ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CẦU THÉP TRƯỜNG ĐH GIAO THÔNG VẬN TẢI TP HCM

TRƯỜNG ĐH GIAO THÔNG VẬN TẢI TP HCM
KHOA CÔNG TRÌNH GIAO THÔNG
O0O
ĐỒ ÁN MÔN HỌC
THIẾT KẾ CẦU THÉP

GVHD : THẦY PHAN QUỐC BẢO
Họ và tên : VƯƠNG BẢO LONG
MSSV : 0851110038
Lớp : CD08A
Nhóm : 01
1

TP.Hồ Chí Minh, Tháng 12 Năm 2011
MỤC LỤC
Equation Chapter 1 Section 1CHƯƠNG I
GIỚI THIỆU CHUNG
1.1. Các số liệu thiết kế 1
1.2. Phương pháp thiết kế 1
1.3. Vật liệu dùng trong thi công 1
CHƯƠNG II
LAN CAN - LỀ BỘ HÀNH
2.1. Lan can 3
2.1.1. Thanh lan can 3
2.1.2. Cột lan can 5
2.2. Lề bộ hành 9
2.2.1. Tải trọng tác dụng lên lề bộ hành 9
2.2.2. Tính nội lực 9
2.2.3. Tính cốt thép 10
2.2.4. Kiểm toán ở TTGHSD (kiểm tra nứt) 11
2

2.3. Bó vỉa 12
2.3.1. Xác đònh M
c
13
2.3.2. Xác đònh M
w
H 14
2.3.3. Chiều dài đường chảy L
c
15

CHƯƠNG III
BẢN MẶT CẦU
3.1. Số liệu tính toán 16
3.2. Sơ đồ tính toán bản mặt cầu 16
3.3. Tính nội lực cho bản congxol 17
3.3.1. Tải trọng tác dụng lên bản congxol 17
3.3.2. Nội lực trong bản congxol 19
3.4. Tính nội lực cho bản dầm cạnh dầm biên 20
3.4.1. Tónh tải và nội lực do tónh tải tác dụng lên bản dầm biên 20
3.4.2. Hoạt tải và nội lực do hoạt tải tác dụng lên bản dầm biên 22
3.5. Tính nội lực cho bản dầm giữa 24
3.5.1. Tónh tải và nội lực do tónh tải tác dụng lên bản dầm giữa 24
3.5.2. Hoạt tải và nội lực do hoạt tải tác dụng lên bản dầm giữa 25
3.6. Thiết kế cốt thép cho bản mặt cầu 29
3.6.1. Thiết kế cho phần bản chòu momen âm 29
3.6.2. Thiết kế cho phần bản chòu momen dương 30
3.7. Kiểm tra nứt cho bản mặt cầu 31
3
3.7.1. Kiểm tra nứt với momen âm 32

3.7.2. Kiểm tra nứt với momen dương 32
CHƯƠNG IV
DẦM CHÍNH
4.1. Kích thước cơ bản của dầm chính 37
4.1.1. Phần dầm thép 37
4.1.2. Phần bản bê tông cốt thép 37
4.1.3. Sơ bộ chọn kích thước sườn tăng cường, liên kết
ngang, mối nối 37
4.2. Xác đònh đặc trưng hình học của tiết diện dầm 38
4.2.1. Xác đònh đặc trưng hình học của tiết diện dầm GĐI 38
4.2.2. Xác đònh đặc trưng hình học của tiết diện dầm giữa GĐII 39
4.2.3. Xác đònh đặc trưng hình học của tiết diện dầm biên GĐII 43
4.3. Xác đònh hệ số phân bố tải trọng theo phương ngang cầu 48
4.3.1. Tính cho dầm giữa 48
4.3.2. Tính cho dầm biên 51
4.4. Xác đònh nội lực do hoạt tải tại các mặt cắt 53
4.4.1. Hoạt tải tác dụng lên dầm chính 53
4.4.2. Mặt cắt I – I 54
4.4.3. Mặt cắt II – II 56
4.4.4. Mặt cắt III – III 60
4
4.4.5. Mặt cắt IV – IV 64
4.4.6. Mặt cắt V – V 68
4.4.7. Nội lực do hoạt tải theo TTGH 73
4.5. Nội lực do tónh tải tác dụng lên dầm chính 75
4.5.1. Tải trọng tác dụng lên dầm chủ 75
4.5.2. Quy tónh tải tác dụng lên dầm chính theo phương dọc cầu 76
4.5.3. Xác đònh đ.a.h và chất tónh tải theo phương ngang cầu 76
4.5.4. Tổng hợp tónh tải tác dụng lên dầm chủ theo phương dọc cầu 81
4.5.5. Xếp tónh tải lên đ.a.h và tính nội lực 82

4.6. Tổ hợp nội lực tại các mặt cắt theo trạng thái giới hạn 92
4.7. Kiểm toán dầm thép trong giai đoạn I 94
4.7.1. Kiểm tra yêu cầu cấu tạo 94
4.7.2. Kiểm tra dầm không liên hợp 96
4.8. Kiểm toán dầm thép trong giai đoạn II 101
4.8.1. Xác đònh momen dẻo của tiết diện dầm trong GĐII 101
4.8.2. Xác đònh chiều cao chòu nén của bụng dầm liên hợp D
c
108
4.8.3. Phân loại tiết diện dầm liên hợp 114
4.8.4. Xác đònh sức kháng uốn của tiết diện liên hợp 115
4.8.5. Kiểm toán cường độ cắt 117
4.8.6. Kiểm toán sử dụng 120
4.8.7. Kiểm toán mỏi 128
4.9. Tính toán sườn tăng cường, liên kết ngang, mối nối, neo
5
chống cắt 113
4.9.1. Tính toán sườn tăng cường 113
4.9.2. Tính toán liên kết ngang và dầm ngang 142
4.9.3. Tính toán neo chòu cắt 148
4.9.4. Tính toán mối nối dầm thép 151
CHƯƠNG I
GIỚI THIỆU CHUNG
1.1. CÁC SỐ LIỆU THIẾT KẾ:
- Loại dầm thép liên hợp có tiết diện chữ I
- Khổ cầu: B - K = 8 m – 1.5 m
6
- Chiều dài nhịp tính tốn: L = 35 m.
- Số dầm chính: 6 dầm.
- Khoảng cách 2 dầm chính: 1.9 m.

- Số sườn tăng cường đứng dầm biên (một dầm): 29
- Số sườn tăng cường đứng dầm trong (một dầm): 58
- Khoảng cách các sườn tăng cường: 1.5 m
- Số liên kết ngang: 11
- Số dầm ngang :2
- Khoảng cách 2 liên kết ngang: 3 m
- Khoảng cách 2 trụ lan can: 2m.
1.2. PHƯƠNG PHÁP THIẾT KẾ:
- Bản mặt cầu tính theo bản hẫng và làm việc theo phương ngang cầu.
- Dầm chính: Tính như dầm giản đơn. Tiết diện dầm thép liên hợp, khoảng cách
giữa các dầm 1.88 m
- Kiểm toán.
1.3. VẬT LIỆU DÙNG TRONG THI CÔNG:
- Thanh và cột lan can (phần thép):
Thép M270M cấp 250
=
y
f 250 MPa
5 3
s
7.85 10 N/ mm
−
γ = ×
- Lề bộ hành, lan can:
Bêtông:
'
c
f 30 MPa=
5 3
2.5 10 N/ mm

−
γ = ×
Thép AII:
=
y
f 280 MPa
7
5 3
s
7.85 10 N/ mm
−
γ = ×
- Bản mặt cầu, vút bản
Bêtông:
'
c
f 30 MPa=
−
γ = ×
5 3
C
2.5 10 N/ mm
Thép AII:
=
y
f 280 MPa
5 3
s
7.85 10 N/ mm
−

γ = ×
- Dầm chính, sườn tăng cường, liên kết ngang,dầm ngang:
Thép tấm M270M cấp 345:
=
y
f 345 MPa
Thép góc: L 102 x 76 x 12.7:
=
y
f 240 MPa
Thép I cánh rộng: W610-262
=
y
f 345 MPa
CHƯƠNG II
LAN CAN - LỀ BỘ HÀNH
2.1. LAN CAN:
2.1.1. Thanh lan can:
8
- Chọn thanh lan can thép ống đường kính ngoài D =80 mm và đường kính trong d = 70
mm
- Khoảng cách 2 cột lan can là: L = 2000 mm
- Khối lượng riêng thép lan can:
−
γ = ×
5 3
S
7.85 10 N/ mm
- Thép cacbon số hiệu M270M cấp 250:
y

f = 250 MPa
2.1.1.1. Tải trong tác dụng lên thanh lan can:
Hình 2.1: Sơ đồ tải trọng tác dụng lên thanh lan can
- Theo phương thẳng đứng (y):
+ Tónh tải: Trọng lượng tính toán của bản thân lan can
= γ π = × × × =
2 2 2 2
-5
S
D -d 80 -70
g 7.85 10 3.14 0.093N/ mm
4 4
+ Hoạt tải: tải phân bố: w = 0.37 N/mm
- Theo phương ngang (x):
+ Hoạt tải: tải phân bố: w = 0.37 N/mm
+ Tải tập trung P = 890 N được đặt theo 2 phương x và y.
2.1.1.2. Nội lực của thanh lan can:
9
2000
2000
0
y
x
P = 890 N
g = 0.093 N/mm
w = 0.37 N/mm
w = 0.37 N/mm
P = 890 N
* Theo phương y:
- Mômen do tónh tải tại mặt cắt giữa nhòp:

× ×
= = =
2 2
y
g
g L 0.093 2000
M 46500 N.mm
8 8
- Mômen do hoạt tải tại mặt cắt giữa nhòp:
+ Tải phân bố:
2 2
y
w
w L 0.37 2000
M 185000 N.mm
8 8
× ×
= = =
+ Tải tập trung:
y
P
P L 890 2000
M 445000 N.mm
4 4
× ×
= = =
* Theo phương x:
- Mômen do hoạt tải tại mặt cắt giữa nhòp:
+ Tải phân bố:
2 2

x
w
w L 0.37 2000
M 185000 N.mm
8 8
× ×
= = =
+ Tải tập trung:
× ×
= = =
x
P
P L 890 2000
M 445000 N.mm
4 4
* Tổ hợp nội lực tác dụng lên thanh lan can:
= η
 
γ + γ + γ + γ + γ
 
y y 2 x 2 x 2 y 2
DC g LL w LL w LL P LL P
M .
( .M .M ) ( .M ) ( M ) ( M )
Trong đó:
+
η
: là hệ số điều chỉnh tải trọng:
10
D I R

. .
η = η η η
Với:
η =
D
1.05 :
hệ số dẻo cho các bộ phận và liên kết không dẻo.
η =
I
1.05 :
hệ số quan trọng đối với cầu quan trọng.
η =
R
1.05 :
hệ sốù dư thừa đối với các bộ phận không dư thừa.
⇒ η = × × =
1.05 1.05 1.05 1.16
+
DC
1.25
γ =
: hệ số tải trọng cho tónh tải
+
LL
1.75
γ =
: hệ số tải trọng cho hoạt tải
 
× + × + ×
⇒ = ×

 
 
+ × + ×
 
=
2 2
2 2
(1.25 46500 1.75 185000) (1.75 185000)
M 1.16
(1.75 445000) (1.75 445000)
1858274.73 N.mm

2.1.1.3. Kiểm tra khả năng chòu lực của thanh lan can:
= ϕ ≥
r f n
M .M M
Trong đó:
+
f
ϕ
: là hệ số sức kháng:
ϕ
f
= 1
+ M: là mômen lớn nhất do tónh và hoạt tải
+ M
n
: sức kháng của tiết diện
n y
M f S= ×

11
S là mômen kháng uốn của tiết diện
   
π ×
   
= − = × − =
   
 ÷  ÷
   
   
   
4 4
3 3
3
D d 3.14 80 70
S . 1 1 20800.78 mm
32 D 32 80
⇒ = ×
n
M 250 20800.78 = 5200194.87 N.mm
= ϕ = ×
r f n
M .M 1 5200195 = 5200194.87 N.mm > 1858274.73 N.mm
Vậy thanh lan can đảm bảo khả năng chòu lực
2.1.2. Cột lan can:
Ta tính toán với cột lan can ở giữa, với sơ đồ tải trọng tác dụng vào cột lan
(hình 2.2)
Hình 2.2: Sơ đồ tải trọng tác dụng vào cột lan can
Tónh tải tác dụng lên trụ lan can gồm có tải trọng bản thân cột và trọng lượng
của thanh lan can tay vòn truyền xuống.

12
h
2
= 545h
1
=150
I
I
P"
P"
P"
+D
C
3
h = 695
3 S cot S tayvin
DCγ .V γ .V= +
Một cột lan can được tạo bởi 3 tấm thép và các ống thép liên kết thanh tay vòn:
T
1
100 x 1740 x 5
T
2
140 x 740 x 5
T
3
100 x 150 x 5
Hai ống thép liên kết thanh tay vòn: có đường kính ngoài 90 mm, đường kính trong
82 mm, dài 100 mm.
Hai ống thép thanh tay vòn: có đường kính ngoài 80 mm, đường kính trong 70 mm

Thể tích các tấm thép và ống thép như sau:
+ Thể tích tấm thép T
1
: V
T1
= 100 x 1740 x 5 =870000 mm
3
+ Thể tích tấm thép T
2
: V
T2
= 140 x 740 x 5 =518000 mm
3
+ Thể tích tấm thép T
3
: V
T3
= 100 x 150 x 5 = 75000 mm
3
+ Thể tích 2 ống thép liê kết thanh tay vòn:
( )
2 2 3
lienket
π
V 2 90 82 100 216141.58mm
4
= × × − × =
+ Thể tích cột lan can: V
cột
= V

T1
+ V
T2
+ V
T3
+ V
liênkết

= 870000 + 518000 + 75000 + 216141.58
= 1679141.58 mm
3
+ Thể tích 2 ống thép thanh tay vòn:

( )
2 2 3
tayvin
π
V 2 80 70 2000 4712388.98mm
4
= × × − × =
Suy ra tónh tải tác dụng lên trụ lan can:
DC
3
= 7.85 x 10
-5
x 1679141.58 + 7.85 x 10
-5
x 4712388.98 = 501.74 N
Hoạt tải do w, P tác dụng lên thanh lan can truyền xuống cột lan can theo phương
đứng và phương ngang dưới dạng các lực tập trung.

13
- Kích thước:
= = =
1 2
h 695 mm; h 150 mm; h 545 mm
- Lực tác dụng:
+ Lực phân bố: w = 0.37 N/mm ở 2 thanh lan can ở hai bên cột truyền vào cột 1
lực tập trung: P’= w.L = 0.37 x 2000 = 740 N
+ Lực tập trung: P = 890 N
+ Suy ra lực tập trung vào cột là:
P'' P' P 740+890 = 1630 N= + =
∗ Nội lực trong cột lan can tại mặt cắt I – I:
- Momen: M
I-I
= P”.h + P”.h
1
= 1630 x 695 + 1630 x 150 = 1377350 N.mm
- Lực dọc: N
I-I
= P” + DC
3
= 1630 + 501.74 = 2131.74 N
- Lực cắt: V
I-I
= 2P” = 2 x 1630 = 3260 N
* Kiểm tra khả năng chòu lực của cột lan can chòu momen:
- Ta kiểm toán tại mặt cắt I-I:
Hình 2.3: Mặt cắt I-I
14
5 140 5

47,5
5
47,5
100
- Mặt cắt I-I đảm bảo khả năng chòu lực khi:
−
= ϕ ≥
r f n I I
M M M
- Sức kháng của tiết diện:
= ϕ = ϕ × ×
r f n f y
M M f S
+ S: mômen kháng uốn của tiết diện
×
 
×
× +
+ × ×
 ÷
 
= = =
3
3
2
3
5 140
100 5
2
100 5 72.5

I
12
12
S 85355.56 mm
Y 75
⇒
= ϕ = ϕ × × = × ×
r f n f y
M M f S 1 250 85355.56 = 21338888.89 N.mm
Vậy
−
= ϕ = ≥ =
r f n I I
M M 21338888.89 N.mm M 1377350 N.mm
⇒
Mặt Cắt I – I Đảm bảo khả năng chòu lực
* Kiểm tra độ mảnh của cột lan can:
K.
140
r
≤
l
Trong đó:
+ K = 0.75: hệ số chiều dài hữu hiệu
+
=
695 mml
: chiều dài không được giằng (
h
=

l
)
+ r : bán kính hồi chuyển nhỏ nhất (ta tính cho tiết diện tại đỉnh cột vì tiết
diện ở nay là nhỏ nhất)
I
r
A
=
15
Hình 2.4: Tiết diện nhỏ nhất của cột lan can
Với:
I : mômen quán tính của tiết diện:
( )
×
×
= × + =
+ × ×
3
3
4
2
5 100
100 5
I 2 3175000 mm
100 5 52.5
12
12
A : diện tích tiết diện:
= × × + × =
2

A 100 5 2 100 5 1500 mm
⇒ = =
3175000
r 46 mm
1500
×
⇒ = = ≤
K. 0.75 695
11.33 140
r 46
l
Vậy thỏa mãn điều kiện mảnh
∗ Kiểm tra cột chòu nén:
Xác đònh:
2
y
S
F
Kl
λ
πr E
 
=
 
 
Trong đó:
16
5 5
47,5
5

47,5
100
100
F
y
= 250 MPa: Cường độ chảy
E = 200000 MPa: Modul đàn hồi
2
0.75 695 250
λ 0.0163 2.25
3.14 46 200000
×
 
⇒ = × = <
 
×
 
Do
λ 2.25<
nên sức kháng nén danh đònh được tính như sau:
λ
n y S
0.0163
P 0.66 F A
0.66 250 1500 372474.55 N
=
= × × =
Sức kháng nén tính toán:
r c n
P P

ϕ
=
Trong đó:
c
0.9 :
ϕ
=
hệ số sức kháng dối với nén
r
P 0.9 372474.55 335227.1 N
⇒ = × =
So sánh P
r
= 335227.1 N > N
I-I
= 2131.74 N.
Vậy thỏa điều kiện cột chòu nén
∗ Kiểm toán bulông neo cột thép:
Sơ đồ bố trí bulông như hình 2.5
17
Hình 2.5: Sơ đồ bố trí bulông
- Kiểm toán bulông chòu cắt:
Sức kháng cắt danh đònh của bulông lấy với trường hợp đường ren nằm trong
mặt phẳng cắt:
R
n
= 0.38A
b
F
ub

N
S
Trong đó:
A
b
: Diện tích bulông theo đường kính danh đònh
2
2
2
b
b
πd
3.14 16
A 201.06 mm
4 4
×
= = =
F
ub
= 420 MPa: Cường độ kéo nhỏ nhất của bulông
N
S
= 1: Số mặt phẳng cắt cho mỗi bulông
n
R 0.38 201.06 420 1 32089.484 N⇒ = × × × =
Lực cắt tác động lên mỗi bulông:
I I
u
V 3260
P 815 N

4 4
−
= = =
So sánh R
n
= 32089.484 N > P
u
= 815 N (thỏa)
18
30 90 30
206020
100
4
Ø
16
- Kiểm tra điều kiện ép mặt:
Do đây la lỗ tiêu chuẩn và khoảng cách giữa các bulông không nhỏ hơn 2d
b
và khoảng cách tónh đến đầu thanh nhỏ hơn 2d
b
nên sức kháng danh đònh được tính như
sau:
R
n
= 1.2L
c
tF
u
Trong đó:
t = 5 mm: Chiều dày bản nối

F
u
= 400 MPa: Cường độ chòu kéo của vật liệu liên kết
L
c
= 74 mm: Khoảng cách tónh giữa các lỗ hoặc giữa lỗ và đầu thanh theo
phương tác dụng lực.
n
R 1.2 74 5 400 177600 N⇒ = × × × =
So sánh R
n
= 177600 N > P
u
= 815 N (thỏa)
Vậy bulông đảm bảo khả năng chòu lực.
2.2. LỀ BỘ HÀNH:
2.2.1. Tải trọng tác dụng lên lề bộ hành gồm:
* Xét trên 1500 mm dài theo phương dọc cầu
- Hoạt tải người: PL = 0.003 x 1500 = 4.5 N/mm
- Tónh tải: DL = 1500 x 100 x 2.5 x 10
-5
= 3.75 N/mm
1300
1300
PL
DL
19
Hình 2.6: Sơ đồ tính nội lực lề bộ hành
2.2.2. Tính nội lực:
- Mômen tại mặt cắt giữa nhòp:

+ Do tónh tải:
2
2
DL
DL.L
3.75 1300
M 792187 N.mm
8 8
×
= = =
+ Do hoạt tải:
2
2
PL
PL.L
4.5 1300
M 950625 N.mm
8 8
×
= = =
Chọn các hệ số tải trọng
D
η 1.05:
=
Hệ số dẻo cho các bộ phận và liên kết không dẻo
R
η 1.05:
=
Hệ số dư thừa cho các bộ phận không dư thừa
l

η 1.05 :
=
Hệ số quan trọng cho cầu quan trọng
D R l
η η η η 1.05 1.05 1.05 1.16
⇒ = = × × =
- Trạng thái giới hạn cường độ:
U DC DC PL PL
M . M M
1.16 (1.25 792187 1.75 950625) 3578440.77 N.mm
 
= η γ × + γ ×
 
= × × + × =
- Trạng thái giới hạn sử dụng:
S DC PL
M M M 792187 950625 1742812 N.mm
 
= + = + =
 
2.2.3. Tính cốt thép:
- Tiết diện chòu lực b x h = 1500 x 100 mm
- Chọn a’ = 20 mm: khoảng cách từ trọng tâm cốt thép đến mép ngoài bê tông:
20
- d
s
= h – a’ = 100 – 20 = 80 mm
- Xác đònh chiều cao vùng nén a:

2

U
S S
'
C
2
2 M
a d d
0.85 f b
2 3078440.7
80 80 1.67 mm
0.9 0.85 30 1500
×
= − −
φ× × ×
×
= − − =
× × ×
- Bản lề bộ hành có 28 MPa < f'
c
= 30 Mpa < 56 Mpa
⇒
β = − − = − × − =
1 c
0.05 0.05
0.85 .(f ' 28) 0.85 (30 28) 0.836
7 7
- Xác đònh khoảng cách từ thớ chòu nén đến trục trung hoà c:
1
a 1.67
c 2.03 mm

0.836
= = =
β

- Xác đònh trường hợp phá hoại cho bài toán cốt đơn:
s
c 2.03
0.025 0.42
d 80
= = <

⇒
bài toán thuộc trường hợp phá hoại dẻo
- Xác đònh diện tích cốt thép:
2
c
S
y
0.85 f ' a b
0.85 30 1.67 1500
A 228.14 mm
f 280
× × ×
× × ×
= = =
- Kiểm tra hàm lượng cốt thép tối thiểu:
2
c
S Smin
y

f '
30
A A 0.03 b.h. 0.03 1500 100 482.14mm
f 280
< = × = × × × =
Lấy A
S
= A
Smin
= 482.14 mm
2
21
- Chọn
10a200
φ ⇒
1000 mm có 8 thanh thép (diện tích A
s
= 628mm
2
) và theo phương
dọc lề bộ hành bố trí
10a200
φ
Hình 2.7: Bố trí cốt thép trên lề bộ hành
2.2.4. Kiểm toán ở trạng thái giới hạn sử dụng: (kiểm tra nứt)
- Tiết diện kiểm toán: tiết diện chữ nhật có b x h = 1500 x 100 mm
- Khoảng cách từ thớ chòu kéo ngoài cùng đến trọng tâm cốt thép chòu kéo
gần nhất:
c
d a' 20 mm

= =
< 50 mm
- Diện tích của vùng bê tông bọc quanh 1 nhóm thép:
2
c
A 2 d b 2 20 1500 60000 mm
= × × = × × =
- Diện tích trung bình của bêtông bọc quanh 1 thanh thép:
2
C
A 60000
A 7500 mm
n 8
= = =
- Mômen do ngoại lực tác dụng vào tiết diện:
S
M 1748212.6 N.mm
=

22
Ø
10 a200
200 1500
300
- Khối lượng riêng của bêtông:
γ =
3
c
2400 Kg/ m
- Môđun đàn hồi của bêtông:

1.5
c c c
E 0.043 f '
= × γ ×

= × × =
1.5
0.043 2400 30 27691.47 MPa
- Môđun đàn hồi của thép:
=
S
E 200000 MPa
- Hệ số tính đổi từ thép sang bê tông:
= = =
S
C
E 200000
n 7.222
E 27691.47
- Chiều cao vùng nén của bêtông khi tiết diện nứt:
S S
S
A 2 d b
x n 1 1
b n A
628 2 80 1500
7.222 1 1 22.2 mm
1500 7.222 628
 
× ×

 ÷
= × × + −
 ÷
×
 
 
× ×
= × × + − =
 ÷
 ÷
×
 
- Mômen quán tính của tiết diện bê tông khi đã nứt:
3
2
cr s s
3
2 4
b x
I n A (d x)
3
1500 22.2
7.222 628 (80 22.2) 20622623.19 mm
3
 
×
= + × × −
 ÷
 
 

×
= + × × − =
 ÷
 
- Ứng suất trong cốt thép do ngoại lực gây ra:
( ) ( )
S
S S
cr
M
1748212.6
f d x n 80 22.2 7.222 35.39 MPa
I 20622623.19
= × − × = × − × =
23
- Khí hậu khắc nghiệt:
Z 23000 N / mm
=
- Ứng suất cho phép trong cốt thép:
sa
3
3
c C
Z 23000
f 432.88 MPa
d A 20 7500
= = =
× ×
- So sánh:
sa y

f 423.66 MPa 0.6 f 0.6 280 168 MPa
= > × = × =
chọn
y
f 168 MPa=
để kiểm tra:
s
f 35.39 MPa 168 MPa
= <
Vậy thoả mãn điều kiện về nứt
2.3. BÓ VỈA:
- Giả thiết ta bố trí cốt thép cho bó vỉa như: hình 2.7 và hình 2.8
- Ta tiến hành kiểm tra khả năng chòu lực của bó vỉa dạng tường như sau:
+ Sơ đồ tính toán của bó vỉa dạng tường là sơ đồ dẻo
+ Chọn cấp lan can là cấp 3 dùng cho cầu có xe tải
Bảng 2.1: Lực tác dụng vào lan can
Phương lực tác dụng Lực tác dụng (KN)
Chiều dài lực tác
dụng(mm)
Phương mằm ngang Ft = 240 Lt = 1070
Phương thẳng đứng F
V
= 80 L
V
= 5500
Phương dọc cầu F
L
= 80 L
L
= 1070

+ Biểu thức kiểm toán cường độ của bó vỉa có dạng:
24
W t
R F
≥

Sức kháng của bó vỉa dạng tường được xác đònh theo phương pháp đường chảy.
Khi xe va vào giữa tường:
2
c c
W b W
c t
M .L
2
R 8 M 8 M .H
2 L L H
 
= × + × +
 ÷
× −
 
2
t t b W
c
c
L L 8 H.(M M .H)
L
2 2 M
× +
 

= + +
 ÷
 
Khi xe va vào đầu tường:
 
= + +
 ÷
× −
 
2
c c
W b W
c t
M .L
2
R M M .H
2 L L H
2
t t b W
c
c
L L H.(M M .H)
L
2 2 M
+
 
= + +
 ÷
 
Trong đó:

W
R
: sức kháng của bó vỉa
W
M
: sức kháng mômen trên một đơn vò chiều dài đối với trục thẳng đứng
c
M
: sức kháng mômen trên một đơn vò chiều dài đối với trục nằm ngang
b
M
: sức kháng của dầm đỉnh
H: chiều cao tường
c
L
: chiều dài đường chảy
25