Sử dụng phương pháp phân tích gần đúng để thiết kế bản mặt cầu BTCT của cầu dầm hộp đổ tại chỗ và đúc liền khối. (Điều 4.6.2.1.6 Tiêu chuẩn 22 TCN 27205). Khi tính toán hiệu ứng lực trong bản, phân tích một dải bản rộng 1m theo chiều dọc cầu. Sơ đồ tính toán của bản mặt cầu ta chia làm hai phần là phần cánh hẫng và phần bản nằm giữa hai sườn. Sơ đồ tính toán của phần cánh hẫng là sơ đồ công son, còn phần bản phía trong thì do mặt cắt dầm có 2 sườn nên sơ đồ tính là dầm giản đơn kê trên hai cạnh và có kể đến hệ số ngàm, chiều dài nhịp tính toán là tính từ tâm của hai sườn, giá trị trên gối được chọn 1 trong hai giá trị do phần hẫng và do phần bản giữa nhịp.
truờng đại học giao thông vận tải Bộ môn CÔNG TRìNH GIAO THÔNG THàNH PHố đồ án tốt nghiệp Thiết kÕ kü tht Chương V TÍNH TỐN BẢN MẶT CẦU I CẤU TẠO BẢN MẶT CẦU: I.1 SƠ ĐỒ TÍNH TOÁN BẢN MẶT CẦU: Cấu tạo mặt cầu hình vẽ: 14000 3000 8000 3000 Kích thước mặt cầu thống kê bảng sau: Tên gọi đại lượng Chiều rộng mặt cầu Chiều dài phần cánh hẫng Khoảng cách tim sườn dầm hộp Chiều dày phần cánh hẫng vị trí ngàm Chiều dày mặt cầu Chiều dày phần cánh hẫng Chiều dày tính tốn mặt cầu Ký hiệu bcau Lh Giá trị 14 Đơn vị m m Ld m tngam 0.5 m tbmc 0.3 m thang 0.25 m tc 0.3375 m I.2 CẤU TẠO CÁC LỚP ÁO ĐƯỜNG : ( Tính cho 1m dài theo phương dọc cầu phân bố theo phương ngang cu) Tờn lp B dy (cm) Sinh viên: nguyễn văn linh TL riêng (KN/m3) _ Bề rộng (m) Khối lượng (KN/m) Lớp: Cầu Đuờng ôtô sân bay-K47 126 truờng đại học giao thông vận tải Bộ môn CÔNG TRìNH GIAO THÔNG THàNH PHố đồ án tốt nghiệp Thiết kế kỹ thuËt Bê tông asphan 23 1.0 1.15 Bê tông bảo vệ 24 1.0 0.72 Lớp phòng 15 1.0 0.45 nước Lớp mui luyện 24 1.0 0.24 Tĩnh tải lớp phủ mặt cầu theo phương ngang cầu tính cho 1m dài cầu là: DW mc = 2,56 KN/m I.3 LAN CAN TAY VỊN Tên gọi đại lượng Tĩnh tải lan can tay vịn Ký hiệu Giá trị Đơn vị DWlc KN/m Vậy : DW lc = (KN/m) I.4 TRỌNG LƯỢNG BẢN THÂN BẢN MẶT CẦU: Tên gọi đại lượng Chiều dày tính tốn Bề rộng tính tốn mặt cầu Diện tích mcn phần nắp hộp TL riêng bê tông mặt cầu Tĩnh tải thân mặt cầu Vậy : Ký hiệu Giá trị Đơn vị tc bcau A gbt DC 0,3375 14 4,725 24,5 8.26875 m m m2 KN/m3 KN/m DC= 8.3 (KN/m) II NGUYÊN TẮC TÍNH NỘI LỰC BẢN MẶT CẦU: II.1 NGUYÊN TẮC TÍNH TỐN: Sử dụng phương pháp phân tích gần để thiết kế mặt cầu BTCT cầu dầm hộp đổ chỗ đúc liền khối (Điều 4.6.2.1.6 Tiêu chuẩn 22 TCN 272-05) Khi tính tốn hiệu ứng lực bản, phân tích dải rộng 1m theo chiều dọc cầu Sơ đồ tính tốn mặt cầu ta chia làm hai phần phần cánh hẫng phần nằm hai sườn Sơ đồ tính tốn phần cánh hẫng sơ đồ cơng son, cịn phần phía mặt cắt dầm có sườn nên sơ đồ tính dầm giản đơn kê hai cạnh có kể đến hệ số ngàm, chiều dài nhịp tính tốn tính t tõm ca hai Sinh viên: nguyễn văn linh _ Lớp: Cầu Đuờng ôtô sân bay-K47 127 truờng đại học giao thông vận tải Bộ môn CÔNG TRìNH GIAO THÔNG THàNH PHố đồ án tốt nghiệp Thiết kế kỹ thuật sườn, giá trị gối chọn hai giá trị phần hẫng phần nhịp Các tải trọng tác dụng lên kết cấu là: Lan can : DWlc Trọng lượng thân : DC Trọng lượng lớp mặt đường :DW Tải trọng người :PL Tải trọng xe : LL Lực xung kích : IM, lấy 25%LL Về ngun tắc để tính tốn nội lực mặt cầu ta vẽ phân tích đường ảnh hưởng tiết diện Từ đường ảnh hưởng ta thấy tính tốn mơ men âm lực cắt gối , mơ men dương tính tốn nhịp Tính tốn hiệu ứng tải cho tải trọng thành phần gây mặt cầu Sau tổ hợp lại thành hai tổ hợp tải trọng nguy hiểm tổ hợp tải trọng cường độ tổ hợp tải trọng theo trạng thái giới hạn sử dụng( Điều 3.4.1-1 22 TCN272-05) sử dụng nội lực để tính tốn kiểm tra tiết diện II.2 SƠ ĐỒ TÍNH TỐN: Theo cấu tạo, mặt cầu tính tốn theo sơ đồ: - Sơ đồ dầm giản đơn kê lên gối trùng với tim sườn dầm hộp,Ltt = m - Sơ đồ dầm công son ,Ltt = m II.3 TÍNH TỐN NỘI LỰC: II.3.1 Tính tốn nội lực mặt cầu Tĩnh tải Xếp tĩnh tải lên đường ảnh hưởng tính nội lực theo cơng thức: N i qtt Ai Trong đó: Ni : Nội lực tiết diện i( mômen lực cắt) qtt : Giá trị Tĩnh tải tính tốn (Tĩnh tải I Tĩnh tải II) Ai : Diện tích đường ảnh hưởng II.3.2 Tính tốn nội lực mặt cầu Hoạt tải Bản mặt cầu phân tích theo phương pháp giải gần đúng, quy định điều 4.6.2.1 Bản thiết kế cho tải trọng trục 145 KN tải trọng (quy Sinh viên: nguyễn văn linh _ Lớp: Cầu Đuờng ôtô sân bay-K47 128 truờng đại học giao thông vận tải Bộ môn CÔNG TRìNH GIAO THÔNG THàNH PHố đồ án tèt nghiÖp ThiÕt kÕ kü thuËt định điều 3.6.1.3.3 22 TCN 272-05) Các bánh xe trục cách 1800mm, tải trọng bánh xe 72,5KN Tải trọng thiết kế gồm tải trọng 9,3KN/m phân bố theo chiều dọc, theo chiều ngang cầu giả thiết phân bố theo chiều rộng 3000mm Hiệu ứng tải trọng thiết kế không xét lực xung kích Khi thiết kế vị trí ngang xe bố trí cho hiệu ứng lực dải phân tích đạt giá trị lớn Vị trí trọng tâm bánh xe đặt cách xa bó vỉa 300mm thiết kế hẫng 600mm thiết kế phận khác Chiều rộng dải tương đương b(mm) bánh xe lấy bảng 4.6.2.1.3-1 22TCN272-05 Ta có: + Đối với phần hẫng: b = 1140+0,833.X + Đối với vị trí có mômen dương : b = 660+0,55.S + Đối với vị trí có mơmen âm : b = 1220+0.25.S Trong đó: X : khoảng cách từ tâm gối đến điểm đặt tải (mm) S : khoảng cách cấu kiện đỡ (mm) Khi tính tốn hiệu ứng tải, tải trọng bánh xe mơ hình hố tải trọng vệt mà chiều dài dọc theo nhịp chiều dài diện tích tiếp xúc bánh xe cộng với chiều dày mặt cầu tải trọng phân bố đặt trọng tâm bánh xe phân bố dọc theo chiều dài dải tương đương tính Khi tính tốn giá trị b phần hẫng đồ án này, bánh xe HL93 nằm cánh hẫng nên có hai giá trị b khác cho bánh xe Do tính tốn ta lấy b giá trị trung bình Mặt khác khơng có gờ chắn bánh nên ta không xét đến tải trọng hành, tải trọng bất lợi cánh hẫng tải trọng hoạt tải xếp lên phần đường dành cho người III TÍNH TỐN NỘI LỰC BẢN MẶT CẦU III.1.TÍNH TỐN NỘI LỰC BẢN KÊ TRÊN SƯỜN III.1.1 Tính tốn mơmen Bề rộng tính tốn ca bn: b = 660+0,55.S=660+0,55.6040=3982 mm Sinh viên: nguyễn văn linh _ Lớp: Cầu Đuờng ôtô sân bay-K47 129 truờng đại học giao thông vận tải Bộ môn CÔNG TRìNH GIAO THÔNG THàNH PHố đồ án tốt nghiệp Thiết kế kü thuËt Xếp tải bất lợi lên đường ảnh hưởng mômen: 1800 1800 72,5KN 72,5KN 1,55 0,63 72,5KN 1200 72,5KN 0,93 1220 Bảng tung độ đường ảnh hưởng: Tên đại lượng P(KN) Bánh xe Bánh xe Bánh xe Bánh xe Tổng 72,5 72,5 72,5 72,5 1,75 1,75 1,75 1,75 Tung độ ĐAH 0,63 1,55 0,93 MXTtc(KNm) MXTtt(KNm) 45,68 112,38 67,43 0,00 225,48 79,93 196,66 117,99 0,00 394,58 Giá trị GHSD GHCĐ Đơn vị KN/m Tính tốn mơmen mặt cầu: Tên gọi đại lượng Ký hiệu Nội lực Tĩnh tải thân mặt cầu Tĩnh tải mặt cầu DC 9,1875 Diện tích đường ảnh hưởng AM 4,681 Nội lực Tĩnh tải thân MDC 43,01 Trọng lượng lớp phủ DW 2,56 Diện tích đường ảnh hưởng AM 4,681 MDW 11,98 Tải trọng thiết kế Plan 9,3 Diện tích đường ảnh hưởng AM 4,681 Nội lực tải trọng Mlan 43,53 54,42 KN.m Nội lực xe tải thiết kế MXT 225,48 394,58 KN.m 53,76 KN.m Nội lực trọng lượng lớp phủ mặt cầu Nội lực trọng lượng lớp phủ KN/m 14,98 KN.m Nội lực tải trọng thiết kế KN/m III.1.2 Tính tốn lực cắt Sinh viên: nguyễn văn linh _ Lớp: Cầu Đuờng ôtô sân bay-K47 130 truờng đại học giao thông vận tải Bộ môn CÔNG TRìNH GIAO THÔNG THàNH PHố đồ án tèt nghiÖp ThiÕt kÕ kü thuËt Xếp tải bất lợi lên đường ảnh hưởng lực cắt 1,00 1240 72,5KN 72,5KN 0,21 72,5KN 1800 0,71 72,5KN 1200 0,50 1800 Bảng tung độ đường ảnh hưởng: Tên đại lượng P(KN) Tung độ ĐAH Bánh xe Bánh xe Bánh xe Bánh xe Tổng 72,5 72,5 72,5 72,5 1,75 1,75 1,75 1,75 0,71 0,5 0,21 QXTtc(KN.m) QXTtt(KNm) 72,50 51,48 36,25 15,23 175,45 126,88 90,08 63,44 26,64 307,04 Tính tốn lực cắt bản: Tên gọi đại lượng Ký hiệu Giá trị GHSD GHCĐ Đơn vị Nội lực Tĩnh tải thân mặt cầu Tĩnh tải mặt cầu DC 9,1875 KN/m Diện tích đường ảnh hưởng AM 3,02 Nội lực Tĩnh tải thân QDC 27,75 Trọng lượng lớp phủ DW 2,56 Diện tích đường ảnh hưởng AM 3,02 Nội lực trọng lượng lớp phủ QDW 7,73 Tải trọng thiết kế Plan 9,3 Diện tích đường ảnh hưởng AM 3,02 Nội lực tải trọng Qlan 28,09 35,11 KN Nội lực xe tải thiết kế QXT 175,45 307,04 KN 34,68 KN Nội lực trọng lượng lớp phủ mặt cầu KN/m 9,66 KN Nội lực tải trọng thiết kế Sinh viên: nguyễn văn linh _ KN/m Lớp: Cầu Đuờng ôtô sân bay-K47 131 truờng đại học giao thông vận tải Bộ môn CÔNG TRìNH GIAO THÔNG THàNH PHố đồ án tèt nghiÖp ThiÕt kÕ kü thuËt III.1.3 Tổng hợp nội lực dầm kê sườn Nội lực tổng thành phần nội lực tĩnh tải hoạt tải gây ra: Đơn vị Mômen 350.27 550.58 KN.m Lực cắt 255.97 407.68 KN 500 300 1800 KN 72,5KN 630 72,5KN III.2.TÍNH TỐN NỘI LỰC BẢN CÁNH HẪNG 0,63 GHCD 3,23 2,98 2,73 2,43 GHSD III.2.1 Tính tốn mơmen Bề rộng tính tốn bản: b =1140+0,833.X = 1140+0,833.1532= 2416,16 mm Xếp tải bất lợi lên đường ảnh hưởng mômen: Tung độ đường ảnh hưởng: Tên đại lượng P(KN) Bánh xe 72,5 Bánh xe 72,5 Bánh xe 72,5 Bánh xe 72,5 Tung độ ĐAH MXTtc(KN.m) MXTtt(KNm) 1,7 1,7 1,7 1,7 2,43 176,18 308,31 0,63 45,68 79,93 0,00 0,00 0,00 0,00 221,85 388,24 Tổng Tính tốn mơmen cánh hẫng: Tên gọi đại lượng Ký hiệu Giá trị GHC GHSD Đ Đơn vị KN/m Nội lực Tĩnh tải thân mặt cầu Tĩnh tải mặt cầu DC 9,1875 Diện tích đường ảnh hưởng AM 5,216 Nội lực Tĩnh tải thân MDC 47,926 59,91 KN.m Nội lực trọng lượng lớp phủ mt cu Sinh viên: nguyễn văn linh _ Lớp: Cầu Đuờng ôtô sân bay-K47 132 truờng đại học giao thông vận tải Bộ môn CÔNG TRìNH GIAO THÔNG THàNH PHố ®å ¸n tèt nghiƯp ThiÕt kÕ kü tht Trọng lượng lớp phủ DW 2,56 Diện tích đường ảnh hưởng AM 5,216 MDW 13,354 Tải trọng thiết kế Plan 9,3 Diện tích đường ảnh hưởng AM 3,726 Nội lực tải trọng Mlan 34,66 43,32 KN.m Nội lực xe tải thiết kế MXT 221,85 388,24 KN.m Nội lực trọng lượng lớp phủ KN/m 16,69 KN.m Nội lực tải trọng thiết kế 500 III.2.2 Tính tốn lực cắt Xếp tải bất lợi lên đường ảnh hưởng lực cắt: KN/m 300 1800 72,5KN 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 KN 72,5KN 630 Tung độ đường ảnh hưởng: Tên đại lượng P(KN) Bánh xe Bánh xe Bánh xe Bánh xe Tổng 72,5 72,5 72,5 72,5 1,75 1,75 1,75 1,75 Tung độ ĐAH QXTtc(KN.m) QXTtt(KNm) 1 0 72,50 72,50 0,00 0,00 145,00 126,88 126,88 0,00 0,00 253,75 Tính tốn lực cắt cánh hẫng: Tên gọi đại lượng Ký hiệu Nội lực Tĩnh tải thân mặt cầu Tĩnh tải mặt cầu Diện tích đường ảnh hưởng Nội lực Tĩnh tải thân Nội lực trọng lượng lớp phủ mặt cầu Trọng lượng lớp phủ Diện tích ng nh hng Sinh viên: nguyễn văn linh _ Giỏ trị GHSD GHCĐ DC AM QDC 9,1875 1,615 14,84 DW AM 2,56 1,62 Đơn vị KN/m 18,55 KN.m KN/m Líp: Cầu Đuờng ôtô sân bay-K47 133 truờng đại học giao thông vận tải Bộ môn CÔNG TRìNH GIAO THÔNG THàNH PHè Nội lực trọng lượng lớp phủ Nội lực tải trọng thiết kế Tải trọng thiết kế Diện tích đường ảnh hưởng Nội lực tải trọng Nội lực xe tải thiết kế ®å ¸n tèt nghiÖp ThiÕt kÕ kü thuËt QDW 4,13 Plan AM Qlan QXT 9,3 1,365 12,69 145,00 5,17 KN.m KN/m 15,87 253,75 KN.m KN.m III.2.3 Tổng hợp nội lực cánh hẫng Nội lực cánh hẫng tổng thành phần nội lực tĩnh tải hoạt tải gây GHSD GHCD Đơn vị Mômen -312.99 -502.17 KN.m Lực cắt 173.94 289.92 KN IV TÍNH TỐN BỐ TRÍ CỐT THÉP BẢN MẶT CẦU IV.1 ĐẶC TRƯNG VẬT LIỆU Thông số vật liệu bê tông cốt thép sử dụng để chế tạo mặt cầu thể bảng sau: Tên gọi đại lượng Vật liệu bê tông - Cường độ chịu nén 28 ngày - Tỷ trọng - Môđun đàn hồi Vật liệu thép thường - Cường độ chảy dẻo - Môđun đàn hồi - Đường kính thép Vật liệu cốt thép dự ứng lực -Đường kính danh định tao -Diện tích mặt cắt tao -Giới hạn chảy thép Sinh viên: nguyễn văn linh _ Ký hiu f'c gbt Ec Giá trị Đơn vị 30 Mpa 24,5 KN/m3 28561,32 Mpa Fy Es d 420 200000 16 Mpa Mpa mm D Atao fpy 15.2 140 1674 mm mm2 Mpa Líp: CÇu Đuờng ôtô sân bay-K47 134 truờng đại học giao thông vận tải Bộ môn CÔNG TRìNH GIAO THÔNG THàNH PHố -Giới hạn bền thép -Môđun đàn hồi thép ®å ¸n tèt nghiƯp ThiÕt kÕ kü tht fpu Eps 1860 197000 Mpa Mpa IV.2 TÍNH TỐN BỐ TRÍ CỐT THÉP CHO BẢN DẦM KÊ TRÊN SƯỜN IV.2.1 Tính toan bố trí cốt thép - Mặt cắt mặt cầu mặt cắt hình chữ nhật ta dùng công thức mặt cắt chữ nhật để tính tốn kiểm duyệt khả chịu lực mặt cắt - Sơ đồ tính: As' Bêtơng chịu nén ds' As'.fy a H ds c c a TTH 1 0.85.fc'.b.a TTH Mt As.fy as As b - Bố trí cốt thép thường chịu kéo chịu nén theo cấu tạo - Xác định chiều cao vùng chịu nén: + Giả định khoảng cách từ cốt thép thớ đến đáy mặt cắt : as Khoảng cách từ trọng tâm cốt thép DƯL đến mép mặt cắt : dp = H-as + Lấy tổng mômen trọng tâm cốt thớ ta có : a Mtt 1.0.85.fc' b.a d p As' fy d p d s' As fy d s d p 2 A 1.0.85.fc' b ; B 1.0.85.fc' b.d p ;C Mtt As' fy d p ds' As fy ds d p 2 => A.a B.a C 0 + Giải phương trình bậc hai để tìm chiều cao vùng chịu nén a c + Chiều cao vùng chịu nén thực tế : a 1 Trong : Mtt : Mơmen tính tốn ti trng Sinh viên: nguyễn văn linh _ Lớp: Cầu Đuờng ôtô sân bay-K47 135 truờng đại học giao thông vận tải Bộ môn CÔNG TRìNH GIAO THÔNG THàNH PHố ®å ¸n tèt nghiƯp ThiÕt kÕ kü tht As : Diện tích cốt thép thường chịu kéo As’ : Diện tích cốt thép thường chịu nén ds ;ds’ : k/ cách từ trọng tâm cốt thép chịu kéo cốt thép chịu nén đến mặt cắt mép bêtơng b: bề rộng tính tốn mặt cắt fy= 420 MPa : cương độ côt thép thường a,c : chiều cao phần chịu nén tính tốn lý thuyết mặt cắt 1 =0,69: Hệ số quy đổi hình khối ứng suất - Xác định hàm lượng cốt thép DƯL cần bố trí : Aps As' fy 0.85 1.fc' b.a As fy fps f c fps fpi k ; k 2 1.04 py d p fpu Với : Bố trí cốt thép thường theo cấu tạo sau: Tên gọi đại lượng Ký hiệu Mơmen tính tốn Chiều cao mặt cắt Chiều cao bố trí cốt thép DƯL K/cách từ thớ chịu nén đến t tâm DƯL Bề rộng tính tốn Bố trí cốt thép thường chịu kéo Đường kính cốt thép Diện tích Chiều cao bố trí cốt thép thường chịu kéo Khoảng cách đến mép chịu nén ngồi Khoảng cách bố trí cốt thép Số thép lưới thép Số lưới thép bố trí Tổng diện tích cốt thép thường chịu kéo Bố trí cốt thép thường chịu nén Đường kính cốt thép Diện tích Chiều cao bố trớ ct thộp thng chu nộn Sinh viên: nguyễn văn linh _ Giá trị Đơn vị Mtt H atp dp b 517,74 30 25 398,2 KNm cm cm cm cm d as ats ds @ nthanh nluoi As 16 200,96 25 20 20 4019,2 mm mm2 cm cm cm lưới mm2 d' a's a'ts 16 200,96 25 mm mm2 cm Lớp: Cầu Đuờng ôtô sân bay-K47 136 truờng đại học giao thông vận tải Bộ môn CÔNG TRìNH GIAO THÔNG THàNH PHố Khong cỏch n mộp chịu nén ngồi Khoảng cách bố trí cốt thép Số thép lưới thép Số lưới thép bố trí Tổng diện tích cốt thép thường chịu nén ®å ¸n tèt nghiƯp ThiÕt kÕ kü tht d's @ n'thanh n'luoi A's 20 20 4019,2 cm cm lưới mm2 Giải phương trình bậc ta có a= 8,64 mm Bố trí cốt thép dự ứng lực : Ký hiệu a c c/dp k fps Aps cần Tên gọi đại lượng Chiều dày khối ứng suất tương đương: Chiều cao vùng chịu nén: Tỷ số c/dp Hệ số k Ứng suất trung bình cốt thép DƯL Diện tích cốt thép DƯL cần thiết Diện tích tao cáp DƯL Giá trị 6.56 8.59 0.034 0.28 1842.1 468.59 140 Số tao bó cáp bố trí Diện tích bó cáp DƯL Số bó thép DƯL cần thiết Số bó chọn bố trí: Diện tích cốt thép DƯL bố trí n tao1 A bó1 n cần nbt Aps bt 980 0.48 1960 IV.2.2 Kiểm toán sức kháng uốn cho tiết diện - Chiều cao vùng chịu nén lý thuyết : Aps fpu As fy As' fy c f 0.85.fc' 1.b k Aps pu dp => Chiều cao vùng chịu nén tính tốn : a 1.c - Sức kháng uốn danh định mặt cắt: a a a Mn As fy ds A 's fy d 's Aps fps d p 2 2 2 - Sức kháng uốn tính toán mặt cắt : Mr .Mn với 1 Sinh viên: nguyễn văn linh _ Lớp: Cầu Đuờng ôtô sân bay-K47 137 truờng đại học giao thông vận tải Bộ môn CÔNG TRìNH GIAO THÔNG THàNH PHố đồ án tèt nghiƯp ThiÕt kÕ kü tht - Kiểm tốn mặt cắt : Mr 1.3 + Khả chịu lực mặt cắt : Mtt c 0.42 + Hàm lượng thép : d e Tên đại lượng Kí hiệu Giá trị Đơn vị Diện tích cốt thép DƯL bố trí Aps 1960 Chiều cao có hiệu mặt cắt dp 250 Chiều cao vùng chịu nén mặt cắt c 26.89 Chiều cao vùng chịu nén mặt cắt a 35.18 Giới hạn cốt thép tối đa c/dp 0.108 Ứng suất trung bình cốt thép DƯL fps 1803.98 Sức kháng uốn danh định mặt cắt Mn 1135.21 Sức kháng uốn tính tốn mặt cắt Mr 1135.21 Kiểm toán theo TTGH CĐ I Mr/Mtt 2.062 Vậy điều kiện kháng uốn thoả mãn mm2 mm mm mm < 0,42 Mpa KN.m KN.m Đạt IV.2.3 Kiểm toán sức kháng cắt cho tiết diện: Cơng thức kiểm tốn : Vu .Vn Trong : + 0.9 : hệ số sức kháng cắt xác định theo quy trình + Vn : sức kháng cắt danh định , xac định : Vn1 Vc Vs Vp Vn min Vn 0,25.f 'c bv dv Vp + Vc 0.083 fc' bv dv : khả chịu lực cắt bêtông + Vs: khả chịu lực cắt cốt đai : Vs Av fy dv cot g cot g sin S ' + Vn 0,25.fc bv dv + dv : chiều cao chịu cắt có hiệu + bv : bề rộng có hiệu , lấy chiều rộng lớn chiều cao dv Sinh viên: nguyễn văn linh _ Lớp: Cầu Đuờng ôtô sân bay-K47 138 truờng đại học giao thông vận tải Bộ môn CÔNG TRìNH GIAO THÔNG THàNH PHố ®å ¸n tèt nghiƯp ThiÕt kÕ kü tht + S : cự ly cốt thép đai + 2 : hệ số khả nứt truyền lực kéo o + 45 : góc nghiêng ứng suất nén chéo o + 90 : góc nghiêng cốt đai trục dọc TH cốt đai thẳng đứng + Av : diện tích cốt thép chịu cắt cự ly S - Tính Vc: Giá trị dv khơng lấy giá trị lớn của(0,9de; 0,72h) Với : + de chiều cao hữu hiệu tính từ thớ chịu nén ngồi tới trọng tâm cốt thép chịu kéo , de= 250mm + h chiều cao mặt cắt tính tốn, h= 300m Lấy dv= max(0,9de; 0,72h) =max(225 ;216) =225 mm =2,25cm Thay vào ta Vc=1195.28 KN Ta thấy Vc=1195.28 KN > Vu= 407.68 KN => Mặt cắt thỏa mãn điều kiện kháng cắt ( mà khơng cần tính giá trị khác) IV.3 TÍNH TỐN BỐ TRÍ CỐT THÉP CHO BẢN CÁNH HẪNG IV.3.1 Tính toan bố trí cốt thép Sử dụng công thức tương tự dầm kê sườn ta có : Bố trí cốt thép thường theo cấu tạo : Tên gọi đại lượng Ký hiệu Giá trị Đơn vị Mơmen tính tốn Chiều cao mặt cắt Chiều cao bố trí cốt thép DƯL K/cách từ thớ chịu nén đến t tâm DƯL Bề rộng tính tốn Bố trí cốt thép thường chịu kéo Đường kính cốt thép Diện tích Chiều cao bố trí cốt thép thường chịu kéo Khoảng cách đến mép chịu nén Khoảng cách bố trí cốt thép Mtt H atp dp b -508,16 37,5 32,5 241,62 KNm cm cm cm cm d as ats ds @ 16 200,96 32,50 20 mm mm2 cm cm cm Sinh viªn: ngun văn linh _ Lớp: Cầu Đuờng ôtô sân bay-K47 139 truờng đại học giao thông vận tải Bộ môn CÔNG TRìNH GIAO THÔNG THàNH PHố S thộp trờn lưới thép Số lưới thép bố trí Tổng diện tích cốt thép thường chịu kéo Bố trí cốt thép thường chịu nén Đường kính cốt thép Diện tích Chiều cao bố trí cốt thép thường chịu nén Khoảng cách đến mép chịu nén Khoảng cách bố trí cốt thép Số thép lưới thép Số lưới thép bố trí Tổng diện tích cốt thép thng chu nộn đồ án tốt nghiệp Thiết kế kỹ thuËt nthanh nluoi As 12 2411,52 lưới mm2 d' a's a'ts d's @ n'thanh n'luoi A's 16 200,96 25 12,5 20 12 2412 mm mm2 cm cm cm lưới mm2 Giải phương trình bậc tìm a=18,81 mm Bố trí cốt thép dự ứng lực : Tên gọi đại lượng Chiều dày khối ứng suất tương đương: Chiều cao vùng chịu nén: Tỷ số c/dp Hệ số k Ứng suất trung bình cốt thép DƯL Diện tích cốt thép DƯL cần thiết Diện tích tao cáp DƯL Số tao bó cáp bố trí Diện tích bó cáp DƯL Số bó thép DƯL cần thiết Số bó chọn bố trí: Diện tích cốt thép DƯL bố trí Ký hiệu a c c/dp k fps Aps cần Giá trị 17.11 22.38 0.078 0.28 1819.5 590.31 140 n tao1 A bó1 n cần nbt Aps bt 980 0.60 1960 IV.3.2 Kiểm toán sức kháng uốn mặt cắt Tên i lng Sinh viên: nguyễn văn linh _ Kớ hiu Giỏ tr n v Lớp: Cầu Đuờng ôtô sân bay-K47 140 truờng đại học giao thông vận tải Bộ môn CÔNG TRìNH GIAO THÔNG THàNH PHố đồ án tốt nghiệp ThiÕt kÕ kü thuËt Diện tích cốt thép DƯL bố trí Aps 1960 Chiều cao có hiệu mặt cắt dp 287.5 Chiều cao vùng chịu nén mặt cắt c 54.96 Chiều cao vùng chịu nén mặt cắt a 71.91 Giới hạn cốt thép tối đa c/dp 0.191 Ứng suất trung bình cốt thép DƯL fps 1760.45 Sức kháng uốn danh định mặt cắt Mn 1042.77 Sức kháng uốn tính tốn mặt cắt Mr 1042.77 Kiểm toán theo TTGH CĐ I Mr/Mtt 2.077 Vậy mặt cắt đảm bảo khả chịu uốn mm2 mm mm mm < 0,42 Mpa KN.m KN.m Đạt IV.3.3 Kiểm toán sức kháng cắt mặt cắt Cơng thức kiểm tốn : Vu .Vn Trong : + 0.9 : hệ số sức kháng cắt xác định theo quy trình + Vn : sức kháng cắt danh định , xac định : Vn1 Vc Vs Vp Vn min Vn 0,25.f 'c bv dv Vp + Vc 0.083 fc' bv dv : khả chịu lực cắt bêtông + Vs: khả chịu lực cắt cốt đai : Vs Av fy dv cot g cot g sin S ' + Vn 0,25.fc bv dv + dv : chiều cao chịu cắt có hiệu + bv : bề rộng có hiệu , lấy chiều rộng lớn chiều cao dv + S : cự ly cốt thép đai + 2 : hệ số khả nứt truyền lực kéo o + 45 : góc nghiêng ứng suất nén chéo o + 90 : góc nghiêng cốt đai trục dọc + Av : diện tích cốt thép chịu cắt cự ly S - Tính Vc: Giá trị dv khơng lấy giá trị lớn hn ca(0,9de; 0,72h) Vi : Sinh viên: nguyễn văn linh _ Lớp: Cầu Đuờng ôtô sân bay-K47 141 truờng đại học giao thông vận tải Bộ môn CÔNG TRìNH GIAO THÔNG THàNH PHố đồ án tốt nghiệp Thiết kế kỹ thuËt + de chiều cao hữu hiệu tính từ thớ chịu nén tới trọng tâm cốt thép chịu kéo , de= 287.50 mm + h chiều cao mặt cắt tính tốn, h= 337.5 mm Lấy dv= max(0,9de; 0,72h) =max(258.75 ;243) =258.75 mm =25.88 cm Thay vào ta Vc=642,57 KN Ta thấy Vc=656.36KN> Vu= 289.92KN => Mặt cắt thỏa mãn điều kiện kháng cắt (mà không cn tớnh cỏc giỏ tr khỏc) Sinh viên: nguyễn văn linh _ Lớp: Cầu Đuờng ôtô sân bay-K47 142 ... (KN/m) I.4 TRỌNG LƯỢNG BẢN THÂN BẢN MẶT CẦU: Tên gọi đại lượng Chiều dày tính tốn Bề rộng tính tốn mặt cầu Diện tích mcn phần nắp hộp TL riêng bê tông mặt cầu Tĩnh tải thân mặt cầu Vậy : Ký hiệu Giá... III TÍNH TỐN NỘI LỰC BẢN MẶT CẦU III.1.TÍNH TỐN NỘI LỰC BẢN KÊ TRÊN SƯỜN III.1.1 Tính tốn mơmen Bề rộng tính tốn bản: b = 660+0,55.S=660+0,55.6040=3982 mm Sinh viªn: nguyễn văn linh _ Lớp: Cầu. .. TẮC TÍNH NỘI LỰC BẢN MẶT CẦU: II.1 NGUN TẮC TÍNH TỐN: Sử dụng phương pháp phân tích gần để thiết kế mặt cầu BTCT cầu dầm hộp đổ chỗ đúc liền khối (Điều 4.6.2.1.6 Tiêu chuẩn 22 TCN 272-05) Khi tính