Tải trọng tác dụng lên dầm ngang .... CÁC TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN TRỤ.. Mặt cắt hình học của cọc ván thép Larsen.. Căn cứ bố trí kết cấu nhịp, loại dầm - Xác định chiều dài toàn cầu đảm b
GIỚ I THI Ệ U CHUNG V Ề D Ự ÁN
T ÊN DỰ ÁN
Cầu Ghềnh là một cây cầu sắt bắc qua sông Đồng Nai, kết nối phường Bửu Hòa và phường Hiệp Hòa (cù lao Phố) tại thành phố Biên Hòa, tỉnh Đồng Nai Cầu này phục vụ cho tuyến đường sắt Bắc - Nam, nằm trong khu gian Biên Hòa - Dĩ An.
- Dầm cầu BTCT DUL căng trước, tiết diện dầm chữ I
C ÁC YẾU TỐ KHÍ TƯỢNG ĐẶC TRƯNG
Lớp 1: bùn sét màu xám nâu có lẫn thực vật ở trạng thái dẻo mềm, nhão Lớp đất này xuất hiện hầu hết ở các lỗ khoan và có bề dầy trung bình là 7 – 8 m
+ Lực dính đơn vị: C = 0.3 kG/m2
+ Góc ma sát trong _ = 21deg (độ)
+ Dung trọng tự nhiên: w = 1.4 kg/ cm2
Lớp 2: Bùn sét pha cát mịn, trạng thái mềm Lớp này xuất hiện ở tất cả các lỗ khoan và có chiều dầy trung bình từ 13.2-29m
Lớp 3: Sét pha cát mịn màu nâu xám, trạng thái dẻo mềm Lớp này xuất hiện ở tất cả các lỗ khoan và có chiều dày trung bình từ 16.6 - 19m
Lớp 4: Sét màu xám xanh chuyển sang màu nâu vàng, trạng thái nửa cứng đến cứng Lớp đất này xuất hiện ở tất cả các lỗ khoan và có chiều dày trung bình từ 4 - 15.6m
KHÍ TƯỢ NG - TH ỦY VĂN
C ÁC YẾU TỐ KHÍ TƯỢNG ĐẶC TRƯNG
Kết quả các yếu tố khí tượng được thống kê như sau:
Khu vực này có lượng nắng dồi dào, đặc biệt trong mùa khô từ tháng 11 đến tháng 5, với số giờ nắng vượt quá 200 giờ mỗi tháng Ngược lại, tháng 6 và tháng 9 là thời điểm ít nắng nhất, tương ứng với hai đỉnh điểm của lượng mưa và mây.
Số giờ nắng trung bình trên khu vực:
Tháng I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII
Biến trình độ ẩm trong năm có mối liên hệ chặt chẽ với lượng mưa, trong khi lại ngược chiều với biến trình nhiệt độ Trong thời kỳ mưa nhiều, độ ẩm cao, còn vào mùa khô, độ ẩm giảm xuống Độ ẩm tương đối (%) theo tháng và năm tại khu vực này thể hiện rõ sự thay đổi này.
Tháng I II III IV V VI VI
2.1.3 Chếđộ nhiệt Đặc điểm nổi bật trong chế độ nhiệt của khu vực là nền nhiệt độ khá cao, nhiệt độ trung bình năm khoảng 27 o C, nhiệt độ trung bình cao nhất tuyệt đối là 38.3 o C và nhỏ nhất tuyệt đối là 13.2 o C, chênh lệch trung bình tháng nóng nhất là 3 – 4 o C, tháng lạnh nhất là 7 -8 o C
Nhiệt độ không khí ( o C) tháng vào năm trên khu vực:
Tháng I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Năm
T.bình 25.2 26.9 28.4 29.0 28.6 27.2 26.9 26.8 26.8 26.7 26.4 25.2 27.0 Max 35.0 36.8 37.4 38.3 37.5 36.4 34.7 33.9 33.8 33.7 34.0 33.5 38.3 Min 13.6 14.5 16.5 20.9 21.5 21.5 20.0 21.7 21.9 21.2 18.0 13.2 13.2 2.1.4 Chếđộmưa kì từ tháng XII đến tháng IV năm sau – thời kì thịnh hành của gió Đông, lượng mưa tương đối ít, chỉ chiếm khoảng 15% tổng lượng mưa năm.
Biến trình mưa trong khu vực nhiệt đới gió mùa có đặc điểm lượng mưa tập trung vào mùa hè, với sự chênh lệch lớn giữa mùa mưa và mùa khô Trong biến trình này, có một cực đại chính vào tháng IX, X với lượng mưa tháng vượt quá 300mm, và một cực tiểu chính vào tháng I hoặc tháng II với lượng mưa chỉ dưới 10mm.
Biến trình số ngày mưa trong tháng tương ứng với biến trình lượng mưa, trong đó tháng IX ghi nhận số ngày mưa nhiều nhất, còn tháng II có số ngày mưa ít nhất.
Lượng mưa (mm) và số ngày có mưa trên khu vực:
Tháng I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Năm T.bình 8 4 13 46 159 235 268 282 298 212 89 28 1642
Lượng mưa ngày trong khu vực không lớn, lượng mưa một ngày lớn nhất theo các tần suất thiết kế tại một số trạm chính trong khu vực.
Lượng mưa ngày lớn nhất (mm) theo các tần suất thiết kế trên khu vực:
Trong khu vực, gió có hướng và tốc độ tương đối đồng nhất Vào mùa đông, gió chủ yếu thổi từ hướng Đông với tần suất từ 30% đến 70% và tốc độ trung bình dao động từ 1.8 đến 2.2 m/s Ngược lại, vào mùa hè, gió thịnh hành từ hướng Tây Nam với tần suất từ 30% đến 55% và tốc độ trung bình từ 1.4 đến 1.8 m/s Dữ liệu về tốc độ gió trung bình được lấy từ trạm Tân Sơn Nhất.
Tốc độ gió trung bình và lớn nhất tại trạm Biên Hòa (m/s): Đặc
I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII T.bình 1.8 2.2 2.4 2.4 1.8 1.6 1.8 1.7 1.7 1.4 1.5 1.6 1.8
T H Ủ Y V ĂN
- Lưu lượng thiết kế Qtk = 481 m3/s
- Mực nước thấp nhất Hmin = −1.59 m
- Mực nước thông thuyền Htt = 0 m
- Mực nước cao nhất Hmax = 1 m
- Vận tốc trung bình dòng Vtb = 0.8 m/s
TÍNH TOÁ N THI Ế T K Ế PHƯƠNG ÁN BỐ TRÍ CHUNG
TÍNH TOÁN THI Ế T K Ế PHƯƠNG ÁN BỐ TRÍ CHUNG
Chiều cao mực nước cao nhất : HMNCN = 1 (m)
Chiều cso mực nước thấp nhất : HMNT N = -1,59 (m)
Chiều cao mực nước thông thuyền : HMNT T = 0 (m)
C ĂN CỨ LÀM THI ẾT KẾ
Quá trình thiết kế áp dụng các tiêu chuẩn sau đây:
Quy phạm kỹ thuật khai thác đường sắt Việt Nam của BGTVT 22TCN 340-05
Quy phạm thiết kế DSRSC-CS
L Ự A CH ỌN PHƯƠNG ÁN KẾ T C Ấ U
3.3.1 Căn cứ bố trí kết cấu nhịp, loại dầm
- Xác định chiều dài toàn cầu đảm bảo yêu cầu thoát nước L0:
Sơ bộ ta lấy Lo bằng bề rộng mặt cắt sông ở vị trí MNCN Lo = 185m
Số nhịp Trên toàn cầu n, chiều dài nhịp: n = 185 5, 6
Btt ( sông cấp V khổ thông thuyền BxH= 25x3.5m)
Chọn nhịp thông thuyền ở vị trí sâu của lòng sông và xác định các nhịp còn lại Cần chú ý đảm bảo kết cấu nhịp được đặt ở vị trí hợp lý, tránh đặt trụ ở khu vực nước sâu, mố ngập nhiều trong nước và vị trí dốc của bờ sông, cũng như những nơi có địa chất yếu.
Với Lo = 185m, Btt%m, nên chọn kết cầu dầm giản đơn.
Kết hợp số liệu địa chất, thủy văn, mặt cắt ngang sông:
Xác định loại dầm BTCT DUL :
- Ván khuôn đơn giản dễ lắp ráp, có thể sử dụng ván khuôn cho nhiều loại dầm
- Độ cúng ngang lớn nên hoạt tải phân bốtương đối đều cho các dầm, ít rung trong quá trình khai thác
Bản mặt cầu được đổ bê tông tại chỗ kết hợp với dầm ngang, liên kết với dầm chủ thông qua cốt thép chờ, giúp khắc phục triệt để tình trạng nứt dọc tại mối nối dầm T.
- Xác định chiều cao kết cấu nhịp đảm bảo điều kiện: H N L TT 0.045
- Chiều dài toàn cầu: Ltc = 207,15(m)
- Mặt cắt ngang cầu: gồm 5 dầm chủ chữ I, khoảng cách giữa các dầm là 2(m)
- Chiều dày bản bê tông mặt cầu: ts = 200(mm)
- Dọc theo chiều dài nhịp bố trí 7 dầm ngang
- Mố cầu: dùng mốU đặt trên móng cọc khoan nhồi d00mm
- Trụ cầu: là trụđặt thân hẹp đặt trên móng cọc khoan nhồi d00mm
Sử dụng kết cấu mặt cầu trần, tà vẹt đặt trực tiếp lên bản mặt cầu
Số làn đường: Đường đôi.
Bảng 1.1.1 Thông số vật liệu
-Xác định cao độđáy dầm:
+ Đáy dầm tại mọi vị trí phải cao hơn MNCN 0.5m đối với sông đồng bằng và 1.0m đối với sông miền núi có đá lăn cây trôi (đường ôtô)
+ Tại những nơi khô cạn hoặc đối với cầu cạn, cầu vượt thì cao độ đáy dầm tại mọi vị trí phải cao hơn mặt đất tự nhiên 1.0m
+ Cao độđáy dầm phải cao hơn hoặc bằng MNTT cộng với chiều cao thông thuyền
Mặt cắt ngang của dầm chính có tiết diện hình chữ I, được làm từ bê tông mác 500 Cốt thép dự ứng lực sử dụng loại cáp 7 sợi xoắn với đường kính danh định là 15,2 mm.
Số dầm chủ: Chọn sơ bộ 4 dầm chủ
Khoảng cách giữa các dầm chủ: S = 2 m
Để chọn kích thước bầu dầm hợp lý, cần xác định số lượng sơ bộ các bó cốt thép chủ dự ứng lực và cách bố trí chúng trong mặt cắt ngang Tuy nhiên, trong giai đoạn đầu chưa có tính toán cụ thể, số lượng cốt thép vẫn chưa được biết Do đó, việc tham khảo các đồ án cũ và đồ án định hình tương tự về chiều dài nhịp, cấp tải trọng, khổ cầu, dạng kết cấu và công nghệ thi công là rất cần thiết.
Cáp dự ứng lực 15.2mm
Hình 3 Chọn sơ bộkích thước dầm chính
Chiều cao dầm ngang: h dn 100cm
Khe co giãn là bộ phận quan trọng trong kết cấu nhịp cầu, có chức năng nối các kết cấu nhịp với nhau hoặc kết nối nhịp cầu với mố cầu, nhằm đảm bảo sự êm thuận trong quá trình sử dụng.
- Chọn khe co dãn cao su bản thép
Hình 5 Khe co giản cao su bản thép
CĐĐT = CĐMĐ – hg ố i – h đá kê – hKCN
- Được xác định thông qua mực nước thông thuyền:
CĐĐT = CĐĐD - hg ố i -h đá kê = 3.6-0.2-0.05 = 3.35 m
- Kích thước mũ trụ theo phương ngang cầu:
Trong kết cấu nhịp, số lượng dầm chủ được ký hiệu là n, với kích thước thước gối theo phương ngang cầu là ao = 50 cm Khoảng cách từ mép đá kê gối đến mép xà mũ theo phương ngang cầu được xác định là a1 = 30 cm, và khoảng cách giữa các dầm chủ là a2 = 0 cm.
- Kích thước mũ trụtheo phương dọc cầu:
Kích thước gối theo phương dọc cầu được xác định bởi các thông số sau: b o, b1 (cm) là khoảng cách từ mép đá kê gối đến mép mũ trụ, b3 (cm) là khoảng cách giữa đầu dầm và tường đỉnh trụ, và b2 (cm) là khoảng cách từ đầu dầm đến tim gối.
- Tổng chiều dày của xà mũ là 1,5(m),trong đó chiều dày phần thẳng đứng là 0,7(m) còn phần vát là 0,8(m)
- Chiều cao thân trụ bằng :
CĐĐT - chiều dày xà mũ –CĐĐM = 3.35 – 1.5-(-6.25) = 8.1 m
Bề dày thân trụ được chọn đảm bảo phần hẫng của xà mũ ≤3m => Ta chọn bề rộng thân trụ = 5.2 (m)
- Chiều dày thân trụ với trụđặc thân hẹp ta chọn bằng 1,5(m)
- Theo phương ngang cầu bề rộng bệ trụ lớn hơn thân trụ từ 0,5-2(m) về mỗi bên ta chọn bề rộng bệ trụtheo phương ngang cầu bằng 8 (m)
- Theo phương dọc cầu bề rộng của bệ trụ lớn hơn thân trụ từ 1-2(m) về mỗi bên ta chọn bề rộng bệ trụtheo phương dọc cầu bằng 5 (m)
- Chiều dày bệ từ 150-250(cm) ta chọn chiều dày bệ trụ bằng 2(m)
Hình 6 kích thước trụ cầu
Do chiều cao đất đắp Hdd=4,95m 100 b1 (cm) 15 25 35
Hình 7 Kích thước mũ mốtheo phương dọc cầu
Bề rộng thân mốtheo phương ngang cầu: bằng khoảng cách ngoài của lan can=8.5m Kích thước tường đỉnh:
+ Chiều cao tường đỉnh: h tđ = hdc+h đá kê +hg ố i
Trong đó: hdc: Chiều cao dầm chủ liên hợp bản mặt cầu, hdc=1.85m h đá kê : Chiều cao đá kê gối, h đá kê =0,1 - 0,2m hg ố i: Chiều cao gối cầu, hg ố i=0,1 - 0,2m
Thường chọn chiều dày tường đỉnh từ h td h d h goi h dake h d là chiều cao dầm và bản mặt cầu ều dày chân tường đỉ –
Bề rộng mũ mố theo phương ngang cầu xác định theo khoảng cách giữa các dầm dọc (s) và bề rộng dư ra từ 0,0- 0,4m
Chiều dày bệ móng mố dự kiến =1-2m
+ Chiều dày tường cách: Thường được lấy bằng 40-50cm Chọn chiều dày tường đỉnh 50cm
+ Tính toán chiều cao tường cánh:
S Chiều sâu tường cánh ngàm vào đất, chiều cao đất đắp hđắp40m, nên ta có thể chọn loại cọc khoan nhồi BTCT có D00 mm
Hình 9 Mặt cắt ngang cọc MẶT CẮT GIỮA CỌC MẶT CẮT MŨI CỌC
3.5 Thanh lan can, bó vĩa.
Thanh và trụlan can đều làm bằng thép gồm 2 loại thanh có bề dày: 5 mm
Thanh trên có: + Đường kính ngoài : D10(mm)
Thanh dưới có:+ Đường kính ngoài : D20(mm)
Khoảng cách giữa 2 trụ lan can liền kề là 2m
PHẦN II: THIẾT KẾ KĨ THUẬT
1.1 Trọng lượng thanh lan can: lc s
+ F1 là diện tích mặt cắt ngang của thanh lan can trên
+ F2 là diện tích mặt cắt ngang của thanh lan can dưới
Hình 1 Cột lan can + Trọng lượng tấn thép phần cánh: s
+ Trọng lượng tấm thép phần sườn:
+ Trọng lượng tấm thép phần đế:
+ Bỏ qua trọng lượng ống nối và đường hàn
+ Trọng lượng cột lan can:
Thép bó vỉa đóng vai trò quan trọng trong việc tạo hành lang an toàn cho người đi bộ Sau khi xác định vị trí thép bó vỉa, cần bố trí cốt thép đối xứng cho phần lan can trên trong Thiết kế này tương tự như cấp lan can được sử dụng cho hầu hết các đường cao tốc, bao gồm cả xe tải và xe nặng.
Thiết kế cốt thép cho bó vỉa dựa vào khả năng chịu lực của thiết diện Đầu tiên, cần chọn thép đặt trong cấu kiện, sau đó xác định khả năng chịu lực của thiết diện và kiểm tra điều kiện Nếu thỏa mãn, cốt thép đã chọn là hợp lý và sẽ được sử dụng để bố trí.
Cấp lan can có các số liệu sau:
Bảng 2.2.1 Thống kê cốt thép bó vỉa
1.3.1 Tải trọng tác dụng lên bản hẫng
Bảng 2.2.2 Tổng hợp tĩnh tải tác dụng lên bản hẫng
STT Tải trọng g (kN/m) l (m) Hệ số vượt tải
4 Nền bê tông liên kết tà vẹt g 4 4 l 4 0, 4 1,1
n1 = 1.1 với trạng thái cường độ
Sơ đồ tính bản hẫng:
Hình 3 Tĩnh tải tác dụng lên bản hẫng
+ Giá trị momen tại ngàm:
+ Giá trị lực cắt tại ngàm
Xét tĩnh tải tác dụng lên dải bản rộng 1000 mm theo phương dọc cầu:
+ Tĩnh tải tiêu chuẩn của ray và phụ kiện ray : g1 = 2 kN/m ; n1=1,1
+ Trọng lượng của bản thân bản mặt cầu:
+ Trọng lượng nền bê tông liên kết và tà vẹt: g4 = 4 kN/m; n1=1,1
Hình 4 Tĩnh tải tác dụng lên bản dầm
Nội lực do tĩnh tải:
Hình 5 Sơ đồ tính dầm giản đơn
+ Nội lực tính toán tại tiết diện ngàm do hoạt tải gây ra:
Hình 6 Sơ đồtính quy đổi về2 đầu ngàm + Tại gối:
+ Đối với momen tiêu chuẩn kiểm toán nứt không nhân hệ sốvượt tải
Chúng tôi sẽ thiết kế cốt thép dựa trên giá trị nội lực ở trạng thái giới hạn cường độ, vì giá trị này lớn hơn giá trị nội lực ở trạng thái giới hạn sử dụng, điều này có thể gây ra nguy hiểm.
Cốt thép trong móng loại CII có cường độ chịu kéo cốt thép dọc Fy = 280 N/mm 2
Cốt thép trong móng loại CI có cường độ chịu kéo cốt thép đai F y = 175 N/mm 2
Chiều dày lớp bê tông bảo vệ abv = 40 mm
Hệ sốđiều kiện làm việc của bê tông γ b = 0,9
Thiết kế cho phần bản chịu momen âm:
Thiết kế cốt thép theo 1m chiều dài bản mặt cầu với các giá trị nội lực ở TTGH cường độđã tính:
+ Momen âm tại gối: M = 51,8 kNm = 51,8 10 6 Nmm
+ Chiều rộng tiết diện tính toán: b = 1000mm
+ Chiều cao tiết diện tính toán: ts = 200mm
+ Khoảng cách từ thớ chịu kéo ngoài cùng đến trọng tâm của vùng cốt thép chịu kéo gần nhất:
(với d là đường kính của cốt thép đã chọn)
+ Chiều cao làm việc của tiết diện: h0 = h a '= 20048 = 152 mm
+ Chiều cao vùng bê tông chịu nén:
+ Chọn Ф16a150 để bố trí trong 1m có 8 thanh Ф16 với As = 1607.68mm 2
+ Kiểm tra hàm lượng cốt thép tối thiểu: s R b min max
Thiết kế cho phần bản chịu momen dương:
Thiết kế cốt thép theo 1m chiều dài bản mặt cầu với các giá trị nội lực ở TTGH cường độđã tính:
+ Momen dương tại giữa nhịp: M= 37,02 kNm = 37,0210 6 Nmm
+ Chiều rộng tiết diện tính toán: b = 1000mm
+ Chiều cao tiết diện tính toán: ts = 200mm
+ Khoảng cách từ thớ chịu kéo ngoài cùng đến trọng tâm của vùng cốt thép chịu kéo gần nhất:
+ Chiều cao vùng bê tông chịu nén:
+ Chọn Ф14a150 để bố trí trong 1m có 8 thanh Ф14 với As = 1230,88 mm 2
+ Kiểm tra hàm lượng cốt thép tối thiểu: s R b min max
1.3.4 Kiểm toán bản mặt cầu
Tính khảnăng chịu lực của tiết diện
+ Chiều cao vùng chịu nén s s
Hình 7: Bố trí cốt thép bản mặt cầu
Dầm ngang liên kết các dầm chủ theo phương ngang của cầu, giúp tăng cường hiệu suất làm việc cho bản mặt cầu, nâng cao độ cứng và phân phối tải trọng giữa các dầm chủ một cách hiệu quả.
Khoảng cách giữa các dầm ngang: 4 – 6m
Thiết kế 7 dầm ngang cho 1 nhịp, khoảng cách 2 tim dầm là 5,37m Kích thước như sau:
+ Chiều cao: dn 2 dc h h 100 cm
1.4.1 Tải trọng tác dụng lên dầm ngang
Ray và phụ kiện liên kết ray: g1 = 2 kN/m
Trọng lượng của bản thân bản mặt cầu:
Trọng lượng nền bê tông liên kết và tà vẹt: g4 = 4 kN/m
Trọng lượng bản thân dầm ngang: g 5 1 0,25 25 6,25 kN / m
Dầm ngang và các bộ phận khác: n1 = 1,1
Hình 8 Tĩnh tải tác dụng lên dầm ngang Momen giữa nhịp do tính tải:
+ Hệ sốvượt tải nh = 1,27 (TCN 18-79 với chiều dài đặt tải λ = 8,5m)
+ Chiều dài đặt tải λ = 8,5m ; Ktd = 67,751,6 = 108,4 (kN/m)
Hình 9 Hoạt tải tác dụng lên dầm ngang
Nội lực tính toán tại tiết diện ngàm do hoạt tải gây ra:
Hình 10 Sơ đồtính quy đổi về 2 đầu ngàm
- Hoạt tải theo sơ đồ dầm liên tục:
Hình 12 Biểu đồ lực cắt
Bảng 2.2.3 tổng hợp lực dầm ngang vị trí gối giữa nhịp
Thiết kế thép cho phần dầm chịu momen âm
+ Khoảng cách từ mép chịu kéo đến trọng tâm cốt thép a = 50 mm
+ Hệ sốđiều kiện làm việc của bê tông γ b = 0,9
+ Sử dụng bê tông M500 có Rb = 22 Mpa
+ Thép CII có Rs = 280 Mpa
+ Momen âm tại gối: M 92, 75 10 Nmm 6
+ Chiều rộng tiết diện tính toán: b = 250 mm
+ Chiều cao tiết diện tính toán: h= 1000 mm
+ Chiều cao làm việc của tiết diện: h 0 h a ' 1000 50 950mm
Kiểm tra hàm lượng cốt thép tối thiểu và tối đa: s R b min max
Thiết kế thép cho phần dầm chịu momen dương.
+ Thép CII có Rs = 280 Mpa
+ Momen dương giữa nhịp: M73, 07.10 Nmm 6
+ Chiều rộng tiết diện tính toán: b = 250 mm
+ Chiều cao tiết diện tính toán: h= 1000 mm
+ Chiều cao làm việc của tiết diện: h 0 h a ' 1000 50 950mm
Kiểm tra hàm lượng cốt thép tối thiểu và tối đa: s R b min max
Kiểm toán theo TTGH cường độ
+ Chiều cao vùng chịu nén: s s
Vậy tiết diện đủ khả năng chịu lực
Kiểm toán theo TTGH độ võng
Hình 13 Độ võng do hoạt tải
+ Momen quán tính của tiết diện
Đảm bảo độ võng cho phép
Hình 14 Bố trí thép dầm ngang
Khoảng cách đầu dầm đến tim gối: a= 0,4 m
Khẩu độ tính toán: Ltt = L - 2a = 32,2 m
Tải trọng thiết kế: Hoạt tải T16
Dạng kết cấu nhịp: Cầu dầm giản đơn
Vật liệu kết cấu: BTCT dự ứng lực
Công nghệ chế tạo: Căng trước
Chiều rộng sườn dầm: bs = 20cm
Kích thước bầu dầm: bb = 65cm; hb = 25cm
Chiều cao vát bầu: hvb = 20cm
Chiều rộng vát bầu: bvb = 22,5cm
Hình 1 Mặt cắt dầm dọc
2.1.2 Hệ số phân bố tải trọng
2.1.2.1 Hệ số phân bố hoạt tải đối với momen trong các dầm biên
Với 1 bên chịu tải trọng, dùng phương pháp đòn bẩy
Hình 2 Sơ đồ tính hệ số phân bố ngang dầm biên tau i
T HANH LAN CAN , BÓ VĨA
Thanh và trụlan can đều làm bằng thép gồm 2 loại thanh có bề dày: 5 mm
Thanh trên có: + Đường kính ngoài : D10(mm)
Thanh dưới có:+ Đường kính ngoài : D20(mm)
Khoảng cách giữa 2 trụ lan can liền kề là 2m
PHẦN II: THIẾT KẾ KĨ THUẬT
1.1 Trọng lượng thanh lan can: lc s
+ F1 là diện tích mặt cắt ngang của thanh lan can trên
+ F2 là diện tích mặt cắt ngang của thanh lan can dưới
Hình 1 Cột lan can + Trọng lượng tấn thép phần cánh: s
+ Trọng lượng tấm thép phần sườn:
+ Trọng lượng tấm thép phần đế:
+ Bỏ qua trọng lượng ống nối và đường hàn
+ Trọng lượng cột lan can:
Thép bó vỉa đóng vai trò quan trọng trong việc tạo hành lang an toàn cho người đi bộ Sau khi xác định vị trí thép bó vỉa, cần bố trí cốt thép đối xứng cho phần lan can trên trong Thiết kế này tương tự như cấp lan can được sử dụng cho hầu hết các đường cao tốc, bao gồm cả xe tải và xe nặng.
Thiết kế cốt thép cho bó vỉa dựa vào khả năng chịu lực của thiết diện Đầu tiên, cần chọn thép cho cấu kiện, sau đó xác định khả năng chịu lực của thiết diện và kiểm tra các điều kiện Nếu các điều kiện này được thỏa mãn, cốt thép đã chọn sẽ được coi là hợp lý và sẽ được sử dụng để bố trí.
Cấp lan can có các số liệu sau:
Bảng 2.2.1 Thống kê cốt thép bó vỉa
1.3.1 Tải trọng tác dụng lên bản hẫng
Bảng 2.2.2 Tổng hợp tĩnh tải tác dụng lên bản hẫng
STT Tải trọng g (kN/m) l (m) Hệ số vượt tải
4 Nền bê tông liên kết tà vẹt g 4 4 l 4 0, 4 1,1
n1 = 1.1 với trạng thái cường độ
Sơ đồ tính bản hẫng:
Hình 3 Tĩnh tải tác dụng lên bản hẫng
+ Giá trị momen tại ngàm:
+ Giá trị lực cắt tại ngàm
Xét tĩnh tải tác dụng lên dải bản rộng 1000 mm theo phương dọc cầu:
+ Tĩnh tải tiêu chuẩn của ray và phụ kiện ray : g1 = 2 kN/m ; n1=1,1
+ Trọng lượng của bản thân bản mặt cầu:
+ Trọng lượng nền bê tông liên kết và tà vẹt: g4 = 4 kN/m; n1=1,1
Hình 4 Tĩnh tải tác dụng lên bản dầm
Nội lực do tĩnh tải:
Hình 5 Sơ đồ tính dầm giản đơn
+ Nội lực tính toán tại tiết diện ngàm do hoạt tải gây ra:
Hình 6 Sơ đồtính quy đổi về2 đầu ngàm + Tại gối:
+ Đối với momen tiêu chuẩn kiểm toán nứt không nhân hệ sốvượt tải
Chúng tôi sẽ thiết kế cốt thép dựa trên giá trị nội lực ở trạng thái giới hạn cường độ, vì giá trị này cao hơn so với giá trị nội lực ở trạng thái giới hạn sử dụng, điều này có thể gây ra nguy hiểm.
Cốt thép trong móng loại CII có cường độ chịu kéo cốt thép dọc Fy = 280 N/mm 2
Cốt thép trong móng loại CI có cường độ chịu kéo cốt thép đai F y = 175 N/mm 2
Chiều dày lớp bê tông bảo vệ abv = 40 mm
Hệ sốđiều kiện làm việc của bê tông γ b = 0,9
Thiết kế cho phần bản chịu momen âm:
Thiết kế cốt thép theo 1m chiều dài bản mặt cầu với các giá trị nội lực ở TTGH cường độđã tính:
+ Momen âm tại gối: M = 51,8 kNm = 51,8 10 6 Nmm
+ Chiều rộng tiết diện tính toán: b = 1000mm
+ Chiều cao tiết diện tính toán: ts = 200mm
+ Khoảng cách từ thớ chịu kéo ngoài cùng đến trọng tâm của vùng cốt thép chịu kéo gần nhất:
(với d là đường kính của cốt thép đã chọn)
+ Chiều cao làm việc của tiết diện: h0 = h a '= 20048 = 152 mm
+ Chiều cao vùng bê tông chịu nén:
+ Chọn Ф16a150 để bố trí trong 1m có 8 thanh Ф16 với As = 1607.68mm 2
+ Kiểm tra hàm lượng cốt thép tối thiểu: s R b min max
Thiết kế cho phần bản chịu momen dương:
Thiết kế cốt thép theo 1m chiều dài bản mặt cầu với các giá trị nội lực ở TTGH cường độđã tính:
+ Momen dương tại giữa nhịp: M= 37,02 kNm = 37,0210 6 Nmm
+ Chiều rộng tiết diện tính toán: b = 1000mm
+ Chiều cao tiết diện tính toán: ts = 200mm
+ Khoảng cách từ thớ chịu kéo ngoài cùng đến trọng tâm của vùng cốt thép chịu kéo gần nhất:
+ Chiều cao vùng bê tông chịu nén:
+ Chọn Ф14a150 để bố trí trong 1m có 8 thanh Ф14 với As = 1230,88 mm 2
+ Kiểm tra hàm lượng cốt thép tối thiểu: s R b min max
1.3.4 Kiểm toán bản mặt cầu
Tính khảnăng chịu lực của tiết diện
+ Chiều cao vùng chịu nén s s
Hình 7: Bố trí cốt thép bản mặt cầu
D Ầ M NGANG
Dầm ngang liên kết các dầm chủ theo phương ngang của cầu, giúp tăng cường hiệu suất làm việc cho bản mặt cầu, nâng cao độ cứng và phân phối tải trọng giữa các dầm chủ.
Khoảng cách giữa các dầm ngang: 4 – 6m
Thiết kế 7 dầm ngang cho 1 nhịp, khoảng cách 2 tim dầm là 5,37m Kích thước như sau:
+ Chiều cao: dn 2 dc h h 100 cm
1.4.1 Tải trọng tác dụng lên dầm ngang
Ray và phụ kiện liên kết ray: g1 = 2 kN/m
Trọng lượng của bản thân bản mặt cầu:
Trọng lượng nền bê tông liên kết và tà vẹt: g4 = 4 kN/m
Trọng lượng bản thân dầm ngang: g 5 1 0,25 25 6,25 kN / m
Dầm ngang và các bộ phận khác: n1 = 1,1
Hình 8 Tĩnh tải tác dụng lên dầm ngang Momen giữa nhịp do tính tải:
+ Hệ sốvượt tải nh = 1,27 (TCN 18-79 với chiều dài đặt tải λ = 8,5m)
+ Chiều dài đặt tải λ = 8,5m ; Ktd = 67,751,6 = 108,4 (kN/m)
Hình 9 Hoạt tải tác dụng lên dầm ngang
Nội lực tính toán tại tiết diện ngàm do hoạt tải gây ra:
Hình 10 Sơ đồtính quy đổi về 2 đầu ngàm
- Hoạt tải theo sơ đồ dầm liên tục:
Hình 12 Biểu đồ lực cắt
Bảng 2.2.3 tổng hợp lực dầm ngang vị trí gối giữa nhịp
Thiết kế thép cho phần dầm chịu momen âm
+ Khoảng cách từ mép chịu kéo đến trọng tâm cốt thép a = 50 mm
+ Hệ sốđiều kiện làm việc của bê tông γ b = 0,9
+ Sử dụng bê tông M500 có Rb = 22 Mpa
+ Thép CII có Rs = 280 Mpa
+ Momen âm tại gối: M 92, 75 10 Nmm 6
+ Chiều rộng tiết diện tính toán: b = 250 mm
+ Chiều cao tiết diện tính toán: h= 1000 mm
+ Chiều cao làm việc của tiết diện: h 0 h a ' 1000 50 950mm
Kiểm tra hàm lượng cốt thép tối thiểu và tối đa: s R b min max
Thiết kế thép cho phần dầm chịu momen dương.
+ Thép CII có Rs = 280 Mpa
+ Momen dương giữa nhịp: M73, 07.10 Nmm 6
+ Chiều rộng tiết diện tính toán: b = 250 mm
+ Chiều cao tiết diện tính toán: h= 1000 mm
+ Chiều cao làm việc của tiết diện: h 0 h a ' 1000 50 950mm
Kiểm tra hàm lượng cốt thép tối thiểu và tối đa: s R b min max
Kiểm toán theo TTGH cường độ
+ Chiều cao vùng chịu nén: s s
Vậy tiết diện đủ khả năng chịu lực
Kiểm toán theo TTGH độ võng
Hình 13 Độ võng do hoạt tải
+ Momen quán tính của tiết diện
Đảm bảo độ võng cho phép
Hình 14 Bố trí thép dầm ngang
D Ầ M CH Ủ
Khoảng cách đầu dầm đến tim gối: a= 0,4 m
Khẩu độ tính toán: Ltt = L - 2a = 32,2 m
Tải trọng thiết kế: Hoạt tải T16
Dạng kết cấu nhịp: Cầu dầm giản đơn
Vật liệu kết cấu: BTCT dự ứng lực
Công nghệ chế tạo: Căng trước
Chiều rộng sườn dầm: bs = 20cm
Kích thước bầu dầm: bb = 65cm; hb = 25cm
Chiều cao vát bầu: hvb = 20cm
Chiều rộng vát bầu: bvb = 22,5cm
Hình 1 Mặt cắt dầm dọc
2.1.2 Hệ số phân bố tải trọng
2.1.2.1 Hệ số phân bố hoạt tải đối với momen trong các dầm biên
Với 1 bên chịu tải trọng, dùng phương pháp đòn bẩy
Hình 2 Sơ đồ tính hệ số phân bố ngang dầm biên tau i
Do khoảng cách cố định giữa các trục đường sắt, chỉ cần xem xét trường hợp tải trọng bất lợi nhất cho mỗi dầm Bên cạnh đó, nhờ tính đối xứng của kết cấu, chỉ cần tính toán một dầm biên và một dầm chủ, vì các dầm biên và dầm chủ còn lại có hệ số tương tự.
Với 2 bên chịu tải trọng, dùng phương pháp nén lệch tâm (m = 0,9)
+ Ta có đường ảnh hưởng cho dầm biên:
+ Trong đó: n – số dầm chủ; ai – khoảng cách giữa 2 dầm đối xứng
Hình 1 Sơ đồ tính hệ số phân bố ngang theo phương pháp nén lệch tâm i tau y (0,663 0,437 0,063 0,163)
2.1.2.2 Hệ số phân bố hoạt tải đối với momen trong các dầm giữa
Với 1 bên chịu tải trọng, dùng phương pháp đòn bẩy
Hình 4 Sơ đồ tính hệ số phân bố ngang dầm giữa tau i
Do cự ly cố định giữa các trục của đường sắt nên ta chỉ cần xét một trường hợp tải trọng bất lợi nhất cho mỗi dầm
Với 2 bên chịu tải trọng, dùng phương pháp nén lệch tâm (m = 0,9)
+Ta có đường ảnh hưởng cho dầm trong:
+Trong đó: n – số dầm chủ; ai – khoảng cách giữa 2 dầm đối xứng
Hình 5 Sơ đồ tính hệ số phân bố ngang dầm trong (2 làn) i tau y (0,838 0,462 0,162 0,538)
Bảng 2.2.4 Hệ số phân bố ngang
Tải trọng Dầm biên Dầm giữa Chọn
2.1.3 Xác định nội lực tại các mặt cắt đặc trưng
Hình 6 Kích thước 1/2 dầm chủ
Tỷ trọng bê tông dầm chủ: c 25kN /m 3
+ Trọng lượng đoạn dầm:g dc1 2 c F l 1 1 2 25 1,1 1,5 82,5kN
Hình 7 Mặt cắt quy đổi đầu dầm
F2 (0,349 0,65) (1,047 0, 2) (0,85 0,174) (0,6 5 0, 08)0,6 31 2m + Trọng lượng đoạn dầm:g dc2 2 c F 2 l 2 2 25 0,6132 13,5 413,91kN
Hình 8 Mặt cắt quy đổi giữa dầm
+ Diện tích tiết diện trung bình: 1 2 2
+ Trọng lượng đoạn dầm:g dc3 2 c F 3 l 3 2 25 0,8566 1,5 64,245kN
Tĩnh tải dầm chủ coi là tải trọng rải đều suốt chiều dài dầm:
dc1 dc2 dc3 dc tt g g g 82,5 413,9 64, 245 g 4 m
Bản mặt cầu: g bmc c F bmc c S h 25 2 0.2 10kN / m
Ray + tà vẹt + phụ kiện liên kết: gr = 2 kN/m
Nền bê tông liên kết và tà vẹt: gtv = 4 kN/m
Bảng 2.2.5 Hệ số tải trọng
STT Tải trọng Đơn vị Hệ số vượt tải
1 Gờ chắn tay vịn Kn 1.1
Giai đoạn chưa liên hợp bản mặt cầu: g clh 1,1 g dc 1,1 17,4 19,14kN / m
Giai đoạn khai thác đã đỗ bản mặt cầu:
+ Dầm biên: b dc dn r lc tv bmc g 1,1 (g g g g g ) 1, 4 g
+ Dầm giữa: g dc dn r tv bmc g 1,1 (g g g g ) 1, 4 g
Các mặt cắt đặc trưng:
Hình 9 Đường ảnh hưởng momen và lực cắt tại gối
+ Diện tích các đường ảnh hưởng:
Mặt cắt tại vị trí thay đổi tiết diện: X 2 1,1m
Hình 10 Đường ảnh hưởng momen và lực cắt tại x = 1,23m + Diện tích các đường ảnh hưởng:
Hình 11 Đường ảnh hưởng momen và lực cắt tại L/4 + Diện tích các đường ảnh hưởng:
Mặt cắt giữa nhịp L/2: 4 L tt 32, 2
Hình 12 Đường ảnh hưởng momen và lực cắt tại L/2 + Diện tích các đường ảnh hưởng:
Tổng hợp diện tích các đường ảnh hưởng tại các mặt cắt:
2.1.4 Tính nội lực do tĩnh tải và hoạt tải
Nội lực do tĩnh tải đối với dầm biên:
Bảng 2.2.6 Momen và lực cắt tĩnh tải dầm biên
Q(m) M tt g t t M (kNm) Q tt g tc Q (kN)
Nội lực do tĩnh tải đối với dầm giữa:
Bảng 1 Momen và lực cắt tĩnh tải dầm giữa
Q(m) M tt g t t M (kNm) Q tt g tc Q (kN)
Bảng 2.2.8 Tải trọng tương đương T16 (T/m)
Chiều dài đặt tải (m) Gối Cách gối
Hệ số phân bố ngang:
Nội lực do hoạt tải tàu:
Bảng 2.2.9 Momen do hoạt tải tàu
Bảng 2.2.10 Lực cắt do hoạt tải
Tổng hợp nội lực dầm biên:
Mặt cắt M (kNm)tt M (kNm) ht M(kNm)
Bảng 2.2.12 Lực cắt dầm biên
Mặt cắt Q (kN)tt Q (kN) ht Q(kN)
Mặt cắt M (kNm)tt M (kNm) ht M(kNm)
Bảng 2.2.14 Lực cắt dầm giữa
Mặt cắt Q (kN)tt Q (kN) ht Q(kN)
Lấy giá trịtĩnh tải gây momen lớn nhất: M = 5583,9 kNm
Chiều dày lớp bê tông bảo vệ abv = 50 mm
Hệ sốđiều kiện làm việc của bê tông γ b = 0,9
Sử dụng bê tông M500 có Rb = 22 Mpa; Rbt = 1.4 Mpa, Eb = 36000 MPa
Thép CIII có Rs = 365 Mpa
Chiều cao làm việc của tiết diện: h0 = ha = 165050 = 1600 mm
Vì dầm DUL nên hàm lượng cốt thép thường lấy 30-50%
Kiểm tra hàm lượng cốt thép tối thiểu và tối đa s R b min max
Lực cắt do trọng lượng bản thân dầm gây ra tại gối Q = 693,65kN
Khảnăng chịu cắt của bê tông b max bt 0
→ Bê tông đủ khả năng chịu cắt
- Chiều cao làm việc h0của dầm
- Ru = 255 (Kg/cm 2 ) Cường độ chịu nén của bê tông (mác 500)
- Diện tích cốt thép DUL
- Chọn loại cáp dự ứng lực có đường kính 15,2mm : F 1tao 1, 4 cm 2
Số tao cáp cần thiết: d
Diện tích cáp thực sựđặt trong dầm lúc này là :
2.1.5.3 Bố trí cốt thép dựứng lực
Bố trí cáp theo phương dọc dầm giúp giảm ứng suất kéo ở đầu dầm Để đạt được điều này, các đoạn cáp sẽ được thiết kế không dính bám với bê tông Các cáp được ngăn không cho tiếp xúc với bê tông nhằm tối ưu hóa hiệu suất kết cấu.
Cáp được uốn một lần với các điểm uốn được bốtrí như sau:
Bảng 56 Bốtrí điểm uốn cáp dự ứng lực Điểm uốn Cách đầu dầm (m) Góc uốn
Ta bố trí các bó cáp tại vị trí giữa dầm và đầu dầm như hình vẽ
Hình 2 Sơ đồ bố trí cáp dự ứng lực
MẶ T CẮ T I-I MẶ T CẮ T II-II
Tọa độ trọng tâm các cốt thép DUL bầu dầm mặt cắt giữa nhịp IV-IV ( tính đến đáy dầm ):
Khoảng cách t ừ trọng tâm cốt thép dựứng lực đến thớ trên dầm:
2.1.6 Tính duyệt cường độ dầm trong giai đoạn sử dụng theo momen Ở dầm chúng ta thiết kế không bố trí cốt thép ở vùng chịu nén, bỏ qua cốt thép thường
Kiểm tra trường hợp tính toán:
Ru 255kG / cm là cường độ tính toán chịu uốn của bê tông
Rsd 13950 kG / cm là cường độ tính toán của cốt thép dự ứng lực ở giai đoạn sử dụng
+ Ta có: N 1 N 2 Trục trung hòa đi qua sườn dầm
Điều kiện cường độ: c max gh 2 u c 0 tr c c o h
+ Mmax 116220000kG.cmlà giá trị momen tính toán lớn nhất hoạt tải gây ra + h0 165 19,75 145, 25cm là chiều cao có hiệu của dầm
+ m2 1 là hệ sốđiều kiện làm việc d2 d tr c c u
là chiều cao khu vực chịu nén gh
N R F 13950 56 781200kG Đặc trưng hình học của dầm được xác định cho 2 tiết diện: tiết diện giữa nhịp và tiết diện cách mép dầm 1,5m
Các trị số F, I tính với tiết diện liên hợp:
+ Mô đun đàn hồi của bê tông: E b 380000kG / cm 2
+ Mô đun đàn hồi của cốt thép: E t 1,8 10 kG / cm 6 2
Hệ số quy đổi là yếu tố quan trọng trong việc xác định đặc trưng hình học của tiết diện nguyên khối có cốt thép căng trước khi đổ bê tông Khi cốt thép được căng, toàn bộ tiết diện sẽ tham gia chịu lực, dẫn đến các đặc trưng tiết diện quy đổi tương đương.
Diện tích mặt cắt ngang quy đổi:
Momen tĩnh của tiết diện đối với đáy dầm:
Khoảng cách từ trục quán tính chính của tiết diện tới đỉnh dầm: x d td y S
Momen quán tính chính của mặt cắt quy đổi:
b20cm là bềdày sườn dầm
h c 22,8cmlà bề dày cánh dầm
b c 200cmlà bề rộng cánh dầm
b 1 65cm là chiều rộng bầu dầm4e
h 1 34,8cmlà chiều cao bầu dầm
h185cmlà chiều cao dầm chủ
Bảng 2.2.17 Kết quả tính toán ở mặt cắt I – I và mặt cắt IV – IV
Mặt cắt at (cm) Ftd (cm 2 ) Sx (cm 3 ) Yd (cm) Yt (cm) Itd (cm 4 )
2.1.8 Tính mất mát ứng suất
2.1.8.1 Mất mát ứng suất do ma sát
Mất mát do ma sát giữa cốt thép và thành ống, cũng như với các liên kết định vị, có thể xảy ra tại vị trí uốn gãy của cốt thép trong dầm kéo trước khi tiến hành đổ bê tông.
kt 11000kG / cm 2 là ứng suất kiểm tra
P là thành phần của nội lực cốt thép uốn xiên lên bộđịnh vị điểm uốn
f = 0,3 là hệ số ma sát giữa cốt thép và bộ định vị
Fd là diện tích tiết diện bó cốt thép uốn xiên
Ta tính mất mát ứng suất cho từng bó:
Lấy 5 là ứng suất trung bình mất mát cho các bó cốt thép dự ứng lực: i
2.1.8.2 Mất mát ứng suất do chênh lệch nhiệt độ
Mất mát nhiệt xảy ra giữa cốt thép và bệ trong quá trình hấp hơi nóng để dưỡng hộ bê tông trong dầm có cốt thép kéo trước khi đổ bê tông.
Với Tlà chênh lệch nhiệt độ trong buồng hấp hơi nóng bảo dưỡng bê tông và nhiệt độ bên ngoài không khí
là ứng suất cốt thép có tính đến mất mát ứng suất xuất hiện trước khi nén bê tông tc 2 d
2.1.8.4 Mất mát ứng suất do co ngót và từ biến (σ1và σ2) d
Các trị số biến dạng tương đối do co ngót và đặc trưng từ biến, ký hiệu là \( \epsilon_c \) và \( r \), phụ thuộc vào tuổi bê tông tại thời điểm nén Đặc biệt, điều kiện cứng của bê tông có ảnh hưởng đến các trị số này, với \( r \) nằm trong khoảng từ 1,5 đến 3.
là ứ ng su ấ t nén c ủ a bê tông ở th ớ qua tr ọ ng tâm c ủ a c ố t thép đang xét do dự ứng lực đã xét các mất mát ứng suất
yy d a t 107,4 17,2 90,2cmlà khoảng cách từ trọng tâm cốt thép đến trục đi qua trọng tâm tiết diện
Hàm số $\phi$ xem xét ảnh hưởng của quá trình co ngót và từ biến kéo dài của bê tông đến trị số ứng suất hao hụt Trị số này phụ thuộc vào đặc trưng từ biến cuối cùng $\psi_x$ và tích số $n_1 f$.
, được xác định như sau:
2.1.8.5 Mất mát ứng suất do bê tông bịnén đàn hồi
Bảng 2.2.18 Thống kê mất mát ứng suất cốt thép dự ứng lực
Tên ứng suất (Kg/cm 1 2 2 )
(Kg/cm 2 ) Mặt cắt giữa nhịp 1017,7 720,85 300 115,65 594,24 2748,44
2.1.9 Kiểm tra nứt dọc khi chế tạo ở thớ dưới tại mặt cắt L/2
Kiểm toán này rất quan trọng để ngăn ngừa vết nứt dọc theo cốt thép do ứng suất kéo ngang khi bê tông bị nén Ứng suất nén tại thớ dưới của tiết diện được xác định bởi lực Nd, cùng với mất mát và momen do tải trọng bản thân Mbt gây ra, theo công thức: \$\sigma_{tc} = \frac{d}{d_{bt}} I K_b b m d_{td}\$.
Hệ số 1,1 kể đến tác dụng co ngót hạn chế của bê tông
M tc bt 5583,9 kNmlà momen do tải trọng bản thân dầm gây ra ở mặt cắt giữa nhịp
d bm là ứng suất pháp do cốt thép dự ứng lực sinh ra đã xét tới mất mát ứng suất d x d 2 bm d td td e y
Với Nd là lực kéo của bó cốt thép đã trừđi mất mát d d kt 1 2 3 4 5 6
R K = Rn nếu σ min > 0,85σ max t x d 2 bm d td td e y
tc t t bt I min b bm d td
max d b 17,8kG / cm 2 d 2 b 17,8 Rn Rk 205 kG / cm
2.1.10.Kiểm tra ứng suất cốt thép ởgiai đoạn khai thác
Kiểm toán tại mặt cắt L/2 cho thấy dầm hoạt động dưới tác dụng của momen lớn nhất từ tải trọng khai thác tiêu chuẩn và dự ứng lực nhỏ nhất, đã được xem xét với mất mát lớn nhất Trong trường hợp này, không xuất hiện vết nứt.
Công thức kiểm toán: tc tc d d max bt I bt bm d td
là ứ ng su ất pháp do dự ứng lực sinh ra đã xét tới mất mát ứng suất
+ Nd Fd kt i là lực kéo trong cốt thép đã trừđi mất mát ứng suất d d kt 1 2 3 4 5 6
Mmax 5583,9kNmlà momen do tải trọng tiêu chuẩn gây ra
Thay số ta có: d 2 bm 132, 4kG / cm
2.1.11.Kiểm toán cường độ và ổn định
Do cốt thép dính bám với bê tông nên ta kiểm tra theo công thức: d nen b t t
+ Rnen= 175 kG/m 2 : Cường độ tính toán
+ F b = 0,8566 m 2 : Diện tích mặt cắt dầm bê tông
+ Rt(0x10 5 kG/m 2 Cường độ chịu nén của thép thường ệ ặ ắ ốt thép thườ d d kt 1 2 3 4 5 6
Ta thấy chưa tính cốt thép thường mà Vp > Nd rất nhiều
2.1.12.Kiểm toán độ võng giữa dầm
Độ võng do hoạt tải tc 4 h b td gh
+ p tc – tải trọng tương đương tiêu chuẩn đối với đường ảnh hưởng có xét hệ số phân bố ngang
+ l 220cm : chiều dài nhịp tính toán
+ Eb = 380000 kg/cm 2 : modun đàn hồi của bê tông
+ I tđ –momen quán tính tương đương của dầm
Độ võng do tĩnh tải và lực căng của cáp ứng suất trước tc 4 2 t v b td b td
+ Δ t –độvõng do tĩnh tải gây ra
+ Δ v –độ vồng do dự ứng lực
+ c – hệ sốxét đến sự tăng biến dạng do ảnh hưởng của từ biến Môi trường bình thường c = 2
+ N - ứng lực trước có tính mất mát N A5878,6kG
+ g tc = 17,4 kG/cm là tĩnh tải tiêu chuẩn
+ e –độ lệch tâm của lực N đối với trọng tâm tiết diện: e = yd – a = 107,4– 19,75 = 87,65 cm tc 4 2 t v b td b td