Thiết kế trụ cầu cầu dầm giãn đơn trên đường thẳng, được thiết kế theo quy trình 1979 của bộ giao thông vận tải ban hành

thiÕt kÕ trơ cÇu §ç Thµnh Hng − Thiết kế M«n häc Áp lực gió tiêu chuẩn khi có hoạt tải trên nhòp: ϖ h TN = 1,2. 3,794= 4,55 (T) tt ϖ 0 TN = 1,2. 13,66= 16,39 (T) tt − Mô men của áp lực gió với mặt cắt I - I: + Khi có hoạt tải: M I − I hTN = 3,794. 5,5 = 20,87 (T.m) tc M I − I hTN = 4,55. 5,5 = 25,025 (T.m) tt + Khi không có hoạt tải: M I − I hTN = 13,66. 5,5 = 75,13 (T.m) tc M I − I hTN = 16,39. 5,5 = 90,145 (T.m) tt − Mô men của áp lực gió với mặt cắt II - II: + Khi có hoạt tải: M II − II hTN = 3,794. 7,5 = 28,455 (T.m) tc M II − II hTN = 4,55. 7,5 = 34,125 (T.m) tt + Khi không có hoạt tải: M II − II 0TN = 13,66. 7,5 = 105,45 (T.m) tc M II − II 0TN = 16,39. 7,5 = 122,925 (T.m) tt 4.9.2 Tính với mực nước cao nhất: − Diện tích chắn gió: FCN = 11,6. 0,5 + − 11,6 + 8 . 0,6 +8. 0,6 = 16,48 m2 2 Áp lực gió khi có hoạt tải trên kết cấu nhòp: t/c ϖh CN = 0,05. 16,48 = 0,824 (T) ϖ h CN = 1,2. 0,824 = 0,99 (T) tt − Áp lực gió khi không có hoạt tải trên kết cấu nhòp: t/c ϖ 0h CN = 0,18. 16,48 = 2,97 (T) ϖ oh CN = 1,2. 2,97 = 3,56 (T) tt Líp: CÇu HÇm Tc-K34 Trang 11 − Thiết kế M«n häc thiÕt kÕ trơ cÇu §ç Thµnh Hng Mô men của áp lực gió với mặt cắt I - I: + Khi có hoạt tải: M I − I hCN = 0,824. 7,75 = 6,386 (T.m) tc M I − I hCN = 0,99. 7,75 = 7,67 (T.m) tt + Khi không có hoạt tải: M I − I 0hCN = 2,97. 7,75 = 23,02 (T.m) tc M I − I 0hCN = 3,56. 7,75 = 27,59 (T.m) tt − Mô men của áp lực gió với mặt cắt II - II: + Khi có hoạt tải: M II − II hCN = 0,824. 9,75 = 8,03 (T.m) tc M II − II hCN = 0,99. 9,75 = 9,65 (T.m) tt + Khi không có hoạt tải: M II − II 0hCN = 2,97. 9,75 = 28,96 (T.m) tc M II − II 0hCN = 3,56. 9,75 = 34,71 (T.m) tt 4.10 Tính toán áp lực thuỷ tónh: 4.10.1 Tính với mực nước thấp nhất: − Áp lực thuỷ tónh tiêu chuẩn: t/c P TN = F2. h1. γn Trong đó: + h1 là chiều cao phần trụ nằm dưới mặt nước thấp nhất = 0. + F2 là diện tích tiết diện phần thân trụ nằm dưới mặt nước thấp nhất. + γn là trọng lượng riêng của nước γn = 1 T/m3. t/c P TN = 0 − tt Áp lực thuỷ tónh tính toán P TN = 0 4.10.2 Tính với mực nước cao nhất: Áp lực thuỷ tónh với mặt cắt I-I: P I− I CN = (10,5 - 4,2) . 8. 6,3. 1 = 317,52 (T) P I− I CN = 1,1. P I− I t/c tt t/c CN = 349,27 (T) Líp: CÇu HÇm Tc-K34 Trang 12 Thiết kế M«n häc thiÕt kÕ trơ cÇu §ç Thµnh Hng Lập các tổ hợp tải trọng mặt cắt I-I: Tổ Nội lực tiêu chuẩn Tải trọng Nội lực tính toán N (T) 1 M(T.m) N (T) H (T) M(T.m) 3 2 H (T) 4 5 6 7 8 - Tónh tải bản thân trụ (n=1,1). Hợp chính 1 0 506,198 0 - Tónh tải kết cấu nhòp (n=1,1). 466,72 0 543,348 0 - Hoạt tải H30(2 làn trên 2 nhòp n=1,4) 104,11 0 145,75 0 - Hoạt tải người(2 làn trên 2 nhòp n=1,4) 40,2 0 56,28 0 0 0 0 0 1071,21 0 1251,57 0 - Tónh tải bản thân trụ (n=1,1). I. Tổ 460,18 460,18 0 506,198 0 - Tónh tải kết cấu nhòp (n=1,1). 466,72 0 543,348 0 - Hoạt tải XB80 (n=1,1) 74,601 130,335 82,069 130,335 40,2 0 56,28 0 0 0 0 0 1001,501 130,335 1187,895 130,335 - Tónh tải bản thân trụ (n=1,1). 460,18 0 506,198 0 - Tónh tải kết cấu nhòp (n=1,1). 466,72 0 543,348 0 71,1 23,11 79,62 25,58 - Áp lực do MNTN ∑ II. Tổ Hợp chính 2 - Hoạt tải người(2 làn trên 2 nhòp n=1,4) - Áp lực do MNTN ∑ III. - Hoạt tải H30(2 làn trên 1 nhòp n=1,12) - Lực hãm xe 18 - Áp lực do MNTN 20,16 164,304 13,66 - Lực gió dọc cầu (Tính với MNTN) 146,304 75,13 16,39 90,145 0 ∑ 998 0 31,66 Líp: CÇu HÇm Tc-K34 0 244,54 1129,166 Trang 13 0 36,55 280,03 Thiết kế M«n häc thiÕt kÕ trơ cÇu §ç Thµnh Hng Tổ Nội lực tiêu chuẩn Tải trọng N (T) H (T) Nội lực tính toán M(T.m) N (T) H (T) M(T.m) - Tónh tải bản thân trụ (n= 0,9) IV. Tổ hợp phụ dọc cầu 460,18 0 414,162 0 - Tónh tải kết cấu nhòp (n= 0,9. 466,72 0 420,048 0 - Hoạt tải H30(2 làn trên 1 nhòp n=1,12) 71,1 23,11 79,62 25,58 - Hoạt tải người (1 nhòp 2 làn n = 1,12) 19,44 6,318 21,773 7,07 - Lực hãm xe 18 - Áp lực do MNCN 20,16 164,304 2,97 - Lực gió dọc cầu (Tính với MNCN) 146,304 23,02 3,56 27,59 - 317,52 699,92 ∑ 0 20,97 - 349,27 198,752 586,333 0 23,72 224,544 - Tónh tải bản thân trụ (n= 1,1). 460,18 0 506,198 0 - Tónh tải kết cấu nhòp (n= 1,1). 466,72 0 543,348 0 - Hoạt tải ôtô 2 nhòp 1 làn chạy lệch (n=1,12) 57,84 118,572 64,78 132,799 - Hoạt tải người (2 nhòp đi trên vỉa hè, n=1,12) V. 9,72 46,17 10,886 51,708 - Lực gió ngang cầu (Tính với MTTN) 16,17 - Áp lực do MNTN 994,46 ∑ VI. 16,17 19,4 0 0 128,32 0 293,062 1125,212 19,4 153,98 338,487 - Tónh tải bản thân trụ (n= 0,9). 460,18 0 414,162 0 - Tónh tải kết cấu nhòp (n= 0,9). 466,72 0 420,048 0 - Hoạt tải ôtô 2 nhòp 1 làn chạy lệch (n=1,12) 57,84 118,572 64,78 132,799 - Hoạt tải người đi bộ (1 bên lề trên 2 nhòp) 9,72 46,17 10,886 51,708 - Lực gió ngang cầu (Tính với MTCN) - Áp lực do MNCN 13,15 -317,52 ∑ 676,94 120,53 15,78 0 13,15 -349,27 185,272 560,606 Lập các tổ hợp tải trọng mặt cắt II –II (m/c đáy bệ trụ) Líp: CÇu HÇm Tc-K34 Trang 14 144,64 0 15,78 329,147 Tổ hợp Thiết kế M«n häc thiÕt kÕ trơ cÇu §ç Thµnh Hng Tải trọng Nội lực tiêu chuẩn N (T) H (T) Nội lực tính toán M(T.m) N (T) H (T) M(T.m) - Tónh tải bản thân trụ (n=1,1). 298,18 0 327,998 0 - Tónh tải kết cấu nhòp (n=1,1). 466,72 0 543,348 0 - Hoạt tải H30(2 làn trên 2 nhòp n=1,4) 104,11 0 145,75 0 - Hoạt tải người(2 làn trên 2 nhòp n=1,4) 40,2 0 56,28 0 869,01 0 1073,366 0 - Tónh tải bản thân trụ (n=1,1). 298,18 0 327,998 0 - Tónh tải kết cấu nhòp (n=1,1). 466,72 0 543,348 0 - Hoạt tải XB80 (lệch tâm trên 2 nhòp n=1,1) 74,601 130,335 82,069 130,335 40,2 0 56,28 0 879,70 130,335 1009,695 130,335 - Tónh tải bản thân trụ (n=1,1). 298,18 0 327,998 0 - Tónh tải kết cấu nhòp (n=1,1). 466,72 0 543,348 0 - Hoạt tải H30(2 làn trên 1 nhòp n=1,12) 71,1 23,11 79,62 25,58 - Hoạt tải người (2 làn trên 1 nhòp, n = 1,12) 19,44 6,318 21,773 7,07 ∑ - Hoạt tải người(2 làn trên 2 nhòp n=1,4) ∑ - Lực hãm xe 18 855,44 ∑ 20,16 164,304 13,66 - Lực gió dọc cầu khi không có hoạt tải (MNTN) 146,304 75,13 16,39 90,145 31,66 250,862 950,966 36,55 278,099 IV. - Tónh tải bản thân trụ (n= 0,9). 298,18 0 327,998 0 Tổ - Tónh tải kết cấu nhòp (n= 0,9). 466,72 0 543,348 0 Hợp - Hoạt tải H30(2 làn trên 1 nhòp n=1,12) 71,1 23,11 79,62 25,58 Phụ - Hoạt tải người (1 nhòp 2 làn n = 1,12) 19,44 6,318 21,773 7,07 dọc - Lực hãm xe cầu - Lực gió dọc cầu (Tính với MNCN) 18 - Áp lực do MNCN 146,304 20,16 164,304 2,97 23,02 3,56 27,59 - 317,52 ∑ 537,92 Líp: CÇu HÇm Tc-K34 0 20,97 - 349,27 198,752 500,17 Trang 15 0 23,72 224,544 Thiết kế M«n häc thiÕt kÕ trơ cÇu §ç Thµnh Hng Tổ hợp Tải trọng Nội lực tiêu chuẩn N (T) H (T) Nội lực tính toán M(T.m) N (T) H (T) M(T.m) V. Tổ - Tónh tải bản thân trụ (n= 1,1). 298,18 0 327,998 0 Hợp - Tónh tải kết cấu nhòp (n= 1,1). 466,72 0 513,392 0 Phu - Hoạt tải H30 chạy lệch 1 làn 2 nhòp (n=1,12) 57,84 118,572 64,78 132,799 9,72 46,17 10,886 51,708 ï ngang - Hoạt tải người trên 2 nhòp 1 làn, n = 1,12) cầu - Lực gió ngang cầu (Tính với MTTN) 16,17 832,46 ∑ 128,32 19,4 16,17 293,062 917,056 153,98 19,4 338,488 VI. Tổ - Tónh tải bản thân trụ (n= 0,9). 298,18 0 327,998 0 Hợp - Tónh tải kết cấu nhòp (n= 0,9). 466,72 0 420,05 0 Phụ - Hoạt tải H30 1 làn trên 2 nhòp (n=1,12) 57,84 118,572 64,78 132,799 ngang - Lực gió ngang cầu (Tính với MTCN) cầu 13,15 - Áp lực do MNCN -317,52 505,22 ∑ 5. 120,53 15,78 0 13,15 -349,27 239,102 403,92 144,64 0 15,78 277,439 Tính duyệt các mặt cắt. 5.1 Đặc trưng hình học của mặt cắt − Diện tích mặt cắt: F = 6,2. 1,8 + 3,14. 0,92 = 13,7 m2 − Mô men quán tính đối với trục x-x và y-y Jx = 1 3,14.0,9 4 6,2.1,8 3 + 2. . = 4,04 m4 2 12 2 4 6,2 2 3,14.0,9 3 6,2 3.1,8 4 Jy = + 0,035. 3,14. 0,9 + ( . 3,14. 0,9 + ). = 95,8 m4 3 2 12 2 − Bề rộng tính đổi của thân trụ: Bbđ = − F 13,7 = = 7,61 (m) 1,8 1,8 Mô men kháng uốn của mép ngoài thân trụ: Líp: CÇu HÇm Tc-K34 Trang 16