Thiết kế cầu bê tông cốt thép - Chương 2

Ch Ch −¬ −¬ ng 2: ng 2: nh nh ÷ ÷ ng vÊn ng vÊn ® ® Ò c Ò c ¬ ¬ b b ¶ ¶ n trong n trong thiÕt kÕ v thiÕt kÕ v μ μ thi c thi c « « ng c ng c Ç Ç u. u. 2.1.các bớc tiến hnh khi thiết kế công trình cầu 1. Lập dự án: (lập luận chứng kinh tế kỹ thuật) -Khảo sát, điều tra sơ bộ - Nên rõ sự cầu thiết của việc đầu t xây dựng công trình. - Hiệu quả kinh tế đạt đợc của việc xây dựng công trình. - Đề xuất một phơng án vợt sông. -Tính giá thnh khái tóan (dự toán tổng quát) của công trìn h so sánh chọn phơng án tối u. - Kết luận v kiến nghị các cấp có thẩm quyền phê duyệt. 2. Thiết kế kỹ thuật: - Khảo sát địa hình xung quanh cầu - Khảo sát đại chất: - Thiết kế v tính toán tất cả các bộ phận của công trình cầ u - Lập dự toán thiết kế. 3. Thiết kế thi công: - Thiết kế kỹ thuật thi công. - Tổ chức thi công. 2.2. c 2.2. c ¸ ¸ c quy c quy ® ® Þnh v Þnh v μ μ ti ti ª ª u chu u chu È È n d n d ï ï ng ng ®Ĩ ®Ĩ thiÕt kÕ c thiÕt kÕ c Ç Ç u u I. Khỉ cÇu: -Lμ phÇn tØnh kh«ng ®¶m b¶o Xe cé vμ ng−êi ®i bé qua l¹i an toμn. 1/2 A - A1/2 B - B - LỚP MUI LUYỆN DÀY TRUNG BÌNH 5CM - LỚP PHÒNG NƯỚC DÀY 1CM - LỚP BẢO VỆ BẰNG BTCT DÀY TB 5CM - LỚP BÊ TÔNG ATPAN DÀY 5CM 123.08 TỶ LỆ : 1/50 Lề bộ hành (T) 1,5%Ù Phần xe chạy (B/2) TỶ LỆ : 1/50 1,5%Ù Phần xe chạy (B/2) Lề bộ hành (T) MÔ ĐẤT HÌNH NÓN LAN CAN, TAY VỊN II. Khổ gầm cầu: 1. Khổ cầu qua sông: -Để đảm bảo cho tu bè qua lại dới sông đợc thuận lợi, ngời ta - quy định mặt cắt ngang khoảng không dới cầu gọi l khổ gầm cầu. - Khổ gầm cầu phụ thuộc vo từng cấp sông, đợc lập thng bảng tra >=5 4 .5 2.5 2.0 1.5 1.0 >=13.5 12.5(10) 10 10(7) 7 3.5 3.5(1.5) >= 120 100 80 60 40 20 10(9) >=140 140 120 80 60 40(30) 20(10) >2 1.6-2.6 1.1-2.0 0.8-1.4 0.6-1.1 0.45-0.8 <0.6 I II III IV V VI VII h (m) H (m) B Nhp ngc B Nhp xuụi sõu m bo thụng thuyn (m) Cp sụng Ghi chỳ: Trong mi trng hp ỏy kt cu nhp cỏch MNCN >= 0.5m 2. Khæ cÇu qua ®−êng: -§èi víi cÇu v−ît qua ®−êng «t« cÊp I, II, III th× : + H = 5m. + B = chiÒu réng ®−êng bÞ v−ît. -§èi víi cÇu v−ît qua ®−êng ®i¹ ph−¬ng: + B = 6m + H = 4,5m -§èi víi cÇu v−ît qua ®−êng th« s¬ kh¸c: + B = 4m + H = 2,5m. III.Tải trọng v các hệ số tính toán: 1. Tải trọng cố định: +Tĩnh tải bản thân : g1 +Tĩnh tải các lớp mặt cầu, lan can tay vịn :g2 2.Tải trọng di động: (Hoạt tải) 2.1.Hoạt tải ô tô: *Đon xe H30: Doỹc Cỏửu Ngang Cỏửu 12 T 12 T 6 T 6 T 12 T 12 T 6 T 12 T 12 T 1.6 6 10 1.6 6 10 1.6 6 1.9 1.1 1.9 >=0.5 *§oμn xe H18: Ngang Cáöu Doüc Cáöu >=0.5 1.91.11.9 6106 1.6 106 12 T 6 T 12 T 12 T 6 T 6 T 12 T *§oμn xe H13; H10: 0.7P 0.3P 0.35P 0.95P 0.3P 0.7P 4 4 4 8 4 1.7 1.1 1.7 >=0.5 Doüc Cáöu Ngang Cáöu 0.7P 0.3P 4 8 2.2.Ho¹t t¶i xe xÝch; xe ®Æc biÖt: *Xe xÝch XB60: 5 12 (T/m) Ngang Cáöu Doüc Cáöu >=0.6 2.6 2.7 >=0.65 Doüc Cáöu Ngang Cáöu 20 T 3x1.2 m 20 T 20 T 20 T *Xe ®Æc biÖt HK80: 2.3. Hoạt tải theo 22TCN272-05: Hoạt tải xe ôtô trên mặt cầu hay kết cấu phụ trợ đợc đặt tên l HL-93 sẽ gồm một tổ hợp của: +Xe tải thiết kế hoặc xe 2 trục thiết kế, v Tải trọng ln thiết kế 2.3.1 Xe tải thiết kế: 35 kN 145 kN 145 kN 4300 mm 4300 mm tới 900mm 600 mm nói chung 300mm mút thừa của mặt cầu Ln thiết kế 3600 mm + Cự ly giữa 2 trục 145.000N phải thay đổi giữa 4300 v 9000mm để gây ra ứng lực lớn nhất. + Đối với các cầu trên các tuyến đờng cấp IV v thấp hơn, Chủ đầu t có thể xác định tải trọng trục cho trong Hình bên v nhân với hệ số 0,50 hoặc 0,65. 2.3.2 Xe hai trục: + Xe đặc biệt gồm hai trục 110KN + Cự ly giữa 2 trục cách nhau 1200mm + Đối với các cầu trên các tuyến đờng cấp IV v thấp hơn, Chủ đầu t có thể xác định tải trọng trục cho xe hai trục bằn g cách nhân với hệ số 0,50 hoặc 0,65. 2.3.3 Tải trọng ln: + Tải trọn ln gồm tải trọng phân bố đều 9.3 N/mm xếp theo phơng dọc cầu. Theo phơng ngang cầu, tải trọng ny đợc phân bố theo chiều rộng 3000mm. Tải trọng ln phải xê dịch theo phơng ngang để gây hiệu ứng lớn nhất. + Tải trọng ln không tính hệ số xung kích IM [...].. .2. 4.Hoạt tải đon ngời: Cờng độ đon ngời qn = 300 ; 400 (kg/m2) +Theo 22 TCN27 2- 0 5: - Tải trọng ngời trên Cầu ô tô qn = 3x1 0-3 Mpa = 305.8 (kg/m2) - Đối với Cầu chỉ dnh cho ngời đi bộ hoặc xe đạp: qn = 4.1x1 0-3 Mpa = 417.9 (kg/m2) - Không tính hệ số xung kích IM đối với tải trọng đon ngời 3 Lực ly tâm: Ch tớnh khi cu nm trờn ng cong 3.1 Cu ụtụ: - Lc ly tõm xem nh phõn b u... ban thân (trừ cầu gỗ) 1.1;0.9 2 Tọng lợng mặt cầu đờng sắt có đá balát 1.3;0.9 3 Trọng lợng lớp mặt cầu ôtô ở phần xe chạy v bộ hnh 1.5;0.9 4 Trọng lợng kết cấu gỗ 1 .2; 0.9 5 áp lực đất lên mố trụ 1 .2; 0.9 6 tác dụng của co ngót 1.0 7 Nghiên lún mố trụ 1.5;0.5 8 Tai trọng gió: chính, phụ, đặc biệt 1.5;1 .2; 1 9 Lực va: TH phụ, đặc biệt 1.1;0.8 10 động đất (THđặc biệt) 1.0 11 Lực thi công 1.3 12 Tai trọng... ton phn ca tu(T) Dc theo tim cu Ngang cu Cú thụng thuyn Khụng thụng thuyn Thng lu H lu( khụng cú nc) 120 00 100 50 125 100 8000 70 40 90 70 4000 65 35 80 65 20 00 55 30 70 55 500 25 15 30 25 25 0 15 10 20 15 100 10 5 15 10 Chỳ ý: vi m tr cú b trớ h thng chng va thỡ khụng xột ti trng ny 8 Lc ma sỏt gi cu: - Khi KCN chuyn v di tỏc dng ca nhit , cng nh ca hot ti Trong gi cu s xut hin lc ma sỏt ú l lc nm ngang,... lc hóm xung m tr cu Gi di ng con ln truyn 25 % lc hóm xung m tr cu 6 Lc lc ngang: TLn Lc lc ngang ụtụ coi nh lc phõn b u, nm ngang tỏc dng theo phng ngang cu, t cao mt ng xe chy, cng khụng ph thuc vo s ln xe - Vi H10-H13: TLn = 0 .2 T/m - Vi H30 : TLn = 0.4T/m - Vi HK80 xem nh lc tp trung: TLn = 5 T - Vi HT60 Xem nh lc tp trung: TLn = 4T 7 Lc va chm tu bố: - Ti trng ny t vo gia chiu rng hay di ca m... quy trỡnh nh sau: Cỏc trng hp Quy trỡnh ng st ng st ng ụtụ Khụng cú xe 22 5 180 (VN:180) 180 (VN:180) (kg/m2) Cú xe 125 100 (VN:100) 50 (VN: 50) (kg/m2) Quy trỡnh Liờn Xụ Ghi chỳ 5 Lc hóm: (lc khi ng) 5.1Cu ụtụ: Lc hóm l lc tp trung nm ngang hng dc cu ti cao mt ng xe chy v ph thuc vo Lc hóm T = 0.3P khi < 25 m Lc hóm T = 0.6P khi 25 m 50m Trong ú: P: Trng lng xe... 12 Tai trọng đờng sắt 0=4 0 0.9 0.8 0.7 ... tc giú ca tng vựng khỏc nhau Cng giú w v lc giú W xỏc nh nh sau: V 2 2 V w= = 2. g 16 W = K w.F Trong ú: = 1 .23 kg/m3 : T trng ca khụng khớ V: vn tc ca giú g: gia tc trng trng K: H s ph thuc vo hỡnh dng ca kt cu + Gin rng kiu dm: 2 gin ( K= 0.4) 3 gin ( K= 0.5) + KCN kiu c, tr t, g, mt cu xe chy : K= 1 + Lan can,tay vn: K= 0. 3-0 .8 Trong trng hp khụng cú s liu quan trc thc t, cng giú cú th ly gn... trờn ng cong 3.1 Cu ụtụ: - Lc ly tõm xem nh phõn b u nm ngang t ti cao mt ng cụng thc xỏc nh nh sau: P 0.15 l khi R < 25 0m 15 P C= * P 100 + R l khi 25 0m < R < 600 m 40 l.R - Trong ú: P : Trng lng ụtụ nng nht trong on xe P : Trng lng ton b cỏc xe trong on xe l: Chiu di ah - Khi R>600m thỡ b qua nh hng ca lc ly tõm Khi cu cú nhu ln xe thỡ lc ly tõm phi tớnh cho ton b hot ti cú xột n h s ln xe... do tnh v hot ti (khụng xột 1+) f: h s ma sỏt trong gi di ng f = 0 .25 khi ma sỏt l ma sỏt ln (gi con ln ) f = 0.5 khi ma sỏt l ma sỏt trt (gi tip tuyn ) * Chỳ ý: Lc ma sỏt ch tớnh khi m tr t trờn nn ỏ v cỏc b phn ca m tr liờn kt trc tip vi gi cu - Lc ma sỏt coi nh tỏc dng ti trung tõm ca khp gi c nh cng nh nh ca khp gi di trong gi di ng - Lc ma sỏt v lc hóm khụng c tớnh ng thi vi nhau trong cựng mt t... nhau trong cựng mt t hp khi tớnh gi cu, thng dựng tr s ln hn trong hai loi trờn tớnh toỏn 9 T hp ti trng: Trong tớnh toỏn ta phi chn t hp ti trng trng thỏi bt li nht cú kh nng xy ra i vi cụng trỡnh - Ngi ta ó phõn ra lm 3 t hp: + T hp ti trng chớnh: i vi b phn chu lc ch yu ca cu thỡ THC bao gm: Trng lng bn thõn Hot ti on xe, ngi Lc xung kớch, lc ly tõm, ỏp lc t + T hp ti trng ph: l t hp cú xột thờm: