đồ án cầu dầm super t căng trước 3x352 m kèm bản vẽ

+a xA,+A, xa, - Xác định mômen khang uốn của tiết diện tại đỉnh đầm thép xét tại điểm ngay thớ dưới bản vút bê tông: - Xác định mômen kháng uốn của tiết điện xét cho thd dưới dâm thép:..

Trang 1

DATN: TK CAU DAM SUPER-T

CHƯƠNG II : PHƯƠNG ÁN 2 CẦU DẦM GIẢN ĐƠN DAM THEP LIEN HOP BÊ TONG COT THEP

Chiểu dài cầu 115.8 m

Chiều cao mỗi dầm là 1500 mm

Bản mặt cầu dày 200 mm

Lớp mui luyện dày trung bình 60 mm

Lớp phòng nước dây 5 mm

Lớp phủ mặt cầu bằng bê tông asphalt dày 70 mm

Thanh và trụ lan can làm bằng thép CT3 có mạ kếm

2.2 Mố cầu:

Mố cầu là mố chữ U bằng bê tông cốt thép

Móng mố là móng cọc khoan nhồi đường kính cọc khoan là Im, có 6 cọc,

chiéu dài mỗi cọc dự kiến 33 m

2.3 Trụ cầu:

Trụ cầu là trụ đặc bằng bê tông cốt thép, thân hẹp

Móng trụ là móng cọc khoan nhồi có đường kính cọc là 1m, 6 cọc, chiều dài

dự kiến mỗi cọc 33 m

2.4 Các đặc trưng vật liệu sử dụng:

Bê tông : Cường độ bê tông chịu nén mẫu hình trụ tại 28 ngày tuổi sử dụng

cho các kết cấu bê tông cốt thép như sau:

SVTH: Nguyễn Văn Nam

GVHD: KS Nguyén Đình Mậu

Trang 2

DATN: TK CAU DAM SUPER-T GVHD: KS Nguyén Dinh Mau

Bê tông nghèo và bê tông tạo phẳng 10

-_ Cốt thép:

+ Thép thường:

Thép có gờ CII, giới hạn chảy 300 MPa

Thép có gờ CIII, giới hạn chảy 420 MPa

+ Thép dâm chủ, sườn tăng cường, liên kết ngang:

Kết cấu Chiều dày tối thiểu lớp

bê tông bảo vệ (mm)

Trang 3

GVHD: KS Nguyén Dinh Mau ĐATN: TK CAU DAM SUPER-T

Trang 4

2.5 Tính toán dầm thép liên hợp bê tông cốt thép:

2.5.1 Số liệu tính toán:

2.5.1.1 Phần dầm thép:

-_ Số hiệu thép dầm: M270M cấp 345 (A709M cấp 345 - ASTM) Thép hợp

kim thấp cường độ cao

-_ Chiều rộng cánh trên: b, =300 mm

-_ Bể dày cánh trên: t =20 mm

-_ Chiều cao dâm thép: d= 1500 mm

-_ Chiều cao sườn đầm: D= 1440 mm

- Chiéu day suén: t, =16 mm

- Chiéu r6ng canh duéi dam: b, = 350 mm

-_ Bản làm bằng bê tông có: f' =30 MPa

Trang 5

DATN: TK CAU DAM SUPER-T GVHD: KS Nguyén Đình Mậu Cốt thép bản f, = 400 MPa, ¢ 14 a 200, lớp bê tông bảo vệ dày 40 mm

Bề dày bản bê tông: t =200 mm

-_ Chiều cao đoạn vút bê tông: t, =100 mm

Góc nghiêng phần vút: 45°

2.5.1.2 Sơ bộ chọn kích thước sườn tăng cường, liên kết ngang, mối nối:

tại vị trí không có liên kết ngang tại vị trí có liên kết ngang

Hình 2: kích thước sườn tăng cường

- SuGn tăng cường:

+ Sườn tăng cường giữa : kích thước như hình vẽ:

Một dầm có: 19 x 2 = 36 sườn tăng cường giữa

Khoảng cách các sườn: dạ = 2000 mm

Khối lượng một sườn tăng cường: g, =289.73 N

+ Sườn tăng cường gối : kích thước như hình vẽ

Một dầm có: 4 x 2 = § sườn tăng cường gối

Trang 6

DATN: TK CAU DAM SUPER-T GVHD: KS Nguyén Đình Mậu + Ding thép L 100 x 100 x 10 (cho ca thanh xién va thanh ngang)

+ Trọng lượng mỗi mét dài: Šk — ISIN

Thanh ngang dài: 1670 mm

Thanh xiên dài: 1060 mm

+ Mỗi liên kết ngang có: 5 x 2 = 10 thanh liên kết ngang 5 x 2 = 10 thanh liên kết xiên

+ Mỗi dầm có 10 liên kết ngang

Các kích thước còn lại được ghi trên mặt cắt ngang cầu

2.5.2 Xác định đặc trưng hình học của tiết diện dâm:

2.5.2.1 Xác định đặc trưng hình học của tiết diện dầm giai đoạn l:

Diên tích mặt cắt ngang phần dầm thép:

A, =b,.t,+D.t, +b,.t, +b", t;

=300x20+ 1440 x16 +400x20+500x 20 = 47040 mm?

Xác định mômen quán tính của tiết diện đối với trục trung hòa:

+ Chọn trục Xˆ-X đi qua mép trên của tiết diện như hình vẽ:

Hình 2.1: Chọn trục trung hòa cho dầm thép

+ Môđun tĩnh của dầm thép đối với trục X°-X:

+Khoảng cách từ trục X'-X tới trọng tâm của tiết diện:

Trang 7

- Diện tích phần bản bê tông:

Trang 8

n

- Diện tích mặt cắt ngang dầm:

A, =A, +A, +A, „ =106059,2 mm”

* Xác định mômen quán tính của tiết diện liên hợp đối với trục trung hòa của nó:

- Xác định trục trung hòa của tiết diện liên hợp

+ Môđun mặt cắt (Mômen tĩnh) của dầm liên hợp đối với trục X;„.— Xe

we ~Xxe

= 55000x1117,2 + 4019, 2 x (930,476 + 200) = 65989609,14 mm* Trong đó:

Y, c-td * „: Là khoảng cách từ trục X\„-X„„ đến trọng tâm phần bê tông tính đổi:

Trang 9

Hình 2.2: Tiết diện liên hợp

- Mômen quán tính của tiết diện liên hợp đối với trục trung hòa của nó (Xa-Xwy):

I, = il +a? xA, " +a xA,)+A, xa,

- Xác định mômen khang uốn của tiết diện tại đỉnh đầm thép (xét tại điểm

ngay thớ dưới bản vút bê tông):

- Xác định mômen kháng uốn của tiết điện (xét cho thd dưới dâm thép):

Trang 10

DATN: TK CAU DAM SUPER-T GVHD: KS Nguyén Đình Mậu

= = = T500 0930.426 6332) =40759533,16 mm”

Tiết diện liên hợp dài hạn:

* Xác định diện tích mặt cắt ngang dâm:

- Xác định trục trung hoà của tiết diện liên hợp:

+ Môđun mặt cắt(mômen fnh của dầm liên hợp đối với truc X\o — X xe S._ =AxY=A xY Xe-Xne i i c¬d c¬d +A xY, et et

Trang 11

Hình2.3: Tiết diện liên hợp dài hạn

- Mé6men quán tính của tiết diện liên hợp đối với trục trung hoà của nó

Trang 12

DATN: TK CAU DAM SUPER-T GVHD: KS Nguyén Dinh Mau 2.5.2.3 Xác định các đặc trưng hình học của tiết diện dầm biên giai đoạn 2 (tiết diện

- Xác định trục trung hòa của tiết diện liên hợp

+ Môđun mặt cắt (Mômen tĩnh) của dầm liên hợp đối với trục Xị„— X„

Trang 13

Hình2.4: Tiết diện ngắn hạn của dâm biên

- Mômen quán tính của tiết diện liên hợp đối với trục trung hòa của nó

- Xác định mômen khang uốn của tiết diện tại đỉnh đầm thép (Xét tại điểm

ngay thớ dưới bản vút bê tông):

Trang 14

Tiết diện liên hợp dài hạn:

* Xác định diện tích mặt cắt ngang dâm:

- Diện tích phần bản bê tông đã tính đổi:

- Xác định trục trung hoà của tiết diện liên hợp:

+ Môđun mặt cắt (Mômen tĩnh của dầm liên hợp đối với trục X;„.— Xự

Ss X\e-Xye =A xY =A i i c¬td xY c¬d (+A xyY ct ct

Trang 15

Hình2.5: Tiết diện dài hạn của dầm biên

- Mômen quán tính của tiết diện liên hợp đối với trục trung hoà của nó

Trang 16

DAM GIUA (DAM TRONG)

Mômen kháng uốn tại

Trang 17

Mômen kháng uốn tại

mép dưới bản bê tông 1393430170 1546192176

2.5.3 Xác định hệ số phân bố tải trọng theo phương ngang câu:

2.5.3.1 Tính cho dâm giữa:

2.5.3.1.1 Hệ số phân bố cho mômen:

* Khi xếp 1 làn xe trên cầu:

E, D 27691

Trang 18

> K, =7.22x (155700845 10+47040x1 130.476")

= 546453460900 mm*

I: Mômen quán tính của tiết diện phần dầm cơ bản

A: Diện tích của tiết diện phần dầm cơ bản

e,: Khoảng cách giữa trọng tâm dầm cơ bản và bản mặt cầu

Vậy:

me" =0.06+( 20) 4 2000 ba 0.1

= 0.382 momen 4300 34500 34500 x 200°

* Hệ số phân bố tải trọng cho mômen dâm trong cho nhiều làn xe chất tai:

Trang 19

DATN: TK CAU DAM SUPER-T GVHD: KS Nguyén Đình Mậu 2.5.3.2 Tính cho dầm biên:

2.5.3.2.1 Hệ số phân bố cho mômen:

* Khi xếp 1 làn xe trên cầu: (Tính theo nguyên tắc đòn bẩy)

- Xét cho xe tải thiết kế và xe 2 trục thiết kế

Theo diéu 3.6.1.1.2 trường hợp trên cầu chỉ có 1 làn xe chất tải ta có hệ số làn

xe tương ứng là: m = I.2 Vậy

se =mxg$" =12x0.1625=0.195

Smomen mome

- Xét cho tai trọng làn và tải trọng lễ bộ hành:

Trang 20

G day ta c6 e = 0.36 <1 Vay chone = 1

Với: d,: Khoảng cách giữa tim bụng (Bản ngoài nếu dầm có 2 sườn đứng) dầm biên và mép trong của bó vỉa hoặc rào chắn giao thông Lấy giá trị dương nếu bụng

Trang 21

DATN: TK CAU DAM SUPER-T GVHD: KS Nguyén Đình Mậu dầm biên nằm phía trong mặt trong gờ chắn bánh (bụng dầm biên nằm dưới phần mặt đường xe chạy) và âm nếu ngược lại (4.6.2.2.2c) Với cấu tạo như trên ta có

d, =-300

2.5.3.2.2 Hệ số phân bố cho lực cắt:

* Khi xét I lần xe trên mặt cầu: Tính theo nguyên tắc đòn bẩy

Như kết quả đã tính ở mục trên ta co:

M.Bjecartt = M-Bpomen tt = 0-195

M.Sivccat-tan = 1-Linomen-tan = 0-168

SE SE THẾ cát bohanh — TH "Ÿ momen~bohanh =1.575

* Khi xếp >I làn xe trên mặt câu: Áp dụng công thức ở bảng 4.6.2.2.3b-I TC 22TCN272-05:

mẹ

Xe tải Xe 2 trục | Tải trọng | Người bộ

` thiết kế | thiết kế lan hanh Loai dam

Kiểm tra dầm chủ tại các mặt cắt sau:

Trang 22

- Tại mặt cắt gối (I-I): cách gối một khoảng: Lụ = 0

- Tại mặt cắt 1⁄4 dầm (II-II): cách gối một khoảng: L,= 8625 mm

- Tại mặt cắt mối nối (II-III): cách gối một khoảng: L,= 11250 mm

- Tại mặt cắt liên kết ngang gần mặt cắt giữa nhịp (IV-IV): cách gối một

khoảng: L.= 17750 mm

- Tại mặt cắt giữa dầm (V-V): cách gối một khoảng: L,= 17250 mm

2.5.4.1 Hoạt tải tác dụng lên cầu:

Hoạt tải tác dụng lên cầu gồm có: HL93 + Tải người

Hình §: ĐAH tại vị trí giữa nhịp

- Đường ảnh hưởng M có tung độ: y = 8625 mm

- Diện tích đường ảnh hưởng mômen:

Trang 23

Q,=L, xỗ = 34500x " = 156645000mm?

- Đường ảnh V cé tung dé: y’ = 0.5, y' = 0.5

- Diện tích đường ảnh hưởng lực cắt:

+O, =, -k,)X® = (4500-17250)x—_— =4425 mm

+Q=L, xã = 17250x 3 = 4425 mm’

* Xếp tải lên vị trí bất lợi nhất, xác định nội lực:

- Xét cho xe tải 3 trục thiết kế

Vị trí bất lợi nhất khi xếp tải tính M: xếp xe quay đầu về phía bên phải, trục sau

bánh xe cách gối trái một khoảng L¡ = 17250 mm

Tung độ: y¡ = 6700 mm; y;= 8625 mm; y; = 6700 mm

M.= P.y,+ P/.y,+P,.y, 3truc

Trang 24

Trang 25

+ Xếp tai tinh V:

1200

đa.h.V

Hinh 12: chat xe 2 truc lén DAH V

Vi tri bat lợi nhất khi xếp tải tính lực cắt: trục sau bánh xe đặt cách gối

L4

Lu

đa.hM

Hình 13: chất tải trọng làn, người bộ hành lên ĐAH M

Trang 26

Woe hanh + Wian

Mặt cắt II I-H II-II IV-IV V-V

Xe 3 truc| M 0 1840750000 | 2136400000 | 2379852941 | 2489250000 (4300) | Vv | 297808.8 216558.8 190750.0 144867.6 | 106271.19

Xe 3 truc| M 0.0 1629250000.0 | 1910210000.0 2033720000.0| 1544075000 (9000) | V | 275690.0 191640.0 165965.0 119960.0 87950.74

M 0.0 1369500000.0 | 1608847058.8 1801411764.7 | 1881000000

Xe 2 truc

V | 216117.6 161117.6 143647.1 112588.2 | 106271.19

M 0.0 1007887500.0 | 1187424000.0 1339200000.0 | 1456798500 Làn

Trang 27

DATN: TK CAU DAM SUPER-T GVHD: KS Nguyén Dinh Mau 2.5.4.2 Nội lực do fĩnh tải tác dụng lên dầm chính:

2.5.4.2.1 Tải trọng tác dụng lên dầm chủ: (xét cho 1 mm theo phương

+ Diện tích phân vút: A„„= 40000 mm?

P,= IxA vat? Ÿ beo ne= 1% 40000% 2.5x 10° = 1 N

Trang 28

- Sườn tăng cường:

q,=0.36/7 N/mm

- Mối nối:

q; = 0.03 NÑ/mm

2.5.4.2.2 Quy tĩnh tải tác dụng lên dầm chính theo phương dọc câu:

(Theo phương pháp phân phối đàn hồi)

+ Khoảng cách từ trục trung hoà đến mép dưới của thép: Z„ = 28.3 mm

- Diện tích phần bản bê tông cắt trên 1000 mm dài:

A cao; t4XA quydoi 8333.33 + 41920

Trang 29

- Mômen quán tính I;:

Xét cho trường hợp có 7 dầm chủ, 6 nhịp, có đầu thừa

* Đường ảnh hưởng dâm biên:

- Tra bảng được các giá trị

Trang 30

Hình 15: DAH theo phương pháp gối đàn hồi (dầm biên)

- Xác định tải trọng tác dụng lên dâm biên: (tải phân bố trén Imm chiéu dai

dam bién)

DC: WEP PEEP EP T TPT yy Pere et Ty

Hình 16: Chất tĩnh tải lên đường ảnh hưởng dầm biên

+ Tải trọng lan can:

Tải trọng lan can: P= 4.356 N đặt cách mép phần hãng một khoảng

Trang 31

L=125 mm

y;, = 0.595

Nội suy ta được:

y„ =-0.195 DC) = PY + Ye)

Pot yt

=F? x (0.595 +0.513-0.195~0.295) = 0.514 N/mm + Tải trọng bó vỉa:

Tải trọng bó vỉa: P„= 1.5 NÑ đặt cách đầm biên về bên phẩi một khoảng

Trang 32

DATN: TK CAU DAM SUPER-T GVHD: KS Nguyén Đình Mậu + Tải trọng lớp phủ:

Tải trọng lớp phủ: q, = 0.003 N/ mm đặt đều lên toàn bề rộng cầu

Diện tích đường ảnh hưởng: 02" = 1286.44

Qr =-54.49

DW vu =q, (O@ +O )

= 0.003 x (1286.44 — 54.49) = 3.74 N/mm

* Đường ảnh hưởng dâm giữa:

- Tra bảng được các giá trị

Hình 17: ĐAH theo phương pháp gối đàn hồi (dầm giữa)

Trang 33

- Xác định tải trọng tác dụng lên dầm biên: (tải phân bố trên Imm chiều dài dâm biên)

Hinh 18: Chat tinh tai lên đường ảnh hưởng dầm giữa

+ Tải trọng lan can:

Tải trọng lan can: P; = 4.356 N đặt cách mép phần hãng một khoảng L =125

Trang 34

Tai trong b6 via: Py= 1.5 N dat cdch mép phan hang mot khoảng

Tải trọng bẩn mặt cầu: q, = 0.005 _N/ mm đặt đều lên toàn bể rộng cầu

Diện tích đường ảnh hưởng: J2 = 1524-68

2.5.4.2.4 Tổng hợp tinh tải tác dụng lên đầm chủ theo phương dọc cầu:

Dựa vào quá trình làm việc ta quá trình làm việc của dầm chia thành 2 giai

Trang 35

Lu

da.h.M

dahv

Trang 36

DATN: TK CAU DAM SUPER-T GVHD: KS Nguyén Dinh Mau + Dâm biên:

Trang 37

DATN: TK CAU DAM SUPER-T GVHD: KS Nguyén Dinh Mau Đối với các mặt cắt còn lại ta tính toán tương tự và có bảng tổng hợp:

Tiêu đề	Đồ Án Cầu Dầm Super T Căng Trước 3x352 m Kèm Bản Vẽ
Trường học	University of Civil Engineering
Chuyên ngành	Structural Engineering
Thể loại	Graduation project
Năm xuất bản	2023
Thành phố	Hanoi

Định dạng
Số trang	60
Dung lượng	5,87 MB