Đang tải... (xem toàn văn)
fie gôm có thuyết minh và bản vẻ. fie excel tính hoàn chỉnh. dầm ngang và bản mặt cầu tính trong thuyết minh. bên tính toán ứng suất có tông hợp các bảng để dễ theo dõi. và nhiều thứ bên excel cần nghiên cứu kĩ
ĐỒ ÁN MÔN HỌC CẦU BTCT GVHD: T.S MAI LỰU MỤC LỤC 1.1 SỐ LIỆU ĐỒ ÁN 1.1.1 Các số liệu thiết kế 1.1.2 Lựa chọn kích thước dầm chủ 1.1.3 Đặc trưng vật liệu 1.1.4 Các kích thước mặt cắt ngang 1.1.5 Tải trọng xe thiết kế 1.1.6 Hệ số điều chỉnh tải trọng 1.2 TÍNH TỐN LAN CAN – LỀ BỘ HÀNH 1.2.1 Tay vịn 1.2.1.1 Thanh lan can tay vịn 1.2.1.2 Các lực thiết kế 1.2.1.3 Cấp lan can: TL4 1.2.1.4 Trụ lan can 1.2.1.5 Tính bulơng 10 1.2.2 Tính tốn lan can 12 1.2.2.1 Khả chịu lực đỉnh dầm 13 1.2.2.2 Xác định khả chịu lực tường quanh trục thẳng đứng MwH 13 SVTH: PHAN THANH THƯƠNG MSSV:1551090391 TRANG ĐỒ ÁN MÔN HỌC CẦU BTCT GVHD: T.S MAI LỰU 1.2.2.3 Khả chịu lực tường theo trục nằm ngang Mc 1.2.3 Tổ hợp va xe 18 1.2.3.1 Va xe vị trí tường 18 1.2.3.2 Va đầu tường (cột cùng) 21 1.2.3.3 Va xe khe giãn nỡ nhiệt 22 1.2.4 1.3 16 Kiểm tra khả chống trượt lan can 22 THIẾT KẾ BẢN MẶT CẦU 23 1.3.1 Số liệu tính tốn 23 1.3.2 Sơ đồ tính tốn mặt cầu 23 1.3.3 Cấu tạo mặt cầu 23 1.4 Tải trọng tác dụng lên hẫng 24 1.4.1 Tĩnh tải 24 1.4.2 Tổ hợp tải trọng 26 1.4.3 Tính tốn cốt thép cho hẫng 27 1.4.4 1.4.5 31 Tính toán nội lực loại dầm 31 1.4.5.1 Nội lực tĩnh tải 31 1.4.6 Nội lực hoạt tải 32 1.4.7 Nội lực có xét đến tính liên tục 34 1.4.8 Tính tốn cốt thép cho dầm 35 1.4.9 Cốt thép chịu moomen âm gối 35 1.4.10 Cốt thép chịu moomen dương nhịp SVTH: PHAN THANH THƯƠNG MSSV:1551090391 38 TRANG ĐỒ ÁN MÔN HỌC CẦU BTCT GVHD: T.S MAI LỰU 1.4.11 Tính cốt thép phân bố theo phương dọc cầu 1.5 42 THIẾT KẾ DẦM NGANG 43 1.5.1 Các số liệu tính tốn 43 1.5.2 Xác định nội lực tác dụng lên dầm ngang 44 1.5.3 Phương dọc cầu 44 1.5.4 Phương ngang cầu 46 1.5.5 Giá trị đường ảnh hưởng phản lực gối 46 1.6 Tính tốn cốt thép cho dầm ngang 1.6.1 60 Tính tốn cốt thép cho dầm ngang chịu moment dương: 60 1.6.1.1 Tính tốn bố trí cốt thép cho dầm ngang chịu mômen dương: 60 1.6.1.2 Tính tốn bố trí cốt thép chịu mơmen âm vị trí gối 61 1.6.1.3 KIỂM TRA NỨT CỦA TIẾT DIỆN THEO TTGHSD 63 1.6.1.4 3.4.1 Kiểm tra nứt gối momen dương 63 1.6.2 1.7 Tính tốn cốt đai dầm ngang 66 THIẾT KẾ DẦM CHÍNH 1.7.1 72 Số liệu thiết kế 72 1.7.1.1 Số liệu chung 72 1.7.2 Chọn sơ kích thước dầm chủ 72 1.7.3 Đặc trung hình học tiết diện 75 1.7.3.1 Xác định đặc trưng hình học dầm (dầm nguyên khối căng sau) 1.7.4 75 Xác định hệ số phân bố ngang SVTH: PHAN THANH THƯƠNG MSSV:1551090391 76 TRANG ĐỒ ÁN MÔN HỌC CẦU BTCT 1.7.5 GVHD: T.S MAI LỰU Tĩnh tải tác dụng lên dầm 80 1.7.5.1 5.3.1 Tĩnh tải rải lên dầm chính: 80 5.3.2 Trọng lượng mối nối 82 5.3.3 Tải trọng lan can 82 5.3.4 Tĩnh tải lớp phủ 82 5.4 Xác đinh nội lực tĩnh tải 84 5.4.2 Momen tĩnh tải gây 84 1.7.5.2 Theo TTGHCD I: 86 1.7.5.3 Theo TTGHSD: 87 5.4.3 Lực cắt tĩnh tải gây 89 1.7.5.4 Theo TTGHCD I: 91 1.7.5.5 Theo TTGHSD: 92 5.5 Xác đinh nội lực hoạt tải 96 5.5.2 Momen hoạt tải gây 96 5.5.3 Lực cắt hoạt tải gây 100 5.7 TÍNH TỐN VÀ BỐ TRÍ CÁP DỰ ỨNG LỰC 109 5.7.2 Chọn cáp DƯL: 109 5.7.3 Chọn bê tông: 109 5.8 Bố trí cáP 110 5.9 Tính trọng tâm nhóm cáp D.Ư.L 116 5.10 ĐẶC TRƯNG HÌNH HỌC CỦA CÁC GIAI ĐOẠN 118 5.11 TÍNH TỐN CÁC MẤT MÁT ỨNG SUẤT 129 SVTH: PHAN THANH THƯƠNG MSSV:1551090391 TRANG ĐỒ ÁN MÔN HỌC CẦU BTCT GVHD: T.S MAI LỰU 5.11.2 Các mát tức thời 130 1.7.5.6 Mất mát ép sít neo ΔfPA 130 1.7.5.7 Mất mát ma sát ΔfpF 131 1.7.5.8 Mất mát co nén đàn hồi ΔfpES 134 5.12 KIỂM TỐN DẦM CHÍNH 147 1.7.5.9 Kiểm tốn dầm trạng thái giới hạn sử dụng 148 5.12.2 Kiểm toán dầm TTGH CĐ1: 151 5.12.3 Kiểm tra hàm lượng cốt thép tối thiểu 155 SVTH: PHAN THANH THƯƠNG MSSV:1551090391 TRANG ĐỒ ÁN MÔN HỌC CẦU BTCT GVHD: T.S MAI LỰU THIẾT KẾ CẦU BTCT DỰ ỨNG LỰC THEO TIÊU CHUẨN TCVN 11823-2017 1.1 SỐ LIỆU ĐỒ ÁN 1.1.1 THIẾT DIỆN DẦM CHỦ Các số liệu thiết kế CHỮ T – CĂNG SAU Chiều dài nhịp tính tốn: = 19.5 (m) Khoảng cách đầu dầm đến tim gối: a = 0,25 (m) Chiều dài toàn nhịp L = 20 (m) : Bề rộng dường xe chạy : B = 14.4 (m) Bề rộng lề hành K = (m) : Bề rộng lan can : Blc = 0.5(m) Bề rộng toàn cầu : Btc = 15400(m) Số lượng dầm Số lượng dầm ngang : ndc = : ndn = Hoạt tải xe : 1x HL93 Hoạt tải người : 3.10-3 Bê tông : Cấp bê tông mối nối, dầm chủ kết cấu: 45 (Mpa) thi cơng lúc với dầm chủ ( có ) Cấp bê tông phận khác: 28(Mpa) Lan can, cốt thép thường: Tự chọn 1.1.2 Lựa chọn kích thước dầm chủ Dầm chủ có tiết diện hình chữ T với kích thước sau: Chọn sơ chiều cao dầm chính: h Ltt 1, 083 18 SVTH: PHAN THANH THƯƠNG MSSV:1551090391 TRANG ĐỒ ÁN MÔN HỌC CẦU BTCT GVHD: T.S MAI LỰU Chọn H = 1100 (mm) 1.1.3 Đặc trưng vật liệu 1.1.4 Các kích thước mặt cắt Lan can bê tông: Cường độ bê tông: Trọng lượng riêng: Thép tường cho lan can: Thép cột: M270 cấp 250 Cường độ: Trọng lượng riêng: Mođun đàn hồi thép: ngang Khoảng cách dầm chủ: = 1750 (mm) Khoảng cách dầm ngang: = 6500 (mm) Chiều dài đoạn hẫng: Sk = 700(mm) Bề dày mặt cầu: t = 180 mm 1.1.5 Hoạt tải xe: Tải trọng xe thiết kế x HL93 Hoạt tải người: 1.1.6 Hệ số điều chỉnh tải trọng Hệ số điều chỉnh tải trọng dùng cho trạng thái giới hạn cường độ trạng thái giới hạn đặc biệt Hệ số dẻo: Đối với phận liên kết cấu tạo theo tiêu chuẩn nD = Hệ số dư thừa: Đối với mức thông thường SVTH: PHAN THANH THƯƠNG MSSV:1551090391 TRANG ĐỒ ÁN MÔN HỌC CẦU BTCT GVHD: T.S MAI LỰU nR = Hệ số quan trọng: Đối với cầu quan trọng nL = 1,05 Hệ số điều chỉnh tải trọng: n = nD.nR.nL = 1,05 > 0,95 1.2 TÍNH TỐN LAN CAN – LỀ BỘ HÀNH 1.2.1 1.2.1.1 Tay vịn Thanh lan can tay vịn Bảng 1 Tải trọng thiết kế cho lan can đường ô tô cấp 1.2.1.2 Các lực thiết kế ngang (kN) dọc (kN) thẳng đứng (kN), hướng xuống (mm) (mm) (min) (mm) Chiều cao nhỏ lan can 1.2.1.3 Cấp lan can: TL4 240 80 80 1070 5500 810 810 - Chọn lan can thép ống SVTH: PHAN THANH THƯƠNG MSSV:1551090391 TRANG ĐỒ ÁN MÔN HỌC CẦU BTCT GVHD: T.S MAI LỰU + Đường kính ngồi: D = 100 mm + Đường kính trong: d = 92 mm - Khoảng cách cột lan can là: 1650 mm 4 - Khối lượng riêng thép lan can: s 0.785 �10 N / mm - Thép cacbon số hiệu M270 cấp 250, có fy = 250 MPa Khả chịu lực lan can M R f yS - hệ số sức kháng = 0.9 - Mômen kháng uốn tiết diện D3 � �d �� S �� � �� � 32 � � �D �� D3 � �d �� M R �S �f y � �� � �� �f � y 32 � D � � � � 1003 � �92 �� 0,9 � �� � �� �250 6, 26.106 (N.mm) � � 32 100 �� � � 1.2.1.4 Trụ lan can - Chọn trụ lan can thép làm từ thép M270 cấp 250 Sơ đồ tính trụ dầm congsol ngàm mặt bêtông tường chắn - Ống liên kết có tiết diện D = 100 mm, d = 90 mm SVTH: PHAN THANH THƯƠNG MSSV:1551090391 TRANG ĐỒ ÁN MÔN HỌC CẦU BTCT GVHD: T.S MAI LỰU Hình 1.2 tiết diện cột lan can mặt cắt ngàm vào tường Chon 0=0,9 để tính tốn Pp Mp HR Trong chiều cao cột lan can, H R =1010mm M R f yS momen kháng uốn mặt cắt lan can ngàm vào tường S: momen kháng uốn tiết diện trục X-X Momen quán tính tiết diện Ixx � �1703 120 �53 2� �� 120 �5 90 2.5 � 11237083.33 (mm ) 12 � 12 � �S I 11237083,33 124856(mm3 ) h/2 180 / M P Sf y 0,9 �124856 �250 28092600(Nmm) Pp 1.2.1.5 M P 28092600 27814(N) HR 1010 Tính bulơng Chọn bulơng đường kính d=20mm để liên kết trụ lan can với tường bêtơng Bố trí bulơng hình vẽ: 50 100 200 140 35 70 35 bu lông Ø= 20mm 50 Hình 1.4 Sơ đồ bố trí bulơng SVTH: PHAN THANH THƯƠNG MSSV:1551090391 TRANG 10 ĐỒ ÁN MÔN HỌC CẦU BTCT GVHD: T.S MAI LỰU *MẤT MÁT ỨNG SUẤT DO CHÙNG NHÃO XẢY RA TRONG GIAI ĐOẠN f pR f pR1 = =12.36 SVTH: PHAN THANH THƯƠNG MSSV:1551090391 TRANG 143 ĐỒ ÁN MÔN HỌC CẦU BTCT GVHD: T.S MAI LỰU 5.12 KIỂM TỐN DẦM CHÍNH SVTH: PHAN THANH THƯƠNG MSSV:1551090391 TRANG 144 ĐỒ ÁN MÔN HỌC CẦU BTCT 1.7.5.9 GVHD: T.S MAI LỰU Kiểm toán dầm trạng thái giới hạn sử dụng - Tải trọng: Lúc tải trọng tác dụng gồm tĩnh tải hoạt tải, giá trị momen lấy TTGH sử dụng Bảng tổng hợp nội lục tác dụng Bảng: Kiểm toán dầm trạng thái giới hạn sử dụng SVTH: PHAN THANH THƯƠNG MSSV:1551090391 TRANG 145 ĐỒ ÁN MÔN HỌC CẦU BTCT SVTH: PHAN THANH THƯƠNG GVHD: T.S MAI LỰU MSSV:1551090391 TRANG 146 ĐỒ ÁN MÔN HỌC CẦU BTCT SVTH: PHAN THANH THƯƠNG GVHD: T.S MAI LỰU MSSV:1551090391 TRANG 147 ĐỒ ÁN MÔN HỌC CẦU BTCT GVHD: T.S MAI LỰU 5.12.2 Kiểm toán dầm TTGH CĐ1: �M n M u Trong đó: : Hệ số sức kháng : Sức kháng uốn danh định thân tiết diện : Mômen ngoại lực tác dụng SVTH: PHAN THANH THƯƠNG MSSV:1551090391 TRANG 148 ĐỒ ÁN MÔN HỌC CẦU BTCT - GVHD: T.S MAI LỰU Cường độ chảy thép D.Ư.L là: Cường độ kéo dứt thép D.Ư.L là: Hệ số k: Hệ số quy đổi vùng nén: β1 0.85 0.05 0.05 � f 'c 28 0.85 � 45 28 0.73 7 Nhận xét Ta nhận thấy cần tính sức kháng danh định cho mặt cắt nhịp đủ mặt cắt ứng suất gây giai đoạn sử dụng lớn nhất, nội lực mặt cắt cho giá trị lớn - tiết diện tính tốn lúc tiết diện chữ T : - Qua biến đổi ta tính khoảng cách từ trục trung hòa tiết diện đến mép dầm là: Với : Aps = fpu = dps = k= f'c '= 4012.4 1744.591766 800 0.28 45 SVTH: PHAN THANH THƯƠNG MSSV:1551090391 TRANG 149 ĐỒ ÁN MƠN HỌC CẦU BTCT ß1 = GVHD: T.S MAI LỰU 0.729 - Vì c < hf = 199.57 nên chiều cao c tính lại sau: = 143.541 - Trong đó: dps =800 mm Khoảng cách từ trọng tâm nhóm cáp đến trọng tâm mặt cắt SVTH: PHAN THANH THƯƠNG MSSV:1551090391 TRANG 150 ĐỒ ÁN MÔN HỌC CẦU BTCT GVHD: T.S MAI LỰU c'=0,003 0,85.fc' c a hf bf h dps Mn Aps bw Aps.fps ps Hình 5.25 Sơ đồ tính mặt cắt TTGH CĐ - Kiểm tra: Theo bảng tổng hợp mơmen tác dụng vào dầm ta có: Thỏa điều kiện kiểm toán trạng thái giới hạn cường độ Thoả điều kiện sức kháng uốn danh định - Các mặt cắt lại tính tốn tương tự ta bảng kết sau: SVTH: PHAN THANH THƯƠNG MSSV:1551090391 TRANG 151 ĐỒ ÁN MÔN HỌC CẦU BTCT GVHD: T.S MAI LỰU 5.12.3 Kiểm tra hàm lượng cốt thép tối thiểu - Kiểm toán cho mặt cắt IV-IV: - SVTH: PHAN THANH THƯƠNG MSSV:1551090391 TRANG 152 ĐỒ ÁN MÔN HỌC CẦU BTCT SVTH: PHAN THANH THƯƠNG GVHD: T.S MAI LỰU MSSV:1551090391 TRANG 153 ĐỒ ÁN MÔN HỌC CẦU BTCT SVTH: PHAN THANH THƯƠNG GVHD: T.S MAI LỰU MSSV:1551090391 TRANG 154 ĐỒ ÁN MÔN HỌC CẦU BTCT MDC3 MDW 1001130 00 2423928 00 3232125 00 56501274 38 13680043 6.5 18241305 4.7 M 35011794 05 36950636 92 39722800 65 38515067 40 Mcr 35011794 05 41262053 35 50161567 85 52434375 41 SVTH: PHAN THANH THƯƠNG GVHD: T.S MAI LỰU Mu Mmin 10820904 22 25761389 65 36513504 05 14391802 61 34262648 23 48562960 38 Mr 42372242 75 46296427 92 55137004 11 57487362 95 MSSV:1551090391 thỏa thỏa thỏa thỏa TRANG 155 ĐỒ ÁN MÔN HỌC CẦU BTCT SVTH: PHAN THANH THƯƠNG GVHD: T.S MAI LỰU MSSV:1551090391 TRANG 156 ĐỒ ÁN MÔN HỌC CẦU BTCT SVTH: PHAN THANH THƯƠNG GVHD: T.S MAI LỰU MSSV:1551090391 TRANG 157