ĐỒ án cầu BTCT dư ứng lực, Công trình cầu Hợp Châu, Trường ĐH công nghệ GTVT

ĐỒ án cầu BTCT dư ứng lực, Công trình cầu Hợp Châu, Trường ĐH công nghệ GTVT ĐỒ án cầu BTCT dư ứng lực, Công trình cầu Hợp Châu, Trường ĐH công nghệ GTVT ĐỒ án cầu BTCT dư ứng lực, Công trình cầu Hợp Châu, Trường ĐH công nghệ GTVT ĐỒ án cầu BTCT dư ứng lực, Công trình cầu Hợp Châu, Trường ĐH công nghệ GTVT ĐỒ án cầu BTCT dư ứng lực, Công trình cầu Hợp Châu, Trường ĐH công nghệ GTVT ĐỒ án cầu BTCT dư ứng lực, Công trình cầu Hợp Châu, Trường ĐH công nghệ GTVT

MỤC LỤC

M C L CỤ Ụ 1

PH N I L I M Ầ Ờ Ở ĐẦ 4U PH N II: THI T K C SẦ Ế Ế Ơ Ở 5

Chương I.NHIỆM VỤ THIẾT KẾ 5

1.Gi i thi u v công trình.ớ ệ ề 5

2 Quy trình quy ph m s d ng.ạ ử ụ 5

3 M c tiêu c a d án.ụ ủ ự 6

4 S c n thi t ph i đ u tự ầ ế ả ầ ư 6

4.1 i u ki n t nhiênĐ ề ệ ự 6

4.2 i u ki n đ a ch tĐ ề ệ ị ấ 6

4.3 i u ki n th y v nĐ ề ệ ủ ă 6

5 Quy mô-k thu t- C p h ng công trình c uỹ ậ ấ ạ ầ 6

5.1 V trí c u, quy mô, kh c u, t nh không thông thuy nị ầ ổ ầ ĩ ề 6

6Các s li u thi t kố ệ ế ế 7

6.1Các kích th cướ 7

6.2L a ch n kích th c d m ch và d m ngangự ọ ướ ầ ủ ầ 8

6.3Các đ t tr ng v t li uặ ư ậ ệ 8

6.4 Các kích th c trên m t c t ngang ướ ặ ắ 9

6.4 T i tr ng thi t kả ọ ế ế 9

6.5 h s đi u ch nh t i tr ngệ ố ề ỉ ả ọ 9

Chương II TÍNH LAN CAN TAY VỊN 10

1.L a ch n kích th c và b trí thép trong lan can.ự ọ ướ ố 10

2 Xác đ nh kh n ng ch u l c c a t ng lan can.ị ả ă ị ự ủ ườ 11

2.1 Kh n ng ch u l c c a d m đ nh Mb.ả ă ị ự ủ ầ ỉ 11

2.2 Kh n ng ch u l c c a t ng quanh tr c th ng đ ng MwH.ả ă ị ự ủ ườ ụ ẳ ứ 11

2.3 Kh n ng ch u l c c a t ng theo tr c n m ngang Mc.ả ă ị ự ủ ườ ụ ằ 12

3 Xác đ nh kh n ng ch u l c c a thanh và c t lan can.ị ả ă ị ự ủ ộ 13

3.1 C t lan can Pp.ộ 13

3.2 Thanh lan can MR 14

4 T h p va xe.ổ ợ 14

4.1 Va xe v trí gi a t ng.ở ị ữ ườ 14

4.1.1 V trí va t i c t.ị ạ ộ 15

4.1.2 V tri va t i thanh lan can.ị ạ 16

4.2 Va t i đ u t ng.ạ ầ ườ 16

4.3 Va xe t i khe giãn n vì nhi t.ạ ở ệ 17

4.4 Ki m tra ch ng tru t c a lan can.ể ố ợ ủ 17

5 Ch ng minh công th c s d ng trong ph n tính lan can.ứ ứ ử ụ ầ 17

Chương III TÍNH TOÁN BẢN MẶT CẦU 19

1 Ch n l p ph m t c u:ọ ớ ủ ặ ầ 19

2 Tính toán b n h ng.ả ẫ 20

2.2Xác đ nh n i l c.ị ộ ự 20

2.2.2T h p t i tr ngổ ợ ả ọ 23

2.3Thi t k c t thép.ế ế ố 24

2.4Ki m tra v t n t.ể ế ứ 25

3.Tính toán b n lo i d m.ả ạ ầ 26

3.1 S li u tính toán.ố ệ 26

3.2 Xác đ nh n i l c do t nh t i.ị ộ ự ĩ ả 26

3.3 N i l c do ho t t i.ộ ự ạ ả 27

3.4 N i l c có xét đ n tính liên t c c a b n:ộ ự ế ụ ủ ả 28

3.5 Thi t k c t thép:ế ế ố 29

3.6 Ki m tra n t :ể ứ 30

Chương IV TÍNH TOÁN DẦM NGANG 30

1 S li u tính toán.ố ệ 30

2 Xác đ nh n i l c t nh t i tác d ng lên d m ph :ị ộ ự ĩ ả ụ ầ ụ 31

2.1 Xác đ nh các l c tác d ngị ư ụ 31

2.2 Xác đ nh momenị 31

2.3 Xác đ nh giá tr l c c tị ị ự ắ 31

3 Xác đ nh n i l c do ho t t i gây ra:ị ộ ự ạ ả 32

3.1 Ho t t i qui t 2 b n sàn lân c n v d m ph :ạ ả ừ ả ậ ề ầ ụ 32

3.1.1 Xe 3 tr c ( Truck )ụ 32

3.1.2 Xe 2 tr c (Tandom)ụ 32

3.1.3 T i tr ng làn:ả ọ 33

3.2 Xác đ nh Momen do ho t t i tác d ng lên d m ph :ị ạ ả ụ ầ ụ 33

3.2.1 T h p 1: xe Truck + t i tr ng làn.ổ ợ ả ọ 33

3.2.2 T h p 2: xe Tandom và tr i tr ng làn (Lnae).ổ ợ ả ọ 34

3.3 Xác đ nh l c c t do ho t t i tác d ng lên d m phị ự ắ ạ ả ụ ầ ụ 34

3.3.1T h p 1 : Xe Truck và t i tr ng lànổ ợ ả ọ 34

3.3.2 T h p 2 : xe Tandom và t i tr ng lànổ ợ ả ọ 35

4.Thi t k c t thépế ế ố 35

4.1 Thép d c ch u Momen.ọ ị 35

4.2 Thép đai ch u l c c tị ự ắ 37

4.2.1 S li u tính toán :ố ệ 37

4.2.2 Tính b c c t dai Sướ ố 37

4.2.2.1 Xác đ nh dvị 37

4.2.2.2 Xác đ nh ng su t m t c t trung bìnhị ứ ấ ặ ắ 38

4.2.2.3 Gi s ả ửθ = 400 38

4.2.2.4 Xác đ nh giá tr ị ịθ 38

4.2.2.5 Xác đ nh Vc.ị 39

4.2.2.6 B c c t đai làướ ố 39

4.2.2.7 Ki m tra đi u ki n c u t o:ể ề ệ ấ ạ 39

4.2.2.8 Ki m tra thép d c.ể ọ 40

5 Ki m tra v t n t.ể ế ứ 40

Chương V : TÍNH TOÁN DẦM CHÍNH DƯL 42

2.1 H s phân b ngang c a momen đ i v i d m gi aệ ố ố ủ ố ớ ầ ữ 43

2.1.1M t làn xeộ 43

2.1.2Hai làn xe 44

2.2 H s phân b l c c t đ i v i d m trongệ ố ố ự ắ ố ớ ầ 44

2.3 H s phân b momen d i v i d m ngoàiệ ố ố ớ ớ ầ 45

2.4 H s phân b l c c t cho d m bênệ ố ố ự ắ ầ 46

3Xác đ nh n i l c.ị ộ ự 46

3.1 Đố ớ ầi v i d m gi a.ữ 46

3.1.1 T i tr ng tác d ng.ả ọ ụ 46

3.1.2 N i l c t i các m t c t.ộ ự ạ ặ ắ 47

3.3 T h p n i l c t i các m t c t theo tr ng thái gi i h n.ổ ợ ộ ự ạ ặ ắ ạ ớ ạ 55

3.3.1 Tr ng thái gi i h n c ng đ ạ ớ ạ ườ ộ 55

4.L a ch n s l ng cáp và b trí cáp.ự ọ ố ượ ố 56

5 Tính toán m t mát ng su t.ấ ứ ấ 63

5.1 M t mát ng su t t c th i.ấ ứ ấ ứ ờ 63

5.2M t mát ng su t theo th i gian.ấ ứ ấ ờ 66

5.2.1M t mát ng su t do co ngót.ấ ứ ấ 66

5.2.2M t mát ng su t do t bi n.ắ ứ ấ ừ ế 66

5.2.3M t mát ng su t do chùng nhão trong giai đo n khai khác.ấ ứ ấ ạ 66

5.3B ng t ng h p m t mát ng su t.ả ổ ợ ấ ứ ấ 66

6.Tính toán trong giai đo n truy n l c c ng.ạ ề ự ă 67

6.1T i m t c t g i.ạ ặ ắ ố 67

6.2T i m t c t gi a nh pạ ặ ắ ữ ị 67

7.Tính toán ch u nén tr ng thái gi i h n s d ng.ị ở ạ ớ ạ ử ụ 68

7.1Ki m tra t i m t c t gi a nh p.ể ạ ặ ắ ữ ị 68

7.1.1 ng su t t i th trên c a ti t di n.Ứ ấ ạ ớ ủ ế ệ 68

7.1.2 ng su t t i th d i c a ti t di nỨ ấ ạ ớ ướ ủ ế ệ 69

8.Tính toán ch u u n tr ng thái gi i h n c ng đ ị ố ở ạ ớ ạ ườ ộ 70

8.1Xác đ nh momen kháng u n danh đ nh c a ti t di n gi a d m:ị ố ị ủ ế ệ ở ữ ầ 70

8.2Ki m tra hàm l ng c t thép : maxể ượ ố 71

8.3Ki m tra hàm l ng c t thép min.ể ượ ố 71

8.4Ch n c t thép th ngọ ố ườ 72

8.5Thi t k l c c t.ế ế ự ắ 72

8.6 M t c t t i g i.ặ ắ ạ ố 73

8.6.1Xác đ nh dv.ị 73

8.6.2Tìm ng su t c t trung bình.ứ ấ ắ 73

8.6.3Tính εx không k c t thép th ng ch u l c.ể ố ườ ị ự 73

8.6.4K bêtông ch u nénể ị 74

8.6.5Tính kho ng cách thép đaiả 75

8.6.6Ki m tra c t thép d cể ố ọ 76

9.M t c t ti t di n thay đ i.ặ ắ ế ệ ổ 76

9.1Xác đ nh dv.ị 76

9.2Tính ng su t c t trung bìnhứ ấ ắ 76

9.3Xác đ nh ị εx 76

9.4N i suy ra : ộ θ 77

9.5Xác đ nh kh n ng ch u c t c a bê tông.ị ả ă ị ắ ủ 78

9.6Ki m tra c t đai theo đi u ki n c u t oể ố ề ệ ấ ạ 78

9.6.1Ki m tra c t thép d c.ể ố ọ 78

Ph m III B N Vầ Ả Ẽ 79

ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ CẦU BTCT DỰ ỨNG LỰC THEO TIÊU

CHUẨN 22TCN-272-05

PHẦN I LỜI MỞ ĐẦU

Trong mục tiêu phát triển đến năm 2050, nước ta về cơ bản trở thành một nước công nghiệp Do đó, nhu cầu về xây dựng cơ sở hạ tầng đặc biệt là phát triển mạng lưới giao thong vận tải đã trở nên cấp thiết hơn bao giờ hết nhằm phục vụ cho sự phát triển nhanh tróng và bền vững của đất nước Sau thời gian học tập môn Thiết kế cầu tại trường Đại Học Công Nghệ GTVT, em được giao nhiệm vụ thực hiện đồ án thiết kế môn

học(TKMH) là: “ THIẾT KẾ CẦU BTCTDƯL-DỰ ÁN CẦU HỢP CHÂU dưới sự hướng dẫn của thầy giáo Phạm Ngọc Trường.

Tuy đồ án TKMH đã hoàn thành song bản thân em tự nhận thấy rằng trong đồ án TKMH này còn có nhiều thiếu sót do chưa chịu đầu tư một khoảng thời gian thích hợp để tìm hiểu quy trình 22TCN 272-05, nghiên cứ sâu về các vấn đề trong đồ án TKMH Em mong rằng sẽ được sự đóng góp ý kiến quý giá của các thầy cô trong quá trình chấm đồ

án TKMH này, để từ đây em sẽ rút ra những bài học để phục vụ quá trình làm đồ án tốt nghiệp sắp tới Em xin cảm ơn!

Kết cấu đồ án của em gồm 3 phần:

- Phần 1: Mở đầu

Vĩnh Yên, ngày 05 tháng 05 năm 2014

1.Giới thiệu về công trình.

Cầu Hợp Châu thuộc xã Hợp Châu, Huyện Tam Đảo, Tỉnh Vính Phúc, ciều dài toàn cầu 41.1m cầu gồm 1 nhịp dẫm chữ I dài 33m khổ cầu 10.5+2.2=14.5m cầu gồm 6 đầm I khoảng cách các dầm là 2.4m

xe(tổng cộng 2 làn xe), khổ cầu 10.5+2*2=14.5 m, tốc độ thiết kế 60Km/h.Tại nút giao thông trên tuyến đường, quan sát hàng ngày cho thấy dòng xe có nhiều chuyển động khácnhau với lưu lượng lớn

Xuất phát từ thực tế đó, em được giao nhiệm vụ thực hiện đồ án là: “ THIẾT KẾ CẦU BTCTDƯL- DỰ ÁN CẦU HỢP CHÂU Đây là cơ hội tốt để em củng cố, trau dồi

kiến thức lý thuyết thiết kế cầu, thực hành năng lực chuyên môn, biết kiến thức lý thuyết thành năng lực thực tế, giúp em làm quen với công việc thiết kế đảm bảo yêu cầu trong

kế hoạch đào tạo của trường phục vụ thiết thực cho công việc thiết kế sau này

2 Quy trình quy phạm sử dụng.

Trong quá trình làm đồ án em sử dụng 2 quy trình:

- Tiêu chuẩn thiết kế cầu 22TCN272-05

- Tiêu chuẩn thiết kế đường TCVN-4054-2005

3 Mục tiêu của dự án.

Nhằm khắc phục tình trạng ùn tắc giao thông trên tuyến đường, tạo điều kiện cho các phương tiện giao thông lưu thông giữa các vũng được thuận lợi, góp phần vào việc phát triển kinh tế cho vùng miền, đặc biệt là về kinh tế vận tải và du lịch

4 Sự cần thiết phải đầu tư

Cùng với sự phát triển ngày càng cao của nền kinh tế quốc dân, trong các đô thị lớn của ta, người và các phương tiện giao thong trong các nút giao cắt ngã ba, ngã tư, đặcbiệt vào các giờ cao điểm đã trở nên quá tải và thường xuyên ùn tắc kéo dài Vì vậy để giả quyết vấn đề trên , một trong các biện pháp hiệu quả nhất đó là xây dựng cầu vượt tại các điểm giao cắt lớn

4.1 Điều kiện tự nhiên

Vĩnh Phúc

có địa hình có hướng thấp dần từ đông sang tây bắc Khí hậu toàn tỉnh được chia thành hai tiểu vùng Vùng phía tây bắc có khí hậu nắng nóng, khô hanh về mùa khô,vùng phía đông và phía nam có khí hậu mát mẻ, ôn hòa Thời tiết chia thành 2 mùa khá rõ rệt là mùa mưa và mùa khô Mùa mưa thường bắt đầu từ tháng 5 đến tháng

10 kèm theo gió tây nam thịnh hành Mùa khô từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau, trong mùa này độ ẩm giảm, gió đong bắc thổi mạnh, bốc hơi lớn, gây khô hạn nghiệm trọng.lượng mưa trung bình toàn tỉnh đạt từ 1600-1800mm

4.2 Điều kiện địa chất

Địa tầng các lớp dưới vị trí xây dựng cầu gồm các lớp như sau:

+ Lớp 1: Sét pha, màu xám nâu, dăm sạm , xám dẻo ,dẻo mền

+ Lớp 2: sét pha lẫn sạm nâu , vàng trạng thái dẻo cứng

+ Lớp 3: cát pha trạng thái xám vàng nâu trạng thái dẻo

+ Lớp 4: sỏi sạm cát vàng sáng trắng trạng thái rời rạc

+ Lớp 5: sét pha sám vàng sám trắng sám nghi lẫn sạn trạng thái chặt

+ Lớp 5a: sét pha sám vàng sám vàng trạng thái chặt

4.3 Điều kiện thủy văn

5 Quy mô-kỹ thuật- Cấp hạng công trình cầu

5.1 Vị trí cầu, quy mô, khổ cầu, tĩnh không thông thuyền

• Chọn vị trí xây dựng cầu

Việc lựa chọn vị trí xây dựng cầu cần đáp ứng các yêu cầu cơ bản sau đây:

- Thỏa mãn các tiêu chuẩn về yếu tố hình học của tuyến và cầu

-Thỏa mãn các yêu cầu về thủy văn, thủy lực

- thuận lợi cho thi công và tổ chức thi công

- có giá thành xây lắp hợp lý

Đối với những cầu nhỏ(L<25m) và cầu trung(L=25-100 m) vị trí cầu được lựa chọn phù hợp vào vị trí tuyến đường do đó cầu có thể chéo, cong hoặc nằm trên dốc Đối với cầu lớn (L>100m), vị trí tuyến đường phụ thuộc vào vị trí cầu, do đó yêu cầu người thiết kế phải có tầm nhìn tổng quát về mặt kỹ thuật, quy hoạch và kinh tế khi chọn vị trí cầu Vị trí này cần đáp ứng các yêu cầu sau:

+ phù hợp với các yêu cầu chung của mặt bằng tuyến và quy hoạch chung của dự

án và của khu vực

+ Vị trí cầu có thể vuông góc hoặc không vuông góc với dòng chảy( sai lệch trên bình đồ không dưới ) Việc lựa chọn này ảnh hưởng tới chiều dài cầu nhằm đảm bảo khẩu đọ thoát nước, tính toán xói lở Nên đặt ở đoạn sông thẳng để tránh xói lở và đoạn hẹp( thì cần lưu ý vấn đề xói lở do thắt hẹp dòng chảy)

+ trắc dọc cầu phải đảm bảo sự êm thuận theo toàn tuyến, bố trí đường cong đứng,cong nằm theo quy định

+ Cầu phải đặt trên long sông có dòng sông ổn định, nơi có nước chảy đều, không xoáy, ít bị bồi lắng, nằm cách vị trí giao nhau giữa các sông tối thiểu 1,5 lần chiều dài nhịp thoát nước của cầu

+Vị trí giữa của mỗi kết cấu nhịp phải đặt trùng với trục dòng chảy, trên cơ sở cần tính đến khả năng biến đổi long song trong quá trình khai thác

+ Phải đảm bảo các trục của dòng chảy song song với nhau( lệch nhau không quá ) và trụ được thiết kế sao cho hướng dòng chảy hướng vào phía giữa nhịp thoát nước Không được để trụ cầu hướng dòng chảy làm xói lở mố cầu

- Xây dựng cầu vĩnh cửu

6.1Các kích thước

Hình 1 khích thước mặt cắt cầu

2% 2%

Chiều dài nhịp tính toán L=32.5 m

Chiều dài toàn dầm Ld=33 m

Thép dần sử dụng loại CT3 có

Cường độ

Trọng lượng riêng

Modun đàn hồi Es= 200 GPa

6.4 Các kích thước trên mặt cắt ngang

Khoảng cách giữa các dần chủ S=2400 mm

Chiều dài đoạn hẫng SK= 1250 mm

Số lượng dầm chủ Nb= 6 dầm

Bề dày bản bê tông ts= 200 mm

Bê tông aspham dày 50 mm dùng mui luyện với độ dốc 2% do đó dày trung bình

Hệ số dẻo đối với các kết cấu thong thường

Hệ số dư thừa cho các bộ phận thong thường

Hệ số quan trọng đối với các cầu quan trọng

Hệ số điều chỉnh

Chương II TÍNH LAN CAN TAY VỊN

1.Lựa chọn kích thước và bố trí thép trong lan can.

Lựa chọn và bố trí thép như hình vẽ:

Chọn lớp bảo vệ cốt thép là: 30(mm)

Thép thanh lan can dùng CT3 Cầu có fy = 200(MPa).

Bố trí khoảng cách giữa các cột lan can là 1650(mm)

Bố trí khe giãn nở vì nhiệt cách nhau 8600(mm) với bề rộng là 20(mm)

2 Xác định khả năng chịu lực của tường lan can.

2.1 Khả năng chịu lực của dầm đỉnh M b

Do không có dầm đỉnh nên Mb = 0

2.2 Khả năng chịu lực của tường quanh trục thẳng đứng M w H.

Do cốt thép bố trí đối xứng nên ta có momen âm và dương đều bằng nhau.Đối với tiết diện thay đổi ta qui đổi về tiết diện chữ nhật tương đương có diện tích bằng với diện tích ban đầu nhưng không làm thay đổi chiều cao của lan lan

Chia tường thành 3 phần tại 3 vị trí thay đổi tiết diện như hình vẽ:

∗ Phần 1

Tiết diện phần 1 như hình vẽ:

Tiết diện là b x h = 350 x 200

2 s

s

s y ' c

29275147,14(N.mm)

Chiều cao h(mm)

Diện tích cốt thép

MwH (N.mm)

= 46488,47 (kN.mm)

2.3 Khả năng chịu lực của tường theo trục nằm ngang M c

Phần này chỉ do cốt thép phía trong chịu và cũng chia làm 3 đoạn để tính trung bình

Khi tiết diện thay đổi ta chọn tiết diện lớn nhất ở ngàm để xác định khả năng chịu lực.

Thép ở đây dùng thép Ф14 bố trí với a = 200 theo phương dọc cầu

Phương pháp tính tương tự như MwH

Cắt 1 mm theo phương dọc cầu ta có 5 thanh nên diện tích thép trên 1mm dài là:

2

2 S

Diện tíchthép

Mc(N.mm/mm)

=

Với:

Y= 200 (mm): chiều cao của cột lan can

Mp = φ.S.fy: là momen kháng uốn tại mặt cắt ngàm vào tường lan can

S:momen kháng uốn của tiết diện quanh trục x-x

Momen quán tính của tiết diện:

x x

J = Jbụng + 2Jcánh

2 w

Số cột tham gia chịu lực là 1 cột

+ Sức kháng kết hợp của thanh lan can và cột lan can:

2

16.5568611, 21 101462,99.2 1650

2.2.1650 1070127658,86 N

4.1.2 Vị tri va tại thanh lan can

Với Lc = 2853 (mm) có 3 nhịp tham gia chịu lực do L = 1650 (mm)

Số cột tham gia chịu lực là 2 cột

Sức kháng của thanh và cột lan can:

16.5568611, 21 2.4.101462,99.1650

2.3.1650 1070161767,75 N

R 325, 29 F 240

H 899, 46 H 810



= > =  Đảm bảo chịu va xe.

4.2 Va tại đầu tường.

155141,3 N155,14 kN

=

=

Triết giảm khả năng chịu lực của tường như phần 4.1.1 và ta có:

t c

4.3 Va xe tại khe giãn nở vì nhiệt.

Khi va xe tại khe giãn nở vì nhiệt thì cũng giống trường hợp va xe tại đầu tường nhưng lực Ft phân bố cho hai bên tường Do đó mỗi bên tường chỉ chịu một nửa lực

Ft nên chắc chắn chịu được va xe

4.4 Kiểm tra chống truợt của lan can.

Lực cắt do va xe truyền xuống ứng với lan can cấp L3 là:

t CT

Pc trọng lượng tỉnh trên 1 đơn vị chiều dài

Để an toàn ta chỉ lấy phần bêlông

Vậy lan can đủ khả năng chống trượt

5 Chứng minh công thức sử dụng trong phần tính lan can.

Công thức chứng minh ở đây chỉ dành cho phần cột và thanh lan can ở đầu tường:Gọi: Khoảng cách giữa hai cột là: L

Số cột tham gia chịu lực là : n

t

LnL2

∗ Công của ngoại lực

+ Công của thanh lan can

xY

xn

i 1 P

M

in.Y

n n 1

M 2n.Y

=

δ

=

+δ

=

∑

P P

M n 1

2Y

( )

t R

Vậy ta có chiều dày của lớp phủ là 300 (mm) và trọng lượng phân bố đều với cường độ 1.43.10-3 (N/mm2 ).

Trọng lượng riêng của bêtông γc = 0,245.10-4 (N/mm3)

Cường độ bêtông fc’ = 30 (MPa)

Trọng lượng riêng của kết cấu thép γs = 0,785.10-4 (N/mm3)

Bản mặt cầu dày 200mm

p1 = 800.200.1.0245.10-4 = 3,92 (N).

p2 = 150.200.1.0,245.10-4 = 0,735(N)

p3 = ½.200.300.1.0,245.10-4 = 0,735 (N)

Trọng lượng của cột và thanh lancan

Thanh lan can:

2 2

Hoạt tải tác dụng lên bản mặt cầu:

Do khoảng cách giữa hai dầm chủ là 1,85 m < 4,6 m nên HL93 tác dụng chỉ có xe 3 trục ( Truck )

Do thiết kế bản hẫng nên trục xe 3 trục cách mép làm 0,3 m

Theo hình vẽ ta có:

Trục 3 xe trục cách tim dầm biên 100mm ớ phía trong bản loại dầm

Ta có cường độ phân bố của bánh xe là:

Tải trọng va xe truyền từ bản lan can xuống:

Ở đây ta chỉ thiết kế với tải trọng va xe là Ft =240 (kN) phân bố trên Lt = 1070 (mm) ( lan can cấp L3 ) Chứ không thiết kế theo điều kiện tương thích về vật liệu vì khả năng chịu lực của tường ở mỗi vị trí khác nhau thí khác nhau

Ta có sơ đồ truyền tải trọng va xe như hình vẽ:

p4=0.095 n p3=0.375n

t=89.89n

' c s

0,85.f a.b TA

Diện tích cốt thép trên 1 m dài : 20,6 (mm2 )

Chọn 10 φ16 có As = 20,11 (cm2) nhỏ hơn so với lượng thép yêu cầu 2,4% nên

cố thép đảm bảo khả năng chịu lực

Bố trí 10 φ16 với a = 100 (mm)

2.4Kiểm tra vết nứt.

Khi kiểm tra nứt ta phải kiệm tra trên tiết diện bxh = 1000x200 thì ta mới xácđịnh được số thanh thép tham gia chống nứt

Ta có momen kiểm tra nứt là Ms = 6821850 (N.mm)

Xác định trục trung hoà của tiết diện khi bị nứt:

sa s

Trọng lượng riêng của bê tông: γc = 0,245.10-4 (N/mm3)

Cường độ bê tông: fc’ = 30 (MPa)

Cường độ cốt thép: fy = 280 (MPa)

3.2 Xác định nội lực do tĩnh tải.

3.3 Nội lực do hoạt tải.

Do chấp nhận lấn làn nên ta có 2 trường hợp như sau:

Trường hợp 1: Chỉ có 2 bánh xe đặt lên bản mặt cầu

Cường độ phân bố của hoạt tải là:

1

Pp

Trường hợp 2 : Hai bánh xe đặt lên trên bản mặt cầu.

Thì ta có cường độ phân bố của hoạt tải là:

3 ''

2 LL

3.4 Nội lực có xét đến tính liên tục của bản:

Do nội lực ở trường hợp 2 lớn hơn nên dùng giá trị nội lực ở trường hợp 1 nên

ta dùng hoạt tải ở trường hợp 2 để thiết kế

Ta có bề rộng ảnh hưởng của vệt bánh xe theo phương dọc cầu:

SW+ = 660+0,55.S= 660+0,55.2400= 1677,5 (mm)

SW- = 1220+0,25.S= 1220+0,25.2400= 1682,5 (mm)

Ta có cách qui đổi momen từ bản loại dầm sang bản ngàm như hình vẽ:

Trạng thái giới hạn cường độ:

1682,532994,16 N.mm

1677,513783,13 N.mm

y

0,061 0, 45

d d 0,836.1700,85.f a.b

=

=

Mà

' c

Đối với cốt thép chịu momen dương:

Cách tính tương tự nhưng ta chọn ds = 160 vì phía dưới betông tiếp xúc trực tiếp với không khí Ta có:

Tương tự như kiểm tra nứt ở bản congsol

Đối với thép chịu momen âm ta có:

Vậy tiết diện đảm bảo chống nứt

Chương IV TÍNH TOÁN DẦM NGANG

1 Số liệu tính toán.

Khoảng cách dầm ngang: l1 = 6850 (mm).

Lớp phủ phân bố đều với cường độ p = 1,43.10-3 (N/mm2)

Bản mặt cầu dày: hf = 200 (mm)

Trọng lượng riêng bêtông: γc = 0,245.10-4 (n/mm3)

Cường độ bêtông: fc’ = 30 (Mpa)

3 Xác định nội lực do hoạt tải gây ra:

3.1 Hoạt tải qui từ 2 bản sàn lân cận về dầm phụ:

Ta có biểu đồ đường ảnh hởơng về giá trị ξ được tính như sau:

0.0053 0.0053

1 0.715

p' 01 =72968N

Trạng thái giới hạn cường độ:

3.2.2 Tổ hợp 2: xe Tandom và trải trọng làn (Lnae).

Tương tự như trên với giá trị:

Trạng thái giới hạn cường độ:

⇒ ds = 1250 – 50 = 1200 (mm)Chiều cao vùng bêtông chịu nén là:

2 2.79612479,35

1200 1200

0,9.0,85.30.24012,11(mm)

s

y '

2 c

s

y '

2 c

4.2.2 Tính bước cốt dai S

4.2.2.1 Xác định d v

dv = ds – 0,5.aVới: ds = 1200 (mm)

s y ' c

Vậy chọn dv = 1178,44 (mm)

210000.942, 481,8.10−

v vy ' c v

A f d cot gV

=

=