Đồ án Thiết kế cầu thép ( đính kèm file tính toán )

TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG BỘ MÔN CẦU HẦM
KHOA CẦU ĐƯỜNG §å ¸n TK§2 – PhÇn thuyÕt minh
CHƯƠNG I : GIỚI THIỆU NHIỆM VỤ VÀ CHỌN SƠ ĐỒ
KẾT CẤU NHỊP.
I. TÓM TẮT NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN
1) Số liệu thiết kế:
- Sơ đồ kết cấu nhịp: Cầu dàn đơn giản.
- Chiều dài nhịp tính toán: (Ltt) = 97,0 (m).
- Khổ cầu: 7,0 + 2 x 1 (m)
- Tải trọng :
Ô tô: HL – 93
Người đi bộ : 400 Kg / m
2
(dN/ m
2
)
- Vật liệu:
M270M cấp 250 : Fu = 400 Mpa ; F
y
= 250 Mpa = 250000(KN/m
2
).
M270M cấp 345 : Fu = 450 Mpa ; F
y
= 345 Mpa = 345000(KN/m
2
).
2) Nhiệm vụ thiết kế:
* Phần tính toán:
+ Tính dầm dọc, dầm ngang mặt cầu và liên kết chúng.
+ Tính một nút dàn chủ.

* Phần bản vẽ:
Thể hiện các chi tiết đã thiết kế tính toán.
II. CHỌN SƠ BỘ KẾT CẤU NHỊP VÀ CÁC KÍCH THƯỚC CƠ BẢN.
1) Sơ đồ kết cấu nhịp:
- Chọn kết cấu nhịp có đường xe chạy dưới, dạng dàn tam giác, biên trên và biên
dưới song song, có hai dàn chủ.
- Đường người đi bộ được bố trí hai bên phía ngoài của dàn chủ.
- Kết cấu nhịp gồm hai hệ liên kết dọc trên và dọc dưới có dạng chữ thập.
- Nhịp tính toán của dàn là 97m được chia thành 10 khoang chiều dài mỗi khoang
là d=9,7m.
- Chiều cao dàn chủ:
h =
Mặt khác theo điều kiện góc hợp lý nhất của góc nên h = 12.0 ÷ 12.9m
=> Chọn sơ bộ chiều cao dàn chủ là h = 12m.
- Khoảng cách giữa hai tim dàn chủ : Bố trí hai dàn chủ với khoảng cách lớn hơn
phần xe chạy 1 ÷ 1.5m để kể đến phần đá vỉa và bề rộng các thanh dàn. Vì vậy ta
chọn khoảng cách giữa hai dàn chủ là 8 m.
2) Các kích thước cơ bản.
a – Bản mặt cầu:
ThÇy híng dÉn : GS.TSKH. NguyÔn Nh Kh¶i
Sinh viªn thùc hiÖn : KiÒu Xu©n Vinh MSSV: 277351 Líp: 51CD2 -1-
TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG BỘ MÔN CẦU HẦM
KHOA CẦU ĐƯỜNG §å ¸n TK§2 – PhÇn thuyÕt minh
- Bản mặt cầu có chiều dày tối thiểu 175 mm,cộng thêm 15 mm hao mòn .Vậy
chiều dày của bản là 190 mm. Phía trên là lớp phủ mặt cầu dày 7.5cm gồm các lớp:
bêtông asphan và lớp phòng nước.
-Phần bộ hành: Mặt đường phần bộ hành làm bằng bản BTCT dày 10cm, trên có
rải một lớp phủ bằng BTN dày 2cm.
b – Dầm dọc:
Dùng loại thép M270M cấp 250 có F

y
= 250 MPa
Chọn sơ bộ số dầm dọc trên mặt cắt ngang cầu là 5 dầm và khoảng cách giữa các
dầm dọc này là 1,5m.
Chọn chiều cao dầm dọc là h
dd
= 0.7 m thỏa mãn
c – Dầm ngang:
Dùng loại thép M270M cấp 250 có F
y
= 250MPa
Các dầm ngang được đặt tại các nút dàn chủ, cách nhau một khoảng bằng khoang
dàn d = 9.7m
Chọn tiết diện dầm ngang theo điều kiện cấu tạo sau :
d =
1 1 1 1
. .8,0
7 12 7 12
B
   
÷ = ÷ =
 ÷  ÷
   
(0,67 ÷ 1,14) m.
 Chọn chiều cao dầm ngang là h
dn
= 1.2 m.
ThÇy híng dÉn : GS.TSKH. NguyÔn Nh Kh¶i
Sinh viªn thùc hiÖn : KiÒu Xu©n Vinh MSSV: 277351 Líp: 51CD2 -2-
TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG BỘ MÔN CẦU HẦM

KHOA CẦU ĐƯỜNG §å ¸n TK§2 – PhÇn thuyÕt minh
8000
1000
1000
1500
900
11100
3000
2
3
4
5
1
MAT CAT NGANG CAU
4x1500=6000
500
250
250
7000
ThÇy híng dÉn : GS.TSKH. NguyÔn Nh Kh¶i
Sinh viªn thùc hiÖn : KiÒu Xu©n Vinh MSSV: 277351 Líp: 51CD2 -3-
TRNG I HC XY DNG B MễN CU HM
KHOA CU NG Đồ án TKĐ2 Phần thuyết minh
Thầy hớng dẫn : GS.TSKH. Nguyễn Nh Khải
Sinh viên thực hiện : Kiều Xuân Vinh MSSV: 277351 Lớp: 51CD2 -4-
,
,
,
,
,

,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,,
,
,
D0 D1
D2 D3 D4 D5
D6
D7
D8
D9
D10
T1
T2
T3
T4
T5
T6
T7
T8
T9

D10
D7
D8
D9
D5
D6
D4D2 D3
D0 D1
T9T8
T7T6
T5
T4
T3
T2
T1
D10
D9
D8
D7
D6
D5
D4D3
D2
D1
D0
T9
T8T7
T6T5
T4
T3

T2
T1
8000
12000
hệ liên kết dọc trên
sơ đồ giàn chủ

hệ liên kết dọc duới
9700 x 8
9700 x 10
9700 x 10
8000
TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG BỘ MÔN CẦU HẦM
KHOA CẦU ĐƯỜNG §å ¸n TK§2 – PhÇn thuyÕt minh
CHƯƠNG II : THIẾT KẾ DẦM DỌC, DẦM NGANG VÀ LIÊN KẾT GIỮA
DẦM DỌC VỚI DẦM NGANG VÀ DẦM NGANG VỚI DÀN CHỦ
I. THIẾT KẾ DẦM DỌC.
Dầm dọc đặt dọc theo hướng xe chạy , trong tính toán coi dầm dọc là dầm đơn
giản kê trên hai gối có nhịp tính toán là khoảng cách giữa các dầm ngang , dầm dọc có
tác dụng làm giảm độ lớn của mặt cầu .
- Chọn tiết diện dầm dọc : Tiết diện chữ I ghép gồm có tấm sườn dầm, các bản
biên, các phân tố này liên kết với nhau bằng mối hàn góc.
- Chiều cao của dầm dọc là h=0,7 m và bề dày bụng dầm là 10 mm.
1) Tải trọng tác dụng lên dầm dọc
* Tĩnh tải: Trong tính toán ta có thể lấy như sau
- Tải trọng do bản mặt cầu và các lớp mặt cầu la 600 Kg/m
2
= 6 KN/m
2
- Tải trọng do trọng lượng bản thân dầm dọc là 80 ÷100 Kg/m ( Trên một khoang

dàn). Trong đồ án nầy lấy trọng lượng bản thân dầm dọc là 100 Kg/m = 1 KN/m.
* Hoạt tải: Sự phân bố tải trọng theo phương ngang cầu lên các dầm dọc được xác
định theo phương pháp đòn bẩy .Hình dưới đây thể hiện sự phân bố tải trọng lên các
dầm dọc:
ThÇy híng dÉn : GS.TSKH. NguyÔn Nh Kh¶i
Sinh viªn thùc hiÖn : KiÒu Xu©n Vinh MSSV: 277351 Líp: 51CD2 -5-
TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG BỘ MÔN CẦU HẦM
KHOA CẦU ĐƯỜNG §å ¸n TK§2 – PhÇn thuyÕt minh
4x1500=6000
500
1000
1000
1500
2
3
4
5
1
250 250
1200
7000
1
1.333
0.933
1
0.6
1
0.6
1800
1800 1800

1800
TT LAN
TT LAN
TT LAN
HL 93
HL 93
HL 93
DAH R3
DAH R2
DAH R1
Đường ảnh hưởng áp lực lên các dầm
Diện tích và tung độ tương ứng với các đường ảnh hưởng
Dựa vào các ĐAH R1, ĐAH R2, ĐAH R3 ta xác định được hệ số phân phối
ngang của hoạt tải lên các dầm.

( y
i
là tung độ đường ảnh hưởng tại vị trí đặt tải)

(
ω
là diện tích đường ảnh hưởng)
ThÇy híng dÉn : GS.TSKH. NguyÔn Nh Kh¶i
Sinh viªn thùc hiÖn : KiÒu Xu©n Vinh MSSV: 277351 Líp: 51CD2 -6-
TRNG I HC XY DNG B MễN CU HM
KHOA CU NG Đồ án TKĐ2 Phần thuyết minh
Bng 1 : H s phõn phi ngang ca cỏc dm dc
Dầm

HL93

l n
Dầm 1 0,467 1,333
Dầm 2 0,5 1,5
Dầm 3 0,6 1,5
2) Tớnh toỏn ni lc do tnh ti tỏc dng lờn dm dc
Tnh tải tiêu chuẩn , tính toán tác dụng lên dầm dọc đợc xác định theo công thức
sau: q
tc
= (q.b+g
dd
) ; q
tt
= n
tt
(q.b+g
dd
)
Trong đó b : khoảng cách giữa 2 dầm dọc : 1,5 (m)
q: trọng lợng phần bản mặt cầu và lớp mặt cầu : 6 KN/m
2

g
dd
: trọng lợng bản thân dầm dọc: 1 KN/m
n
tt
: hệ số tĩnh tải ở trạng thái giới hạn sử dụng : 1,5
Bng 2 : Kt qa tớnh toỏn ti trng tnh tỏc dng lờn dm dc
Dầm 1 10 15

Dầm 2 10 15
Dầm 3 10 15
Nội lực tính toán do tĩnh tải đợc xác định theo công thức : S
o
=
i i
P y
ì
= q
tt
.

( : Diện tích đờng ảnh hởng nội lực của đại lợng tính toán của dầm dọc)
Đah M 1/2
4.85 4.85
2.425
Bng 3 : Mụ men do tnh ti tớnh toỏn
Dầm dọc
Tiết diện giữa nhịp

Đah1/2
(m
2
) M
1/2
= q
tt

Đah1/2
(KNm)

Dầm 1 11.76 176.4
Dầm 2 11.76 176.4
Dầm 3 11.76 176.4
Thầy hớng dẫn : GS.TSKH. Nguyễn Nh Khải
Sinh viên thực hiện : Kiều Xuân Vinh MSSV: 277351 Lớp: 51CD2 -7-
TRNG I HC XY DNG B MễN CU HM
KHOA CU NG Đồ án TKĐ2 Phần thuyết minh
Bng 4 : Lc ct do tnh ti tớnh toỏn
Dầm dọc
Tiết diện gối

Đah
(m
2
) Q
1/2
= q
tt

Đah
(KN)
Dầm 1 4.85 72.75
Dầm 2 4,85 72,75
Dầm 3 4,85 72,75
3) Tớnh toỏn ti ni lc do hot ti tỏc dng lờn dm dc.
Nội lực tính toán do hoạt tải xác định theo công thức:
Tải trọng ô tô HL93: S = n
h
(1 + à)
HL93

.
i i
P y ì
Tải trọng làn: S = n
h

lan
.
Dah
q
ì
Trong đó:
n
h
: hệ số hoạt tải ở trạng thái giới hạn sử dụng: 1,30
1+
à
:hệ số xung kích của ôtô xác định theo công thức: 1,25


: hệ số phân phối ngang
q :tải trọng làn 3.1 KN/m = 0.31 (T/m)
Thầy hớng dẫn : GS.TSKH. Nguyễn Nh Khải
Sinh viên thực hiện : Kiều Xuân Vinh MSSV: 277351 Lớp: 51CD2 -8-
1
Đah Qg
9,7
TRNG I HC XY DNG B MễN CU HM
KHOA CU NG Đồ án TKĐ2 Phần thuyết minh
4,85

4.85
2,425
145KN
145KN
35KN
4.3
4.3
0,275 0,275
110KN
110KN
1.2
1,825
éAH M 1/2
145KN
145KN
35KN
4.3
4.3
9.7
1
0.557
0,01
110KN
110KN
1.2
0,876
éAH Q 1/2
ng nh hng ti cỏc tit din tớnh toỏn ca dm dc
Bảng . Mômen tại tiết diện giữa nhịp của dầm dọc do hoạt tải
Dầm Dọc Hệ số phân phối ngang Mômen tại tiết diện giữa nhịp (KNm)

HL93

LAN
M
HL93
=Max{M
TA
;M
TR
} M
LAN

M
hoạt
Dầm 1
0.467 1.333
354.77 63.18 417.96
Dầm 2
0.5 1.5
379,84 71.10 450,94
Thầy hớng dẫn : GS.TSKH. Nguyễn Nh Khải
Sinh viên thực hiện : Kiều Xuân Vinh MSSV: 277351 Lớp: 51CD2 -9-
TRNG I HC XY DNG B MễN CU HM
KHOA CU NG Đồ án TKĐ2 Phần thuyết minh
Dầm 3
0.6 1.5
455.81 71.10 526.91
Bảng 6. Lực cắt tại tiết diện gối của dầm dọc do hoạt tải
Dầm Dọc Hệ số phân phối ngang Lực cắt tại tiết diện gối (KN)

HL93

LAN
Q
HL93
=Max{Q
TA
;Q
TR
} Q
LAN

Q
hoạt
Dầm 1
0.467 1.333
171.59
26.05 197.65
Dầm 2
0.5 1.5
183.72
29.32 176.29
Dầm 3
0.6 1.5
220.46
29.32 249.78
Bảng . Tổng mômen tác dụng vào dầm dọc tại tiết diện L/2 (KNm)
Dầm dọc Lực cắt tại tiết diện L/2 (KNm)
M

tĩnh
M
hoạt

Dầm 1
176.4
417.96 594.36
Dầm 2
176.4
374.97 551.37
Dầm 3
176.4
526.91 703.31
Bảng 8. Tổng lực cắt tác dụng vào dầm dọc tại tiết diện gối (KN)
Dầm dọc Lực cắt tại tiết diện gối (KN)
Q
tĩnh
Q
hoạt
Q
Dầm 1
72.75
197.65 270.40
Dầm 2
72,75
176.29 249.04
Dầm 3
72,75
249.78 322.53
Thầy hớng dẫn : GS.TSKH. Nguyễn Nh Khải

Sinh viên thực hiện : Kiều Xuân Vinh MSSV: 277351 Lớp: 51CD2 -10-
200
20
700
10
20 660
TRNG I HC XY DNG B MễN CU HM
KHOA CU NG Đồ án TKĐ2 Phần thuyết minh
4) Thiết kế tiết diện:
Ta có :
, ax
703.31
1004,7
0.7
nh m
dd
S
h
M
= = =
(KN)
Gọi A
f
là diện tích tiết diện của bản cánh
=> Tiết diện bản cánh đợc chọn sơ bộ:
(F
y
là cờng độ chảy của thép)
=>
3 2 2

1004,73
4,0 10 ( ) 40( )
250000
f
A m cm

= = ì =
M ( Đảm bảo điều kiện ổn định do cánh chịu
nén)
Chọn sơ bộ chiều dày cánh là b
f
=200mm và t
f
= 20mm
Tính toán các đặc trng hình học của tiết diện dầm dọc:
- Mômen quán tính của dầm dọc:
I
dd
=
3 3
2 2
1 66 2 20 2
2 34 20 2 116464.7( )
12 12
cm
ì ì ì
+ + ì ì ì =
5) Kiểm toán dầm dọc.
Kiểm tra sức kháng uốn:
[M] = M

y
=>
[ ]
max
y
tt
F I
M M
y
ì
=
y
F
: Cờng độ chảy của thép làm dầm dọc.
I : Mô men quán tính của tiết diện dầm dọc.
y
max
: Khoảng cách từ trục trung hòa đến mép tiết diện

703,31 KN.m
8
250000 116464,7 10
831,9( . )
0,35
KN m

ì ì
=
Thầy hớng dẫn : GS.TSKH. Nguyễn Nh Khải
Sinh viên thực hiện : Kiều Xuân Vinh MSSV: 277351 Lớp: 51CD2 -11-

15
1200
250
960
20 20
TRNG I HC XY DNG B MễN CU HM
KHOA CU NG Đồ án TKĐ2 Phần thuyết minh
Kiểm tra sức kháng cắt:
0,58
g w y
Q t h F
ì ì ì
t
w
: là bề dày bản bụng của dầm dọc
h : Chiều cao dầm dọc

322.53 KN

0,58 x 0,01 x 0,7 x 250000 = 1015 (KN)
II. THIT K DM NGANG.
- Chn tit din dm dc : Tit din ch I ghộp gm cú
tm sn dm, cỏc bn biờn, cỏc phõn t ny liờn kt vi
nhau bng mi hn gúc.
- Chiu cao ca dm dc l h=1.2 m v b dy bng
dm l 15 mm.
1) Ni lc do tnh ti tỏc dng :
- Coi nh ton b trng lng dm dc chia u cho dm
ngang.

Tnh ti do trng lng bn thõn dm dc v kt cu mt
cu tỏc dng lờn dm dc l:
q =
5 (1 6 1.5) 9.7
60.63
8
ì + ì ì
=
(KN/m)
- Trng lng bn thõn dm ngang l:
120KG/m=1.2 KN/m
- Biu ng nh hng :
- Ni lc tớnh toỏn do tnh ti c tớnh theo cụng thc:
dd
( )
DAH
tt
dn
Stt
q q
n
= ì + ì

Trong ú:
Thầy hớng dẫn : GS.TSKH. Nguyễn Nh Khải
Sinh viên thực hiện : Kiều Xuân Vinh MSSV: 277351 Lớp: 51CD2 -12-
2
8
éAH Mnh
1

8
éAH Qg
TRNG I HC XY DNG B MễN CU HM
KHOA CU NG Đồ án TKĐ2 Phần thuyết minh
dd
q
: Trng lng ca tnh ti tỏc dng lờn dm dc.
dn
q
: Trng lng bn thõn dm ngang.
DAH

: Din tớnh ng nh hng.
tt
n
: H s tnh ti trng thỏi s dng (
tt
n
=1.5)
Vy mụmen ti tit din gia nhp Mnh v lc ct ti gi Qg do tnh ti l:
741.96( )
370.98( )
Mtt KNm
Qtt KN
=


=

2) Ni lc do hot ti:

p lc do mt dóy bỏnh xe ng trong hai khoang k bờn dm ngang tớnh c
bng cỏch xp xe lờn ng nh hng:
Tải trọng HL93: A = 0,5.P
i
y
i
Tải trọng làn: A = q
lan
.

Đah
5400 4300 4300 5400
9700 9700
145 KN 145 KN 35 KN
0.557
1
0.557
110 KN110 KN
1200
q=9.3/3 KN/m
0.876
Xếp xe HL93 và TT LAN lên đờng ảnh hởng áp lực của dầm ngang
( Tính theo trạng thái giới hạn sử dụng)
- Với xe tải thiết kế:
A
TR
=0.5x(145x0.557+145x1+35x0.557)=122.63 (KN)
- Với xe hai trục thiết kế:
A
TA

=0.5x110x(1+0.876)=103.18 (KN)
- Ti trng ln:
A
La
=3.1x19.4/2=30.07 (KN)
Thầy hớng dẫn : GS.TSKH. Nguyễn Nh Khải
Sinh viên thực hiện : Kiều Xuân Vinh MSSV: 277351 Lớp: 51CD2 -13-
TRNG I HC XY DNG B MễN CU HM
KHOA CU NG Đồ án TKĐ2 Phần thuyết minh

Hot ti tỏc dng lờn dm ngang l:
A
LL+IM
=Max(A
TR
;A
TA
)x(1+IM)=122.63x1.25=153.29 (KN)
A
La
= 3,1x9.7=30.07 (KN)
Xếp tải trọng A lên đờng ảnh hởng nội lực của dầm ngang để xác định
nội lực do hoạt tải theo công thức:
S
o
= n
h
.A..z
i
Trong đó: n

h
: hệ số tải trọng: 1,30
z
i
: tung độ đờng ảnh hởng
Đối với tải trọng HL93 đã kể đến hệ số xung kích rồi.
Ta cú ng nh hng ca Mnh ti gia nhp v lc ct ti gi Qg l:
1200 1800 160018001600
A
LL+IM
8000
2
A
La
1.7
0.8
0.5
10001000
1.7
0.8
0.5
DAH Mnh
A
LL+IM
A
LL+IM
A
LL+IM
A
La

8000
DAH Qg
1800 1200 1800 1500
600
500
600
1
0.9375
0.8625
0.6375
0.4875
0.2625
0.1875
A
LL+IM
A
LL+IM
A
LL+IM
A
LL+IM
Thầy hớng dẫn : GS.TSKH. Nguyễn Nh Khải
Sinh viên thực hiện : Kiều Xuân Vinh MSSV: 277351 Lớp: 51CD2 -14-
TRNG I HC XY DNG B MễN CU HM
KHOA CU NG Đồ án TKĐ2 Phần thuyết minh
Kt qu tớnh toỏn ni lc do hot ti c th hin trong bng sau:
Bng tng hp ni lc do hot ti
Tải trọng M
1/2
(KNm) Q

g
(KN)
HL93 996.39 448.37
LAN 293.18 131.94
Tính toán 1289.57 580.31
Bng tng hp ni lc ca dm ngang
Mụmen ti tit din gia nhp(KNm) Lc ct ti tit din gi(KN)
M
tĩnh
M
hoạt

Q
tĩnh
Q
hoạt
Q
741.96 1289.57 2031.53 370.98 580.31 951.29
3) Thit k tit din dm ngang:
Ta có :
Gọi A
f
là diện tích tiết diện của bản cánh
=> Tiết diện bản cánh đợc chọn sơ bộ theo công thức sau:
(F
y
là cờng độ chảy của thép F
y
=250000KN/m
2

)
=> A
f
=
3
1692,94
67 10
250000

= ì
(m
2
) = 67(cm
2
)
M ( Đảm bảo điều kiện ổn định do cánh chịu nén)
Chọn sơ bộ chiều dày cánh là b
f
=250 mm và t
f
= 20mm
Tính toán các đặc trng hình học của tiết diện dầm dọc:
- Mômen quán tính của dầm dọc:
I
dn
=
3 3
2 4
1,5 116 2 25 2
2 59 25 2 543245,3( )

12 12
cm
ì ì ì
+ + ì ì ì =
Thầy hớng dẫn : GS.TSKH. Nguyễn Nh Khải
Sinh viên thực hiện : Kiều Xuân Vinh MSSV: 277351 Lớp: 51CD2 -15-
TRNG I HC XY DNG B MễN CU HM
KHOA CU NG Đồ án TKĐ2 Phần thuyết minh
4) Kiểm toán dầm ngang.
Kiểm tra sức kháng uốn:
[M] = M
y
=>
[ ]
max
y
tt
F I
M M
y
ì
=
y
F
: Cờng độ chảy của thép làm dầm dọc.
I : Mô men quán tính của tiết diện dầm dọc.
y
max
: Khoảng cách từ trục trung hòa đến mép tiết diện

2031.53 KN.m
8
250000 543245,3 10
2263,5( . )
0.6
KN m

ì ì
=
Kiểm tra sức kháng cắt:
0,58
g w y
Q t h F
ì ì ì
t
w
: là bề dày bản bụng của dầm dọc
h : Chiều cao dầm dọc

951.29 KN

0,58 x 0,015 x 1,2 x 250000 = 2610(KN)
III. THIT K LIấN KT DM DC VO DM NGANG:
Liờn kt gm cú : bn con cỏ biờn trờn , cỏc thộp gúc liờn kt ng v vai kờ. Cỏc
liờn kt ny dựng cỏc loi bulụng cng cao sau:
- i vi bulụng liờn kt bn cỏ vi cỏnh trờn dm dc v dm dc vi vai kờ dựng
loi bulụng ng kớnh l

20 mm (khong cỏch ti thiu gia cỏc bc inh l 3

=60mm).
- i vi bulụng liờn kt dm dc vi thộp gúc v thộp gúc vi dm ngang dựng
loi bulụng ng kớnh l

27 mm (khong cỏch ti thiu gia cỏc bc inh l 3

=81mm).
Ta tin hnh chn trc cu to liờn kt , sau ú tin hnh tớnh toỏn ,kim tra .
- Gi thit trong tớnh toỏn :
+ Mụmen gi do bn con cỏ v s bu lụng ni vai kờ vi cỏnh dm dc chu
+ Lc ct phõn b u cho cỏc bu lụng ni sn dm dc v cỏnh ng ca vai kờ
vi sn dm ngang
Ni lc tỏc dng ti v trớ liờn kt dm dc v dm ngang
M
g
=0,6.M
nh
=0,6.703,31=421.99 kN.m
Thầy hớng dẫn : GS.TSKH. Nguyễn Nh Khải
Sinh viên thực hiện : Kiều Xuân Vinh MSSV: 277351 Lớp: 51CD2 -16-
TRNG I HC XY DNG B MễN CU HM
KHOA CU NG Đồ án TKĐ2 Phần thuyết minh
A=Q
g
= 322,53 kN
III.1. Xỏc nh s bulụng liờn kt bn cỏ vi cỏnh trờn ca dm dc
Ni lc trong bn con cỏ : S=
dd
Mg
h

=
421.99
602,8
0,7
KN
=

- S lng bulụng c xỏc nh theo cụng thc sau:
n
c

[ ]
r
S
N

Trong ú:
+ S : Ni lc trong bn con cỏ
+ n
c
: s lng bulụng cn thit.
+
[ ]
r
N
: l sc khỏng tớnh toỏn ca mt bulụng
- Tớnh
[ ]
r
N

Sc khỏng trt danh nh ca bu lụng trong liờn kt ma sỏt c tớnh nh sau

[ ]
r
N
= K
h
K
S
N
S
P
t
(2.25)
Trong ú:
K
S
: l h s ma sỏt (Vi b mt cỏc bn thộp c lm sch K
S
= 0,5)
K
h
:

l h s kớch thc l (Vi l tiờu chun K
h
= 1)
N
S
: l s lng mt ma sỏt cho mi bulụng, N

s
= 1
P
t
: lc cng trong bulụng, vi bulụng

20 mm M235 P
t
= 179kN
vy:
[ ]
r
N
= 1.0,5.1.179 = 89,5 kN.
- Tớnh s lng bulụng
- S lng bulụng liờn kt bn con cỏ vi cỏnh ca dm dc
n
c

[ ]
r
S
N
=
602,8
89,5
= 6,7 bulụng .
=> chn s bulụng n
c
=8 v tha iu kin cu to

- Gi thit chiu dy ca bn cỏ l 20mm

Din tớch tit din bn cỏ l:
3
602,8
2,4 10
250000
y
S
Ac
F

= = = ì
(m
2
) = 24 (cm
2
)
- Chiều rộng làm việc của tiết diện đi qua hàng bulông sát dầm ngang:
24
2,0
c
gy
A
b
h
= = =
12,0 (cm).
Thầy hớng dẫn : GS.TSKH. Nguyễn Nh Khải
Sinh viên thực hiện : Kiều Xuân Vinh MSSV: 277351 Lớp: 51CD2 -17-

TRNG I HC XY DNG B MễN CU HM
KHOA CU NG Đồ án TKĐ2 Phần thuyết minh
- Với giả thiết bản cá sẽ đợc bố trí 2 hàng bulông cờng độ cao có đờng kính lỗ là
22mm

Chiều rộng nhỏ nhất tại vị trí đi qua hàng bulông sát dầm ngang của bản cá:
b = 12,0 + 4x2,2 = 20,8(cm)

Ta chọn chiều rộng của bản cá tại vị trí dầm ngang là: 40 (cm)
Cấu tạo bản cá liên kết dầm dọc và dầm ngang:
320 250 320
200
3x70
100
100
50
50
400
1
1
50
3x100
Căn cứ vào cách bố trí tiến hành kiểm tra ứng suất trong bản con cá:
yo
gy
FR
b
S
==

;
Fy= 250000 kN/m
2
với giả thiết là lực truyền lên các bulông bằng nhau :
ở đây ta chỉ cần kiểm tra cho tiết diện nguy hiểm nhất là tiết diện 1-1:
Tiết
diện
Lực tác dụng
(KN)
Chiều rộng b
gy
(cm)
Diện tích giảm yếu
(cm
2
)
ứng suất
(KN/m
2
)
Kết luận
1 602,8 18.7 37,4 161176 Đạt
III.2. Xác định số lợng bulông liên kết sờn dầm dọc và thép góc liên kết:
Số lợng bulông cờng độ cao để liên kết sờn dầm dọc với thép góc liên kết:
[ ]
322.53
1,0
1 0,5 2 334
d

Qg
n
N
= =
ì ì ì
Căn cứ vào kích thớc thực tế chọn số bulông n = 11 v thỏa mãn các yêu cầu
cấu tạo.
Thầy hớng dẫn : GS.TSKH. Nguyễn Nh Khải
Sinh viên thực hiện : Kiều Xuân Vinh MSSV: 277351 Lớp: 51CD2 -18-
TRNG I HC XY DNG B MễN CU HM
KHOA CU NG Đồ án TKĐ2 Phần thuyết minh
Trong đó số bu lông liên kết sờn dầm dọc vào thép góc là 6, liên kết vai kê vào
thép góc là 5
Số lợng bulông cờng độ cao để liên kết thép góc liên kết vào dầm ngang: 18
bulông.
Tính vai kê:
Lc ct tỏc dng lờn vai kờ : A
v
=
v
A n
n
ì

Trong ú n : s bu lụng trờn thộp gúc ng ( c sn dm dc v vai kờ )
n
v
: s bu lụng trờn thộp gúc ng phn nm trờn phm vi vai kờ
A
v

=
322.53 5
146,6( )
11
kN
ì
=

Thầy hớng dẫn : GS.TSKH. Nguyễn Nh Khải
Sinh viên thực hiện : Kiều Xuân Vinh MSSV: 277351 Lớp: 51CD2 -19-
TRNG I HC XY DNG B MễN CU HM
KHOA CU NG Đồ án TKĐ2 Phần thuyết minh
660 60100
50 3x70 50 75 100 75 503x7050
890
5010050
250320 320
200
70 3x80 50 100 2x130 100
Vai kờ
Dõm doc
3x100
100 3x100
Av
S
e=295
z=170
360
50
Kiểm tra khả năng chịu lực của đinh bất lợi nhất:

( )
[ ]
2
2
N M d
A
S S N
n

+ +
ữ

Trong đó:
602,8
120,7
5
N
v
S
S
n
= = =
(KN)
Thầy hớng dẫn : GS.TSKH. Nguyễn Nh Khải
Sinh viên thực hiện : Kiều Xuân Vinh MSSV: 277351 Lớp: 51CD2 -20-
TRNG I HC XY DNG B MễN CU HM
KHOA CU NG Đồ án TKĐ2 Phần thuyết minh
max
2 2 2

0,36
146,6 0,345 602,8 0,23 195,7( )
(0,36 0,18 )
M v
i
y
S A e S z KN
y
= ì ì ì = ì ì ì =
+

[ ]
d
N
= K
h
.K
s
.N
s
.P
t
= 1.0,5.2.334 = 334 (KN)
Ta có:
( )
[ ]
2
2
322,53
120,7 195,7 317,6 334( )

11
d
N KN

+ + = =
ữ



thoả mãn điều kiện.
IV. THIT K LIấN KT DM NGANG VI DN CH:
Trong tớnh toỏn liờn kt dm ngang vi dn ch thỡ cac thnh phn lc tỏc dng
vo liờn kt l:
A = Qg = 951,29 (KN)
Mg = 0
Chn liờn kt dm ngang vo nỳt bng 2 thộp gúc b trớ 2 bờn sn dm v bng
cỏc bulụng cung cao M235 cú ng kớnh

20mm vi lc cng trong cỏc bulụng
l Pt = 179KN . Ta tớnh s lng bulụng cn thit nh sau:
S lng bu lụng liờn kt thộp gúc vi sn dm ngang:
Ta cú: n
1



[ ]
2
951,29
5,9

0,9 1 0,5 2 179
d
A
m N
= =
ì ì ì ì ì

Cn c vo iu kin cu to chn s bulụng cng cao l n
1
= 11 bulụng.
S lng bulụng liờn kt thộp gúc vi dn ch:
Ta cú: n
2



[ ]
2
951,29
12,5
0,85 1 0,5 1 179
d
A
m N
= =
ì ì ì ì ì

Cn c vo iu kin cu to chn s bulụng cng cao l n
2
= 20 bulụng.

Hỡnh v minh ha
Thầy hớng dẫn : GS.TSKH. Nguyễn Nh Khải
Sinh viên thực hiện : Kiều Xuân Vinh MSSV: 277351 Lớp: 51CD2 -21-
TRNG I HC XY DNG B MễN CU HM
KHOA CU NG Đồ án TKĐ2 Phần thuyết minh
CHNG III : THIT K DN CH
I. XC NH NI LC:
1. Tớnh toỏn tnh ti tỏc dng lờn dn ch:
Tnh ti tỏc dng lờn dn ch:
( )
cl mc lk
d
y
a q b g g g
g l
F
bl

+ + +
= ì

Trong đó:
g
d
: Trọng lợng kết cấu nhịp trên 1m/dàn.
a,b - Hệ số đặc trng cho trọng lợng của dàn, dàn nhịp đơn giản a = b = 3.5
g
cl
, g
mc

, g
lk
: Trọng lợng của dàn chủ, các lớp mặt cầu, mặt cầu và hệ thống
liên kết phân cho 1m dài dàn.
g
cl
+ g
mc
= 0,6
2
B
ì
(B khổ rộng mặt cầu).
g
lk
= 0,1
d
g
ì
- trọng lợng thể tích của thép, = 7.85 (T/m
3
)=78,5(KN/m
3
)
F
y
: Cờng độ của thép làm dàn.
l : chiệu dài nhịp tính toán.

q

: Hoạt tải tác dụng lên dàn có kể tới hệ số tải trọng, hệ số xung kích và hệ
số phân phối ngang:
93
(1 )
i i
HL LAN LAN ng ng
p y
q P q
à
ì

= + ì ì + ì + ì





=
2
97 18,2
882,7( )
2
m
ì
=
Tính hệ số phân phối ngang của hoạt tải lên dàn chủ:
Thầy hớng dẫn : GS.TSKH. Nguyễn Nh Khải
Sinh viên thực hiện : Kiều Xuân Vinh MSSV: 277351 Lớp: 51CD2 -22-
TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG BỘ MÔN CẦU HẦM

KHOA CẦU ĐƯỜNG §å ¸n TK§2 – PhÇn thuyÕt minh
97
35KN
145KN
145KN
24,25
24,25
72,75
15,0
4,3 4,3
18,2
17,1
DAH M1/4
4x1500=6000
500
250
250
7000
1000
1000
1500
900
2
3
4
5
1
0,6m 1,8m 1,2m 1,8m
6m
1,03

0,925
0,7
0,55
0,325
0,22
0,97
1
1,16
HÖ sè ph©n phèi ngang
η
HL93
η
LAN
η
NG
1,25 3,57 1,095
ThÇy híng dÉn : GS.TSKH. NguyÔn Nh Kh¶i
Sinh viªn thùc hiÖn : KiÒu Xu©n Vinh MSSV: 277351 Líp: 51CD2 -23-
TRNG I HC XY DNG B MễN CU HM
KHOA CU NG Đồ án TKĐ2 Phần thuyết minh
145 (18,2 17,1) 35 15
(1 0.25) 1,25 3,57 3,1 1,095 4 25,4( / )
882,7
q KN m
ì + + ì

= + ì ì + ì + ì =

8
3,5 25,4 3,5 (6 0,1 )
2
97
345000
3,5 97
78,5
d
d
g
g
ì + ì ì +
= ì
ì
4,2( / )
d
g KN m
=
Giá trị thực tế của g
d
là: g
d
= 4,2x1,6 = 6,72(KN/m
2
)
Các thành phần tĩnh tải tác dụng lên dầm chủ là:
- Trọng lợng các lớp mặt đờng.
- Bản bêtông cốt thép mặt cầu.
- Trọng lợng lan can, đá vỉa
- Các dầm dọc và dầm ngang.

- Trọng lợng của hệ liên kết.
- Trọng lợng của dàn chủ (Tính theo công thức của Strenleski ở trên)

Tổng tĩnh tác dụng lên dàn chủ là:
g
tt
= g
d
+g
lk
+
dd dd
n .g
2
+
dn dn
n .g .
2.
dn
l
l
+(g
cl
+g
mc
).B/2
=
5 1 9 1,2 8
6,72 0,1x6,72 6 4 34,34( / )
2 2 97

KN m
ì ì ì
+ + + + ì =
ì
2. Xác định đ ờng ảnh h ởng nội lực của các thanh dàn:
Thầy hớng dẫn : GS.TSKH. Nguyễn Nh Khải
Sinh viên thực hiện : Kiều Xuân Vinh MSSV: 277351 Lớp: 51CD2 -24-
TRNG I HC XY DNG B MễN CU HM
KHOA CU NG Đồ án TKĐ2 Phần thuyết minh
12
D10
D9D8
D7
D6
D5
D4D3
D2
D1D0
T9T8T7T6T5T4T3T1 T2
0,81
87,39,7
0,73
Đah D1-D2
2,43
67,929,1
1,70
Đah D2-D3
0.129
1.03
Đah T1-D2

1,29
19,4 77,6
Đah T2-D2
0.26
0,90
Đah D2-T3
1,29
77,619,4
a
đờng ảnh hởng lực dọc của các thanh dàn chủ
Thầy hớng dẫn : GS.TSKH. Nguyễn Nh Khải
Sinh viên thực hiện : Kiều Xuân Vinh MSSV: 277351 Lớp: 51CD2 -25-