thiết kế môn học cầu bê tông cốt thép dưl nhịp giản đơn

Kiểm toán theo - Trạng thái giới hạn cờng độ I 10.1 Kiểm toán Cờng độ chịu uốn 10.2 Kiểm tra hàm lợng cốt thép ứng suất trớc 10.3 Tính cốt đai và kiểm toán cắt theo trạng thái giới hạn

1.2 Chọn mặt cắt ngang dầm chủ………

2 Chiều cao kết cấu nhịp tối thiểu (A2.5.2.6.3-1)

3 Xác định chiều rộng bản cánh hữu hiệu (A.4.6.2.6)

3.1 Đối với dầm giữa

3.2 Đối với dầm biên

4 Tính toán bản mặt cầu

4.1 Phơng pháp tính toán nội lực bản mặt cầu

4.2 Xác định nội lực bản mặt cầu do tĩnh tải

4.3 Xác định nội do hoạt tải và ngời đi bộ

4.4 Vật liệu thiết kế cho bản mặt cầu

4.5 Tính toán cốt thép chiu lực

5 Tính toán nội lực dầm chủ do tĩnh tải

5.1 Tĩnh tải rải đều lên 1 dầm chủ

5.2 Các hệ số cho tĩnh tải p (Bảng A.3.4.1-2)

5.3 Xác định nội lực

6 Nội lực dầm chủ do hoạt tải

6.1 Tính toán hệ số phân phối hoạt tải theo làn

9.3 Mất mát do tụt neo

9.4 Mất mát ứng suất do co ngắn đàn hồi

9.5 Mất mát ứng suất do co ngót (A.5.9.5.4.2)

9.6 Mất mát ứng suất do từ biến

9.7 Mất mát do dão thép ứng suất trớc

10 Kiểm toán theo - Trạng thái giới hạn cờng độ I

10.1 Kiểm toán Cờng độ chịu uốn

10.2 Kiểm tra hàm lợng cốt thép ứng suất trớc

10.3 Tính cốt đai và kiểm toán cắt theo trạng thái giới hạn CĐ1 10.4 Kiểm toán dầm theo trạng thái giới hạn sử dụng

thiÕt kÕ M«n häc cÇu Bª t«ng cèt thÐp D¦L-NhÞp gi¶n §¬n

+Cờng độ tính toán khi sử dụng: Rd2=12800 Kg/cm2

* Yêu cầu:

- Nội dung bản thuyết minh đầy đủ rõ ràng

- Bản vẽ thể hiện mặt chính dầm, mặt cắt ngang, bố trí cốtthép …

bản vẽ trên giấy A1 hoặc A0

Phần 1: Nội dung thuyết minh`

1 Chọn tiết diện mặt cắt dầm chủ:

1.1 Bố trí chung mặt cắt ngang cầu

Tổng chiều dài toàn dầm là 24 mét, để hai đầu dầm mỗibên 0,3 mét để kê gối Nh vậy chiều dài nhịp tính toán của nhịpcầu là 23,4 mét

ời đi bộ và phần xe chay đợc ngăn cách nhau bởi lớp sơn, hai bên lancan rộng 0,25m Lớp phủ đợc tạo độ dốc ngang bằng cách kê cao cácgối cầu Chiều rộng toàn mặt cầu:

B= 8+2x1.5+0.5x2+0.25x2=12.5 m

DÇm chñ cã tiÕt diÖn h×nh ch÷ T víi c¸c kÝch thíc sau:

- ChiÒu cao toµn dÇm: h=1200mm

- ChiÒu réng b¶n c¸nh chÞu nÐn : b= 2100mm

- ChiÒu dµy b¶n c¸nh chÞu nÐn hf= 200 mm

- ChiÒu dµy b¶n bông bW=200 mm

350

200

300 1000

MÆt c¾t ngang dÇm chñ

2 ChiÒu cao kÕt cÊu nhÞp tèi thiÓu (A2.5.2.6.3-1)

Yêu cầu: hmin=0,045.L Trong đó ta có:

L: Chiều dài nhịp tính toán L=23200mm

hmin: chiều cao tối thiểu của kết cấu nhịp kể cả bản mặt cầu,

hmin =1200mmsuy ra: hmin=0,045.L=0,045.23200=1044mm< h = 1200mm =>Thỏa mãn

3 Xác định chiều rộng bản cánh hữu hiệu (A.4.6.2.6)

3.1 Đối với dầm giữa

Bề rộng bản cánh hữu hiệu có thể lấy giá trị nhỏ nhất của

+ 1/4 chiều dài nhịp (= 5850

4

23400

+ 12 lần độ dày trung bình của bản cộng với số lớn nhất của

bề dày bản bụng dầm hoặc 1/2 bề rộng bản cánh trên của dầm

200

= 3450

+ Khoảng cách trung bình giữa các dầm kề nhau (S= Khống chế

2600)-3.2 Đối với dầm biên

Bề rộng cánh dầm hữu hiệu có thể đợc lấy bằng 1/2 bề rộnghữu hiệu của dầm kề trong(=2600/2=1300) cộng trị số nhỏ nhấtcủa

+ 1/8 chiều dài nhịp hữu hiệu(= 2900

=1725+ Bề rộng phần hẫng( =1050) Khống chế

Kết luận: Bề rộng bản cánh dầm hữu hiệu Bảng 3

3 2

1

4.1 Ph ơng pháp tính toán nội lực bản mặt cầu:

áp dụng phơng pháp tính toán gần đúng theo Điều4.6.2(AASHTO98)

Mặt cầu có thể phân tích nh một dầm liên tục trên các gối đànhồi là các dầm chủ

4.2 Xác định nội lực bản mặt cầu do tĩnh tảI:

Sơ đồ tính và vị trí tính nội lực

Theo Điều (A.4.6.2.1) : Khi áp dụng theo phơng pháp giải phải lấymô men dơng cực trị để đặt tải cho tất cả các vùng có mô men d-

lực lớn nhất của sơ đồ Trong dầm liên tục nội lực lớn nhất tại gối vàgiữa nhịp Do sơ đồ tính là dầm liên tục 3 nhịp đối xứng, vị trítính toán nội lực là: a, b, c, d, e nh hình vẽ.

Theo Điều (A.4.6.2.1.6): “Các dải phải đợc coi nh các dầm liên tụchoặc dầm giản đơn chiều dài nhịp phải đợc lấy bằng khoảng cáchtâm đến tâm giữa các cấu kiện đỡ Nhằm xác định hiệu ứng lựctrong các dải , các cấu kiện đỡ phải đợc giả thiết là cứng vô hạn Các tải trọng bánh xe có thể đợc mô hình hoá nh tải trọng tậptrung hoặc nh tải trọng vệt mà chiều dài dọc theo nhịp sẽ là chiềudài của diện tích tiếp xúc đợc chỉ trong điều (A.3.6.1.2.5) cộng vớichiều cao của bản mặt cầu, ở đồ án này coi các tải trọng bánh xe

nh tải trọng tập trung

Xác định nội lực do tĩnh tải

Tỷ trọng của các cấu kiện lấy theo Bảng (A.3.5.1.1) AASSHTO

Tĩnh tải tác dụng lên bản mặt cầu gồm các tĩnh tải rải đều doTTBT của bản mặt cầu, TTBT của lớp phủ, lực tập trung do lan cantác dụng lên phần hẫng

Đối với tĩnh tải, ta tính cho 1 mét dài bản mặt cầu

Bản mặt cầu dày 200mm chính là chiều dày bản cánh dầm T,tĩnh tải rải đều do TTBT bản mặt cầu:

Thiết kế lớp phủ dày 70mm, tĩnh tải rải đều do TTBT lớp phủ:

gDW=70.1000.22,5.10-6= 1,575 KN/mTải trọng do lớp phủ bê tông xi măng dày 4cm và lớp mui luyện dày

1 cm, bỏ qua trọng lợng của lớp chống thấm:

GDC2= (10 +40)*1000*24*24*10-6= 1,2KN/m

Tải trọng do lan can cho phần hẫng: Thực chất lực tập trung quy

đổi của lan can không đặt ở mép bản mặt cầu nhng để đơngiản tính toán và thiên về an toàn ta coi đặt ở mép gDC(Lan can)=

4,148 KN/m+ Để tính nội lực cho các mặt cắt a, b, c, d, e ta vẽ đờng ảnh h-ởng của các mặt cắt rồi xếp tải lên đơng ảnh hởng Do sơ đồ tínhtoán bản mặt cầu là hệ siêu tĩnh bậc cao nên ta sẽ dùng chơngtrình Sap2000 để vẽ DAH và từ đó tính toán nội lực tác dụng lênbản mặt cầu

Hệ số liên quan đến tính dẻo D = 0,95 (theo Điều 1.3.3)

Hệ số liên quan đến tính d R = 0,95 (theo Điều 1.3.4)

Hệ số liên quan đến tầm quan trọng trong khai thác i = 1,05 (theo

DW: Lớp phủ mặt cầu và các

4.2.1 Nôi lực mặt cắt a

Mômen tại mặt cắt a là mômen phần hẫng

Sơ đồ tính dạng công xon chịu uốn

Lan can

Ma=

) (

2

3 )

( 2 6

2

Ư 6

)

(

1

10 1050

10

2

) 500 1050 (

10

.

2

1050 1050

2

5 1 550

* 550

* 2 1 10 25 , 1 1050 148 , 4 10

2

5 , 1 550 550 557 , 1 10

2

25 , 1 1050 1050

1.550.550.2,110.1.1050.148,410

.2

1.550.550.665,110

2

1.1050.1050

-§Ó t¹o ra øng lùc lín nhÊt tÜnh t¶i, trªn phÇn §ah d¬ng ta xÕp tÜnht¶i víii hÖ sè lín h¬n 1, trªn phÇn §ah ©m ta xÕp tÜnh t¶i víi hÖ sènhá h¬n 1.Cô thÓ xÕp nh sau:

MU= (P.M DC1 + P M DC2 +P M DW )Trªn phÇn §ah d¬ng:

Víi b¶n mÆt cÇu lÊy hÖ sè p= 1,25 trong THGH C§1, b»ng 1trong THGH SD

Víi líp phñ lÊy hÖ sè p= 1,5 trong THGH C§1, b»ng 1 trongTHGH SD

Trªn phÇn §ah ©m:

Víi b¶n mÆt cÇu lÊy hÖ sè p= 0,9 trong THGH C§1, b»ng 1 trongTHGH SD

Với lớp phủ lấy hệ sô p= 0,65 trong THGH CĐ1, bằng 1 trong THGHSD

Sau khi giải sơ đồ bằng Sap2000 kết quả mô men Mb trong bảngdới đây

0.883 83

0.510 96

4.2.4 Nội lực mặt cắt Md:

1.007 78

0.582 62

1.6497 1

3.5669 4

2.4745 6

4.3 Xác định nội do hoạt tải và ng ời đi bộ:

Tải trọng thiết kế dùng cho bản mặt cầu và quy tắc xếp tải

áp dụng quy định của Điều 3.6.1.3.3 (AASHTO98) :

Do nhịp của bản S=2600<4600mm phải đợc thiết kế theo cácbánh xe của trục 145KN

Tải trọng bánh xe phải đợc giả thiết là bằng nhau trong phạm một

đơn vị trục xe và sự tăng tải trọng bánh xe do các lực ly tâm và lựchãm không cần đa vào tính toán bản mặt cầu

Xe tải thiết kế hoặc xe hai bánh thiết kế phải bố trí trên chiềungang sao cho tim của bất kỳ tải trọng bánh xe nào cũng không gầnhơn (3.6.1.3.1) :

+ 300mm tính từ mép đá vỉa hay lan can: Khi thiết kế bảnmút thừa

+ 600mm tính từ mép làn xe thiết kế: Khi thiết kế các bộ phậnkhác

Do cầu không có dải phân cách xe thiết kế có thể đi vào phần

Mô men âm M- : SW = 1220 + 0,25S =1220+0,25.2600 = 1870mm

Theo Điều 3.6.1.5 lấy tải trọng ngời đi bộ 3x10-3 Mpa và phải tính

đồng thời cùng hoạt tải xe thiết kế

4.3.1 Nội lực do Truck Load

Do TruckLoad và TendomLoad có khoảng cách 2 trục theo chiềungang cầu nh nhau(1800mm) nhng TruckLoad có trục sau(145 KN)nặng hơn TendomLoad(110 KN) nên ta chỉ tính nội lực trong bảnmặt cầu do TruckLoad

300

x

P

VÏ §êng ¶nh hëng vµ xÕp t¶i

Sơ đồ tính mômen phần hẫng của bản

mặt cầu+ Công thức xác định mômen trong THGH

CĐ1 cho 1 mét dài bản mặt cầu:

.25,1.5,72.75,195,0)

1(

SW

y IM

1(

SW

y IM

,1.2

250.25,1.5,72.75,195,

)0807,0525,0.(

25,1.5,72.75,195,0

32,03 KNm

)02829,0179,0207,00499.0.(

25,1.5,72.75,195,

25,1.5,72.75,195,

KNm=28

)0313.0182,0182,00313.0.(

25,1.5,72.75,195,



=-34.37KNmBảng kết quả mômen tại các mặt cắt do TruckLoad

Bảng 4.3.1-a

3

00 x

P=72,5/2

Mặt cắt Trạng thái gới hạn cờng độ 1

1(

SW

y IM

1(

SW

y IM

2

)

1(

SW

x IM

250.25,1.5,72.195,0

7.982 KNm

)0807,0525,0.(

25,1.5,72.195,

=18.302 KNm

)02829,0179,0207,00499.0.(

25,1.5,72.195,

25,1.5,72.195,

KNm

)0313,0182,0182,00313,0.(

25,1.5,72.195,



KNmBảng kết quả mômen tại các mặt cắt do TruckLoad

Bảng 4.3.1-b

Mặt cắt Trạng thái gới hạn sử dụng

Vậy nội lực để thiết kết bản mặt cầu là:

TTGH còng độ 1 -42.528 39.3852 22.7307TTGH sử dụng -27.644 24.3153 14.5818

4.4 Vật liệu thiết kế cho bản mặt cầu

'2

' '

r w c s

y s s

y s ps

ps

n

h a h b b f

a d f A

a d f A

a d f

Trong đó:

AS = Diện tích cốt thép chịu kéo không ứng suất trớc (mm2)

fy = Giới hạn chảy qui định của cốt thép (Mpa)

dS = Khoảng cách tải trọng từ thớ nén ngoài cùng đến trọngtâm cốt

thép chịu kéo không ứng suất trớc (mm)

A'S = Diện tích cốt thép chịu nén (mm2)

f'y = Giới hạn chảy qui định của cốt thép chịu nén (Mpa).d'p = Khoảng cách từ thớ ngoài cùng chịu nén đến trọng tâmcốt thép

chịu nén (mm)

f'

c = Cờng độ chịu nén qui định của bê tông ở tuổi 28 ngày(Mpa)

b = Bề rộng của mặt chịu nén của cấu kiện (mm)

bw = Chiều dày của bản bụng hoặc mặt cắt tròn (mm)

1 = Hệ số chuyển đổi biểu đồ ứng suất qui định trong

điều (A.5.7.2.2)

h1 = Chiều dày cánh chịu nén của cấu kiện dầm I hoặc T(mm)

a = c1 ; chiều dày của khối ứng suất tơng đơng (mm) điều(A.5.7.2.2)

b f

f A b

f

f A f A f A c

a

c

y s w

c

y c y s ps ps

' 1

1 '

' '

1

85 0 85

4.5.1 Bố trí cốt thép chịu mômen âm của bản mặt cầu(cho 1 mét dài bmc) và kiểm toán theo THGH C ờng độ 1.

+ Không xét đến cốt thép chịu nén (sẽ bố trí cho mômen dơngcủa bản mặt cầu)

+ Mômen tính toán cho mômen âm của bản mặt cầu

Mu= 42.528 KNm (Bảng trên)+ Ta chọn trớc số thanh rồi kiểm toán cờng độ

+ Bố trí 5 thanh cốt thép 16

=> Diện tích cốt thép As=5

4

16.1416,

420.312,100585



f c

y s

b f

f A c

).10-6= 54,64 KNm

Mr=.Mn=0,9 54,64 = 49,18 KNm > Mu=37,758KNm => (Thoảmãn)

Vậy mặt cắt thoả mãn về cờng độ

+ Kiểm tra lợng cốt thép tối đa (A.5.7.3.3.1)

Phải thoả mãn điều kiện 0.42

e

d c

de = dP =132 mm (Do coi Aps = 0 (A.5.7.3.3.1-2))

= 0,051 < 0,42 => Thoả mãnVậy mặt cắt giữa nhịp thoả mãn về hàm lợng thép tối đa.+ Lợng cốt thép tối thiểu

Mr > min ( 1,2Mcr, 1,33Mu) (Điều A.5.7.3.3.2)

Trong đó Mcr : Sức kháng nứt đợc xác định trên cơ sở phân bốphân bố ứng suất đàn hồi và cờng độ chịu kéo khi uốn, fr

(A.5.4.2.6)

Mpa f

fr 0.63 c' 0.63 45 4,226Trong trạng thái GHSD, ở trạng thái cuối cùng(mc liên hợp), ƯS kéo BT

ở đáy dầm do các loại tải trọng là:

200000

312,1005200

.1000

68.312,1005100

.1000.200





=97,62 mmI: Mômen quán tính của mặt cắt

Thay vào ta đợc f= 106

4.668681539

62,97.644,27

Mcr=

62,97

10.4,668681539

1903,

Cự ly tối đa giữa các thanh cốt thép

Theo Điều (A.5.10.3.2) Trong bản cự ly giữa các cốt thép không

đ-ợc vợt quá 1,5 chiều dày cấu kiện hoặc 450mm

Smax  1,5x200=300 (mm)

4.5.2 Bố trí cốt thép d ơng cho bản mặt cầu( cho 1 mét dài bmc)

và kiểm toán theo THGH C ờng độ 1.

+ Không xét đến cốt thép chịu nén (bố trí cho mômen âm củabản mặt cầu)

+ Mômen tính toán cho mômen dơng của bản mặt cầu

Mu=39,3852 KNm (Xem bảng trên)+ Ta chọn trớc số thanh rồi kiểm toán cờng độ

+ Bố trí 5 thanh cốt thép 16

=> Diện tích cốt thép As=5.

4

16.1416,

420.312,100585



f c

y s

b f

f A c

).10-6= 54,625 KNm

Mr=.Mn=0,9 54,625 = 49,16 KNm > Mu=39,3852 KNm =>(Thoả mãn)

Vậy mặt cắt thoả mãn về cờng độ

+ Kiểm tra lợng cốt thép tối đa (A.5.7.3.3.1)

Phải thoả mãn điều kiện 0.42

e

d c

de =dP =168 mm (Do coi Aps = 0 (A.5.7.3.3.1-2))

c: khoảng cách từ thớ chịu nén ngoài cùng đến trục TH,c=9,952

e

d

c

=168

215,7

=0,043 < 0,42 Thoả mãnVậy mặt cắt thoả mãn về hàm lợng thép tối đa

+ Lợng cốt thép tối thiểu

Mr > min ( 1.2Mcr, 1.33Mu) (Điều A5.7.3.3.2)

Trong trạng thái GHSD, ở trạng thái cuối cùng(mc liên hợp), ƯS kéo BT

ở đáy dầm do các loại tải trọng là:

200000

312,1005200

.1000

68.312,1005100

.1000.200





=97,62 mmI: Mômen quán tính của mặt cắt

62,97.3153,24

Mcr=

62,97

10.4,668681539

676,

= 4,632 KNmVậy min ( 1.2Mcr, 1.33Mu)=min(5,56 ; 32,34)= 5,56 KNm

Cự ly tối đa giữa các thanh cốt thép

Theo Điều 5.10.3.2 Trong bản cự ly giữa các cốt thép không đợc vợtquá 1.5 chiều dày cấu kiện hoặc 450mm

âm(5 thanh 16) Chỉ tiến hành kiểm toán

+ Mômen tính toán cho mômen âm của bản mặt cầu

Mu=22.7307 (Xem bảng trên)

Do mômen tính toán Mu < Mômen tính toán của mômen âm củabản mặt cầu nên chắc chắn các kiểm toán trong kiểm toán về c-ờng dộ thoả mãn

4.5.4 Bố trí cốt thép co ngót và nhiệt độ

Theo Điều A.5.10.8 cốt thép cho các ứng suất co ngót và nhiệt độphải đợc đặt gần bề mặt bê tông lộ ra trớc các thay đổi nhiệt độhàng ngày Đối với các cấu kiện mỏng hơn 1200mm diện tích cốtthép mỗi hớng không đợc nhỏ hơn:

y

g S

mm mm f

A A

,



Cốt thép do co ngót và nhiệt độ không đợc đặt rộng hơn hoặc3.0 lần chiều dày cấu kiện (3.200=600mm) hoặc 450 mm Cốtthép co ngót và nhiệt độ theo phơng dọc cầu 0.5AS =0.2065

Sử dụng NO10 @450 có As=0,22mm2/mm

4.5.5 Kiểm tra bản mặt cầu theo trạng thái giới hạn sử dụng (kiểm toán nứt)(Ngay mai sua tiep)

Theo Điều A.5.5.2 các vấn đề phải kiểm tra theo trạng thái giới hạn

sử dụng là nứt , biến dạng và ứng suất trong bê tông

f

c sa

s   1/3 0,6 (A.5.7.3.4-1)Trong đó :

dc =chiều cao phần bê tông tính từ thớ ngoài cùng chịu kéo cho

đến tâm của thanh hay sợi đặt gần nhất ; nhằm mục đích tínhtoán phải lấy chiều dày tĩnh của lớp bê tông bảo vệ dc không lớn hơn

+A = Diện tích phần bê tông có cùng trọng tâm với cốt thépchủ chịu kéo và đợc bao bởi các mặt cắt cuả mặt cắt ngang và

đờng thẳng song song với trục trung hoà, chia cho số lợng của cácthanh hay sợi (mm2)

4.5.5.1 Kiểm tra nứt đối với mô men dơng

2 h h n A d n A d

b

=1000.200.100+

98,33914

200000

.1005,312.(200-68)+

98,33914

200000

.1005,312.32

=20972263,11 mm3

+ Diện tích mặt cắt

'

.h n A s n A s

b

98,33914

200000

.1005,312+

98,33914

2 2

2

3

)'(')

()

2.(

h y h b

bh

2 2

3

)9926,98132.(

312,100598,33914

200000)

9926,98100.(

200.100012

200

312,100598

10)

329926,98.(

3153,2498,33914

2

=16000 mm2(Diện tích phần bê tông có cùng trọngtâm với cốt thép chủ chịu kéo và đợc bao bởi các mặt cắt cuảmặt cắt ngang và đờng thẳng song song với trục trung hoà, chiacho số lợng của các thanh hay sợi )

23000

3 / 1 3

/



do vậy lấy fsa=0.6fy =252 Mpa > fS = 13,724 Mpa (Thoả mãn)

4.5.5.2 Kiểm tra nứt đối với mô men âm

10)

680074,101(644,2798,33914

A =

5

1000

(

23000

3 / 1 3

/



do vậy lấy fsa=207 Mpa > fS = 7,68 Mpa Thoả mãn

Vậy bản mặt cầu thoả mãn điều kiện kiểm toán nứt ở trạng tháigiới hạn sử dụng

4.5.6 Kiểm tra bố thép theo thiết kế kinh nghiệm

Phải đặt lớp cốt thép đảng hớng ,fy  400Mpa

Cốt thép phải càng gần các mặt ngoài càng tốt

Lớp đáy : Số lợng thép tối thiểu cho mỗi lớp bằng 0,57 mm2/mm.Theo thiết kế trên cốt thép theo phơng chính 1,11mm2/mm và theophơng dọc là 0,8 mm2/mm > 0,57mm2/mm ( thoả mãn)

Lớp đỉnh : Số lợng thép tối thiểu cho mỗi lớp bằng 0,38

mm2/mm .Theo thiết kế trên cốt thép theo phơng chính1,11mm2/mm và theo phơng dọc là 0,22 mm2/mm < 0,38mm2/mm

=>phải bố trí cốt thép theo phơng dọc, chọn No10 @200 As=0.5mm2/mm

Khoảng cách lớn nhất giữa cốt thép là 450mm

Lớp dới chịu mô men dơng do tải trọng bản thân và nhiệt độ bốtrí thép

No15 @250 số thanh 804/25+1 =33 thanh =>tổng diện tích330.200 = 6600mm2 >4824mm2

Lớp trên bố No10@250

Cốt thép theo phơng ngang cầu:

Tổng diện cốt thép As= 0.5%(diện tích của cánh ) = 0.5(150)(8040) = 6300mm2

Bố trí cốt thép 2 lớp:

Lớp dới chịu mô men dơng do tải trọng bản thân và nhiệt độ bốtrí thép No15 @250 số thanh 804/25+1 =33 thanh =>tổng diệntích 330.200 = 6600mm2 >6300mm2

Trong khuôn khổ đồ án sinh viên không xét đến các tải trọng này

5.1 Tĩnh tải rải đều lên 1 dầm chủ

Tỷ trọng của các cấu kiện lấy theo bảng (A.3.5.1.1) AASHTO,giảthuyết tĩnh tĩnh tải phân bố đều cho mỗi dầm, riêng lan can thìmột mình dầm biên chịu.

+ Tải trọng bản thân dầm DC dc

Thành phần tĩnh tải DC bên trên bao gồm toàn bộ tĩnh tải kếtcấu trừ tĩnh tải lớp mặt hao mòn dự phòng và tải trọng dự chuyêndụng Do mục đích thiết kế 2 phần của tĩnh tải đợc định nghĩa

nh sau:

Tĩnh tải rải đều lên dầm chủ xuất hiện ở giai đoạn căng ứngsuất trớc

gDC1(dc) = .Ag Trong đó:

 Trọng lợng riêng của dầm, =24 KN/m3

 Ag – Diện tích mặt cắt ngang của dầm khi cha

mở rộng Với kích thớc đã chọn nh trên, ta tính

đ-ợc Ag=7900000 mm2 Do dầm có mở rộng về 2phía gối(xem bản vẽ) nên tính thêm phần mởrông ta có đợc trọng lợng bản thân của dâm chủ

+ Tải trọng do dầm ngang: DC1 dn

Theo chiều dọc cầu bố trí 4 dầm ngang(xem bản vẽ), theo chiềungang cầu bố trí 4 dầm ngang, suy ra tổng số dầm ngang =4.5=20

2200 200

Trọng lợng một dầm ngang: DC1dn= 2400.800.200.10-9.24=9,216KN

Tĩnh tải rải đều lên 1 dầm chủ do dầm ngang:

gDC1(dn)=

5.2,30

216,9.20

= 1,589 KN/m

+ Tải trọng do lan can

DC2 : Trọng lợng lan can xuất hiện ở giai đoạn

khai thác sau các mất mát

Ta sử dụng loại lan can theo tiêu chuẩn AASHTO

=> Tĩnh tải DC2 tác dụng cho dầm biên

gDC2 = 4,148 KN/m

+ Tải trọng của lớp phủ BTAP và BTXM+ lớp mui luyện

Lớp phủ dày 70mm tỷ trọng 22,5 KN/m3

gDW= (12500-2.500).(0,07x22,5 +0,05.24).10-3= 31,9125KN/m => phân bố cho 1 dầm : gDW = 31,9125/5 = 6,3825 KN/m

Tải trọng của các tấm BTXM để gắn các cánh dầm lại với nhau đểtạo bản mặt cầu

Ta tính toán nội lực dầm chủ tại 4 mặt cắt: MC giữa nhịp, MC 1/4nhịp, MC cách gối 0,8m và MC gối

Để xác định nội lực, ta vẽ đờng ảnh hởng cho các MC cần tính rồixếp tĩnh tải rải đều lên đờng ảnh hởng Nội lực đợc xác định theocông thức:

Hệ số liên quan đến tính dẻo D = 0,95 theo Điều (A.1.3.3)

Hệ số liên quan đến tính d R = 0,95 theo Điều (A.1.3.4)

Hệ số liên quan đến tầm quan trọng khi khai thác i = 1,05theo

Điều (A.1.3.5)

Vậy:  = 0,95

5.3.1 Tính Mômen

+ Đờng ảnh hởng mômen mặt cắt giữa nhịp

5.8Mặt cắt giữa nhịp

- Trạng thái giới hạn cờng độ 1

Dầm trong (không có tĩnh tải do lan can)

Mu=0,95.(1,25.gDC1(dc)+1,25.DC1(dn)+1,5.gDW).

=0,95.(1,25.18,96+1,25.1,589 +1,5.6,385+1,25.2,304).67,28 = 2437,75 KNm

Dầm ngoài (chịu toàn bộ tải trọng do lan can)

Mu=0,95.(1,25.gDC1(dc)+1,25.DC1(dn)+1,5.gDW+1,25.gDC2).

=0,95.(1,25.18,96+1,25.1,589+1,5.6,3825+1,25.4,148+1,25*2,304).67,28

= 2769,16 KNm

- Trạng thái giới hạn sử dụng

Dầm trong (không có tĩnh tải do lan can)

- Trạng thái giới hạn cờng độ 1

Dầm trong (không có tĩnh tải do lan can)

- Trạng thái giới hạn sủ dụng

Dầm trong (không có tĩnh tải do lan can)

- Trạng thái giới hạn cờng độ 1

Dầm trong (không có tĩnh tải do lan can)

Mu= 0,95(1,25.gDC1(dc)+1,25.DC1(dn)+1,5.gDW).

= 0,95.(1,25.18,96+1,25.1,589+1,5.6,3825+1,25.2,304).8,96 = 324,647KNm

Dầm ngoài(chịu toàn bộ tải trọng do lan can)

Mu=0,95.(1,25.gDC1(dc)+1,25.DC1(dn)+1,5.gDW+1,25.gDC2).

=0,95

(1,25.18,96+1,25.1,589+1,5.6,3825+1,25.4,148+1,25.2,304).8,96 = 368,782 KNm

- Trạng thái giới hạn sủ dụng

Dầm trong (không có tĩnh tải do lan can)

Trạng thái giới hạn cờng độ 1

Dầm trong (không có tĩnh tải do lan can)

Vu=0,95[1,25(gDC1(dc)+gDC1(dn))+ - 0,9(gDC1(dc)+gDC1(dn))- +

(1,5.gDW.+-- 0,65.gDW.-)]

Vu= 0,95[1,25(18,96+1,589+2,304)2,9 -

0,9(18,96+1,589+2,304)2,9 + (1,5.6,3825.2.9 - 0,65 6,3825.2.9)] = 36,982 KN

Dầm ngoài(chịu toàn bộ tải trọng do lan can)

- Trạng thái giới hạn sử dụng

Dầm trong (không có tĩnh tải do lan can)