Đang tải... (xem toàn văn)
Tài liệu tham khảo Thuyết minh đồ án bê tông
Đố án Cầu Bê Tông Cốt Thép DƯL GVHD: ThS.Mai Lựu Phần I: Giới thiệu chung Đề bài: Thiết kế cầu bê tông cốt thép dự ứng lực với ký hiệu đề: 1D2A Số liệu tính tốn: Chiều dài nhịp 33,5m Kích thước mặt cắt ngang: 11,5m Vật liệu bêtơng làm dầm cấp 50MPa Loại tiết diện dầm I căng sau Hoạt tải: HL93 Yêu cầu Thiết kế lan can Thiết kế mặt cầu bê tông cốt thép thường Thiết kế dầm ngang bê tông cốt thép thường Thiết kế dầm bê tơng cốt thép dự ứng lực Chọn thêm số liệu Chọn kích thước lan can: 400mm Chọn cáp dự ứng nhà sản xuất VSL Chọn cốt thép thường AI, AII Chọn bê tông làm lan can, mặt cầu, dầm ngang cấp 30MPa Bố trí mặt cắt ngang cầu Với số liệu có chọn phương án bố trí mặt cắt ngang cầu hình vẽ: i = 1.5% SVTH: Trần Văn Giàu i = 1.5% Trang Đố án Cầu Bê Tông Cốt Thép DƯL GVHD: ThS.Mai Lựu Phần II : Tính tốn lan can tay vịn Lựa chọn kích thước bố trí thép lan can Lựa chọn bố trí thép hình vẽ: Chọn lớp bảo vệ cốt thép là: 30(mm) Sử dụng thép AII có: fy = 280(MPa) Sử dụng bêtơng cấp 30 MPa có: fc’ = 30(MPa) Thép lan can dùng CT3 Cầu có fy = 200(MPa) Bố trí khoảng cách cột lan can 1650(mm) Bố trí khe giãn nở nhiệt cách 8600(mm) với bề rộng 20(mm) Xác định khả chịu lực tường lan can 2.1 Khả chịu lực dầm đỉnh Mb Do khơng có dầm đỉnh nên Mb = 2.2 Khả chịu lực tường quanh trục thẳng đứng MwH Do cốt thép bố trí đối xứng nên ta có momen âm dương Đối với tiết diện thay đổi ta qui đổi tiết diện chữ nhật tương đương có diện tích với diện tích ban đầu khơng làm thay đổi chiều cao lan lan Chia tường thành phần vị trí thay đổi tiết diện hình vẽ: SVTH: Trần Văn Giàu Trang Đố án Cầu Bê Tông Cốt Thép DƯL GVHD: ThS.Mai Lựu Phần Tiết diện phần hình vẽ: Tiết diện b x h = 350 x 200 2..122 226,19(mm) d s 200 30 14 150 As a As f y ' c 0,85.f b 226,19.280 7,1(mm) 0,85.30.350 Hệ số qui đổi chiều cao vùng nén bêtông 1 là: 0, 05 ' 0, 05 f c 28 0,85 (30 28) 0,836 7 c a 7,1 0, 057 0, 45 d s 1.d s 0,836.152 1 0,85 a M w H A s f y d s 2 SVTH: Trần Văn Giàu Trang Đố án Cầu Bê Tông Cốt Thép DƯL GVHD: ThS.Mai Lựu 0,9.226,19.280.(150 7,1 ) 9275147,14(N.mm) Phần , tính tương tự Qui đổi phần tiết diện thay đổi hình vẽ: Ta có bảng tổng hợp sau: Chiều Chiều Diện tích Chiều cao Chiều cao Phần MwH rộng cao cốt thép có hiệu vùng nén qui bêtông (N.mm) b(mm) h(mm) As(mm2) ds(mm) đổi a (mm) 350 200 226,19 150 7,1 9275147,14 300 300 226,19 250 8,28 15571100,55 150 400 226,19 350 16,56 21642221,1 Sức kháng tường lan can quanh trục thẳng đứng là: MwH = (MwH)1 + (MwH)2 + (MwH)3 = 9257147,14 + 15571100,55 + 21642221,1 = 46488468,79 (N.mm) = 46488,47 (kN.mm) 2.3 Khả chịu lực tường theo trục nằm ngang Mc Phần cốt thép phía chịu chia làm đoạn để tính trung bình Khi tiết diện thay đổi ta chọn tiết diện lớn ngàm để xác định khả chịu lực Thép dùng thép Ф14 bố trí với a = 200 theo phương dọc cầu Phương pháp tính tương tự MwH Cắt mm theo phương dọc cầu ta có nên diện tích thép 1mm dài là: AS 5..82 0, 77 mm 1000 Ta có bảng tổng hợp sau: Chiều Diện tích Phần Bề rộng cao thép bêtông b(mm) h(mm) As(mm2) 1 200 0,77 400 0,77 200 0,77 SVTH: Trần Văn Giàu Chiều cao có hiệu ds(mm) 163 363 363 Chiều cao vùng nén qui đổi a (mm) 8,45 8,45 8,45 Mc (N.mm/mm) 34231,89 77351,89 77351,89 Trang Đố án Cầu Bê Tông Cốt Thép DƯL GVHD: ThS.Mai Lựu M c1.350 M c2 300 M c3 150 800 34321,89.350 77351,89.450 800 58468,89(Nmm / mm) 58, 47(kNmm / mm) Mc Xác định khả chịu lực cột lan can 3.1 Cột lan can Pp Ta có Pp Mp Y Với: Y = 200 (mm): chiều cao cột lan can Mp =.S.fy: momen kháng uốn mặt cắt ngàm vào tường lan can S:momen kháng uốn tiết diện quanh trục x-x Momen quán tính tiết diện: x x J = Jbụng + 2Jcánh 120.43 4.1723 2 120.4.(90 2) 9131669,33(mm ) 12 12 J 9131669,33 S 101462,99 mm3 h 180 2 M .S.f y 1.101462,99.200 Pp p 101462,99 N 200 Y Y = 3.2 Thanh lan can MR MR = .S.fy S : momen kháng uốn tiết diện SVTH: Trần Văn Giàu Trang Đố án Cầu Bê Tông Cốt Thép DƯL GVHD: ThS.Mai Lựu D3 d S 1 32 D d 4 f y D .1003 92 1 200 32 100 D3 M R 32 5568611, 21 N.mm Tổ hợp va xe 4.1 Va xe vị trí tường Sức kháng tường: M c L2c Rw M b 8M w H 2L c L t H Với: Lt = 1070 lan can cấp L3 MwH = 46488,47 kNmm (tính phần ) Mc = 58,49 kNmm/mm (tính phần ) Mb = L L 8H(M b M w H) Lc t t Mc 1070 1070 8.800(0 46488, 47) Lc 2853 mm 58, 49 Rw 58, 49.28532 8.46488, 47 417,17 kN 2.2889 1070 1070 4.1.1 Vị trí va cột Với Lc =2853 (mm) nên có nhịp tham gia chịu lực n.L = 2.1600 = 3200 (mm) Số cột tham gia chịu lực cột Sức kháng kết hợp lan can cột lan can: 16M R Pp n L R 2nL L t 16.5568611, 21 101462,99.22.1650 2.2.1650 1070 127658,86 N 127, 66 kN Chiết giảm khả chịu lực tường R 'w SVTH: Trần Văn Giàu R w H k.Pp H R Hw Trang Đố án Cầu Bê Tông Cốt Thép DƯL GVHD: ThS.Mai Lựu 417,17.800 1.101, 46.1000 800 290,35(kN) Sức kháng tường lan can kết hợp R R 'w R 290,35 127, 66 418,01 kN Chiều cao đặt hợp lực R R 'w H w R.H R R 'w R 290,35.800 127, 66.1000 428,9 H 839, 22 mm Đối với lan can cấp L3 ta có: Ft = 240 (kN) Hc = 810 (mm) => R 418, 01 Ft 240 Đảm bảo chịu va xe H 839, 22 H c 810 4.1.2 Vị tri va lan can Với Lc = 2853 (mm) có nhịp tham gia chịu lực L = 1650 (mm) Số cột tham gia chịu lực cột Sức kháng cột lan can: 16M p (n 1)(n 1)Pp L R 2nL L t 16.5568611, 21 2.4.101462,99.1650 2.3.1650 1070 161767, 75 N 161, 77 kN Chiết giảm 4.1.1 ta có: R 325, 29 Ft 240 Đảm bảo chịu va xe H 899, 46 H c 810 4.2 Va đầu tường Sức kháng tường: Rw 2L c L t M c Lc M M H b w H L L H(M b M w H) Lc t t Mc SVTH: Trần Văn Giàu Trang Đố án Cầu Bê Tông Cốt Thép DƯL GVHD: ThS.Mai Lựu 1070 1070 800(0 46488, 47) 58, 49 1495, 25(mm) R w 218,59 kN Sức kháng cột lan can: R 2.M R n(n 1)Pp L 2nL L t Do Lc = 1506
