Đang tải... (xem toàn văn)
Thiết kế môn học cầu bê tông cốt thép: dầm I bê tông công trình kéo sau. Thiết kế môn học cầu bê tông cốt thép: dầm I bê tông công trình kéo sau.Thiết kế môn học cầu bê tông cốt thép: dầm I bê tông công trình kéo sau.Thiết kế môn học cầu bê tông cốt thép: dầm I bê tông công trình kéo sau.Thiết kế môn học cầu bê tông cốt thép: dầm I bê tông công trình kéo sau.Thiết kế môn học cầu bê tông cốt thép: dầm I bê tông công trình kéo sau.Thiết kế môn học cầu bê tông cốt thép: dầm I bê tông công trình kéo sau.Thiết kế môn học cầu bê tông cốt thép: dầm I bê tông công trình kéo sau.Thiết kế môn học cầu bê tông cốt thép: dầm I bê tông công trình kéo sau.Thiết kế môn học cầu bê tông cốt thép: dầm I bê tông công trình kéo sau.Thiết kế môn học cầu bê tông cốt thép: dầm I bê tông công trình kéo sau.
TKMH Cầu BTCT DƯL GVHD: Nguyễn thị Minh Nghĩa Nhiệm vụ thiết kế Thiết kế Cầu Bê tông Cốt thép DƯL nhịp giản đơn Các số liệu cho trớc: Dầm T kéo trớc Chiều dài toàn dầm L=21m, kết cấu kéo sau Khổ cầu K 8+2x1,5m Tải trọng thiết kế: HL93 Tao cáp DƯL 15.2 mm Bê tông mác : 400 Qui trình Thiết kế 22 TCN 272 - 01 SV.Nguyễn Bá Sản Lớp Cầu Đờng Bộ A-K41 TKMH Cầu BTCT DƯL GVHD: Nguyễn thị Minh Nghĩa Phần I: thuyết minh Chọn tiết diện mặt cắt dầm chủ 1.1 Điều kiện chọn tiết diện (theo A.5.14.1.2.2) Chiều dày phần không nhỏ hơn: Bản cánh trên: 50mm Sờn dầm , không kéo sau: 125mm Sờn dầm , kéo sau: 165mm Bản cánh dới: 125mm 1.2 Bố trí chung mặt cắt ngang cầu Tổng chiều dài toàn dầm 25 mét, để hai đầu dầm bên 0,3 mét để kê gối Nh chiều dài nhịp tính toán nhịp cầu 24,4 mét Cầu gồm dầm có mặt cắt chữ T chế tạo bêtông có f c=45MPa Lớp phủ mặt cầu gồm có lớp: lớp chống nớc có chiều dày 0,4 cm,, lớp bêtông Asphalt có chiều dày cm Lớp phủ đợc tạo độ dốc ngang cách kê cao gối cầu Bố trí chung mặt cắt ngang Cầu 11000 600 1200 2400 2400 2400 2400 1200 12000 Khoảng cách dầm chủ S=2400 mm 1.3 Chọn mặt cắt ngang dầm chủ Dầm chủ có tiết diện hình chữ T với kích thớc sau: Chiều dày Chiều cao dầm Chiều rộng bầu Chiều cao bầu Chiều dày bung Chiều rộngbản cánh rộng vát cánh Cao vát cánh Rộng vát bầu Cao vát bầu Phần hẫng SV.Nguyễn Bá Sản ts= H bb hb= bw= b1 20 120 60 32 20 180 20 10 20 20 120 cm cm cm cm cm cm cm cm cm cm cm Lớp Cầu Đờng Bộ A-K41 TKMH Cầu BTCT DƯL GVHD: Nguyễn thị Minh Nghĩa Các kích thớc khác nh hình vẽ: 180 20 32 32 20 10 120 20 120 20 20 180 60 60 Mặt cắt dầm chủ Mặt cắt gối (Mở rộng sờn dầm) Chiều cao kết cấu nhịp tối thiểu (A2.5.2.6.3-1) Yêu cầu hmin=0,045L L: Chiều dài nhịp tính toán L=24400mm hmin: chiều cao tối thiểu kết cấu nhịp kể mặt cầu, hmin=1200mm 0,045L=0,045.20400=1098 mm< hmin Thỏa mãn Xác định chiều rộng cánh hữu hiệu ( A 4.6.2.6) 3.1 Đối với dầm Bề rộng cánh hữu hiệu lấy giá trị nhỏ + 1/4 chiều dài nhịp = 24400 = 6100 mm + 12 lần độ dày trung bình cộng với số lớn bề dày bụng dầm 1/2 bề rộng cánh dầm 200 =3300mm 1800 / =12.200+max + Khoảng cách trung bình dầm kề (= 2400) bi=2400mm SV.Nguyễn Bá Sản Lớp Cầu Đờng Bộ A-K41 TKMH Cầu BTCT DƯL GVHD: Nguyễn thị Minh Nghĩa 3.2 Đối với dầm biên Bề rộng cánh dầm hữu hiệu đợc lấy 1/2 bề rộng hữu hiệu dầm kề trong(=2400/2=1200) cộng trị số nhỏ + 1/8 chiều dài nhịp hữu hiệu = 24400 = 3050 + lần chiều dày trung bình cộng với số lớn 1/2 độ dày bụng 1/4 bề dày cánh dầm 200 / =1650 mm 1800 / =6.200+max + Bề rộng phần hẫng = 1200 mm be = 1200+1200= 2400 mm Kết luận: Bề rộng cánh dầm hữu hiệu Bảng Dầm (bi) 2400 mm Dầm biên (be) 2400 mm Tính toán mặt cầu 11000 600 2400 1200 2400 2400 2400 1200 12000 a b c d e 4.1 Phơng pháp tính toán nội lực mặt cầu áp dụng phơng pháp tính toán gần theo Điều 4.6.2(AASHTO98) Mặt cầu phân tích nh dầm liên tục dầm SV.Nguyễn Bá Sản Lớp Cầu Đờng Bộ A-K41 TKMH Cầu BTCT DƯL GVHD: Nguyễn thị Minh Nghĩa 4.2 Xác định nội lực mặt cầu tĩnh tải Sơ đồ tính vị trí tính nội lực Theo Điều 4.6.2.1 : Khi áp dụng theo phơng pháp giải phải lấy mô men dơng cực trị để đặt tải cho tất vùng có mô men dơng, tơng tự mô men âm ta cần xác định nội lực lớn sơ đồ Trong dầm liên tục nội lực lớn gối nhịp Do sơ đồ tính dầm liên tục nhịp đối xứng, vị trí tính toán nội lực là: a, b, c, d, e nh hính vẽ Theo Điều 4.6.2.1.6: Các dải phải đợc coi nh dầm liên tục dầm giản đơn chiều dài nhịp phải đợc lấy khoảng cách tâm đến tâm cấu kiện đỡ Nhằm xác định hiệu ứng lực dải , cấu kiện đỡ phải đợc giả thiết cứng vô hạn Các tải trọng bánh xe đợc mô hình hoá nh tải trọng tập trung nh tải trọng vệt mà chiều dài dọc theo nhịp chiều dài diện tích tiếp xúc đợc điều 3.6.1.2.5 cộng với chiều cao mặt cầu. đồ án coi tải trọng bánh xe nh tải trọng tập trung Xác định nội lực tĩnh tải Tỷ trọng cấu kiện lấy theo Bảng 3.5.1.1 AASSHTO Tĩnh tải tác dụng lên mặt cầu gồm tĩnh tải rải TTBT mặt cầu, TTBT lớp phủ, lực tập trung lancan tác dụng lên phần hẫng Đối với tĩnh tải, ta tính cho mét dài mặt cầu Bản mặt cầu dày 200mm, tĩnh tải rải đêu TTBT mặt cầu: gDC(bmc)=200.1800.24.10-6=8,64 KN/m Thiết kế lớp phủ dày 74mm, tĩnh tải rải TTBT lớp phủ: gDW=74.2250.10-4=1,665 KN/m Tải trọng lan can cho phần hẫng: Thực chất lực tập trung quy đổi lan can không đặt mép mặt cầu nhng để đơn giản tính toán thiên an toàn ta coi đặt mép SV.Nguyễn Bá Sản pDC(Lan can)=4,564 KN /m Lớp Cầu Đờng Bộ A-K41 TKMH Cầu BTCT DƯL GVHD: Nguyễn thị Minh Nghĩa + Để tính nội lực cho mặt cắt b, c, d, e ta vẽ đờng ảnh hởng mặt cắt xếp tải lên đơng ảnh hởng Do sơ đồ tính toán mặt cầu hệ siêu tĩnh bậc cao nên ta dùng chơng trình Sap2000 để vẽ tính toán + Công thức xác định nội lực tính toán: MU= (P.M DC1 + P M DC2 +P M DW ) : Hệ số liên quan đến tính dẻo, tính d, quan trọng khai thác xác định theo Điều 1.3.2 =iDR 0.95 Hệ số liên quan đến tính dẻo D = 0.95 (theo Điều 1.3.3) Hệ số liên quan đến tính d R = 0.95(theo Điều 1.3.4) Hệ số liên quan đến tầm quan trọng khai thác i = 1.05 (theo Điều 1.3.5) = 0.95 p: Hệ số tĩnh tải (Bảng A3.4.1-2) Loại tải trọng TTGH Cờng độ1 TTGH Sử dụng DC: Cấu kiện thiết bị phụ 1,25/0,9 DW: Lớp phủ mặt cầu tiện ích 1,5/0,65 4.2.1 Nôi lực mặt cắt a Mômen mặt cắt a mômen phần hẫng Sơ đồ tính dạng công xon chiu uốn Lớp phủ 1,665 KN/m Bản mặt cầu4,8 KN/m 900 1200 Ma= [. p g DC ( bmc ) 1200.1200 2.10 SV.Nguyễn Bá Sản + p Lan can g D Ư W 900.900.1,5 2.10 6 + p g DC ( lcncan ) 1200.1,25.10 ] Lớp Cầu Đờng Bộ A-K41 TKMH Cầu BTCT DƯL GVHD: Nguyễn thị Minh Nghĩa Trong THGH CĐ1 Ma= - 0,95.[ 4,8.1200.1200.1,25 1,665.900.900.1,5 + + 4,664.1200.1,25.10 ] =-11,711 KNm 6 2.10 2.10 Trong THGH SD Ma=- 0,95.[ 4,8.1200.1200.1 1,665.900.900.1 + + 4,664.1200.1.10 ] =-9,24 KNm 6 2.10 2.10 4.2.2 Nội lực mặt cắt b Đờng ảnh hởng mặt cắt b Để tạo ứng lực lớn tĩnh tải, phần Đah dơng ta xếp tĩnh tải với hệ số lớn 1, phần Đah âm ta xếp tĩnh tải với hệ số nhỏ 1.Cụ thể xếp nh sau: Bmc Phủ + - Xếp tải lên phần Đah dương Bmc Phủ + - Xếp tải lên phần Đah âm SV.Nguyễn Bá Sản Lớp Cầu Đờng Bộ A-K41 TKMH Cầu BTCT DƯL GVHD: Nguyễn thị Minh Nghĩa MU= (P.M DC1 + P M DC2 +P M DW ) Trên phần Đah dơng: Với mặt cầu lấy hệ số p= 1,25 THGH CĐ1, THGH SD Với lớp phủ lấy hệ số p= 1,5 THGH CĐ1, THGH SD Trên phâng Đah âm: Với mặt cầu lấy hệ số p= 0,9 THGH CĐ1, THGH SD Với lớp phủ lấy hệ sô p= 0,65 THGH CĐ1, THGH SD Sau giải sơ đồ Sap2000 kết mô men Mb bảng dới Bảng 4.2.2 Phần Đah THGH Cờng độ THGH Sử dụng Bản mặt cầu Lớp phủ Bản mặt cầu Lớp phủ Dơng 3,621 1,484 2,880 0,992 Âm -0,441 -0,222 -1,526 -0,334 1,992 1,2243 1,2334 0,3658 Tổng nội lực 3,1075 1,92435 4.2.3 Nội lực mặt cắt Mc Đờng ảnh hởng mặt cắt c Làm tơng tự nh , ta có bảng kết sau: Bảng 4.2.3 Phần Đah SV.Nguyễn Bá Sản THGH Cờng độ THGH Sử dụng Lớp Cầu Đờng Bộ A-K41 TKMH Cầu BTCT DƯL GVHD: Nguyễn thị Minh Nghĩa Bản mặt cầu Lớp phủ Bản mặt cầu Lớp phủ Âm -4,123 -1,1813 -3,329 -1,16 Dơng 0,613 0,2035 0,913 0,1742 -3,35 -1,5276 -2,4223 -0,990 Tổng nội lực -4,8772 -3,4212 4.2.4 Nội lực mặt cắt Md Đờng ảnh hởng mặt cắt d Bảng 4.2.4 Phần Đah THGH Cờng độ THGH Sử dụng Bản mặt cầu Lớp phủ Bản mặt cầu Lớp phủ Dơng 3,137 1,5014 2,5101 0,853 Âm -1,20 -0,2901 -1,3253 -0,443 1,95 0,923 1,1823 0,4012 Tổng nội lực 2,8723 1,5864 4.2.5 Nội lực mặt cắt e Đờng ảnh hởng mặt cắt e SV.Nguyễn Bá Sản Lớp Cầu Đờng Bộ A-K41 TKMH Cầu BTCT DƯL GVHD: Nguyễn thị Minh Nghĩa Bảng 4.2.5 Phần Đah THGH Cờng độ THGH Sử dụng Bản mặt cầu Lớp phủ Bản mặt cầu Lớp phủ Âm -4,056 -1,5902 -3,2451 -1,0625 Dơng 0,7823 0,2007 0,8722 0,3235 -3,2703 -1,4025 -2,3725 -0,7812 Tổng nội lực -4,3724 -3,1452 4.3 Xác định nội hoạt tải ngời Tải trọng thiết kế dùng cho mặt cầu quy tắc xếp tải áp dụng quy định Điều 3.6.1.3.3 (AASHTO98) : Do nhịp S=2400Mu=8331,49 Thoả mãn SV.Nguyễn Bá Sản 55 Lớp Cầu Đờng Bộ A-K41 TKMH Cầu BTCT DƯL GVHD: Nguyễn thị Minh Nghĩa Vậy mặt cắt nhịp thoả mãn cờng độ 10.1.2 Tại mặt cắt L/4 tính toán tơng tự ta có kết : A ps f pu + As f y Ac' f ' y 5320.1860 + c= = f pu 1860 = 151,678mm 0,85.40.0,764.2400 + 0,28.5320 0.85 f c' 1b + kA ps f 956,8 dp dp=h -y=1200-243,2= 956,8mm c fps=fpu.(1-k d )=1860.(1-0,28 p 151,678 )= 1777,44 Mpa 956,8 a=.c=0,764.151,678= 115,882mm a Mn=Aps.fpu.(dp- )=5320.1860.(956,8- 115,882 ).10-6= 8894,39KNm Mr=.Mn=1 8894,39= 8894,39 KNm >Mu=8331,49 Thoả mãn Vậy mặt cắt L/4 thoả mãn cờng độ 10.1.3 Tại mặt cắt cách gối 0,8m tính toán tơng tự ta có kết : A ps f pu + As f y Ac' f ' y 5320.1860 + c= = f 1860 =151,32mm pu 0,85.40.0,764.2400 + 0,28.5320 0.85 f c' 1b + kA ps f 908 dp dp=h -y=1200-292=908mm fps=fpu.(1-k c 151,32 )=1860.(1-0,28 )= 1773,21Mpa dp 908 a=.c=0,764.151,32=115,606mm a Mn=Aps.fpu.(dp- )=5320.1860.(908- 115,606 ).10-6=8412.87 KNm Mr=.Mn=1 8412.87=8412.87 KNm >Mu=8331,49 Thoả mãn Vậy mặt cắt cách gối 0,8m thoả mãn cờng độ 10.2 Kiểm tra hàm lợng cốt thép ứng suất trớc + Lợng cốt thép tối đa (A5.7.3.3.1) Phải thoả mãn điều kiện c 0.42 de de =dP =1008,4 mm (Do coi As = (A5.7.3.3.1-2)) c: khoảng cách từ thớ chịu nén đến trục TH SV.Nguyễn Bá Sản 56 Lớp Cầu Đờng Bộ A-K41 TKMH Cầu BTCT DƯL GVHD: Nguyễn thị Minh Nghĩa c=152,02 mm c 152,02 = =0.150754 ( 1.2Mcr, 1.33Mu) Trong Mcr : Sức kháng nứt đợc xác định sở phân bố phân bố ứng suất đàn hồi cờng độ chịu kéo uốn, fr (5.4.2.6) fr = 0.63 f c' = 3,984 Mpa Trong trạng thái GHSD,ƯS kéo BT đáy dầm loại tải trọng là: f= ( M DC1 + M DC + M DƯW + M LL + IM ) y d I td Pj A0 ( Pj e) y I0 d M y + ttbt o I0 d Trong Pj=Aps.(0,8fpy- matmat )=5320.(1336-539,25)=4238710 Mpa.mm2 Thay vào ta đợc f=2,832 MPa Nh Mcr mômen gây thêm cho dầm để ƯS thớ dới bêtông đạt đến ƯS suất keó: d M cr y 10 I td =ff-f=3,984-2,832=1,152 MPa Mcr= 1,152.2,509 * 1010.10 =410,056 KNm 704,07009 Vậy ( 1.2Mcr, 1.33Mu)=min(492,67 ; 11080,56)=492,67 KNm => Mr >492,67 KNmThoả mãn Vậy mặt cắt nhịp thoả mãn hàm lợng thép thiểu 10.3 Tính cốt đai kiểm toán cắt theo trạng thái giới hạn CĐ1: Công thức tính sức kháng cắt Vr = VN Trong : = Hệ số sức kháng quy định Điều 5.5.4.2, = 0.9 VN = sức kháng cắt danh định quy định Điều 5.8.3.3 Sức kháng cắt danh định phải đợc xác định trị số nhỏ : SV.Nguyễn Bá Sản 57 Lớp Cầu Đờng Bộ A-K41 TKMH Cầu BTCT DƯL GVHD: Nguyễn thị Minh Nghĩa V = Vc + Vs + Vp n1 Vn = ' Vn2 = 0.25f c b v d v + Vp Trong : Do bỏ qua cốt thép thờng Vs =0 Vc=0.083 f c' bvdv : Lực cắt bêtông VP = Thành phần lực ứng suất trớc có hiệu hớng lực cắt tác dụng dơng ngợc chiều với lực cắt (N) V P = (Pe)sin ( góc hợp phơng nằm ngang hớng cáp),Vp>0 ngợc chiều với lực cắt : Lực cắt gần gối lớn nên ta cần duyệt cho mặt cắt = bv = góc nghiêng cốt thép ngang phơng trục dọc =90o Bề rộng bụng có hiệu bv=400 mmm dv = Chiều cao chịu cắt có hiệu đợc lấy cự ly đo thẳng góc với trục trung hoà hợp kéo uốn(dv), nhng không lấy trị số lớn 0.9 de 0.72 h Mặt cắt dp - a/2 0.9dp (cm) dv (cm) 0.8m 85,02 81,72 86,4 86,4 L/4 89.885 86,112 86,4 89,885 L/2 89,925 90,756 86,4 90,756 0.72 h S=Cự ly cốt thép đai (mm) Cự ly cốt thép ngang không đợc vợt trị số sau Nếu Vu chọn s 0.8dv =0,8.864=691.2 600 => s 600mm Chọn s=120 mm Av = Diện tích cốt thép chịu cắt cự ly S (mm2) Av =2 As (đai nhánh ) Av = 2*PI()*1.4^2/4 = 3.079 cm2 =Hệ số khả bê tông bị nứt chéo truyền lực kéo tra bảng 5.8.3.4.2 Tuy nhiên khuôn khổ đồ án TKMH cho =2, =45o + Xác định Vp : SV.Nguyễn Bá Sản 58 Lớp Cầu Đờng Bộ A-K41 TKMH Cầu BTCT DƯL GVHD: Nguyễn thị Minh Nghĩa Vp = A cable f p sin i i =1 Trong đó: Acable : Diện tích tao cáp Acable = 5320 (mm2) fp : ứng suất cáp sau mát, giá trị ứng với mặt cắt Pj=Aps.(0,8fpy- matmat ) Mc Pj (Mpa.m2) 0.8 3.769 L/4 3.660 L/2 I : Góc lệch cáp i so với phơng ngang, 3.820 M C Bó (sin) Bó (sin) Bó (sin) Bó (sin) 0.8 0.1280 0.0900 0.0515 0.0129 0.0129 0.0129 0.3082 L/4 0.1215 0.0853 0.0489 0.0122 0.0122 0.0122 0.2924 L/2 0.0644 0.0451 0.0258 0.0002 Thay giá trị vào công thức tính Vp ta đợc: 0.0002 0.0002 0.1359 Pj (Mpa.m2) Mc Bó 5(sin) Bó (sin) sin Vp(KN) 0.8 3.769 7.540 L/4 3.660 6.825 L/2 3.820 3.223 Bảng duyệt : Mc Vp(KN) Vc 0.8 7.540 0.25fc'.bv.dv Vs(KN) Vn1(KN) Vn2(KN) Min(Vn1,Vn2) 16,850 4608,0 1241,356 1425,85 4723,62 1425,85 L/4 6.825 9,542 2381,4 1283,058 1386,031 3215,521 1386,031 L/2 3.223 10,256 2570,4 1384,888 1420,123 3325,562 1420,123 0.9Min(Vn1,Vn2) SV.Nguyễn Bá Sản Vr (KN) 59 Kết luận Lớp Cầu Đờng Bộ A-K41 TKMH Cầu BTCT DƯL GVHD: Nguyễn thị Minh Nghĩa 1283,265 1123,25 thoả mãn 1247,428 865,235 thoả mãn 1278,110 245,124 thoả mãn 11 Kiểm toán dầm theo trạng thái giới hạn sử dụng Các vấn đề phải kiểm tra theo trạng thái giới hạn sử dụng bê tông ứng suất trớc ứng suất bê tông(5.9.4), biến dạng(độ võng) 11.1 Các giới hạn ứng suất bê tông ứng suất bê tông đợc tính trạng thái giới hạn sử dụng I Các giới hạn mức ứng suất bê tông tính toán cờng độ bê tông yêu cầu (Mục 5.9.4.2 Quy trình AASHTO )là : + Lúc căng kéo Giới hạn ứng suất kéo: 0,25 f ci' = = 0.25 40 = 1,581 > 1.38MPa => giới hạn ứng suất kéo 1.38MPa(5.9.4.1.2-1) fDC1+ fPSI 1.38Mpa Giới hạn ứng suất nén : 0,55 f ci' = 0,55.34 = 18,7 Mpa fDC1+ fPSI 20,4 Mpa Lúc căng kéo có tải trọng DC1 lực ứng suất trớc Kiểm tra bảng 27 + Lúc khai thác sau mát Giới hạn ứng suất kéo bê tông 0,5 f c' = 0,5 40 = 3,162Mpa (Điều 5.9.4.2.2-1) fDC1+ fDC2+ fDW+ fLL+IM+fDN+ fPSF 0.5 f c' =3,162 MPa Giới hạn ứng suất nén bê tông (Điều 5.9.4.2.1-1) * Do DƯL tải trọng thờng xuyên 0,45fc=0,45.40 = 18Mpa f DC1 + f DC + f DƯW + f psF 18 MPa * Do tổng DƯL hữu hiệu, tải trọng thờng xuyên, tải trọng thời, tải trọng tác dụng vận chuyển bốc xếp 0,6fc=0,6.40=24 MPa f DC1 + f DC + f DƯW + f LL + DM + f DN + f psF 24 MPa SV.Nguyễn Bá Sản 60 Lớp Cầu Đờng Bộ A-K41 TKMH Cầu BTCT DƯL GVHD: Nguyễn thị Minh Nghĩa 11.2 Tính toán ứng suất mép trên(nén âm) 10.2.1 Lúc căng kéo Pi Pi e y + ứng suất lực DƯL : fDƯL= A0 I0 M y Do tự trọng thân: fttbt=- ttbt I0 t t Trong Pi=Apa.(0,8fpu-fmất mát) với fmất mát=fpF+fpA+fpES 10.2.2 Lúc khai thác Pi Pi e y + ứng suất lực DƯL : fDƯL= A0 I0 Do tự trọng thân: fttbt=- M ttbt y I0 t t Trong Pi=Apa.(0,8fpu-fmất mát) với fmất mát=fpF+fpA+fpES+pCR+pSR+pR Do tĩnh tải giai đoạn một: fDC1= M DC1 y1 I1 t Trong MDC1=(gDC1(bmc)+ gDC1(đỡ)+ gDC1(dn)).m Do tĩnh tải giai đoạn hai: fDC1= ( M DC1 + M DƯW ) y t I td Trong MDC1=(gDC2(lan can)+ gDW).m Do hoạt tải: fLL+IM= M LL+ IM y I2 t 11.3 Tính toán ứng suất mép dới (nén âm) 11.3.1 Lúc căng kéo Pi Pi e y ứng suất lực DƯL : fDƯL= A0 I0 Do tự trọng thân: fttbt= M ttbt y I0 d d Trong Pi=Apa.(0,8fpu-fmất mát) với fmất mát=fpF+fpA+fpES SV.Nguyễn Bá Sản 61 Lớp Cầu Đờng Bộ A-K41 TKMH Cầu BTCT DƯL GVHD: Nguyễn thị Minh Nghĩa 11.3.2 Lúc khai thác ứng suất lực DƯL : fDƯL= Pi Pi e y A0 I0 M y Do tự trọng thân: fttbt=- ttbt I0 d d Trong Pi=Apa.(0,8fpu-fmất mát) với fmất mát=fpF+fpA+fpES+pCR+pSR+pR M y Do tĩnh tải giai đoạn một: fDC1= DC1 I0 d Trong MDC1=(gDC1(bmc)+ gDC1(đỡ)+ gDC1(dn)).m Do tĩnh tải giai đoạn hai: fDC1= ( M DC1 + M DƯW ) y d I td Trong MDC1=(gDC2(lan can)+ gDW).m M LL + IM y d fLL+IM= I td Do hoạt tải: Các số liệu: e=y0d-yps ; yps xem bảng 9.1.1 I0, I1, I2, y0d, y0t, y1d, y1t, y2d, y2t: xem bảng 8.3 gDC1(dc), gDC1(bmc), gDC1(dn), gDC1(đỡ), gDC2(lan can), gDW: Xem bảng 5.1 m: Diện tích đờng ảnh hởng mômen mặt cắt phải tính Xem phần5.3 MLL+IM: Xem bảng 6.3.3.1; bảng 6.3.3.2 Thay số liệu vào công thức , kiểm toán giới hạn ứng suất cho bảng sau: + Lúc căng kéo Pi= e= Mttbt= ƯS thớ Bảng 11.3.1 MC gối MC 0.8 MC L/4 5146302 5146302 5146302 177.161 98.830 403.835 103.2445 513.786 3.743562506 -4.78749 0.28059 Đạt Đạt Đạt ƯS thớ dới -10.263 Đạt SV.Nguyễn Bá Sản MC L/2 5146302 Mpa.mm2 498.394 mm 658.7104 KNm 2.663921 Mpa Đạt -15.837 -21.545 -22.250 Mpa Đạt Đạt Đạt 62 Lớp Cầu Đờng Bộ A-K41 TKMH Cầu BTCT DƯL GVHD: Nguyễn thị Minh Nghĩa + Lúc khai thác Bảng 11.3.2 Pi= e= Mttbt M1 M2 ƯS thớ 3873844.091 98.830 0 3742382 177.161 103.244 128.811 308.586 3763992 403.835 513.786 641.014 1962.61 3741404 498.394 658.710 821.8251 2624.957 MPa.mm2 mm KNm KNm KNm -2.818 ƯS thớ dới -5.106 -8.6276 -9.355 Mpa Đạt Đạt Đạt Đạt -7.72539898 -9.02452 -1.4745 1.311838 Mpa Đạt Đạt Đạt Đạt 12 Tính độ võng cầu 12.1 Tính độ võng lực DƯL (độ vồng DƯL) pi ec FL = (ec ee ) i EI với =0.333 EI=8,53.106KMm2 pi =62.5 mm 12.2 Tính độ võng tải trọng thờng xuyên(tĩnh tải) 12.2.1 Độ võng trọng lợng thân dầm Tiết diên để tính mặt cắt giản yếu I= 1.062474.1010 mm4 (Xem bảng 8.3 phần mặt cắt tính đổi ) E=33994,48 Mpa (Xem phần 7) SV.Nguyễn Bá Sản 63 Lớp Cầu Đờng Bộ A-K41 TKMH Cầu BTCT DƯL GVHD: Nguyễn thị Minh Nghĩa EI=2,509.1010.33994,48.10-9=3,61.106KMm2 g DC ( dc ) L 20,23.24,4 = gi= =0,02587m=25,87mm 384 EI 384 3,61.10 gDC(dc)=20,23 KN/m Xem bảng3.1 12.2.2 Độ võng trọng lợng mặt cầu, dầm ngang, đỡ,lớp phủ, lan can Tiết diên để tính mặt cắt tính đổi EI=8,53.106KMm2 ( g DC1( dc ) + g DC1( bmc ) + g DC1( ) + g DC ( lancan ) + g DW ).L 384 EI (10,736 + 1,23 + 2,92 + 4,564 + 3,713).24,4 = 384 8,53.10 gi = =0,01253m=12,53mm gDC1(dn),gDC1(bmc),gDC1(đỡ) , gDC2(lan can),gDW Xem bảng3.1 nh dộ vồng d 24,1 mm 12.3 Tính độ võng tức thời hoạt tải có xét lực xung kích x P b a L + Độ võng tính cho dầm giản đơn: Độ võng mặt cắt x lực tập trung P đặt cách đầu dầm a b: Với x= L/2 x= P.b.x ( L2 b x ) 6.E.I L x= P.L3 48 EI (x[...]... hai trục thiết kế + T i trọng làn thiết kế - Hiệu ứng lực của t i trọng làn thiết kế không xét lực xung kích - Quy tắc xếp t i (3.6.1.3) Hiệu ứng lực lớn nhất ph i đợc lấy theo giá trị lớn hơn của các trờng hợp sau : + Hiệu ứng của xe hai trục thiết kế tổ hợp v i hiệu ứng t i trọng làn thiết kế( HL93M) + Hiệu ứng của một xe t i thiết kế có cự ly trục bánh thay đ i nh trong i u 3.6.1.2.2 tổ hợp v i. .. tổ hợp v i hiệu ứng của t i trọng làn thiết kế (HL93K) Đ i v i các mômen âm giữa các i m uốn ngợc chiều khi chịu t i trọng r i đều trên các nhịp và chỉ đ i phản lực g i giữa thì lấy 90% hiệu ứng của hai xe t i thiết kế có khoảng cách trục bánh trớc xe này đến trục bánh sau xe kia là 15000mm tổ hợp 90% hiệu ứng của t i trọng làn thiết kế ; khoảng cách giữa các trục 145KN của mỗt xe t i ph i lấy bằng... hoạt t i và ng i i bộ: Bảng 6.2 SV.Nguyễn Bá Sản 35 Lớp Cầu Đờng Bộ A-K41 TKMH Cầu BTCT DƯL GVHD: Nguyễn thị Minh Nghĩa Dầm giữa Dầm biên Mô men uốn 0,636 0,855 Lựccắt 0,465 0,9 Ng i i bộ 1,594 1,594 6.3 Xác định n i lực Hoạt t i xe ôtô thiết kế và quy tắc xếp t i ( i u 3.6.1.3) Hoạt t i xe HL93 - Hoạt t i xe ôtô trên mặt cầu hay kết cấu phụ trợ (HL- 93) sẽ gồm một tổ hợp của : + Xe t i thiết kế hoặc... giữa cốt thép là 450mm SV.Nguyễn Bá Sản 23 Lớp Cầu Đờng Bộ A-K41 TKMH Cầu BTCT DƯL GVHD: Nguyễn thị Minh Nghĩa 5 Tính toán n i lực dầm chủ do tĩnh t i T i trọng tác dụng nên dầm chủ Tĩnh t i : Tĩnh t i giai đoạn 1 DC1và tĩnh t i giai đoạn 2 (DC2+ DW) Hoạt t i gồm cả lực xung kích(IL+IM) : Xe HL 93 N i lực do căng cáp ứng suất trớc Ngo i ra còn các t i trọng: Co ngót, từ biến, nhiệt độ, lún, gió, động... từ thớ ngo i cùng chịu kéo cho đến tâm của thanh hay s i đặt gần nhất ; nhằm mục đích tính toán ph i lấy chiều dày tĩnh của lớp bê tông bảo vệ dc không lớn hơn 50 mm Z = Thông số bề rộng vết nứt (N/mm) Lấy Z= 23000 N/mm đ i v i các cấu kiện trong m i trờng khác nghiệt và khi thiết kế theo phơng ngang +fsa = ứng suất kéo trong cốt thép ở trạng th i gi i hạn sử dụng +A = Diện tích phần bê tông có cùng... Vậy n i lực để thiết kết bản mặt cầu là: Mômen SV.Nguyễn Bá Sản e Bảng 4-b Dơng Âm 14 Hẫng Lớp Cầu Đờng Bộ A-K41 TKMH Cầu BTCT DƯL GVHD: Nguyễn thị Minh Nghĩa Cờng độ1 36.85134 -34,3758 -28,29 Sử dụng 21,1814 -20,274 -18,1597 4.4 Vật liệu thiết kế cho bản mặt cầu + Bê tông bản mặt cầu fC =40 Mpa Cờng độ nén quy định ở tu i ở tu i 28 ngày Ec=33994,48 MPa + Cốt thép fy=420 Mpa Gi i hạn chảy t i thiểu quy... xét) 5.1 Tĩnh t i r i đều lên 1 dầm chủ Tỷ trọng của các cấu kiện lấy theo bảng 3.5.1.1 AASHTO, giả thuyết tính tĩnh t i phân bố đều cho m i dầm, riêng lan can thì một mình dầm biên chịu + T i trọng bản thân dầm DCdc Thành phần tĩnh t i DC bên trên bao gồm toàn b ộ tĩnh t i kết cấu trừ tĩnh t i lớp mặt hao mòn dự phòng và t i trọng dự chuyên dụng Do mục đích thiết kế , 2 phần của tĩnh t i đợc định nghĩa... t i nh hình vẽ cho cả 2 xe 500 1800 2400 2400 1200 0,417 gm= 1 1,167 1,2.(0,417 + 1,167) =0.95 Khống chế 2 Hai làn thiết kế chịu t i gm=e gbên trong trong đó e = 0,6 + de 3000 = 0,6 + 900 3000 =0,9 gm=0, 9.0,95=0,855 b Hệ số phân ph i hoạt t i theo làn đ i v i lực cắt + Đ i v i dầm giữa (ASSHTO Bảng 4.6.2.2.3a-1): Một làn thiết kế chịu t i gv= 0,36 + S 7600 = 0,36 + 2400 7600 =0,676 Hai làn thiết kế. ..TKMH Cầu BTCT DƯL GVHD: Nguyễn thị Minh Nghĩa X = Khoảng cách từ t i trọng đến i m g i tựa (mm), X=300 mm S = Khoảng cách của trục cấu kiện đỡ SW = Bề rộng d i tơng đơng P = T i trọng trục xe (N) T i trọng bộ hành Theo i u 3.6.1.5 lấy t i trọng ng i i bộ 3x10-3 Mpa và ph i tính đồng th i cùng hoạt t i xe thiết kế 4.3.1 N i lực do Truck Load Do TruckLoad và TendomLoad có khoảng cách 2 trục theo chiều... S=2400mm; Chiều d i nhịp: L=24400mm; Khoảng cách từ tim của dầm biên đến mép trong của lan can de=1200- 300 = 900mm Dầm T thuộc phạm vi áp dụng những công thức gần đúng của qui định AASHTO(Theo bảng 4.6.2.21 và 4.6.2.2a-1) Hệ số phân bố hoạt t i đợc tính nh sau a Hệ số phân ph i hoạt t i theo làn đ i v i mô men uốn + Đ i v i dầm giữa (AASHTO bảng 4.6.2.2.2b-1): Một làn thiết kế chịu t i : 0, 4 0, 3 0