Bản vẽ autocad công nghệ sản xuất dầm cầu nông thôn BTCT

CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT
DẦM CẦU NÔNG THÔN BÊ
TÔNG CỐT THÉP

1


2


3


4


5


6


7


8


9

10


CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN KẾT CẤU SẢN PHẨM
2.1 Giới Thiệu Sơ Lược Về Sản Phẩm

Dầm I tiền áp là một loại dầm cầu ứng suất
trước được sản xuất theo dây chuyền công nghệ
hiện đại và tiên tiến, được sản xuất, dưỡng hộ
tại chỗ làm cho cấu trúc của bê tông đặc sít,
phát triển sớm cường độ và đạt chất lượng cao.
Bê tông dùng để sản suất dầm I là loại bê
tông nặng cường độ cao có sử dụng phụ gia
làm tăng cường độ, tăng tính dẻo cho bê tông
và thúc đẩy nhanh quá trình đông kết. Ngoài ra,
cốt thép sử dụng trong dầm là loại thép cuộn
có cường độ cao và được căng trước làm tăng
thêm khả năng chòu tải cho dầm, giúp cho bê
tông tiềm tàng 1 thế năng chòu kéo. Dầm I
tiền áp được sử dụng nhiều các công trình cầu
giao thông nông thôn tại khu vực ĐBSCL.
Hiện nay trên thò trường có rất nhiều nhà máy
sản xuất các cấu kiện bêtông và bêtông cốt
thép đúc sẵn, bêtông cốt thép dự ứng lực. Tuy
nhiên do nhu cầu của xã hội và ưu điểm của
dầm I nên sự cần thiết phải xây dựng các nhà
máy, polygone sản xuất dầm I phục vụ giao thông
nông thôn là nhu cầu tất yếu cần phải có để
phục vụ cho công cuộc xây dựng và phát triển
đất nước.

11


HÌNH 2.1 THI CÔNG DẦM CẦU NÔNG THÔN
2..2 Các Thông Số Thiết Kế Dầm
Sơ đồ ,vò trí dầm trong công trình cầu nông thôn
-đối với dầm I-15m
+cách bố trí dầm trên cầu:dầm được đặt tựa lên hai mố
cầu và có tấm lót đệm bằng cao su như hình vẽ

+ sơ đồ tính dầm: có thể xem dầm là loại dầm giản đơn gối
trên 2 gối như sơ đồ tính dưới nay
L tt = L tk -2 x a =15000-2x250=14500(mm)
Với a là khoảng cách từ đầu dầm đến tim gối

12

sơ đồtính


Các số liệu ban đầu:
Do cầu nông thôn chỉ thiết kế theo dạng cầu nhỏ
nên ta có thể bỏ qua tác dụng của một số loại tải
trọng bất bình thường:tải trọng do gió,tải trọng do
động đất ……..
-thiết kế dầm cầu theo tiêu chuẩn thiết kế cầu 22
-TCN-272-05
Bao gồm tónh tải và hoạt tải
-hoạt tải

+hoạt tải thiết kế :xe 2 trục và xe 3 trục
xe 2 trục :2 trục 110 kN cách nhau 1200 mm và khoảng
cách 2 bánh xe trong 1 trục là 1800 mm
xe 3 trục được thiết kế và kí hiệu dưới dạng hoạt tải
HL-93 2 trục trước cách nhau 4300mm và 2 trục sau
cách nhau khoảng từ 4300-9000 mm . tải trọng tác
dụng lên 2 cặp trục sau là 145 kN tải trọng tác dụng
lên trục trước là 35 kN

13


35 kN

4300

145 kN

4300-9000

145 kN

Sơ đồ tác dụng của hoạt tải

Hình 2.5 – Tải trọng trên dầm I50- L 15
Chiều dài tính toán của dầm L=15m
Khổ cầu B = 2,52 m, cầu gồm 3 nhòp, mỗi nhòp dùng 5 dầm
I50-L15
Chiều rộng vỉa hè : 2x0,15 = 0,3m
Tải trọng bao gồm tónh tải và hoạt tải :

TT :
14


+ Trọng lượng bản thân dầm dọc chủ (I50-L15)
+ Các trọng lượng lan can, lề đường đi, lớp phủ mặt cầu,
bản mặt cầu.
-cấu tạo bản mặt cầu

2..3 Thiết Kế Dầm
2.3.1 dầm I 500-L15m
a/Phương pháp tính :tính hệ số phân bố ngang theo phương pháp
đòn bẩy

-

Chiều dài tính toán của dầm L=14.5m

-

Khổ cầu B = 12.4 m, cầu gồm 3 nhòp, mỗi nhòp dùng 5

dầm I500-L15

-

Chiều rộng vỉa hè : 2x1.2 = 2.4m

-

Khoảng cách giữa 2 dầm là 2.5m

-

Bề rộng mặt cầu B =10 m gồm 4 đoạn mỗi đoạn dài

2.5m

-

Tải trọng bao gồm tónh tải và hoạt tải :
TT :

+ Trọng lượng bản thân dầm dọc chủ (I50-L15)
+ Trọng lượng bản thân dầm ngang (toàn bộ cầu có 4
dầm ngang)

15


+ phần cánh hẫng H f =( B-Bm)/2 =1.2m
+ Các trọng lượng lan can, lề đường đi, lớp phủ mặt cầu,
bản mặt cầu.
Tổ hợp = TT + HT
-sơ đồ đường ảnh hưởng đối với dầm giữa

mặ
t cầ
u

đườ
ng ả
nh hưở
ng dầ
m giữ
a

đườ
ng ả
nh hưở
ng dầ
m biê
n

-

phân bố tải trọng theo phương ngang cầu đối với dầm
giữa và dầm biên
HL 93
TẢ
I TRỌNG LÀ
N

HL 93
TẢ
I TRỌNG LÀ
N

16

-số làn thiết kế
N

lan

=

Bm 10
=
= 2.86 (làn)
3.5 3.5

Vậy số làn thiết kế là 3
-hệ số làn

M

lan

1.2khiN lan = 1 


= 1khiN lan = 2  vậy Mlan =0.85
0.85khiN = 3
lan



Do cấu trúc đối xứng của dầm nên ta chỉ cần tính

toán nội lực tại các mặt cắt trên nửa dầm bên trái nửa
dầm bên phải ta bố trí tương tự
Các mặt cắt đặc trưng :
+mặt cắt tại gối
+mặt cắt tại vò trí 0.72h=0.36(m)
+mặt cắt tại vò trí thay đổi tiết diện dầm
+mặt cắt tại L/4
+mặt cắt tại L/2
-Vec tơ tọa độ các mặt cắt đặc trưng
 0m


÷
 0.36m ÷
Xmc=  0.52m ÷

÷
 3.625m ÷
 7.25m ÷


b/xác đònh đường ảnh hưởng nội lực tại các mặt cắt
-đường ảnh hưởng moment và lực cắt tại gối X = 0 m
Đườ
ng ả
nh hưở
ng moment

17
Đườ

ng ả
nh hưở
ng lực cắ
t


-đương ảnh hưởng moment và lực cắt tại vò trí X = 0.36 m

Đườ
ng ả
nh hưở
ng moment

Đườ
ng ả
nh hưở
ng lực cắ
t

-đường ảnh hưởng moment và lực cắt tại vò trí X = 0.52 m

Đườ
ng ả
nh hưở
ng moment

Đườ
ng ả
nh hưở
ng lực cắ

t

-đường ảnh hưởng moment và lực cắt tại vò trí X = 3.625
m=L/4

Đườ
ng ả
nh hưở
ng moment

Đườ
ng ả
nh hưở
ng lực cắ
t

18


- đường ảnh hưởng moment và lực cắt tại vò
trí X = 7.25 m=L/2

Đườ
ng ả
nh hưở
ng moment

Đườ
ng ả
nh hưở

ng lực cắ
t

c/ chất tải tại các vò trí mặt cắt đặc trưng của dầm
-mặt cắt gối X = 0m

-mặt cắt X = 072h=0.36m

-mặt cắt X =0.52m
19


-maët caét X =3.625m

-maët caét X =7.25 m

20


Kết Quả Tổ Hợp Nội Lực Đối Với Sơ Đồ Tải Trọng Trên Được
Cho Trong Bảng Sau
M
Q

max

max

= 303,38 kNm
= 72,4 kN

 dambien(vitri1, 2,3, 4,5) 

÷
 damgiua (vitri1, 2,3, 4,5) 
 dambien(vitri1, 2,3, 4,5) 
Q max = Q max 
÷
 damgiua (vitri1, 2,3, 4,5) 
d/ tính toán cốt thép cho dầm
-chọn loại tao có độ chùng thấp Dps =12.7mm
Cường độ chòu kéo tiêu chuẩn f pu=1.86x109 Pa
Cấp của thép là 270
Hệ số qui đổi ứng suất : φ =0.9
Giới hạn chảy theo TCN 5.9.4.4.1
Fpy=0.9xf pu =0.85x1.86x109 =1.581.109
-ứng suất trong cáp dự ứng lực khi căng :
Fpj=0.75xf pu =0.7x1.86x109 =1.302.109
-diện tích 1 tao thép Aps1= 98.71mm2
Diện tích cốt thép cần bố trí
M max
3.0338 x108
=
= 426.43(mm 2 )
Apsg =
3
0.85 xf pu x0.9 xH 0.85 x1.86 x10 x0.9 x500
Số lượng tao cáp cần sử dụng
Với M

max

A psg

=M

max

426.43
= 4.32 (sợi)
A ps1
98.71
Chọn lượng thép bố trí là 5 sợi cho phần bê tông chòu kéo
và 1 sợi cho phần bê tông bò nén như hình vẽ
N=

=

Bố trí cốt đai và cốt chủ chòu lực như hình vẽ

21


200

220

55 55

50 100 50

50 40

400

40 50 60

40 120 40

50 50 50

200

2.3.2 đối với dầm I400-l12m và I28-L6m
Chọn phương pháp tính và thục hiện các bước như tính dối
với dầm I500-L15m ta được kết quả cho dầm I400-l12m và I28L6m
2..4 tính toán các đặc trưng hình học của dầm
Kích 2.4.1 Các đặt trưng hình học của dầm I50-L15 sau khi tính
toán kết cấu :
thươc măt căt ngang tính đổi
HÌNH 2.2 Kích thước dầm I50- L 15

22


F1 = 220x50 = 11000mm2
F2 = 0,5x40x60 = 1200mm2
hc =

1

1
( F1 + 2 F2 ) =
(11000 + 2.1200) = 62mm
bc
220

Trọng tâm tiết diện
Xc = 0

Yc = S x
=
F

∑F y
i

i

Fi

Sx = 220.62(500-62/2) + 376.100.250 + 220.62.(62/2)
Sx = 15827000 mm3

∑F

i

= 220.62 + 376.100 + 220.62 = 64880 mm2

=> Yc =

16220000
= 250mm
64880

Momen quán tính của dầm
Id =

∑

(

bh3
+ a2F )
12

 220.623
62 2  100.3763
2
+
220.62(250
−
) +
Id = 
12
2
12


Id = 176009 cm4

Diện tích mặt cắt ngang tính đổi
F’T = 3,53 cm2
23


FT = 6,33 cm2
Itd = 176009 cm4
Ftd = b.h + (bc-b).hc + (b1-b).h1 + nT(F’T + FT)
= 50.10 + 2(22-10).55,45 + 1(6,33+3,53) = 643 cm2
2.4.2 Các đặt trưng hình học của dầm I40-L12:
Kích thươc măt căt ngang tính đổi

Hình 2.3 – Kích thước dầm I40- L 12

F1 = 200.50 = 10000mm2
F2 = 0,5.40.50 = 1000mm2
hc =

1
1
( F1 + F2 ) =
(10000 + 2.1000) = 60mm
bc
200
Trọng tâm tiết diện

Xc = 0
24

Yc = S x
=
F

∑F y
i

i

Fi

Sx = 200.60(400-60/2) + 280.100.200 + 200.60.(60/2)
Sx = 10400000 mm3

∑F

i

= 200.60 + 280.100 + 200.60 = 52000 mm2

=> Yc =

10400000
= 200mm
52000

Momen quán tính của dầm
Id =

∑

bh3
(
+ a2F )
12

 200.603
60 2  100.2803
2
+
200.60(200
−
) +
Id = 
2 
12
 12
Id = 88373 cm4

Diện tích mặt cắt ngang tính đổi
F’T = 3,39 cm2
FT = 5,067 cm2
Itd = 88373 cm4
Ftd = b.h + (bc-b).hc + (b1-b).h1 + nT(F’T + FT)
= 40.10 + 2(20-10).6 + 1(5,067+3,39) = 528,46 cm2
2.4.3 Các đặt trưng hình học của dầm I28-L6:
Kích thươc măt căt ngang tính đổi

25