TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI TP.HCM KHOA CÔNG TRÌNH BỘ MÔN CẦU ĐƯỜNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI : THIẾT KẾ CẦU DẦM BTCT DỰ ỨNG LỰC NHỊP GIẢN ĐƠN TRƯỞNG KHOA : TS NGUYỄN BÁ HOÀNG GVHD CHÍNH : ThS.VŨ HỒNG NGHIỆP SVTH : LÂM HOÀNG MINH THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH – THÁNG 03 NĂM 2007 ĐỀ CƯƠNG LUẬN ÁN TỐT NGHIỆP PHẦN I GIỚI THIỆU Quy mô Tiêu chuẩn kỹ thuật: a Quy mô: Cầu thiết kế vónh cửu BTCT BTCTDUL b Tiêu chuẩn kỹ thuật: b.1 Tải trọng thiết kế: b.1.1 Tónh tải thiết kế: - Trọng lượng thể tích BTCT: 2500 kg/m3 - Trọng lượng lớp phủ mặt cầu: 2350 kg/m3 b.1.2 Hoạt tải thiết kế: - Hoạt tải HL93 lấy theo 22TCN-272-05 - Người bộ: KN/m3 b.1.3 Các tác dụng khác: - Tác dụng nhiệt độ thay đổi Gradient nhiệt theo 22TCN -272-05 - Tác dụng gió theo 22TCN -272-05 - Tác động co ngót từ biến - Tác động lún lực, ma sát âm - Tải trọng va sô tàu thuyền theo 22TCN-272-05 b.2 Khổ Cầu: B = + 2x1.5 m + 2x0.25 m = 10.50 m - Mặt đường xe chạy ( xe): m - Lề người bộ: 2x1.50 m = 2.5 m -Lan can : 2x0.25 m = 0.5 m PHẦN II CÁC GIẢI PHÁP KỸ THUẬT XÂY DỰNG CẦU PHƯƠNG ÁN I: THIẾT KẾ CẦU DẦM BTCT DUL CHỮ T L= 30m Bố trí chung toàøn cầu: - Cầu bố trí theo sơ đồ mc ngang: 7x30m, kết cấu thiết kế theo hình thức bán lắp ghép Kết cấu phần trên: - Toàn cầu gồm nhòp cầu dầm giản đơn dầm T L= 30m BTCT dự ứng lực căng sau - Chiều cao dầm H=1.5m, khoảng cách dầm - Công nghệ chế tạo: Thi công BTCT DUL Căng sau công trường - Cốt thép cường độ cao loại sợi xoắn đường kính 12.7mm Các chi tiết kỹ thuật thép CĐC xem cụ thể phần III - Mặt cầu rộng 10.5m, phần xe chạy rộng 7m cho xe chạy Đường người bên rộng 1.75m ( kể từ gờù chân lan can ) bố trí khác mức với mặt đường xe chạy - Cầu nằm đường thẳng, độ dốc dọc thiết kế 1.5% phía - Dốc ngang mặt cầu 2% phía -Lớp phủ mặt cầu H = 13 cm gồm lớp sau : • lớp mui luyện : vữa xi măng mác 200, dày cm • lớp cách nước : dày 1cm • lớp bê tông bảo hộ : mác 250, dày cm • lớp bê tông át phan : dày cm - Bản mặt cầu BTCT C30 đổ chỗ, dày 20cm - Khe co giãn cao su - Gối cầu dùng gối cao su - Lan can thép ống thép mạ kẽm Gờ chân lan can BTCT C25 đổ chỗ - Hệ thống chiếu sáng Kết cấu phần dưới: - Mố M1 M2 dạng chữ chân dê BTCT đổ chỗ Móng mố M1 M2 bố trí cọc đóng - Sau mố đặt độ dự kiến dài 4m - Trụ T1, T2.T3,T4 : Trụ đặc thân hẹp BTCT đổ chỗ đặt móng cọc BTCT đóng PHẦN III VẬT LIỆU XÂY DỰNG CẦU Bêtông: Cường độ thiết kế nén tiêu chuẩn bêtông lấy theo mẫu nén hình trụ ∅15cm, cao 30cm sau 28 ngày: C40 Cường độ Bêtông (MPa) 40 C35 35 C30 30 C25 25 C15 15 C10 10 Loại Loại kết cấu sử dụng Dầm T BTCT DỨL Bản mặt cầu, Dầm ngang, thân mố, thân trụ, xà mũ trụ Bệ mố, Bệ trụ, Cọc BTCT Gờ lan can, Bệ cột đèn, Bản độ Bêtông bòt đáy Bêtông đệm nước, Bêtông tạo phẳng Chiều dày tối thiểu lớp Bêtông bảo vệ quy đònh sau: Cấu kiện Mặt kết cấu phần Mặt dầm BTCTDUL Mặt Bản mặt cầu Mặt BMC, gờ lan can Thân mố , trụ Bệ mố, trụ Cọc BTCL Cốt thép: 3.1 Cốt thép thường: - Gồm loại sau: Giới hạn chảy Loại Kí hiệu (MPa) Chiều dày tối thiểu lớp BT bảo vệ (mm) 50 40 50 25 50 75 50 Giới hạn bền (MPa) E (MPa) Sử dụng Thép tròn trơn AI Cho loại có đk ≤10 AII Tất cấu kiện lại AIII Cho dầm chủ, Mố trụ, Cọc đóng Thép có gờ 3.2 Thép ứng suất trước neo cáp: - Thép cường độ cao sản xuất theo tiêu chuẩn “ ASTM A416 -85 Grade 270” bean thành tao sơi PHẦN IV NHỮNG NỘI DUNG THỰC HIỆN TRONG ĐỒ ÁN TÊN ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ CẦU DẦM BTCT DUL DẠNG CHỮ T CĂNG SAU I Tính toán thiết kế: Tính toán thiết kế Lan Can Tính toán thiết kế Bản mặt cầu Dầm ngang Tính toán thiết kế dầm chủ BTCT DUL Chữ T căng sau Tính toán thiết kế mố trụ Tính toán thiết kế móng cọc đóng BTCT cho trụ (mố) II Biện pháp tổ chức thi công: A/ Thi công Hạ Tổ chức thi công Mố M1: - Chuẩn bò mặt - Thi công móng cọc BTCT - Thi công bệ thân mố - Thi công xà mũ mố Tổ chức thi công trụ T1: - Chuẩn bò mặt - Thi công móng cọc BTCT - Thi công bệ thân trụ - Thi công xà mũ trụ B/ Thi công thượng bô: Cơng nghệ thi công dầm BTCT DUL chữ T căng sau cáp 12.7mm Lao lắp dầm cầu 1, 2,3 CHƯƠNG I TÍNH LAN CAN VÀ LỀ BỘ HÀNH 1.1 TÍNH TOÁN NỘI LỰC LAN CAN: 1.1.1 Thanh lan can - Chọn lan can thép ống đường kính ngoài: ∅ 100 mm Đường kính trong: 92 (mm) - Khoảng cách cột lan can là: L= 2000 mm −5 - Khối lượng riêng thép lan can: γ = 7.85 × 10 N / mm - Thép cacbon số hiệu CT3: fy = 130 MPa 1.1.1.1 Tải tác dụng lên lan can 2000 Plc + W P 2000 Hình 2.1: Sơ đồ tải trọng tác dụng lên lan can - Theo phương thẳng đứng + Tónh tải: Trọng lượng tính toán thân lan can D2 - d 1002 - 922 Plc = γ π = 7.85 × 10-5 × 3.14 × = 0.095 N / mm 4 + Hoạt tải: Theo tiêu chuẩn 22TCN 272-05 Tải phân bố: w = 0.37 N/mm Tải trọng tập trung: P = 890 (N) - Theo phương ngang: + Hoạt tải: Theo tiêu chuẩn 22TCN 272-05 Tải phân bố: w = 0.37 N/mm Tải trọng tập trung: P = 890 (N) - Vì tải trọng theo phương thẳng đứng nguy hiểm tiết diện đối xứng nên ta kiểm toán theo phương thẳng đứng 1.1.1.2 Nội lực lan can - Mômen tónh tải mặt cắt nhòp Plc × L2 0.095 × 20002 M Plc = = = 4.75 × 10 N.mm 8 - Mômen hoạt tải mặt cắt nhòp W × L2 P × L 0.37 × 2000 890 × 2000 M PLlc = + = + = 6.3 × 105 N.mm 8 - Lan can thoả mãûn điều kiện chòu lực ∅ φM n ≥ η∑ γ i M i + φ : hệ số sức kháng φ = 1 = 0.95 ηD ηR ηI + Trong đó: ηD : Hệ số liên quan đến tính dẻo lấy ηD =1 ηR : Hệ số liên quan đến tính dư lấy ηR =0.95 ηI : Hệ số liên quan đến tầm quan trọng khai thác lấy ηI =1 + γ : hệ số tải trọng ( γ DClc = 1.25 với tónh tải, γ PLlc = 1.75 với hoạt tải người) + η : hệ số điều chỉnh tải trọng η = + M: mômen lớn tỉnh hoạt tải + Mn: sức kháng tiết diện η∑ γ i M i = η.(γ Plc M Plc + γ PLlc M PLlc ) = 0.95 × (1.25 × 47500 + 1.75 × 630000) = 1103781 Nmm M n = fy × S + S mômen kháng uốn tiết diện Π 3.14 S = (D3 − d ) = (1003 − 923 ) = 21716 mm 32 32 + Lan can làm thép CT3 co:ù fy = 130 Mpa φM n = φ.fy S = 1× 130 × 21716 = 2823080 Nmm Vậy lan can đảm bảo khả chòu lực 1.1.2 Cột lan can - Ta tính toán với cột lan can giữa, với sơ đồ tải trọng tác dụng vào cột lan (hình 2.2) h1 P h2 h P I I I I Hình 2.2: Sơ đồ tải trọng tác dụng vào cột lan can - Đễ đơn giản tính toán ta kiểm tra lực xô ngang vào cột bỏ qua lực thẳng đứng trọng lượng thân - Kích thước: h = 650 mm; h1 = 350 mm; h = 300 mm - Lực tác dụng: + Lực phân bố W = 0.37 N/mm lan can hai bên cột truyền vào cột lực tập trung: P’= W.L = 0.37x2000 = 740 N + Lực tập trung P’’= 890 N + Suy lực tập trung vào cột là: P = P '+ P '' = 740+890 = 1630 N - Ta kiểm toán mặt cắt I-I: X Y Hình 2.3: Mặt cắt I-I - Mômen mặt cắt I-I: M I −I = P × h + P × h2 = 1630 × 650 + 1630 × 300 = 1.5485 × 10 N.mm - Mặt cắt I-I đảm bảo khả chòu lực φM n ≥ η∑ γ i M i - Sức kháng tiết diện: φM n = fy × S + S mômen kháng uốn tiết diện 130 × 83 2×( + 992 × 1040) I 12 S= = = 1.98031× 105 N / mm Y 103 ⇒ φM n = fy × S = 130 x 1.98031× 10 = 2.574403 × 10 N.mm - Vậy φM n = 2.574403 × 10 ≥ M = 1.5485 × 10 N / mm ⇒ Mặt Cắt I – I Đảm bảo khả chòu lực 1.2 Lề hành 2.2.1 Tải trọng tác dụng lên lề hành gồm - Xét 1000 mm dài - Hoạt tải người: PL = 0.003x1000 = N/mm - Tỉnh tải: DCbh = 1000 x 100 x 0.25 x 10-4 = 2.5 N/mm 1300 PL DCbh 1300 Hình 2.4: Sơ đồ tính nội lực lề hành 1.2.2 Tính nội lực - Mômen mặt cắt nhòp: DCbh L2bh 2.5 × 1300 = = 5.28 × 10 N.mm + Do tónh tải: M DCbh = 8 PL.L bh × 13002 = = 6.34 × 105 N.mm + Do hoạt tải: M PL bh = 8 - Trạng thái giới hạn cường độ M U = η  γ DC × M DC + γ PL × M PL  bh bh = 0.95 × (1.25 × 528000 + 1.75 × 634000) = 1681025 N.mm - Trạng thái giới hạn sử dụng M S =  M DCbh + M PLbh  = 528000 + 634000 = 1162000N.mm 1.2.3 Tính cốt thép - Tiết diện chòu lực bxh = 1300 x 100 - Chọn ds = 75 mm - Xác đònh chều cao vùng nén a × Mu × 1681025 a = d s2 − d 2s − = 75 − 752 − = 0.75 mm ' φ× 0.85 × fc × b 0.9 × 0.85 × 30 × 1000 - Bản mặt cầu có 28 < f'c = 30 (Mpa) < 56 ⇒ 0.05 ' 0.05 β1 = 0.85 − (fc − 28) = 0.85 − (30 − 28) = 0.836 7 - Xác đònh khoảng cách từ thớ chòu nén đến trục trung hoà c a 0.75 c= = = 0.897 β1 0.836 - Xác đònh trường hợp phá hoại cho toán cốt đơn c 0.897 = = 0.012 < 0.45 ⇒ Bài toán thuộc trường hợp phá hoại dẻo ds 75 - Xác đònh diện tích cốt thép 0.85 × fc' × a × b 0.85 × 30 × 0.75 × 1300 AS = = = 88.8mm fy 280 - Kiểm tra hàm lượng cốt thép tối thiểu AS 88.8 ρ= = = 0.0009 b × d s 1300 × 75 ρmin = 0.03 fc' 30 = 0.03 = 0.0032 fy 280 ρ ≤ ρmin ⇒ Chọn hàm lượng cốt thép tốt thiểu để tính As ⇒ A S = ρmin × b × d S = 0.0032 × 1300 × 75 = 312 mm - Chọn φ10a260 , 1300 mm có thép 80 100 1300 Ø10 a 260 Hình 2.5: Bố trí cốt thép lề hành - Theo phương dọc lề hành bố trí φ10a260 Trọng lượng 0.617 kg/m 2.2.4 Kiễm toán trạng thái giới hạn sữ dụng - Tiết diện kiểãm toán Tiết diện chữ nhật có b x h = 1300 x 100 mm - Bê tông có môđun đàn hồi E c = 0.043γ1.5 fc' = 0.043 × 24001.5 × 30 = 27691.5 MPa c - Cốt thép AII: có φ10a260 - Cốt thép có môđun đàn hồi: Es = 200000 MPa MS = 1162000 N.mm - ng suất kéo bê tông fc so với khả chòu kéo uốn 0.8fr - Khả chòu kéo uốn 0.8 × fr = 0.8 × 0.63 fc = 0.8 × 0.63 × 30 = 2.76 MPa - ng suất kéo bê tông M MS 1162000 fc = S = = = 0.536 Mpa Wg bh × 1300 × 1002 6 ⇒ fc < 0.8 × fr Vậy tiết diện chưa bò nứt thoả mãn điều kiện sữ dụng 1.3 Bó vỉa - Giả thiết ta bố trí cốt thép cho bó vỉa hình 2.6 hình 2.7 - Với: ao = 20 mm - Ta tiến hành kiểm tra khả chòu lực bó vỉa dạng tường sau: + Sơ đồ tính toán lan can dạng tường sơ đồ dẻo + Chọn cấp lan can cấp dùng cho cầu có xe tải tra bảng:13.7.3.3-1 quy trình 27205 ta có: Bảng 2.1: Lực tác dụng cào lan can Phương lực tác dụng Lực tác dụng (KN) Phương mằm ngang Phương thẳng đứng Phương dọc cầu Ft = 240 FV = 80 FL = 80 + Khi xe va vào tường + Biểu thức kiểm toán cường độ lan can có dạng Chiều dài lực tác dụng(mm) Lt = 1070 LV = 5500 LL = 1070 2.Tính toán nội lực N, Q - Sơ đồ tính - Lực tác dụng + Trọng lượng thân cột lan can :Gbt = 167.294 N + V - Thể tích cột lan can.γbt =7850 kg/m3 - khối lượng riêng thép làm cột + Trọng lượng lanh can: Glc = 89.649 N gt =7850 kg/m3- khối lượng riêng thép làm lan can F - diện tích mặt căt ngang lan can S - Khoảng cách hai cột lan can + Hoạt tải Hoạt tải tính toán cho lan can người qui ước tải trọng phân bố Wi = 0,37 N/mm đặt theo hai phương đứng ngang( i phương tải trọng ) tải trọng tập trung Pi = 890 N đặt vò trí nguy hiểm theo phương (điều 13.8.2/19) P= 890 N W = 0.37 N/mm Pw = W.S = 740 N - Nội lực không hệ số chân tru.ï 2.1 Tổ hợp nội lực 2.1.1.TTGH Cường độ I 2.1.2.TTGH sử dụng 3.Kiềm toán cột lan can - Diện tích tiết diện chân cột A =a1.a8+a3.a8+a2.a6 = 3472 mm2 - Momen quán tính trục x-x I =I1+y12.F1+I2+y22.F2+I3 =74305833.33 mm4 Ta chia đế cột lan can thành phần tương ứng với diện tích F = a1.a8, F2 =a3.a8, F3 = a2.a8 - Lực tính toán Mmax = 1548500 N.mm Nmax = 4255.885348 N Qmax = 3950 N Kiểm toán sức kháng uốn cột lan can φM n ≥ η∑ γ i M i φ- Hệ số sức kháng = Sức kháng uốn mặt cắt S = I/(a4/2) = 782166.6667 mm3 Mn = S.fy = 195x106 N.mm Kiểm tra điều kiện VT > VP Thoả Kiểm toán sức chòu nhổ bu lông chân trụ Bu lông Pu - Chọn bu lông đường kính f= 20 mm - Bố trí bu lông mặt b1 = 30 mm b4 = 40 mm b2 = 70 mm b5 = 110 mm b3 = 130 mm b6 = 190 mm + Lực nhổ tác dụng vào bu lông Cân momen quanh bu lông thứ M = 2P.b5 + N.b5/2 => P = (M-N.b5/2)/(2b5) = 5974.665027 N Lực cắt tác dụng lên bu lông Pu = Qmax/4 = 987.5 N Sức kháng cắt bulông nơi đường ren bao gồm mặt phẳng cắt Điều (6.13.2.7-2/105) Rn = 0,38 Ab Fub N s Ab - Diện tích bulông theo đường kính danh đònh (mm2) Fub - Cường độ chòu kéo nhỏ qui đònh bu lông (MPa) Ns - Số lượng mặt cắt chòu cắt tính cho bulông Ab = pf2/4 = 314.159 mm2 Fub = 830 MPa Ns = Rn = 99085.832 N Sức kháng bu lông chòu nhổ cắt kết hợp Pu/Rn = 0.010 < 0.33 Nếu Pu/Rn [ 0.33 => Tn = 0.76AbFub Điều(6.13.2.11-1/109) Nếu không  P  Tn = 0.76A b Fub −  u   ϕS R n  Trong Tn - Sức kháng kéo danh đònh bu lông chòu cắt kết hợp với kéo dọc trục ws - Hệ số sức kháng cắt bulông Điều (6.5.4.2/17) ws = Tn = 198171.6646 Kiểm tra điều kiện N Tn > Pu Thoả II.Thiết kế mặt cầu - Tiêu chuẩn thiết kế: 22TCN 272-05 II.1.Vật liệu: - Bê tông : M300 γc = 2500 kg/m3 + Cường độ chòu nén: fc’ = 300 KG/cm2 - Cốt thép: Sử dụng cốt thép thường CT3 + Cường độ chòu kéo nhỏ nhất: fu = 280 Mpa II.2.Thiết kế hẫng - Do kết cấu hẫng nằm lề hành nên không chòu tác dụng hoạt tải xe - Bản hẫng chòu tải trọng: tónh tải người - Nhòp tính toán Lấy từ tim dầm tới mép hẫng L1 =1.05 m - Chiều dày mặt cầu t5 = 0.2 m - Chiều dày phần vút cách qui đổi diện tích t = 0.048 m t5' = 0.248 m Các tải trọng tác dụng lên kết cấu la.ø - Trọng lượng thân mặt cầu DC2 - Trọng lượng lan can lề hành DC3 - Tải trọng người PL Tính toán momen mặt cầu - Sơ đồ tính console L1 = 1.05 m a Bản mặt cầu: - Tónh tải mặt cầu DC2 = 1.t5'.gc = 620kg/m = 0.62 T/m - Momen tónh tải mặt cầu gây MDC2 = DC2.L12/2 = 0.341775 T.m b Trụ đỡ lề hành: - Tónh tải trụ đỡ lề hành DC3-1 =1.LB7.LB4.gc= 150 kg = 0.15 T LB7 - Chiều cao lề hành LB7 = 0.3 m LB4 - chiều rộng gờ chắn bánh (bó vỉa) LB4 = 0.2 m - Khoảng cách từ trụ đỡ đến ngàm L2 = 1.5 m - Momen tónh tải trụ đỡ lề hành MDC3-1 = DC3-1.L2 = 0.225 T.m c Lề hành - Tónh tải phần lề hành DC3-2 = 1.LB5.gc = 250kg/m = 0.25 T LB5 - chiều dày lề hành LB5 = 0.1 m - Momen tónh tải lề hành MDC3-2 = DC3-2.L2 = 0.375 T.m d Trụ lan can - Tónh tải trụ lan can Trong đó: DC3-3 = V.gs =157.9509865kg =0.158T V :là thể tích trụ lan can - Khoảng cách từ tâm trụ lan can tới ngàm gs : khối lượng riêng thép L3 = 2.45 m - Momen tónh tải trụ lan can gây MDC3-3 = DC3-3.L3 = 0.387 T.m e Thanh lan can - Tónh tải lan can Xem lan can dầm giản đơn kê hai gối hai trụ, với chiều dài nhòp khoảng cách hai trụ DC3-4 = Alc.gs.L82/2= 37.880 kg = 0.038 T Với L8 :Khoảng cách hai trụ lan can - Momen tónh tải ïlan can gây MDC3-4 = DC3-4.L3 = 0.093 T.m f Người - Tải trọng người Xem tải trọng người truyền xuống thông qua lực tập trung trụ đỡ lề hành - Tải trọng phân bố q = 0.003 Mpa = 0.300 T/m2 PL = q.LB12/2 = 0.468 T - Momen tải trọng người gây MPL = PL.L2 = 0.702 T.m IV Tổ hợp nội lực - Đối với mặt cầu ta cần tính toán kiểm tra theo hệ số sức kháng khống chế bề vết nứt ta xét TTGH: TTGH cường độ I TTGH Sử dụng 4.1.Tổ hợp TTGH Cường độ I M = ηγ Mi Trong đó: η: Hệ số điều chỉnh tải trọng lấy theo điều 1.3.2 γ: Hệ số tải trọng lấy theo điều 1.3.2.1 quy trình 22TCN272-05 Hệ số điều chỉnh tải trọng dùng giá trò cực đại γ i 4.2.Tổ hợp TTGH Sử dụng lấy h=1, g =1 V Thiết kế kiểu dầm - Chiều dài nhòp tính toán lấy từ tim hai dầm chủ kế S = 2.1 m - Chiều dày mặt cầu qui đổi phần vút t5' = 0.248 m 2.Các tải trọng tác dụng lên kết cấu Tải trọng thiết kế - Trọng lượng thân mặt cầu DC2 - Trọng lượng lớp phủ mặt cầu DW - Lực xung kích IM - Hoạt tải xe LL 3.Tính toán momen mặt cầu Bản mặt cầu: - Tónh tải mặt cầu DC2 = 1.t5'.γc = 0.62 T/m - Momen nhòp tónh tải mặt cầu gây MDC2 = DC2.S2/8 = 0.342 T.m Bêtông atfan dày 5cm t8= 0.05 m g1 = 2300 kg/m3 Lớp bêtông bảo vệ dày 3cm t9 = 0.04 m g2 = 2400 kg/m3 Lớp phòng nước dày 1cm t10 = 0.01 m g3 = 1500 kg/m3 Lớp mui luyện có độ dốc ngang 2% t11 = 0.055 m g4 = 2200 kg/m3 Lớp phủ mặt cầu - Tónh tải lớp bê tông atphan dày 5cm DW-1 = 1.t8.g1= 115 KG/mm = 0.115 T/m MDW-1 = DW-1.S2/8 = 0.063 T.m - Tónh tải lớp bê tông bảo vệ dày 4cm DW-2 = 1.t9.g2 = 96KG/m =0.096 T/m MDW-2 = DW-2.S2/8 = 0.053 T.m - Tónh tải lớp phòng nước dày 1cm DW-3 = 1.t10.g3 = 15 KG/m = 0.015 T/m MDW-3 = DW-3.S2/8 = 0.008 T.m - Tónh tải lớp mui luyện DW-4 = 1.t11.g4 = 121 KG/m = 0.121 T/m MDW-4 = DW-4.S2/8 = 0.067 T.m Hoạt tải Theo điều 3.6.1.3.3 22TCN272-05 - Thiết xe tải trọng trục xe 145 KN - Khoảng cách kích thướt lốp xe thiết kế theo phương ngang cầu Số bánh xe đặt nhòp đặt hai bánh xe - Sơ đồ tính toán momen hoạt tải xe TH đặt hai bánh xe b2 = 0.51 m Điều 3.6.1.2.5 22TCN 272-05 b1 = b2 +2.hf = 0.75 m Với hf = 0.12 m Theo điều 3.6.1.2.5 22TCN 272-05 P= 72.5 KN = 7.25 T Đối với xe thiết kế P= 55 KN = 5.5 T Đối với xe trục thiết kế - Áp lực bánh xe - Momen hoạt tải xe thiết kế gây nhòp TH1: đặt bánh xe MLL = p.b1.(S/2-1,2/2) ; TH2 đặt bánh xe MLL=p.b1.(Sb1/2)/4 Vậy ta chọn xe thiết kế để tính toán thiết kế Tổng hợp tải trọng không hệ số Tổ hợp tải trọng Đối với mặt cầu ta cần tính toán kiểm tra theo hệ số sức kháng khống chế bề rộng vết nứt ta xét TTGH: TTGH cường độ I TTGH Sử dụng 4.1.Tổ hợp TTGH Cường độ I Số chất tải n= Hệ số điều chỉnh tải trọng dùng giá trò cực đại γ i 4.2.Tổ hợp TTGH Sử dụng Theo điều 4.6.2.1.3 22TCN272-05 Bề rộng dải tương đương bê tông đúc chỗ có ván khuôn bê tông để lại vónh viễn SW+ = 660 + 0.55.S = 1.815 m SW- = 1220 + 0.25.S = 1.745 m 4.3.1.Tổ hợp TTGH Cường độ I 4.3.2.Tổ hợp TTGH Sử dụng - Sơ đồ tính toán momen hoạt tải xe TH đặt bánh xe b2 = 0.51 m Điều 3.6.1.2.5 22TCN 272-05 b1 = b2 +2.hf = 0.75 m Theo điều 3.6.1.2.5 22TCN 272-05 P= 72.5 KN = 7.25 T Đối với xe thiết kế P= 55 KN = 5.5 T Đối với xe trục thiết kế - Áp lực bánh xe - Momen hoạt tải xe thiết kế gây nhòp TH1: đặt bánh xe MLL = p.b1.(S/2-1,2/2) ; TH2 đặt bánh xe MLL=p.b1.(S-b1/2)/4 Chọn xe thiết kế để thiết kế Tổng hợp tải trọng không hệ số Tải trọng Ký hiệu M (T.m) m M (T.m) Bản mặt cầu DC2 0.342 0.407 Lớp phủ mặt cầu DW 0.149 0.213 Hoạt tải xe LL 3.127 6.511 Tổ hợp tải trọng Đối với mặt cầu ta cần tính toán kiểm tra theo hệ số sức kháng khống chế bề rộng vết nứt ta xét TTGH: TTGH cường độ I TTGH Sử dụng 4.1.Tổ hợp TTGH Cường độ I Số chất tải Hệ số điều chỉnh tải trọng dùng giá trò cực đại γ i 4.2.Tổ hợp TTGH Sử dụng Theo điều 4.6.2.1.3 22TCN272-05 Bề rộng dải tương đương bê tông đúc chỗ có ván khuôn bê tông để lại vónh viễn SW+ = 660 + 0.55.S = 1.815 m SW- = 1220 + 0.25.S = 1.745 m 4.3.Xét tính liên tục mặt cầu M uLL ](TTGHCD) SW − M SLL DC + DW = −0.7[ M S + ](TTGHSD) SW − M LL = 0.5[ M uDC + DW + u + ](TTGHCD ) SW M LL = 0.5[ M SDC + DW + S + ](TTGHSD) SW M ugoi = −0.7[ M uDC + DW + M Sgoi M u1/ M S1/ 4.3.1.Tổ hợp TTGH Cường độ I 4.3.2.Tổ hợp TTGH Sử dụng II.4 Thiết kế cốt thép cho mặt cầu as as mm hs 0.85f'casE ds Asfys dsc E=1000 Momen tính toán Mmax = 2.552 T.m/m = 25517288.57 N.mm/m Sử dụng cốt thép thường CT3 có đường kính danh đònh φ= 14 fy = 280 Mpa fu = 400 MPa AS = MI f y dS Chọn chiều dày lớp bê tông bảo vệ là: Số lượng cốt thép mét dài TÍNH DUYỆT LƯNG CỐT THÉP THEO SỨC KHÁNG UỐN [...]... h=1, g =1 V Thiết kế bản kiểu dầm - Chiều dài nhòp tính toán lấy từ tim hai dầm chủ kế nhau S = 2.1 m - Chiều dày bản mặt cầu đã qui đổi phần vút t5' = 0.248 m 2.Các tải trọng tác dụng lên kết cấu là Tải trọng thiết kế - Trọng lượng bản thân bản mặt cầu DC2 - Trọng lượng lớp phủ mặt cầu DW - Lực xung kích IM - Hoạt tải xe LL 3 .Tính toán momen trong bản mặt cầu Bản mặt cầu: - Tónh tải bản mặt cầu DC2 =... Thoả II .Thiết kế bản mặt cầu - Tiêu chuẩn thiết kế: 22TCN 272-05 II.1.Vật liệu: - Bê tông : M300 γc = 2500 kg/m3 + Cường độ chòu nén: fc’ = 300 KG/cm2 - Cốt thép: Sử dụng cốt thép thường CT3 + Cường độ chòu kéo nhỏ nhất: fu = 280 Mpa II.2 .Thiết kế bản hẫng - Do kết cấu bản hẫng nằm trong lề bộ hành nên không chòu tác dụng của hoạt tải xe - Bản hẫng chòu tải trọng: tónh tải và người đi bộ - Nhòp tính toán... trên toàn chiều cao tường đối với trục ngang - Tiết diện tính toán và bố trí cốt thép: (hình 2.7) 20 2Ø12 260 300 20 200 20 160 20 Hình 2.7: Tiết diện và bố trí cốt thép theo phương dọc cầu b = 300 mm h = 200 mm - Cốt thép dùng 2 φ12 mm - Tính toán với bài toán cốt đơn, tính cốt thép cho 1 bên rồi bên còn lại bố trí tương tự - Diện tích cốt thép As: π.φ2 3.14 × 122 As = 2 × = 2× = 226.08 mm 2 4 4... 4.3.2.Tổ hợp TTGH Sử dụng II.4 Thiết kế cốt thép cho bản mặt cầu as as mm hs 0.85f'casE ds Asfys dsc E=1000 Momen tính toán Mmax = 2.552 T.m/m = 25517288.57 N.mm/m Sử dụng cốt thép thường CT3 có đường kính danh đònh φ= 14 thanh fy = 280 Mpa fu = 400 MPa AS = MI f y dS Chọn chiều dày lớp bê tông bảo vệ là: Số lượng thanh cốt thép trên một mét dài của bản 4 TÍNH DUYỆT LƯNG CỐT THÉP THEO SỨC KHÁNG UỐN ... trục thiết kế - Áp lực bánh xe - Momen do hoạt tải xe thiết kế gây ra giữa nhòp bản TH1: đặt 2 bánh xe MLL = p.b1.(S/2-1,2/2) ; TH2 đặt 1 bánh xe MLL=p.b1.(S-b1/2)/4 Chọn xe thiết kế để thiết kế Tổng hợp tải trọng không hệ số Tải trọng Ký hiệu M (T.m) m M (T.m) Bản mặt cầu DC2 0.342 0.407 Lớp phủ mặt cầu DW 0.149 0.213 Hoạt tải xe LL 3.127 1 6.511 4 Tổ hợp tải trọng Đối với bản mặt cầu ta chỉ cần tính. .. tim dầm ngoài cùng tới mép bản hẫng L1 =1.05 m - Chiều dày bản mặt cầu t5 = 0.2 m - Chiều dày phần vút bằng cách qui đổi cùng diện tích t = 0.048 m t5' = 0.248 m 2 Các tải trọng tác dụng lên kết cấu la.ø - Trọng lượng bản thân bản mặt cầu DC2 - Trọng lượng lan can và lề bộ hành DC3 - Tải trọng người đi bộ PL 3 Tính toán momen trong bản mặt cầu - Sơ đồ tính là bản console L1 = 1.05 m a Bản mặt cầu: ... (hình 2.6) 180 20 200 1000 Ø12 a 200 Hình 2.6: Tiết diện và bố trí cốt thép bó vỉa theo phương ứng b = 1000 mm h = 200 mm - Cốt thép dùng φ12a200 mm, 1m dài có 6 thanh - Tính toán với bài toán cốt đơn, tính cốt thép cho 1 bên rồi bên còn lại bố trí tương tự - Diện tích cốt thép As: π.φ2 3.14 × 122 As = 6 × = 6× = 678.24 mm 2 4 4 φ 12 ds = h − ao − = 200 − 20 − = 174 mm 2 2 - Xác đònh chiều cao vùng... thiết kế theo phương ngang cầu Số bánh xe đặt trên một nhòp bản đặt được hai bánh xe - Sơ đồ tính toán momen do hoạt tải xe TH đặt hai bánh xe b2 = 0.51 m Điều 3.6.1.2.5 22TCN 272-05 b1 = b2 +2.hf = 0.75 m Với hf = 0.12 m Theo điều 3.6.1.2.5 22TCN 272-05 P= 72.5 KN = 7.25 T Đối với xe thiết kế P= 55 KN = 5.5 T Đối với xe 2 trục thiết kế - Áp lực bánh xe - Momen do hoạt tải xe thiết kế gây ra giữa nhòp bản. .. Sức kháng uốn cốt thép ứng trên 1 mm Mn 32336733 Mc = = = 3.23367 × 10 4 N.mm/mm 1000 1000 - Kiểm tra hàm lượng cốt thép Max: ρ ≤ ρmax c ≤ 0.45 - Tương đương với điều kiện: ds Vậy thoả mãn điều kiện cốt thép Max - Kiểm tra lượng cốt thép tối thiểu: ρ ≥ ρmin - Trong đó: A 678.24 ρ= s = = 0.0039 d s b 174 × 1000 ρmin = 0.03 × fc' 30 = 0.03 × = 0.0032 fy 280 Vậy thoả mản điều kiện cốt thép min 1.3.2... mômen trên một đơn vò chiều dài đối với trục thẳng ứng M C : Sức kháng mômen trên một đơn vò chiều dài đối với trục nằm ngang M b : Là sức kháng của dầm đỉnh H : Là chiều cao tường L C : Là chiều dài đường chảy 1.3.1 Xác đònh M c : (Tính trên 1000 mm dài) - Tiết diện tính toán và bố trí cốât thép: (hình 2.6) 180 20 200 1000 Ø12 a 200 Hình 2.6: Tiết diện và bố trí cốt thép bó vỉa theo phương ứng b = 1000