ĐAMH TK CẦU THÉP
GVHD:Th.S PHẠM ĐỆ
CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG........................................................................4
I: SỐ LIỆU THIẾT KẾ:......................................................................4
II:VẬT LIỆU:...................................................................................4
III.THIẾT KẾ MẶT CẮT NGANG CẦU:...............................................4
1. Chọn số lượng dầm n, khoảng cách dầm S, chiều dài cánh hẫng LC:..........4
2. Thiết kế độ dốc ngang cầu, cấu tạo các lớp mặt cầu....................................5
IV.XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC DẦM....................................................6
1. Chiều dài dầm tính toán...............................................................................6
2. Chiều cao dầm................................................................................................6
3. Kích thước tiết diện ngang :..........................................................................7
V.THIẾT KẾ CẤU TẠO CÁC BỘ PHẬN CỦA DẦM CHÍNH:.................8
1. Sườn Tăng Cường, hệ liên kết ngang.............................................................8
2. Neo chống cắt:...............................................................................................9
3. Mối nối dầm chính.........................................................................................9
CHƯƠNG 2:THIẾT KẾ LAN CAN, LỀ BỘ HÀNH, BẢN MẶT CẦU.................10
I.LAN CAN:..................................................................................10
II.LỀ BỘ HÀNH.............................................................................11
III.BẢN MẶT CẦU.........................................................................12
CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ DẦM CHÍNH..................................................................13
I.ĐẶC TRƯNG HÌNH HỌC.............................................................13
1.GIAI ĐOẠN CHƯA LIÊN HỢP...................................................................13
2. ĐẶC TRƯNG HÌNH HỌC GIAI ĐOẠN 2(GIAI ĐOẠN LIÊN HỢP):......14
3. Đặc trung hình học dầm trong:.....................................................................15
4. Giai đoạn liên hợp dài hạn (LT):..................................................................17
II.TẢI TRỌNG – HỆ SỐ PHÂN BỐ NGANG.....................................20
1. TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN CẦU.........................................................20
B .Hoạt tải:.......................................................................................................23
III.XÁC ĐỊNH HỆ SỐ PHÂN BỐ NGANG:........................................23
1. Phương pháp đòn bẫy:..................................................................................23
2. Phương pháp dầm đơn..................................................................................24
3. Phương pháp nén lệch tâm:..........................................................................26
SVTH: PHAN THANH THƯƠNG
MSSV:1551090378
TRANG
1
ĐAMH TK CẦU THÉP
GVHD:Th.S PHẠM ĐỆ
IV:NỘI LỰC – TỔ HỢP NỘI LỰC THEO CÁC TTGH........................32
1. KIỂM TRA DẦM CHỦ TẠI CÁC MẶT CẮT SAU...................................32
2. CÁC MẶT CẮT TÍNH NEO CHỐNG CẮT Ở TTGH MỎI:.......................39
3. Tổ hợp tải trọng và các hệ số........................................................................42
4.KIỂM TRA DẦM CHỦ TẠI CÁC MẶT CẮT SAU....................................54
5
KIỂM TOÁN KHẢ NĂNG CHỊU LỰC Ở GIAI ĐOẠN 1.................61
5.1.1
Tính toán các tham số kiểm toán........................................................61
5.1.2
Phân loại tiết diện chịu uốn................................................................62
5.1.3
Kiểm tra sức kháng uốn của dầm không liên hợp..............................64
5.2
KIỂM TOÁN DẦM THÉP LIÊN HỢP THEO CÁC TTGH............69
5.2.1
Tính toán các tham số kiểm toán........................................................69
5.2.2
Kiểm toán ở TTGH Cường Độ 1........................................................77
5.2.3
Kiểm toán ở TTGH Sử Dụng II..........................................................85
5.2.4
Thiết kế độ vồng ngược cấu tạo,kiểm tra độ võng:............................93
5.2.5
Kiểm toán ở TTGH Mỏi.....................................................................97
CHƯƠNG 4 THIẾT KẾ CÁC BỘ PHẬN CỦA CẦU DẦM THÉP......................100
I.
THIẾT KẾ NEO CHỐNG CẮT.................................................100
1
.Sơ bộ cấu tạo và bố trí............................................................................100
2. KIỂM TOÁN SỨC KHÁNG CỦA NEO...................................................100
II. THIẾT KẾ SƯỜN TĂNG CƯỜNG...........................................105
1. Sơ bộ cấu tạo và bố trí.............................................................................105
2
Kiểm toán sườn tăng cường đứng trung gian...........................................107
3
.Kiểm toán sườn tăng cường đứng gối.....................................................108
III.THIẾT KẾ MỐI NỐI.................................................................111
A.Sơ bộ cấu tạo và bố trí................................................................................111
C.Thiết kế mối nối bản cánh trên...................................................................112
D.Thiết kế mối nối bản cánh dưới..................................................................115
E.Thiết kế mối nối bản bụng..........................................................................117
IV.THIẾT KẾ HỆ LIÊN KẾT NGANG..............................................124
A.Sơ bộ cấu tạo và bố trí................................................................................124
B.Thiết kế dầm ngang....................................................................................124
C.Thiết kế hệ liên kết khung ngang................................................................128
SVTH: PHAN THANH THƯƠNG
MSSV:1551090378
TRANG
2
ĐAMH TK CẦU THÉP
GVHD:Th.S PHẠM ĐỆ
V. THIẾT KẾ MỐI HÀN SƯỜN DẦM VÀ CÁNH DẦM.....................132
A. Mối nối hàn góc chịu kéo và nén:..............................................................132
B.Mối nối hàn góc chịu cắt:...........................................................................133
SVTH: PHAN THANH THƯƠNG
MSSV:1551090378
TRANG
3
ĐAMH TK CẦU THÉP
GVHD:Th.S PHẠM ĐỆ
CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG
I: SỐ LIỆU THIẾT KẾ:
Thiết kế một kết cấu nhịp giản đơn, dầm thép liên hợp bản BTCT với các số liệu đầu
vào sau :
chiều dài nhịp tính toán
Bề rộng phần xe chạy
Bề rộng lệ bộ hành
29400 m
11000 m
3000 m
0.5HL
93
Tải trọng
m
II:VẬT LIỆU:
-Thép làm dầm chủ : Thép tấm M270 cấp 345 có cường độ chảy Fy=345 MPa.
-Thép làm hệ liên kết ngang (dầm ngang và khung ngang), sườn tăng cường : M270
cấp 345 có cường độ chảy Fy=345 MPa.
-Thép bản mặt cầu, lề bộ hành :
+ Thép chịu lực, cấu tạo :
CII có Fy=280 MPa.
-Thép làm thanh lan can, cột lan can :
345 MPa.
M270 cấp 345có cường độ chảy Fy=
-Bê tông bản mặt cầu, lan can, lề bộ hành :
�
C30 có f C 30Mpa
-Trọng lượng riêng của thép :
S 7.85 �105 N / mm3
-Trọng lượng riêng của bê tông có cốt thép :
C 2.5 �105 N / mm3
III.THIẾT KẾ MẶT CẮT NGANG CẦU:
1. Chọn số lượng dầm n, khoảng cách dầm S, chiều dài cánh
hẫng LC:
Bề rộng toàn cầu
Btc ( n 1) S 2 Lc �
�
� Btc
1
Lc � S
�
2
�
Btc =
14500mm
nS
SVTH: PHAN THANH THƯƠNG
MSSV:1551090378
TRANG
4
ĐAMH TK CẦU THÉP
GVHD:Th.S PHẠM ĐỆ
khoảng cách
B cácBdầm chính : S = 1.6 – 2.2
� n tc � tc
2500 1600
Chọn n =7
�S
Btc
n
2071.43mm
Chọn khoảng cách dầm chính S=2100mm
Suy ra chiều dài đoạn hẫng
� Lc
Btc (n 1)s
2
-Chọn số dầm chính là 7, khoảng cách giữa các dầm là S = 2100 mm, chiều dài bản
hẫng
LC =950.00mm.
+ BỀ RỘNG BẢN MẶT CẦU : B/tc =(n-1)xS + 2xL/c
MẶT KHÁC :B/tc=B+2K=11000+2x1500+2x250=14500mm
KHOẢNG CÁCH DẦM CHÍNH :S =( 1.6-2.5)m
=> n =B/tc/1600-B/tc/2500 =(5.8-9.06)
+ Với n = 6 => S= Btc/6 = 2400mm
=> L/c=(B/tc -(n-1)xS)/2=(14500-(6-1)x2400)/2=1250mm
+ Với n = 7 => S= B/tc/7 = 2100mm
=> L/c=(B/tc -(n-1)xS)/2=(14500-(7-1)x2100)/2=950mm
Với n = 8 => S= B/tc/8 = 1800mm
=> L/c=(B/tc -(n-1)xS)/2=(14500-(8-1)x1800)/2
=950mm
Chọn n = 7
Lc =950 mm
2. Thiết kế độ dốc ngang cầu, cấu tạo các lớp mặt cầu
Độ dốc ngang thiết kế : 2 %.
Tạo dốc bằng thay đổi chiều cao đá kê gối : Là dùng đá kê gối có chiều cao tăng
dần để tạo độ dốc ngang của mặt đường sau khi hoàn thiện. Chiều cao tối thiểu
của gối là 150 mm.
SVTH: PHAN THANH THƯƠNG
MSSV:1551090378
TRANG
5
ĐAMH TK CẦU THÉP
GVHD:Th.S PHẠM ĐỆ
Chiều cao gối thiết kế:
gối 1:
gối 2
gối 3
gối 4:
150 mm
150+ Sx2%=
192+ Sx2%=
234+Sx2%=
mm
192 mm
234 mm
276 mm
IV.XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC DẦM
1. Chiều dài dầm tính toán
Chọn khoảng cách từ đầu dầm đến tim gối là : a=300 mm.
Chiều dài dầm tính toán : Ltt = 29400 mm
2. Chiều cao dầm
Chiều cao dầm được chọn từ chiều cao tối thiểu trong quy trình và theo kinh nghiệm
thiết kế:
�
�d 0.033L
0.033.29400 =1000mm
�
�H �0.04L
0.04.29400= 1176mm
� 1
1
�H L � L 1176÷ 1470
20
� 25
Vậy chọn chiều cao dầm thép:
d= 1000 mm.
Chiều cao dầm liên hợp:
H= 1300 mm
SVTH: PHAN THANH THƯƠNG
MSSV:1551090378
TRANG
6
ĐAMH TK CẦU THÉP
GVHD:Th.S PHẠM ĐỆ
3. Kích thước tiết diện ngang :
Hình 1.2: Tiết diện dầm liên hợp
Chiều cao phần vút :
hV=100mm
Chiều dày bản bê tông :
tS=200 mm
Chiều dày sườn dầm :
tW=12 mm
Chiều rộng cánh trên :
bC=350 mm
Chiều dày cánh trên :
tC=25 mm
Chiều rộng cánh dưới :
bf=420 mm
Chiều dày cánh dưới :
tf=45 mm
chiều cao sườn
: D= 930mm
chiều cao dầm chính : d=1000mm
SVTH: PHAN THANH THƯƠNG
MSSV:1551090378
TRANG
7
ĐAMH TK CẦU THÉP
GVHD:Th.S PHẠM ĐỆ
V.THIẾT KẾ CẤU TẠO CÁC BỘ PHẬN CỦA DẦM CHÍNH:
1. Sườn Tăng Cường, hệ liên kết ngang
Chỉ bố trí sườn tăng cường đứng, không bố trí sườn tăng cường dọc.
Bố trí 2 sườn tăng cường đứng gối tại đầu mỗi dầm, khoảng cách 200 mm.
Bố trí sườn tăng cường đứng trung gian khoảng cách 1500 mm, riêng tại đoạn đầu
dầm (từ đầu đến hệ khung ngang đầu tiên) thì bố trí cách khoảng 550 mm.
Tại sườn tăng cường đứng gối đầu tiên, bố trí hệ dầm ngang bằng thép cán chữ I,
loại dầm cánh rộng W660 x 256.
Tại các sườn tăng cường đứng cách khoảng 3000mm thì bố trí hệ khung ngang bằng
thép L100 x 100 x 10 (cho cả thanh xiên và thanh ngang).
Bề dày của tất cả các sườn tăng cường là 14mm, kích thước còn lại xem hình vẽ.
SVTH: PHAN THANH THƯƠNG
MSSV:1551090378
TRANG
8
ĐAMH TK CẦU THÉP
GVHD:Th.S PHẠM ĐỆ
2. Neo chống cắt:
Hình 1.4: Bố trí neo chống cắt
Thiết kế loại neo hình nấm với các số liệu sau :
Đường kính đinh:
dS = 20 mm
Chiều cao:
h = 230 mm
Thiết kế 2 hàng neo với khoảng cách giữa tim của neo đến
mép bản cánh trên là 75 mm, khoảng cách 2 hàng neo là 200 mm
3. Mối nối dầm chính
Mối nối sử dụng bulông cường độ cao.
2
Số lượng mối nối là 2 , đặt đối xứng nhau qua tim cầu, vị trí đặt mối nối là 3 chiều
dài dầm, cách đầu dầm 8250 mm
SVTH: PHAN THANH THƯƠNG
MSSV:1551090378
TRANG
9
ĐAMH TK CẦU THÉP
GVHD:Th.S PHẠM ĐỆ
CHƯƠNG 2:THIẾT KẾ LAN CAN, LỀ BỘ HÀNH,
BẢN MẶT CẦU
Ở phần này chỉ thiết kế cấu tạo và bố trí thép, tính tĩnh tải, không tính toán nội lực
và tính toán cốt thép.
I.LAN CAN:
Cột lan can: chiều dài nhịp 37.1 m, bố trí khoảng cách 2 cột lan can là 2 m vậy mỗi
bên cầu gồm 19 cột lan can, 18 cặp thanh liên kết, 18 cặp tay vịn.
Một cột lan can được tạo bởi 3 tấm thép:
T1 100 x 1,740 x 5
T2 140 x 740 x 5
T3 100 x 150 x 5
Thể tích các tấm thép là:
Thể tích tấm thép T1: VT1 = 100 x 1,740 x 5 =870,000 mm3
Thể tích tấm thép T2: VT2 = 140 x 740 x 5 =518,000 mm3
Thể tích tấm thép T3: VT3 = 100 x 150 x 5 = 75,000 mm3
Vcot lancan 870, 000 518, 000 75,000 1, 463, 000 mm 3
SVTH: PHAN THANH THƯƠNG
MSSV:1551090378
TRANG
10
ĐAMH TK CẦU THÉP
GVHD:Th.S PHẠM ĐỆ
Vlienket 2 � �(902 822 ) �100 216,142 mm3
4
Thanh liên kết:
Vtayvin 2 � �(802 702 ) �2000 4,712,389 mm 3
4
Tay vịn:
Tổng trọnglượng lan can trên toàn cầu:
DC s �(Vcot lancan Vlienket Vtayvin )
7.85 �105 �(1, 463,000 �17 216,142 �16 4,712,389 �16) 8142.6 N
Tính trên 1mm theo phương dọc cầu:
II.LỀ BỘ HÀNH
Lề bộ hành: (tính trên 1mm theo phương dọc cầu)
V1=1.h1.b
1
V2=1.h2.b
2
V3=1.h3.b
3
V4=1.h4.b
4
V5=1.h5.b
5
162500
mm3
P1=V1.YC
107250
N
14500
mm4
P2=V2.YC2
9570
N
227500
mm5
P3=V3.YC3 150150
N
14500
mm6
P4=V4.YC
9570
N
64000
mm7
P5=V5.YC
42240
N
P=
318780
N
tổng
Vị trí đặt DC3: Xác định bằng cách cân bằng momen tại điểm A
P lancan �xlancan P1 �x1 P2 �x2 P3 �x3
x'
DCTHƯƠNG
3
SVTH: PHAN THANH
MSSV:1551090378
TRANG
11
ĐAMH TK CẦU THÉP
GVHD:Th.S PHẠM ĐỆ
= 723.3549317mm
Vậy DC3 cách mép trái 1 đoạn bằng 723.3549317mm
Chọn và bố trí cốt thép trong bản mặt cầu như hình sau:
Thép dùng cho lề bộ hành là thép CII có Fy=280 MPa.
Bê tông sử dụng có F’c=30 MPa.
III.BẢN MẶT CẦU
Bản mặt cầu sẽ được tính toán theo 2 sơ đồ: Bản congxon 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.
Cốt thép dùng trong bản mặt cầu là thép CII có cường độ Fy=280 MPa, bê tông dùng
cho bản mặt cầu là loại bê tông có cường độ chịu nén f’c=30 MPa
Do trong phạm vi hẹp của đồ án môn học nên ta bố trí cốt thép trong bản mặt cầu
theo yêu cầu cấu tạo như hình dưới
‘
Hình 2.4: Bố trí thép bản mặt
cầu.
SVTH: PHAN THANH THƯƠNG
MSSV:1551090378
TRANG
12
ĐAMH TK CẦU THÉP
GVHD:Th.S PHẠM ĐỆ
CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ DẦM CHÍNH
I.ĐẶC TRƯNG HÌNH HỌC
1.GIAI ĐOẠN CHƯA LIÊN HỢP
Diện tích mặt cắt ngang phần dầm thép:
As bc .tc D.t w b f .t f
Moment tĩnh của dầm thép đối với trục X-X:
tf �
�
t
� D�
K X X �Ai �ycX,i X bc �tc �c D �t w ��tc � b f �t f ��tc D �
2
2�
� 2�
�
= 24052525.00
Khoảng cách từ trục trung hoà đến các mép dầm :
Xác định moment quán tính:
I NC
2
s ,b
3
s ,t
3
bc �tc3
� s ,t tc � tw �( y NC tc ) tw �(YNC t f )
bc �tc ��
YNC �
12
2�
3
3
�
b f �t 3f
12
2
� s ,b t f �
b f �t f ��
YNC �
2�
�
Momen kháng uốn đối với thớ trên t/d dầm thép:
Momen kháng uốn đối với thớ dưới t/d dầm thép:
Momen tĩnh của tiết diện dầm thép đối với trục trung hoà:
SVTH: PHAN THANH THƯƠNG
MSSV:1551090378
TRANG
13
ĐAMH TK CẦU THÉP
S
c
NC
tw
D Y
s ,t
NC
GVHD:Th.S PHẠM ĐỆ
tc
2
2
tf �
�
s ,t
bf t f �
d YNC
�
2�
�
1130 736.8242 25
12 �
2
2
45 �
�
420 �45 ��
1200 736.8242 �
2 �
�
9377998.6182 mm3
2. ĐẶC TRƯNG HÌNH HỌC GIAI ĐOẠN 2(GIAI ĐOẠN LIÊN
HỢP):
a.Bề rộng có hiệu dầm trong Bi và dầm ngoài Be
Dầm trong:
12 �ts max(t w ; bc / 2)
�
�L
�
Bi min � tt
4
�
�
�S
Chọn
Dầm biên:
�6 �ts max(t w / 2; bc / 4)
�
Bi
L
Be min � tt
�8
2
�S
�hang
3. Đặc trung hình học dầm trong:
a.Giai đoạn liên hợp ngắn hạn (ST)
Bố trí cốt thép trong bản mặt cầu là 14a200 và bê tông bản mặt cầu có cường độ
f’c=30MPa
Diện tích cốt thép dọc bản:
Trong đó: n là số thanh thép trong đoạn Bi
Diện tích phần bản bê tông quy đổi về thép:
Trong đó: n là hệ số quy đổi bê tông bản mặt cầu về thép, phụ thuộc vào cường độ
của bê tông làm bản mặt cầu.
SVTH: PHAN THANH THƯƠNG
MSSV:1551090378
TRANG
14
ĐAMH TK CẦU THÉP
GVHD:Th.S PHẠM ĐỆ
Khoảng cách từ trọng tâm bản bê tông (tính phần vt) đến mép trên dầm thép:
t
2
� t �
�1
�
Bi ×t s × �t h + s �
+bc ×t h × h +2× � ×t h2 × ×t h �
2
3
� 2�
�2
�
c''=
Bi ×t s +t h ×(b c +t h )
=
Diện tích mặt cắt ngang dầm:
Ad As Act Ac cd
Momen tĩnh của diện tích t/d liên hợp lấy đối với trục TH1:
t �
� s ,t
s ,t
KTH 1 Act ��
YNC th s � Ac td �(YNC
c '')
2�
�
Khoảng cách từ trục TH1 đến trục TH2
c�
KTH 1
Ad
Khoảng cách từ trục trung hoà đến các mép dầm :
Mép trên dầm thép :
s ,t
YSTs ,t YNC
c�
mm
Mép d
ưới dầm thép :
s ,b
YSTs ,b YNC
c�
Mép d
ưới bản bê tông:
YSTc ,b YSTs ,t
Mép trên bản bê tông:
YSTc ,t YSTs ,t th ts
Momen quán tính của tiết diện liên hợp : IST
1
IST I NC c'2 �A s ��(Ici a ci2 �A ci ) A ct �a ct2
n
SVTH: PHAN THANH THƯƠNG
MSSV:1551090378
TRANG
15
ĐAMH TK CẦU THÉP
GVHD:Th.S PHẠM ĐỆ
Momen kháng uốn của tiết diện liên hợp : SST
s ,t
S ST
I ST
YSTs ,t
s ,b
S ST
I ST
YSTs ,b
Momen kháng uốn đối với mép trên và mép dưới bản bê tông :
c ,t
S ST
n.
I ST
YSTc ,t
c ,b
S ST
n.
I ST
YSTc ,b
Momen tĩnh của tiết diện liên hợp ngắn hạn đối với trục trung hoà:
c
S ST
tw
D Y
s ,t
NC
tc c '
2
2
t
�
�
s ,t
bf t f �
d YNC
f c '�
2
�
�
4. Giai đoạn liên hợp dài hạn (LT):
Trong đó: n là số thanh thép trong đoạn Bi
Diện tích phầnbản bê tông quy đổi về thép:
A c-td =
A c Bi ×t s +t h ×(b c +t h )
=
=
3×n
3×n
Trong đó: n là hệ số quy đổi bê tông bản mặt cầu về thép, phụ thuộc vào
cường độ của bê tông làm bản mặt cầu.
Diện tích mặt cắt ngang dầm liên hợp : Ad
A d =A s +A ct +A c-cd =
Momen tĩnh của diện tích t/d liên hợp lấy đối với trục TH1:
t �
� s,t
s,t
K TH1 Act ��
YNC t h s � A c td �(YNC
c '')
2�
�
SVTH: PHAN THANH THƯƠNG
MSSV:1551090378
TRANG
16
ĐAMH TK CẦU THÉP
GVHD:Th.S PHẠM ĐỆ
Khoảng cách từ trục TH1 đến TH2:
c ''
KTH 1
Ad
Khoảng cách từ trục trung hoà đến các mép dầm :
Mép trên dầm thép:
s ,t
YLTs ,t YNC
c�
Mép dưới dầm thép:
s ,b
YLTs ,b YNC
c�
Mép dưới bản bê tông:
YLTc ,b YLTs ,t
Mép trên bản bê tông:
YLTc ,t YLTs ,b ts th
Momen quán tính của tiết diện liên hợp : ILT
I LT I NC c '2 �As
1
��(I ci aci2 �Aci ) Act �act2
3 �n
Momen kháng uốn đối với mép trên và mép dưới t/d dầm thép:
Ss,t
LT =
I LT
=
ys,t
LT
Ss,b
LT =
I LT
=
s,b
YLT
Momen kháng uốn đối với mép trên và mép dưới bản bê tông :
Sc,t
LT =3.n.
IST
=
c,t
YLT
c ,b
S ST
3.n.
I ST
YSTc ,b
Momen tĩnh của tiết diện liên hợp dài hạn đối với trục trung hoà:
SVTH: PHAN THANH THƯƠNG
MSSV:1551090378
TRANG
17
ĐAMH TK CẦU THÉP
S
c
LT
tw
D Y
GVHD:Th.S PHẠM ĐỆ
s ,t
NC
tc c ''
2
2
t
�
�
s ,t
bf t f �
d YNC
f c '' �
2
�
�
DẦM GIỮA ( DẦM TRONG)
Đặc trưng
Diện tích tiết diện
Moment kháng uốn thớ dưới
dầm thép
Moment kháng uốn thớ trên
dầm thép
Moment kháng uốn tại mép
dưới bản BT
Moment kháng uốn tại mép
trên bản BT
Moment quán tính của tiết
diện
Tiết diện dầm
thép
Đơn
vị Chưa liên hợp
(NC)
2
mm
38810.00
mm3
17465867.80
mm3
10716218.64
mm3
mm3
mm4
6641384004.
77
Tiết diện dầm liên hợp
Ngắn hạn
(ST)
107706.42
Dài hạn
(LT)
64134.66
23948502.8
25787913.73
1
222237186.3 55663851.5
3
7
1581150909.6 1188094814
1
.34
406950473.2 594852140.
4
86
23106666974 1674446028
.71
0.42
DẦM BIÊN
Đặc trưng
Đơn
SVTH: PHAN THANH THƯƠNG
Tiết diện dầm
Tiết diện dầm liên hợp
MSSV:1551090378
TRANG
18
ĐAMH TK CẦU THÉP
GVHD:Th.S PHẠM ĐỆ
mm2
thép
Chưa liên hợp
(NC)
38810.00
Ngắn hạn
(ST)
104741.48
mm3
17465867.80
25709946.48
mm3
10716218.64
vị
Diện tích tiết diện
Moment kháng uốn thớ dưới
dầm thép
Moment kháng uốn thớ trên
dầm thép
Moment kháng uốn tại mép
dưới bản BT
Moment kháng uốn tại mép
trên bản BT
Moment quán tính của tiết
diện
mm3
mm3
mm4
6641384004.
77
202665382.9
0
1441903399.
70
393443619.2
6
22815582409
.62
Dài hạn
(LT)
63043.77
23843229.7
7
53186132.6
3
1135210133
.48
576483512.
12
1646293233
3.55
II.TẢI TRỌNG – HỆ SỐ PHÂN BỐ NGANG
1. TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN CẦU:
A. Tĩnh Tải:
Gồm các tĩnh tải:
DC1, DC2, DC3, DW.
Trọng lượng bản thân dầm thép:
P1 AS � s =
Neo :
P2= 0.5 N/mm
Mối nối: (tạm thời): P3= 0.5N/mm
SVTH: PHAN THANH THƯƠNG
MSSV:1551090378
TRANG
19
ĐAMH TK CẦU THÉP
GVHD:Th.S PHẠM ĐỆ
Sườn tăng cường:
Sườn tăng cường giữa: hình 3.2
Một dầm có:
11x 2 = 22 sườn tăng cường giữa
Khoảng cách các sườn:
do = 3000 mm
Khối lượng một sườn tăng cường:
Sườn tăng cường gối:hình 3.1
Một dầm có:
Khoảng cách các sườn:
Khối lượng một sườn:
4x 2 = 8 sườn tăng cường gối
200 mm
Sườn tăng cường tại liên kết ngang: hình 3.3
Một dầm có:
8x 2 = 16 sườn tăng cường
Khoảng cách các hệ liên kết ngang: Lb = 3000 mm
Khối lượng một sườn tăng cường;
Liên kết khung ngang:có 22 liên kết khung ngang trên mỗi dầm
Khoảng cách giữa các liên kết ngang 3000 mm.
Dùng thép L100x100x10(cho cả thanh xiên và thanh ngang)
Trọng lượng mỗi mét dài :
Thanh ngang dài:
Thanh xiên dài:
1653mm
726 mm
Mỗi liên kết ngang có: 2 thanh LK ngang, 2 thanh LK xiên
Dầm ngang W660x265 dài 2028 m có khối lượng:
SVTH: PHAN THANH THƯƠNG
MSSV:1551090378
TRANG
20
ĐAMH TK CẦU THÉP
GVHD:Th.S PHẠM ĐỆ
g=A x 1970 x7,85.10-5 =25100 x 1970 x 7,85.10-5=3995.8698 N
Sườn tăng cường tại giữa dầm ngang để đặt kích trong quá trình thay gối sau
này: Có 4 sườn tăng cường g = 4 x 57.3678= 229.4712 N
Sườn tăng cường:
=>DC1=P1+ P2 +P3 +P4 +P5 =
Trọng lượng bản thân bản mặt cầu:
Diện tích bản mặt cầu: Abmc=Btc.ts=
Diện tích bản vút:
Avut
�
2.hv2 �
n ��
bc .th
�
2 �
�
=>DC2 = (Abmc+Avút).bt = =80.375 N/mm
Trọng lượng lan can – lề bộ hành (đã tính ở trên):
DC3 12.38343182N/mm (toàn cầu)
Tĩnh tải lớp phủ DW:
DW hDW �B �g DW
TĨNH TẢI
sườn tăng cường DC1=
Bản mặt cầu
DC2=
lan can–lề bộ hành DC3=
lớp phủ
4.911 N/mm
80.375 N/mm
12.3834318
2 N/mm
17.71 N/mm
DW=
B .Hoạt tải:
Hoạt tải tác dụng lên dầm gồm có: HL93 + Tải trọng người đi
SVTH: PHAN THANH THƯƠNG
MSSV:1551090378
TRANG
21
ĐAMH TK CẦU THÉP
GVHD:Th.S PHẠM ĐỆ
Tải trọng xe HL93 gồm có:
Tải trọng xe 3 trục và tải trọng làn
Tải trọng xe 2 trục và tải trọng làn
Xe 3 trục:
Trục trước: P3 = 22750 N
Trục sau:
P1 = P2 = 94250 N
Xe 2 trục:
P1 = P2 = 71500 N
Tải trọng làn:
Wlàn = 9.3N/mm
Tải trọng người đi: WPL = 3.10-3xB bộ hành= 3.10-3 x 1500= 4.5 N/mm
HOẠT TẢI
xe 3 trục
đơn vị
trục trước P3=
22750 N
trục sau P1=P2=
94250 N
xe 2 trục
P1=P2=
71500 N
Tải trọng làn
Wlan =
9.3 N/mm
Tải trọng người đi
WPL=
4.5 N/mm
III.XÁC ĐỊNH HỆ SỐ PHÂN BỐ NGANG:
Khi bê tông bản mặt cầu chưa đủ cường độ thì tĩnh tải DC2 chia đều cho các dầm
chính do đó hệ số phân bố tải trọng theo phương ngang của tĩnh tải DC2 được xác
định như sau:
1. Phương pháp đòn bẫy:
a.Dầm Biên
SVTH: PHAN THANH THƯƠNG
MSSV:1551090378
TRANG
22
ĐAMH TK CẦU THÉP
GVHD:Th.S PHẠM ĐỆ
723.35
950
2100
2100
2100
2100
2100
2100
1
0.333
0.619
1.108
1.452
1.333
Hình 3.4.Đường ảnh hưởng dầm biên theo phương pháp đòn bẫy
Hoạt tải xe 3 trục và xe 2 trục :
Hoạt tải làn:
mg SE
m
�� LANE
3,000
Hoạt tải người đi bộ:
0.619
g SE
DW:
0.75 �1500 �0.5
11000
DC3:
DC2:
2. Phương pháp dầm đơn
a.Dầm Trong
SVTH: PHAN THANH THƯƠNG
MSSV:1551090378
TRANG
23
ĐAMH TK CẦU THÉP
GVHD:Th.S PHẠM ĐỆ
Điều kiện áp dụng phương pháp dầm đơn:
1100 S=2100 4900
110 ts=200 300
=> Thỏa mãn
6,000 L=29400 73,000
Nb=7 4
Hệ số phân bố cho moment:
Một làn chất tải:
0.3
m.g
SI
momen
0.1
0.4
� S � �S � �K g �
0.06 �
�� �� 3�
�4300 � �Ltt � �Ltt t s �
Trong đó:
Kg
: Tham số độ cứng dọc.
K g n �(I NC A �eg2 )
Mô đun đàn hồi BMC xác định như sau:
Dầm chủ làm bằng thép có
Vậy:
s ,t
eg YNC
th
ts
2
Vậy: một làn chất tải
Hai hay nhiều làn chất tải:
SVTH: PHAN THANH THƯƠNG
MSSV:1551090378
TRANG
24
ĐAMH TK CẦU THÉP
GVHD:Th.S PHẠM ĐỆ
0.5605
Hệ số phân bố cho lực cắt:
Một làn chất tải:
SI
mg luccat
0.36
S
7600
2
mg
MI
luccat
S � S �
0.2
-�
�
3600 �
10700 �
: Hệ số phân bố lực cắt cho dầm trong trường hợp xếp >1 làn xe trên cầu
b.Dầm Biên:
Do de=-800 nên không thỏa
phương pháp dầm đơn
3. Phương pháp nén lệch tâm:
a.Hệ Số mềm
S3
6 �I '� p
Khi tính mặt cắt ở giữa nhịp giản đơn ta có:
p
5 P.L4tt
12.8S 3 I
a
284 EI
L4tt I '
S=2100mm , I=6641384004.77mm4
I'
In
Lb
+ Tính In
SVTH: PHAN THANH THƯƠNG
MSSV:1551090378
TRANG
25