13 iii 1 phuong an ky thuat

13 iii 1 phuong an ky thuat phuong an ky thuat phuong an ky thuat phuong an ky thuat phuong an ky thuat phuong an ky thuat phuong an ky thuat phuong an ky thuat phuong an ky thuat phuong an ky thuat phuong an ky thuat phuong an ky thuat phuong an ky thuat phuong an ky thuat phuong an ky thuat phuong an ky thuat

Bộ môn cầu hầm Đồ án tốt nghiệp Phần 2: Thiết kế kỹ thuật Phơng án kỹ thuật Cầu dầm bê tông cốt thép dl Bộ môn cầu hầm Đồ ¸n tèt nghiƯp I Giíi thiƯu ph¬ng ¸n Chän phơng án TKKT: + Căn vào yêu cầu nhiệm vụ thiết kế, tính toán từ Thiết kế sơ ta chọn phơng án sơ th cầu dầm giản đơn bê tông cốt thép DƯL làm phơng án thiết kế kỹ thuật + Sơ đồ kết cấu nhịp: 5x33 m + Chiều dài toàn cầu Ltc = 173.30 m Tính đến đuôi mố Kết cấu tầng trên: + Chiều dài chế tạo L =33 m + Chiều dài nhịp tính toán Ltt=32.4m + Khổ cầu + T¶i träng thiÕt kÕ 9.0+2x1.0 m HL 93 + Ngêi + Công nghệ thi công: Cốt thép dự ứng (DƯL) lực thi công phơng pháp: kéo sau + Bê tông dầm chủ có: f'c = 40 MPa + Quy tr×nh thiÕt kÕ : 22 TCN 272 – 05 Kết cầu tầng dới + Mố cầu: Là dạng mố chữ U, BTCT dựa hệ thống cọc đóng sâu tới đất ổn định Kích thớc mố phụ thuộc vào khổ cầu đại hình địa chất thuỷ văn nơi xây dựng cầu + Trụ cầu: Là trụ thân hẹp, BTCT có sờn vát tròn, kích thớc mố phụ thuộc vào khổ cầu địa hình địa chất thuỷ văn nơi xây dựng cầu Các thông số: Bộ môn cầu hầm Đồ án tốt nghiệp + Dung trọng bê tông xi măng 2.4 T/m3 + Dung trọng bê tông nhựa: 2.25 T/m3 + Dung trọng cốt thép: 7.85 T/m3 II Thiết kế phơng án kết cấu nhịp 1.Kết cấu nhịp: Kết cấu nhịp sơ chọn nh hình vẽ: + Số lợng dầm chủ : dầm + Khoảng cách dầm chủ : 2000 mm + Chiều dài phần hẫng d: 1000 mm 2.Dầm chủ: Dầm chủ mặt cắt chữ I chọn với thông số nh hình vẽ: Bộ môn cầu hầm Đồ án tốt nghiệp mặt cắt vát dầm 100 600 100 100 100 33.33 200 300 200 200 250 250 200 200 200 200 300 1650 300 900 200 1650 900 300 600 120 80 100 800 120 100 80 600 120 100 80 100 mặt cắt gối 800 1416.67 800 1650 mặt cắt nhịp 600 600 vát góc 20x20 600 vát góc 20x20 vát góc 20x20 3.Dầm ngang: b5 b6 b1 b2 b3 h1 h1 h2 h3 h4 h2 h3 b4 b1 b2 b3 b + Khoảng cách dầm ngang: 810 cm + Số lợng dầm ngang: dầm ngang già nhịp dầm ngang đầu nhịp cặp dầm + Diện tích dầm ngang nhịp: Agn= 2.234 m2 + Diện tích dầm ngang đầu nhịp: Adn= 1.821 m2 + Thể tích toàn dÇm ngang: V❑dn= x (3 x 2.234 + x 1.821) x 0.2 = 10.343 m3 Hàm lợng cốt thép theo thể tích dầm ngang : % Suy ra, thÓ tÝch cèt thÐp: V❑ct= 2% x 10.343 = 0.206 m3 Bộ môn cầu hầm Đồ án tốt nghiệp Khối lợng cốt thép dầm ngang: Gct= 0.206 x 7.85 = 1.624 T Thể tích bê tông dÇm ngang: V❑bt = 10.343 – 0.206= 10.136 m❑3 Khối lợng bê tông dầm ngang: Gbt = 10.136 x 2.4= 24,327 T + Khối lợng toàn dầm ngang: G❑dn= 1.624 + 24.327 = 25.951 T 4.L an can: + Diện tích mặt cắt ngang lan can: Alc= 0.1888 m❑2 + ThĨ tÝch bªn lan can: V❑lc= x 0.1888 x 33= 12.458 m3 Hàm lợng cốt thÐp lan can: 1,5 % Suy thÓ tÝch cèt thÐp: V❑ct= 1.5% x 12.458 = 0.187 m❑3 Khèi lỵng cèt thÐp lan can: G❑ct= 0.187 x 7.85 = 1.467 T Thể tích bê tông lan can: V ❑bt = 12.458 – 0.187 = 12.271 m❑3 Khèi lợng bê tông lan can: Gbt = 12.271 x 2.4= 29.449 T + Khối lợng toàn lan can: Gdn= 1.467 + 29.449 = 30.916 T Bê tông mặt cầu: + Diện tích mặt cắt ngang mặt cầu: Abmc = 2.536m2 + Thể tích mặt cầu: Vbmc= 2.536x 33= 83.688 m3 Bộ môn cầu hầm Đồ án tốt nghiệp Hàm lợng cốt thép mặt cầu : % Suy thể tích cốt thÐp: V❑ct= 3% x 83.688 = 2.51 m❑3 Khèi lỵng cốt thép mặt cầu: G ct= 2.51 x 7.85 = 19.709 T Thể tích bê tông mặt cầu: V bmc= 83.688 2.51= 81.177 m3 Khối lợng bê tông mặt cầu: Gbmc= 81.177 x 2.4= 194.825 T + Khối lợng toàn mặt cầu: G= 19.709 +194.825 = 214.534 T Bê tông nhựa: + Chiều dày lớp bê tông nhựa: 0.07 m + Diện tích MCN lớp bê tông nhựa: 1.323 m2 + Thể tích lớp bê tông nhựa: Vbtn = 43.659 m3 + Khối lợng lớp bê tông nhựa: G= 43.659 x 2.25 =98.232 T Tính khối lợng dầm chủ: + Diện tích mặt cắt ngang dầm đầu dầm: A ❑dd= 1.017 m ❑ + DiƯn tÝch mỈt cắt ngang dầm dầm: Agd= 0.604 m Chiều dài đoạn vút: 1.5m Chiều dài đầu dầm: 1.5m + Thể tích toàn dầm: Vd= 21.79 m3 a Các tải trọng tĩnh: Trọng lợng bê tông: 2400 x 9.81 x 10 ❑−9= 2.3544 x 10❑−5 N/mm ❑3 Bé môn cầu hầm Đồ án tốt nghiệp * Dầm trong: DC: Tĩnh tải phận kết cấu liên kết + Trọng lợng thân dầm: DCd = 2.3544 x 10❑−5 x 21.79/33 = 15.55 N/mm + B¶n: DC❑b= 2.3544 x 10❑−5 x 200 x 2000 = 9.417 N/mm + Dầm ngang: Một cách gần xem dầm ngang nh tĩnh tải rải dầm chủ Trọng lợng dầm ngang: Pdn= 9.929 kN Tông số dÇm ngang: x = 25 dÇm Suy tĩnh tải rải lên dầm chủ dầm ngang: DC❑dn= 1.532 N/mm Tæng céng: DC= 15.55 + 9.417 + 1.532 =26.497 N/mm DW: Tĩnh tải lớp mặt cầu: DW= 2250 x 9.81 x 105 x 70 x 2000= 3.09 N/mm * Dầm ngoài: DC: Tĩnh tải phận kết cấu liên kết + Trọng lợng thân dầm: DCd =15.55 N/mm + Bản: DC❑b= 2.3544 x 10❑−5 x 200 x (2000/2+1000) = 9.417 N/mm + DÇm ngang: DC❑dn= 0.766 N/mm + Lan can: DC❑lc=2.3544 x 10❑−5 x 0.1888 x 10❑6= 4.4439 N/mm Tæng céng: DC= 15.55 + 9.417+ 0.766 + 4.4439 = 30.175 N/mm DW: Tĩnh tải lớp mặt cầu: Bộ môn cầu hầm Đồ án tốt nghiệp DW= 2250 x 9.81 x 10❑−5 x 70 x (2000/2 + 1000)= 3.09 N/mm Kết quả: DC DW Dầm 26.498 3.090 Dầm 30.175 3.090 b Tính hệ số phân bố ngang: * Dầm trong: + Một xe chất tải: Hệ số phân bố ngang mg đợc xác định theo công thøc sau: ( S mg❑ = 0,06 + 4300 SI m Trong ®ã: ) ( ) (L.t ) S L 0.1 Kg 3 s S - Khoảng cách cấu kiện đỡ; S = 2000 mm L Chiều dài nhịp tính toán; L= 32400 mm Khi tÝnh s¬ bé cho phÐp lÊy ( ) Kg =1 L t 3s Thay sè suy ra: mg❑SIm = 0.379 + Khi xe chất tải lớn hệ số phân bố ngang mg đợc xác định theo công thức sau: ( S mg = 0,075 + 2900 MI m ) () ( ) S L Kg L t 3s Thay số: mgMI m = 0.533 (Đây giá trị khống chế) * Dầm ngoài: Khi xe chất tải: Hệ số phân bố ngang đợc xác định theo nguyên tắc đòn bẩy: Bộ môn cầu hầm Đồ án tốt nghiệp Theo lấy cân mômen với gối giả định ta đợc: MB= Px(1800+100) + Px100 – RA x2000 = R= 1.0 P Khi ®ã phần xe mà dầm biên phải chịu: R A /❑2P = 1.0P/ 2P = 0.5 + Khi cã xe chất tải, hệ số tảI 1,2 , suy mg❑SE m = 0.6 + Khi cã xe chất tải nhiều hơn: de- Khoảng cách từ dầm đến mép lan can Ta cã : d❑e= 500 mm e= 0.77 + de = 0.94  LÊy e=1 2800 MI mg❑ME m = e mg❑m = 1.0 x 0.533 = 0.533 c Tính hệ số phân bố ngang cho lực cắt: * Dầm + Một thiết kế chịu tải: g=0 ,36 + S 7600 + Hai thiết kế chịu tải: Bộ môn cầu hầm Đồ ¸n tèt nghiÖp ( S S g=0,2+ − 3600 10700 ) 2,0 Điều kiện áp dụng: 1100 < S Ta cã: S = 2000 (mm) L = 32400 (mm) Nb = Đảm bảo điều kiện áp dụng công thức Thay số tính toán ta có: + Một thiết kế chịu tải: S gQ 1=0.36 + 7600 = 0.623 + Hai thiết kế chịu tải: gQ 2= 0.2 + ( ) S S − = 0.721 3600 10700 Chọn giá trị lớn giá trị gben = 0,721 * Dầm ngoài: + Hai thiết kế chịu tải: g = e.gben e=0,6 + de 3000 Thay sè tÝnh to¸n ta cã: e = 0.6 +500/3000 = 0.766 g = 0,766 0,721= 0,553 KÕt qu¶: ... 1.624 + 24.327 = 25.951 T 4.L an can: + DiƯn tÝch mỈt c¾t ngang lan can: A❑lc= 0.1888 m❑2 + ThĨ tÝch bªn lan can: V❑lc= x 0.1888 x 33= 12.458 m3 Hàm lợng cốt thép lan can: 1,5 % Suy thÓ tÝch cèt... cèt thÐp lan can: G❑ct= 0.187 x 7.85 = 1.467 T ThÓ tÝch bê tông lan can: V bt = 12.458 0.187 = 12.271 m3 Khối lợng bê tông lan can: G❑bt = 12.271 x 2.4= 29.449 T + Khèi lợng toàn lan can: Gdn=... 20x20 3.DÇm ngang: b5 b6 b1 b2 b3 h1 h1 h2 h3 h4 h2 h3 b4 b1 b2 b3 b + Khoảng cách dầm ngang: 810 cm + Số lợng dầm ngang: dầm ngang già nhịp dầm ngang đầu nhịp cặp dầm + Diện tích dầm ngang nhịp: