Đáp án tham khảo cầu thép ĐHGTVT tham khảo , Đáp án tham khảo cầu BTCT ĐHGTVT tham khảo, tính toán nhà xưởng, tính toán kết cấu thép, tính toán kết cấu BTCT, thiết kế cầu nhịp giản đơn, đàm chữ i, dầm chữ T.....
Trang 1PHẦN 1:GIỚI THIỆU CHUNG
1.1 SỐ LIỆU TÍNH TOÁN THIẾT KẾ
- Quy mô thiết kế: Cầu dầm Thép liên hợp bản BTCT
- Khổ cầu: W= 8 + 2 x 1 m
- Thép kết cấu loại A709 cấp 345 ;fy = 345 Mpa; fu = 450Mpa
- Bản bê tông mặt cầu : f’c = 28Mpa ;Ec =25000 Mpa ; γc =24kN/m3
1.2.2 Quy mô mặt cắt ngang cầu
- Các kích thước cơ bản của mặt cắt ngang cầu:
+ Bề rộng phần xe chạy : Bxe = 8 m
+ Bề rộng lề đi bộ : ble = 1m
+Bề rộng vạch sơn : bsơn = 0.5m
+ Bề rộng chân lan can :blc = 0.9 m
+ Bề rộng toàn cầu: Bcau = Bxe + 2.ble + 2.blc Bcau = 8+1x2+0.9x2=11.8m
+ Số làn xe thiết kế: nl = 2 làn
- Chiều cao dầm chủ h=( 1 1)
20 12 L
Chọn h=1000 mm
- Số dầm chủ thiết kế chọn như sau : ndam = 6 dầm
- Chiều dài phần cánh hẫng : bh = 0.9m
Trang 2
PHẦN 2:THIẾT KẾ DẦM CHÍNH
2.1 Kích thước mặt cắt ngang dầm chủ`
2.2.Bề rộng bản cánh hữu hiệu b e :
Bề rộng bản cánh hữu hiệu được lấy là giá trị nhỏ nhất trong 3 giá trị sau:
+ 1/4 chiều dài nhịp, Ltt/4 = 3600 mm
+ 12 lần độ dày cánh +1/2 bề rộng sườn dầm:
12.hf + 1
2b f = 12.200+1300
+ Khoảng cách trung bình giữa các dầm kề nhau: S = 2000 mm
=> Vậy chọn b e = 2000mm
Trang 32.3 Tính toán đặc trưng hình học của mặt căt liên hợp dẻo
2.3.1 Đặc trưng hình học của mặt căt không liên hợp đối với vùng uốn dương
Diện tích mặt cắt nguyên:
A nc b t c.cb t t.tD t w.w
Mô men tĩnh mặt cắt với TTH đi qua đáy dầm:
Khoảng cách từ TTH đến đáy dầm:
sb
nc
S
y
A
Khoảng cách từ TTH đến mép trên dầm:
y st h Y sb
Mô men quán tính mặt cắt với TTH
0
Trọng lượng bản thân 1 m dài dầm
wDC = A.γc =0,03136.78,5=2.46176 kN/m
2.3.2 Đặc trưng hình học của mặt căt liên hợp phạm vi ngắn (n=8)
Bản bê tông 2000.200
8
Trang 4Khoảng cách từ TTH đến đáy dầm mặt cắt liên hợp
ysb-n = 1
1
.
7122 4
875 81360
n
i i
i
n
i
i
A y
E
mm A
Mô men quán tính mặt cắt với TTH mặt cắt liên hợp
Ilh =∑Io +∑ Ai.(yi –ysb)2 =5066666666 +978375.104 =1,485.1010 (mm4)
Mô men tĩnh mặt cắt với TTH đi qua đáy dầm mặt cắt liên hợp
Ssb-n =
10
6 3
1, 485.10
16,972.10 ( ) 875
lh
sb n
I
mm
2.3.3 Đặc trưng hình học của mặt căt liên hợp lâu dài (3n=24)
Bản bê tông 2000.200
24
Khoảng cách từ TTH đến đáy dầm mặt cắt liên hợp
ysb-3n =
4 1
1
.
3289.10
685 48027
n
i i
i
n
i i
A y
mm A
Mô men quán tính mặt cắt với TTH mặt cắt liên hợp
Ilh =∑Io +∑ Ai.(yi –ysb)2 =4,955.109+5,525109 =1,048.1010(mm4)
Mô men tĩnh mặt cắt với TTH đi qua đáy dầm mặt cắt liên hợp
Ssb-n =
10
6 3
1, 048.10
15,3.10 ( ) 685
lh
sb n
I
mm
2.4 Tính toán khả năng của mô men dẻo M p
Ta các định vị trí của trục PNA
Trang 5Lực dẻo xuất hiện tại cốt thép bản bụng : = 0,96.0,016.345.103 = 5299,2 (kN)
Ta có : Pc +Pt +Pw =10819.2 kN > Ps = 9520 kN
Vậy TTH dẻo PNA đi qua cánh trên
Khoảng cách từ trục PNA đến mép trên cánh dầm
w 20 5299, 2 3450 9520
c
P
ds = 200 50 20 6.3 136.3
dw = 960 20 6.3 493.7
dt = 20 960 20 6.3 983.7
2
w w
2
2070
6, 3 (20 6, 3) 10 9520.0,1363 5299, 2.0, 4937 3450.0, 9837 8311.45 2.0, 2
c
c
P
t
kN m
2.4 Cấu tạo bản bê tông mặt cầu
- Trọng lượng dải đều bản bêtông mặt cầu:
nh
.A L
w t b 24.0,2.2 9,6(kN / m)
L
Trang 62.5 Cấu tạo dầm ngang
Với L = 15 m ta bố trí 4mặt cắt dầm ngang:
+ Tổng số lượng dầm ngang toàn cầu: nng = 20 dầm
- Cấu tạo dầm ngang
+ Chiều dày sườn dầm ngang tsdn = 30 mm
+ Chiều cao sườn dầm ngang hsdn = 640 mm
- Diện tích mặt cắt dầm ngang An = hsdn tsdn+ tcdn bcdn 2 = 37200 (mm2)
- Trọng lượng dải đều của dầm ngang trên 1m chiều dài dầm trong:
tr
P
kN m
2.5 Cấu tạo sườn tăng cường
+ Chiều cao h=960mm
+Chiều rộng cánh
+Chiều dày
=> Tĩnh tải giai đoạn I tiêu chuẩn:
DCtc wDC wmc wdn 2.14776+9,6+3,568 = 15,316 kN/m
2.6 Cấu tạo của lớp phủ mặt cầu
+ Trọng lượng riêng trung bình lớp phủ mặt cầu: a = 18 kN/m3
- Trọng lượng dải đều của lớp phủ mặt cầu: Ta coi lớp phủ mặt cầu có chiều dày không đổi trên mặt cắt ngang cầu:
mc
nh
.h b L
L
=> Tĩnh tải giai đoạn I của dầm trong:
DWtr qtrmc = 3,96 kN/m
Trang 7PHẦN 3:MÔ MEN MẶT CẮT GIỮA NHỊP CỦA DẦM GIỮA
Ở TTGHCĐ I 3.1.Tính toán nội lực do tĩnh tải
- Vẽ đường ảnh hưởng tại 3 mặt cắt:
- Diện tích ĐAH mômen tại mặt cắt L/2 :
2 M
x.(L x) 7, 2.(14, 4 7, 2)
25,92(m )
- Mô men uốn tính toán do tĩnh tải
tt
M DC DW
+ DCtc , DWtr: Tĩnh tải giai đoạn I và II tiêu chuẩn
Hệ số tải trọng:
- Bảng tổng hợp nội lực dầm giữa do tĩnh tải:
Nội
lực
Diện
tích ĐAH
Tĩnh tải TC (kN.m)
Nội lực tính toán (TTGHC1)
Đơn
vị
M DCtc DWtr 1.DC tc M 2.DW tcM Tổng
3.2 Tính nội lực do xe tải thiết kế và xe hai trục thiết kế
- Công thức tính toán nội lực do xe tải và xe 2 trục thiết kế:
Mtth (1 IM) .g m h h P yi iM
+ gh: Hệ số phân bố ngang của hoạt tải, tải trọng làn và tải trọng người + 1+IM: Hệ số xung kích của hoạt tải.;1+IM = 1.25
5.1
§AH m«men t¹i mÆt c¾t L/2
Trang 8+ h: Hệ số tải trọng của hoạt tải.; γh =1.75
Xếp tải lên ĐAH mô men tại mặt cắt L/2
Tải trọng trục
tr 1
P P2tr P3tr P2td P1td
- Bảng nội lực do xe tải thiết kế và xe hai trục thiết kế tác dụng lên dầm giữa:
Mặt cắt
Hệ số PBN
Nội lực tiêu chuẩn
Đơn vị
(TTGHCĐ I)
M 0.65 783 726 1113.33 1032.28 kN.m
3.4 Tổng hợp nội lực
+ TH1: Tĩnh tải + Xe tải thiết kế +tải trọng làn +đoàn Người
+ TH2: Tĩnh tải + Xe 2 trục thiết kế +tải trọng làn +đoàn Người
- Trạng thái giới hạn cường độ:
+ Trường hợp 1:
110kN 110kN
5.1
145kN 145kN
35kN
i i
P Y
Trang 9Mtt (MDCtt MttDW Mtttruck Mttlan M )ttNg
+ Trường hợp 2:
Mtt (MDCtt MttDW Mtttan dem Mttlan M )ttNg
- Bảng nội lực tác dụng lên dầm giữa (Trạng thái giới hạn cường độ)
Nội
lực
Tĩnh tải + xetải
Tĩnh tải + xe hai trục
Nội lựcTC max
Đơn
vị
Tĩnh
tải 1
Tĩnh tải
M2 496.239 153.96 1113.33 1032.28 1763.529 1682.479 1763.529 kN.m