thiết kế cầu qua sông với phương án ’’ dầm bê tông cốt thép’’, chương 7

Cầu chính cầu Extradosed 3 nhịp cầu dẫn dầm giản đơn mỗi bên 1 nhịp Sơ đồ cầu : 90 + 180 + 90 Khổ cầu : 11 + 2 0.5 m Tải trọng thiết kế: Hoạt tải thiết kế : HL93. Người đi bộ : 3 KN/m2. Quy phạm thiết kế: Tiêu chuẩn thiết kế cầu 22 TCN 272 - 05 Khổ thông thuyền: B = 50m , H = 7m (Sông cấp III) Trắc dọc cầu: Toàn bộ cầu nằm trên đường cong bán kính 6000m (tương ứng với độ...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
thiết kế cầu qua sông với phương án dầm bê tông cốt thép, chương 7 Chương 7: Ph-¬ng ¸n kÕt cÊu 3: cÇu extradosed 3 nhÞp1.1.1. Giíi thiÖu ph-¬ng ¸n thiÕt kÕ: CÇu chÝnh cÇu Extradosed 3 nhÞp cÇu dÉn dÇm gi¶n ®¬n mçi bªn 1 nhÞp S¬ ®å cÇu : 90 + 180 + 90 Khæ cÇu : 11 + 2  0.5 m T¶i träng thiÕt kÕ:  Ho¹t t¶i thiÕt kÕ : HL93.  Ng-êi ®i bé : 3 KN/m2.  Quy ph¹m thiÕt kÕ: Tiªu chuÈn thiÕt kÕ cÇu 22 TCN 272 - 05 Khæ th«ng thuyÒn: B = 50m , H = 7m (S«ng cÊp III) Tr¾c däc cÇu: Toµn bé cÇu n»m trªn ®-êng cong b¸n kÝnh 6000m (t-¬ng øng víi®é dèc däc cÇu lµ 1.5%) Ph-¬ng ¸n kÕt cÊu:  KÕt cÊu phÇn trªn: + CÇu chÝnh cÇu Extradosed 3 nhÞp (90 + 180 + 180). DÇm chñ tiÕt diÖn hép cãs-ên nghiªng víi chiÒu cao dÇm thay ®æi tõ h = 5.5m trªn gèi ®Õn h = 3.5m gi÷anhÞp.  KÕt cÊu phÇn d-íi: + Mè: Sö dông lo¹i mè ch÷ U BTCT ®Æt trªn mãng cäc khoan nhåi ®-êng kÝnh D =1m. + Trô:- PhÇn cÇu chÝnh trô th¸p BTCT, ®Æt trªn mãng cäc khoan nhåi ®-êng kÝnh D = 1.5m.  KÕt cÊu kh¸c: + Khe co gi·n b»ng cao su. + Gèi cÇu b»ng cao su. + Lan can cÇu b»ng bª t«ng vµ thÐp èng + Líp phñ mÆt cÇu: - Bªt«ng nhùa h¹t võa 7cm - Líp phßng n-íc 0.4cm1.1.2. VËt liÖu: Bª t«ng: + 50 Mpa dïng cho kÕt cÊu nhÞp. + 50 Mpa dïng cho th¸p cÇu. + 30 Mpa dïng cho kÕt cÊu mè, trô, cäc khoan nhåi. ThÐp:  ThÐp th-êng : AI cã Ra = 1900 kG/cm2 AII cã Ra = 2600 kG/cm2 Es = 2x106 kG/cm2 (5.4.3.2 – 22 TCN 272 - 05)  ThÐp c-êng ®é cao : C-êng ®é chÞu kÐo : fpu = 18600 kG/cm2 Giíi h¹n ch¶y : fpy = 16000 kG/cm2 (= 0,85fpu) Es = 1,95x106 kG/cm2 (5.4.3.2 – 22 TCN 272 - 05)1.1.3. Chän tiÕt diÖn:- CÇu Extradosed (cÇu BTCT D¦L c¨ng ngoµi), hay cßn gäi lµ cÇu dÇm c¸p hçnhîp, lµ d¹ng kÕt hîp gi÷a kÕt cÊu cña cÇu dÇm vµ cÇu d©y v¨ng. Do vËy cÇu dÇmc¸p hçn hîp ph¸t huy ®-îc c¸c -u ®iÓm cña c¶ hai lo¹i kÕt cÊu trªn.- Trªn quan ®iÓm kÕt cÊu, cÇu dÇm c¸p hçn hîp lµ mét d¹ng kÕt cÊu ®Æc biÖt cñacÇu dÇm cøng nhÞp lín ®-îc bè trÝ thªm c¸p v¨ng lµm viÖc chÞu kÐo däc theo chiÒudµi dÇm ®Ó t¨ng c-êng kh¶ n¨ng chÞu lùc cña toµn cÇu còng nh- v-ît ®-îc khÈu ®élín h¬n. Do ®ã cÇu dÇm c¸p hçn hîp cã mét sè ®Æc ®iÓm sau:+ ChiÒu cao dÇm chñ nhá h¬n chiÒu cao cÇu dÇm cøng cã cïng khÈu ®é, cã thÓtham kh¶o sè liÖu h/l = 1/30 1/35, víi h lµ chiÒu cao cña dÇm chñ trªn trô th¸p, l lµchiÒu dµi nhÞp lín nhÊt.+ ChiÒu cao cét th¸p thÊp h¬n nhiÒu so víi cÇu d©y v¨ng cã cïng khÈu ®é, thamkh¶o sè liÖu H/l = 1/8  1/10, víi H lµ chiÒu cao cña th¸p.+ Sù biÕn thiªn øng suÊt trong c¸p v¨ng nhá, do vËy øng suÊt chÞu kÐo cho phÐp ®èivíi c¸p v¨ng cã thÓ lÊy b»ng hoÆc nhá h¬n c-êng ®é giíi h¹n cña c¸p C§C.+ Sö dông kÕt cÊu yªn ngùa ®Æt trªn ®Ønh cét th¸p ®Ó ®Æt c¸p v¨ng, do ®ã viÖc l¾p®Æt c¸p v¨ng rÊt ®¬n gi¶n, cÊu t¹o cña hÖ thèng neo còng kh«ng cÇn phøc t¹p, cãthÓ sö dông hÖ thèng neo nh- trong cÇu dÇm cøng.Qua tham kh¶o mét sè cÇu ®· thiÕt kÕ ë NhËt B¶n vµ c¸c n-íc kh¸c ta chän s¬ béc¸c kÝch th-íc nh- sau:1.1.3.1. DÇm hép phÇn cÇu chÝnh:+ Víi LnhÞp = 180m, chän H = 5.5m t¹i trô th¸p (H/LnhÞp = 1/32.7), h = 3.5m t¹i gi÷anhÞp.+ ChiÒu dµy s-ên dÇm kh«ng ®æi 40cm.+ ChiÒu dµy b¶n mÆt cÇu 25cm+ ChiÒu dµy b¶n ®¸y thay ®æi tõ 30cm t¹i gi÷a nhÞp tíi 60cm t¹i gÇn trô+ CÊu t¹o chi tiÕt mÆt c¾t ngang dÇm hép t¹i trô th¸p vµ ë gi÷a nhÞp ®-îc thÓ hiÖnnh- h×nh vÏ d-íi ®©y.+ MÆt cÇu cã ®é dèc ngang 2% vµ ®é dèc däc 1.5% (toµn bé cÇu bè trÝ trªn ®-êngcong ®øng R = 6000 m)+ Trªn tiÕt diÖn ngang t¹i gèi cã bè trÝ mét lèi th«ng cã kÝch th-íc 2x1.4m+ Líp phñ mÆt cÇu dµy gåm c¸c líp: - Bªt«ng nhùa dµy 7cm - Líp phßng n-íc dµy 0.4cm - TÜnh t¶i ph©n bè cña líp phñ mÆt cÇu: glp = 0.0723 + 0.00415 = 1.67 KN/m2.1.1.3.2. Th¸p cÇu- Th¸p cÇu Extradosed lµ kÕt cÊu lµm viÖc chÞu nÐn, chiÒu cao cét th¸p thÊp, do vËyta chän cét th¸p cã c¸c tham sè nh- sau:+ ChiÒu cao cét th¸p Hth¸p= 18.0m tÝnh tõ b¶n mÆt cÇu tíi ®Ønh cña cét th¸p(Hth¸p/LnhÞp= 1/10 )+ TiÕt diÖn cét th¸p d¹ng h×nh ch÷ nhËt ®Æc, tiÕt diÖn kh«ng ®æi. Cã 2 lo¹i tiÕt diÖn, ëch©n th¸p cã kÝch th-íc lín 3.03.4m vµ phÇn bªn trªn lµ tiÕt diÖn h×nh ch÷ nhËt cãkÝch th-íc 1.03.0m.+ C¸c vÞ trÝ neo d©y ®-îc bè trÝ c¸ch nhau 1m trªn cét th¸p vµ sö dông kÕt cÊu neod¹ng yªn ngùaCÊu t¹o chi tiÕt cña th¸p cÇu thÓ hiÖn trong h×nh vÏ sau: 1/2 MÆT C¾T B-B 1/2 MÆT C¾T A-A Tû LÖ : 1/100 Tû LÖ : 1/100 1200 50 550 ...