* Công thức tính theo phương pháp đòn bày: m1,m2: là hệ số làn cho từng trường hợp cụ thể y1, y2, y3: là tung độ xác định theo phương pháp đòn bảy + Với tải trọng làn: thiên về an toàn c
Trang 1Thực hiện Kiểm tra Chủ Trì
1 SỐ LIỆU CHUNG
- Hoạt tải thiết kế 0.25 HL-93
2 SỐ LIỆU THIẾT KẾ
2.1 Số liệu kết cấu phần trên
9
- Chiều dài nhịp tính toán
Tên gọi các kích thước và cấu kiện
1 - Loại dầm
+ Tiết diện dầm chủ: hình chữ nhật + Vật liệu kết cầu: BTCT
+ Công nghệ chế tạo: Đổ tại chổ
- Số lượng dầm chủ
- Khoảng cách giữa hai dầm chủ
- Phần cánh hẫng
- Chiều dài dầm
- Khoảng cách từ đầu dầm đến tim gối
- Mặt cắt ngang dầm chủ
2
- Dầm ngang
+ Số lượng dầm ngang + Diện tích trung bình 1 dầm ngang phương ngang cầu + Chiều rộng dầm ngang dọc cầu
10 - Mối nối
+ Số lượng mối nối + Diện tích một mối nối
12 - Lề bộ hành
+ Diện tích mặt cắt ngang + Số lề bộ hành
+ Chiều dài 1 lề bộ hành
11 - Ván khuôn thép
+ Số lượng ván khuôn + Diện tích trung bình 1 ván khuôn + Chiều dài 1 ván khuôn
13 - Gờ lan can
+ Diện tích mặt cắt ngang lan can + Số gờ lan can
Trang 2Lglc= 12.00 m
2.2 Đặc trưng vật liệu thiết kế
6 - Bê tông Atphan
+ Tỷ trọng bê tông Atphan 7
+ Tỷ trọng lớp mui luyện tạo dốc
- Lớp mui luyện tạo dốc
1 - Bê tông dầm chủ
+ Cường độ nén quy định của bê tông ở tuổi 28 ngày + Tỷ trọng bê tông
+ Mô đun đàn hồi của bê tông
- Bê tông dầm ngang
4 - Thép thường thép chủ
+ Giới hạn chảy nhỏ nhất quy định của thép
+ Cường độ nén quy định của bê tông ở tuổi 28 ngày + Tỷ trọng bê tông
+ Mô đun đàn hồi của bê tông
14 - Mặt cắt ngang cầu
+ Khổ cầu + Bề rộng dành cho người đi bộ + Bề rộng lan can
+ Tổng chiều rộng cầu + Số làn xe thiết kế + Hệ số làn xe
+ Bề dày bản mặt cầu + Bề dày lớp bê tông Atphan
+ Bề dày lớp phòng nước + Chiều cao dầm chính + Chiều cao dầm tính đến lớp phủ + Bề dày lớp mui luyện tạo dốc
Tên gọi và các đặc trưng vật liệu thiết kế
+ Tỷ trọng của thép + Mô đun đàn hồi của thép
+ Chiều dài một nhịp lan can
2 - Bê tông bản mặt cầu
+ Cường độ nén quy định của bê tông ở tuổi 28 ngày + Tỷ trọng bê tông
+ Mô đun đàn hồi của bê tông
5 - Thép thường thép đai
+ Giới hạn chảy nhỏ nhất quy định của thép + Tỷ trọng của thép
+ Mô đun đàn hồi của thép 3
Trang 3pn= 0.00 kN/m3
3 XÁC ĐỊNH HỆ SỐ PHÂN BỐ NGANG
3.1 Xác định hệ số phân bố ngang đối với mômen
- Tính số hạng Kg/(Lttts
3
)0.1, trong đó:
+ Chiều dài tính toán của dầm chủ Ltt= 11800 mm
+ Khoảng cách giữa trọng tâm của dầm và của bản mặt cầu
+ Tỷ số môđun đàn hồi của dầm trên bản mặt cầu
26875 24038 + Mô men quán tính của dầm Ig= B*H3/12= 8.58E+09 mm4 + Tham số độ cứng Kg=n(Ig+egAg)= 4.91E+10 mm2
3.1.1 Hệ số phân bố dầm trong cho 1 làn xe thiết kế
0.2632
3.1.2 Hệ số phân bố dầm trong cho nhiều làn xe thiết kế
0.309 Phạm vi áp dụng cho 2 trường hợp trên:
1100<= 600.00 <=4900 ==>> Không Thỏa
110<= 120.00 <=300 ==>> Thỏa
6000<= 11800 <=73000 ==>> Thỏa
==>> Phạm vị áp dụng không thỏa, sử dụng phương pháp đòn bảy
3.1.3 Hệ số phân bố dầm trong cho nhiều làn xe thiết kế theo phương pháp đòn bảy
* Sơ đồ xếp xe xác định hệ số phân bố ngang theo phương pháp đòn bẩy,
vị trí xếp xe bất lợi nhất cho hai làn xe thiết kế
* Công thức tính theo phương pháp đòn bày:
m1,m2: là hệ số làn cho từng trường hợp cụ thể
y1, y2, y3: là tung độ xác định theo phương pháp đòn bảy + Với tải trọng làn: thiên về an toàn coi tải trọng làn theo phương ngang cầu là tải trọng tập trung
m1*y0, trong đó:
m1: là hệ số làn cho 1 làn xe thiết kế m1=1,2
y1: là tung độ xác định theo phương pháp đòn bảy y1=1
8 - Lớp phòng nước
+ Tỷ trọng lớp phòng nước
cbmc
cdam E
E n
1 0
3
3 0 4 0
4300 06
s tt g tt
SI momen
t L
K L
S S
mg
SI momen
mg
1 0
3
2 0 6 0
2900 075
s tt g tt
MI momen
t L
K L
S S
mg
MI momen
mg
4 73000 6000
300 110
4900 1100
b tt s
N L t S
)) 3 2 1 ( 4
1 );
2 1 ( 2
1
lan
mg
Trang 4Xác định tung độ các giá trị y của phương pháp đòn bảy:
+ Với tải trọng làn: thiên về an toàn coi tải trọng làn theo phương ngang cầu là tải trọng tập trung
m1*y0= 1.20
3.1.4 Hệ số phân bố dầm biên cho 1 làn xe thiết kế
- Quy tải trọng người đi bộ về tải trọng tạp trung
- Xác định hệ số phân bố ngang đối với dầm biên:
Trong đó:
Sơ đồ tính của phương pháp đòn bảy đối với dầm giữa
Sơ đồ tính của phương pháp đòn bảy đối với dầm biên
4
1 );
2 1 ( 2
1 max( m1 y y m2 y y y
mgHL
lan
mg
mg HL
2 1
mg lan
2
1 3
mg PL
2 1
Trang 53.1.5 Hệ số phân bố dầm biên cho nhiều làn xe thiết kế
- Trong đó:
- Pham vi áp dụng:
==>> Phạm vi áp dụng thỏa Kết quả hệ số phân bố ngang theo làn đối với mô men
3.2 Xác định hệ số phân bố ngang đối với lực cắt
3.2.1 Hệ số phân bố dầm trong cho 1 làn xe thiết kế
3.2.2 Hệ số phân bố dầm trong cho nhiều làn xe thiết kế
Phạm vi áp dụng cho 2 trường hợp trên:
==>> Phạm vị áp dụng không thỏa, sử dụng phương pháp đòn bảy
3.2.3 Hệ số phân bố dầm trong cho nhiều làn xe thiết kế theo phương pháp đòn bảy
* Sơ đồ xếp xe xác định hệ số phân bố ngang theo phương pháp đòn bẩy,
vị trí xếp xe bất lợi nhất cho hai làn xe thiết kế
* Công thức tính theo phương pháp đòn bày:
m1,m2: là hệ số làn cho từng trường hợp cụ thể
y1, y2, y3: là tung độ xác định theo phương pháp đòn bảy + Với tải trọng làn: thiên về an toàn coi tải trọng làn theo phương ngang cầu là tải trọng tập trung
m1*y0, trong đó:
m1: là hệ số làn cho 1 làn xe thiết kế m1=1,2
y1: là tung độ xác định theo phương pháp đòn bảy y1=1
Dầm biên Dầm trong
-Tải trọng xe Tải trọng làn Tải trọng người
Ví trí dầm
e
mgMI momen
damtrong momen mg
7600 36
mgluccat SI
2
10700 3600
2
mg MI luccat
4
10 3 10
4
73000 6000
300 110
4900 1100
12 9
b
g tt s
N
K L t S
1700
d e
)) 3 2 1 ( 4
1 );
2 1 ( 2
1
lan
mg
Trang 6Xác định tung độ các giá trị y của phương pháp đòn bảy:
+ Với tải trọng làn: thiên về an toàn coi tải trọng làn theo phương ngang cầu là tải trọng tập trung
m1*y0= 1.20
3.2.4 Hệ số phân bố dầm biên cho 1 làn xe thiết kế
- Quy tải trọng người đi bộ về tải trọng tạp trung
- Xác định hệ số phân bố ngang đối với dầm biên:
3.2.4 Hệ số phân bố dầm biên cho nhiều làn xe thiết kế
- Trong đó:
Hình 2: Sơ đồ tính của phương pháp đòn bảy đối với dầm biên Hình 1: Sơ đồ tính của phương pháp đòn bảy đối với dầm giữa
mg HL
2 1
mg lan
2
1 3
mg PL
2 1
e
mgmomen MI mgmomen damtrong
4
1 );
2 1 ( 2
1
mg HL
lan
mg
Trang 7+ e=0.60+de/3000= 0.667 Với de=450-250= 200.00 mm
- Pham vi áp dụng:
==>> Phạm vi áp dụng thỏa Kết quả hệ số phân bố ngang theo làn đối với lực cắt
Bảng tổng hợp hệ số phân bố ngang theo làn
4 XÁC ĐỊNH NỘI LỰC DO TĨNH TẢI GÂY RA ĐỐI VỚI DẦM CHỦ
4.1 Nội lực do tĩnh tải gây ra đối với dầm trong
+ Công thức tính dầm chủ + Công thức tính dầm ngang + Công thức tính bản mặt cầu + Công thức tính ván khuôn + Cống thức tính các lớp phủ
- Xác định mô men do tĩnh tải gây ra tại các mặt cắt đặc trưng, xác định tại 5 mặt cắt đặc trưng:
- Đường ảnh hưởng mô men và lực cắt tại mặt cắt giữa nhịp Diện tích đường ảnh hưởng đối với các mặt cắt đặc trưng dùng để xác định mô men và lực cắt do tĩnh tải gây ra:
-Dầm biên
Dầm trong
Tải trọng xe
Hệ số phân bố
Mô men Lực cắt
Mô men Lực cắt
0.841 0.667
0.600
-Ví trí dầm Tải trọng xe Tải trọng làn Tải trọng người
Tên kết cấu hoặc cấu kiện
- Dầm chính
- Dầm ngang
- Bản mặt cầu
- Lớp bê tông Atphan
- Lớp mui luyện
Tổng cộng Tổng cộng các lớp phủ mặt cầu
1700
d e
tt
gd td
dd dc
L
DC DC
DC
tt b
dngn dndn
dn
L N
DC DC
DC
c f bmc S h
lopphu lopphu
lopphu A
tt b
c vk vk vk vk
L n
L A n DC
Trang 8“Gối” 0.72H 1.2 m L tt/4 L tt/2
- Mô men và lực cắt do tĩnh tải gây ra dối với dầm trong:
4.2 Nội lực do tĩnh tải gây ra đối với dầm biên
+ Công thức tính dầm chủ + Công thức tính dầm ngang + Công thức tính bản mặt cầu + Công thức tính ván khuôn + Cống thức tính các lớp phủ
- Xác định mô men do tĩnh tải gây ra tại các mặt cắt đặc trưng, xác định tại 5 mặt cắt đặc trưng:
- Đường ảnh hưởng mô men và lực cắt tại mặt cắt giữa nhịp Diện tích đường ảnh hưởng đối với các mặt cắt đặc trưng dùng để xác định mô men và lực cắt do tĩnh tải gây ra:
Mô men Lực cắt
Các mặt cắt đặc trưng Diện tích đường ảnh
hưởng
Các mặt cắt đặc trưng
Mô men
Lực cắt Tổ hợp Ký hiệu
Tên kết cấu hoặc cấu kiện
- Dầm chính
- Dầm ngang
- Bản mặt cầu
- Lớp bê tông Atphan
- Lớp mui luyện
Tổng cộng Tổng cộng các lớp phủ mặt cầu
tt
gd td
dd dc
L
DC DC
DC
tt b
dngn dndn
dn
L N
DC DC
DC
c f bmc S h
lopphu lopphu
lopphu A
tt b
c vk vk vk vk
L n
L A n DC
Trang 9“Gối” 0.72H 1.2 m L tt/4 L tt/2
- Mô men và lực cắt do tĩnh tải gây ra dối với dầm biên:
5 XÁC ĐỊNH NỘI LỰC DO HOẠT TẢI GÂY RA ĐỐI VỚI DẦM CHỦ
5.1 Hoạt tải thiết kế
5.1.1 Xe tải thiết kế
- Trọng lượng và khoảng cách của các trục và bánh xe tải thiết kế như hình vẽ
- Trục trước nặng 35kN, hai trục sau nặng 145kN Khoảng cách giữa hai trục trước là 4300mm
Cự ly giữa hai trục sau phải thay đổi giữa 4300mm đến 9000mm để gây ra hiệu ứng lực lớn nhất
5.1.2 Xe hai trục thiết kế
- Xe hai trục gồm một cặp trục 110kN cách nhau 1200mm Cự ly chiều ngang của các bánh xe lấy bằng 1800mm
5.1.3 Tải trọng làn thiết kế
- Tải trọng làn thiết kế gồm tải trọng 9.3kN/m phân bố theo chiều dọc Theo chiều ngang cầu được giả thiết là phân bố đều trên chiều rộng 3000m Ứng lực của tải trọng làn thiết kế không xét lực xung kích
5.1.4 Lực xung kích IM
- Tác động tĩnh học của xe tải hay xe hai trục thiết kế không kể lực ly tâm và lực hãm, phải tăng thêm
tỷ lệ phần trăm cho lực xung kích:
- Hệ số áp dụng cho tải trọng tác dụng tĩnh được lấy bằng: (1+IM/100)
Mô men
Lực cắt
Cấu tạo xe hai trục thiết kế Cấu tạo xe ba trục thiết kế (xe tải)
Sơ đồ tải trọng làn thiết kế
Diện tích đường ảnh hưởng
Các mặt cắt đặc trưng
Mô men Lực cắt
Tổ hợp Ký hiệu
Các mặt cắt đặc trưng
Trang 10- Hệ số IM=25%.
5.2 Nội lực do hoạt tải gây ra tại cát mặt cắt đặc trưng
- Xác đinh mô men
Tải trọng Phản lực Đơn vị trục Ri
- Xe ba trục thiết kế MLLtruck= 0.00 kNm
- Xe hai trục thiết kế MLLtandem= 0.00 kNm
- Tải trọng làn MLLlan= 0.00 kNm
- Tải trọng người đi bộ MLLpl= 0.00 kNm
- Xác đinh lực cắt
Tải trọng Phản lực Đơn vị trục Ri
- Xe ba trục thiết kế VLLtruck= 246.65 kN
- Xe hai trục thiết kế V = 199.83 kN
Hình vẽ chỉ mang tính chất minh họa
4 Tải trọng
2 Xe hai trục
thiết kế
1.00 0.90
3 Tải trọng
Số TT Tải trọng Vị trí Diện tích và Tung độ
đường ảnh hưởng
1 Xe tải thiết
kế
1.00 0.64 0.27
Xe hai trục thiết kế
2
4 Tải trọng
0.00 0.00
Số TT Diện tích và Tung độ
đường ảnh hưởng
1 Xe tải thiết
kế
0.00 0.00 0.00
3 Tải trọng
Vị trí Tải trọng
Trang 11- Tải trọng làn VLLlan= 54.87 kN
- Tải trọng người đi bộ VLLpl= 17.70 kN
5.2.2 Mặt cắt cách gối 0.72H D = 0.504 m
- Xác đinh mô men
Tải trọng Phản lực Đơn vị trục Ri
- Xe ba trục thiết kế MLLtruck= 117.32 kNm
- Xe hai trục thiết kế MLLtandem= 96.19 kNm
- Tải trọng làn MLLlan= 26.47 kNm
- Tải trọng người đi bộ MLLpl= 8.54 kNm
- Xác đinh lực cắt
Tải trọng Phản lực Đơn vị trục Ri
- Xe ba trục thiết kế VLLtruck= 232.77 kN
- Xe hai trục thiết kế V = 190.86 kN
4 Tải trọng
2 Xe hai trục
thiết kế
0.96 0.86
3 Tải trọng
Số TT Tải trọng Vị trí Diện tích và Tung độ
đường ảnh hưởng
1 Xe tải thiết
kế
0.96 0.59 0.23
4 Tải trọng
2 Xe hai trục
thiết kế
0.48 0.43
3 Tải trọng
Hình vẽ chỉ mang tính chất minh họa
Số TT Tải trọng Vị trí Diện tích và Tung độ
đường ảnh hưởng
1 Xe tải thiết
kế
0.48 0.30 0.12
Trang 12- Tải trọng làn VLLlan= 50.28 kN
- Tải trọng người đi bộ VLLpl= 16.22 kN
5.2.3 Mặt cắt cách gối 1.20m 1.200 m
- Xác đinh mô men
Tải trọng Phản lực Đơn vị trục Ri
- Xe ba trục thiết kế MLLtruck= 256.32 kNm
- Xe hai trục thiết kế MLLtandem= 214.17 kNm
- Tải trọng làn MLLlan= 59.15 kNm
- Tải trọng người đi bộ MLLpl= 19.08 kNm
- Xác đinh lực cắt
Tải trọng Phản lực Đơn vị trục Ri
- Xe ba trục thiết kế VLLtruck= 213.60 kN
- Xe hai trục thiết kế V = 178.47 kN
4 Tải trọng
2 Xe hai trục
thiết kế
0.90 0.80
3 Tải trọng
Số TT Tải trọng Vị trí Diện tích và Tung độ
đường ảnh hưởng
1 Xe tải thiết
kế
0.90 0.53 0.17
4 Tải trọng
2 Xe hai trục
thiết kế
1.08 0.96
3 Tải trọng
Hình vẽ chỉ mang tính chất minh họa
Số TT Tải trọng Vị trí Diện tích và Tung độ
đường ảnh hưởng
1 Xe tải thiết
kế
1.08 0.64 0.20
Trang 13- Tải trọng làn VLLlan= 44.28 kN
- Tải trọng người đi bộ VLLpl= 14.28 kN
5.2.4 Mặt cắt cách gối Ltt/4= 2.950 m
- Xác đinh mô men
Tải trọng Phản lực Đơn vị trục Ri
- Xe ba trục thiết kế MLLtruck= 487.94 kNm
- Xe hai trục thiết kế MLLtandem= 434.63 kNm
- Tải trọng làn MLLlan= 121.40 kNm
- Tải trọng người đi bộ MLLpl= 39.16 kNm
- Xác đinh lực cắt
Tải trọng Phản lực Đơn vị trục Ri
- Xe ba trục thiết kế VLLtruck= 165.40 kN
- Xe hai trục thiết kế V = 147.33 kN
4 Tải trọng
2 Xe hai trục
thiết kế
0.75 0.65
3 Tải trọng
Số TT Tải trọng Vị trí Diện tích và Tung độ
đường ảnh hưởng
1 Xe tải thiết
kế
0.75 0.39 0.02
4 Tải trọng
2 Xe hai trục
thiết kế
2.21 1.91
3 Tải trọng
Hình vẽ chỉ mang tính chất minh họa
Số TT Tải trọng Vị trí Diện tích và Tung độ
đường ảnh hưởng
1 Xe tải thiết
kế
2.21 1.14 0.06
Trang 14- Tải trọng làn VLLlan= 30.86 kN
- Tải trọng người đi bộ VLLpl= 9.96 kN
5.2.5 Mặt cắt cách gối Ltt/2= 5.900 m
- Xác đinh mô men
Tải trọng Phản lực Đơn vị trục Ri
- Xe ba trục thiết kế MLLtruck= 543.75 kNm
- Xe hai trục thiết kế MLLtandem= 559.50 kNm
- Tải trọng làn MLLlan= 161.87 kNm
- Tải trọng người đi bộ MLLpl= 52.22 kNm
- Xác đinh lực cắt
Tải trọng Phản lực Đơn vị trục Ri
- Xe ba trục thiết kế VLLtruck= 92.16 kN
- Xe hai trục thiết kế V = 94.83 kN
4 Tải trọng
2 Xe hai trục
thiết kế
0.50 0.40
3 Tải trọng
Số TT Tải trọng Vị trí Diện tích và Tung độ
đường ảnh hưởng
1 Xe tải thiết
kế
0.50 0.14 0.00
4 Tải trọng
2 Xe hai trục
thiết kế
2.95 2.35
3 Tải trọng
Hình vẽ chỉ mang tính chất minh họa
Số TT Tải trọng Vị trí Diện tích và Tung độ
đường ảnh hưởng
1 Xe tải thiết
kế
2.95 0.80 0.00
Trang 15- Tải trọng làn VLLlan= 13.72 kN
- Tải trọng người đi bộ VLLpl= 4.43 kN
*** Công thức tổ hợp mô men và lực cắt đối với dầm trong
*** Công thức tổ hợp mô men và lực cắt đối với dầm biên
6 TỔ HỢP NỘI LỰC THEO CÁC TRẠNG THÁI GIỚI HẠN
6.1 Bảng hệ số tải trọng
6.2 Hệ số điều chỉnh tải trọng
- Trạng thái giới hạn cường độ
+ Tầm quan trọng trong khai thác: I= 0.95
- Trạng thái giới hạn sử dụng, đặc biệt
- ĐẶC BIỆT
- SỬ DỤNG
- CƯỜNG ĐỘ 1
- CƯỜNG ĐỘ 2
- CƯỜNG ĐỘ 3
- ĐẶC BIỆT
- SỬ DỤNG
TTGH
- CƯỜNG ĐỘ 1
- CƯỜNG ĐỘ 2
- CƯỜNG ĐỘ 3
Tổ hợp Ký hiệu
Các mặt cắt đặc trưng
Tổ hợp Ký hiệu
Các mặt cắt đặc trưng
)) )
max(
) 1 ((
( momen damtrong LLtruck LLtandem LLlan
hs
)) )
max(
) 1 ((
( damtrong LLtruck LLtandem LLlan luccat
hs
) )
max(
) 1 ( ( HL LLtruck LLtandem PL LLpl Lan LLlan
hs
) )
max(
) 1 ( ( HL LLtruck LLtandem PL LLpl Lan LLlan
hs
Trang 166.3 Tổ hợp nội lực theo các trạng thái giới hạn đối với dầm trong
- Tổ hợp tải trọng xác định theo công thức:
Tổ hợp= (DCDC+DWDW+LLLL+IMIM+PLPL+EHEH……)
a Tổ hợp Mô men theo các trạng thái giới hạn của dầm trong
b Tổ hợp Lực cắt theo các trạng thái giới hạn của dầm trong
6.4 Tổ hợp nội lực theo các trạng thái giới hạn đối với dầm biên
- Tổ hợp tải trọng xác định theo công thức:
Tổ hợp= (DCDC+DWDW+LLLL+IMIM+PLPL+EHEH……)
a Tổ hợp Mô men theo các trạng thái giới hạn của dầm biên
b Tổ hợp Lực cắt theo các trạng thái giới hạn của dầm biên
Kết luận:
7 TÍNH TOÁN VÀ BỐ TRÍ CỐT THÉP
7.1 Chọn cốt thép và bố trí
- Hệ số sức kháng dùng cho uốn và kéo bê tông cốt thép =0.9
- Bố trí một lớp cốt thép
+ Lớp bảo vệ tính đến trọng tâm cốt thép abv= 60.00mm
7.2 Kiểm toán theo TTGH CĐ
7.2.1 Kiểm tra sức kháng uốn
- Sức kháng uốn tính toán:
M=M=Af(d-a/2)M
Cường độ 1 Sử dụng
Thiết kế và kiểm toán đối với dầm biên, vì dầm biên bất lợi hơn
Cường độ 1 Sử dụng
Trạng thái giới hạn Ký hiệu
Các mặt cắt đặc trưng
Cường độ 1 Sử dụng
Trạng thái giới hạn Ký hiệu
Các mặt cắt đặc trưng
Ký hiệu
Các mặt cắt đặc trưng Trạng thái giới hạn
Cường độ 1 Sử dụng
Trạng thái giới hạn Ký hiệu
Các mặt cắt đặc trưng