THAM TRA TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG KHOA CẦU ĐƯỜNG BỘ MÔN CẦU VÀ CÔNG TRÌNH NGẦM ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ CẦU BÊ TÔNG CỐT THÉP NHÓM 01 SINH VIÊN THỰC HIỆN Trần Văn A 123463 63CD4 Nguyễn Văn B 567863 63CD4 Lê Văn C 901263 63CD4 GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN TS Cù Việt Hưng GIẢNG VIÊN CHẤM Hà Nội, 01062022 ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ CẦU BÊ TÔNG CỐT THÉP MỤC LỤC CHƯƠNG 1 SỐ LIỆU THIẾT KẾ, LỰA CHỌN KÍCH THƯỚC SƠ BỘ 1 1 1 SỐ LIỆU THIẾT KẾ 1 1 1 1 Tiêu chuẩn thiết kế và tải trọng 1 1 2 Vật liệu 1 1 2 1 Bê tông 1 1 1.
Trang 1ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ CẦU BÊ TÔNG CỐT THÉP
_
SINH VIÊN THỰC HIỆN: Trần Văn A 123463 63CD4
Nguyễn Văn B 567863 63CD4
Lê Văn C 901263 63CD4
GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN: TS Cù Việt Hưng
GIẢNG VIÊN CHẤM:
Trang 2MỤC LỤC
CHƯƠNG 1 SỐ LIỆU THIẾT KẾ, LỰA CHỌN KÍCH THƯỚC SƠ BỘ 1
1.1 SỐ LIỆU THIẾT KẾ 1
1.1.1 Tiêu chuẩn thiết kế và tải trọng
1.1.2 Vật liệu
1.1.2.1 Bê tông 1
1.1.2.2 Cốt thép thường 1
1.1.2.3 Cáp dự ứng lực 1
1.2 LỰA CHỌN KÍCH THƯỚC CƠ BẢN 1
1.2.1 Lựa chọn số lượng dầm chủ
1.2.2 Lựa chọn kích thước bản mặt cầu, lan can và lớp phủ
1.3 Lựa chọn tiết diện dầm chủ 1
1.4 Lựa chọn số lượng và kích thước dầm ngang 2
CHƯƠNG 2 THIẾT KẾ BẢN MẶT CẦU 3
2.1 XÁC ĐỊNH NỘI LỰC BẢN MẶT CẦU 3
2.2 TÍNH VÀ BỐ TRÍ CỐT THÉP BẢN MẶT CẦU 3
2.3 KIỂM TOÁN TIẾT DIỆN BẢN MẶT CẦU 3
CHƯƠNG 3 TÍNH NỘI LỰC DẦM CHỦ 4
3.1 TÍNH ĐẶC TRƯNG HÌNH HỌC CỦA TIẾT DIỆN 4
3.1.1 Mặt cắt ngang dầm giai đoạn 1
3.1.2 Mặt cắt ngang dầm giai đoạn 2
3.1.3 Mặt cắt ngang dầm giai đoạn 3
3.2 TÍNH NỘI LỰC DẦM CHỦ CHƯA CÓ HỆ SỐ TẢI TRỌNG 4
3.2.1 Nội lực do tĩnh tải
3.2.1.1 Nội lực do tĩnh tải giải đoạn 1 5
3.2.1.2 Nội lực do tĩnh tải giải đoạn 2 5
3.2.2 Nội lực do hoạt tải
3.2.2.1 Hệ số phân bố hoạt tải 5
i
Trang 33.3 TỔ HỢP NỘI LỰC DẦM CHỦ 6
3.3.1 Tổ hợp nội lực theo trạng thái giới hạn cường độ 1
3.3.2 Tổ hợp nội lực theo trạng thái giới hạn sử dụng
3.4 CHỌN VÀ BỐ TRÍ CÁP DỰ LỰC 6
3.4.1 Chọn số lượng cáp dự ứng lực
3.4.2 Bố trí cáp dự ứng lực
3.5 TÍNH MẤT MÁT ỨNG SUẤT 6
3.5.1 Mất mát ứng suất do ma sát
3.5.2 Mất mát ứng suất do tụt neo
3.5.3 Mất mát ứng suất do co ngắn đàn hồi
3.5.4 Mất mát ứng suất do co ngót của bê tông
3.5.5 Mất mát ứng suất do từ biến
3.5.6 Mất mát ứng suất do tự chùng
3.5.7 Tổng mất mát ứng suất
CHƯƠNG 4 KIỂM TOÁN DẦM CHỦ 7
4.1 KIỂM TOÁN DẦM CHỦ THEO THGH CƯỜNG ĐỘ 1 7
4.1.1 Kiểm toán sức kháng uốn dầm
4.1.1.1 Tính sức kháng uốn của các tiết diện 7
4.1.1.2 Kiểm toán sức kháng uốn 7
4.1.1.3 Vẽ biểu đồ mô men và sức kháng uốn 7
4.2 Kiểm toán hàm lượng cốt thép tối đa 7
4.3 Kiểm toán hàm lượng cốt thép tối thiểu 7
4.3.1 Kiểm toán sức kháng cắt
4.4 KIỂM TOÁN DẦM CHỦ THEO TTGH SỬ DỤNG 7
4.4.1 Kiểm tra ứng suất trong bê tông
4.4.2 Kiểm tra ứng suất giới hạn trong cáp dự ứng lực
4.4.3 Kiểm tra độ võng
4.4.4 Tính độ vồng
CHƯƠNG 5 THI CÔNG KẾT CẤU NHỊP CẦU 8
Trang 45.2 TRÌNH TỰ LAO LẮP DẦM CHỦ VÀ THI CÔNG BẢN MẶT CẦU 8 5.3 HOÀN THIỆN CẦU 8
TÀI LIỆU THAM KHẢO 9
iii
Trang 5MỤC LỤC HÌNH VẼ
Hình 1-1 Mặt cắt ngang cầu 1
Hình 1-2 Mặt cắt ngang dầm 2
Hình 2-1 Mặt cắt ngang dầm chủ 4
Hình 2-2 Hoạt tải HL93 5
Trang 6MỤC LỤC BẢNG BIỂU
Bảng 1-1 Thống kê các kích thước cơ bản 2
Bảng 2-1 Đặc trưng hình học dầm thép 4
Bảng 2-2 Thống kê 5
Bảng 2-3 Thống kê 5
v
Trang 7CHƯƠNG 1 SỐ LIỆU THIẾT KẾ, LỰA CHỌN KÍCH THƯỚC
SƠ BỘ
1.1 SỐ LIỆU THIẾT KẾ
1.1.1 Tiêu chuẩn thiết kế và tải trọng
- Tiêu chuẩn thiết kế: TCVN 11823 : 2017 – Tiêu chuẩn thiết kế cầu đường bộ
- Hoạt tải thiết kế HL93
- Chiều dài nhịp:
- Khổ cầu:
1.1.2 Vật liệu
1.1.2.1 Bê tông
1.1.2.2 Cốt thép thường
1.1.2.3 Cáp dự ứng lực
1.2 LỰA CHỌN KÍCH THƯỚC CƠ BẢN
Sinh viên phải vẽ mặt cắt ngang kết cấu nhịp và xác định các kích thước cơ bản (Xem hình Hình 1 -1)
1.2.1 Lựa chọn số lượng dầm chủ
Hình 1-1 Mặt cắt ngang cầu
1.2.2 Lựa chọn kích thước bản mặt cầu, lan can và lớp phủ
1.2.3 Lựa chọn tiết diện dầm chủ
Sinh viên phải thiết kế 2 mặt cắt ngang dầm tại vị trí giữa nhịp và vị trí tại khu vực đầu dầm
Trang 8Hình 1-2 Mặt cắt ngang dầm
Sinh viên có thể tổng hợp các kích thước cơ bản vào bảng dưới đây
Bảng 1-1 Thống kê các kích thước cơ bản
1.2.4 Lựa chọn số lượng và kích thước dầm ngang
Lựa chọn số lượng dầm ngang, kích thước dầm ngang đầu dầm và dầm ngang tại các vị trí giữa nhịp
2
Trang 9CHƯƠNG 2 THIẾT KẾ BẢN MẶT CẦU
2.1 XÁC ĐỊNH NỘI LỰC BẢN MẶT CẦU
2.2 TÍNH VÀ BỐ TRÍ CỐT THÉP BẢN MẶT CẦU
2.3 KIỂM TOÁN TIẾT DIỆN BẢN MẶT CẦU
Trang 10CHƯƠNG 3 TÍNH NỘI LỰC DẦM CHỦ
3.1 TÍNH ĐẶC TRƯNG HÌNH HỌC CỦA TIẾT DIỆN
Sinh viên phải tính toán đặc trưng hình học của 2 loại tiết diện tại vị trí giữa nhịp và vị trí tại khu vực đầu dầm
Hình 2-3 Mặt cắt ngang dầm chủ
3.1.1 Mặt cắt ngang dầm giai đoạn 1
Các công thức trong thuyết minh đồ án phải được ghi theo mẫu như công thức ( 2 -1) dưới đây
(2-1)
Bảng 2-2 Đặc trưng hình học dầm thép
3.1.2 Mặt cắt ngang dầm giai đoạn 2
3.1.3 Mặt cắt ngang dầm giai đoạn 3
4
Trang 113.2 TÍNH NỘI LỰC DẦM CHỦ CHƯA CÓ HỆ SỐ TẢI TRỌNG
Sinh viên phải tính nội lực tại 6 mặt cắt 0L, 0.1L, 0.2L, 0.3L, 0.4L, 0.5L
3.2.1 Nội lực do tĩnh tải
3.2.1.1 Nội lực do tĩnh tải giải đoạn 1
Nội lực nên tổ hợp thành bảng
Bảng 2-3 Thống kê
3.2.1.2 Nội lực do tĩnh tải giải đoạn 2
Nội lực nên tổ hợp thành bảng
Bảng 2-4 Thống kê
3.2.2 Nội lực do hoạt tải
Trang 12Hình 2-4 Hoạt tải HL93
3.2.2.1 Hệ số phân bố hoạt tải
3.2.2.2 Nội lực do hoạt tải HL-93
3.3 TỔ HỢP NỘI LỰC DẦM CHỦ
3.3.1 Tổ hợp nội lực theo trạng thái giới hạn cường độ 1
3.3.2 Tổ hợp nội lực theo trạng thái giới hạn sử dụng
3.4 CHỌN VÀ BỐ TRÍ CÁP DỰ LỰC
3.4.1 Chọn số lượng cáp dự ứng lực
3.4.2 Bố trí cáp dự ứng lực
3.5 TÍNH MẤT MÁT ỨNG SUẤT
3.5.1 Mất mát ứng suất do ma sát
6
Trang 133.5.3 Mất mát ứng suất do co ngắn đàn hồi
3.5.4 Mất mát ứng suất do co ngót của bê tông
3.5.5 Mất mát ứng suất do từ biến
3.5.6 Mất mát ứng suất do tự chùng
3.5.7 Tổng mất mát ứng suất
Trang 14CHƯƠNG 4 KIỂM TOÁN DẦM CHỦ
4.1 KIỂM TOÁN DẦM CHỦ THEO THGH CƯỜNG ĐỘ 1
Sinh viên phải kiểm toán tại 6 mặt cắt 0L, 0.1L, 0.2L, 0.3L, 0.4L, 0.5L
4.1.1 Kiểm toán sức kháng uốn dầm
4.1.1.1 Tính sức kháng uốn của các tiết diện
4.1.1.2 Kiểm toán sức kháng uốn
4.1.1.3 Vẽ biểu đồ mô men và sức kháng uốn
4.2 Kiểm toán hàm lượng cốt thép tối đa
4.3 Kiểm toán hàm lượng cốt thép tối thiểu
4.3.1 Kiểm toán sức kháng cắt
4.4 KIỂM TOÁN DẦM CHỦ THEO TTGH SỬ DỤNG
4.4.1 Kiểm tra ứng suất trong bê tông
4.4.2 Kiểm tra ứng suất giới hạn trong cáp dự ứng lực
4.4.3 Kiểm tra độ võng
4.4.4 Tính độ vồng
8
Trang 15CHƯƠNG 5 THI CÔNG KẾT CẤU NHỊP CẦU
5.1 TRÌNH TỰ CHẾ TẠO DẦM CHỦ
5.2 TRÌNH TỰ LAO LẮP DẦM CHỦ VÀ THI CÔNG BẢN MẶT CẦU
5.3 HOÀN THIỆN CẦU
Trang 16TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] Bộ Khoa học và Công nghệ (2017), Thiết kế cầu đường bộ TCVN 11823 : 2017.
[2] Bộ Giao thông vận tải (2005), Tiêu chuẩn thiết kế cầu 22TCN 272-05, Nhà xuất
bản giao thông vận tải
[3] Lê Đình Tâm (2005), Cầu bê tông cốt thép trên đường ô tô, Nhà xuất bản xây
dựng
[4] Nguyễn Tiến Oanh, Nguyễn Trâm, Lê Đình Tâm (1995), Xây dựng cầu bê tông
cốt thép, Nhà xuất bản xây dựng.
[5] Wai Fan Chen and Lien Duan (2000), Bridge Engineering Handbook, CRC
press, NewYork
[6] Richard M.Baker, Jay A.Pucket (1997), Design of highway bridge, MC Graw
Hill
[7] American Association of State Highway and Transportation Officials
(AASHTO) (2007), LRFD Bridge Design Specifications, 4th Edition,
Washington DC
10
