Đang tải... (xem toàn văn)
Thiết kế môn học cầu bê tông cốt thép: cầu dầm giản đơn I m bê tông cốt thép kéo sau. Thiết kế môn học cầu bê tông cốt thép: cầu dầm giản đơn I m bê tông cốt thép kéo sau.Thiết kế môn học cầu bê tông cốt thép: cầu dầm giản đơn I m bê tông cốt thép kéo sau.Thiết kế môn học cầu bê tông cốt thép: cầu dầm giản đơn I m bê tông cốt thép kéo sau.Thiết kế môn học cầu bê tông cốt thép: cầu dầm giản đơn I m bê tông cốt thép kéo sau.Thiết kế môn học cầu bê tông cốt thép: cầu dầm giản đơn I m bê tông cốt thép kéo sau.Thiết kế môn học cầu bê tông cốt thép: cầu dầm giản đơn I m bê tông cốt thép kéo sau.Thiết kế môn học cầu bê tông cốt thép: cầu dầm giản đơn I m bê tông cốt thép kéo sau.Thiết kế môn học cầu bê tông cốt thép: cầu dầm giản đơn I m bê tông cốt thép kéo sau.Thiết kế môn học cầu bê tông cốt thép: cầu dầm giản đơn I m bê tông cốt thép kéo sau.Thiết kế môn học cầu bê tông cốt thép: cầu dầm giản đơn I m bê tông cốt thép kéo sau.Thiết kế môn học cầu bê tông cốt thép: cầu dầm giản đơn I m bê tông cốt thép kéo sau.Thiết kế môn học cầu bê tông cốt thép: cầu dầm giản đơn I m bê tông cốt thép kéo sau.Thiết kế môn học cầu bê tông cốt thép: cầu dầm giản đơn I m bê tông cốt thép kéo sau.Thiết kế môn học cầu bê tông cốt thép: cầu dầm giản đơn I m bê tông cốt thép kéo sau.Thiết kế môn học cầu bê tông cốt thép: cầu dầm giản đơn I m bê tông cốt thép kéo sau.Thiết kế môn học cầu bê tông cốt thép: cầu dầm giản đơn I m bê tông cốt thép kéo sau.Thiết kế môn học cầu bê tông cốt thép: cầu dầm giản đơn I m bê tông cốt thép kéo sau.Thiết kế môn học cầu bê tông cốt thép: cầu dầm giản đơn I m bê tông cốt thép kéo sau.Thiết kế môn học cầu bê tông cốt thép: cầu dầm giản đơn I m bê tông cốt thép kéo sau.Thiết kế môn học cầu bê tông cốt thép: cầu dầm giản đơn I m bê tông cốt thép kéo sau.
Thiết kế môn học Cầu Bê Tông Cốt Thép F1 Mục lục I II III IV V Nội dung thiết kế: Thiết kế cấu tạo mặt cắt ngang cầu: Vật liệu đặc trng hình học Vật liệu Xác định chiều rộng cánh hữu hiệu Xác định đặc đặc trng hình học mặt cắt dầm I cha liên hợp Tính toán mặt cầu Hệ số tải trọng Hệ số Hệ số phân bố ngang cho hoạt tải mô men dầm Hệ số phân bố hoạt tải mô men dầm biên Hệ số phân bố hoạt tải theo lực cắt dầm dọc Hệ số phân bố hoạt tải theo lực cắt dầm dọc biên Hệ số điều chỉnh tải trọng Xác định tải trọng tĩnh tải mặt cầu: Tĩnh tải dầm chủ Tĩnh tải dầm ngang Tĩnh tải ván khuôn lắp ghép Tĩnh tải lan can có tay vịn Tĩnh tải lớp phủ mặt cầu tiện ích công cộng Tổng cộng tĩnh tải tác dụng lên dầm dọc chủ Hoạt tải HL 93 Hoạt tải ngời VI Tính toán nội lực: Tính toán nội lực dầm chủ tĩnh tải Tính nội lực dầm chủ hoạt tải Tổ hợp tải trọng theo trạng thái giới hạn VII Tính toán bố trí cốt thép: Tính toán diện tích cốt thép Bố trí cốt thép dự ứng lực VIII IX Tính đặc trng hình học mặt cắt dầm: Tính toán mát ứng suất: Mất mát ma sát Mất mát thiết bị neo Mất mát ứng suất co ngắn đàn hồi Mất mát co ngót Mất mát từ biến bê tông SV: Đào Thị Hoàn - Lớp Cầu Đờng Bộ B -K43 Thiết kế môn học Cầu Bê Tông Cốt Thép F1 Mất mát ứng suất tự trùng cốt thép dự ứng lực Tổng mát dự ứng lực X Kiểm toán theo Trạng thái giới hạn cờng độ: 10.1 Kiểm toán Cờng độ chịu uốn 10.2 Kiểm tra hàm lợng cốt thép ứng suất trớc 10.3 Tính cốt đai kiểm toán cắt theo trạng thái giới hạn CĐ1 XI XII XIII Kiểm toán dầm theo trạng thái giới hạn sử dụng: Tính độ võng cầu tính toán mặt cầu SV: Đào Thị Hoàn - Lớp Cầu Đờng Bộ B -K43 Thiết kế môn học Cầu Bê Tông Cốt Thép F1 Thiết kế môn học cầu bê tông cốt thép f1 XIV Nội dung thiết kế: - Thiết kế kết cấu nhịp cầu BTDUL giản đơn đờng ô tô Các số liệu thiết kế: - Tiêu chuẩn thiết kế: 22TCN 272-05 - Hoạt tải tiêu chuẩn: HL93, Tải trọng ngời 300 Kg/m2 - Chiều dài nhịp: 33m - Khổ đờng ô tô: 8m - Chiều rộng vỉa hè: 1m - Dự ứng lực căng sau - Loại cốt thép dự ứng lực: 7K15 - Mác bê tông: f c' =45 MPa - Có dầm ngang - Mặt cắt chữ I liên hợp BT XV Thiết kế cấu tạo mặt cắt ngang cầu: Chiều dài tính toán: Ltt - Ltt=Ltoàn nhip 2a=33-2 ì 0.4=32.2 m Trong đó: a khoảng cách từ đầu dầm đến tim gối, chọn a=40 cm Số lợng khoảng cách dầm chủ: - Chiều rộng phần xe chạy B1=8 m, chiều rộng vỉa hè B3=1 m - Chọn dạng bố trí lề ngời mức, dùng gờ chắn rộng B2=25 cm Cột lan can rộng B4 = 50 cm Chiều rộng toàn cầu: B=B1+2(B2+B3+B4)=800+2(25+100+50)= 1150cm - Chọn số lợng dầm chủ Nb= 5, khoảng cách tim dầm chủ 230 cm, khoảng cách từ tim dầm biên đến mép 115 cm Chọn mặt cắt ngang dầm chủ Dầm chủ có tiết diện hình chữ I với kích thớc sau: - Chiều cao toàn dầm tối thiểu thông thờng theo bảng 2.5.2.6.3-1( Tiêu chuẩn 22TCN 272-05): H =0.045 Ltt=0.045 ì 32.2=1.449 m Chọn H=1650mm - Chiều dày sờn dầm mặt cắt nhịp 200mm - Chiều rộng bầu dầm: 610mm - Chiều cao bầu dầm: 180mm - Chiều cao vút bụng bầu dầm mặt cắt nhịp: 170mm - Chiều rộng cánh dầm: 500mm - Chiều cao gờ cùng: 40mm - Chiều rộng gờ cùng: 380 mm Các kích thớc khác nh hình vẽ: SV: Đào Thị Hoàn - Lớp Cầu Đờng Bộ B -K43 Thiết kế môn học Cầu Bê Tông Cốt Thép F1 Dầm ngang: - Bố trí dầm ngang vị trí: gối cầu, L/4, L/8, L/2 (5 mặt cắt) Số lợng dầm ngang: Nn=(Nb-1) ì 5=4 ì 5=20 dầm Chiều cao dầm ngang: Hn=H-H1-H6=1650-180-40=1430 mm=1.43 m Bề rộng dầm ngang: bn=20 cm Chiều dài dầm ngang: ln=220 cm Bản mặt cầu: - Chiều dày trung bình mặt cầu: hf=18 cm Lớp bê tông atphalt: t1=0.07 m Lớp bê tông phòng nớc: t2=0.004 m Bố trí chung mặt cắt ngang cầu: SV: Đào Thị Hoàn - Lớp Cầu Đờng Bộ B -K43 Thiết kế môn học XVI Cầu Bê Tông Cốt Thép F1 Vật liệu đặc trng hình học Vật liệu: - Bê tông dầm: - + fc1 = 45 Mpa + Hệ số poisson = 0,2 Bê tông mặt cầu: + fc2 = 35 Mpa - Lớp phủ có: c = 22,5 KN/m3, gồm lớp Cốt thép DƯL:7K15 Cốt thép thờng có fu=620 mpa, fy= 420 MPa + c = 25 KN/m3 + c = 25 KN/m3 Xác định chiều rộng cánh hữu hiệu (Theo điều 4.6.2.6.1) 2.1 Đối với dầm giữa: - Bề rộng cánh hữu hiệu lấy giá trị nhỏ + 1/4 chiều dài nhịp = 32.2 = 8.05 m=8050 mm + 12 lần độ dày trung bình cộng với số lớn bề dày bụng dầm 1/2 bề rộng cánh dầm =12 ì 180+max(200,500/2)= 2410 mm + Khoảng cách trung bình dầm kề S= 2300 mm Bề rộng cánh hữu hiệu 2300 mm 2.2 Đối với dầm biên: - Bề rộng cánh dầm hữu hiệu đợc lấy 1/2 bề rộng hữu hiệu dầm kề bên (=2300/2=1150 mm) cộng thêm trị số nhỏ + 1/8 chiều dài nhịp tính toán = 32200 = 4025 mm + lần chiều dày trung bình cộng với số lớn 1/2 độ dày bụng 1/4 bề rộng cánh dầm =6 ì 180+max(200/2, 500/4)= 1205 mm + Bề rộng phần hẫng =1150 mm Bề rộng cánh hữu hiệu 1150+1150=2300 mm Kết luận: Bề rộng cánh dầm hữu hiệu SV: Đào Thị Hoàn - Lớp Cầu Đờng Bộ B -K43 Thiết kế môn học Cầu Bê Tông Cốt Thép F1 Bảng Dầm (bi) 2300 mm Dầm biên (be) 2300 mm Xác định đặc đặc trng hình học mặt cắt dầm I cha liên hợp:: a Mặt cắt gối: - Chọn gốc tọa độ mép dới mặt cắt, đặc trng hình học đợc tính bảng sau: + Ix,Io: mô men quán tính mặt cắt trục x qua mép dới dầm trục trung hoà tiết diện + Yc: khoảng cách từ trục trung hoà mặt cắt tới trục x Ai(cm2) Yx(cm) Sx(cm3) Iox(cm4) Ix(cm4) 152.00 167.56 25469.27 202.67 4267859 7150.00 94.06 672536.15 12184195.83 7.5E+07 1098.00 9.00 9882.00 29646.00 118584 25.09 19.52 489.68 28.99 9587.66 Tổng: 8425.0855 708377.10 Yc= 84.0795146 cm Id= 20279646.98 b Mặt cắt dầm: cm4 SV: Đào Thị Hoàn - Lớp Cầu Đờng Bộ B -K43 8E+07 Thiết kế môn học Cầu Bê Tông Cốt Thép F1 - Chọn gốc tọa độ mép dới mặt cắt, đặc trng hình học đợc tính bảng sau: + Diện tích tiết diện: A= Ai (cm2) + Mô men tĩnh tiết diện trục x qua đáy dầm: S= Ai ì yx (cm3) + Mô men quán tính trục trung hoà: Id=Ix-A ì Y2c (cm4) Cao Rộng Ai Yx Sx Iox Ix (cm) (cm) cm2) (cm) (cm3) (cm4) (cm4) 38.00 152.00 163.00 24776.00 202.7 4038690.7 Cánh 12.00 50.00 600.00 155.00 93000.00 7200.0 14422200.0 Vút 12.00 15.00 180.00 145.00 26100.00 1440.0 3785940.0 Sờn 131.00 20.00 2620.00 83.50 218770.00 3746818.3 22014113.3 Vút dới 17.00 20.50 348.50 23.67 8247.83 5595.4 Bầu dầm 18.00 61.00 1098.00 9.00 9882.00 29646.0 118584.0 Gờ 4.00 Tổng: 165.00 4998.50 380775.83 200794.1 44580322.1 Yc= 76.17802007 cm Io= 15573573.01 cm4 Mặt cắt cách gối 0.72 H=0.72 ì (1650+180)= 1317.6 mm Trong H chiều cao mặt cắt qui đổi - Tơng tự nh ta có bảng đặc trng hình học mặt cắt 0.72 H nh sau: + Diện tích tiết diện: A= Ai (cm2) c + Mô men tĩnh tiết diện trục x qua đáy dầm: S= Ai ì yx (cm3) + Mô men quán tính trục trung hoà: Id=Ix-A ì Y2c (cm4) Cao Rộng Ai Yx Sx Iox Ix (cm) (cm) cm2) (cm) (cm3) (cm4) (cm4) 4.00 38.00 152.00 163.00 24776.00 202.7 4038690.7 Cánh 12.00 50.00 600.00 155.00 93000.00 7200.0 14422200.0 Vút 9.53 72.63 146.46 10636.78 234.4 1558088.6 5797077 34060236.1 Gờ Sờn 131.00 30.94 4053.66 83.50 338481 Vút dới 12.46 15.03 187.28 22.15 4149.06 1615.9 Bỗu dầm 18.00 61.00 1098.00 9.00 9882.00 29646.0 118584.0 Tổng: XVII 7.62 165.00 6163.57 480924.78 93534.4 54291333.8 Yc= 78.02695687 cm Io= 16766236.73 cm4 Hệ số tải trọng: SV: Đào Thị Hoàn - Lớp Cầu Đờng Bộ B -K43 Thiết kế môn học Cầu Bê Tông Cốt Thép F1 Hệ số làn: - Số thiết kế: nlan=[8/3.5]=2 Hệ số làn: mlan=1 Hệ số phân bố ngang cho hoạt tải mô men dầm giữa: - Tham số độ cứng dọc: Kg=n (Id+A ì eg2) mm4 Trong đó: n= Eb Ed Eb: Mô đun đàn hồi vật liệu dầm 1.5 Eb=0.043 c m kg f c'1MPa =0.043 ì (2500)1.5 45 =360 56.596 MPa Ed: Mô đun đàn hồi vật liệu mặt cầu 1.5 Ed=0.043 c m kg f c'2 MPa =0.043 ì (2500)1.5 35 =317 98.93 MPa Vậy n=1.134 Id=15573573.01 cm4: Mô men quán tính chống uốn tiết diện dầm chủ ( không tính mặt cầu) trục trung hoà eg: Khoảng cách từ tâm bê tông đến tâm dầm chủ; e g = 165 76.17802007 + 18/2=97.822 cm Kg=n (Id+A ì eg2)=1.134 ì (15573573.01+4998.50 ì 97.8222)= 71901177cm4 - Kiểm tra phạm vi áp dụng: + 1100 mm Mu=38,198 KNm => Đạt Vậy mặt cắt thoả mãn cờng độ + Kiểm tra lợng cốt thép tối đa (A.5.7.3.3.1) Phải thoả mãn điều kiện c 0.42 de de = dP =112 mm (Do coi Aps = (A.5.7.3.3.1-2)) c: khoảng cách từ thớ chịu nén đến trục TH, c=7,7134 mm c 7,7134 = = 0.06887 < 0,42 => Đạt de 112 Vậy mặt cắt nhịp thoả mãn hàm lợng thép tối đa + Lợng cốt thép tối thiểu Đối với cấu kiện cốt thép dự ứng lực hàm lợng cốt thép tối thiểu f c' 35 đợc quy định bởi: Pmin 0.03 =0.03* =0.0025 fy 420 Pmin tỷ lệ thép chịu kéo diện tích nguyên fc: Cờng độ qui định bê tông tuổi 28 ngày fy: Cờng độ chảy dẻo thép chiu kéo(Mpa) Pmin= As 1005.312 = =0.005585>0.0025 Đạt Ag 180 ì 1000 As: Tổng diện tích cốt thép Ag: Diện tích mặt cắt nguyên Vậy mặt cắt thoả mãn hàm lợng thép thiểu + Cự ly tối đa cốt thép SV: Đào Thị Hoàn - Lớp Cầu Đờng Bộ B -K43 61 Thiết kế môn học Cầu Bê Tông Cốt Thép F1 Theo Điều (A.5.10.3.2) Trong cự ly cốt thép không đợc vợt 1,5 chiều dày cấu kiện 450mm Smax 1,5x180=270 (mm) 5.2 Bố trí cốt thép dơng cho mặt cầu (cho mét dài bmc) kiểm toán theo THGH Cờng độ + Không xét đến cốt thép chịu nén (bố trí cho mômen âm mặt cầu) + Mômen tính toán cho mômen dơng mặt cầu Mu=39.3030 KNm (Xem bảng trên) + Ta chọn trớc số kiểm toán cờng độ + Bố trí cốt thép 16 => Diện tích cốt thép As=5 3,1416.16 =1005,312mm2 dp=ts- 25- d0 16 = 180 - 25- =147 mm 2 1=0,85-(35-28)/7*0,05=0,8 > 0.65 c= As f y 0.85 f 1b f ' c = 1005,312.420 = 7,7134 mm 0,85.35.0,8.2300 a=1.c=0,8 7,7134 =6,1707 mm a Mn=As.fs.(dp- )=1005,312.420.(147- 6,1707 ).10-6=60,765 KNm Mr=.Mn=0,9 60,765 = 54,6887 KNm > Mu=39,303 KNm => Đạt Vậy mặt cắt thoả mãn cờng độ + Kiểm tra lợng cốt thép tối đa (A.5.7.3.3.1) Phải thoả mãn điều kiện c 0.42 de de =dP =147 mm (Do coi Aps = (A.5.7.3.3.1-2)) c: khoảng cách từ thớ chịu nén đến trục TH, c=7,7134 c 7,7134 = =0,0525 Đạt de 147 Vậy mặt cắt thoả mãn hàm lợng thép tối đa + Lợng cốt thép tối thiểu Đối với cấu kiện cốt thép dự ứng lực hàm lợng cốt thép tối thiểu đợc quy định bởi: Pmin 0.03 f c' 35 =0.03* =0.0025 fy 420 Pmin tỷ lệ thép chịu kéo diện tích nguyên fc: Cờng độ qui định bê tông tuổi 28 ngày SV: Đào Thị Hoàn - Lớp Cầu Đờng Bộ B -K43 62 Thiết kế môn học Cầu Bê Tông Cốt Thép F1 fy: Cờng độ chảy dẻo thép chiu kéo(Mpa) Pmin= As 1005.312 = =0.005585>0.0025 Đạt Ag 180 ì 1000 As: Tổng diện tích cốt thép Ag: Diện tích mặt cắt nguyên Vậy mặt cắt thoả mãn hàm lợng thép thiểu 5.3 Bố trí cốt thép âm cho phần hẫng mặt cầu (cho 1m dài bmc) kiểm toán theo THGH CĐ Để thận tiên cho thi công: Bố trí mặt phẳng lới cốt thép cho mặt cầu nên cốt thép âm cho phần hẫng đợc bố trí giống cốt thép âm (5 16) Chỉ tiến hành kiểm toán + Mômen tính toán cho mômen âm mặt cầu Mu=10.8980 Do mômen tính toán Mu < Mômen tính toán mômen âm mặt cầu nên chắn kiểm toán kiểm toán cờng dộ thoả mãn 5.4 Bố trí cốt thép co ngót nhiệt độ Theo Điều A.5.10.8 cốt thép cho ứng suất co ngót nhiệt độ phải đợc đặt gần bề mặt bê tông lộ trớc thay đổi nhiệt độ hàng ngày Đối với cấu kiện mỏng 1200mm diện tích cốt thép hớng không đợc nhỏ hơn: AS 0,75 Ag fy Ag = Tổng diện tích mặt cắt Chiều dày có hiệu 180mm =>Chiều dày thực=180+30 =210mm =>A g=210x1 = 210 mm2 AS 0,75 Ag fy = 0,75 210 = 0.375mm / mm 420 Cốt thép co ngót nhiệt độ không đợc đặt rộng 3.0 lần chiều dày cấu kiện (3.180=540mm) 450 mm Theo phơng ngang cầu đảm bảo Cốt thép co ngót nhiệt độ theo phơng dọc cầu 0.5AS =0.5*0.375=0.1875 mm2/mm Sử dụng No10 @200 As= 0.5mm2/mm 5.5 Kiểm tra mặt cầu theo trạng thái giới hạn sử dụng (kiểm toán nứt) Theo Điều A.5.5.2 vấn đề phải kiểm tra theo trạng thái giới hạn sử dụng nứt, biến dạng ứng suất bê tông Do nhịp nhỏ thép dự ứng lực nên đồ án kiểm toán nứt đỗi với mặt cầu theo Điều 5.7.3.4 Các cấu kiện phải đợc cấu tạo cho ứng suất kéo cốt thép trạng thái giới hạn sử dụng fsa không đợc vợt f s f sa = Z 0,6 f ( d c A) / y (A.5.7.3.4-1) Trong : dc: chiều cao phần bê tông tính từ thớ chịu kéo tâm hay sợi đặt gần ; nhằm mục đích tính toán phải lấy chiều dày tĩnh lớp bê tông bảo vệ dc không lớn 50 mm Z: Thông số bề rộng vết nứt (N/mm) SV: Đào Thị Hoàn - Lớp Cầu Đờng Bộ B -K43 63 Thiết kế môn học Cầu Bê Tông Cốt Thép F1 Lấy Z= 23000 N/mm cấu kiện môi trờng khác nghiệt thiết kế theo phơng ngang fsa: ứng suất kéo cốt thép trạng thái giới hạn sử dụng A: Diện tích phần bê tông có trọng tâm với cốt thép chủ chịu kéo đợc bao mặt cắt cuả mặt cắt ngang đờng thẳng song song với trục trung hoà, chia cho số lợng hay sợi (mm2) a Kiểm tra nứt mô men dơng Mô men dơng lớn M =23.4020 KNm/m Tính fs: Xác định vị trí trục trung hoà : + Lấy mômen tĩnh với trục qua cạnh dới mặt cắt: h S = b.h + n As d + n As '.d ' 200000 200000 =1000.180.90+ 1005,312.(180-68)+ 1005,312.33 31798.93 31798.93 =17116824.811 mm3 + Diện tích mặt cắt: A = b.h + n As + n As ' =1000.180+ 200000 1005,312+ 200000 1005,312 31798.93 31798.93 =192645.859 mm2 + Khoảng cách từ THH đến mép dới mặt cắt: y = S =88,851 mm A Xác định mô men quán tính mặt cắt bị nứt tính đổi bê tông I cr = I cr + bh h + b.h.( y ) + nAs (d y ) + nAS ' (d ' y ) 1000.180 200000 = + 1000.180.(100 88,851) + 1005,312.(112 88,851) 12 31798,93 200000 1005,312.(88,851 33) =531485674.714 mm4 31798,93 ứng suất cốt thép mép dới : My 200000 23,402.(88,851 33).10 = f s = n 531485674.714 I cr 31798,93 =15.467 MPa dc = 25 +16/2 = 33mm < 50 mm SV: Đào Thị Hoàn - Lớp Cầu Đờng Bộ B -K43 64 Thiết kế môn học A= Cầu Bê Tông Cốt Thép F1 2.33.1000 =13200 mm2(Diện tích phần bê tông có trọng tâm với cốt thép chủ chịu kéo đợc bao mặt cắt cuả mặt cắt ngang đờng thẳng song song với trục trung hoà, chia cho số lợng hay sợi ) => f sa = Z 23000 = =303.411 Mpa>0.6*fy=0.6*420=252 MPa 1/ (33.13200)1 / ( d c A) lấy fsa=0.6fy =252 Mpa Kiểm tra: fS = 11,968 Mpa < fsa=0.6fy =252 Mpa Đạt b Kiểm tra nứt mô men âm Mô men âm lớn M= -24.0730 KNm/m Khoảng cách từ TTH đến mép mặt cắt: y=180-88,851=91.149 mm ứng suất cốt thép mép : My 200000 24,073.(91,149 68).10 = f s = n I 31798 , 93 531485674,714 cr = 6,59 Mpa dc = 60 +16/2 = 68mm > 50 mm =>dC = 50 mm(theo điều trên) 2.68.1000 =27200 mm2 Z 23000 = = 207 Mpa < 0,6 f y = 0.6 x 420 = 252 Mpa => f sa = 1/ (50 x 27200)1 / ( d c A) A= lấy fsa=207 Mpa > fS = 6,59 Mpa Thoả mãn Vậy mặt cầu thoả mãn điều kiện kiểm toán nứt trạng thái giới hạn sử dụng 5.6 Kiểm tra bố trí thép theo thiết kế kinh nghiệm: - Phải đặt lớp cốt thép đẳng hớng, fy 400Mpa - Cốt thép phải gần mặt tốt - Lớp đáy : Số lợng thép tối thiểu cho lớp 0,57 mm 2/mm Theo thiết kế cốt thép theo phơng 1,01mm2/mm theo phơng dọc 0,8 mm2/mm > 0,57mm2/mm ( thoả mãn) - Lớp đỉnh : Số lợng thép tối thiểu cho lớp 0,38 mm 2/mm Theo thiết kế cốt thép theo phơng 1,01mm2/mm theo phơng dọc 0,5 mm2/mm > 0,38mm2/mm =>Đạt - Khoảng cách lớn cốt thép 450mm The end SV: Đào Thị Hoàn - Lớp Cầu Đờng Bộ B -K43 65 Thiết kế môn học Cầu Bê Tông Cốt Thép F1 SV: Đào Thị Hoàn - Lớp Cầu Đờng Bộ B -K43 66 Bảng 1: Tổ hợp mô men theo trạng thái giới hạn mặt cắt dầm X X (m) (m) M MLLg LLb (kNm) (kNm) M MDCg DCb (kNm) (kNm) M MDWgDWb (kNm) kNm) MuCD1b MuCD1g (kNm) (kNm) M MuCD2guCD2b (kNm) (kNm) M MuCD3guCD3b (kNm) (kNm) 0.000 0.000 1.318 1.318 0.000 0.000 257.629 429.950 0.000 0.000 690.073 561.062 0.000 0.000 56.267 83.001 0.000 0.000 1467.734 1657.153 0.000 0.000 994.342 867.120 0.000 0.000 1359.530 1476.574 0.000 0.000 1054.167 1127.713 0.000 0.000 1129.597 1092.843 1.500 1.500 8.050 8.050 291.471 486.370 1212.966 2012.860 780.962 634.959 3296.959 2680.581 63.678 93.933 268.827 396.552 1660.883 1875.033 6979.486 7841.463 1125.306 981.328 4750.660 4142.833 1538.465 1670.757 6470.040 6996.062 1192.916 1276.025 5017.689 5344.494 1278.328 1236.672 5387.468 5199.585 8587.366 9237.287 6661.101 7058.735 7168.715 6899.151 16.100 1589.525 4395.945 358.436 9254.967 6334.214 16.100 2619.760 3574.108 528.737 10337.586 5523.777 Bảng 2: Tổ hợp lực cắt theo trạng thái giới hạn mặt cắt dầm giữa: x(m) VLLg(kN) VDCg(kN) VDWg(kN) VuCD1g(kN) M MuSDg uSDb (kNm) (kNm) M MuDBg uDBb (kNm) (kNm) VuCD2g(kN) VuCD3g(kN) VuSDg(kN) VuDBg(kN) 0.000 344.629 443.989 65.682 1319.439 686.184 1174.695 897.014 867.114 1.318 325.660 407.653 60.306 1228.427 630.027 1091.650 833.300 800.999 1.500 323.060 402.623 59.562 1215.877 622.253 1080.191 824.508 791.860 8.050 233.923 221.994 32.841 772.926 343.092 674.678 513.196 465.901 16.100 135.620 0.000 0.000 249.201 0.000 192.241 142.401 71.200 Bảng 3: Tổ hợp mô men theo trạng thái giới hạn mặt cắt dầm biên: Bảng 2: Tổ hợp lực cắt theo trạng thái giới hạn mặt cắt dầm biên: X VLLb VDCb VDWb VuCD1b VuCD2b VuCD3b VuSDb VuDBb (m) (kN) (kN) (kN) (kN) (kN) (kN) (kN) (kN) 0.000 205.645 546.080 44.526 1164.732 786.859 1078.361 836.064 894.823 1.318 192.909 501.390 40.882 1076.934 722.464 995.913 771.940 823.741 1.500 191.173 495.203 40.378 1064.829 713.549 984.536 763.091 813.915 8.050 133.028 273.040 22.263 637.868 393.429 581.996 449.748 463.269 16.100 72.831 0.000 0.000 133.828 0.000 103.239 76.473 38.236 Bảng3: Tung độ đờng trục bó cốt thép tính từ đáy dầm (mm) Số hiệu cáp f Toạ độ mặt cắt dầm cần xét tính từ gối x(mm) Đầudầm 16100 15000 14000 13000 12000 11000 10000 9000 8050 7000 6000 5000 4000 3000 2000 1500 1317.6 960 1388.15 380 384.481 396.333 415.591 442.257 476.33 517.809 566.697 620 686.692 757.8 836.316 922.238 1015.6 1116.3 1169.4 1189.3 820 1106.12 245 248.828 258.951 275.401 298.178 327.282 362.712 404.47 450 506.966 567.70 634.77 708.162 787.88 873.93 919.323 936.28 680 824.104 110 113.174 121.569 135.21 154.099 178.233 207.615 242.243 280 327.24 377.61 433.224 494.085 560.19 631.55 669.194 683.25 405 535.312 110 111.891 116.890 125.015 136.265 150.639 168.138 188.763 211.25 239.386 269.38 302.508 338.757 378.13 420.63 443.05 451.42 130 246.52 110 110.607 112.212 114.82 118.431 123.045 128.662 135.282 142.5 151.531 161.16 171.793 183.428 196.07 209.71 216.905 219.59 [...]... Lớp Cầu Đờng Bộ B -K43 +5 = 12 Thiết kế m n học - Cầu Bê Tông Cốt Thép F1 D m giữa: + DClcg=0 + DWg=DW=407.96 kg /m 7 Tổng cộng tĩnh t i tác dụng lên d m dọc chủ: - - D m giữa: + Cha liên hợp: DCdc=1335.2896 kg /m + Giai đoạn khai thác: DCg=DCdc+DCbmg+DCdn+DClcg+DCvk=1335.2896+1035+195.404 +0+192 =2757.6934 kg /m DWg=DW=407.96 kg /m D m biên: + Giai đoạn cha liên hợp: DCdc=1335.2896 kg /m + Giai đoạn khai... x=32.2/4=8.05 m + M t cắt L/2: x=32.2/2=16.1 m - Khi đó xét 3 trờng hợp xếp t i bất l i nhất sau: Trờng hợp 1: + Công thức tính: SV: Đào Thị Hoàn - Lớp Cầu Đờng Bộ B -K43 17 Thiết kế m n học Cầu Bê Tông Cốt Thép F1 Mtruck= yM1.145+yM2.145+yM3.35 (kN) Mtandem= yM4.110+yM5.110 (kN) Mxetk=max(Mtruck,Mtandem) Trong đó: yM là tung độ đờng ảnh hởng m men t i m t cắt có toạ độ X tơng ứng + Bảng tính m men do xe thiết. . .Thiết kế m n học - Cầu Bê Tông Cốt Thép F1 Đoạn từ đầu d m đến hết đoạn có m t cắt thay đ i: (đơn vị cm) + Diện tích tiết diện đầu d m: A0=8425.09 (cm2)=0 842509 m2 + Diện tích tiết diện giữa d m: A=4998.50 (cm2)=0 499850 m2 + Trọng lợng hai đoạn đầu d m: DCdo = 2c(A0 ì 1.40+ A0 + A ì 0.5) 2 =2 ì 2500 ì (0 842509 ì 1.4+ - 0 842509 + 0.49985 ì 0.5)=7575.508 kg 2 Đoạn còn l i: + Diện tích tiết diện:... hoà của tiết diện A0: Diện tích m t cắt ngang d m giai đoạn 1 I0 : M men quán tính của m t cắt giai đoạn 1 MCD1: M men do t i trọng bản thân d m Bảng tính Pi: M t cắt fpF (MPa) fpA (MPa) Pi(KG) G i 0.859591237 35.77906618 620027.0579 0.72 H 3.720477668 35.77906618 618625.2235 1. 5m 4.121866453 35.77906618 618428.543 SV: Đào Thị Hoàn - Lớp Cầu Đờng Bộ B -K43 35 Thiết kế m n học Cầu Bê Tông Cốt Thép F1... -K43 19 Thiết kế m n học Cầu Bê Tông Cốt Thép F1 Mlàn=qlàn M Bảng tính: x (m) M (m2 ) qlàn(kN /m) Mlanx(KN .m) 0 0 9.3 0 1.3176 20.34532512 9.3 189.2115 1.5 23.025 9.3 214.1325 8.05 97.20375 9.3 903.9949 16.1 129.605 9.3 1205.327 - M men gây ra do t i trọng ng i i: Coi nh chỉ gây ra n i lực trong d m biên PL=300 Kg /m2 =3 KN /m2 MPLx=PL.B3 M Trong đó B3 là chiều rộng vỉa hè Bảng tính: - x (m) M (m2 ) B3 (m) PL(kN /m2 )... n i lực d m chủ do hoạt t i: 27.577 4.080 0.000 0.000 Sơ đồ tính của d m chủ là d m giản đơn nên khoảng cách giữa hai trục 145 kN của xe t i thiết kế Truck đều lấy = 4.3 m a M men do hoạt t i HL93 và PL tác dụng t i các m t cắt d m: - Tính t i các m t cắt đặc trng: + M t cắt g i: x=0 + M t cắt cách g i x=0.72h=0.72x(1.65+0.18)= 1.3176 m ( Để tính lực cắt) + M t cắt thay đ i tiết diện: x=1.5 m + M t... thay bê tông t i trọng t m thép dự ứng lực do t i trọng thờng xuyên, trừ t i trọng tác động vào lúc thực hiện lực dự ứng lực, đợc tính ở cùng m t cắt tính fcgP(MPa) - Tính fcdp: fcdp= M tx ì e1 M txlh ì elh + I1 I lh Mtx : M men do t i trọng thờng xuyên tác dụng lên d m giữa cha liên hợp (D m giữa là d m bất l i hơn) Mtxlh: M men do t i trọng thờng xuyên tác dụng lên d m giữa liên hợp Mtx=(DCbmg+DCvk+DCdn)... DCb=DCdc+DCbmb+DCdn+DClcb+0.5DCvk+DCgc=1335.2896+1035+195.404 542.6 +0.5x192+187.5=3391.8021 kg /m= 33.918021 kN /m DWb= 276.56 kg /m + 8 Hoạt t i HL 93: - Xe t i thiết kế Xe hai trục thiết kế Hoạt t i xe thiết kế: + Xe t i thiết kế+ t i trọng làn + Xe 2 trục thiết kế + t i trọng làn 9 Hoạt t i ng i i bộ(PL): Pl=3x10-3 MPa XIX Tính toán n i lực: M t cắt đặc trng: + M t cắt g i: x=0 + M t cắt cách g i x=0.72h=0.72x(1.65+0.18)=... Trạng th i gi i hạn cờng độ II: - M men: MuCD2b= (0 MLLb+1.25MDCb+1.5MDWb) - Lực cắt: VuCD2b= (0 VLLb+1.25VDCb+1.5VDWb) Trạng th i gi i hạn cờng độ III: - M men: MuCD3b= (1.35 MLLb+1.25MDCb+1.5MDWb) - Lực cắt: VuCD3b= (1.35 VLLb+1.25VDCb+1.5VDWb) Trạng th i gi i hạn sử dụng: Tổ hợp t i trọng liên quan đến việc khai thác bình thờng của công trình cầu - M men: MuSDlb= (1 ì MLLb+1 ì MDCb+1 ì MDWb)... Trạng th i gi i hạn cờng độ III: - M men: MuCD3g= (1.35 MLLg+1.25MDCg+1.5MDWg) - Lực cắt: VuCD3g= (1.35 VLLg+1.25VDCg+1.5VDWg) Trạng th i gi i hạn sử dụng: Tổ hợp t i trọng liên quan đến việc khai thác bình thờng của công trình cầu - M men: MuSDlg= (1 ì MLLg+1 ì MDCg+1 ì MDWg) - Lực cắt: VuSDlg= (1 ì VLLg+1 ì VDCg+1 ì VDWg) Trạng th i gi i hạn đặc biệt: - M men: MuDBg= (0.5MLLg+1.25MDCg+1.5MDWg)