THIET KE BAN MAT CAU

- Bản mặt cầu phía trong được tính theo sơ đồ bản loại dầm: Phần bản loại dầm đơn giản được xây dựng từ sơ đồ dầm liên tục do đó sau khi tính toán dầm đơn giảnxong phải nhân với hệ số đi

CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ BẢN MẶT CẦU

2.1 THIẾT KẾ BẢN MẶT CẦU (1)

2.1.1 CẤU TẠO BẢN MẶT CẦU

2.1.1.1 BỐ TRÍ VÀ CÁC KÍCH THƯỚC CƠ BẢN

Hình 2.1 Bố trí mặt cắt ngang cầu (1)

- Chiều dày bản mặt cầu: hf=200mm

- Kích thước lan can và lề bộ hành bố trí trên bản mặt cầu như hình vẽ: các kíchthước cơ bản xem phần thiết kế lan can-lề bộ hành

- Khoảng cách giữa hai dầm chính là: S=1700mm

Hình 2.2 Các lớp phủ mặt cầu

2.1.1.3 HỆ THỐNG THOÁT NƯỚC - CHIẾU SÁNG

- Đối với bản mặt cầu (1) bố trí 6 ống thoát nước STK φ10cm dài 1.45m, mỗi

bên 3 ống bố trí đối xứng với nhau

- Mỗi một nhịp bố trí một trụ đèn Trụ đèn như hình vẽ

Hình 2.3 Trụ đèn bố trí trên cầu + Trụ đèn đặt mép ngoài gờ bê tông lan can tại đầu nhịp và được bố trí

so le với các trụ đèn khác

+ Khi đổ bê tông gờ lan can, đặt cốt thép chờ để đổ bê tông chân trụ đèn.Các kích thước và vị trí được thiết kế cụ thể trong phần thiết kế các thiết bị phụ trêncầu

+ Các kích thước và vị trí của ống thoát nước và trụ đèn xem bản vẽ thiết

kế kỹ thuât

Hình 2.4 Vị trí bố trí ống thoát nước và trụ đèn

2.1.1.4 ĐẶC TRƯNG VẬT LIỆU DÙNG TRONG THIẾT KẾ BẢN MẶT CẦU

- Bê tông bản mặt cầu: '

c

f =30Mpa

- Cốt thép thường có giới hạn chảy nhỏ nhất: f y=420Mpa

- Bê tông bản mặt cầu có tỷ trọng: γc =24kN/m3

- Bê tông atphan có tỷ trọng: γc =22.5kN/m3

+ γDC: là hệ số tải trọng của tải trọng bản thân của các bộ phận kết cấu và các

thiết bị phụ phi kết cấu

+ γDW : là hệ số tải trọng của tải trọng bản thân của các lớp phủ mặt cầu và các

tiện ích công cộng

+ γLL: là hệ số tải trọng của hoạt tải

+ηD: là hệ số liên quan đến tính dẻo

+ ηR: là hệ số liên quan đến tính dư

+ηI: là hệ số liên quan đến tầm quan trọng khi khai thác

+ η: là hệ số điều chỉnh tải trọng Hệ số liên quan đến tính dẻo, tính dư và tầmquan trọng trong khai thác

- Bản mặt cầu phía trong được tính theo sơ đồ bản loại dầm: Phần bản loại dầm

đơn giản được xây dựng từ sơ đồ dầm liên tục do đó sau khi tính toán dầm đơn giảnxong phải nhân với hệ số điều chỉnh kể đến tính liên tục của bản mặt cầu

Hinh 2.5 Vị trí bố trí và các kích thước hình học cơ bản để tính toán BMC (1) 2.1.2.2.1 BẢN MẶT CẦU PHÍA TRONG KỀ BẢN MẶT CẦU BIÊN

- Các tải trọng tính toán gồm có:

+ Tĩnh tải:

Tĩnh tải bản mặt cầu: DCbmcTĩnh tải lớp bê tông atphan: DWatphanTĩnh tải lớp mui luyện tạo dốc: DWmlTĩnh tải lớp phòng nước: DWpnTĩnh tải bó vỉa: DCbv quy về tải tập trungTĩnh tải bản BTCT lề bộ hành thông qua bó vỉa truyền xuống bản mặt cầu: DClbh, quy về tải tập trung

Sơ đồ tính toán thể hiện như hình vẽ:

Hình 2.6 Sơ đồ xếp tĩnh tải BMC phía trong kề BMC biên

+ Hoạt tải:

Tải trọng người đi bộ: LLPL truyền xuống bản mặt cầu thông qua

bó vỉa, quy về tải tập trung

Do S=1700mm<4600mm, lấy trường hợp bánh xe trục 145 kN để xếp tải bất lợi nhất

=

)(

Hình 2.7 Mô hình tác dụng của bánh xe tải thiết kế lên bản mặt cầu (1)

- Xếp hoạt tải tính bản mặt cầu phía trong kề bản mặt cầu biên cho trường hợp xếp xe bất lợi nhất:

Hình 2.8 Sơ đồ xếp hoạt tải lên BMC phía trong kề BMC biên

2.1.2.2.2 BẢN MẶT CẦU PHÍA TRONG

- Các tải trọng tính toán gồm có:

+ Tĩnh tải:

Tĩnh tải bản mặt cầu: DCbmcTĩnh tải lớp bê tông atphan: DWatphanTĩnh tải lớp mui luyện tạo dốc: DWmlTĩnh tải lớp phòng nước: DWpn

Sơ đồ tính toán thể hiện như hình vẽ:

Hình 2.9 Sơ đồ xếp tĩnh tải BMC phía trong

+ Hoạt tải:

Xe tải thiết kế: LLtruck

Do S=1700mm<4600mm, lấy trường hợp bánh xe trục 145 kN để xếp tải bất lợi nhất

Quy tải trọng trục bánh xe về tải trọng phân bố đều với chiều rộngtác dụng là:

Hình 2.10 Trường hợp đặt một bánh xe cho trường hợp 1 làn xe thiết kế

+ Trường hợp xếp hai bánh xe trên dãy tĩnh toán đối với một làn xe thiết

kế

Hình 2.11 Trường hợp đặt hai bánh xe cho trường hợp 1 làn xe thiết kế

+ Trường hợp xếp hai bánh xe trên dãy tĩnh toán đối với hai làn xe thiết

kế

Hình 2.12 Trường hợp đặt hai bánh xe cho trường hợp 2 làn xe thiết kế

2.1.2.3 NỘI LỰC BẢN MẶT CẦU PHÍA TRONG

2.1.2.3.1 NỘI LỰC BMC PHÍA TRONG KỀ BMC BIÊN

- Xác định tĩnh tải:

+ Tĩnh tải bản thân BMC:

2

/8.4242

h

DC bv = bv× bv×γc =0.2×0.25×24=1.2 /

+ Tĩnh tải bản bê tông lề bộ hành:

m kN b

h

DC lbh = lbh × lbh×γc =0.1×0.7/2×24=0.84 /

- Xác định mô men do tĩnh tải gây ra tại mặt cắt giữa nhịp:

Hình 2.13 ĐAH mô men tại mặt cắt giữa nhịp dùng để xác định nội lực do tĩnh tải

cho BMC phía trong kề BMC biên

+ Mô men do tĩnh tải bản thân BMC gây ra:

m kNm DC

M DCbmc = bmc×ωbmc =4.8×0.361=1.733 /+ Mô men do tĩnh tải các lớp phủ:

lp pn ml

atphan

m kNm

M DWlp =(1.125+0.552+0.12)×0.321=0.577 /+ Mô men do tĩnh tải bó vỉa:

m kNm y

DC

M DCbv = bv× 1 =1.2×0.15=0.18 /+ Mô men do tĩnh tải lề bộ hành:

m kNm y

DC

M DClbh = lbh× 2 =0.84×0.10=0.084 /

- Xác định mô men do hoạt tải gây ra tại mặt cắt giữa nhịp:

Hình 2.14 ĐAH mô men tại mặt cắt giữa nhịp dùng để xác định nội lực do hoạt

tải cho BMC phía trong kề BMC biên

+ Mô men do tải trọng người đi bộ:

m kNm y

LL

M LLpl = pl × 1 =1.5×0.1=0.15 /+ Mô men dương do tải trọng trục bánh xe gây ra:

E+=660+0.55S=660+0.55x1700=1595mm

×+

×

=

×+

× + 2 (0.51 0.2) 1.595

145)

M LLtruck+ = +×ωLLtruck=64.02×0.228=14.6 /+ Mô men âm do tải trọng trục bánh xe gây ra:

E-=1220+0.25S=1220+0.25x1700=1645mm

×+

×

=

×+

× − 2 (0.51 0.2) 1.645

145)

M LLtruck− = −×ωLLtruck=62.075×0.228=14.153 /

- Tổ hợp mô men dương tại mặt cắt giữa nhịp ở TTGH CĐ1:

+ Mô men do tĩnh tải:

))

((

M CD1 1.0 (1.25 (1.733 0.18 0.084) 1.5 0.577) 3.36 /

+ Mô men do hoạt tải:

))

1((

M CD2 1.0 (1.75 0.15 1.2 1.75(1 0.25) 14.6) 38.59 /

+ Tổ hợp mô men dương tại mặt cắt giữa nhịp ở TTGH CĐ1 là:

m kNm M

M

M CD 0.5( CD CD2 ) 0.5 (3.36 38.59) 20.98 /

1

1 1

+

- Tổ hợp mô men âm tại mặt cắt gối theo TTGH CĐ1 là:

+ Mô men do hoạt tải:

))

1((

M CD3 1.0 (1.75 0.15 1.2 1.75(1 0.25) 14.153) 37.41 /

+ Mô men âm tại mặt cắt gối ở TTGH CĐ1 là:

m kNm M

M

1

1 1

−

- Tổ hợp mô men dương tại mặt cắt giữa nhịp ở TTGH SD

+ Mô men do tĩnh tải:

))

((

1

DWlp DW DClbh

DCbv DCbmc

DC

m kNm

M SD1 =1.0×(1.0×(1.733+0.18+0.084)+1.0×0.577)=2.57 /

+ Mô men do hoạt tải:

))

1((

m kNm

M SD2 =1.0×(1.0×0.15+1.2×1.0(1+0.25)×14.6)=22.05 /+ Mô men dương tại mặt cắt giữa nhịp ở TTGH SD là:

m kNm M

M

M SD+ =0.5( SD1 + SD2 )=0.5×(2.57+22.05)=12.31 /

- Tổ hợp mô men âm tại mặt cắt gối theo TTGH SD là:

+ Mô men do hoạt tải:

))

1((

m kNm

M SD3 =1.0×(1.0×0.15+1.2×1.0(1+0.25)×14.153)=21.38 /+ Mô men âm tại mặt cắt gối ở TTGH SD là:

m kNm M

t

- Xác định mô men do tĩnh tải gây ra tại mặt cắt giữa nhịp:

Hình 2.15 ĐAH mô men tại mặt cắt giữa nhịp dùng để xác định nội lực do tĩnh tải

cho BMC phía trong

+ Mô men do tĩnh tải bản thân BMC gây ra:

m kNm DC

M DCbmc = bmc×ωbmc =4.8×0.361=1.733 /+ Mô men do tĩnh tải các lớp phủ:

lp pn ml

atphan

m kNm

M DWlp =(1.125+1.272+0.12)×0.321=0.909 /

- Xác định mô men do hoạt tải gây ra tại mặt cắt giữa nhịp:

Hình 2.16 ĐAH mô men tại mặt cắt giữa nhịp dùng để xác định nội lực do hoạt tải cho BMC phía trong trường hợp 1 bánh xe trên dãy tĩnh toán cho 1 làn.

+ Mô men dương do tải trọng trục bánh xe gây ra:

E+=660+0.55S=660+0.55x1700=1595mm

×+

×

=

×+

× + 2 (0.51 0.2) 1.595

145)

M LLtruck+ = +×ωLLtruck=64.02×0.239=15.301 /+ Mô men âm do tải trọng trục bánh xe gây ra:

E-=1220+0.25S=1220+0.25x1700=1645mm

×+

×

=

×+

× − 2 (0.51 0.2) 1.645

145)

M LLtruck− = −×ωLLtruck=62.075×0.239=14.836 /

Hình 2.17 ĐAH mô men tại mặt cắt giữa nhịp dùng để xác định nội lực do hoạt tải cho BMC phía trong trường hợp 2 bánh xe trên dãy tĩnh toán cho 1 làn.

+ Mô men dương do tải trọng trục bánh xe gây ra:

E+=660+0.55S=660+0.55x1700=1595mm

×+

×

=

×+

× + 2 (0.51 0.2) 1.595

145)

M LLtruck+ = +×ωLLtruck=64.02×0.047=3.01 /+ Mô men âm do tải trọng trục bánh xe gây ra:

E-=1220+0.25S=1220+0.25x1700=1645mm

×+

×

=

×+

× − 2 (0.51 0.2) 1.645

145)

×

=

×+

× + 2 (0.51 0.2) 1.595

145)

M LLtruck+ = +×ωLLtruck=64.02×0.183=11.716 /

+ Mô men âm do tải trọng trục bánh xe gây ra:

E-=1220+0.25S=1220+0.25x1700=1645mm

×+

×

=

×+

× − 2 (0.51 0.2) 1.645

145)

M LLtruck− = −×ωLLtruck=62.075×0.183=11.360 /Kết luận: Như vậy trường hợp xếp xe bất lợi nhất là trường hợp 1 bánh xe trêndãy tính toán cho một làn xe thiết kế Tổ hợp mô men cho trường hợp này

- Tổ hợp mô men dương tại mặt cắt giữa nhịp ở TTGH CĐ1:

+ Mô men do tĩnh tải:

)(

M CD1 1.0 (1.25 1.733 1.5 0.909) 3.53 /

+ Mô men do hoạt tải:

))

1((

M CD2 1.0 (1.2 1.75(1 0.25) 15.301) 40.17 /

+ Tổ hợp mô men dương tại mặt cắt giữa nhịp là:

m kNm M

M

1

1 1

+

- Tổ hợp mô men âm tại mặt cắt gối theo TTGH CĐ1 là:

+ Mô men do hoạt tải:

))

1((

M CD3 1.0 (1.2 1.75(1 0.25) 14.836) 38.94 /

+ Mô men âm tại mặt cắt gối là:

m kNm M

M

1

1 1

−

- Tổ hợp mô men dương tại mặt cắt giữa nhịp ở TTGH SD

+ Mô men do tĩnh tải:

)(

1

DWlp DW DCbmc DC

m kNm

M SD1 =1.0×(1.0×1.733+1.0×0.909)=2.64 /+ Mô men do hoạt tải:

))

1((

m kNm

M SD2 =1.0×(1.2×1.0(1+0.25)×15.301)=22.95 /+ Mô men dương tại mặt cắt giữa nhịp:

m kNm M

M

M SD+ =0.5( SD1 + SD2 )=0.5×(2.64+22.95)=12.80 /

- Tổ hợp mô men âm tại mặt cắt gối theo TTGH SD là:

+ Mô men do hoạt tải:

))

1((

m kNm

M SD3 =1.0×(1.2×1.0(1+0.25)×14.836)=22.25 /+ Mô men âm tại mặt cắt gối là:

m kNm M

Bảng 2.5 Chọn giá trị thiết kế và kiểm tra bản mặt cầu phía trong

2.1.2.4 TÍNH THÉP VÀ BỐ TRÍ THÉP BẢN MẶT CẦU PHÍA TRONG

2.1.2.4.1 BỐ TRÍ CỐT THÉP CHỊU MÔ MEN DƯƠNG CHO BẢN MẶT CẦU

a Tính sơ bộ diện tích cốt thép (Tính trên 1m chiều dài theo phương dọc cầu)

- Biểu thức để tính cốt thép có thể bỏ qua cốt thép chịu nén khi tính sức kháng

mô men như sau

u jd f

M

φTrong đó

+ φ hệ số sức kháng dùng cho uốn và kéo bê tông cốt thép φ=0.9;

+ Mu=21.85 kNm/m;

+ Dùng thép có giới hạn chảy fy= 420 Mpa;

+ Khoảng cách từ thớ chịu nén ngoài cùng đến trọng tâm cốt thép chịu

+ j=0.92

⇒As= 21.85/(0.9x0.92x420x103x0.16)=3.93x10-4m2/m=0.393 mm2/mm

- Chọn φ12a200⇒As=0.565mm2/mm>0.393mm2/mm⇒ĐẠT

Hình 2.19 Bố trí cốt thép chịu mô men dương

b Kiểm toán cốt thép theo TTGH CĐ1

b.1 Kiểm tra sức kháng uốn (TCN 5.7.3.2.1)

- Mô men tính toán cho mô men dương của bản mặt cầu là

Kiểm toán: Mr> Mu ⇒ ĐẠT

b.2 Kiểm tra lượng cốt thép tối đa (TCN 5.7.3.3.1)

- Điều kiện kiểm toán: c/de ≤0.42

- de= ds=160mmKiểm tra: c/de=11.14/160=0.07≤0.42 ⇒ ĐẠT

b.3 Kiểm tra lượng cốt thép tối thiểu (TCN 5.7.3.3.2)

- Điều kiện kiểm toán: ρmin ≥ 0.03

y

c f

2

b.4 Kiểm tra cự ly giữa các thanh cốt thép (TCN 5.10.3)

- 22TCN272-05 cự ly các cốt thép không được vượt quá hoặc 1.5 chiềudày của BMC hoặc 450mm

- Cự ly tối đa giũa các cốt thép

Smax=min(1.5hf,450)=min(1.5x200;450)=300mm

- TCN 5.10.3.1.1 đối với bê tông đúc tại chổ, cự ly tịnh giữa các thanhsong song trong một lớp không được nhỏ hơn:1.5 lần đường kính danh định của thanhhoặc 1.5 lần kích thước tối đa của cấp phối thô hoặc 38 mm

Smin=max(1.5x12;1.5x20;38)=38 mm

- Chọn φ12a200 ĐẠT

c Kiểm toán theo TTGH SD (kiểm tra nứt)

- Các cấu kiện phải được cấu tạo sao cho ứng suất kéo trong cốt thépthường ở trạng thái giới hạn sử dụng, fsa, không vượt quá:

c sa

A d

Z f

Trong đó:

+ dc chiều cao phần bê tông tính từ thớ chịu kéo ngoài cùng chođến tâm của thanh hay sợi gần nhất; nhằm mục đích tính toán phải lấy chiều dài tịnhcủa lớp bê tông bảo vệ dc không được lớn hơn 50mm, dc=40 mm

+ A diện tích phần bê tông có cùng trọng tâm với cốt thép chủchịu kéo và được bao bởi các mặt của mặt cắt ngang và đường thẳng song song vớitrục trung hòa, chia cho số lượng của các thanh hay sợi (mm2), nhằm mục đích tínhtoán, phải lấy chiều dài tịnh của lớp bê tông bảo vệ không được lớn hơn 50mm,

A=2 dc.b/5=2x40x1000/5=16000 mm2

+ Z thống số bề rộng vết nứt, Z=23000 N/mm (đối với các cấukiện trong môi trường khắc nghiệt và khi thiết kế theo phương ngang cầu).

- Tính các đặc trưng tiết diện chuyển đổi cho mặt cắt rộng 1mm, ứngsuất kéo được tính cho diện tích một loại cốt thép ( bỏ qua cốt thép trên) để tăng độ antoàn

Hình 2.20 Tiết diện nứt chịu mô men dương

- Tổng mô men tĩnh đối với trục trung hòa ta có:

- Ứng suất kéo của cốt thép dưới bằng

fs=n(d-x)Mu/Icr=7.222x(160-32.29) x12800/77797.06=151.8 Mpa

+ Ag diện tích nguyên mặt cắt (mm2)+ fy cường độ chảy quy định của thanh thép (Mpa)

2.1.2.4.2 BỐ TRÍ CỐT THÉP CHỊU MÔ MEN ÂM CHO BẢN MẶT CẦU

a Tính sơ bộ diện tích cốt thép (Tính trên 1m chiều dài theo phương dọc cầu)

- Biểu thức để tính cốt thép có thể bỏ qua cốt thép chịu nén khi tính sức kháng

mô men như sau

φMn=φAsfs(ds-a/2)

- Giả thiết cánh tay đòn (ds-a/2) độc lập với As có thể thay bằng jd và được trị sốgần đúng để As chịu φMn=Mu

- Ta có công thức tính thép gần đúng:

s y

u jd f

M

φTrong đó

+ φ hệ số sức kháng dùng cho uốn và kéo bê tông cốt thép φ=0.9;

+ Mu=33.98 kNm/m;

+ Dùng thép có giới hạn chảy fy= 420 Mpa;

+ Khoảng cách từ thớ chịu nén ngoài cùng đến trọng tâm cốt thép chịu

+ j=0.92

⇒As= 33.98/(0.9x0.92x420x103x0.14)=6.98x10-4m2/m=0.698 mm2/mm

- Chọn φ14a200⇒As=0.7693mm2/mm>0.698mm2/mm⇒ĐẠT

Hình 2.21 Bố trí cốt thép chịu mô men âm

b Kiểm toán cốt thép theo TTGH CĐ1

b.1 Kiểm tra sức kháng uốn (TCN 5.7.3.2.1)

- Mô men tính toán cho mô men dương của bản mặt cầu là

Kiểm toán: Mr> Mu ⇒ ĐẠT

b.2 Kiểm tra lượng cốt thép tối đa (TCN 5.7.3.3.1)

- Điều kiện kiểm toán: c/de ≤0.42

- de= ds=140mmKiểm tra: c/de=15.16/140=0.108≤0.42 ⇒ ĐẠT

b.3 Kiểm tra lượng cốt thép tối thiểu (TCN 5.7.3.3.2)

- Điều kiện kiểm toán: ρmin ≥ 0.03

y

c f

3

b.4 Kiểm tra cự ly giữa các thanh cốt thép (TCN 5.10.3)

- 22TCN272-05 cự ly các cốt thép không được vượt quá hoặc 1.5 chiềudày của BMC hoặc 450mm

- Cự ly tối đa giũa các cốt thép

Smax=min(1.5hf,450)=min(1.5x200;450)=300mm

- TCN 5.10.3.1.1 đối với bê tông đúc tại chổ, cự ly tịnh giữa các thanhsong song trong một lớp không được nhỏ hơn:1.5 lần đường kính danh định của thanhhoặc 1.5 lần kích thước tối đa của cấp phối thô hoặc 38 mm

Smin=max(1.5x12;1.5x20;38)=38 mm

- Chọn φ14a200 ĐẠT

c Kiểm toán theo TTGH SD (kiểm tra nứt)

- Các cấu kiện phải được cấu tạo sao cho ứng suất kéo trong cốt thépthường ở trạng thái giới hạn sử dụng, fsa, không vượt quá:

( ) y c

sa

A d

Z f

Trong đó:

+ dc chiều cao phần bê tông tính từ thớ chịu kéo ngoài cùng chođến tâm của thanh hay sợi gần nhất; nhằm mục đích tính toán phải lấy chiều dài tịnhcủa lớp bê tông bảo vệ dc không được lớn hơn 50mm, dc=50 mm

+ A diện tích phần bê tông có cùng trọng tâm với cốt thép chủchịu kéo và được bao bởi các mặt của mặt cắt ngang và đường thẳng song song vớitrục trung hòa, chia cho số lượng của các thanh hay sợi (mm2), nhằm mục đích tínhtoán, phải lấy chiều dài tịnh của lớp bê tông bảo vệ không được lớn hơn 50mm,

A=2 dc.b/5=2x50x1000/5=20000 mm2+ Z thống số bề rộng vết nứt, Z=23000 N/mm (đối với các cấukiện trong môi trường khắc nghiệt và khi thiết kế theo phương ngang cầu)

- Tính các đặc trưng tiết diện chuyển đổi cho mặt cắt rộng 1mm, ứngsuất kéo được tính cho diện tích một loại cốt thép ( bỏ qua cốt thép trên) để tăng độ antoàn

Hình 2.22 Tiết diện nứt chịu mô men âm

- Tổng mô men tĩnh đối với trục trung hòa ta có:

- Ứng suất kéo của cốt thép dưới bằng

+ Ag diện tích nguyên mặt cắt (mm2)+ fy cường độ chảy quy định của thanh thép (Mpa)

Tĩnh tải lan can: DClcTĩnh tải các tiện ích và các thiết bị trên cầu: DWtb (Trụ điện vàcác thiết bị trên cầu)

+ Hoạt tải: Chỉ có tải trọng người đi bộ truyền xuống bản mặt cầu biênthông qua bệ đỡ: LLpl

- Sơ đồ tính và các tải trọng như hình vẽ:

Hình 2.23 Sơ đồ tính bản mặt cầu biên

2.1.3.2 NỘI LỰC BẢN MẶT CẦU BIÊN

- Xác định tĩnh tải:

+ Tĩnh tải bản thân BMC:

m kN h

DC bmc = f ×γc =(0.2+0.24)/2×0.9×24=4.752 /

+ Tĩnh tải bệ đỡ người đi bộ:

m kN b

h

DC bd = bd × bd×γc =0.265×0.1×24=0.636 /

+ Tĩnh tải lề bộ hành:

m kN

DC lbh =0.1×0.7/2×24=0.84 /

+ Tĩnh tải lan can:

Tĩnh tải phần lan can thép:

+ Tĩnh tải các tiện ích và các thiết bị trên cầu:

Tĩnh tải bê tông trụ đèn: 0.5x0.5x0.715x24/24.54=0.175kN/mTĩnh tải trụ đèn: lấy giá trị 0.125 kN/m để thiết kế

Tĩnh tải các tiện ích trên cầu: DWti=0.125+0.175=0.30 kN/m

- Xác định mô men do tĩnh tải gây ra tại ngàm:

+ Mô men do tĩnh tải bản thân BMC:

m kNm L

DC

M DCbmc = bmc× bmc =4.752×0.45=2.138 /+ Mô men do tĩnh tải bệ đớ người đi bộ:

m kNm L

DC

M DCbd = bd× bd =0.636×0.55=0.35 /+ Mô men do tĩnh tải lề bộ hành:

m kNm L

DC

M DClbh = lbh× lbh =0.84×0.5=0.42 /+ Mô men do tĩnh tải lan can:

m kNm L

DC

M DClc = lc× lc =5.512×0.75=4.134 /+ Mô men do tĩnh tải các thiết bị phụ trên cầu:

m kNm L

DW

M DWtb = tb × tb =0.3×0.9=0.27 /

- Xác định mô men do hoạt tải gây ra:

+ Hoạt tải người đi bộ: LLpl=3x1/2=1.5 kN/m+ Mô men do người đi bộ gây ra: MLLpl=LLplxLLL=1.5x0.5=0.75 kNm/m

- Tổ hợp mô men theo TTGH CĐ1:

))

((

m kNm

M DC1 =1.25(2.14+0.35+0.42+4.13)+1.5×0.3+1.75×0.75=10.36 /

Tổ hợp mô men theo TTGH SD:

m kNm

- Biểu thức để tính cốt thép có thể bỏ qua cốt thép chịu nén khi tính sức kháng

mô men như sau

φMn=φAsfs(ds-a/2)

- Giả thiết cánh tay đòn (ds-a/2) độc lập với As có thể thay bằng jd và được trị sốgần đúng để As chịu φMn=Mu

- Ta có công thức tính thép gần đúng:

As=

s y

u jd f

M

φTrong đó

+ φ hệ số sức kháng dùng cho uốn và kéo bê tông cốt thép φ=0.9;

+ Mu=10.36 kNm/m;

+ Dùng thép có giới hạn chảy fy= 420 Mpa;

+ Khoảng cách từ thớ chịu nén ngoài cùng đến trọng tâm cốt thép chịu

+ j=0.92

⇒As= 10.36/(0.9x0.92x420x103x0.14)=2.13x10-4 m2/m=0.213 mm2/mm

- Chọn φ12a200⇒As=0.5652mm2/mm>0.213mm2/mm⇒ĐẠT

Hình 2.24 Bố trí cốt thép chịu mô men âm của bản mặt cầu biên

b Kiểm toán cốt thép theo TTGH CĐ1

b.1 Kiểm tra sức kháng uốn (TCN 5.7.3.2.1)

- Mô men tính toán cho mô men dương của bản mặt cầu là

Kiểm toán: Mr> Mu ⇒ ĐẠT