đồ án cầu bê tông dầm T căng trước 11823- thuyết mình + excel + fie cad

Trong đó phần bản loại dầm đơn giản được xây dựng từ sơ đồ dầm liên tục do đó sau khi tính toán dầm đơn giản xong phải nhân với hệ số kể đến tính liên tục của bản mặt cầu 2.2 TÍNH TOÁN N

Trang 1

CHƯƠNG MỞ ĐẦU SỐ LIỆU SƠ BỘ

Trang 2

CHƯƠNG I: LAN CAN

1.1TAY VỊN

1.1.1 Thanh lan can tay vịn

- Chọn thanh lan can thép ống

+ Đường kính ngoài: D = 100 mm

+ Đường kính trong: d = 90 mm

- Khoảng cách 2 cột lan can là: 1650 mm

- Khối lượng riêng của thép lan can:

s 0.785 10− N / mm

Khả năng chịu lực của thanh lan can

4 3

- Chọn trụ lan can là thép bản làm từ thép M270 cấp 250 Sơ đồ tính của trụ là 1 dầm congsol

ngàm tại mặt bêtông tường chắn

- Ống liên kết giữa các thanh có tiết diện D = 100 mm,d = 90 mm

Hình 1.2 tiết diện cột lan can tại mặt cắt ngàm vào tường

Chon 0=0,9 để tính toán

p p R

MPH

=

SVTH: ĐẶNG MINH HUY MSSV: 1551090154 Trang 2

Trang 3

Trong đó chiều cao cột lan can, HR=1010mm.

là momen kháng uốn tại mặt cắt lan can ngàm vào tường

S: momen kháng uốn của tiết diện đối với trục X-X

Momen quán tính của tiết diện

Hình 1.4 Sơ đồ bố trí bulông

Đảm bảo khoảng cách mép như hình vẽ

+ Sức kéo danh định của bulông

+ Sức kéo tác dụng lên bulông

Trang 4

1.2TÍNH TOÁN LAN CAN

Chọn cấp lan can là cấp 3 dùng cho cầu có xe tải:

Trang 5

Hình 1.5 Kích thước bố trí thép lan can

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

Do cốt thép bố trí đối xứng nên ta có mômen dương và mômen âm bằng nhau

Đối với tiết diện thay đổi ta quy đổi về tiết diện chử nhật tương đương có diện tích bằng với diện tích ban đầu nhưng không làm thay đổi chiều cao của lan can

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

Trang 6

Hình 1.6 Tiết diện tường lan can

Trang 7

c d

Trang 8

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

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

14 bố trí với khoảng cách a=200 mm theo phương dọc cầu, khi đó

Tất cả các phần sẽ tính với chiều rộng một đơn vị b=1 mm

Trang 9

s y '

Trang 11

Với Lc = 2256 mm nên chỉ có N= 2 nhịp thanh gia chịu lực vì n.L = 2x1650 = 3300 mm

Số cột tham gia chịu lực là K= 1

Sức kháng kết hợp giữa thanh và cột lan can

Trang 12

He = 810 mm

t e

Lan can đảm bảo chịu va xe

Vị trí va tại thanh lan can

Với Lc = 2256 mm có N= 3 nhịp tham gia do L = 1650 mm

Số cột tham gia chịu lực là K=2

Sức kháng của thanh và cột lan can

'

t 6

1.3.2 Va tại đầu tường( cột ngoài cùng)

Trang 13

Số cột tham gia chịu lực là K=1

Sức kháng của thanh và cột lan can

'

t 6

Trang 14

1.3.5 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

chịu được va xe

1.4

KIỂM TRA KHẢ NĂNG CHỐNG TRƯỢT CỦA LAN CAN

xe cộ Vct trở thành lực kéo T trên một đơn vị chiều dài bản hẩng:

w CT

Để an toàn ta chỉ lấy phần bêtông:

Trang 15

CHƯƠNG II: BẢN MẶT CẦU2.1 SỐ LIỆU TÍNH TOÁN

- Xét tỷ số

1 2

Sơ đồ tính: Bản mặt cầu sẽ được tính toán theo 2 sơ đồ: Bản congsol và bản loại dầm Trong

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

2.2 TÍNH TOÁN NỘI LỰC TRONG BẢN HẪNG

2.2.1 Tải trọng tác dụng lên bản hẫng

2.2.1.1 Tĩnh tải

- Tính toán bản mặt cầu theo dải bản rộng 1mm theo phương dọc cầu

- Trọng lượng bản thân bản mặt cầu

- Tĩnh tải do lan can

Trọng lượng tường lan can:

Trọng lượng thanh lan can:

Trang 16

Để đơn giản trong tính toán và thiên về an toàn ta xem tĩnh tải và hoạt tải truyền xuống bản

hẫng ngay tại vị trí đầu mút thừa

2.2.1.2 Hoạt tải

Do khoảng cách giửa hai dầm chủ là 1720 < 4600 nên HL93 tác dụng chỉ có xe ba trục

( Truck)

Thiết kế bản hẳng nên xe 3 trục cách mép bó vỉa là 300mm

Trang 17

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

Lực kéo tác dụng lên bảng mặt cầu:

3 t

Trang 19

2.3.2 Nội lực do hoạt tải

Ta có S=1720mm<4600mm nên dải bản ngang được thiết kế theo các bánh xe của trục 145KN

Vậy phạm vi đặt tải của 2 bánh xe là 1870 mm

Cường độ phân bố của hoạt tải là

Trang 20

Do đó hoạt tải phân bố điều lên bản dầm với cường độ 77.54 N/mm

Mômen ở trạng thai giới han cường độ:

+ Nội lực do hoạt tải gây ra cho dầm giản đơn:

Trạng thái giới hạn cường độ 1:

2.4 NỘI LỰC CÓ XÉT ĐẾN TÍNH LIÊN TỤC CỦA BẢN

Bề rộng ảnh hưởng của bánh xe theo phương dọc cầu

Hình 2.4 Quy đổi bản dầm sang bản ngàm

- Trạng thái giới hạn cường độ

Trang 21

So sánh giá trị nội lực ở trạng thái giới hạn cường độ và trạng thái giới hạn đặc biệt ta có

giá trị mômen ở trạng thái giới hạn đặc biệt lớn hơn rất nhiều ở trạng thái giới hạn cường độ

Do đó ta dùng tổ hợp tải trọng ở trạng thái giới hạn đặc biệt để thiết kế cốt thép

Trang 22

Chọn ∅ =0.9 và phù hợp với giá trị ban đầu

Kiểm tra điều kiện:

0.551mm17.77

=> Thỏa mãn điều kiện cốt thép tối thiểu

Chọn Ø18a200 bố trí xen kẽ với Ø14a200 (cách lớp trên bản mặt cầu 30mm),

Trang 23

Hình 2.5 Bố trí thép ở bản hẫng

Kiểm tra vết nứt cho bản hẫng ở trạng thái giới hạn sử dụng

Ta sẽ kiểm tra nứt cho phần hẳng của bản mặt cầu bằng trạng thái giới hạn sử dụng

Điều kiện:

e c

Hệ số xét đến đều kiện tiếp xúc giữa kết cấu với môi trường xung quanh γe=1

Khoảng cách từ trọng tâm lớp thép chịu kéo ngoài cùng đến lớp ngoài của bêtông chịu kéo dc = 30

K1: hệ số điều chỉnh nguồn cốt liệu, K1=1,0

Wc: khối lượng riêng của bê tông (kg/m3), vì f’c=45 Mpa (35 Mpa <f’c =< 105 Mpa) nên:

Mômen quán tính của tiết diện nứt

Trang 24

Trang 25

0.529 mm 0.6 mm 6.63

=>Thỏa mãn điều kiện cốt thép tối thiểu

Kiểm tra vết nứt cho bản dầm tại gối ở trạng thái giới hạn sử dụng

Ta sẽ kiểm tra nứt cho phần bản dầm chịu momen âm bằng trạng thái giới hạn sử dụng

Điều kiện:

e c

Trang 26

Vậy s=200 mm<smin => Đảm bảo điều kiện nứt ở trạng thái giới hạn sử dụng

2.5.2.2 Cốt thép chịu mômen dương tại nhịp

M =24500 N.mm

Trang 27

Trang 28

=>Không thỏa mãn điều kiện cốt thép tối thiểu chọn cốt thép theo Asmin nên chọn As = Asmin để bốtrí

Kiểm tra vết nứt cho bản dầm tại gối ở trạng thái giới hạn sử dụng

Ta sẽ kiểm tra nứt cho phần bản dầm chịu momen dương bằng trạng thái giới hạn sử dụng

Điều kiện:

e c

Trang 29

2.5.3 Tính cốt thép phân bố theo phương dọc cầu

Cốt thép phụ theo phương dọc cầu được đặt dưới đáy bản để phân bố tải trọng bánh xe dọc cầu đến cốt thép chịu lực theo phương ngang cầu Diện tích yêu cầu tính theo phần trăm cốt thép chịu momen dương Đối với cốt thép chính đặt vuông góc với hướng xe chạy:

Trang 31

Hình 2.8 Bố trí thép dọc theo phương ngang cầu

CHƯƠNG III: THIẾT KẾ DẦM NGANG3.1 CÁC SỐ LIỆU TÍNH TOÁN

Trang 32

DW q= × Ω =1.72 10× − ×3309.15 5.692 N / mm=

Trọng lượng bản mặt cầu:

Trang 33

3.2.2 Phương ngang cầu

3.2.2.1 Giá trị đường ảnh hưởng của phản lực gối

Tính toán phân bố tải trọng theo phương pháp nén lệch tâm Tiến hành vẽ đường ảnh hưởng R1, R2 Các giá trị đường ảnh hưởng theo công thức trong bảng ta tính được kết quả:

Trang 34

Bảng 3.1 Kết quả tính giá trị đường ảnh hưởng các Ri

å i

a y

å i

a y

Trang 36

Trang 37

3.2.2.2 Xét xếp tải trọng lên đường ảnh hưởng M 3

Trang 38

Trang 39

Hình 3.2 Xếp tải trọng lên đường ảnh hưởng M 3

- Đối với DW

Trang 41

( ) ( )

Trang 42

Tiết diện tính toán b x h = 200 x 650

3.3.1 Tính toán và bố trí cốt thép cho dầm ngang chịu mômen dương:

2 Ma

02

Trang 43

Trong đó: φ

= 0.9

Khoảng cách từ thớ chịu nén đến trục trung hòa:

Trang 44

2 Ma

Khoảng cách từ thớ chịu nén đến trục trung hòa:

Kiểm tra hàm lượng cốt thép tối thiểu

Trang 45

3.4 KIỂM TRA NỨT CỦA TIẾT DIỆN THEO TTGHSD

3.4.1 Kiểm tra nứt tại gối đối với momen dương

Ta sẽ kiểm tra nứt cho dầm ngang bằng trạng thái giới hạn sử dụng

Trong đó: Tiết diện tính toán b=200 mm, h=650 mm

Hệ số xét đến đều kiện tiếp xúc giữa kết cấu với môi trường xung quanh γe=1 Khoảng cách từ trọng tâm lớp thép chịu kéo ngoài cùng đến lớp ngoài của bêtông chịu kéo dc=50 mm

Wc: khối lượng riêng của bê tông (kg/m3), vì f’c=28 Mpa (f’c <35 Mpa) nên:

Trang 46

Chiều dày của bêtông vùng nén sau khi nứt

max

2 s

3.4.2 Kiểm tra với mômen âm tại vị trí gối

Ta sẽ kiểm tra nứt cho dầm ngang bằng trạng thái giới hạn sử dụng

Trong đó: Tiết diện tính toán b=200 mm, h=650 mm

Hệ số xét đến đều kiện tiếp xúc giữa kết cấu với môi trường xung quanh γe=1 Khoảng cách từ trọng tâm lớp thép chịu kéo ngoài cùng đến lớp ngoài của bêtông chịu kéo dc=50 mm

Wc: khối lượng riêng của bê tông (kg/m3), vì f’c=28 Mpa (f’c <35 Mpa) nên:

Trang 47

Chiều dày của bêtông vùng nén sau khi nứt

max

2 s

3.5 TÍNH TOÁN VÀ BỐ TRÍ CỐT THÉP ĐAI CHO DẦM NGANG

Tiết diện tính toán bxh=200x650

u p

24

VV

V

0392.26

Trang 48

240392.240.02

Trang 49

-Bước4: Dùng các giá trị tính được

' c

vf

và εx

+Tra bảng 5.8.3.4.2-1 TCN 272-05 dựa vào tỷ số ta có

' c

vf = 0.043 và

-Bước 5 :Xác định cường độ yêu cầu của cốt thép vách theo phương trình sau:

+Lực cắt yêu cầu cho thép đai:

' u

φ

=

-Bước 6 :Tính bước đai theo điều kiện cấu tạo:

+Khi đặt cốt đai bước đai phải thỏa mãn các điều kiện sau:

+Kiểm tra bước cốt đai theo điều kiện cấu tạo:

Ta có:

u '

Trang 50

V vy

cp w v

Chọn theo cấu tạo khoảng cách cốt đai là S = 200 mm

-Bước 8: Kiểm tra khả năng chịu kéo của cốt dọc khi có lực cắt

Trang 51

Kết luận: Vậy ta chọn bước cốt đai Φ12a200mm

CHƯƠNG IV: THIẾT KẾ DẦM CHÍNHIV.1 SỐ LIỆU THIẾT KẾ:

Trang 52

1 Số liệu thiết kế chung

Trang 53

- Độ mở rộng hai đầu dầm như hình vẽ:

- Trọng lượng riêng của bê tông:

- Xác định chiều rộng bản cánh hữu hiệu

* Đối với dầm giữa:

Bề rộng bản cánh hữu hiệu được xác định như sau:

Trang 54

w f

* Đối với dầm biên

Bề rộng bản cánh hữu hiệu được lấy bằng ½ bề rộng hữu hiệu của dầm giữa cộng với

- Diện tích tiết diện dầm:

0 mm

Trang 55

IV.2 NỘI LỰC DO TĨNH TẢI TÁC DỤNG LÊN DẦM CHỦ:

3 Xác định trọng lượng bản thân dầm chủ:

- Do chưa xác định được số lượng cáp nên coi tiết diện bê tông là đặc

- Dầm chủ ở giai đoạn căng trước gồm có: trọng lượng bản thân dầm, trọng lượng phần mở rộng ở hai đầu dầm, trọng lượng các dầm ngang đúc nguyên khối với dầm chính:

- Tĩnh tải rải đều lên dầm chính xuất hiện ở giai đoạn căng trước

1

DC ''

: tĩnh tải phần dầm ngang rải đều trên dầm chính:

+ Một dầm chủ có 4 x 2 = 10 phần dầm ngang gắn vào 2 bên sườn dầm chủ

Trang 56

4 Xác định tải trọng mối nối ướt tác dụng lên mỗi dầm chính:

Mối nối ướt chia ra làm 2 phần mối nối cánh trên của dầm chính và mối nối của dầm ngang (khồng kể bản mặt cầu)

: tĩnh tải phần mối nối dầm ngang không kể bản cánh

- Phần mối nối cánh trên dầm chính: (bản mặt cầu)

+ Có 4 mối nối kích thước:

Chiều rộng b’ = 400 mm

+ Trọng lượng phần mối nối cánh trên trên một đơn vị chiều dài dầm chính:

- Phần mối nối dầm ngang:

+ Có 16 mối nối kích thước:

Chiều rộng: b = 200 mm

Chiều cao: h = 570 mm

Chiều dài (chiều rộng mối nối): b’ = 400 mm

+ Trọng lượng phần mối nối dầm ngang trên trên một đơn vị chiều dài dầm chính:

- Đối với dầm biên

Trang 57

6 Tải trọng lan can DC 3 :

- Lấy kết quả ở chương III

+ Mặt cắt I-I : Mặt cắt tại gối

+ Mặt cắt II-II: Mặt cắt cách gối một đoạn 1.5H = 1650 mm

Ta sẽ tiến hành chất tải và tính toán nội lực trong dầm giữa tại mặt cắt gối I-I và mặt cắt IV-IV, các trường hợp còn lại tiến hành chất tải và tính toán tương tự sau đó tổng hợpthành bảng

IV.2.1.1 Mắt cắt tại gối I-I:

Trang 58

 Lực cắt:

Hình 5.3: Đường ảnh hưởng lực cắt tại mặt cắt I-I

- Trạng thái giới hạn cường độ 1:

: diện tích ĐAH lực cắt âm tại vị trí mặt cắt

Trang 60

Hình 5.4: Đường ảnh hưởng moment tại mặt cắt IV-IV

- Trạng thái giới hạn cường độ:

×

2

: diện tích đường ảnh hưởng

Trang 61

Hình 5.5: Đường ảnh hưởng lực cắt tại mặt cắt IV-IV

Trang 63

Bảng tổng hợp monen do tĩnh tải tác dụng lên dầm biên( đã nhân hệ số)

Trang 64

TỔNG HỢP LỰC CĂT DO TĨNH TẢI DẦM BIÊN (ĐÃ NHÂ HỆ SỐ)

9 Xác định nội lực do hoạt tải tác dụng lên dầm chủ:

IV.2.1.5 Xác đinh hệ số phân bố ngang:

E E

Trang 65

g

;

4 57939131198

g

4 57939131198

0.4

g SI

0.6

g MI

Một làn chất tải: tính theo phương pháp đòn bẩy

Trang 66

Hình 5.6: Đường ảnh hưởng dầm biên theo pp đòn bẩy.

m

d e

Theo phương pháp nén lệch tâm

Trang 67

Đường ảnh hưởng phương pháp nén lệch tâm

IV.2.1.6 Nội lực do hoạt tải gây ra trên dầm chính:

Trang 68

+ Tải trọng làn là tải trọng phân bố dọc dầm với độ lớn: q = 9.3 N/mm

1 Nội lực tại mặt cắt I-I:

Hình 5.7: Đường ảnh hưởng M và V tại mặt cắt I-I.

Trang 69

IV.2.1.6.1 Nội lực tại mặt cắt IV-IV:

Hình 5.8: Đường ảnh hưởng M tại mặt cắt IV-IV

Trang 71

Diện tích đường ảnh hưởng:

IV.2.1.6.2 Nội lực tại mặt cắt II-II:

IV.2.1.6.3 Nội lực tại mặt cắt III-III:

Trang 72

Momen ở trạng thái giới hạn cường đọ 1:

Trang 73

U

Trang 74

TỔ HỢP MOMEN TRONG DẦM CHÍNH DO HOẠT TẢI( đã nhân hệ số)

Trang 75

IV.3 BỐ TRÍ CÁP DƯL CHO DẦM CHỦ:

f =0.9×f =0.9×1744.60=1570.14 Mpa

11 Chọn bê tông:

- Khi đó:

Trang 76

ps

pu g g bg

2

A Sf

2419.4

3

43 3

- Vậy chọn n = 18 tao thiết kế

- Diện tích cáp thực sự đặt trong dầm lúc nàylà:

Định dạng
Số trang	101
Dung lượng	1,92 MB
File đính kèm	đồ án cầu bê tông TCVN 11823.rar (3 MB)