Thiết Kế Cầu Bê Tông Cốt Thép Dự Ứng Lực Dầm T24 Kết Cấu Kéo Trước (Kèm Bản Vẽ Cad)

Bộ Môn CTGTTP

Thiết Kế môn hoc cầu btctf1

Mục lục
Phần 1: Nội dung thuyết minh
1. Chọn tiết diện mặt cắt dầm chủ
2. Chiều cao kết cấu nhịp tối thiểu (A2.5.2.6.3-1)
3. Xác định chiều rộng bản cánh hữu hiệu (A.4.6.2.6)
4. Tính toán nội lực dầm chủ do tĩnh tải


Bộ Môn CTGTTP

5. Nội lực dầm chủ do hoạt tải
6. Các đặc trng vật liệu cho dầm chủ
7. Chọn và bố trí cáp dự ứng lực
8. Tính toán các mất mát ứng suất
9. Kiểm toán theo - Trạng thái giới hạn cờng độ I
10. Tính độ võng cầu
11. Bản mặt cầu

Thiết Kế môn hoc cầu btctf1


Bé M«n CTGTTP

ThiÕt KÕ m«n hoc cÇu btctf1


Bé M«n CTGTTP

ThiÕt KÕ m«n hoc cÇu btctf1

PhÇn 2: B¶n vÏ kü thuËt
(B¶n vÏ khæ A1)


Bé M«n CTGTTP

ThiÕt KÕ m«n hoc cÇu btctf1

NhiÖm vô thiÕt kÕ
ThiÕt kÕ 1 cÇu Bª t«ng cèt thÐp D¦L
1* Các số liệu cho trước:
- Dầm T, chiều dài toàn dầm L=24m, kết cấu kéo trước.
- Khổ cầu K7+2 x1,5m --------> W=7+2x1,5=10(m)
- Tải trọng thiết kế: HL93, Người đi bộ 3.10-3MPa


Bé M«n CTGTTP

ThiÕt KÕ m«n hoc cÇu btctf1

- Tao cáp DƯL:12.7mm.
2*Tiêu chuẩn thiết kế:
- Quy trình thiết kế : 22TCN – 272 - 05 Bộ Giao thông vận tải.
- Tải trọng thiết kế: HL93 , đoàn Người đi bộ.
3* Vật liệu sử dụng:
-Thép DƯL:

Bé M«n CTGTTP

ThiÕt KÕ m«n hoc cÇu btctf1

.Cường độ quy định của thép ứng suất trước fpu=1860 Mpa
.Giới hạn chảy của thép ứng suất trước

fpy=0,9. fpu=1674 Mpa

.Hệ số ma sát

µ =0,23

.Ứng suất cho phép khi kích

fpj=0,8. fpu=1488Mpa

.Cường độ tính toán khi chế tạo

Rd1=13280 Kg/cm2

.Cường độ tính toán khi sử dụng

Rd2=12800 Kg/cm2


Bộ Môn CTGTTP

Thiết Kế môn hoc cầu btctf1

.Mụun n hi
-Vật liệu bêtông:

Et=197000Mpa

.Cờng độ chịu nén của bêtông ở tuổi 28 ngày
.Cờng độ chịu nén của bêtông khi tạo ứng suất trớc
.Môđun đàn hồi của bêtông
.Cờng độ chịu kéo khi uốn

fc=40Mpa.
fci=0,85.fc=34Mpa.

Ec=0,043. c1,5 . fc' = 33994.48Mpa
fr=0.63 fc' = 3,9844Mpa


Bộ Môn CTGTTP

Thiết Kế môn hoc cầu btctf1

4* Yêu cầu:
- Nội dung bản thuyết minh đầy đủ rõ ràng
- Bản vẽ thể hiện mặt chính dầm, mặt cắt ngang, bố trí cốt thép
( bản vẽ trên giấy A1)


Bộ Môn CTGTTP

Thiết Kế môn hoc cầu btctf1

Phần 1: Nội dung thuyết minh
1. Chọn tiết diện mặt cắt dầm chủ
1.1 Bố trí chung mặt cắt ngang cầu
Tổng chiều dài toàn dầm là 24 mét, để hai đầu dầm mỗi bên 0,3 mét để kê
gối. Nh vậy chiều dài nhịp tính toán của nhịp cầu là 23,4 mét.
Cầu gồm 5 dầm có mặt cắt chữ T chế tạo bằng bêtông có f c=40MPa. Lớp
phủ mặt cầu gồm có 2 lớp: lớp phòng nớc có chiều dày 0,4cm,, lớp bêtông Asphalt


Bé M«n CTGTTP

ThiÕt KÕ m«n hoc cÇu btctf1

trªn cïng cã chiÒu dµy 7cm. Líp phñ ®îc t¹o ®é dèc ngang b»ng c¸ch kª cao c¸c
gèi cÇu.


Bé M«n CTGTTP

ThiÕt KÕ m«n hoc cÇu btctf1

Bè trÝ chung mÆt c¾t ngang CÇu
10000

400

4x2200
11000

Bộ Môn CTGTTP

Thiết Kế môn hoc cầu btctf1

Khoảng cách giữa các dầm chủ S=2200 mm
Giữa phần xe chạy và lề ngời đi phân cách bằng giải phân cách mềm
1.2 Chọn mặt cắt ngang dầm chủ.
Dầm chủ có tiết diện hình chữ T với các kích thớc sau:
-

Chiều dày bản:

- Chiều cao toàn dầm:

ts=20cm
H=130cm


Bé M«n CTGTTP

ThiÕt KÕ m«n hoc cÇu btctf1

- ChiÒu réng bÇu dÇm:

bb=60cm

- ChiÒu cao bÇu dÇm:

hb=30cm

- ChiÒu dµy bông:

bw=20cm

- ChiÒu réng b¶n c¸nh:

b1=180cm

- Réng v¸t c¸nh:

15cm

- Cao v¸t c¸nh:

15cm


Bé M«n CTGTTP

ThiÕt KÕ m«n hoc cÇu btctf1

- Réng v¸t bÇu:

20cm

- Cao v¸t bÇu:

20cm

- PhÇn hÉng:

120cm

C¸c kÝch thíc kh¸c nh h×nh vÏ:


Bé M«n CTGTTP

ThiÕt KÕ m«n hoc cÇu btctf1

180
20

180

130

20

60


15

15

1

20
Thiết Kế
môn hoc cầu btctf1
30

Bộ Môn CTGTTP

0

3

0

2

20

60

Mặt cắt tại gối

Mặt cát dầm chủ

2. Chiều cao kết cấu nhịp tối thiểu (A2.5.2.6.3-1)
Yêu cầu: hmin=0,045.L

Trong đó ta có:

L: Chiều dài nhịp tính toán L=23400mm
Chiều cao dầm chủ:

Bộ Môn CTGTTP

Thiết Kế môn hoc cầu btctf1

1
1
ữ
.24000
18 22

h=
Chọn h = 1300 mm

suy ra: hmin=0,045.L=0,045.25200=1134mm< h=1300mm=> Thỏa mãn
3. Xác định chiều rộng bản cánh hữu hiệu (A.4.6.2.6)
3.1 Đối với dầm giữa


Bộ Môn CTGTTP

Thiết Kế môn hoc cầu btctf1

Bề rộng bản cánh hữu hiệu có thể lấy giá trị nhỏ nhất của
+ 1/4 chiều dài nhịp (=

23400
= 5850 mm)
4

+ 12 lần độ dày trung bình của bản cộng với số lớn nhất của bề dày bản bụng
dầm hoặc 1/2 bề rộng bản cánh trên của dầm
200
= 2700mm
1800 / 2

=12.150+max


Bộ Môn CTGTTP

Thiết Kế môn hoc cầu btctf1

+ Khoảng cách trung bình giữa các dầm kề nhau (S= 2200)->bi=2200mm
3.2 Đối với dầm biên
Bề rộng cánh dầm hữu hiệu có thể đợc lấy bằng 1/2 bề rộng hữu hiệu của
dầm kề trong(=2200/2=1100) cộng trị số nhỏ nhất của
+ 1/8 chiều dài nhịp hữu hiệu(=

23400
= 2925 mm)
8


Bộ Môn CTGTTP

Thiết Kế môn hoc cầu btctf1

+ 6 lần chiều dày trung bình của bản cộng với số lớn hơn giữa 1/2 độ dày

bản bụng hoặc 1/4 bề rộng bản cánh trên của dầm chính
200 / 2
=1350 mm
1800 / 4

=6.150+max

+ Bề rộng phần hẫng( =1200 mm) ->be=1100 +1100=2200 mm
Kết luận: Bề rộng bản cánh dầm hữu hiệu


Bộ Môn CTGTTP

Thiết Kế môn hoc cầu btctf1

Bảng 3
Dầm giữa (bi)

2200 mm

Dầm biên (be)

2200 mm

4. Tính toán nội lực dầm chủ do tĩnh tải
Tải trọng tác dụng nên dầm chủ
Tĩnh tải : Tĩnh tải giai đoạn 1 DC1và tĩnh tải giai đoạn 2 (DC2+ DW)


Bộ Môn CTGTTP

Thiết Kế môn hoc cầu btctf1

Hoạt tải gồm cả lực xung kích(IL+IM) : Xe HL 93
Nội lực do căng cáp ứng suất sau
Ngoài ra còn các tải trọng: Co ngót, từ biến, nhiệt độ, lún, gió, động đất (khụng
xột).
4.1 Tĩnh tải rải đều lên 1 dầm chủ


Bộ Môn CTGTTP

Thiết Kế môn hoc cầu btctf1

Tỷ trọng của các cấu kiện lấy theo bảng (A.3.5.1.1) AASHTO,giả thuyết tĩnh
tĩnh tải phân bố đều cho mỗi dầm, riêng lan can thì một mình dầm biên chịu.
+ Tải trọng bản thân dầm DCdc
Thành phần tĩnh tải DC bên trên bao gồm toàn bộ tĩnh tải kết cấu trừ tĩnh tải lớp
mặt hao mòn dự phòng và tải trọng dự chuyên dụng . Do mục đích thiết kế 2 phần
của tĩnh tải đợc định nghĩa nh sau:
Tĩnh tải rải đều lên dầm chủ xuất hiện ở giai đoạn căng ứng suất trớc.


Bộ Môn CTGTTP

Thiết Kế môn hoc cầu btctf1

gDC1(dc) = .Ag
Trong đó:
- Trọng lợng riêng của dầm, =24,525 KN/m3

Ag Diện tích mặt cắt ngang của dầm khi cha mở rộng. Với
kích thớc đã chọn nh trên, ta tính đợc Ag=0,665 m2. Do dầm có
mở rộng về 2 phía gối(xem bản vẽ) nên tính thêm phần mở