ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ KỸ THUẤT PAI-DẦM SUPER T 1 I. Số liệu thiết kế: Chiều dài toàn dầm: L= 33m Khoảng cách đầu dầm đến tim gối: a= 0.35m Khẩu độ tính toán: Ltt= L-2a=32.3m Tải trọng thiết kế: - Hoạt tải HL93 - Tải trọng người 3Kpa Mặt xe chạy: B1= 8m Lề người đi: B2= 1.2m Lan can: B3= 0.3m Tổng bề rộng cầu: B=B1+2*B2+2*B3+2*0.04=11.08m Dạng kết cấu nhòp: cầu dầm Dạng mặt cắt: Super T Vật liệu kết cấu: BTCT dự ứng lực Công nghệ chế tạo: Căng trước Cấp bêtông: dầm chủ: ' 1c f = 50MPa Bản mặt cầu: ' 2c f = 35MPa Tỷ trọng bêtông: c γ =2450 KG/ 3 m Loại cốt thép DUL: tao thép Tao 7 sợi xoắn đường kính ps D =15.2mm Cường độ chòu kéo tiêu chuẩn: pu f =1860MPa Thép thường G60 u f =620MPa y f =420MPa Quy trình thiết kế: 22TCVN 272-05 II. Thiết kế cấu tạo A. Lựa chọn kích thước mặt cắt ngang cầu ¯ Số lượng dầm chủ: b N = 5 ¯ Khoảng cách giữa 2 dầm chủ: S= 2220 mm ¯ Lề người đi khác mức với mặt cầu phần xe chạy ¯ Bố trí dầm ngang tại các vò trí gối cầu: 2 mặt cắt ¯ Số lượng dầm ngang: ( 1) 2 8 n b N N = − × = ¯ Chiều dày trung bình của bản: f h = 20cm ¯ Lớp BT atphan: 1 t =70mm ¯ Tầng phòng nước: 2 t =4mm 2 i = 2 % i = 2 % TÇng phßng n íc: 0.4 cm Líp BTCT liªn kÕt: 20cm Bª t«ng atphan: 7 cm 11004x2220=88801100 30012004040004000401200300 B. Caỏu taùo dam ch : ẹoaùn caột khaỏc: 800 ck L mm = ẹoaùn dam ủaởc: 1200 dac L mm = 1) Mt ct ngang dm trờn gi: 1 10 100 700 1600 495 75 1700 100 2200 3 1210 100700 800 883 100 75 10 1 2) Mặt cắt ngang dầm tại đoạn cắt khấc: 3) Mặt căt ngang dầm tại giữa nhịp: C. Caáu taïo daàm ngang: 4 670 25 25 670 2200 810 100 75 100 1600 25 495 700 226 79 210 290 50 1 10 1010 75575 650 100 1327 75575 650 800 Diện tích dầm ngang: ( ) ( ) 2 2 1010 100 .75 1010 2.100 1327 .575 / 2 812637.5 0,813 dn A mm m= + + + + = = III. Tính toán đặc trưng hình học dầm Super-T Xét các mặt cắt đặc trưng gồm: + Mặt cắt gối: 1 0x m = + Mặt cắt tại chỗ thay đổi tiết diện: 2 1,65x m= + Mặt cắt không dính bám 1: 3 3x m = + Mặt cắt không dính bám 2: 4 6x m = + Mặt cắt giữa nhòp L/2: 5 32,3 16,15 2 2 tt L x m= = = 800900 1700 350 1200800 a. Mặt cắt trên gối 1 x : Ta sẽ quy đổi tiết diện Super-T về tiết diện đơn giản hơn để thuận tiện cho việc tính toán.  Tiết diện nguyên khối: Ta quy đổi theo nguyên tắc sau: 5 bt hch-hc h bb Vx Vy bf1 hf1 h1 bw1 + 1 1210 f t b b mm = = + 1 800h h mm = = + ( ) ( ) 1 1 2 / 2 / 1210 100 1210 100 75 168,8 f c t t t x y f h h b b b V V b mm   = × + + − × = × + − × =       + ( ) ( ) ( ) ( ) 1 1 2 883 1210 2 100 .625 937.2 2 631,2 2 b t x c y w f b b V h h V b mm h h + − − − + − × = = = × − Diện tích của tiết diện nguyên khối: ( ) 1 1 1 1 1 1 2 2 1210 168,8 631,2 937, 2 795808,64 0.796 g f f f w A b h h h b mm m = × + − × = × + × = =  Tiết diện liên hợp: Ta quy đổi theo nguyên tắc tương tự: 6 75 100 883 800 700 100 1210 136,4 136,4 937,2 800 631,2 168,8 1210 1 10 495 883 75 100 800 700 100 2200 2220 200 2220 200 136,6663,4 800 891,7 2200 654,15654,15 Diện tích của tiết diện liên hợp: ( ) 2 2 2 2 2 2 2 2 2 . 0,837.200 2220 2200 136,6 663,4 891,7 1336073,78 1,336 cban g f f f w cdam E A h b b h h h b E mm m = × + × + − = × + × + × = = b. Mặt cắt tại chỗ thay đổi tiết diện 2 x :  Tiết diện nguyên khối: Diện tích tiết diện nguyên khối: 2 2 1 2200.136,6 1563,4.834 1604395,6 1,6 g A mm m= + = =  Tiết diện liên hợp: 7 1 10 495 75 100 700 1700 1600 100 2200 2200 136,61563,4 1700 834 683 683 683683 834 1700 1563,4 136,6 1001600 1700 700 100 75 495 10 1 2220 200 2220 200 2200 2200 Diện tích tiết diện liên hợp: 2 2 2 1 2 2 . . 2048395,6 2,048 cban g g cdam E A A h b mm m E = + = = c. Mặt cắt giữa nhòp:  595595 1700 200 700 325 1259 116 1390670 25 25 670 2200 810 100 75 100 1600 25 495 700 226 79 210 290 50 1 10 1700 Tiết diện nguyên khối: 8 Dieọn tớch tieỏt dieọn nguyeõn khoỏi: 1 2 2 1390.116,2 200.1421,27 700.162,53.2 559543 0,56 g A mm m = + + = = 250250 200 22202220 1390 2200 1700 10 1 50 290210 79226 700 495 1600 100 75 100 1161259325 700 200 1700 595 595 Tieỏt dieọn lieõn hụùp: 9 Diện tích tiết diện liên hợp: 2 2 2 1 0,837.2220.200 1003543 1,003 g g A A mm m= + = = IV. Hệ số phân bố tải trọng: a) Hệ số làn: Số làn thiết kế: 2 lan n = Hệ số làn: 1 lan m = b) Phân bố hoạt tải theo làn đối với mômen và lực cắt Tỷ lệ mun đàn hồi giữa dầm chủ và bản mặt cầu Cường độ chòu nén của bêtông làm dầm chủ: cd f' 50MPa = Mun đàn hồi của dầm chủ: 1,5 1,5 cd c cd E 0,043.γ . f' 0,043.2500 . 50 36870MPa= = = Cường độ chòu nén của bêtông làm bản mặt cầủ : ' 35 cb f MPa = Mun đàn hồi của bản mặt cầu: 1,5 1,5 cb c cb E 0,043.γ . f' 0,043.2500 . 35 30850MPa= = = Tỷ số : cban cdam E 30850 n 0,837 E 36870 = = = c) Hệ số phân bố hoạt tải đối với mômen trong các dầm giữa: Với dầm Super-T, hệ số phân bố tải ngang được tính theo công thức: Ta xét phạm vi áp dụng của các công thức tra bảng: + 1800 2220 3500S≤ = ≤ (thỏa) + 450 1700 1700H≤ = ≤ (thỏa) + 6000 33000 73000L≤ = ≤ (thỏa) + 5 3 b N = ≥ (thỏa)  Với 1 làn thiết kế chòu tải: ( ) 0,25 0,35 2 0,35 0,25 2 . . . 910 2220 2220.1700 . 0,335 910 32300 SI M tt S S H m g L     =  ÷  ÷         = =  ÷  ÷      Với 2 hoặc nhiều làn thiết kế chòu tải: 10 [...]... 5) T i trọng xung kích: Là t i trọng đưa vào t i trọng xe 3 trục hay xe hai trục lấy bằng 25% t i trọng của mỗi xe C Đường ảnh hưởng mômen và lực c t tại các m t c t đặc trưng: 1) Các m t c t đặc trưng: x1 = 0m + M t c t gối: + M t c t tại chỗ thay đổi ti t diện: + M t c t không dính bám 1: x2 = 1,65m x3 = 3m x4 = 6m + M t c t không dính bám 2: x5 = + M t c t giữa nhòp: 8,075 x 2) T nh t i m t c t giữa... B Ho t tải HL93: 1) Xe t i thi t kế: Xe t i thi t kế: gồm trục trước nặng 35 KN , hai trục sau mỗi trục nặng 145KN, khoảng cách giữa 2 trục trước là 4300mm, khoảng cách hai trục sau thay đổi t 4300 – 9000 mm sao cho gây ra nội lực lớn nh t, theo phương ngang khoảng cách giữa hai bánh xe là 1800mm 2) Xe hai trục thi t kế: Xe hai trục: gồm có hai trục, mỗi trục nặng 110KN, khoảng cách giữa hai trục... c t do xe thi t kế gây ra t i các m t c t đặc trưng: VXe = Max (V 3T ,V 2T ) BẢNG T NG HP VXe(KN) X1 X2 266.18 X4 235.955 X5 27 278.255 X3  Do t i trọng làn 296.405 133.905 Lực c t do t i trọng làn gây ra t i các m t c t đặc trưng xác đònh bằng phương pháp đường ảnh hưởng, nhân giá trò của qlan với diện t ch dương (với các m t c t từ gối trái đến Ltt / 2 ) Giá trò diện t ch đường ảnh hưởng lực c t phần... toán thì dầm biên là dầm b t lợi hơn nên trong ví dụ này ta sẽ chọn dầm biên là dầm t nh duy t VI T nh toán và bố trí c t thép: a) T nh toán diện t ch c t thép: + Dùng loại tao có độ t chùng thấp D ps = 15, 2 mm tiêu chuẩn ASTM A416M Grade 270 + Loại tao thép DƯL: tao thép có độ t chùng thấp + Cường độ tiêu chuẩn: f pu = 1,86.109 Pa + Hệ số quy đổi ứng su t: + Cấp của thép: 270 36 φ1 = 0,9 ... q lan 8,075 q lan TH2 Đường ảnh hưởng mômen Mômen do ho t tải HL93 và PL t c dụng t i các m t c t dầm Đối với các m t c t đặc trưng trong phạm vi t gối đến Ltt / 2 ta x t 2 trường hợp xếp xe b t lợi nh t lên đường ảnh hưởng mômen Nội lực do xe thi t kế sẽ lấy giá trò Max của 2 trường hợp trên 20  Đường ảnh hưởng mômen M = 145 × 8, 08 + 145 × 5,93 + 35 × 3, 77 = 2163, 4 KN m M 2 3T = 35 × 5,92 + 145... 0.737 Lực c t Dầm biên Mômen 0.318 0.285 1.308 Lực c t 0.318 0.285 1.308 trọng: ηD : ηD = 1 ηR : ηR = 1 ηI : η I = 1, 05 hệ số dẻo đối với các bộ phận và liên k t thông thường hệ số dư thừa đối với mức dư thừa thông thường hệ số quan trọng cầu thi t kế là quan trọng Hệ số điều chỉnh của t i trọng η = η D η R η I = 1, 05 > 0,95 V Xác đònh nội lực t i các m t c t đặc trưng: A Xác đònh t nh t i t c dụng... Vậy ta sẽ dùng hệ số phân bố ngang trong trường hợp 1 làn theo phương pháp đòn bẩy để thi t kế e) Hệ số phân bố ho t tải đối với lực c t trong các dầm giữa: Ta x t phạm vi áp dụng của các công thức tra bảng này bao gồm t t cả các điều kiện sau: (đơn vò khoảng cách là mm) + 1800 ≤ S = 2220 ≤ 3500 (thỏa) 6000 ≤ Ltt = 32300 ≤ 43000 + (thỏa) + 450 ≤ H = 1700 ≤ 1700 (thỏa) N =5≥3 + b (thỏa) Vậy ta có thể... + Với t i trọng làn: m 1, 2 SE ( 0,8.1780 ) / 2 = 0, 285 ( m.g ) M −lan = lan ∑ ωi = 3000 3000 T i trọng làn ta chia trước cho 3m, sau này khi t nh toán ta chỉ nhân hệ số phân bố −3 t i trọng làn với 9,3N T i trọng người ta nhân với 3.10 1200 N / mm  Với 2 hoặc nhiều làn thi t kế: Khoảng cách t tim dầm biên đến mép đá vỉa: de = -440mm ⇒ 0 ≤ d e ≤ 1400mm (không thỏa) Không sử dụng công thức trong... 1900   Ltt  0,6 0,125  2220   2220.1700  = ÷  ÷ 2  1900   32300  = 0,544 Hệ số phân bố ngang cho mômen dầm trong là giá trò lớn nh t trong hai giá trò: ( m.g ) M I d) ( ) = Max ( m.g ) M , ( m.g ) M = 0,544 SI MI Hệ số phân bố ho t tải đối với mômen trong dầm biên:  Với 1 làn thi t kế: dùng phương pháp đòn bẩy X t cho xe t i thi t kế và xe hai trục: vì khoảng cách của hai bánh xe theo chiều... các công thức tra bảng này bao gồm t t cả các điều kiện sau: (đơn vò khoảng cách là mm) Khoảng cách t tim dầm biên đến mép đá vỉa: de = -440mm ⇒ 0 ≤ d e ≤ 1400mm (không thỏa) Không sử dụng công thức trong bảng Vậy ta sẽ dùng hệ số phân bố ngang trong trường hợp 1 làn theo phương pháp đòn bẩy để thi t kế BẢNG T NG HP HỆ SỐ PHÂN BỐ NGANG T i trọng xe T i trọng làn T i trọng người 0.544 0.544 0.544 Mômen . ĐỒ ÁN T T NGHIỆP THI T KẾ KỸ THU T PAI-DẦM SUPER T 1 I. Số liệu thi t kế: Chiều dài toàn dầm: L= 33m Khoảng cách đầu dầm đến tim gối: a= 0.35m Khẩu độ t nh toán: Ltt= L-2a=32.3m T i trọng thi t. = 800900 1700 350 1200800 a. M t c t trên gối 1 x : Ta sẽ quy đổi ti t diện Super- T về ti t diện đơn giản hơn để thuận tiện cho việc t nh toán.  Ti t diện nguyên khối: Ta quy đổi theo nguyên t c sau: 5 bt hch-hc h bb Vx Vy bf1 hf1 h1 bw1 + 1 1210 f. Ho t tải HL93: 1) Xe t i thi t kế: Xe t i thi t kế: gồm trục trước nặng 35 KN , hai trục sau mỗi trục nặng 145KN, khoảng cách giữa 2 trục trước là 4300mm, khoảng cách hai trục sau thay đổi t