Bộ Môn CTGTTP Thiết Kế môn hoc cầu btctf1 Mục lục Phần 1: Nội dung thuyết minh Chọn tiết diện mặt cắt dầm chủ Chiều cao kết cấu nhịp tối thiểu (A2.5.2.6.3-1) Xác định chiều rộng cánh hữu hiệu (A.4.6.2.6) Tính toán nội lực dầm chủ tĩnh tải Bộ Môn CTGTTP Nội lực dầm chủ hoạt tải Các đặc trng vật liệu cho dầm chủ Chọn bố trí cáp dự ứng lực Tính toán mát ứng suất Kiểm toán theo - Trạng thái giới hạn cờng độ I 10 Tính độ võng cầu 11 Bản mặt cầu Thiết Kế môn hoc cầu btctf1 Bộ Môn CTGTTP Thiết Kế môn hoc cầu btctf1 Bộ Môn CTGTTP Thiết Kế môn hoc cầu btctf1 Phần 2: Bản vẽ kỹ thuật (Bản vẽ khổ A1) Bộ Môn CTGTTP Thiết Kế môn hoc cầu btctf1 Nhiệm vụ thiết kế Thiết kế cầu Bê tông cốt thép DƯL 1* Cỏc s liu cho trc: - Dm T, chiu di ton dm L=24m, kt cu kộo trc - Kh cu K7+2 x1,5m > W=7+2x1,5=10(m) - Ti trng thit k: HL93, Ngi i b 3.10-3MPa Bộ Môn CTGTTP Thiết Kế môn hoc cầu btctf1 - Tao cỏp DL:12.7mm 2*Tiờu chun thit k: - Quy trỡnh thit k : 22TCN 272 - 05 B Giao thụng ti - Ti trng thit k: HL93 , on Ngi i b 3* Vt liu s dng: -Thộp DL: Bộ Môn CTGTTP Thiết Kế môn hoc cầu btctf1 Cng quy nh ca thộp ng sut trc fpu=1860 Mpa Gii hn chy ca thộp ng sut trc fpy=0,9 fpu=1674 Mpa H s ma sỏt =0,23 ng sut cho phộp kớch fpj=0,8 fpu=1488Mpa Cng tớnh toỏn ch to Rd1=13280 Kg/cm2 Cng tớnh toỏn s dng Rd2=12800 Kg/cm2 Bộ Môn CTGTTP Thiết Kế môn hoc cầu btctf1 Mụun n hi -Vật liệu bêtông: Et=197000Mpa Cờng độ chịu nén bêtông tuổi 28 ngày Cờng độ chịu nén bêtông tạo ứng suất trớc Môđun đàn hồi bêtông Cờng độ chịu kéo uốn fc=40Mpa fci=0,85.fc=34Mpa Ec=0,043 c1,5 fc' = 33994.48Mpa fr=0.63 fc' = 3,9844Mpa Bộ Môn CTGTTP Thiết Kế môn hoc cầu btctf1 4* Yêu cầu: - Nội dung thuyết minh đầy đủ rõ ràng - Bản vẽ thể mặt dầm, mặt cắt ngang, bố trí cốt thép ( vẽ giấy A1) Bộ Môn CTGTTP Thiết Kế môn hoc cầu btctf1 Phần 1: Nội dung thuyết minh Chọn tiết diện mặt cắt dầm chủ 1.1 Bố trí chung mặt cắt ngang cầu Tổng chiều dài toàn dầm 24 mét, để hai đầu dầm bên 0,3 mét để kê gối Nh chiều dài nhịp tính toán nhịp cầu 23,4 mét Cầu gồm dầm có mặt cắt chữ T chế tạo bêtông có f c=40MPa Lớp phủ mặt cầu gồm có lớp: lớp phòng nớc có chiều dày 0,4cm,, lớp bêtông Asphalt Bộ Môn CTGTTP Thiết Kế môn hoc cầu btctf1 = D R I -Khi tính toán với trạng tháI giới hạn cờng độ : D = :đối với thiết kế trông thờng R = thiết kế mặt cầu với mức d thông thờng I = 1,05 cầu đợc thiết kế quan trọng Vậy =1,05 -Khi tính toán với trạng tháI giới hạn sử dụng: Bộ Môn CTGTTP Thiết Kế môn hoc cầu btctf1 D=1:đối với thiết kế trông thờng R = thiết kế mặt cầu với mức d thông thờng I = cầu đợc thiết kế quan trọng Vậy =1 Từ công thc dẫn nh trên,ta có bảng tổng hợp nội lực theo trạng thái giới hạn cờng độ I trạng thái giới hạn sử dụng nh sau: Bảng tổ hợp tải trọng theo trạng thái giới hạn cờng độ I Bộ Môn CTGTTP Thiết Kế môn hoc cầu btctf1 Bảng 11.5.1 M( DW) KN.m/m M( DC) KN.m/m M(LL) KN.m/m 1.50 0.65 1.05 1.25 0.90 1.05 1.75 1.75 1.05 Mmax+ 0.665 1.609 63.072 65.346 Mmin+ 0.461 1.854 100.916 103.230 Hệ số max Tổng Bộ Môn CTGTTP Thiết Kế môn hoc cầu btctf1 Bảng tổ hợp tải trọng theo trạng thái giới hạn sử dụng Bảng 11.5.2 Hệ số M( DW) M( DC) M(LL) Tổng Bộ Môn CTGTTP Thiết Kế môn hoc cầu btctf1 KN.m/m KN.m/m KN.m/m 1 1.226 1 Mmax 1 0.422 34.32 35.887 Mmin 0.675 1.962 54.92 57,557 11.6.Thiết kế cốt thép cho mặt cầu: Tính toán cho phần mômen dơng (bản) Bộ Môn CTGTTP Thiết Kế môn hoc cầu btctf1 Sử dụng cốt thép thờng theo ASTM A706M có đờng kính danh định 16.Do mô men âm có giá trị lớn nên ta xác định số cốt thép chịu kéo theo công thức kinh nghiệm sau: AS = MI f y d S Với fy=400 Mpa Chọn chiều dày lớp bêtông bảo vệ là: d=40mm Bộ Môn CTGTTP Thiết Kế môn hoc cầu btctf1 suy ra: dS=200-40=160mm +Diện tích cốt thép cần thiết để chịu mômen dơng là: AS = 65,346.1000 = 1021 mm 0,4.160 Diện tích cốt thép cần thiết để chịu mômen âm là: AS = 103,23.1000 = 1613 mm 0,4.160 Bộ Môn CTGTTP Thiết Kế môn hoc cầu btctf1 Số lợng thép là: n= 1613 = 8,02 16 3,141 Chọn số là:10 11.7.Tính duyệt lợng cốt thép theo khả chịu uốn bản: Bộ Môn CTGTTP Mô mem tính toán phát sinh mặt cắt Chiều cao mặt cắt Bề rộng mặt cắt Diện tích mặt cắt Mô men quán tính Cốt thép chịu uốn (kéo) Đờng kính CT chịu kéo Số lợng CT chịu kéo Tổng diện tích CT chịu kéo Chiều dầy lớp phủ bê tông bảo vệ Cốt thép chịu nén Đờng kính CT chịu nén Số lợng CT chịu nén Tổng diện tích CT chịu nén * Khả chịu uốn Hệ số chuyển đổi biểu đồ ứng suất Khoảng cách từ trục trung hoà đến mặt chịu nén C= Thiết Kế môn hoc cầu btctf1 Mu=0,9Mmax h b Ac 59 200 1000 200000 KN.m mm mm mm2 n As dc 16.00 10 2010,62 40.00 mm mm2 mm n A's 16.00 10 2010,62 mm mm2 0.65 c 15,8 0.9 mm ds = 160.00 mm a= 10,25 mm AS f y AS' f y' 0,85. f C' b Hệ số sức kháng Khoảng cách từ thớ chịu nén đến trọng tâm cốt thép chịukéo không ứng suất trớc Chiều dầy khối ứng suất tơng đơng, a = c.1 Sức kháng cắt tính toán Mr= a M n = AS f y d S Mr = Kiểm tra khả khả chịu uốn Mr>Mu 124,52 Đạt KN.m Bộ Môn CTGTTP Thiết Kế môn hoc cầu btctf1 Kết tính duyệt đợc thể bảng sau: +Kiểm tra lợng cốt thép tối đa: Điều kiện kiểm toán : Ta có : c 0,42 ds 15,8 =0,1[...]... +1100=2200 mm Kết luận: Bề rộng bản cánh dầm hữu hiệu Bộ Môn CTGTTP Thiết Kế môn hoc cầu btctf1 Bảng 3 Dầm giữa (bi) 2200 mm Dầm biên (be) 2200 mm 4 Tính toán nội lực dầm chủ do tĩnh tải Tải trọng tác dụng nên dầm chủ Tĩnh tải : Tĩnh tải giai đoạn 1 DC1và tĩnh tải giai đoạn 2 (DC2+ DW) Bộ Môn CTGTTP Thiết Kế môn hoc cầu btctf1 Hoạt tải gồm cả lực xung kích(IL+IM) : Xe HL 93 Nội lực do căng cáp ứng suất... lợng bản thân của dầm chủ là: gDC1(dc) = 16.763 KN/m + Tải trọng do dầm ngang: DC1dn Theo chiều dọc cầu bố trí 5 dầm ngang(xem bản vẽ) , theo chiều ngang cầu bố trí 4 dầm ngang, suy ra tổng số dầm ngang = 4.5=20 Bộ Môn CTGTTP Thiết Kế môn hoc cầu btctf1 Trọng lợng một dầm ngang: DC1dn= 2000.800.200.10-9.24,525=8.3453 KN Bộ Môn CTGTTP Thiết Kế môn hoc cầu btctf1 Tĩnh tải rải đều lên 1 dầm chủ do dầm ngang:... đều lên 1 dầm chủ Bộ Môn CTGTTP Thiết Kế môn hoc cầu btctf1 Tỷ trọng của các cấu kiện lấy theo bảng (A.3.5.1.1) AASHTO,giả thuyết tĩnh tĩnh tải phân bố đều cho mỗi dầm, riêng lan can thì một mình dầm biên chịu + Tải trọng bản thân dầm DCdc Thành phần tĩnh tải DC bên trên bao gồm toàn bộ tĩnh tải kết cấu trừ tĩnh tải lớp mặt hao mòn dự phòng và tải trọng dự chuyên dụng Do mục đích thiết kế 2 phần của... CTGTTP Thiết Kế môn hoc cầu btctf1 trên cùng có chiều dày 7cm Lớp phủ đợc tạo độ dốc ngang bằng cách kê cao các gối cầu Bộ Môn CTGTTP Thiết Kế môn hoc cầu btctf1 Bố trí chung mặt cắt ngang Cầu 10000 400 4x2200 11000 Bộ Môn CTGTTP Thiết Kế môn hoc cầu btctf1 Khoảng cách giữa các dầm chủ S=2200 mm Giữa phần xe chạy và lề ngời đi phân cách bằng giải phân cách mềm 1.2 Chọn mặt cắt ngang dầm chủ Dầm chủ... dày bản: - Chiều cao toàn dầm: ts=20cm H=130cm Bộ Môn CTGTTP Thiết Kế môn hoc cầu btctf1 - Chiều rộng bầu dầm: bb=60cm - Chiều cao bầu dầm: hb=30cm - Chiều dày bụng: bw=20cm - Chiều rộng bản cánh: b1=180cm - Rộng vát cánh: 15cm - Cao vát cánh: 15cm Bộ Môn CTGTTP Thiết Kế môn hoc cầu btctf1 - Rộng vát bầu: 20cm - Cao vát bầu: 20cm - Phần hẫng: 120cm Các kích thớc khác nh hình vẽ: Bộ Môn CTGTTP Thiết Kế. .. chiều rộng bản cánh hữu hiệu (A.4.6.2.6) 3.1 Đối với dầm giữa Bộ Môn CTGTTP Thiết Kế môn hoc cầu btctf1 Bề rộng bản cánh hữu hiệu có thể lấy giá trị nhỏ nhất của + 1/4 chiều dài nhịp (= 23400 = 5850 mm) 4 + 12 lần độ dày trung bình của bản cộng với số lớn nhất của bề dày bản bụng dầm hoặc 1/2 bề rộng bản cánh trên của dầm 200 = 2700mm 1800 / 2 =12.150+max Bộ Môn CTGTTP Thiết Kế môn hoc cầu btctf1... Tĩnh tải rải đều lên dầm chủ xuất hiện ở giai đoạn căng ứng suất trớc Bộ Môn CTGTTP Thiết Kế môn hoc cầu btctf1 gDC1(dc) = .Ag Trong đó: - Trọng lợng riêng của dầm, =24,525 KN/m3 Ag Diện tích mặt cắt ngang của dầm khi cha mở rộng Với kích thớc đã chọn nh trên, ta tính đợc Ag=0,665 m2 Do dầm có mở rộng về 2 phía gối(xem bản vẽ) nên tính thêm phần mở Bộ Môn CTGTTP Thiết Kế môn hoc cầu btctf1 rng ta có... khác nh hình vẽ: Bộ Môn CTGTTP Thiết Kế môn hoc cầu btctf1 180 20 180 130 20 60 15 15 1 20 Thiết Kế môn hoc cầu btctf1 30 Bộ Môn CTGTTP 0 3 0 2 20 60 Mặt cắt tại gối Mặt cát dầm chủ 2 Chiều cao kết cấu nhịp tối thiểu (A2.5.2.6.3-1) Yêu cầu: hmin=0,045.L Trong đó ta có: L: Chiều dài nhịp tính toán L=23400mm Chiều cao dầm chủ: Bộ Môn CTGTTP Thiết Kế môn hoc cầu btctf1 1 1 ữ 24000 18 22 h= Chọn h = 1300... AASHTO Bộ Môn CTGTTP Thiết Kế môn hoc cầu btctf1 => Tĩnh tải DC2 tác dụng cho dầm biên gDC2 = 4,654 KN/m + Tải trọng mối nói phần cánh T: g3 = 0,4.0,2.24,525 = 1,4715 kN/m + Tải trọng của lớp phủ Lớp phủ dày 75mm tỷ trọng 22,5 KN/m3 Bộ Môn CTGTTP Thiết Kế môn hoc cầu btctf1 gDW= 10,0.0,075x22,5= 16,875 KN/m => phân bố cho 1 dầm : gDW = 16,875/5 = 3,375 KN/m Bảng tổng kết Bảng 5.1 Do TLBT dầm chủ gDC1(dc)... TLBT dầm ngang gDC1(dn) 1.426 KN/m Do lớp phủ mặt cầu gDW 3.375 KN/m Do lan can gDC2 4.564 KN/m Bộ Môn CTGTTP Do mối nối cánh dầm Thiết Kế môn hoc cầu btctf1 gmôinôi 1,4715 4.2 Các hệ số cho tĩnh tải p (Bảng A3.4.1-2) Loại tải trọng kN/m Bảng 5.2 TTGH Cờng độ1 TTGH Sử dụng DC: Cấu kiện và các thiết bị phụ 1,25/0,9 1 DW: Lớp phủ mặt cầu và các tiện ích 1,5/0,65 1 4.3 Xác định nội lực Bộ Môn CTGTTP Thiết ... cầu Thiết Kế môn hoc cầu btctf1 Bộ Môn CTGTTP Thiết Kế môn hoc cầu btctf1 Bộ Môn CTGTTP Thiết Kế môn hoc cầu btctf1 Phần 2: Bản vẽ kỹ thuật (Bản vẽ khổ A1) Bộ Môn CTGTTP Thiết Kế môn hoc cầu btctf1... CTGTTP Thiết Kế môn hoc cầu btctf1 Mụun n hi -Vật liệu b tông: Et=197000Mpa Cờng độ chịu nén b tông tuổi 28 ngày Cờng độ chịu nén b tông tạo ứng suất trớc Môđun đàn hồi b tông Cờng độ chịu kéo uốn... CTGTTP Thiết Kế môn hoc cầu btctf1 4* Yêu cầu: - Nội dung thuyết minh đầy đủ rõ ràng - Bản vẽ thể mặt dầm, mặt cắt ngang, bố trí cốt thép ( vẽ giấy A1) Bộ Môn CTGTTP Thiết Kế môn hoc cầu btctf1