ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TÍNH TOÁN THIẾT KẾ KỸ THUẬT TRỤ CẦU T2 1 I. Các kích thước cơ bản 100100 1600 750 1300 7000 1500 500 1400 23002300 5300 500 900 20402040 7000 10001000 10000 1500 500 5300 500 900 11080 110022202220222022201100 II. Các điều kiện cơ bản Mực nước tính toán 2.5 tt H m = + Mực nước thấp nhất min 1,6H m= + Mực nước cao nhất max 3,7H m= + Cao độ mặt đường thiết kế 7,588m + Cao độ đỉnh trụ 6,2m + Cao độ đáy bệ trụ 2,5m − 2 Góc chéo của trụ so với tim cầu 0 90 Loại trụ: trụ thân đặc III. Vật liệu sử dụng Cường độ chòu nén của bêtông ' 28 c f MPa= Khối lượng riêng của bêtông 3 2500 /KG m γ = , khi tính cường độ 3 2400 /KG m γ = Môđun đàn hồi của bêtông 1,5 0,043.2400. 28 26750 c E MPa = = Cường độ chảy dẻo của cốt thép 280 y f MPa= Giới hạn ứng suất ở trạng thái sử dụng Giới hạn ứng suất nén ' 0,45. 0,45.28 12.6 c f MPa= = Giới hạn ứng suất kéo ' 0,5. 0,5. 28 2,645 c f MPa= = IV. Tải trọng tónh tác dụng lên kết cấu Tại mỗi vò trí gối có các lực tồn tại theo 3 phương vuông góc tác dụng + Lực theo phương dọc cầu: 1 5perp perp L L÷ + Lực theo phương ngang cầu: 1 5par par L L÷ + Lực theo phương đứng: 1 5 V V÷ a) Dầm chủ: + Đoạn dầm cắt khấc: Diện tích tiết diện 2 1 0,796 g A m = Tỷ trọng bêtông dầm chủ 3 3 2,45.10 / c KG m γ = Trọng lượng đoạn dầm: 3 1 1 . . .2 2,45.10 .0,796.0,8.2 3120,32 d c g ck DC A L KG γ = = = 3 + Đoạn dầm đặc: Diện tích tiết diện 2 2 1,6 g A m = Trọng lượng đoạn dầm: 3 2 2 . . .2 2,45.10 .1,6.1, 2.2 9408 d c g dac DC A L KG γ = = = + Đoạn dầm còn lại: Diện tích tiết diện 2 3 0,56 g A m = Trọng lượng đoạn dầm: ( ) ( ) 3 3 3 . . 2. 2,45.10 .0,56. 33 2. 0,8 1,2 39788 d c g ck dac DC A L L L KG γ = − + = − + =         + Tónh tải dầm chủ coi là tải trọng rải đều suốt chiều dài dầm: 1 2 3 3120,32 9408 39788 1585,34 / 33 d d d dc DC DC DC DC KG m L + + + + = = = b) Bản mặt cầu: + Dầm giữa: 2 . . . 2450.2,22.0,2 1087,8 / g bmc c bmc c DC A S h KG m γ γ = = = = + Dầm biên: 2 . . . 2450.2,22.0,2 1087,8 / b bmc c bmc c DC A S h KG m γ γ = = = = c) Dầm ngang: ( ) ( ) . . 0,813.0,8 .8 . 2450. 77,26 / . 5.33 dn dn n dn c b A t N DC KG m N L γ = = = d) Ván khuôn lắp ghép: . . 2450.0,86.0,025 52,675 / vk c vk vk DC b h KG m γ = = = e) Vách ngăn: Với dầm có chiều dài 33m, ta dùng 2 vách đứng mỏng dày 15cm chia dầm làm 3 khoang, mỗi khoang dài 11m. Vách ngăn này có tác dụng tăng độ ổn đònh khi cẩu lắp dầm. . . . / 2450.(1,6 0,56).0,15.2 / 33 23,16 / vn c vn vn vn DC A t N L KG m γ = = − = f) Lan can: Từ thực tế ta có thép phần lan can tay vòn có khối lượng: 63 m/KN Ta giả thiết tải trọng lan can, lề bộ hành được qui về bó vỉa và truyền xuống dầm biên và dầm giữa là khác nhau , phần nằm ngoài bản hẩng sẽ do dầm biên chòu ,còn phần nằm trong sẽ chia cho dầm biên và dầm trong chòu theo tỉ lệ khoảng cách từ diểm đặt lực đến mỗi dầm. - Phần nằm ngoài bản hẩng: 1 0,52.0,25. 0,08.0,475. 63 0,52.0,25.2450 0,08.0,475.2450 63 483 / c c P KG m γ γ = + + = + + = - Phần nằm trong: 2 0,27.0,25. 0,08.0,475. 0,27.0,25.2450 0,08.0,475.2450 263,75 / c c P KG m γ γ = + = + = 4 Suy ra: Dầm giữa: 2 2 0,125 0,44 0,125 . .263,75 37,423 2,22 e g n d P P KG S − − = = = Dầm biên: 2 2 0,125 2,22 0,44 0,125 . .263,75 226,33 / 2,22 n e b n S d P P KG m S − + − + = = = Vậy Dầm biên: 3 1 2 483 226,33 709,33 / b b DC P P KG m= + = + = Dầm giữa: 3 2 37,423 / g g DC P KG m = = g) Lớp phủ mặt cầu và tiện ích công cộng: Lớp phủ bêtông Atfan: 1 1 1 DW h . . 0,07.2400.2,22 372,96 / n S KG m γ = = = Lớp phòng nước: ' ' 2 DW h . . 0,004.1800.2,22 15,984 / n S KG m γ = = = Tiện ích và trang thiết bò trên cầu: m/KG5DW 3 = Vậy 1 2 3 372,96 15,984 5 393,944 / 3,864 / DW DW DW DW KG m KN m = + + = + + = = h) Phản lực gối không có hệ số do một dầm chủ tác dụng lên xà mũ Dầm biên: ( ) 1585,34 1087,8 52,675 23,16 709,33 393.944 .32,3 1593,48 .0,5 63010,56 618,13KG KN + + + + + +     = = Dầm giữa: ( ) 1585,34 1087,8 52,675 23,16 37,423 393,944 .32,3 3186,96 .0,5 52956 519,5KG KN + + + + + +    = = i) Phần tónh tải do trọng lượng bản thân xà mũ được quy đổi thành lực phân bố đều: 4 2000.1400.0,245.10 68,6 /N mm − = j) Phần tónh tải do trọng lượng bản thân trụ được xem là lực phân bố thẳng đứng: 4 5300.1400.0,245.10 181,79 /N mm − = 5 V. Hoạt tải HL-93 1) Xe tải thiết kế: Xe tải thiết 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 từ 4300 – 9000 mm sao cho gây ra nội lực lớn nhất, theo phương ngang khoảng cách giữa hai bánh xe là 1800mm 2) Xe hai trục thiết kế: Xe hai trục: gồm có hai trục, mỗi trục nặng 110KN, khoảng cách giữa hai trục không đổi là 1200mm, theo phương ngang khoảng cách giữa hai bánh xe là 1800mm 6 1200mm 110 kN 110 kN 3) Tải trọng làn: Tải trọng làn: bao gồm tải trọng rải đều 9,3N/mm. xếp theo phương dọc cầu, theo phương ngang cầu tải trọng này phân bố theo chiều rộng 3000mm, tải trọng làn có thể xe dòch theo phương ngang để gây ra nội lực lớn nhất. 3110033050 1200 237009450 150004300 4300 43004300 3230032300 2370043004300 Sơ đồ xếp tải: 7 9,3KN/m Phản lực gối do 2 xe tải 3 trục: (2) 35.0,282 145.0,415 145.0,548 145.1 145.0,867 35.0,734 445,91 TR R KN= + + + + + = Phản lực gối do 1 xe tải 3 trục: (1) 145.1 145.0,867 35.0,734 296,405 TR R KN= + + = Phản lực tại gối do xe tandem: 110.(1 0,963) 215,93 tadem R KN= + = Phản lực tại gối do tải trọng làn gây ra: 9,3.2.32,3.1.0,5 300,39 lane R KN= = Phản lực tại gối do người đi bộ gây ra: 3.2.32,3.1.0,5 96,9 PL R KN = = So sánh các tổ hợp do hoạt tải gây ra: Tổ hợp 1: ( ) ( ) (2) 0,9. 0,9. 300,39 445,91 96,9 768,57 lane TR PL R R R R KN = + + = + + = Tổ hợp 2: ( ) ( ) 300,39 215,93 96,9 613,22 lane tadem PL R R R R KN = + + = + + = Tổ hợp 3: (1) 300,39 296,405 96,9 693,7 lane TR PL R R R R KN = + + = + + = Chọn tổ hợp 1và 3 để tính toán do tổ hợp 1 cho phản lực tại gối lớn nhưng mômen có thể nhỏ, còn tổ hợp 3 cho phản lực tại gối nhỏ hơn nhưng mômen có thể lớn. Do đó ta sẽ xét đồng thời trường hợp 1 và 3. Xếp hoạt tải theo phương ngang cầu để xác đònh nội lực lớn nhất 8 17801200 0,53 0,8 0,82 1,36 1 40 600 1800 3000 1200 0,18 0,198 0,468 0,721 0,45 V2 V1 12201780400 1 V2 V3 0,279 0,55 1220 . . . 3000 lane lane LL m R V γ Ω = ( ) (2) (2) . . 1 . .0,5. TR TR LL i V m IM R y γ = + ∑ ( ) (1) (1) . . 1 . .0,5. TR TR LL i V m IM R y γ = + ∑ 9 . . . 1200 PL PL PL m R V γ Ω = 1 0,9.( ) TH lane TR PL V V V V= + + ( ) 3 .0,5 TH TR lane PL V V V V = + + Xét trạng thái giới hạn sử dụng: Gối 1: 1 . . . 1.1,2.300,39.712 85,55 3000 3000 lane lane LL m R V KN γ Ω = = = ( ) (2) (2) 1 . . 1 . .0,5. 1.1,2.1,25.445,91.0,5.0,53 177, 25 TR TR LL i V m IM R y KN γ = + = = ∑ ( ) (1) (1) 1 . . 1 . .0,5. 1.1,2.1,25.296,405.0,5.0,53 117,82 TR TR LL i V m IM R y KN γ = + = = ∑ 1 . . . 1.1,2.96,9.1308 126,745 1200 1200 PL PL PL m R V KN γ Ω = = = 1 (2) 1 1 1 1 0,9.( ) 0,9.(85,55 177,25) 126,745 363,265 TH lane TR PL V V V V KN= + + = + + = ( ) ( ) 3 (1) 1 1 1 1 .0,5 117,82 85,55 126,745 .0,5 223,97 TH TR lane PL V V V V KN = + + = + + = Gối 2: 2 . . . 1.1,2.300,39.1950,72 234,4 3000 3000 lane lane LL m R V KN γ Ω = = = ( ) ( ) (2) (2) 2 . . 1 . .0,5. 1.1,2.1,25.445,91.0,5. 0,468 0,721 397,64 TR TR LL i V m IM R y KN γ = + = + = ∑ ( ) ( ) (1) (1) 2 . . 1 . .0,5. 1.1, 2.1,25.296,405.0,5. 0,468 0,721 264,32 TR TR LL i V m IM R y KN γ = + = + = ∑ 2 . . . 1.1, 2.96,9.36 3,5 1200 1200 PL PL PL m R V KN γ Ω = = = 1 (2) 2 2 2 2 0,9.( ) 0,9.(234,4 397,64) 3,5 572,336 TH lane TR PL V V V V KN= + + = + + = ( ) ( ) 3 (1) 2 2 2 2 .0,5 264,32 234,4 3,5 .0,5 383,27 TH TR lane PL V V V V KN = + + = + + = Gối 3: 3 . . . 1.1,2.300,39.335,5 40,3 3000 3000 lane lane LL m R V KN γ Ω = = = ( ) (2) (2) 3 . . 1 . .0,5. 1.1,2.1,25.445,91.0,5.0,279 93,3 TR TR LL i V m IM R y KN γ = + = = ∑ ( ) (1) (1) 3 . . 1 . .0,5. 1.1,2.1,25.296,405.0,5.0,279 62 TR TR LL i V m IM R y KN γ = + = = ∑ 1 (2) 3 3 3 0,9.( ) 0,9.(234,4 397,64) 568,836 TH lane TR V V V KN= + = + = ( ) ( ) 3 (1) 3 3 3 .0,5 62 40,3 .0,5 82,15 TH TR lane V V V KN = + = + = 4) Lực hãm xe (BR): Lực hãm xe đựơc truyền từ kết cấu trên xuống trụ qua gối đỡ. Tuỳ theo từng loại gối cầu và dạng liên kết mà tỉ lệ truyền của lực ngang xuống trụ khác nhau. Do các tài liệu tra cứu không có ghi chép về tỉ lệ ảnh hưởng của 10 [...]... VII Thiết kế trụ Ta sẽ đưa tất cả tải trọng về trọng tâm đỉnh bệ trụ Tiết diện trụ chọn được vát cạnh theo một bán kính bằng một nửa chiều rộng thân trụ, khi tính toán quy đổi tiết diện về hình chữ nhật để gần với mô hình tính toán theo lý thuyết 22 7000 1400 1400 5600 1400 6700 Cách quy đổi ra một hình chữ nhật có chiều rộng bằng chiều rộng của trụ, chiều dài lấy giá trò sao cho có momen quán tính. .. chảy theo phương dọc cầu: 14 p lực của dòng chảy theo phương ngang phân bố đều trên kết cấu phần dưới do dòng chảy lệch với chiều dọc của trụ một góc φ Trong trường hợp cầu Kênh Bích, cầu vuông góc với dòng kênh, do đó ta không tính áp lực của dòng chảy theo phương ngang 9) Tính toán lực va tàu Cầu được thiết kế với cấp đường sông cấp VI ,nên theo điều 3.14.2 ta có : Tấn trọng thiết kế : Tàu tự hành :...lực ngang xuống trụ nên khi tính toán, lấy tỉ lệ truyền bằng 100% Có nghóa là toàn bộ lực ngang gây ra do lực hãm xe được truyền hết xuống gối cầụ Điểm đặt của lực hãm xe tại cao độ gối cầu của trụ thiết kế Lực hãm được lấy bằng 25% trọng lượng của các trục xe tải hay xe hai trục thiết kế cho mỗi làn được đặt trong tất cả các làn thiết kế được chất tải theo quy trình và coi như... ngang cầu Kiểm tra độ mảnh của cột: 6 2 Diện tích tiết diện: F = b.h = 1400.6700 = 9,38.10 mm Mômen quán tính theo phương y: Bán kính quán tính: 28 r= J= b.h3 1400.67003 = = 3,51.1013 mm 4 12 12 J 3,51.1013 = = 1934,12mm F 9,38.106  K L   1, 2.5300   ÷=  ÷ = 3, 29 < 22  r   1934,12  Trong đó: K : là hệ số phụ thuộc vào điều kiện liên kết 2 đầu cột ( K = 1, 2 ) L : chiều dài thân trụ Thiết kế. .. tạo Ta chọn Ø20a150 9) Thiết kế cốt thép theo TTGH ĐB Ta tính toán tương tự như trên được kết quả THEO PHƯƠNG DỌC CẦU P (KN) 29 M (KN.m) ab (mm) Pb (KN) As=As' (mm2) 3220.38 997.81 202.50 24217.99 -134372666.20 THEO PHƯƠNG NGANG CẦU P (KN) 3220.38 M (KN.m) 5053.02 ab (mm) 997.50 Pb (KN) 24927.53 As=As' (mm2) -107539506.45 Vậy ta cũng bố trí thép theo cấu tạo Ø20a150 VIII Thiết kế cốt đai và kiểm tra... ngang cầu: p = 5.14 × 10-4 CDV² Trong đó: p : áp lực dòng chảy CD: Hệ số cản của trụ theo phương dọc Với trụ đầu tròn CD = 0.7 m/s V : Vận tốc nước thiết kế , V =2.5m/s Suy ra : p =5.14x10-4x0.7x2.52 = 2.2488 KN/m² Tính tại mặt cắt đỉnh bệ: Diện tích chắn của trụ: 1,4.2,1=2,94 m² Lực cản của dòng chảy : 6,6KN Điểm đặt của lực so với mặt cắt đỉnh bệ : 1,05m Tính tại mặt cắt đáy bệ: Diện tích chắn của trụ: ... 20 Khả năng chòu cắt của thép đai được xem là nhỏ nhất khi góc nghiêng 0 của vết nứt θ = 45 và β = 2 , do đó để đơn giản trong thiết kế lực cắt, bước thép đai sẽ tính trong trường hợp này Xác đònh cánh tay đòn d v Chiều cao vùng nén a đã được xác đònh trong bài toán thiết kế thép dọc a = 71, 42mm Xác đònh chiều cao chòu cắt hữu hiệu d v a 71,42   d ps − 2 1350 − 2   d v = max 0,9.d ps = max... 4367.61 162.50 1982.64 142.82 4052.48 TTGH ĐB 3220.38 81.25 991.32 2283.40 8279.07 8) 26 Hx(KN) Thiết kế cốt thép theo TTGH CĐI My(KN.m) Hy(KN) Mx(KN.m) a) Theo phương dọc cầu Kiểm tra độ mảnh của cột: 6 2 Diện tích tiết diện: F = b.h = 6700.1400 = 9,38.10 mm Mômen quán tính theo phương y: Bán kính quán tính: r= J= b.h3 6700.14003 = = 1,532.1012 mm 4 12 12 J 1,532.1012 = = 404,1mm F 9,38.106  K L... chiều cao chòu cắt hữu hiệu S : cự ly cốt thép đai 30 1) H Thiết kế cốt đai cho thân trụ theo phương ngang cầu vì có y (max) Khả năng chòu cắt của thép đai được xem là nhỏ nhất khi góc nghiêng 0 của vết nứt θ = 45 và β = 2 , do đó để đơn giản trong thiết kế lực cắt, bước thép đai sẽ tính trong trường hợp này Thép chòu mômen M x = 8279, 07 KN m Sức kháng danh đònh Mn = M u 8279, 07 = = 9199 KN m = 9199.106... Es 200000 = = 7, 03 Ec 28442 ta lấy n = 7 để tính toán Chiều dày làm của bêtông sau khi bò nứt :  n As  2.d s b  1 + − 2÷  ÷ b  n As   7.10048  2.1350.1600 =  1 + − 2 ÷ = 259, 4mm ÷ 1600  7.10048   x= Ta lần lựơt tính các giá trò trong biểu thức ( * ): • Tính f s ( ứng suất trong thép do tải trọng gây ra ): fs = Ms ( d s − x ) n I cr Momen quán tính của tiết diện nứt : b.x 3 2 + n As ( d . ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TÍNH TOÁN THIẾT KẾ KỸ THUẬT TRỤ CẦU T2 1 I. Các kích thước cơ bản 100100 1600 750 1300 7000 1500 500 1400. nước tính toán 2.5 tt H m = + Mực nước thấp nhất min 1,6H m= + Mực nước cao nhất max 3,7H m= + Cao độ mặt đường thiết kế 7,588m + Cao độ đỉnh trụ 6,2m + Cao độ đáy bệ trụ 2,5m − 2 Góc chéo của trụ. thân trụ được xem là lực phân bố thẳng đứng: 4 5300.1400.0,245.10 181,79 /N mm − = 5 V. Hoạt tải HL-93 1) Xe tải thiết kế: Xe tải thiết kế: gồm trục trước nặng 35 KN , hai trục sau mỗi trục