THIẾT kế kết cấu NHỊP cầu bê TÔNG dự ỨNG lực
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (733.56 KB, 109 trang )
TThuyết minh đồ án cầu bê tông GVHD: Ths. Nguyễn Văn Sơn
BỘ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CỬU LONG Độc lập – Tự do – Hạnh phúc
KHOA KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ
BM XÂY DỰNG CẦU ĐƯỜNG
NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN MÔN HỌC
THIẾT KẾ CẦU BÊ TÔNG
Nhóm: 8
Họ và tên: Đ MSSV: 1111014016
Họ và tên: TRẦN TẤN TÀI MSSV: 1111014017
Ngành: Xây dựng cầu và đường
1. Đầu đề đồ án:
THIẾT KẾ KẾT CẤU NHỊP CẦU BÊ TÔNG DỰ ỨNG LỰC
2. Số liệu thiết kế:
Chiều dài nhịp chính: L=31 m
Bề rộng phần xe chạy: B=12 m
Mặt cắt ngang dầm chủ: tiết diện chữ I
Kết cấu nhịp: giản đơn
Tải trọng thiết kế: HL – 93
Hình thức DƯL dầm chính: căng trước
Tiêu chuẩn thiết kế: 22TCN – 272 – 05
3. Nhiệm vụ đồ án:
-
Thiết kế bố trí chung cho nhịp cầu.
-
Tính toán thiết kế lan can.
-
Tính toán thiết kế bản mặt cầu.
4. Ngày giao nhiệm vụ đồ án:
5. Ngày hoàn thành và nộp đồ án:
PHẦN ĐÁNH GIÁ CỦA CBHD CB GIAO NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN
…………………………………………… (ký và ghi rõ họ tên)
……………………………………………
……………………………………………
……………………………………………
Nhóm 8 Page 1
Ø14a150
TThuyết minh đồ án cầu bê tông GVHD: Ths. Nguyễn Văn Sơn
BÀI THUYẾT MINH ĐỒ ÁN CẦU BÊ TÔNG
- THIẾT KẾ LAN CAN
I. Chọn kích thước và cấu tạo của lan can:
-
Chiều cao lan can: H = 865 mm
-
Chiều rộng lan can: B = 400 mm
-
Cường độ bê tông: f
”
c
= 30 Mpa
-
Cấp lan can thiết kế L – 3
-
Lớp bê tông bảo vệ a = 30 mm
-
Đường kính cốt thép dọc: 12 mm
-
Đường kính cốt thép đai: 14 mm
-
Bước cốt đai: 150 mm
Hình 1: Cấu tạo lan can. Hình 2: Bố trí thép trong lan can.
Bảng I – 1: Bảng thong số hình học của lan can:
B B
1
B
2
B
3
b
1
b
2
b
3
400 200 50 150 540 200 125
Nhóm 8 Page 2
TThuyết minh đồ án cầu bê tông GVHD: Ths. Nguyễn Văn Sơn
II. KIỂM TOÁN LAN CAN:
1. Trọng lượng của lan can:
Đối với tiết diện thay đổi ta qui đổi về tiết diện chữ nhật tương
đương có diện tích bằng với diện tích ban đầu nhưng không làm thay đổi
chiều cao.
-
Ta chia lan can làm 3 phần từ trên xuống:
+ Phần 1:
Tiết diện của phần 1 được qui đổi như sau:
P
1
= A
1
* γ
bt
= 0.225*0.54*25= 3.04 (kN/m)
+ Phần 2:
Tiết diện của phần 2 được qui đổi như sau:
Nhóm 8 Page 3
TThuyết minh đồ án cầu bê tông GVHD: Ths. Nguyễn Văn Sơn
P
2
= A
2
* γ
bt
= 0.325*0.2*25= 1.63 (kN/m)
+ Phần 3:
Tiết diện của phần 2 được qui đổi như sau:
P
3
=A
3
* γ
bt
=0.4*0.125*25=1.25(kN/m)
-
Tổng trọng lượng của lan can:
⇒ P = P
1
+ P
2
+ P
3
= 3.04 + 1.63 + 1.25 = 5.92 (kN/m)
2.Điều kiện để kiểm toán lan can:
Lan can thiết kế phải thỏa mãn điều kiện sau:
R F
t
Và:Y H
e
Trong đó :
R-tổng sức kháng cực hạn của lan can
F
t
-lực va ngang của xe của lan can.
Y-khoảng cách từ mặt cầu tới điểm đặt lực R
H
e
-chiều cao lực va ngang của xe vào lan can phía trên mặt cầu.
3. Xác định sức kháng uốn của lan can:
3.1.Xác định lực va ngang của xe F
t
:
Cầu được thiết kế cho đường có vận tốc cao với hỗn hợp các xe tải và các xe
nặng > Tương ứng với mức thiết kế lan can thuộc mức L-3
Theo điều S.13.7.3.3 22 TCN-272-05, có :
F
t
= 240KN
H
e
(min)= 810mm
Nhóm 8 Page 4
TThuyết minh đồ án cầu bê tông GVHD: Ths. Nguyễn Văn Sơn
L
t
= 1070mm
3.2.Xác định tổng sửc kháng cực hạn của lan can:
Theo điều 13.7.3.4.1 22 TCN272-05, sức kháng của lan can bê tông được
xác định bằng phương pháp đường chảy như sau:
+ Đối với các va chạm trong một phần đoạn tường:
2
w
2
8 8
2
c c
b w
c t
M L
R M M H
L L H
×
= × + × +
÷
÷
−
Chiều dài tường tới hạn L
c
trên đó xảy ra cơ cấu đường chảy phải lấy bằng:
( )
2
w
8
2 2
b
t t
c
c
H M M H
L L
L
M
× + ×
= + +
÷
+ Đối với các va chạm tại đầu tường hoặc tại mối nối:
2
w
2
2
c c
b w
c t
M L
R M M H
L L H
×
= × + × +
÷
÷
−
Chiều dài tường tới hạn L
c
trên đó xảy ra cơ cấu đường chảy phải lấy bằng:
( )
2
w
2 2
b
t t
c
c
H M M H
L L
L
M
× + ×
= + +
÷
Trong đó:
R
w
- tổng sức kháng uốn của lan can bê tông.
L
c
- chiều dài tới hạn của kiểu phá hoại theo đường chảy.
L
t
- chiều dài phân bố lực va theo hướng dọc F
t
(mm), điều 13.7.3.3-1.
M
c
- sức kháng uốn của tường theo phương đứng (N-mm/mm).
M
w
- sức kháng uốn của tường theo phương ngang (N-mm/mm).
Nhóm 8 Page 5
1
'
339.12 420
10.34( ).
0.85 30 540
0.85
s y
c
A f
a mm
f b
×
×
= = =
× ×
× ×
TThuyết minh đồ án cầu bê tông GVHD: Ths. Nguyễn Văn Sơn
M
b
- sức kháng uốn phụ them của dầm cộng thêm với M
w
tại đỉnh
tường (N-mm) M
b
=0.
H- chiều cao lan can bê tông.
2.2.a. Sức kháng uốn theo phương ngang M
w
:
-
Ta chia lan can làm 3 đoạn:
Đoạn 1:
Có: b
1
=540 mm.
B
1
=225 mm.
-
Diện tích cốt thép chịu kéo:
( )
2 2
2
.
3.14 12
3 339.12
4 4
s
d
A n mm
π
× ×
= × = × =
Trong đó:
A
s
- diện tích thanh cốt thép chịu kéo.
n- số thanh cốt thép chịu kéo.
d- đường kính thanh cốt thép.
-
Chiều cao hữu hiệu d
e
:
Trong đó:
A
0
- chiều dày lớp bê tông bảo vệ.
d
cdai
- đường kính thanh thép đai.
d
cdoc
- đường kính thanh thép dọc.
B
1
- bề rộng đoạn 1.
-
Chiều cao vùng bê tông chịu nén:
Nhóm 8 Page 6
( )
1 0
.
12
225 30 14 175
2 2
cdoc
e
cdai
A
d
d B d mm
÷
÷
÷
= − + + = − + + =
min
339.12
0.359%
540 175
ρ
= =
×
1 1
10.34
0.9 339.12 420 175 21770059.35( . )
2 2
s y e
w
a
M b A f d N mm
φ
÷
÷
= × × × − = × × × − =
( )
1
10.34
12.37
0.836
a
c mm
β
= = =
( )
( )
'
1
0.05 0.05
0.85 28 0.85 30 28 0.836
7 7
c
f
β
= − − = − − =
TThuyết minh đồ án cầu bê tông GVHD: Ths. Nguyễn Văn Sơn
Trong đó: b
1
- chiều rộng vùng bê tông chịu nén của đoạn 1.
-
Các kí hiệu giống như trên:
Hệ số quy đổi chiều cao vùng nén:
Chiều cao vùng chịu nén quy ước:
Kiểm tra hàm lượng cốt thép tối đa ( Điều 5.7.3.3.1 22TCN-272-05 )
12.37
0.071 0.42
175
e
c
d
= = <
Điều kiện hàm lượng thép tối đa: ĐẠT
Kiểm tra hàm lượng cốt thép tối thiểu (Điều 5.7.3.3.1 22TCN-272-05)
'
min
min
1
30
0.03 0.03 0.214%
420
c
y
s
e
f
f
A
b d
ρ
ρ
× = × =
=
Điều kiện hàm lượng thép tối thiểu: ĐẠT
-
Sức kháng uốn của tường đoạn 1 theo phương ngang:
Trong đó:
φ
- hệ số kháng uốn,
φ
= 0.9
a -chiều cao vùng bê tông chịu nén.
Nhóm 8 Page 7
( )
2 2
2
3.14 12
2 226.08
4 4
s
d
A n mm
π
× ×
= × = × =
( )
2 0
.
12
325 30 14 275
2 2
cdoc
e
cdai
A
d
d B d mm
÷
÷
÷
= − + + = − + + =
2
'
226.08 420
18.62 .
0.85 30 200
0.85
s y
c
A f
a mm
f b
×
×
= = =
× ×
× ×
( )
( )
'
1
0.05 0.05
0.85 28 0.85 30 28 0.836
7 7
c
f
β
= − − = − − =
TThuyết minh đồ án cầu bê tông GVHD: Ths. Nguyễn Văn Sơn
A
s
- diện tích cốt thép chịu kéo.
d
e
- khoảng cách từ thớ chịu nén đến cốt thép chịu kéo.
Đoạn 2:
Có: b
2
= 200 mm.
B
2
= 325 mm.
-
Diện tích côt thép chịu kéo:
Trong đó:
A
s
- diện tích cốt thép chịu kéo.
n- số thanh cốt thép chịu kéo.
d- đường kính thanh cốt thép.
-
Chiều cao hữu hiệu d
e
:
Trong đó:
A
0
- chiều dày lớp bê tông bảo vệ.
d
cdai
- đường kính thanh thép đai.
d
cdoc
- đường kính thanh thép dọc.
B
2
- bề rộng đoạn 2.
-
Chiều cao vùng bê tông chịu nén:
Trong đó: b
2
- chiều rộng vùng bê tông chịu nén đoạn 2.
-
Các ký hiệu giống như trên.
Hệ số quy đổi chiều cao vùng nén:
Nhóm 8 Page 8
2 2
18.62
0.9 226.08 420 275 22705399.79( . )
2 2
s y e
w
a
M b A f d N mm
φ
÷
÷
= × × × − = × × × − =
( )
1
18.62
.
0.836
22.27
a
c mm
β
= = =
TThuyết minh đồ án cầu bê tông GVHD: Ths. Nguyễn Văn Sơn
Chiều cao vùng chịu nén quy ước:
Kiểm tra hàm lượng cốt thép tối thiểu (Điều 5.7.3.3.1 22TCN-272-05)
22.27
0.081 0.42
275
e
c
d
= = <
Điều kiện hàm lượng thép tối đa: ĐẠT
Kiểm tra hàm lượng cốt thép tối thiểu (Điều 5.7.3.3.1 22TCN-272-05)
'
min
min
1
30
0.03 0.03 0.214%
420
c
y
s
e
f
f
A
b d
ρ
ρ
× = × =
=
min
226.08
0.41%
200 275
ρ
= =
×
Điều kiện hàm lượng thép tối thiểu: ĐẠT
-
Sức kháng uốn của tường đoạn 2 theo phương ngang:
Trong đó:
φ
- hệ số kháng uốn,
φ
= 0.9.
a- chiều cao vùng bê tông chịu nén.
A
s
- diện tích cốt thép chịu kéo.
d
e
- khoảng cách từ thớ chịu nén đến bê tông chịu kéo.
Đoạn 3:
Có: b
3
= 125 mm.
B
3
= 400 mm.
Nhóm 8 Page 9
( )
3 0
12
400 30 14 350
2 2
cdoc
e
cdai
d
d B A d mm
÷
÷
÷
= − + + = − + + =
( )
2 2
2
3.14 12
1 113.04
4 4
s
d
A n mm
π
× ×
= × = × =
3
'
113.04 420
14.89 .
0.85 30 125
0.85
s y
c
A f
a mm
f b
×
×
= = =
× ×
× ×
( )
( )
'
1
0.05 0.05
0.85 28 0.85 30 28 0.836
7 7
c
f
β
= − − = − − =
( )
1
14.89
.
0.836
17.81
a
c mm
β
= = =
TThuyết minh đồ án cầu bê tông GVHD: Ths. Nguyễn Văn Sơn
-
Diện tích cốt thép chịu kéo:
.
Trong đó:
A
s
- diện tích cốt thép chịu kéo.
n- số thanh cốt thép chịu kéo.
d- đường kính thanh cốt thép.
-
Chiều cao hữu hiệu d
e
:
.
Trong đó:
A
0
- chiều dày lớp bê tông bảo vệ.
d
cdai
- đường kính thanh thép đai.
d
cdoc
- đường kính thanh thép dọc.
B
3
- bề rộng đoạn 3.
-
Chiều cao vùng bê tông chịu nén:
Trong đó: b
3
- chiều rộng vùng bê tông chịu nén của đoạn 3.
-
Các ký hiệu giống như trên.
Hệ số quy đổi chiều cao vùng nén:
Chiều cao vùng chịu nén quy ước:
Nhóm 8 Page 10
3 3
14.89
0.9 113.04 420 350 14637073.7( . ).
2 2
s y e
w
a
M b A f d N mm
φ
÷
÷
= × × × − = × × × − =
TThuyết minh đồ án cầu bê tông GVHD: Ths. Nguyễn Văn Sơn
Kiểm tra hàm lượng cốt thép tối thiểu (Điều 5.7.3.3.1 22TCN-272-05)
17.81
0.051 0.42
350
e
c
d
= = <
Điều kiện hàm lượng thép tối đa: ĐẠT
Kiểm tra hàm lượng cốt thép tối thiểu (Điều 5.7.3.3.1 22TCN-272-05)
'
min
min
1
30
0.03 0.03 0.214%
420
c
y
s
e
f
f
A
b d
ρ
ρ
× = × =
=
min
113.04
0.258%
125 350
ρ
= =
×
Điều kiện hàm lượng thép tối thiểu: ĐẠT
-
Sức kháng uốn của tường đoạn 3 theo phương ngang:
Trong đó:
φ
- hệ số kháng uốn,
φ
= 0.9.
a- chiều cao vùng bê tông chịu nén.
A
s
- diện tích cốt thép chịu kéo.
d
e
- khoảng cách từ thớ chịu nén đến bê tông chịu kéo.
Tổng sức kháng uốn theo phương ngang:
( )
(21770059.35 22705399.79 14637073.7) 59112532.84 .
w w
wi i
M H M b N mm
⇒ = × = + + =
∑
Bảng I-2: bảng tính giá trị M
w
H
w
:
Nhóm 8 Page 11
( )
2 2
2
1
.
150
3.14 12
1.026
4 4
s
d
A n mm
π
×
× ×
= × = =
( )
1 0
.
14
225 30 188
2 2
cdai
e
A
d
d B mm
÷
÷
÷
= − + = − + =
TThuyết minh đồ án cầu bê tông GVHD: Ths. Nguyễn Văn Sơn
Phân
đoạn bê
tông
Chiều
cao phân
đoạn b
i
(mm)
Diện tích
cốt thép
A
s
(mm
2
)
Chiều
cao hữu
hiệu d
e
(mm)
'
0.85
s y
c
A f
a
f b
×
=
× ×
(mm)
M
wi
b
i
=
φ
A
s
f
y
(d-a/2)
(Nmm)
M
w
H
w
=
∑
b
i
M
(Nmm)
1 540 339,12 175 10,34 21770059,35
59112532,84
2 200 226,08 275 18,86 22703599,79
3 125 113,04 350 14,89 14637073,7
2.2.b. Sức kháng uốn theo phương đứng M
c
:
- Ta chia lan can làm 3 đoạn và tính toán sức kháng uốn theo
phương đứng trên 1mm dài theo phương chiều dọc cầu:
Đoạn 1:
Có: b= 1 mm.
b
1
=540 mm.
B
1
=225 mm.
-
Diện tích cốt thép chịu kéo:
Trong đó:
A
s
- diện tích thanh cốt thép chịu kéo.
n- số thanh cốt thép chịu kéo.
d- đường kính thanh cốt thép.
-
Chiều cao hữu hiệu d
e
:
Trong đó:
Nhóm 8 Page 12
min
1.026
0.55%
1 188
ρ
= =
×
( )
( )
'
1
0.05 0.05
0.85 28 0.85 30 28 0.836
7 7
c
f
β
= − − = − − =
( )
1
.
16.9
20.22
0.836
a
c mm
β
= = =
'
1.026 420
16.9( ).
0.85 30 1
0.85
s y
c
A f
a mm
f b
×
×
= = =
× ×
× ×
TThuyết minh đồ án cầu bê tông GVHD: Ths. Nguyễn Văn Sơn
A
0
- chiều dày lớp bê tông bảo vệ.
d
cdai
- đường kính thanh thép đai.
B
1
- bề rộng đoạn 1.
-
Chiều cao vùng bê tông chịu nén:
Trong đó: b- chiều rộng vùng bê tông chịu nén .
Hệ số quy đổi chiều cao vùng nén:
Chiều cao vùng chịu nén quy ước:
Kiểm tra hàm lượng cốt thép tối đa ( Điều 5.7.3.3.1 22TCN-272-05 )
20.22
0.108 0.42
188
e
c
d
= = <
Điều kiện hàm lượng thép tối đa: ĐẠT
Kiểm tra hàm lượng cốt thép tối thiểu (Điều 5.7.3.3.1 22TCN-272-05)
'
min
min
30
0.03 0.03 0.214%
420
c
y
s
e
f
f
A
b d
ρ
ρ
× = × =
=
Điều kiện hàm lượng thép tối thiểu: ĐẠT
Nhóm 8 Page 13
1
16.9
0.9 1.026 420 263 69634.52( . ).
2 2
s y e
c
a
M A f d N mm
φ
÷
÷
= × × × − = × × × − =
( )
2 0
.
14
325 30 288
2 2
cdai
e
A
d
d B mm
÷
÷
÷
= − + = − + =
( )
2 2
2
.
3.14 12
2 226.08
4 4
s
d
A n mm
π
× ×
= × = × =
TThuyết minh đồ án cầu bê tông GVHD: Ths. Nguyễn Văn Sơn
-
Sức kháng uốn của tường đoạn 1 theo phương ngang:
Trong đó:
φ
- hệ số kháng uốn,
φ
= 0.9.
a -chiều cao vùng bê tông chịu nén.
A
s
- diện tích cốt thép chịu kéo.
d
e
- khoảng cách từ thớ chịu nén đến cốt thép chịu kéo.
Đoạn 2:
Có: b= 1mm.
b
2
= 200 mm.
B
2
= 325 mm.
-
Diện tích cốt thép chịu kéo:
Trong đó:
A
s
- diện tích cốt thép chịu kéo.
n- số thanh cốt thép chịu kéo.
d- đường kính thanh cốt thép.
-
Chiều cao hữu hiệu d
e
:
Trong đó:
A
0
- chiều dày lớp bê tông bảo vệ.
d
cdai
- đường kính thanh thép đai.
B
2
- bề rộng đoạn 2.
Nhóm 8 Page 14
2
16.9
0.9 1.026 420 288 108417.32( . ).
2 2
s y e
c
a
M A f d N mm
φ
÷
÷
= × × × − = × × × − =
'
1.026 420
16.9( ).
0.85 30 1
0.85
s y
c
A f
a mm
f b
×
×
= = =
× ×
× ×
22.22
0.07 0.42
288
e
c
d
= = <
TThuyết minh đồ án cầu bê tông GVHD: Ths. Nguyễn Văn Sơn
-
Chiều cao vùng bê tông chịu nén:
Trong đó: b- chiều rộng vùng bê tông chịu nén.
Hệ số quy đổi chiều cao vùng nén:
( )
( )
'
1
0.05 0.05
0.85 28 0.85 30 28 0.836
7 7
c
f
β
= − − = − − =
Chiều cao vùng chịu nén quy ước:
( )
1
16.9
.
0.836
20.22
a
c mm
β
= = =
Kiểm tra hàm lượng cốt thép tối thiểu (Điều 5.7.3.3.1 22TCN-272-05)
Điều kiện hàm lượng thép tối đa: ĐẠT
Kiểm tra hàm lượng cốt thép tối thiểu (Điều 5.7.3.3.1 22TCN-272-05)
'
min
min
1
30
0.03 0.03 0.214%
420
c
y
s
e
f
f
A
b d
ρ
ρ
× = × =
=
min
1.026
0.36%
1 288
ρ
= =
×
Điều kiện hàm lượng thép tối thiểu: ĐẠT
-
Sức kháng uốn của tường đoạn 2 theo phương đứng:
Trong đó:
φ
- hệ số kháng uốn,
φ
= 0.9.
a -chiều cao vùng bê tông chịu nén.
Nhóm 8 Page 15
( )
2 2
2
.
150
1 3.14 14
1.026
4 4
s
d
A n mm
π
× ×
= × = × =
( )
d
3 0
.
14
400 30 363
2 2
c ai
e
d
d B A mm
÷
÷
= − + = − + =
'
1.026 420
16.9( ).
0.85 30 1
0.85
s y
c
A f
a mm
f b
×
×
= = =
× ×
× ×
TThuyết minh đồ án cầu bê tông GVHD: Ths. Nguyễn Văn Sơn
A
s
- diện tích cốt thép chịu kéo.
d
e
- khoảng cách từ thớ chịu nén đến bê tông chịu kéo.
Đoạn 3:
Có: b= 1mm.
b
3
= 125 mm.
B
3
= 400 mm.
-
Diện tích cốt thép chịu kéo:
Trong đó:
A
s
- diện tích cốt thép chịu kéo.
n- số thanh cốt thép chịu kéo.
d- đường kính thanh cốt thép.
-
Chiều cao hữu hiệu d
e
:
Trong đó:
A
0
- chiều dày lớp bê tông bảo vệ.
d
cdai
- đường kính thanh thép đai.
B
3
- bề rộng đoạn 3.
-
Chiều cao vùng bê tông chịu nén:
Trong đó: b- chiều rộng vùng bê tông chịu nén.
Hệ số quy đổi chiều cao vùng nén:
Nhóm 8 Page 16
3
16.9
0.9 1.026 420 363 137504.42( . ).
2 2
s y e
c
a
M A f d N mm
φ
÷
÷
= × × × − = × × × − =
20.22
0.056 0.42
363
e
c
d
= = <
TThuyết minh đồ án cầu bê tông GVHD: Ths. Nguyễn Văn Sơn
( )
( )
'
1
0.05 0.05
0.85 28 0.85 30 28 0.836
7 7
c
f
β
= − − = − − =
Chiều cao vùng chịu nén quy ước:
( )
1
16.9
.
0.836
20.22
a
c mm
β
= = =
Kiểm tra hàm lượng cốt thép tối thiểu (Điều 5.7.3.3.1 22TCN-272-05)
Điều kiện hàm lượng thép tối đa: ĐẠT
Kiểm tra hàm lượng cốt thép tối thiểu (Điều 5.7.3.3.1 22TCN-272-05)
'
min
min
1
30
0.03 0.03 0.214%
420
c
y
s
e
f
f
A
b d
ρ
ρ
× = × =
=
min
1.026
0.283%
1 363
ρ
= =
×
Điều kiện hàm lượng thép tối thiểu: ĐẠT
-
Sức kháng uốn của tường đoạn 3 theo phương đứng:
Trong đó:
φ
- hệ số kháng uốn,
φ
= 0.9.
a -chiều cao vùng bê tông chịu nén.
A
s
- diện tích cốt thép chịu kéo.
d
e
- khoảng cách từ thớ chịu nén đến bê tông chịu kéo.
Tổng sức kháng uốn theo phương ngang:
Nhóm 8 Page 17
( )
( )
w
69634.52 540 108417.32 200 137504.42 125
865
wi i
c
M b
H
M
×
× + × + ×
⇒ = =
∑
88409.43 . / .N mm mm
=
TThuyết minh đồ án cầu bê tông GVHD: Ths. Nguyễn Văn Sơn
Phân
đoạn bê
tông
Chiều cao
phân đoạn
b
i
(mm)
Diện tích
cốt thép A
s
(mm
2
)
Chiều cao
hữu hiệu
d
e
(mm)
'
0.85
s y
c
A f
a
f b
×
=
× ×
(mm)
M
wi
b
i
=
φ
A
s
f
y
(d-a/2)
(Nmm)
M
w
H
w
=
∑
b
i
M
(Nmm)
1 540 1.026 188 16.9 69634,52
88409.43
2 200 1.026 288 16.9 1084170,32
3 125 1.026 363 16.9 137504,42
Bảng I – 3: bảng tính toán giá trị M
c
:
Bảng I – 4: bảng tổng hợp sức kháng uốn M
w
H
w
và M
c
của lan can:
M
w
×
H
w
(N.mm)
M
c
(N.mm)
59112532.84 88409.43
-
Theo điều 13.7.3.3-1 22TCN 272-05 ta có:L
t
=1070mm.
Nhóm 8 Page 18
1464.83 .mm
=
2
w
2
8 8
2
c c
w
b
c t
M L
R M M H
L L H
÷
÷
÷
÷
×
= × + × +
−
2
2 88409.43 2751.55
0 8 59112532.84
2 2751.55 1070 865
×
= × + × +
÷
÷
× −
562457.67 .N
=
( )
( )
22
w
1070
2
865 0 59112532.84
1070 1070
2 2 2 2 88409.43
b
t t
c
c
H M M H
L L
L
M
+
÷
÷
× + ×
× +
= + + = + +
2
w w
2
2
c c
b
c t
M L
R M M H
L L H
÷
÷
÷
÷
×
= × + × +
−
2
2 88409.43 1464.83
0 59112532.84 299432.99 .
2 1464.83 1070 865
N
×
= × + + =
÷
÷
× −
( )
( )
2
2
w
8 865 0 59112532.84
1070 1070
2 2 88409.43
8
2 2
b
t t
c
c
H M M H
L L
L
M
× × +
+ +
÷
÷
× + ×
= + + =
2751.55 .mm
=
TThuyết minh đồ án cầu bê tông GVHD: Ths. Nguyễn Văn Sơn
+ Đối với các va xô trong một phần đoạn tường:
+ Đối với các va xô tại đầu tường hoặc mối nối:
Chiều dài tường tới hạn L
c
trên đó xảy ra cơ cấu đường chảy phải lấy bằng:
4. Kiểm toán lan can bê tông:
+ Đối với các va xô trong một phần đoạn tường:
-
Ta có:
R
w
= 562.458kN > F
t
=240kN (THỎA)
Y=865mm > H
e
=810mm (THỎA)
Nhóm 8 Page 19
TThuyết minh đồ án cầu bê tông GVHD: Ths. Nguyễn Văn Sơn
+ Đối với các va xô tại đầu tường hoặc mối nối:
-
Ta có:
R
w
= 299.433kN > F
t
=240kN (THỎA)
Y=865mm > H
e
=810mm (THỎA)
KẾT LUẬN: LAN CAN ĐỦ ĐIỀU KIỆN CHỊU LỰC
THIẾT KẾ BẢN MẶT CẦU
SỐ LIỆU THIẾT KẾ:
-
Tiêu chuẩn thiết kế: 272 TCN-272-05
-
Số lượng dầm chủ: 6 dầm
-
Khoảng cách dầm chính: 2150 mm
-
Bề rộng phần xe chạy: 12000 mm
-
Số làn xe thiết kế: 3 làn
-
Bề rộng lan can: 2x400 mm
-
Bề rộng toàn cầu: 12800 mm
-
Chiều dài nhịp: 31000 mm
-
Trọng lượng bê BT: 2500 Kg/m
3
-
Cường độ BT: 32 Mpa
-
Cường độ chảy dẻo thép: 420 Mpa
-
Trọng lượng BT Asphan: 2250 Kg/m
3
-
Lớp BT bảo vệ trên: 60 mm
-
Lớp BT bảo vệ dưới: 30 mm
+ Số liệu thiết kế bản mặt cầu:
Nhóm 8 Page 20
TThuyết minh đồ án cầu bê tông GVHD: Ths. Nguyễn Văn Sơn
Lớp BT Asphan: 50 mm
Lớp phòng nước: 5 mm
Lớp mui luyện TB: 50 mm
BMC BT cốt thép dày: 180 mm
HỆ SỐ TÍNH TOÁN:
Hệ số tải trọng:
TTGH
DC
γ
WD
γ
LL
γ
Cường độ 1 1.25 1.5 1.75
Cường độ 2 1.25 1.5 0
Cường độ 3 1.25 1.5 1.35
Đặc biệt 1.25 1.5 0.5
Sử dụng 1 1 1
Hệ số điều chỉnh tải trọng:
• Hệ số điều chỉnh TTGH CĐ1:
-
Tính dẻo: cho các thiết kế thông thường và các chi tiết theo đúng
22TCN272-05
D
=1
-
Tính dư thừa: cho các mức dư thông thường
R
=1
Nhóm 8 Page 21
TThuyết minh đồ án cầu bê tông GVHD: Ths. Nguyễn Văn Sơn
-
Tầm quan trọng cho các cầu điển hình
I
=1
→
hệ số điều chỉnh tải trọng: =
D
.
R
.
I
= 1
• Hệ số điều chỉnh TTGH SD: =
D
.
R
.
I
= 1
Hệ số làn:
-
Số làn thiết kế: 3 làn
-
Hệ số làn thiết kế:
Hệ số làn
1 làn m= 1.2
2 làn m= 1
3 làn m= 0.85
Lớn hơn 3 làn m= 0.65
Lực xung kích IM:
Cấu kiện IM (%)
Mối nối bản mặt cầu
-Tất cả các giới hạn
75
Tất cả các cấu kiện khác
Nhóm 8 Page 22
TThuyết minh đồ án cầu bê tông GVHD: Ths. Nguyễn Văn Sơn
-Trạng thái giới hạn mỏi và giòn
-Tất cả các trạng thái giới hạn khác
15
25
I. BẮT ĐẦU TÍNH TOÁN BẢN MẶT CẦU:
i. Xác định chiều dày bản mặt cầu:
+ Khoảng cách giửa các dầm chính: S= 2150 mm
+ Bề rộng xe chạy: B= 12000 mm
+ Bề rộng toàn cầu: B
mcn
= 400+12000+400= 12800 mm
+ Bề rộng bản hẫng: B
hẫng
=1025 mm
Chiều dày bản mặt cầu: chiều dày tối thiểu bản mặt cầu theo
TCN272-05 là 175mm. chiều dày tối thiểu theo điều kiện chịu lực phụ
thuộc vào nhịp khoảng các giửa các dầm theo phương ngang cầu.
h
f
= 1.2*(S+3000)/30 = 1.2*(2150+3000)/30= 206 mm (1)
h
f
≥ 175 mm (2)
chiều dày bản hẫng: t = 210 mm (3)
từ (1), (2), (3) chọn h
f
= 210mm
+ Trọng lượng riêng BMC:
3
25 /
BMC
KN m
γ
=
;
Nhóm 8 Page 23
2 2
W
/12 2.375*2.15 /12 0.915 /
D lp lp
M DC l kNm m
= = =
2 2
/12 5.25*2.15 /12 2.02 / ( 2150)
DCbmc bmc
M DC l kNm m l S
= = = = =
TThuyết minh đồ án cầu bê tông GVHD: Ths. Nguyễn Văn Sơn
+ Trọng lượng riêng lớp phủ:
3
25 /
LP
KN m
γ
=
;
+ Chiều rộng cột lan can: B
c
= 0.4 m ;
+ Ta chọn bề rộng tính toán theo phương dọc cầu là 1m.
+ Sơ đồ tính toán: bản mặt cầu sẽ được tính toán theo 2 sơ đồ
là congsol và bản loại dầm. Trong đó phần bản loại dầm đơn giản
được xây dựng từ sơ đồ dầm liên tục do đó sau khi tính toán dầm
đơn giản xong phải nhân với hệ số kể đến tính liên tục của bản mặt
cầu.
ii. Xác định moment cho bản phía trong:
1.
Xác định moment do tĩnh tải gây ra:
M
-
M
-
M
+
-
Tĩnh tải do bản mặt cầu DC
bmc
= h
f
*ɣ
c
= 0.21*25 = 5.25 kN/m
2
-
Tĩnh tải lớp bê tông asphan DW= t*ɣ
c
= 0.05*22.5 = 1.125 kN/m
2
-
Tĩnh tải lớp mui luyện
2
W 0.05 25 1.25 /
c
ml
D t kN m
γ
= × = × =
-
Tĩnh tải lớp phủ
2
W 1.125 1.25 2.375 /
lp
D kN m
= + =
-
Moment do tĩnh tải BMC gây ra:
M = qL
2
/12
Moment do tĩnh tải lớp phủ gây ra:
Nhóm 8 Page 24
( )
( )
2
/ 2 * 145 / 2* 0.51 0.21 *1.540 80.388 /
f
P p b h E kN m
+ +
= + = + =
TThuyết minh đồ án cầu bê tông GVHD: Ths. Nguyễn Văn Sơn
Áp dụng phương pháp tính gần đúng ta được
2.
Xác định moment do hoạt tải gây ra:
a.
Moment dương do hoạt tải gây ra:
SƠ ĐỒ TÍNH
M
goi
M
goi
= k
-
M
0
M
goi
M
0.5
M
0
660 0.55 660 0.55*1600 1540E S
+
= + = + =
mm
Trong đó:
P = 145 kN
h
f
= 210 mm
b = 510 mm
b + h
f
= 510+210= 720 mm = 0.72 m
a.1. Trường hợp một làn xe thiết kế:
• Có một trục bánh xe trên dãy tính toán:
-
Diện tích đường ảnh hưởng
y
1
= 0.333m; y
2
= 0.5 m; y
3
= 0.333m
ω =2*(0.333+0.5)*0.36/2=0.3 m
2
-
Moment dương:
Nhóm 8 Page 25
