Đồ án tốt nghiệp cầu thép

Đồ án cầu thép, đồ án cho các bạn ngành giao thông, thiết kế tham khảo trong quá trình học, làm đồ án tốt nghiệp, cũng như một tài liệu cần thiết cho các bạn sinh viên chuyển ngành giao thông vận tải nghiên cứu.

CHƯƠNG IGIỚI THIỆU CHUNG

1 Các số liệu thiết kế:

- Loại dầm thép liên hợp có tiết diện chữ I

- Chiều dài dầm chính: L = 33.6 m

- Bề rộng phần xe chạy: 14 m

- Bề rộng lề bộ hành: 2x0.75 m

- Tải trọng thiết kế: 0.65HL93

- Chiều dài nhịp tính toán: L = 33 m

- Số dầm chính: 8 dầm

- Khoảng cách 2 dầm chính: 2 m

- Số sường tăng cương đứng (một dầm): 52

- Khoảng cách các sường tăng cường: 1.5 m

- Số liên kết ngang: 12

- Khoảng cách 2 liên kết ngang: 3 m

- Khoảng cách 2 trụ lan can: 2.2m

2 Phương pháp thiết kế:

- Bản mặt cầu tính theo bản hẫng và làm việc theo phương ngang cầu

- Dầm chính: Tính như dầm giản đơn Tiết diện dầm thép liên hợp

- Kiểm toán

3 Vật liệu dùng trong thi công

- Thanh và cột lan can (phần thép):

Thép M270 cấp 250: Fy =250 MPa

- Dầm chính, sườn tăng cường, liên kết ngang:

Thép tấm M270M cấp 345:Fy =345MPa

CHƯƠNG IILAN CAN - LỀ BỘ HÀNH

2.1 Lan can:

2.1.1 Thanh lan can:

- Chọn thanh lan can thép ống đường kính ngoài D =100 mm vàđđường kínhtrong d = 90 mm

- Khoảng cách 2 cột lan can là: L = 2200 mm

- Khối lượng riêng thép lan can: 5 3

s 7.85 10 N / mm−

γ = ×

- Thép M270 cấp 250: f = 250 MPay

2.1.1.1 Tải trọng tác dụng lên thanh lan can:

Hình 2.1: Sơ đồ tải trọng tác dụng lên thanh lan can.

- Theo phương thẳng đứng (y):

+ Tĩnh tải: Trọng lượng tính toán của bản thân lan can

2.1.1.2 Noôi löïc cụa thanh lan can:

g L 0.117 2200

- Mođmen do hoát tại tái maịt caĩt giöõa nhòp:

+ Tại phađn boâ:

y w

P L 890 2200

* Theo phöông x:

- Mođmen do hoát tại tái maịt caĩt giöõa nhòp:

+ Tại phađn boâ:

x w

η =D 1.05 :Heô soâ dẹo

η =I 1.05 :Heô soâ quan tróng

η =R 1.05 :Heô soẫ dö thöøa

⇒ η =1.05 1.05 1.05 1.16× × =

+ γ =DC 1.25: heô soâ tại tróng cho tónh tại

+ γ =LL 1.75: heô soâ tại tróng cho hoát tại

2.1.1.3 Kieơm tra khạ naíng chòu löïc cụa thanh lan can:

Trong đó:

+φ: Là hệ số sức kháng: φ = 1

+ M: Là mômen lớn nhất do tĩnh và hoạt tải

+ Mn: Sức kháng của tiết diện

Vậy thanh lan can đảm bảo khả năng chịu lực.

2.1.2 Cột lan can:

Ta tính toán với cột lan can ở giữa, với sơ đồ tải trọng tác dụng vào cột lan can(hình 2.2):

Hình 2.2: Sơ đồ tải trọng tác dụng vào cột lan can.

Để đơn giản tính toán ta chỉ kiểm tra khả năng chịu lực lực xô ngang vào cộtvà kiểm tra độ mảnh, bỏ qua lực thẳng đứng và trọng lượng bản thân

* Kiểm tra khả năng chịu lực của cột lan can:

+ Lực phân bố: w = 0.37 N/mm ở 2 thanh lan can ở hai bên cột truyền vàocột 1 lực tập trung: P’= w.L = 0.37 x 2200 = 814.00 N

+ Lực tập trung: P = 890 N

+ Suy ra lực tập trung vào cột là:

= + =

P '' P' P 814.00+890.00 = 1704.00 N

- Ta kiểm toán tại mặt cắt I-I:

Hình 2.3: Mặt cắt I-I.

- Mômen tại mặt cắt I-I:

- Mặt cắt I-I đảm bảo khả năng chịu lực khi: φMn ≥ η γ .MLL I I−

- Sức kháng của tiết diện: φMn = ×f Sy

+ S mômen kháng uốn của tiết diện

⇒Mặt Cắt I–I đảm bảo khả năng chịu lực

* Kiểm tra độ mảnh của cột lan can:

K 140

rl ≤Trong đó:

+ K = 0.75: hệ số chiều dài hữu hiệu

+ l = 720 mm: chiều dài không được giằng (l = h)

+ r : bán kính hồi chuyển nhỏ nhất (ta tính cho tiết diện tại đỉnh cột vì tiết diện

ở đây là nhỏ nhất)

Vậy thỏa mãn điều kiện mảnh.

2.2 Lề bộ hành:

2.2.1 Tải trọng tác dụng lên lề bộ hành gồm:

* Xét trên 1000 mm dài

- Hoạt tải người: PL = 0.003 x 1000 = 3 N/mm

- Tĩnh tải: DC = 1000 x 100 x 0.25 x 10-4 = 2.5 N/mm

Hình 2.5: Sơ đồ tính nội lực lề bộ hành.

- Tiết diện chịu lực b x h = 1000 mm x 100 mm

- Chọn a’ = 30 mm: khoảng cách từ trọng tâm cốt thép đến mép ngoài bê tông:

- Xác định khoảng cách từ thớ chịu nén đến trục trung hoà c:

d 70 ⇒ bài toán thuộc trường hợp phá hoại dẻo

- Xác định diện tích cốt thép:

Hình 2.6: Bố trí cốt thép trên lề bộ hành.

2.2.4 Kiểm toán ở trạng thái giới hạn sử dụng (kiểm tra nứt):

- Tiết diện kiểm toán:

Tiết diện chữ nhật có b x h = 1000 mm x 100 mm

- Khoảng cách từ thớ chịu kéo ngoài cùng đến trọng tâm cốt thép chịu kéo gầnnhất:

- Môđun đàn hồi của thép:Es =200000 MPa

- Hệ số tính đổi từ thép sang bê tông: = s = =

-Ứng suất trong cốt thép do ngoại lực gây ra:

- Khí hậu khắc nghiệt: Z 23000 N / mm=

- Ứng suất cho phép trong cốt thép:

- Giả thiết ta bố trí cốt thép cho bó vỉa như: hình 2.6 và hình 2.7

- Ta tiến hành kiểm tra khả năng chịu l ực của bó vỉa dạng tường như sau:+ Sơ đồ tính toán của lan can dạng tường là sơ đồ dẻo

+ Chọn cấp lan can là cấp 3 dùng cho cầu có xe tải

Bảng 2.1: Lực tác dụng vào lan can

Phương lực tác dụng Lực tác dụng (KN) Chiều dài lực tácdụng(mm)

Phương thẳng đứng FV = 80 LV = 5500

Phương dọc cầu FL = 80 LL = 1070

+ Biểu thức kiểm toán cường độ của lan can có dạng

M : sức kháng của dầm đỉnh

H: chiều cao tường

c

L : chiều dài đường chảy

t

L : chiều dài phân bố của lực theo phương dọc cầu

Ft : lực xô ngang quy định ở bảng 2.1

2.3.1 Xác định khả năng chịu lực của cốt thép đứng (M c ):

(Tính trên 1000 mm dài)

- Tiết diện tính toán b x h = 1000 mm x 200 mm và bố trí cốât thép (hình 2.7)

Hình 2.7: Tiết diện và bố trí cốt thép bó vỉa theo phương đứng.

- Cốt thép dùng φ14a200 mm, 1000 mm dài có 5 thanh

- Tính toán với bài toán cốt đơn, tính cốt thép cho1 bên rồi bên còn lại bố trítương tự.

- Diện tích cốt thép As:

- Kiểm tra lượng thép tối đa:

' 1

2

0.0030.85

0.003

280 0.003 0.00148824.82 mm

f E

- M HW : Là sức kháng mômen trên toàn chiều cao tường đối với trục đứng:

- Tiết diện tính toán b x h = 250 mm x 200 mm và bố trí cốt thép (hình 2.7)

Hình 2.8: tiết diện và bố trí cốt thép theo phương dọc cầu.

- Cốt thép dùng: 2φ14mm

- Tính toán với bài toán cốt đơn, tính cốt thép cho1 bên rồi bên còn lại bố trítương tự

- Diện tích cốt thép As:

2 s

- Kiểm tra lượng thép tối đa:

' 1

2

0.0030.85

0.003

280 0.003 0.00148305.714 mm

Vậy thoả mản điều kiện cốt thép tối đa

2.3.3 Chiều dài đường chảy: (L )c

Chiều cao bó vỉa: H=250 mm, vì không bố trí dầm đỉnh nên Mb =0

* Với trường hợp xe va vào giữa tường:

- Chiều dài đường chảy:

3081139.14 N

⇒ =F 240000 N Rt < W =3081139.14 N ⇒ Thoả mãn.

2.3.4 Sức kháng cắt tại chân bĩ vỉa:

- Lực cắt tại chân tường (bĩ vỉa) do va chạm xe cộ VCT trở thành lực kéo T trênmột đơn vị chiều dài bản hẫng được cho bởi:

2

w CT

198.32 N/mm1135.15+2 250

c cv n

cv

f A V

2

144

5.5A 5.5 200 1100.00 N/mm

c cv n

b hb

c

d l

CHƯƠNG IIIBẢN MẶT CẦU

3.1 Số liệu tính toán

- Khoảng cách giữa 2 dầm chính là: S = 2000 mm.

- Bản mặt cầu làm việc theo một phương

- Chiều dày bản mặt cầu: hf = 200 mm

- Chọn lớp phủ mặt cầu gồm các lớp sau:

+ Lớp bêtông Atphan dày 50 mm

+ Lớp bêtông Ximăng bảo vệ dày 15 mm

+ Lớp mui luyện có bề dày trung bình: 52.5 mm

+ Lớp phòng nước dày 5 mm

- Độ dốc ngang cầu: 1.5 %

3.2 Sơ đồ tính toán 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 đósau khi tính toán dầm đơn giản xong phải nhân với hệ số kể đến tính liên tục củabản mặt cầu

Hình 3.1: Sơ đồ tính bản mặt cầu.

3.3 Tính nội lực cho bản congxon: (bản hẫng)

Hình 3.2: Sơ đồ tính cho bản côngxon.

3.3.1 Tải trọng tác dụng lên bản Côngxon

3.3.1.1 Tĩnh tải

Tải trọng tác dụng lên bản có tĩnh tải, ta sẽ xét tĩnh tải tác dụng lên dải bảnrộng 1000 mm theo phương dọc cầu:

Hình 3.4: Sơ đồ tĩnh tải lan can, lề bộ hành tác dụng lên bản mặt cầu.

* Trọng lượng bản thân:

DC =1000 h× × γ =1000 200 2.5 10× × × − =5 N / mm

* Trọng lượng lan can, lề bộ hành:

- Trọng lượng tường bêtông:

−

P 1000 b h 1000 250 500 2.5 10 3125.00 NTrong đó:

b1 = 250 mm: bề rộng của lan can phần bê tông

h1 = 500 mm: chiều cao của lan can phần bê tông

- Trọng lượng lề bộ hành: Tải này được tính thành tải tập trung chia đều vềmút bản và trọng tâm của bó vỉa

- Trên toàn chiều dài nhịp cầu có 15 khoảng lan can:

⇒Trọng lượng toàn bộ thanh lan can:

∑P ' 15 2 P ' 15 2 257.58 7727.40 N3 3

- Trọng lượng cột lan can: Một cột lan can được tạo bởi 3 tấm thép

T ; T ; T và 2 ống thép liên kết Ф 90 dày 5mm, dài 120 mm (hình 3.3)

Cột lan can=Tấm thép T1+ Tấm thép T2 +Tấm thép T3+ Ống liên kết

Hình 3.5: Chi tiết cột lan can.

Trọng lượng tấm thép T 1:120.58 N

Trọng lượng tấm thép T 2: 84.78 N

Trọng lượng tấm thép T 3: 1.88 N

Trọng lượng ống thép Ф90-100: 14.79 N

- Trọng lượng một cột lan can:

3

P '' 120.58 84.78 1.88 14.79 222.03 N Khoảng cách giữa hai cột lan can là 2200 mm, trên chiều dài nhịp 33000 mmcó 16 cột

- Trọng lượng toàn bộ cột lan can:

3 PL

(b = 750 mm: bề rộng phần lề bộ hành)

3.3.2 Nội lực trong bản hẫng:

- Sô ñoă tính noôi löïc (hình 3.4):

Hình 3.6: Sô ñoă tại tróng taùc dúng leđn bạn haêng.

- Xeùt heô soâ ñieău chưnh tại tróng:

η = η × η × η

Trong ñoù:

η =D 1.05 :heô soâ dẹo cho caùc thieât keâ thođng thöôøng vaø theo ñuùng yeđu caău

η =I 1.05 :heô soâ quan tróng

η =R 1.05 :heô soẫ dö thöøa (möùc thođng thöôøng)

b

2+ Tráng thaùi giôùi hán cöôøng ñoô1:

1000

M 1.16 1.25 5 1.25 4152.5 (1000 100) 1.75 1125 (1000 100)

29171612.50 N.mm+ Tráng thaùi giôùi hán söû dúng:

1000

M 1 1 5 1 4152.5 (1000 100) 1 1125 (1000 100)

28305250.00 N.mm

3.4 Tính noôi löïc cho bạn daăm giöõa:

Bản dặt trên 2 gối là dầm chính, nhịp của bản là khoảng cách giữa 2 dầmchính: L2 = 2000 mm.

Phương pháp tính: ta tính như dầm đơn giản đặt trên 2 gối,xét cho dải bảnrộng 1000 mm

3.4.1 Tĩnh tải và nội lực do tĩnh tải tác dụng lên bản dầm:

- Trọng lượng lớp phủ mặt cầu:

+ Tổng chiều dày lớp phủ mặt cầu: hDW =122.50 mm

+ Khối lượng riêng lớp phủ: 5 3

- Sơ đồ tính như sau:

Hình 3.7 : Sơ đồ tính tĩnh tải cho bản dầm giữa.

- Hệ số điều chỉnh tải trọng lấy như bản dầm biên

- Giá trị mômen dương tại giữa nhịp:

3910000.00 N.mm

3.5.2 Hoạt tải và nội lực do hoạt tải tác dụng lên bản dầm :

- Do nhịp tính toán của bản mặt cầu S = 2000 mm < 4600 mm và làm việc theophương ngang cầu (1 phương) nên chỉ cần thiết kế với hoạt tải là xe 3 trục

Ta sẽ đặt bánh xe ngay tại giữa nhịp để tính toán:

Hình 3.10: Tải trọng động tác dụng lên bản giữa

(Trường hợp đặt 1 bánh xe)

 Khi tính mômen âm tại gối:

28673894.90 N.mmGiá trị mômen tại giữa nhịp do tĩnh tải và hoạt tải gây ra có xét đến tính liêntục của bản mặt cầu (Với dải bản 1000 mm) được tính như sau:

- Trạng thái giới hạn cường độ:

1720-27944185.04 N.mm

176019575565.53 N.mm

- Trạng thái giới hạn sử dụng:

1720-14406608.39 N.mm

176010100992.87 N.mm

Vậy giá trị mômen âm và mômen dương lớn nhất ứng với trạng thái giới hạncường độ và trạng thái giới hạn sử dụng là:

- Trạng thái giới hạn cường độ:

3.6 Thiết kế cốt thép cho bản mặt cầu:

Ta sẽ thiết kế cốt thép tương ứng với các giá trị nội lực ở TTGH cường độ vừatính ở trên:

3.6.1 Thiết kế cho phần bản chịu mômen âm:

Thiết kế cốt thép cho 1000 mm chiều dài bản mặt cầu, khi đó giá trị nội lựctrong 1000 mm bản mặt cầu như sau:

- Chiều rộng tiết diện tính toán: b 1000 mm=

- Chiều cao tiết diện tính toán: h 200 mm=

- Cường độ cốt thép: fy =280 MPa

- Cấp bêtông: f 'c =30 MPa

- Tải trọng tác dụng: Mu =27944185.04 N.mm

- Chọn khoảng cách từ mép chịu kéo ngoài cùng của tiết diệân đến trọng tâmvùng cốt thép chịu kéo là: a' 40 mm=

- Chiều cao làm việc của tiết diện: ds = − =h a 200 40 160 mm1 − =

- Chiều cao vùng bêtông chịu nén của bêtông:

-Kiểm tra hàm lượng cốt thép tối thiểu:

- Kiểm tra lượng thép tối đa:

- Kiểm tra lượng thép tối đa:

' 1

2

0.0030.85

0.003

280 0.003 0.00148824.82 mm

f E

Vậy thoả mãn điều kiện cốt thép tối đa

3.6.2 Thiết kế cho phần bản chịu mômen dương:

Thiết kế cốt thép cho 1000 mm chiều dài bản mặt cầu, khi đó giá trị nội lựctrong 1000 mm bản mặt cầu như sau:

- Chiều rộng tiết diện tính toán: b 1000 mm=

- Chiều cao tiết diện tính toán: h 200 mm=

- Cường độ cốt thép: fy =280 MPa

- Cấp bêtông: f 'c =30 MPa

- Tải trọng tác dụng: Mu =19575565.53 N.mm

- Chọn khoảng cách từ mép chịu kéo ngoài cùng của tiết diệân đến trọng tâmvùng cốt thép chịu kéo là: a' 40 mm=

- Chiều cao làm việc của tiết diện: ds = − =h a 200 40 160 mm1 − =

- Chiều cao vùng bêtông chịu nén của bêtông:

- Kiểm tra điều kiện: = = <

Vậy chọn As = Asmin = 642.86 mm2 để thiết kế cốt thép

Chọn Ф14a200 để bố trí: trong 1000 mm có 5 thanh Ф14 và có 2

s

A =769.3 mm

3.7 Kiểm tra nứt cho bản mặt cầu:

Ta sẽ kiểm tra nứt của bản mặt cầu bằng trạng thái giới hạn sử dụng

+ Mômen dương: Ms+=10100992.87 N.mm

+ Mômen âm: Ms− =-14406608.39 N.mm

3.7.1 Kiểm tra nứt với mômen âm:

- Các giá trị của b, h, a', ds đã có ở trên

- Khoảng cách từ thớ chịu kéo ngoài cùng đến trọng tâm cốt thép chịu kéo gầnnhất:

- Modul đàn hồi của thép:Es =200000 MPa

- Hệ số tính đổi từ thép sang bêtông: s

-Ứng suất trong cốt thép do ngoại lực gây ra:

- Khí hậu khắc nghiệt: Z 23000 N / mm=

- Ứng suất cho phép trong cốt thép:

f 121.17 MPa 168 MPa= < ⇒ Vậy thoả mãn điều kiện về nứt

3.7.2 Kiểm tra nứt với mômen dương:

- Các giá trị của b, h, a', ds đã có ở trên

- Khoảng cách từ thớ chịu kéo ngoài cùng đến trọng tâm cốt thép chịu kéo gầnnhất:

- Modul đàn hồi của thép:Es =200000 MPa

- Hệ số tính đổi từ thép sang bêtông: s

-Ứng suất trong cốt thép do ngoại lực gây ra:

- Khí hậu khắc nghiệt: Z 23000 N / mm=

- Ứng suất cho phép trong cốt thép:

DẦM CHÍNH

4.1 Kích thước cơ bản của dầm chính:

4.1.1 Phần dầm thép:

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

kim thấp cường độ cao (hình 4.1)

- Chiều rộng cánh trên: bc =300 mm

- Bề dày cánh trên: tc=20 mm

- Chiều cao dầm thép: d 1262 mm=

- Chiều cao sườn dầm: D 1200 mm=

- Chiều dày sườn: tw =16 mm

- Chiều rộng cánh dưới dầm: bf =400 mm

- Bề dày cánh đưới dầm: tf =22 mm

- Chiều rộng bản phủ: '

4.1.2 Phần bản bê tông cốt thép:

- Bản làm bằng bê tông có: '

c

f =30 MPa

- Bề dày bản bê tông: ts =200 mm

- Chiều cao đoạn vút bê tông: th =50 mm

thép.

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

- Sườn tăng cường:

+ Sườn tăng cường giữa: kích thước như

hình 5.1õ:

Một dầm có: 42 sườn tăng cường

Khoảng cách các sườn: do = 1500 mm

Khối lượng một sườn tăng cường:

+ Sườn tăng cường gối: kích thước như

hình vẽ

Một dầm có: 4 x 3 = 12 sườn tăng

cường goi

Khoảng cách các sườn: 150 mm

Khối lượng một sườn:

Hình 4.2: Kích thước sườn tăng cường.

- Liên kết ngang:

+ Khoảng cách giữa các liên kết ngang 3000 mm

+ Dùng thép L 102 x 76 x 12.7 (cho cả thanh xiên và thanh ngang)

+ Trọng lượng mỗi mét dài:

Thanh ngang dài: 1524 mm

Thanh xiên dài: 920 mm

+ Mỗi liên kết ngang có: 2 x 2 = 4 thanh liên kết ngang 2 x 2 = 4 thanh liênkết xiên

+ Mỗi dầm có 12 liên kết ngang

4.2 Xác định đặc trưng hình học của tiết diện dầm:

4.2.1 Xác định đặc trưng hình học của tiết diện dầm giai đoạn 1:

(Tiết diện dầm thép)

4.2.1.1 Diện tích mặt cắt ngang phần dầm thép:

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

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

Hình 4.3: Chọn trục trung hòa cho dầm thép.

+ Mô đun mặt cắt (mômen tĩnh) của dầm thép đối với trục X’-X:

= x' x = =

0 s

Trong tiết diện dầm liên hợp thép-BTCT có hai loại vật liệu chính:

- Thép: Thép dầm chủ + cốt thép dọc trong bản mặt cầu

- Bê tông: Bản bê tông

Hai loại vật liệu này có môđun đàn hồi khác nhau, vì vậy để xác định các đặctrưng hình học chung cho tiết diện,khi tính toán ta phai đưa vào hệ số tính đổi có

giá trị bằng tỉ số môđun giữa hai vật liệu để qui đổi phần vật liệu bê tông trongtiết diện thành vật liệu thép:

Ơû đây bản làm bằng bê tông có '

c

f =30 MPa.Theo điều 6.10.3.1.1.b-22TCN272-05 ta có giá trị tỉ số môđun đàn hồi n = 8

4.2.2.1 Xác định chiều rộng có hiệu của bản cánh (be):

- Chiều rộng của bản bêtông tham gia làm việc với dầm thép Theo điều4.6.2.6.1 22TCN 272-05 qui định:

- Đối với dầm giữa:Bề rộng bản cánh hữu hiệu là trị số nhỏ nhất của:

4.2.2.2 Tiết diện liên hợp ngắn hạn:

* Xác định mặt cắt ngang dầm:

- Diện tích phần dầm thép:

* 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 '

Hình 4.4: Tiết diện liên hợp.

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

- Xác định mômen kháng uốn của tiết diện (xét cho thớ trên dầm thép):

4.2.2.3 Tiết diện liên hợp dài hạn:

* Xác định diện tích mặt cắt ngang dầm:

- Diện tích phần dầm thép:

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

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

+ Môđun mặt cắt(mômen tĩnh của dầm liên hợp đối với trục '

Hình 4.5: Tiết diện liên hợp dài hạn.

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

4.2.3.1 Xác định chiều rộng có hiệu của bản cánh ( b e ):

- Chiều rộng của bản bê tông tham gia làm việc với dầm thép Theo điều4.6.2.6.1 22TCN 272-05 qui định:

- Đối với dầm giữa:Bề rộng bản cánh hữu hiệu là trị số nhỏ nhất của:

Bảng 4.1: Tổng hợp các đặc trưng hình học của dầm chủ.

DẦM GIỮA (DẦM TRONG) VÀ DẦM BIÊN (DẦM NGOÀI).

Diện tích tiết diện

(mm2 ) 44000 99572.42 64780.75 Mômen kháng uốn thớ

dưới dầm thép (mm3 ) 22529215.23 32992424.01 28829515.60

Mômen kháng uốn thớ

trên dầm thép (mm3 ) 12893284.77 119137706.20 46360313.43

Mômen kháng uốn tại

mép dưới bản bê tông (

3

mm ) 953109649.60 1112647522.31 Mômen kháng uốn tại đỉnh

bản bê tông (mm3 ) 498112585.69 740996937.00

Mômen quán tính của tiết

diện (mm4 ) 10348795016.67 32607072499.77 23108298229.06

4.3 Xác định hệ số phân bố tải trọng theo phương ngang cầu:

4.3.1 Tính cho dầm giữa:

4.3.1.1 Hệ số phân bố cho mômen:

Xét điều kiện áp dụng phương pháp dầm đơn:

⇒ Thỏa mãn điều kiện áp dụng phương pháp dầm đơn

Aùp dụng công thức ta có:

* Khi xếp 1 làn xe trên cầu:

0.1

g SI

+ L tt: Chiều dài tính toán của kết cấu nhịp

+ t s: Chiều dày bản bê tông mật cầu

+ K g: Tham số độ cứng dọc Xác định theo 22TCN-272-05 4.6.2.2.1

( 2)

K = ×n I + ×A eVới:

n: Tỷ số giữa mô đun dàn hồi của vật liệu dầm (EB) và mô đun đàn hồi vậtliệu bản mạt cầu (ED)

Bản mặt cầu làm bằng bê tông có '

4

K 7.22 1.348795016.67 44000 952.65363026249728.16 mm

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

A: Diện tích của tiết diện phần dầm cơ bản

4.3.1.2 Xác định hệ số phân bố cho lực cắt:

Xét điều kiện áp dụng phương pháp dầm đơn:

⇒ Thỏa mãn điều kiện áp dụng phương pháp dầm đơn

Aùp dụng công thức ta có:

* Khi xếp 1 làn xe trên cầu:

SI luccat

g : Hệ số phân bố lực cắt cho dầm trong trường hợp xếp >1 làn xe trên cầu

4.3.2 Tính cho dầm biên

Xét điều kiện áp dụng phương pháp dầm đơn:

+ (-300)<de=0<1700 mm

⇒ Thỏa mãn điều kiện áp dụng phương pháp dầm đơn

Aùp dụng công thức ta có:

4.3.2.1 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

Ta có: yo = 1.5 và y1 = 0.7

(Cự ly chiều ngang các bánh xe của xe tải và xe trục là như nhau (1800 mm),nên hệ số phân bố của 2 loại xe này là như nhau)

Hình 4.8: Phương pháp đòn bẩy (chất tải xe 2 trục và xe 3 trục)

= ∑ 1 = =

SE momen

y 0.7

Theo điều 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=1.2 Vậy