đồ án cầu thép phần nội lực

Bố trí 2 sườn tăng cường đứng gối tại đầu mỗi dầm, khoảng cách 200 mm.. Bố trí sườn tăng cường đứng trung gian khoảng cách 1500 mm, riêng tại đoạn đầu dầm từ đầu đến hệ khung ngang đầu t

Chương 1: GIỚI THIỆU CHUNG

I: số liệu thiết kế:

Thiết kế một kết cấu nhịp giản đơn, dầm thép liên hợp bản BTCT với các số liệu đầu vào sau :

II:VẬT LIỆU:

-Thép làm dầm chủ : Thép tấm M270 cấp 250 có cường độ chảy Fy=250MPa

-Thép làm hệ liên kết ngang (dầm ngang và khung ngang), sườn tăng cường : M270 cấp 250 có cường độ chảy Fy=250MPa

-Thép bản mặt cầu, lề bộ hành :

+ Thép chịu lực, cấu tạo : CII có Fy=280MPa

-Thép làm thanh lan can, cột lan can : M270 cấp 250 có cường độ chảy

Fy=250MPa

-Bê tông bản mặt cầu, lan can, lề bộ hành : C30 có

-Trọng lượng riêng của thép :

-Trọng lượng riêng của bê tông có cốt thép :

III.THIẾT KẾ MẶT CẮT NGANG CẦU:

1 Chọn số lượng dầm n, khoảng cách dầm S, chiều dài cánh hẫng

LC:

khoảng cách các dầm chính : S = 1.6 – 2.2

Chọn n =7 1928.57mm

Chọn khoảng cách dầm chính S=2000mm

Suy ra chiều dài đoạn hẫng

-Chọn số dầm chính là 7, khoảng cách giữa các dầm là S = 2000 mm, chiều dài bản hẫng

LC =750.00mm

2 Thiết kế độ dốc ngang cầu, cấu tạo các lớp mặt cầu

Độ dốc ngang thiết kế : 2%

Tạo dốc bằng thay đổi chiều cao đá kê gối : Là dùng đá kê gối có chiều cao tăng dần để tạo độ dốc ngang của mặt đường sau khi hoàn thiện Chiều cao tối thiểu của gối là 150 mm

Chiều cao gối thiết kế:

IV.XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC DẦM

1 Chiều dài dầm tính toán

Chọn khoảng cách từ đầu dầm đến tim gối là : a=0.3 m

420

Hình 1.2: Tiết diện dầm liên hợp

Chiều dài dầm tính toán : Ltt = 33000 mm

2.Chiều cào dầm

Chiều cao dầm được chọn từ chiều cao tối thiểu trong quy trình và theo kinh nghiệm thiết kế:

0.033.33000 =1100mm

0.04.33000= 1320mm

1320÷ 1650

Vậy chọn chiều cao dầm thép: d= 1100 mm

Chiều cao dầm liên hợp: H= 1400 mm

3.Kích thước tiết diện ngang :

Chiều cao phần vút : hV=100mm

Chiều dày bản bê tông : tS=200 mm

Chiều dày sườn dầm : tW=12 mm

Chiều rộng cánh trên : bC=350 mm

Chiều dày cánh trên : tC=25 mm

Chiều rộng cánh dưới : bf=420 mm

Chiều dày cánh dưới : tf=45 mm

chiều cao sườn : D= 1030mm

chiều cao dầm chính : d=1100mm

V.THIẾT KẾ CẤU TẠO CÁC BỘ PHẬN CỦA DẦM CHÍNH:

1.Sườn Tăng Cường, hệ liên kết ngang

Hình 1.4: Bố trí neo chống cắt

Chỉ bố trí sườn tăng cường đứng, không bố trí sườn tăng cường dọc

Bố trí 2 sườn tăng cường đứng gối tại đầu mỗi dầm, khoảng cách 200 mm

Bố trí sườn tăng cường đứng trung gian khoảng cách 1500 mm, riêng tại đoạn đầu dầm (từ đầu đến hệ khung ngang đầu tiên) thì bố trí cách khoảng 550 mm

Tại sườn tăng cường đứng gối đầu tiên, bố trí hệ dầm ngang bằng thép cán chữ I, loại dầm cánh rộng W760 x 196

Tại các sườn tăng cường đứng cách khoảng 3000mm thì bố trí hệ khung ngang bằng thép L100 x 100 x 10 (cho cả thanh xiên và thanh ngang)

Bề dày của tất cả các sườn tăng cường là 14mm, kích thước còn lại xem hình vẽ

2.Neo chống cắt:

Thiết kế loại neo hình nấm với các số liệu sau :

Đường kính đinh: dS = 20 mm

Chiều cao: h = 230 mm

Thiết kế 2 hàng neo với khoảng cách giữa tim của neo đến

mép bản cánh trên là 75 mm, khoảng cách 2 hàng neo là 200 mm

3.Mối nối dầm chính

Mối nối sử dụng bulông cường độ cao

Số lượng mối nối là 2 , đặt đối xứng nhau qua tim cầu, vị trí đặt mối nối là chiều dài dầm, cách đầu dầm 11000mm

Chương 2:THIẾT KẾ LAN CAN, LỀ BỘ HÀNH, BẢN MẶT CẦU

Ở phần này chỉ thiết kế cấu tạo và bố trí thép, tính tĩnh tải, không tính toán nội lực và tính toán cốt thép

I.LAN CAN:

Cột lan can: chiều dài nhịp 37.1 m, bố trí khoảng cách 2 cột lan can là 2 m vậy mỗi bên cầu gồm 19 cột lan can, 18 cặp thanh liên kết, 18 cặp tay vịn

Một cột lan can được tạo bởi 3 tấm thép:

T1 100 x 1,740 x 5

T2 140 x 740 x 5

T3 100 x 150 x 5

250

140

1

2

3

4

5 6 860

Thể tích các tấm thép là:

Thể tích tấm thép T1: VT1 = 100 x 1,740 x 5 =870,000 mm3

Thể tích tấm thép T2: VT2 = 140 x 740 x 5 =518,000 mm3

Thể tích tấm thép T3: VT3 = 100 x 150 x 5 = 75,000 mm3

Thanh liên kết:

Tay vịn:

Tổng trọnglượng lan can trên toàn cầu:

Tính trên 1mm theo phương dọc cầu:

II.LỀ BỘ HÀNH

Lề bộ hành: (tính trên 1mm theo phương dọc cầu)

V1=1.h1.b

V2=1.h2.b

V3=1.h3.b

V4=1.h4.b

V5=1.h5.b

V6=1.h6.b

DC3=Plancan + P1+P2+P3+P4+P5+P6 = 9.4345 N

Vị trí đặt DC3: Xác định bằng cách cân bằng momen tại điểm A

= 530.44mm

Vậy DC3 cách mép trái 1 đoạn bằng 530.44 mm

Chọn và bố trí cốt thép trong bản mặt cầu như hình sau:

Thép dùng cho lề bộ hành là thép CII có Fy=280 MPa

Bê tông sử dụng có F’c=30 MPa

III.BẢN MẶT CẦU

Bản mặt cầu sẽ được tính toán theo 2 sơ đồ: Bản congxon 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 Cốt thép dùng trong bản mặt cầu là thép CII có cường độ Fy=280 MPa, bê tông dùng cho bản mặt cầu là loại bê tông có cường độ chịu nén f’c=30 MPa

Do trong phạm vi hẹp của đồ án môn học nên ta bố trí cốt thép trong bản mặt cầu theo yêu cầu cấu tạo như hình dưới

CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ DẦM CHÍNH

I.ĐẶC TRƯNG HÌNH HỌC

1.GIAI ĐOẠN CHƯA LIÊN HỢP

TIẾT DIÊN DẦM THÉP CHỮ I GIAI ĐOẠN 1 ST

i+1

i +1

(Xi+1-X)

(Y+Yi+1) Y

i2+Yi+1.Yi+Y

i+12

Yi3+Y2

i+1.Yi+Yi+1.Yi2+

Yi+13

1.8634.

-8.39793.

11 -6 1075 -169 2150 -363350 -585901875

-8.39793.

1.8396

Ys,t

Ys,b

2.ĐẶC TRƯNG HÌNH HỌC GIAI ĐOẠN 2(GIAI ĐOẠN LIÊN HỢP):

D

ầ m trong:

Chọn

D

ầ m biên:

3.Đặc trung hình học dầm trong:

a.Giai đoạn liên hợp ngắn hạn (ST)

Bố trí cốt thép trong bản mặt cầu là φ14a200 và bê tông bản mặt cầu có cường độ f’c=30MPa

Diện tích cốt thép dọc bản:

Trong đó: n là số thanh thép trong đoạn Bi

Diện tích phần bản bê tông quy đổi về thép:

Trong đó: n là hệ số quy đổi bê tông bản mặt cầu về thép, phụ thuộc vào cường độ của

bê tông làm bản mặt cầu

Khoảng cách từ trọng tâm bản bê tông (tính phần vt) đến mép trên dầm thép:

=

Diện tích mặt cắt ngang dầm:

Momen tĩnh của diện tích t/d liên hợp lấy đối với trục TH1:

Khoảng cách từ trục TH1 đến trục TH2

Khoảng cách từ trục trung hoà đến các mép dầm :

Mép trên dầm thép :

mm Mép dưới dầm thép :

Mép dưới bản bê tông:

Mép trên bản bê tông:

Momen quán tính của tiết diện liên hợp : IST

Momen kháng uốn của tiết diện liên hợp : SST