bíc 9 : C¨ng d©y sè 3’

S¬ ®å tÝnh
®å chuyÓn vÞ
- Bíc 10 : §óc 2 ®èt sè 4 vµ 4’

BiÓu ®å m« men

Trang 19

BiÓu


Bài tiểu luận: Cầu treo và cầu dây văng

S¬ ®å tÝnh
®å chuyÓn vÞ
- Bíc 11 : C¨ng d©y sè 4.

S¬ ®å tÝnh
chuyÓn vÞ
- Bíc 12 : C¨ng d©y sè 4’

S¬ ®å tÝnh
chuyÓn vÞ
- Bíc 13 : §óc 2 ®èt sè 5 vµ 5’

GVHD: TS.

BiÓu ®å m« men

BiÓu ®å m« men

BiÓu ®å m« men

Trang 20

BiÓu

BiÓu

®å

BiÓu ®å


Bài tiểu luận: Cầu treo và cầu dây văng

S¬ ®å tÝnh
chuyÓn vÞ
- Bíc 14 : C¨ng d©y sè 5.

S¬ ®å tÝnh
chuyÓn vÞ
- Bíc 15 : C¨ng d©y sè 5’.

S¬ ®å tÝnh
BiÓu ®å chuyÓn vÞ
- Bíc 16 : §óc 2 ®èt sè 6 vµ 6’

S¬ ®å tÝnh
chuyÓn vÞ
- Bíc 17 : C¨ng d©y sè 6.

GVHD: TS.

BiÓu ®å m« men

BiÓu ®å m« men

BiÓu ®å

BiÓu ®å

BiÓu ®å m« men

BiÓu ®å m« men

Trang 21

BiÓu

®å


Bài tiểu luận: Cầu treo và cầu dây văng

GVHD: TS.

S¬ ®å tÝnh
®å chuyÓn vÞ
- Bíc 18 : C¨ng d©y sè 6’.

S¬ ®å tÝnh
BiÓu ®å chuyÓn vÞ
- Bíc 19 : §óc 2 ®èt sè 7 vµ 7’

S¬ ®å tÝnh
chuyÓn vÞ
- Bíc 20 : C¨ng d©y sè 7.

S¬ ®å tÝnh
chuyÓn vÞ
- Bíc 21 : C¨ng d©y sè 7’.

S¬ ®å tÝnh

BiÓu ®å m« men

BiÓu

BiÓu ®å m« men

BiÓu ®å m« men

BiÓu ®å m« men

BiÓu ®å m« men

chuyÓn vÞ
- Bíc 22 : §óc 2 ®èt sè 8 vµ 8’

Trang 22

BiÓu ®å

BiÓu ®å

BiÓu ®å


Bài tiểu luận: Cầu treo và cầu dây văng

S¬ ®å tÝnh
chuyÓn vÞ

GVHD: TS.

BiÓu ®å m« men

BiÓu ®å

- Bíc 23 : C¨ng d©y sè 8.

S¬ ®å tÝnh
chuyÓn vÞ

BiÓu ®å m« men

BiÓu

®å

- Bíc 24 : C¨ng d©y sè 8’.

S¬ ®å tÝnh
chuyÓn vÞ
- Bíc 25 : §óc 2 ®èt sè 9 vµ 9’

BiÓu ®å m« men

BiÓu ®å

S¬ ®å tÝnh
chuyÓn vÞ

BiÓu ®å m« men

BiÓu ®å

- Bíc 26 : C¨ng d©y sè 9.

Trang 23


Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Tải bản đầy đủ ngay

×