50569 01dam chu pi boima 20131213090938

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD : NGUYỄN TRƯỜNG TRUNG IV TÍNH TOÁN DẦM CHÍNH: _ Chiều dài dầm chủ: 32.2 m _ Xác định khoảng thay đổi sườn dầm: sườn dầm BTCT DƯL gần gối phải mở rộng để tăng khả chịu cắt đủ diện tích để bố trí neo, chịu lực cục neo (tốt mở rộng vuốt khoảng từ gối đến 1,5 lần chiều cao a =0.4 m H =1.4 m H a H 0,5H _ Mặt cắt dầm chủ dầm: bt tt bt = tt = Dw = tw = tb = bb = h= 12 Dw tw h 17 50 16 77 16 18 61 140 (cm) (cm) (cm) (cm) (cm) (cm) (cm) tb 500 bb _ Mặt cắt dầm chủ gối: Diện tích A = Moment quán tính : I= Trọng tâm daàm: d= 473200 mm2 1178.44 11448001 cm4 67.8254 cm 41.56 180 610 Tính đặc trưng hình học mặt cắt: Để dễ dàng cho việc tính toán ta thay đổi mặt cắt dầm chủ dạng mặt cắt tương đương đơn giản hơn: SV:NGÔ ANH TUẤN 29 MSSV : 103105059 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD : NGUYỄN TRƯỜNG TRUNG 500 280 2000 160 200 770 350 610 _ Các đặc trưng mặt cắt: A.d i Diện tích K.Cách bh I i = A yi I = I o + I i I = A( cm2) d i (cm ) (cm ) o 12 (cm ) (cm ) Dầm betong, trục trung hòa I-I Cánh 1400 126 176400 91466.67 4798369 4889835 Sườn dầm 1232 87.5 107800 608710.7 494973.3 1103684 Cánh 2135 17.5 37362.5 217947.9 5328099 5546047 ∑ 4767 67.45595 321562.5 918125.3 10621441 11539566 Dầm betong bêtông với n=1, Trục trung hòa II-II Dầm betong 4767 67.45595 321562.5 11539566 6761370 18300936 Cánh dầm 4000 150 600000 133333.3 8057863 8191196 ∑ 8767 105.1172 921562.5 11672899 14819233 26492132 Dầm betong bêtông với 3n=3, Trục trung hòa III-III Dầm betong 4767 67.45595 321562.5 11539566 1551626 13091192 Cánh dầm 1333.333 150 200000 44444.44 5547451 5591896 ∑ 6100.333 85.49738 521562.5 11584010 7099077 18683088 Moment choáng uoán: S b = I yb S t = I yt Sts = I yts yb yt yts (cm) (cm) (cm) cm cm cm3 Daàm betong 67.45595 72.54405 72.54405 171068.2 159069.8 159069.8 Dầm Liên hợp(n) 105.1172 34.8828 54.8828 252024.7 759461.2 482703.7 Dầm Liên hợp(3n) 85.49738 54.50262 74.50262 218522.3 342792.5 250770.9 I : momet quán tính trung tâm di : khỏang cách từ trọng tâm tiết diện tính đến đáy dầm yt , yb , yts :K/C từ TTH đến mép trên, mép dầm mép mặt cầu St , S b , S ts :moment chống uốn tính từ mép trên, mép dầm mép BMC Mặt cắt ( ) ( ) ( ) _ Vị trí trục trung hòa qua giai đọan: II-II III-III 1051.172009 I-I 854.973772 674.559471 SV:NGÔ ANH TUẤN 30 MSSV : 103105059 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD : NGUYỄN TRƯỜNG TRUNG Tính hệ số phân bố tải trọng: Mặt cắt điển hình ngang cầu: Phạm vi áp dụng: dạng k 1100 ≤ S ≤ 4900 6000 ≤ L ≤ 73000 4.6.2.2.1.1 110≤ tS ≤ 300 Nb ≥ 4.6.2.2.2a-1 Tính tham số độ cứng dọc: ( K g = n I + Aeg2 Với: 4.6.2.2.1-1 ) n_tỉ số modul đàn hồi vật liệu dầm vật liệu mặt cầu I_ moment quán tính dầm A_diện tích dầm eg_khỏang cách từ trọng tâm dầm đến trọng tâm mặt cầu n= I = 1.15E+11 mm eg = 825.4405 mm A= 476700 mm Vaäy : Kg = 4.40196E+11 mm a) Tính hệ số phân bố dầm trong: _ Moment: Một thiết kế chịu tải: 0.1 0.4 0.3  S   S   K g  g in− M −1 = 0.06 +  =     4300   L   L.t S  Hai thiết kế chịu tải: 0.1 0.2  S   S   K g  = g in− M −2 = 0.075 +      2900   L   L.t S  0.397479 0.559266 (Do g2>g1 chọn g2 để tính toán) _ Lực cắt: Một thiết kế chịu tải: S g in−V −1 = 0.36 + = 7600 Hai thiất kế chịu tải: S  S  − g in−V − = 0.2 +  = 3600  10700  0.623158 0.790493 (Do g2>g1 chọn g2 để tính toán) b) Tính hệ số phân bố dầm biên: _ Moment: Một thiết kế chịu tải(áp dụng pp đòn bẩy): SV:NGÔ ANH TUẤN 31 4.6.2.2.3a-1 4.6.2.2.2c-1 MSSV : 103105059 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD : NGUYỄN TRƯỜNG TRUNG g ex − M −1 = 1.2 1,0 : hệ số Σy i = y1 = Σy i 0.45 1500 Vaäy g ex − M −1 = 600 1800 0.27 P/2 2100 P/2 900 Y1 Hai thiết kế chịu taûi: g ex −M − = e.g in− M − với e = 0.77 + d e 2800 de = ( -300 ≤ de ≤ 1500 ) -500 de: khỏang cách từ tim dầm biên đến gờ lan can,de= -300 mm 0.370714 g ex − M −2 = (Do g2>g1 chọn g2 để tính toán) 4.6.2.2.3b-1 _ Lực cắt: Một thiết kế chịu tải(áp dụng pp đòn bẩy): Tương tự ta có: gex-v-1 = 0.27 Hai thiất kế chịu tải: gex-v-2 = gin-v-2 với e = 0.6 + d e 3000 g ex −V −2 = 0.395247 Vậy: (Do g2>g1 chọn g2 để tính toán) _ Bảng hệ số phân bố tải trọng: Dầm M 0.559266097 Q 0.790493105 Dầm 0.370713527 0.395246552 Tải trọng tác dụng lên kết cấu nhịp: a) Tải trọng tác dụng lên dầm biên: Bao gồm: Tónh tải: Dầm chủ Dầm ngang Bản mặt cầu Lớp phủ mặt cầu Lề hành, gờ chắn Lan can tay vịn (DC1) (DC2) (DC3) (DW1) (DW2) (DW3) SV:NGÔ ANH TUẤN 32 MSSV : 103105059 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD : NGUYỄN TRƯỜNG TRUNG (WP) Hoạt tải: Người _ Xác định giá trị tải trọng: Tónh tải kết cấu nhịp: Dầm chủ: Diện tích(A) : 0.4767 m Trọng lượng riêng(γ) : 2.4 T m3 Trọng lượng mét dài: DC1= 1.14408 T m Dầm ngang(S510): Trọng lượng mét dài thân : Số lượng dầm ngang tòan cầu : Chiều dài dầm ngang : Số lượng dầm chính(n) : Chiều dài dầm chủ(L) : Trọng lượng mét dài : 0.5856 T m 25 2m 32.2 m DC2= 0.151553 T m Bản mặt cầu: Chiều rộng bản(B) : Chiều dày : Trọng lượng riêng(γ) : Trọng lượng mét dài: 2m 0.2 m 2.4 T m DC3= 0.96 T m Lớp phủ mặt cầu: Chiều rộng lớp phủ(B) : 2m Chiều dày lớp phủ mặt cầu : 0.05 m Trọng lượng riêng(γ) : 2.25 T m Trọng lượng mét dài: (DW1) 0.225 T m Gờ chắn, lề người đi: Diện tích(A) : 0.3215 m Trọng lượng riêng(γ) : 2.4 T m Trọng lượng mét dài: (DW2) 0.7716 T m Lan can tay vịn: Trọng lượng mét dài: 0.075 T m Trọng lượng mét dài: (DW3) 0.075 Hoạt tải tác dụng lên kết cấu nhịp: * Người Người đi: tải trọng người : Chiều rộng lề hành: Wp = Wp SV:NGÔ ANH TUẤN T m 0.3 T m 1.5 m 0.45 T/m 33 MSSV : 103105059 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD : NGUYỄN TRƯỜNG TRUNG _ Tông hợp lực tác dụng lên dầm biên: DC = 2.255633 T/m DW = 1.0716 T/m WP = 0.45 T/m b) Tải trọng tác dụng lên dầm trong: Bao gồm: Tónh tải: Hoạt tải: Dầm chủ Dầm ngang Bản mặt cầu Lớp phủ mặt cầu (DC1) (DC2) (DC3) (DW1) Hoạt tải HL-93 (LL) _ Xác định giá trị tải trọng: Tónh tải kết cấu nhịp: Dầm chủ: Diện tích(A) : Trọng lượng riêng(γ) : Trọng lượng mét dài: 0.4767 2.4 DC1= m2 T m3 1.14408 T m Dầm ngang(S510): Trọng lượng mét dài thân : 0.5856 T m Số lượng dầm ngang tòan cầu : 25 Chiều dài dầm ngang : 2m Số lượng dầm chính(n) : Chiều dài dầm chủ(L) : 32.2 m Trọng lượng mét dài : DC2= 0.151553 T m Bản mặt cầu: Chiều rộng bản(B) : 2m Chiều dày : 0.2 m Trọng lượng riêng(γ) : 2.4 T m Trọng lượng mét dài: DC3= 0.96 T m Lớp phủ mặt cầu: Chiều rộng lớp phủ(B) : 2m Chiều dày lớp phủ mặt cầu : 0.05 m Trọng lượng riêng(γ) : 2.25 T m Trọng lượng mét dài: DW1 = 0.225 Hoạt tải tác dụng lên kết cấu nhịp: *Tải trọng HL93 gồm: Xe tải thiết kế + xe trục + SV:NGÔ ANH TUẤN 34 T m MSSV : 103105059 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD : NGUYỄN TRƯỜNG TRUNG xe tải thiết kế: 4.3m 1.2m 0.6m 3.5m Chọn xe trục thiết kế có chiều dài : Chọn xe tải thiết kế có chiều dài : 1.2 m 8.6 m 11T 11T Laøn: 1.8m 14.5T 14.5T 3.5T xe trục: Phương ngang cầu: 4.3-9m Được phân cố theo phương ngang cầu với chiều rộng : Wi = 0.93 T/m 4.5 m/làn Wi _ Tông hợp lực tác dụng lên dầm trong: DC = 2.255633 T/m DW = 0.225 T/m Wi = 0.93 T/m Hoạt tải xe tải thiết kế xe trục Tính nội lực dầm chủ: Để tính nội lực dầm ta xét đến nội lực 11 điểm dầm chia thành 10 đoạn 11 mặt cắt từ đến 11, đoạn daøi: 3.22 m n= 10 10 11 Do tính chất đối xứng nên ta tìm nội lực nửa dầm suy cho dầm x Mặt cắt DAH moment ĐAH lực cắt (m) 3.22 6.44 9.66 12.88 16.1 SV:NGÔ ANH TUẤN 35 MSSV : 103105059 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD : NGUYỄN TRƯỜNG TRUNG Bảng diện tích biểu đồ bao nội lực: Mặt cắt Ωm 46.6578 82.9472 108.8682 124.4208 129.605 Ω(traùi) 0.134167 0.536667 1.2075 2.146667 3.354167 Ω(phaûi) 16.1 13.041 10.304 7.889 5.796 4.025 a) Nội lực tónh tải gây dầm biên: Tổng hợp giá trị momen lực cắt tónh tải gây mặt cắt Moment M ( Tm) Dạng tải trọng D (T/m) DC 2.2556328 105.2429 187.0984 245.5667 280.6476 292.3413 DW 1.0716 49.9985 88.88622 116.6632 133.3293 138.8847 Dạng tải trọng D (T/m) Mặt cắt Lực cắt V (T) DC DW Mặt cắt 2.2556328 36.31569 29.11308 22.03152 15.07101 8.231556 1.513154 1.0716 17.25276 13.83096 10.46667 7.159895 3.910626 0.718865 D: giá trị tónh tải cấu kiện tính cho mét dài dầm chủ M = Ωm*D V = (Ω(phải) - Ω(trái))*D b) Nội lực tónh tải gây dầm trong: Moment M ( Tm) Dạng tải trọng D (T/m) DC 2.2556328 105.2429 187.0984 245.5667 280.6476 292.3413 DW 0.225 10.49801 18.66312 24.49535 27.99468 29.16113 Mặt cắt Lực cắt V (T) Dạng tải trọng DC DW SV:NGÔ ANH TUẤN D (T/m) Mặt cắt 2.2556328 36.31569 29.11308 22.03152 15.07101 8.231556 1.513154 0.225 3.6225 2.904038 2.19765 1.503338 36 0.8211 0.150938 MSSV : 103105059 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD : NGUYỄN TRƯỜNG TRUNG c) Nội lực hoạt tải gây dầm biên: Do hẫng mặt cầu ngắn có 1m lan can người có chiều rộng 1,5 m dầm biên trường hợp có hoạt tải người tác động lên dầm: Moment M ( Tm) D Mặt cắt Dạng tải trọng (T/m) Wp 0.45 20.99601 37.32624 48.99069 55.98936 58.32225 Lực cắt V (T) Dạng tải trọng D (T/m) Wp 0.45 7.245 5.86845 4.6368 3.55005 2.6082 1.81125 Mặt cắt Moment tải trọng người bộ: ( Tm ) M p = w p Ω M d) Nội lực hoạt tải gây dầm trong: Lực cắt tải trọng người bộ: V p = w p Ω(Phai ) *Moment tải trọng xe thiết kế, xe trục, tải trọng : Moment xe tải thiết kế: Moment xe trục thieát keá: M Tr = Y1 P1 + Y2 P2 + Y3 P3 M Ta = Y1 P ' + Y2 P ' ( Tm ) Moment tải trọng thiết kế: M l = wl Ω M ( Tm ) Y1,Y2,Y3: Tung độ ĐAH tải trọng bánh xe P1,P2,P3 wl : Tải trọng thiết kế, tải trọng người P3= P1=P2= 14.5 T 3.5 T P'= 11 T Tổng hợp giá trị moment xe tải thiết kế tải trọng gây Xe tải thiết kế Y1 Y2 Y3 MTr Mặt cắt Đường ảnh hưởng (m) (m) (m) ( Tm ) P1 P2 Y1 P2 0 2.898 2.468 2.38 86.137 5.796 4.936 4.076 169.88 8.694 7.404 6.114 254.82 11.592 9.872 8.152 339.76 10.19 12.34 10.19 362.35 P3 Y1 Y3 Y2 P1 P3 Y3 Y2 P1 P2 P3 Y3 Y2 Y1 P1 P2 P3 Y3 Y2 Y1 P1 P2 P3 Y1 Y3 Y2 SV:NGOÂ ANH TUẤN 37 MSSV : 103105059 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD : NGUYỄN TRƯỜNG TRUNG Y2 Tổng hợp giá trị moment xe trục thiết kế tải trọng người Xe trục thiết kế Tải trọng Y1 Y2 MTa wl Đường ảnh hưởng ΩM (m) (m) ( Tm ) ( T/m ) Mặt cắt P' 0 0.93 2.898 2.778 62.436 0.93 46.6578 5.796 5.526 124.542 0.93 82.9472 8.231143 186.1766 0.93 108.8682 247.104 0.93 124.4208 11.42025 261.3627 0.93 129.605 P' Y1 Y2 P' P' Y1 Y2 P' P' 8.694 Y2 Y1 P' P' 11.592 10.872 Y2 Y1 P' P' 12.34 Y1 Y2 *Lực cắt tải trọng xe thiết kế, xe trục, tải trọng người gây ra: Lực cắt xe tải thiết kế: Lực cắt xe trục thiết keá: VTa = Y1 P'+Y2 P' VTr = Y1 P1 + Y2 P2 + Y3 P3 ( Tm ) Lực cắt tải trọng thiết kế: Vl = wl Ω(Phai ) ( Tm ) Y1 , Y2 , Y3 : wl , w p : Ω(phaûi) : P1=P2= P'= Mặt cắt Tung độ ĐAH tải trọng bánh xe P1,P2,P3 Tải trọng thiết kế, tải trọng người diện tích đường ảnh hưởng lực cắt( phần lớn ) P3= 14.5 T 3.5 T 11 T Tổng hợp giá trị Lực cắt xe tải thiết kế tải trọng gây Xe tải thiết kế Y Y2 Y3 Đường ảnh hưởng (m) (m) (m) P1 P2 P3 Y1 P2 P2 P1 0.632919 26.37888 0.8 0.66646 0.532919 23.12888 0.7 0.56646 0.432919 19.87888 0.6 0.46646 0.332919 16.62888 0.5 0.36646 0.232919 13.37888 P3 Y3 Y2 P1 P2 P3 Y1 Y3 Y2 P1 P2 P3 Y1 SV:NGÔ ANH TUẤN 0.76646 Y3 Y2 P2 Y1 0.9 P3 Y1 0.732919 29.62888 Y3 Y2 P1 0.86646 P3 Y1 Y3 Y2 P1 VTr (T) Y2 Y3 38 MSSV : 103105059 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD : NGUYỄN TRƯỜNG TRUNG 0.5 Y1 Y2 0.36646 0.232919 13.37888 Y3 Tổng hợp giá trị lực cắt xe trục thiết kế tải trọng người Xe trục thiết kế Tải trọng Y1 Y2 VTa wl Đường ảnh hưởng Ω(phải) : (m) (m) ( Tm ) ( Tm ) Mặt cắt P' P' Y2 0.962733 21.59006 0.93 2.255633 0.9 0.862733 19.39006 0.93 36.31569 0.8 0.762733 17.19006 0.93 29.11308 0.7 0.662733 14.99006 0.93 22.03152 0.6 0.562733 12.79006 0.93 15.07101 0.5 0.462733 10.59006 0.93 8.231556 Y1 P' P' Y1 Y2 P' P' Y1 Y2 P' P' Y1 Y2 P' P' Y1 Y2 P' P' Y1 Y2 Tổng hợp nội lực hoạt tải gây dầm( có xét đến hệ số phân bố ngang): a) dầm biên: Dầm biện có hoạt tải tải trọng người bộ: Mặt cắt Moment tiêu chuẩn Hệ số Moment có xét hệ số Mặt cắt Lực cắt tiêu chuẩn Hệ số Lực cắt có xét hệ số b) dầm trong: Moment hoạt tải gây ra: Mặt cắt SV:NGÔ ANH TUẤN 20.99601 37.32624 48.99069 55.98936 58.32225 0.370714 0.370714 0.370714 0.370714 0.370714 0.370714 7.783505 13.83734 18.16151 20.75601 21.62085 7.245 5.86845 4.6368 3.55005 2.6082 1.81125 0.395247 0.395247 0.395247 0.395247 0.395247 0.395247 2.863561 2.319485 1.832679 1.403145 1.030882 0.71589 Tổng hợp moment hoạt tải M (tiêu chuẩn) M (có xét đến hệ số) M Ta M Ta Hệ số M Tr Ml Ml M Tr ( Tm) ( Tm) ( Tm) ( Tm) ( Tm) ( Tm) 0 0.559266 0 86.137 62.436 43.39175 0.559266 48.1735 34.91834 24.26754 169.880 124.542 77.1409 0.559266 95.00812 69.65212 43.14229 39 MSSV : 103105059 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD : NGUYỄN TRƯỜNG TRUNG 254.820 186.1766 101.2474 0.559266 142.5122 104.1222 56.62425 339.760 247.104 115.7113 0.559266 190.0162 138.1969 64.71343 362.350 261.3627 120.5327 0.559266 202.6501 146.1713 67.40982 MTr : Moment xe tải thiết kế MTa : Moment xe truïc Ml : Moment tải trọng Lực cắt hoạt tải gây ta: Tổng hợp lực cắt hoạt tải V (tiêu chuẩn) Vl Hệ số VTa VTr ( T) ( T) ( T) 29.629 21.59006 2.097738 0.790493 26.379 19.39006 33.77359 0.790493 23.129 17.19006 27.07516 0.790493 19.879 14.99006 20.48931 0.790493 16.629 12.79006 14.01604 0.790493 13.379 10.59006 7.655347 0.790493 Mặt cắt V (có xét đến hệ số) VTa Vl VTr ( T) ( T) ( T) 23.42143 17.0668 1.658248 20.85232 15.32771 26.69779 18.28322 13.58863 21.40273 15.71412 11.84954 16.19666 13.14502 10.11046 11.07958 10.57591 8.371371 6.051499 VTr : Lực cắt xe tải thiết kế VTa : Lực cắt xe trục Vl : Lực cắt tải trọng Tiến hành tổ hợp nội lực: _ So sánh nội lực tải trọng gây cho dầm biên dầm ta chọn dầm để tính toán tải trọng dầm gây nội lực bất lợi _ Với tổ hợp gồm xe tải thiết kế, tải trọng lànä gây nội lực lớn cho dầm _ Vậy ta chọn tổ hợp nội lực tổ hợp nội lực khống chế để tính toán Mặt cắt Bảng tổng hợp nội lực hoạt tải khống chế sinh Moment ( Tm ) Lực cắt ( T ) MLL Ml Vl M Tr VTr ( Tm ) ( Tm ) ( Tm ) (T) (T) 0.000 0.000 0.000 23.421 1.658 48.174 24.268 84.484 20.852 26.698 95.008 43.142 161.902 18.283 21.403 142.512 56.624 234.764 15.714 16.197 190.016 64.713 302.234 13.145 11.080 202.650 67.410 320.722 10.576 6.051 VLL (T) 30.935 52.763 44.257 35.839 27.511 19.271 MLL = MTr*1.25 + Ml VLL = VTr*1.25 + Vl 1.25 : hệ số xung kích, không xét hệ số xung kích người tải trọng SV:NGÔ ANH TUẤN 40 MSSV : 103105059 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD : NGUYỄN TRƯỜNG TRUNG Tổng hợp nội lực tónh tải gây dầm trong: MDC,VDC : moment lực cắt sinh dầm chủ, dầm ngang mặt cầu MDW,VDW : moment lực cắt sinh dò lớp phủ mặt cầu Bảng tổng hợp nội lực tónh tải sinh Moment( Tm ) Lực cắt( T ) Mặt cắt MDC MDW VDC VDW 0 36.31569 3.6225 105.2429 10.49801 29.11308 2.904038 187.0984 18.66312 22.03152 2.19765 245.5667 24.49535 15.07101 1.503338 280.6476 27.99468 8.231556 0.8211 292.3413 29.16113 1.513154 0.150938 Tổ hợp tải trọng: Trạng thái giới hạn cường độ: Moment: M = 1.25MDC + 1.5MDW + 1.75MLL Lực cắt: M = 1.25VDC + 1.5VDW + 1.75VLL Tổ hợp nội lực tónh tải hoạt tải sinh Moment( Tm ) Lực cắt(T) Mặt cắt MDC MDW MLL M VDC VDW VLL 0 0 36.316 3.623 30.935 105.243 10.498005 84.48442 295.1483 29.113 2.904 52.763 187.098 18.66312 161.9024 545.197 22.032 2.198 44.257 245.567 24.495345 234.7645 754.5392 15.071 1.503 35.839 280.648 27.99468 302.2337 921.7106 8.232 0.821 27.511 292.341 29.161125 320.7224 970.4325 1.513 0.151 19.271 Trạng thái giới hạn sử dụng: Moment: M = M DC + MDW + MLL Lực cắt: M = VDC + VDW + VLL Mặt cắt MDC 0.000 105.243 187.098 245.567 280.648 SV:NGOÂ ANH TUẤN Tổ hợp nội lực tónh tải hoạt tải sinh Moment( Tm ) Lực cắt(T) MDW MLL M VDC VDW VLL 0.000 0.000 0.000 36.316 3.623 30.935 10.498 84.484 200.225 29.113 2.904 52.763 18.663 161.902 367.664 22.032 2.198 44.257 24.495 234.764 504.827 15.071 1.503 35.839 27.995 302.234 610.876 8.232 0.821 27.511 41 V 104.965 133.083 108.285 83.813 59.665 35.843 V 70.873 84.780 68.486 52.414 36.564 MSSV : 103105059 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD : NGUYỄN TRƯỜNG TRUNG 292.341 29.161 320.722 642.225 1.513 0.151 19.271 20.935 Trạng thái giới hạn mỏi phá hoại: (Theo điều 1.3.2.3) Ta sử dụng xe tải thiết kế để tính tóan Moment: M = 0.75*MTr*1.15/1.2 Lực cắt: V = 0.75*VTr*1.15/1.2 Với: Mặt cắt 1.15 :Hệ số xung kích 1.2 : Hệ số xe Tổ hợp nội lực tónh tải hoạt tải sinh Moment( Tm ) Lực cắt(T) MTr M VTr 0.000 0.000 23.421 48.174 34.625 20.852 95.008 68.287 18.283 142.512 102.431 15.714 190.016 136.574 13.145 202.650 145.655 10.576 V 16.834 14.988 13.141 11.295 9.448 7.601 Tính toán bố trí cốt thép: a) Tính diện tích cốt thép: Moment tính toán để tính diện tích cốt thép moment lớn theo trạng thái giới hạn cường độ: Mu = 970.4325 Tm Gọi : Aps : diện tích mặt cắt ngang cốt thép DƯL Apsg : diện tích mặt cắt ngang cốt thép DƯL tính thao kinh nghiệm Apsg = Φ: h: f pu : Mu = Φ.0,85 f pu 0,9h 0.004872 m2 = 4871.502 mm2 Hệ số sức kháng =1 (đối với cấu kiện BTCT chịu uốn kéo DƯL ) Chiều cao dầm Cường độ chịu kéo tiêu chuẩn _ Số tao cáp cần thiết theo Apsg : n = Apsg/Aps1 = Aps1 : diện tích tao cáp Aps ≥ Apsg _ Vậy chọn số tao cáp : 42 tao 34.79645 tao _ Diện tích thép dự ứng lực dầm: SV:NGÔ ANH TUẤN 42 MSSV : 103105059 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD : NGUYỄN TRƯỜNG TRUNG 5880 Aps = mm2 > 0.00588 m2 Apsg = 4984.476 mm2 b) Bố trí cáp DƯL : Với dầm kéo trước ,do chiều dài dầm 33m nên ta bồ trí điểm uốn cốt thép nghiêng đối xứng 900 900 5000 2350 1800 300 1200 300 250 1500 3800 1500 250 2350 5000 800 600 12000 1400 150 V>TÍNH TOÁN TRỤ: Do tính toán sơ nên ta tính trụ,đó trụ T3 Việc tính trụ tính lục thẳng đứng tác dụng lên trụ mặt cắt đáy móng dẻ phục vụ cho việc tính toán cọc Trụ có cấu tạo: 1500 2000 2000 1500 10000 5000 1>TĨNH TẢI Tónh tải gồm: Tónh tải dầm Tónh tảiø lan can Tónh tải dầm ngang Tónh tải mặt cầu Tónh tải lớp bê tông nhựa Tónh tải thân trụ 1-1 Tónh tải kết cấu nhịp : q1d Dầm q6d = 377.5464 (KN) = 2265.278 (KN) 1-2 Tónh tải thân trụ: Thể tích trụ: V=1.8*1.4*12+(3.14*1.52/4)*2*5+5*10*2 Vtr = 148.01946 (m ) = 148.0195 (m ) qtr = 3700.4865 (KN) 1.3>Tónh tải dầm ngang qng = 292.8 (KN) 1.4>Tónh tải lan can SV:NGÔ ANH TUẤN 43 MSSV : 103105059 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD : NGUYỄN TRƯỜNG TRUNG qlc = 346.5 (KN) 1.4>Tónh tải mặt cầu qbmc = 1900.8 (KN) 1.5>Tónh tải lớp BTN qbtn = 334.125 (KN) Tổng tĩnh tải qttai = 8839.99 (KN) 2>HỌAT TẢI T3 1 R1 tc ω= Diện tích ĐAH trụ = tải trọng*hspbn*diện tích*hệ số 16.5 (m2) R1tt = R 1tc*hệ số n*(1+IM) Tính toán giá trị hoạt tải Tải trọng hệ số Tải trọng 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 Tổng cộng Rtt Xe tải Xe trục hspbn Rtt ÑV 0.395247 0.395247 0.395247 0.395247 0.395247 0.370714 282.337 1381.916 96.71189 70.65304 73.36764 187.3359 KN KN KN KN KN KN 1760.965 144.0207 KN KN Tung độ Tải 0.733 0.866 0.963 32.2 35 145 145 110 110 9.3 Do xe tải Do xe trục Tổng tải trọng tác dụng lên cọc xe tải: Tổng tải trọng tác dụng lên cọc xe trục: Σ tải trọng tác dụng lên cọc tải trọng làn: → Pmax = 1760.9651 (KN) Ptt = 15103.607 (KN) P P P = = = 1760.965 (KN) 144.0207 (KN) 187.3359 (KN) 3>TÍNH TOÁN CỌC Tính toán sức chịu tải cọc khoan nhồi: Chọn chiều dài cọc dự kiến 70m, đường kính 1m Địa chất Lớp Bùn sét lẫn bụi xám nâu đen, TT:dẻo chảy đến chảy C= 0.112 (kg/cm2) SV:NGÔ ANH TUẤN 44 MSSV : 103105059 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD : NGUYỄN TRƯỜNG TRUNG ϕ= B= W= ε Lớp = γ= 1.47 (g/cm3) H= 44.5 (m) Cát pha lẫn bụi màu xám nâu nhạt ,TT chặt vừa C= 0.05 (kg/cm2) O ϕ= 26 34 ∆ = 2.676 18.60% 0.593 W = ε0 = Lớp 5O02' 1.09 70.50% 1.896 γ= 1.991 (g/cm3) H= 5.5 (m) sét lẫn bụi, xác thực vật,TT dẻo mềm đến dẻo cứng C= 0.229 (kg/cm2) 13O33' 0.45 ϕ= B= γ= Lớp 1.803 (g/cm3) 1.051 ε0 = 2.687 ∆ = W = 37.20% H= 16 (m) Cát mịn lẫn bụi màu xám nâu nhạt, TT chặt vừa đến chặt 2.671 ∆ = C= 0.053 (kg/cm2) 26O12' ϕ= B= 0.629 γ= 1.981 (g/cm3) W= 20.50% H= 5.5 (m) sét lẫn bụi mầu xám ghi loang nâu màu đỏ, TT :cứng 2.726 ∆ = C= 0.465 (kg/cm2) ε Lớp 0 = 18O16' ϕ= B= ε = γ= W = H= -0.02 0.673 1.9999 (g/cm3) 22.90% ∞ (m) Đường kính cọc khoan nhồi Þ = SV:NGÔ ANH TUẤN 1.00 45 m MSSV : 103105059 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD : NGUYỄN TRƯỜNG TRUNG Chiều dài cọc L = 70 m Ps : Chu vi thân cọc U= 3.141593 m Ap : diện tích mũi cọc F= 0.785 m² Tìm hệ số ma sát fi Do lớp khả chịu lực nên fi lớp Z24 = 42.5 m ⇒ f1 49.05 kN/m2 Z25= 44.5 m f2 50.031 kN/m2 Z26= 46.5 m ⇒ ⇒ f3 51.012 kN/m Z27= Z28= Z29= 48.5 m ⇒ f4 51.5 kN/m 50.5 m f5 52.3 kN/m 51 m ⇒ ⇒ ⇒ ⇒ ⇒ ⇒ ⇒ ⇒ ⇒ ⇒ ⇒ ⇒ ⇒ f6 42.38 kN/m2 kN/m2 Z30= f7 53 m 42.48 kN/m2 f8 Z31= 55 m 42.58 kN/m2 Z32= f9 57 m 42.68 kN/m2 Z33= f10 59 m 42.183 kN/m2 f11 Z34= 61 m 42.78 kN/m2 f12 Z35= 63 m 43.2 kN/m2 Z36= f13 65 m 43.8 kN/m2 Z37= f14 67 m 68.67 kN/m2 Z38= f15 69 m 69.651 kN/m2 Z39= f16 71 m 99.081 kN/m3 f17 Z40= 73 m 100.062 kN/m4 Z41= f18 74 m ⇒ 100.062 Chân cọc nằm lớp đất sét lẫn bụi nên ta xác định dược cường độ tính toán đất mũi cọc theo công thức Lớp đất Lớp đất Lớp đất Lớp đất5 R=0.75β(γ∗d*Aok+α∗γΙ∗h*Bok) h/d= Từ ta có: α= β= Aok= 70 0.44 tra hệ số bảng A6 0.25 ϕ= 9.5 h/d= o B k= 18.6 d = Chân cọc nằm lớp đất cát ta tính R 18O16' 70 1m R = 209.042 (T/m ) Sức chịu tải giới hạn cọc xác định φgh=m(mR.R.F+u.Σmfi.hi.fi) mR= Φgh = 577.213 (T) = Φ0 = (Φgh/1.4) = Xác định số lượng cọc SV:NGÔ ANH TUẤN mfi= 0.6 5772.13 (KN) 4122.95 (KN) 46 MSSV : 103105059 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD : NGUYỄN TRƯỜNG TRUNG n=(Ptt/Φ0) = 3.6633011 β =(1.4-1.7) nc=n.β = 5.12862 Ta chọn cọc khoan nhồi đường kính 1m 1656 450 2000 2000 1000 3000 2176.88 1200 200 600 VI>TÍNH TOÁN MỐ : Do tính toán sơ nên tachỉ tính toán mố :Mố Việc sinh mố tính lục thẳng đứng tác dụng lên mố mặt cắt đáy móng đểû phục vụ cho việc tính toán cọc Mố có cấu tạo 1) XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC MỐ Chọn kích thước sơ mố sau Bề rộng mũ mố 12 m Chiều cao tường đầu 1.656 m Chiều cao thân mố m Chiều cao tường che 4.656 m Bề dài bệ mố m Chiều cao bệ mố m Chiều dày tường đầu 0.35 m Chiều rộng thân mố 1.2 m Chiều rộng tường che 0.3 m Chiều dài tường che m Bề rộng bệ mố 12 m 5350 Đá kê gối : 0.15 x 0.6 x 09 350 850 >TÓNH TẢI 300 Tónh tải gồm: 600 Tónh tải thân mố Tónh tải dầm Tónh tảiø lan can Tónh tải mặt cầu Tónh tải dầm ngang Tónh tải lớp bê tông nhựa 5000 2.1-TRỌNG LƯNG BẢN THÂN MỐ SV:NGÔ ANH TUẤN 47 MSSV : 103105059 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD : NGUYỄN TRƯỜNG TRUNG Bệ mố Tường thân Tường đỉnh Mẫu đỡ độ Tường cánh Đá kê gối Tường che Tổng 2.2 Tónh tải kết cấu nhịp : Dầm DC1= 1.14408 T/m L= 24.54 m qdc = 280.75723 KN q6dc = 1684.5434 Tổng KN Tónh tải dầm ngang DC2= 0.9216 T/m qng = 184.32 KN Tónh tải lan can qlc = 346.5 (KN) Tónh tải mặt cầu qbmc = 1413.504 (KN) Tónh tải lớp BTN qbtn = 248.4675 (KN) Tổng tĩnh tải kết cấu nhịp >HỌAT TẢI qkcn 4300 2880 1036.8 166.92 43.875 197.18 11.664 43.200 4379.640 KN KN KN KN KN KN KN KN = 8256.975 (KN) 4300 1200 0.9493 0.638 0.819 23740 R1 tc ω= Diện tích ĐAH trụ = tải trọng*hspbn*diện tích*hệ số 12.27 (m2) R1tt = R 1tc*hệ số n*(1+IM) Tính toán giá trị hoạt tải Tải trọng hệ số Xe tải 1.00 1.00 1.00 SV:NGÔ ANH TUẤN Tung độ Tải 0.638 0.819 35 145 145 48 hspbn Rtt 0.395247 182.7449 0.395247 971.8704 0.395247 96.71189 ĐV KN KN KN MSSV : 103105059 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Xe trục GVHD : NGUYỄN TRƯỜNG TRUNG Tải trọng 1.00 1.00 1.00 Tổng cộng Rtt 0.9493 24.54 110 110 9.3 0.395247 69.6479 0.395247 73.36764 0.370714 142.7709 KN KN KN 1251.327 143.0155 KN KN Do xe tải Do xe trục Tổng tải trọng tác dụng lên cọc xe tải: Tổng tải trọng tác dụng lên cọc xe trục: Σ tải trọng tác dụng lên cọc tải trọng làn: → Pmax = 1251.3271 (KN) Ptt = 13511.502 (KN) P P P = = = 1251.327 (KN) 143.0155 (KN) 142.7709 (KN) 4>TÍNH TOÁN CỌC Tính toán sức chịu tải cọc khoan nhồi: Chọn chiều dài cọc dự kiến 70m, đường kính 1m Địa chất Lớp Bùn sét lẫn bụi xám nâu đen, TT:dẻo chảy đến chảy C= 0.112 (kg/cm2) 5O02' 1.09 70.50% = 1.896 ε0 γ= 1.47 (g/cm3) H= 44.5 (m) Cát pha lẫn bụi màu xám nâu nhạt ,TT chặt vừa C= 0.05 (kg/cm2) ϕ= B= W= Lớp ϕ= 26O34 ∆ = 2.676 W = 18.60% 0.593 = γ= 1.991 (g/cm3) H= 5.5 (m) sét lẫn bụi, xác thực vật,TT dẻo mềm đến dẻo cứng C= 0.229 (kg/cm2) ε Lớp 13O33' 0.45 1.803 (g/cm3) 1.051 ε0 = 2.687 ∆ = W = 37.20% H= 16 (m) Cát mịn lẫn bụi màu xám nâu nhạt, TT chặt vừa đến chặt 2.671 ∆ = ϕ= B= γ= Lớp SV:NGÔ ANH TUẤN 49 MSSV : 103105059 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD : NGUYỄN TRƯỜNG TRUNG C= 0.053 ϕ= B= ε Lớp (kg/cm2) O = 26 12' 0.629 γ= 1.981 (g/cm3) W= 20.50% H= 5.5 (m) sét lẫn bụi mầu xám ghi loang nâu màu đỏ, TT :cứng 2.726 ∆ = C= 0.465 (kg/cm2) O 18 16' ϕ= B= -0.02 0.673 ε0 = γ= 1.9999 (g/cm3) W = 22.90% H= ∞ (m) Đường kính cọc khoan nhồi Þ = Chiều dài cọc L = 70 Ps : Chu vi thân cọc U= Ap : diện tích mũi cọc F= Tìm hệ số ma sát fi Do lớp 1ù khả chịu lực nhỏ Z24 = 42.5 m ⇒ Z25= 44.5 m ⇒ Z26= 46.5 m ⇒ Z27= 48.5 m ⇒ Z28= 50.5 m ⇒ Z29= 51 m ⇒ Z30= 53 m ⇒ Z31= Z32= Z33= Z34= Z35= Z36= Z37= Z38= Z39= 55 m 57 m 59 m 61 m 63 m 65 m 67 m 69 m 71 m ⇒ ⇒ ⇒ ⇒ ⇒ ⇒ ⇒ ⇒ ⇒ 1.00 m m 3.141593 m 0.785 m² f1 49.05 kN/m2 f2 50.031 kN/m2 f3 51.012 kN/m f4 42.18 kN/m2 f5 42.28 kN/m2 f6 42.38 kN/m2 f7 42.48 kN/m f8 42.58 kN/m2 f9 42.68 kN/m2 f10 42.183 kN/m2 f11 42.78 kN/m2 f12 68.67 kN/m2 f13 69.651 kN/m2 f14 68.67 kN/m f15 98.1 kN/m2 f16 99.081 kN/m Lớp đất 2 Lớp đất Lớp đất Lớp đất5 Chân cọc nằm lớp đất sét lẫn bụi nên ta xác định dược cường độ tính toán đất mũi cọc theo công thức SV:NGÔ ANH TUẤN 50 MSSV : 103105059 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD : NGUYỄN TRƯỜNG TRUNG R=0.75β(γ∗d*A k+α∗γΙ∗h*B k) h/d= 70 Từ ñoù ta coù: o o α= 0.44 β= Aok= 0.25 ϕ= 9.5 h/d= tra hệ số bảng A6 o B k= 18.6 d = Chân cọc nằm lớp đất cát ta tính R O 18 16' 70 1m R = 191.537 (T/m ) Sức chịu tải giới hạn cọc xác định φgh=m(mR.R.F+u.Σmfi.hi.fi) mR= mfi= 0.6 Φgh = 738.9 (T) = 7389 (KN) Φ0 = (Φgh/1.4) = 5277.857 (KN) Xác định số lượng cọc n=(Ptt/Φ0) = 2.5600356 β =(1.4-1.7) nc=n.β = 4.35206 Ta choïn cọc khoan nhồi đường kính 1m VII.)THI CÔNG TỔNG THỂ CẦU 1)CHUẨN BỊ Xác định vị trí cầu ,san lấp cát đến cao độ thiết kế (có thể vét hữu trước sang lấp) Làm hệ thống đường tạm , đường nội công trường Xây dựng lán trại , kho bãi công phận phụ trợ khác Thi công đoạn đường đầu cầu cách vị trí mố khoảng 25 m(sau vét hết hữu ) 2)THI CÔNG MỐ M1 ,M2 Xác định tim cầu vị trí tim mố , tim móng cọc , tim cọc Tiến hành khoan cọc : Khoan tạo lỗ , lắp đặt ống vách , khoan đến cao độ thiết kế Vệ sinh hố khoan , lắp đặt lôøng thép , đổ bê tông nước Trong quátrình khoan phải có dung dịch vữa sét luân chuyển lổ khoan để giữ thành hố khoan Khoan thi công tất cọc bệ móng Đào đất phạm vi bệ móng , đập đầu cọc Lắp đặt ván khuôn cốt thép bệ móng sau đổ bê tông Lắp đất lại cát Lắp đặt ván khuôn cốt thép thân mố thi công thân mố Thi công phân lại mố (đá kê gối ,gờ đỡ ,bản độ … 3) THI CÔNG TRỤ T1và T6,T2 T5,T3 T4 Xác định tim cầu vị trí tim trụ , tim móng cọc , tim cọc SV:NGÔ ANH TUẤN 51 MSSV : 103105059 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD : NGUYỄN TRƯỜNG TRUNG Tiến hành khoan cọc : Khoan tạo lỗ , lắp đặt ống vách , khoan đến cao độ thiết kế Vệ sinh hố khoan , lắp đặt lồøng thép , đổ bê tông nước Trong trình khoan phải có dung dịch vữa sét luân chuyển lổ khoan để giữ thành hố khoan Lắp đặt ván khuôn cốt thép bệ móng sau đổ bê tông Lắp đất lại cát Lắp đặt ván khuôn cốt thép thân trụ thi công thân trụ Thi công xà mũ : lắp dựng đà giáo ván khuôn , cốt thép , đổ bêtông Thi công phân lại trụ (đá kê gối , ),hoàn thiện trụ 4) THI CÔNG CÁC NHỊP ĐƠN GIẢN Các dầm phải tập kết kho bãi , di chuyển cẩu đường ray đến vị trí nhịp cần lắp dầm Lắp gối cầu vị trí cao độ sau lắp dầm phương pháp dùng giá chân đứng mặt đất có lót đế lắp dầm Lắp toàn dầm kết cấu nhịp vị trí Thi công đúc dầm ngang : lắp ván khuôn sở tựa dầm lắp dựng cốt thép , đổ bêtông dầm ngang Lắp cốt thép mặt cầu , đổ mặt cầu, lề hành , bêtông lan can Lắp lan can thép … Công tác hoàn thiện kết cấu nhịp SV:NGÔ ANH TUẤN 52 MSSV : 103105059