untitled TTTrrr−−−êêênnnggg §§§¹¹¹iii HHHäääccc XXX©©©yyy DDDùùùnnnggg §§§ååå ¸̧̧nnn ttthhhiiiÕÕÕttt kkkÕÕÕ cccÇÇÇuuu ttthhhÐÐÐppp KKKhhhoooaaa CCCÇÇÇuuu §§§−−−êêênnnggg SSSVVV PPPhhh¹¹¹mmm QQQuuuýýý[.]
TTrrờờnngg Đ Đạạii H Họọcc X Xââyy D Dựựnngg K Khhooaa CCầầuu Đ Đờờnngg Đ Đồồ áánn tthhiiếếtt kkếế ccầầuu tthhÐÐpp ThiÕt KÕ cÇu dμn thÐp I.NHIỆM VỤ: - ChiỊu dài nhịp tính toán : l= 80 m - Khổ cầu : + 2x1.5 m - Tải trọng : + Ô tô : H30 + Ngời : 300 kg/cm2 + Xe đặc biệt : XB80 II CHN S KT CU: Chọn kết cấu nhịp đờng xe chạy dới ,dạng dàn tam giác có biên song song , gồm hai dàn chủ - Khoảng cách hai dàn chủ : B = Bx+2x0.25+bt+2x0.15 Trong : +Bx = m +bt: chiỊu réng cđa biªn: bt = ht – 0.2l +ht : ChiỊu cao biªn ht = l - l2 80 = 80 = 64 (cm) 400 400 chän ht = 64 cm +bt = ht – 0.2l= 64- 0.2x80 = 48 (cm) chän bt = 50 cm B = + 0.5 + 2x0.50 + 2x0.15 = 8.3 m ChiỊu cao dµn chđ : h = 9.5 m → h h 1 nằm khoảng = ữ thoả mÃn l 8.4 l 10 Khoảng cách dầm ngang(các dầm ngang đợc đặt nút giàn) : m ChiỊu cao dÇm ngang : 1.05 m +hdng ≈ 1 B → n»m kho¶ng ( ÷ )B → tho¶ m·n 7.9 12 ChiỊu cao mặt cầu : 15 (cm) Chiều dày lớp phñ : 15(cm) hhtttttpp::////w w w eebbooookk eedduu vvnn ww ww SSV V:: P Phhạạm m QQuuýý D Dơơnngg LLớớpp 4477CC§ §44 M S S V : 2 MSSV:12229-47 trang1 TTrrờờnngg Đ Đạạii H Họọcc X Xââyy D Dựựnngg K Khhooaa CCầầuu Đ Đờờnngg Đ Đồồ áánn tthhiiếếtt kkếế ccầầuu tthhéépp Chiều cao cổng cÇu : hcc = m Ta cã : H+hdng+hmc+hcc = 4.5+1.05+0.31+3 = 8.86( m) thoả mÃn điều kiện h=9.5(m) H+hdng+hmc+hcc = 8.86 Số lợng chiều dài khoang giàn : Số lợng :10 Chiều dài :8 m 500 nằm khoảng 450ữ600 thoả mÃn Số dầm dọc mặt cắt ngang cầu : Khoảng cách dầm dọc :1.6 (m) Chiều cao dÇm däc :0.6(m) → hdd 1 = → nằm khoảng ( ữ )d thoả mÃn d 13,3 15 hƯ liªn kÕt däc trªn T'2 T'3 T'4 T1 T2 T3 T4 T1 T2 T3 T4 D1 D2 D3 D4 D'1 D'2 D'3 D'4 D1 D2 D3 D4 T'5 T'6 T'7 T'8 T'9 T5 T6 x 8000 = 64000 T7 T8 T9 T6 T7 T8 T9 D5 D6 D7 10 x 8000 = 80000 D8 D9 D10 D11 D'8 D'9 D'10 D'11 D8 D9 D10 D11 8300 T'1 Sơ đồ giàn 9500 T5 8300 hệ liên kÕt däc d−íi D'5 D'6 D'7 9500 D5 D6 D7 10 x 8000 = 80000 1500 1050 7000 250 250 1500 1500 950 x 1600 = 6400 600500 8300 sơ đồ mặt cắt ngang cầu giàn Đờng ngời bố trí phía ngoµi cđa dµn chđ hhtttttpp::////w w w eebbooookk eedduu vvnn ww ww SSV V:: P Phhạạm m QQuuýý D Dơơnngg LLíípp 4477CC§ §44 M S S V : 2 MSSV:12229-47 trang2 TTrrờờnngg Đ Đạạii H Họọcc X Xââyy D Dựựnngg K Khhooaa CCầầuu Đ Đờờnngg Đ Đồồ áánn tthhiiếếtt kkếế ccầầuu tthhéépp Kết cấu nhịp gồm hai hệ liên kết dọc dọc dới có dạng chữ thập Vật liệu : + Thép than CT3 ,Ro=1900 kg/cm2 ,Ru=2000 kg/cm2 dïng cho hƯ dÇm mặt cầu (dầm dọc dầm ngang) + Thép hợp kim thÊp sè hiƯu 15XCH∏ vµ 10ΓCH∏ Ro=2700 kg/cm2 ,Ru=2800 kg/cm2 dùng cho giàn hệ liên kết + Bê tông cốt thép M300# + Liên kết sử dụng bu lông cờng độ cao III.XC NH TNH TI TC DNG: Trọng lợng mặt cầu (gmc) : 0,15x2.5 = 0.38 (T/m2) Träng l−ỵng líp phđ (glp) : 0.35 (T/m2) Trọng lợng gờ chắn bánh (gbv) : 0,25ì0,25ì2,5 = 0.16 (T/m) Trọng lợng lan can phòng hộ (glc) : 0.14 (T/m) IV THIẾT KẾ DẦM DỌC: Chän tiÕt diÖn dầm dọc: tiết diện chữ I,gồm có : 24 sờn dầm, biên,các phân tố ghép với mối hàn góc Chiều dầy sờn 1.2 (cm ) Chiều rộng biên 24 (cm) Chiều dầy biên 2.4 (cm) 600 Chiều cao dầm dọc : 60 (cm) 12 Diện tích mặt cắt ngang dầm dọc 181.44(cm2) Trọng lợng thân dầm dọc 181.44x 10-4 x7.85 = 0.14 (T/m) IV.1 Kiểm tra điều kiện cấu to ca dm dc: 240 Tỷ số h/d đà đợc kiểm tra Chiều dày sờn s = 12 mm thoả mÃn điều kiện s 12 mm Chiều dày biên b = 24 mm 1 bb = 240 = mm vµ δb = 24 mm ≤ 50 mm (thÐp than) → tho¶ 30 30 mÃn Bề rộng phần hẫng cánh b = 240/2 - 12/2 = 114 mm < 15 ∑δi = 15x24 = 360 mm 400 mm Bề rộng biên bb = 240 30b = 30ì24 = 720 800 mm thoả mÃn hhtttttpp::////w w w eebbooookk eedduu vvnn ww ww SSV V:: P Phh¹¹m m QQuuýý D Dơơnngg LLớớpp 4477CCĐ Đ44 M S S V : 2 MSSV:12229-47 trang3 TTrr−−êênngg Đ Đạạii H Họọcc X Xââyy D Dựựnngg K Khhooaa CCầầuu Đ Đờờnngg s hs = Đ Đồồ áánn tthhiiếếtt kkếế ccầầuu tthhéépp 12 1 = > bố trí sờng tăng cờng 600 x 24 46 50 Các đặc trng hình học dầm däc: Idd=112426,4448cm4; S1/2=2115,936cm3 IV.2.Xác định tải trọng tác dụng lên dm dc : Sự phân bố tải trọng theo phơng ngang cầu lên dầm dọc đợc xác định theo phơng pháp đòn bẩy 8300 7000 250 1500 1050 250 x 1600 = 6400 300 2700 0.781 650 HK80 500 1.266 1.188 0.875 H30 1.344 §ah R1 1900 1400 1900 2150 1.000 2700 HK80 0.188 H30 1.000 1900 0.344 0.266 §ah R2 550 3200 1.000 2700 HK80 500 1900 1100 1.000 H30 1900 0.313 Đah R3 7000 Hình Đờng ảnh hởng áp lực lên dầm, diện tích tung độ tơng ứng với tải trọng tác dụng hhtttttpp::////w w w eebbooookk eedduu vvnn ww ww SSV V:: P Phh¹¹m m QQuuýý D Dơơnngg LLớớpp 4477CCĐ Đ44 M S S V : 2 MSSV:12229-47 trang4 TTrr−−êênngg Đ Đạạii H Họọcc X Xââyy D Dựựnngg K Khhooaa CCầầuu Đ Đờờnngg Đ Đồồ áánn tthhiiếếtt kkếế ccầầuu tthhéépp Dựa vào Đah R1,Đah R2 , Đah R3 xá định hệ số phân phối ngang hoạt tải lên dầm : = 0,5yi Bảng 1: Hệ số phân phối ngang dầm dọc Dầm H30 HK80 DÇm 0.438 0.39 DÇm 0.500 0.50 DÇm 0.657 0.50 V.3 Nội lực tĩnh tải: TÝnh t¶i tổng cộng tác dụng lên dầm dọc đợc xác định theo c«ng thøc sau: gtt = [ 1.1(gmc Ωmc + gbv ybv + gdd) + 1.5 (glp Ωlp + glc ylc) = (1.1 g1 + 1.5g2) Trong ®ã: Ωmc, Ωlp : Diện tích đờng ảnh hởng áp lực dầm xét tơng ứng dới lớp mặt cầu lớp phủ ybv, ylc : Tung độ đờng ảnh hởng áp lực dầm xét tơng ứng dới trọng tâm gờ chắn bánh , lan can phòng hộ Bảng 2: Kết tính toán tải trọng tĩnh tác dụng lên dầm dọc Lớp phủ, lan can phòng hộ Mặt cầu gờ chắn bánh, Dầm g2 Tổng tĩnh tải tính toán trọng lợng thân g1 gtt (T/m) (T/M) 1.445 0.892 1.842 0.513 1.505 0.669 1.506 0.560 1.600 0.748 1.663 Ωlp ylc DÇm 1.131 1.270 0.574 DÇm 1.572 -0.266 DÇm 1.600 0.000 (T/m) Ωmc Ghi chó : Ylc = ybv Néi lùc tÝnh to¸n tÜnh tải đợc xác định theo công thức : So = gtt. Trong : Diện tích đờng ảnh hởng nội lực đại lợng tính toán dầm dọc §ah M 1/4 4.0 1.5 §ah M 1/2 =6 =8 4.0 2.0 6.0 hhtttttpp::////w w w eebbooookk eedduu vvnn ww ww SSV V:: P Phh¹¹m m QQuuýý D Dơơnngg LLớớpp 4477CCĐ Đ44 M S S V : 2 MSSV:12229-47 trang5 TTrr−−êênngg Đ Đạạii H Họọcc X Xââyy D Dựựnngg K Khhooaa CCầầuu Đ Đờờnngg Đ Đồồ áánn tthhiiếếtt kkếế ccầầuu tthhéépp Bảng Mômen tĩnh tải tính toán Dầm dọc Tiết diện nhịp Tiết diện 1/4 Đah1/2 M1/2 = gtt Đah1/2 Đah1/4 M1/4 = gtt Đah1/4 Dầm 14.67 6.0 11.052 DÇm 11.90 6.0 8.944 DÇm 13.32 6.0 9.977 §ah Q 1/4 0.75 (-) = 0,25 0.25 §ah Qg 3 =4 8.0 2.0 (+) = 2,25 6.0 Bảng Lực cắt tĩnh tải tính toán Dầm dọc Tiết diện gối Tiết diƯn 1/4 Ω§ah Q1/2 = gtt Ω§ah Ω§ah1/4 Q1/4 = gtt Đah1/4 Dầm 7.336 3.67 Dầm 5.948 2.97 DÇm 6.660 3.33 V.4 Nội lực hoạt tải Néi lùc ho¹t tải xác định theo công thức: So = nh (1 + ) k h Trong đó: Ktđ đoàn xe H30 tính mômen tiết diện nhịp víi λ = 8m→ Kt® = 4.8 (T/m) Kt® cđa đoàn xe H30 tính lực cắt tiết diện gèi víi λ = 8m → Kt® = 5.47 (T/m) Ktđ xe đặc biệt HK80 tính mômen tiết diện nhịp với = 8m Ktđ = 14 (T/m) Ktđ xe đặc biệt HK80 tính lực cắt tiết diện gối với = 8m Ktđ = 15.5 (T/m) Ktđ đoàn xe H30 tính mômen tiết diện L/4 với = 8m Ktđ = 6.58 (T/m) Ktđ đoàn xe H30 tính lực cắt tiết diện L/4 với λ = 6m →Kt® = 6.93 (T/m) Kt® cđa xe đặc biệt HK80 tính mômen tiết diện L/4 víi λ = 8m →Kt® = 14 (T/m) Kt® cđa xe đặc biệt HK80 tính lực cắt tiết diƯn L/4 víi λ = 6m →Kt® = 18.67(T/m) DiƯn tÝch §ah M1/2: Ω=8 DiƯn tÝch §ah Qg: Ω=4 HƯ số xung kích ôtô xác định theo công thức: 1+ μ =1+ 15 = 1.33 37.5 + λ hhtttttpp::////w w w eebbooookk eedduu vvnn ww ww SSV V:: P Phhạạm m QQuuýý D Dơơnngg LLớớpp 4477CCĐ Đ44 M S S V : 2 MSSV:12229-47 trang6 TTrrờờnngg Đ Đạạii H Họọcc X Xââyy D Dựựnngg K Khhooaa CCầầuu Đ Đờờnngg Đ Đồồ áánn tthhiiếếtt kkếế ccầầuu tthhéépp Mômen tính toán tiết diện nhịp dầm dọc H30 gây ra: MH30 = nh (1+) ktđ,M h,M = 1.4 ì 1.33 × 0.438 × 4.8 × = 31.32 Tm Lùc cắt gối dầm dọc HK80 gây ra: QHK80 = nh ktđ,Q h,Q = 1.1 ì 0.5 ì 15.5 ì = 34.1 T Tơng tự cách tính trên, mômen tiết diện nhịp L/4, lực cắt gối L/4 dầm dọc 1, 2, đợc ghi bảng 6-5 Bảng Mômen L/2 L/4 dầm dọc hoạt tải Dầm Hệ số phân phối ngang Mômen tiết diện nhịp, (Tm) Mômen tiết diện L/4, (Tm) däc ηH30 ηHK80 MH30 MHK80 Mmax MH30 MHK80 Mmax DÇm 0.438 0.390 31.32 48.048 48.048 27.905 31.231 31.231 DÇm 0.500 0.500 35.75 61.600 61.600 31.855 40.040 40.040 DÇm 0.657 0.500 46.98 61.600 61.600 41.858 40.040 41.858 B¶ng Lực cắt gối L/4 dầm dọc hoạt tải Dầm Hệ số phân phối ngang Lực cắt tiết diện gối, (T) Lực cắt tiết diÖn L/4, (T) däc ηH30 ηHK80 QH30 QHK80 QQax QH30 QHK80 QQax DÇm 0.438 0.39 17.84 26.60 26.60 12.72 18.02 18.02 DÇm 0.500 0.50 20.37 34.10 34.10 14.52 23.10 23.10 DÇm 0.657 0.50 26.77 34.10 34.10 19.07 23.10 23.10 Tổng nội lực tác dụng vào dầm dọc tĩnh tải hoạt tải đợc tính toán bảng 6-7, 6-8 Bảng Tổng mômen tác dụng vào dầm dọc tiết diện L/2 L/4 (Tm) Mômen tiết diện L/2 Dầm dọc Mômen tiết diện L/4 Mtĩnh Mhoạt M Mtĩnh Mhoặt M Dầm 14.74 48.05 62.78 11.05 31.23 42.28 DÇm 11.93 61.60 73.53 8.94 40.04 48.98 DÇm 13.30 61.60 74.90 9.98 41.86 51.83 Bảng Tổng lực cắt tác dụng vào dầm dọc gối L/4 Lực cắt gối Dầm dọc Lực cắt tiết diện L/4 Qtĩnh Qhoạt Q Qtĩnh Qhoặt Q Dầm 7.37 26.60 33.97 3.68 18.02 21.71 DÇm 5.96 34.10 40.06 2.98 23.10 26.09 DÇm 6.65 34.10 40.75 3.33 23.10 26.43 hhtttttpp::////w w w eebbooookk eedduu vvnn ww ww SSV V:: P Phh¹¹m m QQuuýý D Dơơnngg LLớớpp 4477CCĐ Đ44 M S S V : 2 MSSV:12229-47 trang7 TTrrờờnngg Đ Đạạii H Họọcc X Xââyy D Dựựnngg K Khhooaa CCầầuu Đ Đờờnngg Đ Đồồ áánn tthhiiếếtt kkếế ccầầuu tthhÐÐpp §ah M 1/4 1.5 §ah M 1/2 =6 4.0 4.0 2.0 §ah Qg 6.0 §ah Q 1/4 0.75 (-) = 0,25 0.25 =8 3 =4 8.0 2.0 (+) = 2,25 6.0 Hình Đah M Đah Q tiết diện tính toán cđa dÇm däc IV.5 Kiểm tốn ứng suất pháp dm dc Mômen quán tính dầm dọc: I = 112426.4448 (cm4) Giá trị ứng suất pháp tiết diện nhịp xác định theo công thức = 74.90 ì 10 60 M y= × = 1998.64 (kg/cm2) < 2000 (kg/cm2) đạt 112426.4448 I IV.6 Kim tra ứng suất tiếp τmax ≤ 0.6 c’ Ro §iỊu kiƯn: Ta có mômen tĩnh nửa tiết diện lấy với trục trung hoà dầm S1/2 = 2.4 ì 24 × 28.8 + (55.2/2) × 1.2 × (55.2/4) = 2115.936 (cm3) øng suÊt tiÕp lín nhÊt: τ max = Q S1 / 40.75 × 10 × 2115.936 = = 639.12 (kg/cm2) I ng δ s 112426.4448 × 1.2 øng suÊt tiÕp trung b×nh: τ tb = 40.75 × 10 Q = = 615.19 (kg/cm2) 55.2 × 1.2 hs s Xác định c: Ta có max 639.12 = = 1.04 < 1.25 → c’ = 1.0 tb 615.19 Khả chịu ứng suất tiÕp: 0.6c’Ro = 0.6 × 1.0 × 1900 = 1140 (kg/cm2) Ta thÊy: τmax = 639.12 < 0.6c’Ro = 1140 đạt hhtttttpp::////w w w eebbooookk eedduu vvnn ww ww SSV V:: P Phhạạm m QQuuýý D Dơơnngg LLớớpp 4477CCĐ §44 M S S V : 2 MSSV:12229-47 trang8 TTrrờờnngg Đ Đạạii H Họọcc X Xââyy D Dựựnngg K Khhooaa CCầầuu Đ Đờờnngg Đ Đồồ áánn tthhiiếếtt kkếế ccầầuu tthhéépp IV.7 Kim tra ng suất tương đương §iỊu kiƯn: σ td = 0.8σ + 2.4τ ≤ Ro Ta cã τmax = 639.12 < (0.6 ì 0.6cRo) = 684 không cần phải kiểm tra ứng suất tơng đơng Chiều dày biên: 2.6 (cm) diện tích mặt cắt ngang dầm ngang 34 × 2.6 × + 99.8 × 1.2 =296.56 (cm2) Trọng lợng thân dầm ngang (gdn) 296.56×10-4 × 7.85 = 0.233 (T/m) 1050 Chän tiÕt diƯn dầm ngang: tiết diện chữ I, gồm có: sờn dầm, biên, phân tố ghép với b»ng mèi hµn gãc ChiỊu cao: 105 (cm) ChiỊu dày sờn: 1.2 (cm) Chiều rộng biên: 34 (cm) 26 V THIẾT KẾ DẦM NGANG 12 260 V.1 Kiểm tra điều kiện cấu tạo dầm ngang • Tû số h/l đà kiểm tra ã Chiều dày sờn s = 12 mm thoả mÃn điều kiện s 12 mm ã Chiều dày biên b = 26 mm ≥ 1 bb = 340 = 11.33 mm vµ δb =26mm ≤ 50 mm 30 30 (thép than) thoả mÃn ã Bề rộng phần hẫng cđa c¸nh b = 340/2 - 12/2 =164mm