PHẦN II THIẾT kế kĩ THUẬT THI CÔNG cầu
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (649.92 KB, 37 trang )
§å ¸n tèt nghiÖp
PHẦN II
THIẾT KẾ KĨ THUẬT THI CÔNG CẦU
CHƯƠNG 5
CẤU TẠO CHUNG CÁC HẠNG MỤC CỦA CẦU
5.1.CẤU TẠO MỐ CẦU
5.1.1 Số liệu tính toán thiết kế
- Cầu gồm 2 mố: mố M1 và M2
-Mố cầu: Mố đặc bê tông cốt thép
Lª TiÕn ThÞnh
34
63DLCD10
§å ¸n tèt nghiÖp
-Mè kiÓu ch÷ U b»ng BTCT trªn nÒn mãng cäc khoan nhåi
-Bê tông có fc= 30 Mpa
-Cọc khoan nhồi bê tông cốt thép có đường kính 1m,mè M1 vµ mè M2 bè trÝ 5 cäc,
chiÒu dµi cäc dù kiÕn lµ Ldk=15m
5.1.2 Kích thước tính toán
Hình 2.1: Kích thước chung mố
(Các kích thước được lấy theo phương vuông góc )
Hạng mục
Chiều cao mố
Chiều dài bệ móng dọc
cầu
Chiều rộng tường thân mố
Chiều cao bệ
Vát bệ
Chiều rộng tường kê dầm
Chiều cao tường trước
Chiều dày tường trước
Chiều dài tường cánh
Đất đắp trên trước bệ
K/c mép tường thân - tim
gối
Chiều cao
Chiều rộng dọc
Chiều rộng dọc
Chiều cao gờ chắn bánh
Lª TiÕn ThÞnh
Kí
hiệu
Giá
trị
h
9.600
b
7.000
a
d
f
n
j
t
w
c
Hạng mục
Kí
hiệu
Giá
trị(m)
b1
1.50
b2
4.00
1.500
2.000
1.100
1.600
0.400
8.000
-
Kích thước bệ (dọc
cầu)
Kích thước bệ (dọc
cầu)
Kích thước dọc tường cánh
Kích thước dọc tường cánh
Kích thước phương đứng
Kích thước phương đứng
Kích thước phương đứng
Kích thước phương đứng
Kích thước phương đứng
Kích thước phương đứng
b3
b4
d1
d2
d'2
d3
d4
d5
4.00
3.60
0.70
0.30
0.30
8.30
2.00
3.60
g
0.750
Bề rộng thân mố ngang cầu
L
9.50
d6
-
Bề dày tường cánh
u
0.70
d7
-
Bề rộng bệ móng ngang cầu
Lf
9.50
Chiều cao tường tai
Bề dày tường tai
k
v
1.10
0.15
9
hg
0.300
0.426
35
63DLCD10
§å ¸n tèt nghiÖp
5.1.3 Vật liệu kết cấu
+Bê tông mố:
-Trọng lượng riêng bê tông : γc=24.5 kN/m
-Cường độ bê tông: fc'=30.00 Mpa
-Moodun đàn hồi bê tông :Ec=28605 Mpa
+Cốt thép thường:Theo TCVN 1651-2008
-Cường độ cốt thép thường fy'=400 Mpa
-Moodun đàn hồi của thép thường Es= 200000 Mpa
5.1.4 Vật liệu đắp sau mố
+Trọng lượng riêng đất đắp :gs=17.7 kN/m
+Góc ma sát trong giữa mố và đất đắp: d=20.0º
+Góc của đất đắp theo phương ngang: b=0.00º
+Góc của đất đắp sau tường theo phương thẳng đứng: q=90.00º
+Góc ma sát trong của đất đắp :q=30.00º
+Hệ số gia tốc , phụ thuộc vào vùng động đất :Aq=0.00
5.2.CẤU TẠO NHỊP CẦU
5.2. 1.Số liệu tính toán thiết kế
+Tổng chiều dài dầm: L=15m
+Nhịp tính toán dầm: Ls = 14.40m
+Bề rộng toàn cầu: B= 9.50m
+Bề rộng làn xe chạy: W= 8.50m
+Số dầm chủ: n= 4 dầm
+Chiều cao dầm: h=1000mm
+Khoảng cách cách dầm: be= 2400 dầm
5.2.2.Vật liệu
5.2.2.1.Bê tông
Trọng lượng đơn vị: wc = 24.53kN/m3
Cường độ chịu nén bê tông dầm: fc = 35MPa
Cường độ chịu nén bê tông bản: fcs= 30 MPa
Tỷ số Modul: Bê tông dầm/Bê tông bản :nr = 1.08
Cường độ chịu nén chuyển đổi : fci = 35MPa
Ứng suất nén giới hạn chuyển đổi = 0.55*fci = 19.3 MPa
Ứng suất nén giới hạn sử dụng: 0.6 *fc= 21MPa
Lª TiÕn ThÞnh
36
63DLCD10
§å ¸n tèt nghiÖp
Ứng suất kéo giới hạn chuyển đổi = - 0.5*fci0.5 =- 3.0 MPa
Ứng suất kéo giới hạn sử dụng: = - 0.5*fc0.5=-3.0 MPa
Tính cho tải trọng tĩnh: γc=250024.53 kN/m
- Tính cho Ec: γce= 240024.53 kN/m
Modul đàn hồi : Ec =29910MPa
Modul phá hoại:fr=3.7MPa
Hệ số Poission:n=0.2
Modul chịu cắt:G=12463MPa
5.2.2.2.Cốt thép thường
Giới hạn chảy (thép có gờ):fy=400 MPa
Modul đàn hồi : Es=200000 MPa
5.2.3.Kích thước tính toán
5.2.3.1.Mặt cắt ngang tại đầu dầm
Kích thước
(mm)
a
805.00
b
-
c
-
d
45.00
e
70.00
f
80.00
g
200.00
j
410.00
k
570.00
m
450.00
n
450.00
5.2.3.1.Mặt cắt ngang tại giữa nhịp
Kích thước
(mm)
Lª TiÕn ThÞnh
37
a
200
b
140
63DLCD10
§å ¸n tèt nghiÖp
c
360
d
150
e
70
f
80
g
200
j
410
k
570
m
170
n
450
5.2.3.2.Dầm ngang,lan can
+Dầm ngang:
-Số lượng dầm ngang giữa nhịp:1
-Số lượng dầm ngang trên gối:2
Kích thước
Chiều cao
Chiều dày
Chiều dài
Trọng lượng
+Lớp mặt cầu:
mm
mm
mm
kN
Giữa
nhịp
720
250
2230
9.8
Trên gối
720
250
1950
8.6
-Chiều dày lớp Alphalt và lớp phòng nước:tw=74mm
-Trọng lượng đơn vị lơp mặt cầu=2400kN/m3
+Gờ chắn và lan can:
-Tải trọng lan can là tải trọng tạm tính:Lan can:wr=0.40kN/m
CHƯƠNG 6
TÍNH TOÁN TRỤ CẦU
6.1 .NỘI DUNG TÍNH TOÁN
6.1.1 Giíi thiÖu chung
6.1.1.1. Sè liÖu chung.
6.1.1.2. KÕt cÊu phÇn trªn.
Lª TiÕn ThÞnh
38
63DLCD10
Đồ án tốt nghiệp
6.1.1.3. Số liệu trụ.
6.1.2 Cỏc loi ti trng tỏc dng lờn tr
6.1.2.1 Tĩnh tải (DW).
6.1.2.2. Hoạt tải (LL).
6.1.2.3. Tải trọng ngời đi (PL).
6.1.2.4. Lực hãm xe (BR).
6.1.2.5. Lực ly tâm (CE).
6.1.2.6. Tải trọng gió (WL, WS).
6.1.2.7. Tải trọng nớc (WA).
6.1.2.8. Tải trọng va tàu (CV)
6.1.2.9.Ap lực đất thẳng đứng (EV)
6.1.2.10.Tải trọng động đất (EQ)
6.1.2.11. Tính hệ số phân bố tải trọng (K).
6.1.3 T hp ti trng tỏc dng lờn mt ct
6.1.3.1. Tổ hợp tải trọng xét tới mặt cắt xà mũ.
6.1.3.2. Tổ hợp tải trọng xét tới mặt cắt đỉnh móng.
6.1.3.3. Tổ hợp tải trọng xét tới mặt cắt đáy móng.
6.1.4 Kim toỏn cỏc mt ct
6.1.4.. Kiểm toán mặt cắt xà mũ.
6.1.4.2. Kiểm toán mặt cắt đỉnh móng.
6.1.4.3. Kiểm toán mặt cắt đáy móng.
- Kiểm toán bệ cọc chịu tác động. một hớng (I-I)
- Kiểm toán bệ cọc chịu. tác động một hớng (II-II)
- Kiểm toán bệ cọc chịu tác động hai hớng (D-D)
6.1.5 Kh nng chu ti ca cc
1.5.1 Số liệu chung.
1.5.2. Tính toán khả năng chịu tải của cọc theo đất nền và vật liệu.
1.5.3. Kiểm toán khả năng chịu tải của cọc theo đất nền và vật liệu.
6.2. GII THIU CHUNG
6.2.1 V trớ- qui mụ
D ỏn ci to nng cp quc l 15 on Tũng u-Ngc Lc-Thanh Húa
Qui mụ:cu BTCTDUL nhp gin n
Kh cu:K=8.5+2.0.5=9.5m
Tn sut thit k:T=4%
Sụng khụng khụng thụng thuyn cú cõy trụi
Vựng ng t thit k cp 7
Loại hình kết cấu:Tr c thõn hp
Lê Tiến Thịnh
39
63DLCD10
Đồ án tốt nghiệp
Loại hình móng:Móng cọc khoan nhi D=1.0m
Tiêu chuẩn thiết kế:Tiêu chuẩn 22 TCN - 272 - 05 .
Đơn vị tính:
Đơn vị dài:m.
Đơn vị đo góc:rad.
Đơn vị khối lợng:kg.
Đơn vị lực:kN.
Đơn vị ứng suất:kN/m2.
6.2.2 Kt cu phn trờn
- Số lợng dầm:
- Khoảng cách dầm biên với dầm giữa:
- Khoảng cách dầm giữa với dầm giữa:
- Chiều dài nhịp tính toán:
- Chiều dàii thực tế:
- Chiều cao dầm:
- Chiều cao gờ đỡ lan can:
- Chiều cao lan can:
- Bề rộng mặt cầu:
- Khổ cầu:
- Số làn xe thiết kế:
- Hệ số làn xe:
- Hệ số xung kích:
- Trọng lợng riêng bê tông:
c
= 24.50
n
- Trọng lợng riêng nớc:
-- Trọng lợng riêng t p:
Ls
L
H
Hg
Hlc
B
W
n
m
IM
d
N
= 4 Dầm
S
= 2.40 m
S
= 2.40 m
= 14.40
m
= 15.00
m
= 1.00
m
= 0.426
m
= 0.610
m
= 8.50
m
= 9.50
m
= 2
Làn
= 1
= 0.25
kN/m3
= 10.00
= 18.00
kN/m3
kN/m3
- Mặt cầu:
Bê tông Asphal dày
Lớp phòng nớc dày
= 0.070
= 0.004
m
m
6.2.3 S liu tr
- Loi tr
Tr c bờ tụng ct thộp
- Loi cc
Cc khoan nhi D= 1.00m
- S cc trong múng: Nc= 4cc
- Chiu di cc d kin Lc= 12.0m
- Cao mt t thiờn nhiờn: MTN= 69.960m
- Cao nh múng: CIM= 68.640m
- Cao ỏy múng: CAM = 66.640m
Lê Tiến Thịnh
40
63DLCD10
§å ¸n tèt nghiÖp
bh
b2
h3
dh
db
a
h4
h1
h2
a
b1
i
bg
MÆt ®Êt
bc1
1
2
bc2
3
hd
hc1
i
hc
Mùc n íc
hc2
h
b
dc1
dc2
hn
d
KÍCH THƯỚC (m)
bh
9.500
b1
2.750
bg
0.200
dh
1.800
db
0.650
h1
0.700
h2
0.700
bc1
3.600
bc2
4.200
dc1
1.400
dc2
2.000
hc1
7.000
hc
0.300
hc2
7.000
hd
3.320
hn
4.820
b
6.200
d
5.000
h
2.000
b2
0.150
h4
1.100
h3
0.200
Lª TiÕn ThÞnh
41
63DLCD10
§å ¸n tèt nghiÖp
6.2.4. Vật liệu kết cấu
Bê tông trụ
Trọng lượng riêng bê tông gc= 24.53kN/m3
* Thân trụ và xà mũ trụ sử dụng BT loại C có :
-Cường độ bê tông fc'= 30.00Mpa
-Mô đun đàn hồi bê tông Ec= 28605Mpa
* Bệ trụ sử dụng BT loại D có :
-Cường độ bê tông fc'= 25.00Mpa
Mô đun đàn hồi bê tông Ec= 26113Mpa
-Cốt thép thường (Theo tiêu chuẩn TCVN 1651-2008)
+Cường độ cốt thép thườngfy= 400Mpa
+Mô đun đàn hồi của thép thườngEs= 200000Mpa
6.2.5. Tải trọng thiết kế
Tải trọng thiết kế theo tiêu chuẩn 22 TCN - 272 - 05 bao gồm các tải trọng sau:
• Xe tải thiết kế
• Xe 2 trục thiết kế
• Tải trọng làn
• Tải trọng người 300kG/m2
6.3.TẢI TRỌNG TÍNH TOÁN
6.3.1. Tĩnh tải
+Tĩnh tải kết cấu phần trên + thiết bị phụ (DC)
- Trọng lượng bản thân dầm
585.26 kN
- Trọng lượng dầm ngang
85.67 kN
- Trọng lượng bản mặt cầu và gờ lan can 986.55 kN
- Bản ván khuôn
183.14 kN
- Trọng lượng lan can thép
20.570 kN
=> Tổng: 1861.19 kN
+Tĩnh tải lớp phủ + tiện ích (DW)
- Trọng lượng lớp phủ :
231.39 kN
+Tĩnh tải kết cấu phần dưới
-Tĩnh tải tiêu chuẩn bản thân trụ tính theo công thức: P = V • g
- V : Thể tích các bộ phận
- g : Dung trọng riêng của bê tông
g = 24.525kN/m 3
+ Bảng tính toán tĩnh tải các bộ phận trụ
STT
1.000
Tên kết cấu
Bệ
trụ
2.000
3.000
4.000
5.000
Thể tích (m3)
Thân trụ 3
Thân trụ 2
Thân trụ 1
Xà
mũ
Lª TiÕn ThÞnh
62.000
52.791
1.824
32.336
20.475
42
Trọng lượng
N (kN)
1520.550
1294.703
44.737
793.032
502.149
63DLCD10
§å ¸n tèt nghiÖp
6.000
7.000
8.000
Đá kê gối
Tường tai
Ụ
0.120
0.594
2.943
14.568
0.772
18.928
Tổng cộng
170.912
4191.611
neo
Bảng tổng hợp nội lực do trọng lượng bản thân trụ tại các mặt cắt
Tên kết
cấu
Bệ trụ
Thân trụ
3
Thân trụ
2
Thân trụ
1
Xà mũ
Đá kê
gối
Tường
tai
Mặt cắt I-I
N (kN)
Mặt cắt đỉnh móng
N (kN)
Mặt cắt đáy móng
N (kN)
1520.550
1294.703
1294.703
44.737
44.737
793.032
793.032
793.032
502.149
502.149
502.149
2.943
2.943
2.943
14.568
14.568
14.568
6.3.2. Hoạt tải
TÍNH TOÁN GIÁ TRỊ HOẠT TẢI
Tung độ
Tải
Phản Mômen
Tải trọng
Điểm
DAH
trọng
lực
My
Xe tải
1.000
0.403
35.000 28.194
9.163
2.000
0.701
145.000 203.403 66.106
3.000
1.000
145.000 290.000 94.250
4.000
0.000
35.000
0.000
0.000
Lª TiÕn ThÞnh
43
63DLCD10
§å ¸n tèt nghiÖp
Xe hai
trục
Tải trọng
làn
Tổng
cộng
5.000
6.000
0.000
0.000
145.000
145.000
7.000
0.917
110.000 201.667
65.542
8.000
1.000
110.000 220.000
71.500
WL
14.400
Ri
Do xe tải
Do xe
hai trục
Hoạt tải trên nhịp
LL =
710.494
Xung kích
IM =
kN
117.359
9.300
0.000
0.000
0.000
0.000
267.840
-
521.597 169.519
421.667 137.042
kN
3.3. Tải trọng người đi bộ
. Trường hợp người đi trên cả hai lề trên cả hai nhịp
Tải trọng tiêu chuẩn người đi bộ
Bề rộng đường người đi bộ
Phản lực gối do tải trọng người đi bộ
Lª TiÕn ThÞnh
qnd
Bnd
PLt
PLp
44
3.000
2.000
43.200
43.200
kN/m2
m
kN
kN
63DLCD10
§å ¸n tèt nghiÖp
3.4 Lực hãm xe
Lực hãm xe bằng 25% tổng trọng lượng các trục xe tải hay xe 2 trục thiết kế của tất cả các làn
Lực hãm xe nằm ngang cách phía trên mặt đường khoảng cách
3.5Lực li tâm
Lực ly tâm nằm ngang cách phía trên mặt đường khoảng cách
hCE
1.800m
`
CE=S.P.C
C=4•V2/ 3•g•R
Trong đó:
TảI trọng trục xe:P
Vận tốc thiết kế đường ô tô V= 60km/h
Gia tốc trọng trường
Bán kính cong của làn xe
V
g
R
C
CE
16.667
9.807
0.000
-
m/s
m/s2
m
m
kN
6.3.6 Tải trọng gió (WL.WS)
bh
b2
h3
dh
db
a
h4
h1
h2
a
b1
i
MÆt ®Êt
hd
Lª TiÕn ThÞnh
bg
bc1
1
2
bc2
3
hc1
i
hc
Mùc n íc
hc2
h
dc1
dc2
hn
KÍCH THƯỚC KẾT CẤU HỨNG GIÓ (m)
b
d
45
Ps = 1,2.105 V DWT
63DLCD10
§å ¸n tèt nghiÖp
Vùng động đất 2
Hệ số gia tốc
Hệ số thực địa
Cấp động đất: Cấp7
3.10. Áp lực tác dụng lên bệ trụ (EV)
Tính tại mặt cắt đỉnh bệ :
Chiều cao khối đất từ mặt cắt tự nhiên tới mặt cắt đỉnh bệ :h đ=1.320 m
Áp lực đất theo phương thẳng đứng: EV=546.782 kN
3.11. Tính toán hệ số phân bố tải trọng
3.11.1. Hệ số phân bố mômen cho hoạt tải
Đối với dầm giữa: Ki = 0.075 + (S/2900)0.6•(S/L)0.2•(Kg/L•ts3)0.1
Khoảng cách các dầm
S=2400.000mm
Khẩu độ tính toán của dầm
L=14400.000 mm
Chiều dày bản bê tông
t s=200.000 mm
Tỷ số modul đàn hồi của bê tông bản và bê tông dầm :n= 1.080
Mô men quán tính dầm
I=3.56E+10 mm 4
Diện tích tiết diện dầm
A c=3.23E+5 mm4
Khoảng cách từ trọng tâm đến đáy dầm
Yc= 503.860 mm
Khoảng cách từ trọng tâm đến trọng tâm bản
eg= 396.140 mm
Tham số độ cứng dọc
K g = n(I + A.eg2)=9.316E+10 mm4
Ki = 0.686
Đối với dầm biên Ki = e.•Ki giữa
e :Hệ số điều chỉnh e=0.77+de/2800
e = 0.824
de :Khoảng cách tim bản bụng dầm biên với mép bó vỉa de =150000 mm
3.11.2. Hệ số phân bố lực cắt cho hoạt tải
Đối với dầm giữa Ki = 0.2 + (S/3600) - (S/10700)2
Ki = 0.816
Đối với dầm biên Ki = e•Ki giữa
e : Hệ số điều chỉnh e=0.77+de/3000
Ki = 0.531
e = 0.650
6.4.TỔ HỢP TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN CÁC MẶT CẮT
BẢNG TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN MẶT CẮT A-A-MẶT CÁNH HẪNG XÀ MŨ
Tải trọng
Phản lực gối do tĩnh tải kết cấu trên
Phản lực gối do hoạt tải
Phản lực gối do xung kích
Phản lực gối do tải trọng người
Lª TiÕn ThÞnh
DC
LL
IM
PL
46
N (kN)
465.30
94.25
15.57
22.92
ex (m)
2.03
2.03
2.03
2.03
Mx
(kN.m)
946.10
191.65
31.66
46.61
63DLCD10
§å ¸n tèt nghiÖp
DW
DC
DC
DC
Phản lực gối do tải trọng lớp phủ+tiện ích
Đá kê gối
Ụ neo dầm
Trọng lượng bản thân
57.85
0.74
6.31
149.03
2.03
2.03
0.83
1.51
117.62
1.50
5.26
224.88
BẢNG TỔ HỢP TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN MẶT CẮT A-A
TTGH
Hệ số tải trọng gi
Sử dụng
Cường
độ
Lª TiÕn ThÞnh
I
II
III
g DC
g DW
g LL , g IM
g PL
1.00
1.25
1.25
1.25
1.00
1.50
1.50
1.50
1.00
1.75
1.35
1.00
1.75
1.35
47
Tải
trọng
thẳng
đứng N
(kN)
811.96
1095.79
863.49
1042.69
Mô men
Mx
(kN.m)
1565.28
2120.96
1648.61
2012.99
63DLCD10
§å ¸n tèt nghiÖp
BẢNG TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN MẶT CẮT ĐỈNH MÓNG
Tải trọng
Hệ
N (kN)
số g
Cấu kiện + thiết bị phụ DC
Lớp phủ + tiện ích DW
Hoạt tảI xe LL + IM
TảI trọng người PL(2 làn/2
nhịp)
Lực đẩy nổi B
Áp lực dòng chảy p
Áp đất thẳng đứng EV
Gió trên hoạt tải WL
Gió ngang WS
Gió tác động lên KCPT :
V thiết kế
V=25 m/s
Gió tác động lên KCPD :
V thiết kế
V=25 m/s
Gió tác động lên lan can
V thiết kế
V=25 m/s
Gió dọc WS
Gió tác động lên lan can:
V thiết kế
V=25 m/s
Gió tác động lên KCPT :
V thiết kế
V=25 m/s
Lª TiÕn ThÞnh
Dọc cầu
Qx
(kN)
g DC
gDW
gLL
4532.25
231.39
827.85
g PL
86.40
gWA
0.00
g EV
gWL
0.00
Z1
(m)
My
(kN.m)
Qy
(kN)
Z1
(m)
Mx
(kN.m)
18.75
0.94
17.63
22.50
18.97
426.83
32.40
16.76
543.12
32.40
16.76
543.12
169.52
5.25
18.97
gWS
gWS
gWS
gWS
Ngang cầu
99.59
38.30
340.16
38.30
340.16
11.50
17.36
199.71
11.50
17.36
199.71
0.00
0.00
gWS
0.00
0.00
51
63DLCD10
§å ¸n tèt nghiÖp
Gió tác động lên KCPD:
V thiết kế
V=25 m/s
Lực hãm xe dọc cầu BR
Lực ly tâm CE
Lực động đất EQ
Lực va tàu CV
gWS
gBR
g CE
gEQ
gCV
25.79
255.09
25.79
162.50
255.09
3082.63
18.97
890.01
10500.56
0.00
890.01
0.00
18.97
13.96
0.00
10500.56
0.00
BẢNG TỔ HỢP TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN MẶT CẮT ĐỈNH MÓNG
N
g DC
g EV
g DW
1.00
1.25
1.00
1.35
1.00
1.50
gLL,
g BR
gCE,
g PL
1.00
1.75
II
1.25
1.35
1.50
-
1.40
-
1.00
II
1.25
1.35
1.50
1.35
0.40
1.00
Đặc biệt 1
1.25
1.35
1.50
0.50
-
Đặc biệt 2
1.25
1.35
1.50
0.50
-
TTGH
Sử dụng
Cường I
độ
Dọc cầu
Ngang cầu
(kN)
g WS
gWL
gWA
g EQ
g CV
Qx
My
Qy
Mx
0.30
-
1.00
-
1.00
1.00
-
-
5677.9
7612.3
175.49
284.38
3428.26
5691.25
47.16
0.00
751.72
0.00
-
6012.4
36.11
357.13
115.09
1516.19
1.00
-
7246.6
234.94
4592.02
55.38
860.02
-
1.00
1.00
1.00
6469.5
971.26
12126.63
267.00
3150.17
-
1.00
1.00
1.00
6469.5
348.25
4776.24
890.01
10500.56
BẢNG TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN MẶT CẮT I-I
Tải trọng
Hệ
N (kN)
số g
Cấu kiện + thiết bị phụ DC
Lớp phủ + tiện ích DW
g DC
gDW
Lª TiÕn ThÞnh
Dọc cầu
Qx
(kN)
Z1
(m)
Ngang cầu
My
(kN.m)
Qy
(kN)
Z1
(m)
Mx
(kN.m)
3192.8
1
231.39
52
63DLCD10
§å ¸n tèt nghiÖp
Hoạt tảI xe LL + IM
TảI trọng người PL(2 làn/2
nhịp)
Lực đẩy nổi B
Áp lực dòng chảy p
Áp đất thẳng đứng EV
Gió trên hoạt tải WL
Gió ngang WS
Gió tác động lên KCPT :
V thiết kế
V=25 m/s
Gió tác động lên KCPD :
V thiết kế
V=25 m/s
Gió tác động lên lan can
V thiết kế
V=25 m/s
Gió dọc WS
Gió tác động lên lan can:
V thiết kế
V=25 m/s
Gió tác động lên KCPT :
V thiết kế
V=25 m/s
Gió tác động lên KCPD:
V thiết kế
V=25 m/s
Lực hãm xe dọc cầu BR
Lực ly tâm CE
Lực động đất EQ
Lực va tàu CV
gLL
827.85
g PL
86.40
gWA
0.00
g EV
gWL
0.00
169.52
5.25
11.67
61.27
gWS
gWS
gWS
gWS
22.50
11.67
262.58
32.40
9.46
306.60
32.40
9.46
306.60
22.18
96.67
22.18
96.67
11.50
10.06
115.74
11.50
10.06
115.74
0.00
639.75
0.00
11.67
0.00
4916.93
0.00
0.00
0.00
gWS
0.00
0.00
gWS
gBR
g CE
gEQ
gCV
Lª TiÕn ThÞnh
17.33
85.77
17.33
162.50
85.77
1896.38
11.67
639.75
4916.93
53
13.96
63DLCD10
§å ¸n tèt nghiÖp
BẢNG TỔ HỢP TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN MẶT CẮT I-I
N
g DC
g EV
g DW
I
1.00
1.25
1.00
1.35
1.00
1.50
gLL,
g BR
gCE,
g PL
1.00
1.75
II
1.25
1.35
1.50
-
1.40
-
1.00
-
II
1.25
1.35
1.50
1.35
0.40
1.00
1.00
Đặc biệt 1
1.25
1.35
1.50
0.50
-
-
Đặc biệt 2
1.25
1.35
1.50
0.50
-
-
TTGH
Sử dụng
Cường
độ
Dọc cầu
Ngang cầu
(kN)
g WS
gWL
gWA
g EQ
g CV
Qx
My
Qy
Mx
0.30
-
1.00
-
1.00
1.00
-
-
4338.5
5938.0
172.95
284.38
2152.89
3615.31
42.32
0.00
418.28
0.00
-
4338.1
24.26
120.08
92.51
726.62
-
-
5572.3
231.56
2884.53
48.93
470.18
1.00
1.00
1.00
4795.2
721.00
5949.88
191.93
1475.08
1.00
1.00
1.00
4795.2
273.18
2508.03
639.75
4916.93
BẢNG TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN MẶT CẮT ĐÁY MÓNG
Tải trọng
Hệ
N (kN)
số g
Cấu kiện + thiết bị phụ DC
Lớp phủ + tiện ích DW
Hoạt tảI xe LL + IM
TảI trọng người PL(2 làn/2
nhịp)
Lực đẩy nổi B
Áp lực dòng chảy p
Áp đất thẳng đứng EV
Gió trên hoạt tải WL
Gió ngang WS
Gió tác động lên KCPT :
Lª TiÕn ThÞnh
Dọc cầu
Qx
(kN)
g DC
gDW
gLL
6052.80
231.39
827.85
g PL
86.40
gWA
0.00
g EV
gWL
546.78
Z1
(m)
Ngang cầu
My
(kN.m)
Qy
(kN)
Z1
(m)
Mx
(kN.m)
33.25
1.00
88.39
22.50
20.97
471.83
32.40
18.76
607.92
169.52
5.25
20.97
gWS
54
110.09
63DLCD10
§å ¸n tèt nghiÖp
V thiết kế
V=25 m/s
Gió tác động lên KCPD :
V thiết kế
V=25 m/s
Gió tác động lên lan can
V thiết kế
V=25 m/s
Gió dọc WS
Gió tác động lên lan can:
V thiết kế
V=25 m/s
Gió tác động lên KCPT :
V thiết kế
V=25 m/s
Gió tác động lên KCPD:
V thiết kế
V=25 m/s
Lực hãm xe dọc cầu BR
Lực ly tâm CE
Lực động đất EQ
Lực va tàu CV
32.40
gWS
gWS
gWS
18.76
607.92
38.30
416.77
38.30
416.77
11.50
19.36
222.71
11.50
19.36
222.71
0.00
1174.10
0.00
20.97
0.00
12564.66
0.00
0.00
0.00
gWS
0.00
0.00
gWS
gBR
g CE
gEQ
gCV
25.79
306.68
25.79
162.50
306.68
3407.63
20.97
1174.1
12564.66
15.96
BẢNG TỔ HỢP TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN MẶT ĐÁY MÓNG
N
TTGH
Sử dụng
Cường
I
g DC
g EV
g DW
1.00
1.25
1.00
1.35
1.00
1.50
Lª TiÕn ThÞnh
gLL,
g BR
gCE,
g PL
1.00
1.75
Dọc cầu
Ngang cầu
(kN)
g WS
gWL
gWA
g EQ
g CV
0.30
-
1.00
-
1.00
1.00
-
-
55
7745.2
10251.2
Qx
My
Qy
Mx
175.5
284.4
3779.2
6260.0
80.4
33.3
934.4
88.4
63DLCD10
§å ¸n tèt nghiÖp
độ
II
1.25
1.35
1.50
-
1.40
-
1.00
-
-
8651.2
36.1
429.3
148.3
1834.8
II
1.25
1.35
1.50
1.35
0.40
1.00
1.00
-
-
9885.5
234.9
5061.9
88.6
1059.2
Đặc biệt 1
1.25
1.35
1.50
0.50
-
-
1.00
1.00
1.00
9108.4
1255.3
14353.2
385.5
3857.8
Đặc biệt 2
1.25
1.35
1.50
0.50
-
-
1.00
1.00
1.00
9108.4
433.5
5558.0
1207.3
12653.0
Lª TiÕn ThÞnh
56
63DLCD10
§å ¸n tèt nghiÖp
6.5.KIỂM TOÁN CÁC MẶT CẮT
6.5.1 Mặt cắt xà mũ
Dữ liệu ban đầu
- Bề rộng mặt cắt
b, bw
- Chiều cao mặt cắt
h
- Chiều dày lớp phủ bê tông
dc
- Chiều cao có hiệu của mặt cắt
de
Bảng tổ hợp tải trọng tới mặt cắt A-A
Trạng thái giới
hạn
Sử dụng
Cường độ I
Cường độ II
Cường độ III
=
=
=
=
Lực cắt N
Mô men Mx
(kN)
811.963
1095.788
863.485
1042.690
(kN-m)
1565.276
2120.958
1648.609
2012.992
Các dữ liệu
• Mô men tính toán
• Lực cắt tính toán
• Chiều cao mặt cắt
• Bề rộng mặt cắt
• Diện tích mặt cắt
• Mô men quán tính
• Cốt thép chịu kéo: K/c tới mép bê tông chịu kéo
Đường kính
Số lượng
Tổng diện tích
• Cốt thép chịu nén: K/c tới mép bê tông chịu kéo
Đường kính
Số lượng
Tổng diện tích
Khả năng chịu uốn
Lª TiÕn ThÞnh
1.80
1.40
0.100
1.300
57
m
m
m
m
Kí hiệu
Giá trị
Đ/vị
Mu
Vu
h
b
Ac
Ig
dc
Æ
n
As
dc
Æ
n
A's
2120.96
1095.79
1400
1800
2520000
4.1E+11
100.00
22.00
28.00
10838.80
100.00
20.00
14.00
4398.80
kN.m
kN
mm
mm
mm2
mm4
mm
mm
mm2
mm
mm
mm2
63DLCD10
§å ¸n tèt nghiÖp
• Hệ số sức kháng
• Chiều cao làm việc của mặt cắt
• Hệ số chuyển đổi biểu đồ ứng suất
• Chiều dày bản cánh chịu nén
• Chiều dày khối ứng suất tương đương = c•b1
• Khoảng cách từ trục trung hoà đến mặt chịu nén
• Sức kháng danh định (N.mm)
• Sức kháng uốn tính toán
• Kiểm tra khả năng chịu lực
Kiểm tra lượng cốt thép tối thiểu
• Tỷ lệ giữa thép chịu kéo và diện tích nguyên
• Kiểm tra lượng cốt thép tối thiểu
Kiểm tra mômen nứt
• Cường độ chịu kéo khi uốn của bê tông
• Mô men nứt
r min = As/
(b•d)
r min >
0.03•f'c/f'y
fr = 0.63•f'c0.5
Mcr = fr•Ig/yt
F•Mn >
1.2•Mcr
• Kiểm tra mômen nứt
Kiểm tra lượng cốt thép tối đa
• Lượng cốt thép tối đa
• Kiểm tra lượng cốt thép tối đa
Khả năng chịu cắt
• Lực cắt tính toán
• Hệ số sức kháng
• Chiều cao chịu cắt của cấu kiện
• Bề rộng bản bụng hữu hiệu trong chiều cao chịu
cắt
• Góc nghiêng của ứng suất nén chéo
• Góc nghiêng của cốt thép ngang với trục dọc
• Hệ số chỉ khả năng của bê tông bị nứt chéo truyền
lực kéo
• Giá trị
• Cự ly cốt thép đai
• Đường kính cốt thép đai
• Số lượng cốt thép đai trong cự ly s
• Tổng diện tích cốt thép đai
• Sức kháng danh định của bê tông
• Sức kháng của cốt thép đai chịu cắt
• Giá trị
• Sức kháng danh định của cấu kiện
• Sức kháng tính toán
• Kiểm tra
Kiểm tra nứt
• Tổ hợp tải trọng dùng kiểm tra
• Mô men tính toán
• Tỷ số modul đàn hồi
Lª TiÕn ThÞnh
F
de
b1
hf
a
c
Mn
Mr = F•Mn
Mr > Mu
58
c/de
c/de < 0.42
0.90
1300.00
0.85
94.46
111.12
5338.56
4804.71
Đạt
mm
mm
mm
mm
kN.m
kN.m
0.46%
Đạt
3.45
2028.98
Mpa
kN.m
Đạt
0.09
Đạt
Vu
F
dv
1095.79
0.90
1200.00
mm
bv
1800.00
mm
q
a
45
90
độ
độ
b
2
0.1•f'c•bv•dv
s
Æ
n
Av
Vc
Vs
0.25•f'c•bv•dv
Vn
Vr
Vr > Vu
6480.00
200.00
16
2
397.20
1963.91
953.28
16200.00
2917.19
2625.47
Đạt
Sử dụng
Mu
n = Es/Ec
1565.28
6.99
kN
kN
mm
mm
mm2
kN
kN
kN
kN
kN
kN.m
63DLCD10
§å ¸n tèt nghiÖp
• Hàm lượng cốt thép
• Giá trị
• Giá trị
r = As/(b•de)
j = 1 - k/3
• Ứng suất trong cốt thép chịu kéo
• Thông số bề rộng vết nứt
• Diện tích phần bê tông bao bọc cốt thép chia cho
số cốt thép
• Kiểm tra
• Kiểm tra
%
fs =
Ms/(AS•j•de)
Z
120.06
Mpa
30000.00
N/mm
A
12857.14
mm2
275.89
Mpa
fsa
= Z/(dc•A)1/3
fs < fsa
fs < 0.6•fy
• Ứng suất kéo trong cốt thép ở TTGH SD
0.0046
0.22
0.93
Đạt
Đạt
6.5.2 Mặt cắt I-I
MÆt c¾t nguyªn
MÆt c¾t quy ®æi
h'
h'
b'
b'
`
Dữ liệu ban đầu
- Bề rộng mặt cắt nguyên
b', b'w
= 3.60 m
- Chiều cao mặt cắt nguyên h'
= 1.40 m
- Diện tích mặt cắt nguyên A'c
= 4.619 m2
Quy đổi mặt cắt ngang về hình chữ nhật có mô men quán tính tương đương = b'•h'3/12
giữ nguyên b', xác định h':
- Bề rộng mặt cắt
: b', b'w= 3.60m
- Chiều cao mặt cắt
: h'
= 1.28m
- Chiều cao có hiệu của mặt cắt :d'
= 1.18 m
-Chiều dày lớp phủ bê tông
: d'c
= 0.1 m
+Bảng tổ hợp tải trọng tới mặt cắt I-I :
Tải
Lª TiÕn ThÞnh
Dọc cầu
Ngang cầu
59
63DLCD10
§å ¸n tèt nghiÖp
TTGH
Sử dụng
Cường độ
I
Cường độ
II
Cường độ
III
Đặc biệt 1
Đặc biệt 2
trọng
thẳng
đứng
N (kN)
4338.45
Qx
My
Qy
Mx
(kN)
172.95
(kN.m)
2152.89
(kN)
42.32
(kN.m)
418.28
5938.04
284.38
3615.31
-
-
4338.10
24.26
120.08
92.51
726.62
5572.34
231.56
2884.53
48.93
470.18
4795.22
4795.22
721.00
273.18
5949.88
2508.03
191.93
639.75
1475.08
4916.93
+ Tính toán khả năng chịu lực của cấu kiện chịu nén uốn
-Tổ hợp dùng để kiểm tra là Cường độ I:N= 5938.04 Kn
-Kiểm tra điều kiện uốn 2 chiều:
.Nếu Pu > 0.1•F•f'c•Ag thì kiểm tra theo điều kiện: 1/Prxy = 1/Prx + 1/Pry - 1/f•Po
.:Nếu Pu < 0.1•F•f'c•Ag thì kiểm tra theo điều kiện: Mux/Mrx + Muy/Mry < 1.0
.Hệ số sức kháng đối với cấu kiện chịu nén dọc trục F = 0.75
.Diện tích mặt cắt nguyên
A g = 4.62 m
.Lực dọc trục tính toán lớn nhất
Pu = 5938.0 Kn
0.1•F•f' c•Ag= 10394 Kn
Vậy tiến hành kiểm toán theo công thức (2)
Trong đó :
.Mrx : Sức kháng uốn tính toán đơn trục của mặt cắt theo phương dọc cầu
.Mry : Sức kháng uốn tính toán đơn trục của mặt cắt theo phương ngang cầu
+ Xác định khả năng chịu lực của thân trụ theo các hướng
Các dữ liệu
Lª TiÕn ThÞnh
CT
60
Ngang
cầu
(1)
(2)
Dọc cầu Đơn vị
63DLCD10
§å ¸n tèt nghiÖp
• Mô men tính toán max
• Lực cắt tính toán max
• Chiều cao mặt cắt
• Bề rộng mặt cắt
• Diện tích mặt cắt
• Mô men quán tính
• Cốt thép chịu kéo:
. Khoảng cách tới mép bê tông chịu kéo
.Đường kinh
.Số lượng
.Tổng diện tích
• Cốt thép chịu nén:
. Khoảng cách tới mép bê tông chịu nén
.Đường kinh
.Số lượng
.Tổng diện tích
• Cốt thép chịu cắt :
. Khoảng cách tới mép bê tông chịu cắt :
.Đường kinh
.Số lượng
.Tổng diện tích
Khả năng chịu uốn
• Hệ số sức kháng
• Chiều cao làm việc của mặt cắt
• Chiều dài không chống đỡ của thân trụ
• Bán kính quán tính của mặt cắt
• Hệ số chiều dài hữu hiệu: Trụ không liên
kết theo phương ngang
• Hệ số chuyển đổi biểu đồ ứng suất
• Chiều dày bản cánh chịu nén
• Chiều dày khối ứng suất tương đương =
c•b1
• Khoảng cách từ trục trung hoà đến mặt chịu
nén
• Sức kháng danh định (N.mm)
• Sức kháng uốn tính toán
• Giá trị K•lu /r tính như sau
Mu
Vu
h
b
Ac
Ig
4916.93
639.75
3600.00
1283.16
4619380
5.0E+12
5949.88
721.00
1283.16
3600.00
4619380
6.3E+11
kN.m
kN
mm
mm
mm2
mm4
dc
Æ
n
As
100.0
28
14
8621.20
100.0
28
40
24632.00
mm
mm
dc
Æ
n
A's
100.000
28
14
8621.20
100.000
28
40
24632.00
Æ
n
s
Av
20.00
20.00
35
35
200
200
21994.00 21994.00
mm2
F
de
lu
r
0.90
3500.00
7000.00
1039.23
0.90
1183.16
7000.00
370.42
mm
mm
mm
K
2.00
2.00
b1
hf
0.85
-
0.85
-
mm
a
1530.00
545.34
mm
c
1800.00
641.58
mm
Mn
Mr
K•lu
/r
11724.83 10672.17
10552.35 9604.95
Xét đến hiệu ứng độ mảnh của trụ
Is
• Mô men quán tính của cốt thép dọc xung
quanh trục chính
• Tỉ số mô men thường xuyên và mô men lớn
bd
nhất :
bd =MDL/M
(Ec•Ig/5 + Es•Is)/(1+bd)
(Ec•Ig/2.5 )/(1+bd)
Lª TiÕn ThÞnh
61
13.47
37.80
Không
Có
-
7.2E+09
-
0.921
-
2.6E+15
3.8E+15
mm2
mm
mm
mm2
mm
mm
kN.m
kN.m
m4
N.mm2
N.mm2
63DLCD10
