Giáo trình kết cấu cầu bê tông cốt thép - Chương 3

Thiết Kế Cầu BTCT
Chương 3:

Lan Can – Lề Bộ Hành

GVHD: ThS. Nguyễn Văn Sơn
Bộ Môn: Kỹ Thuật Xây Dựng .


Lan Can Đường Ơ Tơ
1. Định Nghĩa:
- Lan can được sử dụng nhằm mục đích bảo vệ cho các phương tiện lưu
thông và người trên cầu khi xảy ra va xô giữa xe và lan can, đồng thời chỉnh
hướng các xe cộ đi lại trên cầu.
2. Tiêu Chuẩn Lựa Chọn Mức Độ Ngăn Chặn:
- Tuỳ vào mỗi cấp đường mà mức độ ngăn chặn của lan can là khác nhau.
Khi thiết kế cần qui định 01 trong 05 các mức độ sau đây:
- L1: Mức cấp 1 - cho đường trong cơng trường có tốc độ và lưu lượng xe
thấp hoặc đường phố khu vực có tốc độ thấp.
- L2: Mức cấp 2 - cho đường trong công trường và hầu hết các đường địa
phương và ở nơi dự kiến có một số lượng nhỏ xe nặng và tốc độ qui định
giảm bớt.
Thiết Kế Cầu BTCT 2


Lan Can Đường Ơ Tơ
2. Tiêu Chuẩn Lựa Chọn Mức Độ Ngăn Chặn:
- L3: Mức cấp 3 – cho các đường có tốc độ cao với hỗn hợp các xe tải và
các xe nặng.
- L4: Mức cấp 4 – cho các đường cao tốc với tốc độ cao, lưu lượng giao
thông lớn, xe nặng chiếm đa số và cho đường bộ có điều kiện lưu thơng

xấu.
- L5: Mức cấp 5 – áp dụng giống như mức 4 nhưng khi yêu cầu cần mức độ
ngăn chặn cao hơn.

Thiết Kế Cầu BTCT 3


Lan Can Đường Ơ Tơ
3.

Kích Thước Hình Học của Lan Can:
a. Chiều cao tường phòng hộ hoặc lan can đường ô tô:
- Chiều cao nhỏ nhất tối thiểu của lan can bê tông là 810 mm
- Chiều cao nhỏ nhất của vách bê tơng trong tường phịng hộ bê tơng có
mặt thẳng đứng phải là 685 mm.
- Cần chú ý đến việc tăng kết cấu áo đường trong tương lai.
b. Phân cách các cấu kiện thanh lan can:
- Đối với lan can đường bộ, phải thoả mãn các điều kiện qui đinh trong
bảng sau:

Thiết Kế Cầu BTCT 4


Lan Can Đường Ơ Tơ
4.

Lực Thiết Kế Lan Can Đường Ơ Tơ:

- Trừ khi có quy định khác, phải áp dụng các trạng thái giới hạn cực hạn
và các cần đặt cùng với Fv

- Ft và FL khôngtổ hợp tải trọng tương ứng.
Fv phải đặt ở thanh lan can
- Ft, FL, - Các lan can phải được thiết kế theo:

∑
∑(R Y ) ≥ H
Y=

- FL từ lan can truyền vào cột →itínhFt
R= R ≥
liên tục của lan can.
i i

R

e

+ Ri : sức kháng của thanh lan can thứ i (N).
+ Yi : khoảng cách từ mặt cầu đến thanh lan can thứ i (mm).

Thiết Kế Cầu BTCT 5


Lan Can Đường Ơ Tơ
5.

Sức Kháng Danh Định của Lan Can:
a. Lan can tường bê tông:
- Đối với các rào chắn và tường phịng hộ bê tơng cốt thép có thể dùng
phân tích đường chảy và thiết kế cường độ để thiết kế.

- Sức kháng danh định của tường lan can đối với tải trọng ngang R w có thể
được xác định bằng phương pháp đường chảy như sau:
+ Đối với các va xô trong đoạn tường ở giữa:

2
Rw = 
 2L − L
t
 c


M c L2
c
 8M b + 8M w H +

H







Chiều dài tường phá hoại theo cơ cấu đường chảy:
L
8H ( M b + M w H )
L 
Lc = t +  t  +
2
Mc

 2
2

Thiết Kế Cầu BTCT 6


Lan Can Đường Ơ Tơ
a. Lan can tường bê tơng:
+ Đối với các va chạm ở đầu tường hay mối nối:

2
Rw = 
 2L − L
t
 c


M c L2
c
 M b + M w H +

H







Chiều dài tường phá hoại theo cơ cấu đường chảy:

L
H(Mb + M wH )
L 
Lc = t +  t  +
2
Mc
 2
2

- Ft: Lực ngang giả định đang tác động tại đỉnh tường bê tông (N)
- Lt : Chiều dài phân bố của lực va theo hướng dọc Ft (mm)
- Mb: Sức kháng uốn phụ thêm của dầm tại đỉnh tường, (nếu có)(N.mm)
- Mw: Sức kháng uốn của tường (N.mm/mm)
- Mc: Sức kháng uốn của tường hẫng (N.mm/mm).
- Khi sử dụng các phương trình trên, Mc và Mw không nên thay đổi nhiều theo chiều
cao tường.
Thiết Kế Cầu BTCT 7


Phân tích đường
chảy của lan can
tường bê tơng
khi xe va chạm
vào phần giữa
của lan can
Phân tích đường chảy của
lan can tường bê tông khi
xe va chạm vào phần đầu
của lan can
Thiết Kế Cầu BTCT 8

Lan Can Đường Ơ Tơ
b. Lan can dạng cột và dầm:
- Sức kháng danh định tới hạn của lan can, R:
- Đối với các dạng phá hoại gồm số lượng nhịp lan can lẻ N:
R=

16 M P + ( N − 1)( N + 1) PP L
2 NL − Lt

(1)

- Đối với các dạng phá hoại gồm số lượng nhịp lan can chẵn N:
16 M P + N 2 PP L
R=
2 NL − Lt

(2)

- L: Khoảng cách cột hoặc chiều dài một nhịp (mm)
- MP: Sức kháng dẻo hoặc phá hoại theo đường chảy của tất cả các thanh lan can tham
gia vào khớp dẻo (N-mm).
- PP: Sức kháng tải trọng ngang cực hạn của cột đứng đơn lẻ ở cao độ Yphía trên
mặt cầu (N).
Thiết Kế Cầu BTCT 9


Các dạng phá hoại lan can
dạng cột và dầm

Thiết Kế Cầu BTCT 10


Lan Can Đường Ơ Tơ
c. Tổ hợp tường phịng hộ bê tông và lan can kim loại:
- Sức kháng từng bộ phận của tổ hợp thanh lan can cầu phải được xác định
theo qui định trong các điều ở trên.
- Cường độ chịu uốn của thanh lan can phải được xác định trên một nhịp R R
và trên 2 hai nhịp R’R
- Sức kháng của cột trên đỉnh tường P P phải được xác định bao gồm cả sức
kháng của cột và sức kháng của các bu lông neo.
- Sức kháng tổ hợp của tường phòng hộ và thanh lan can phải lấy theo sức
kháng nhỏ hơn được xác định theo hai phương thức phá hoại được thể hiện
trong các hình dưới đây:

Thiết Kế Cầu BTCT 11


Khi xe va vào giữa nhịp
lan can
Thiết Kế Cầu BTCT 12

Khi xe va vào cột lan can


Lan Can Đường Ơ Tơ
c. Tổ hợp tường phịng hộ bê tông và lan can kim loại:
- Khi xe va vào giữa nhịp thanh lan can kim loại, thì sức kháng của lan can
được lấy bằng tổng của sức kháng thanh lan can RR và sức kháng của tường
bê tông Rw, và chiều cao hữu hiệu Y, được tính như sau:

R = R R + Rw
Y=

R R H R + Rw H w
R

Trong đó:
RR: sức kháng của thanh lan can trên một nhịp (N).
Rw: sức kháng của tường bê tông (N).
Hw: Chiều cao tường (mm).
HR: Chiều cao thanh lan can (mm).
Thiết Kế Cầu BTCT 13


Lan Can Đường Ơ Tơ
c. Tổ hợp tường phịng hộ bê tông và lan can kim loại:
- Khi xe va vào cột lan can, thì sức kháng của lan can được lấy bằng tổng
của khả năng chịu lực của cột PP, sức kháng thanh lan can R’R và sức kháng
của tường bê tông R’w, và chiều cao hữu hiệu , được tính như sau:
Y
'
'
R = PP + RR + Rw

Y=

PP H R + R H R + R H w
'
R

'
w

R

Rw H w − PP H R
R =
Hw
'
w

Trong đó:
PP : sức kháng cực hạn theo hướng ngang của cột (N)
R’R: sức kháng cực hạn theo hướng ngang của thanh lan can qua hai nhịp (N).
Rw : sức kháng của tường bê tông (N)
R’w :sức kháng của tường bê tông (N), được giảm để chịu tải trọng cột (N).
Thiết Kế Cầu BTCT 14


Lan Can Đường Ơ Tơ
Tìm tài liệu hướng dẫn tính toán các giá trị sau:
- Mb: Sức kháng uốn phụ thêm của dầm tại đỉnh tường.
- Mw: Sức kháng uốn của tường.
- Mc: Sức kháng uốn của tường hẫng.
- MP: Sức kháng dẻo hoặc phá hoại theo đường chảy của tất cả các thanh lan
can tham gia vào khớp dẻo.
- PP : sức kháng cực hạn theo hướng ngang của cột.

Thiết Kế Cầu BTCT 15

Lan Can Lề Bộ Hành
1. Kích Thước Hình Học của Lan Can:
- Chiều cao nhỏ nhất của lan can đường người đi bộ phải là 1060 mm được
đo từ mặt đường người đi bộ.
- Khoảng hở tĩnh giữa các cấu kiện lan can dạng cột và dầm (hoặc thanh)
theo cả 2 phương ngang và đứng không được vượt quá 150 mm đối với
phần lan can thấp hơn 685mm, đối với phần lan can cao hơn 685 mm thì
khơng được vượt quá 380 mm.
- Nếu sử dụng lan can dạng hàng rào bằng dây xích hay cột đỡ tấm lưới kim
loại thì khoảng cách giữa mặt lưới của dây xích hoặc tấm lưới kim loại
không nên rộng hơn 50mm

Thiết Kế Cầu BTCT 16


Lan Can Lề Bộ Hành
2. Hoạt Tải Thiết Kế Lan Can:
- Đối với lan can dạng cột dầm (hoặc thanh), tải trọng thiết kế bao gồm:
- Tải trọng phân bố w = 0.37 N/mm theo cả 2 phương ngang và thẳng
đứng, tác động đồng thời trên từng cấu kiện hướng dọc.
- Tải trọng tập trung 890 N, có thể tác dụng đồng thời cùng với tải trọng ở
trên tại bất kỳ điểm nào và theo hướng bất kỳ tại đỉnh lan can.
PLL = 890 + 0.37×n×L, (N)
n: số thanh lan can.
L: chiều dài nhịp lan can.

Thiết Kế Cầu BTCT 17

Lan Can Dùng Kết Hợp
Kích Thước Hình Học và Tải Trọng Thiết Kế:
- Các yêu cầu về hình học của lan can dùng kết hợp phải thoả mãn các yêu
cầu đối với lan can lề bộ hành và lan can đường ô tô.
- Các tải trọng quy định đối với lan can lề bộ hành không được đặt đồng
thời cùng tải trong va xô của xe thiết kế.

Thiết Kế Cầu BTCT 18


Bó Vỉa và Lề Bộ Hành
1. Bó vỉa (đá vỉa):
- Các kích thước theo chiều ngang của bề rộng xe chạy phải lấy từ mặt bó
vỉa. Bó vỉa của lề đường đi bộ ở phía giao thơng đường ơ tơ của lan can cầu
phải được xem như là phần không tách rời của lan can và phải được gồm
trong bất kỳ thí nghiệm va xơ nào.
2. Lề bộ hành:
- Có 2 loại:
+ Dạng lề bộ hành cùng mức (tức là không nhô cao), được ngăn cách với
phần xe chạy bằng lan can tổ hợp, thông thường sử dụng trên cầu có tốc độ
xe chạy cao.
+ Dạng lề bộ hành nâng cao, phần nâng cao thông thường từ 150 mm – 200
mm, thường áp dụng đối với cầu có tốc độ xe chạy thấp.
+ Tải trọng thiết kế: 3×10-3MPa phân bố đều trên LBH
Thiết Kế Cầu BTCT 19


Bó Vỉa và Lề Bộ Hành

Thiết Kế Cầu BTCT 20


Lan Can Định Hình
Trang web về một số dạng lan can điển hình:
/>
Thiết Kế Cầu BTCT 21


• Cảm Ơn Các Bạn Sinh Viên
• Đã Quan Tâm Theo Dõi!
• THE END