50569 02cau thep ut6zr 20131213090938

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD : NGUYỄN TRƯỜNG TRUNG PHƯƠNG ÁN II : TK CẦU DẦM THÉP CẦU DẦM THÉP LIÊN HP BMC TỔNG CHIỀU DÀI TOÀN CẦU L = x 40 m = 200 m Phương án thiết kế sơ bộ, ta thiết kế sơ nhịp đặc trưng cho toàn cầu thết kế nhịp số liệu lấy theo nhịp đặc trưng I SỐ LIỆU THIẾT KẾ Chiều dài nhịp: 40 (m) Chiều dài nhịp tính toá 39.2 n: (m) Khổ xe: (m) Lề hành: 1.5 (m) Khổ cầu: 12 (m) Tải trọng TK : HL93 + người Tải trọng người : 300 kg/m2 Qui trình thiết kế: 22TCN-272-05 Bộ giao thoõng vaọn taỷi 2.Đặc trng kết cấu nhịp: Bảng 1-1 kết cấu kí hiệu đơn vị Số lợng m Chiều dài kết cấu nhịp L m Chiều dài nhịp tt L Khổ cầu K m Lan can-lề ngời m Chiều rộng lề hành m Chiều dày lề hành Chiều cao đá vỉa lÒ m m ChiÒu réng gê lan can ChiÒu cao gờ lan can m Bản mặt cầu ts Chiều dày mặt cầu m tv Chiều dày vút mặt cầu m te Chiều dày lớp phủ mặt cầu m Chiều rộng mặt cầu m Dầm thép Nb Số lợng dầm chủ m S m Khoảng cách dầm Sh Khoảng hẫng m tt Chiều dày cánh m bt Chiều rộng cánh m SV : NGO ANH TUAN 53 Giá trị 40 39.2 1.2 0.1 0.3 0.3 0.65 0.2 0.1 0.07 12 40 0.025 0.54 MSSV : 103105059 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD : NGUYỄN TRƯỜNG TRUNG tw m Dw m tb m bb m h m Liên kết ngang Dầm ngang(S510)1 khoang m Trọng lợng(tra bảng) T/m Liên kết dọc Liên kết dọc L127x127x22.2(1khoang) m Trọng lợng(tra bảng) T/m Sờn tăng cờng m Chiều dày sờn tăng cờng Chiều cao sờn tăng cờng m Chiều rộng sờn tăng cờng m Chiều dày sờn dầm Chiều cao sờn dầm Chiều dày cánh dới Chiều rộng cánh dới Chiều cao dầm thép 1 1 0.02 1.545 0.03 0.6 1.6 1.9 0.143 16 3.02 0.0405 1 0.016 1.445 0.152 MAËT CẮT NGANG KẾT CẤU NHỊP MẶT CẮT NGANG CẦU 12000 1200 9000 1200 300 50 200 1600 100 30 1540 30200 600 610 300 1000 2000 2000 2000 2000 ĐẶC TRƯNG VỀ VẬT LIỆU _ Chọn thép dầm chủ, dầm ngang (M270 cấp 345W) cường độ giới hạn chảy: fy = 345 Mpa = 34500 T m 2000 1000 6.4.1.1 Trọng lượng riêng thép: γs = 7850 kg m=3 7.85 T m modul đàn hồi: Es = 200000 Mpa = 20000000 T m 5.4.3.2 _ Thép mặt cầu: SV : NGÔ ANH TUẤN 54 MSSV : 103105059 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD : NGUYỄN TRƯỜNG TRUNG Cường độ giới hạn chảy: fy = 420 Mpa = 42000 T m2 modul đàn hồi: Es = 200000 Mpa = 20000000 T m _ Bêtông 28 ngày tuổi: Cường độ chịu nén: f'c = 35 Mpa = 3500 T m Trọng lượng riêng bêtông: 3 yc= 2400 kg m= 2.4 T m modul đàn hồi: Ec = 0.043 y1c.5 f c' = 29910 Mpa _ Bêtông nhựa: = 2991020.16 T m Trọng lượng riêng bêtông nhựa: γf = 2250 kg m=3 2.25 T m II Đặc trưng hình học dầm Mặt cắt ngang dầm thép liên hợp BTCT Đặc trưng hình học dầm: _ Tỉ số modul dầm mặt: n = Es/Ec = 200000/26752 = 7.48 Chän hÖ sè n = 3n = 24 Tính bề rộng hữu hiệu Mặt cắt ngang dầm dầm chọn Diều kiện chọn bề rộng dầm 5.4.3.1 5.4.3.2 5.4.2.1 5.4.2.3 3.5.1.1 6.10.3.1.1b 2000 DẦM BIÊN DẦM TRONG Bề rộng hữu hiệu be < L/6 = 6.53 m be < 12ts +1/2 bt = 2.84 m be < S = m SV : NGÔ ANH TUẤN 55 MSSV : 103105059 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD : NGUYỄN TRƯỜNG TRUNG chọn be = m Chiều cao dầm thép mặt cầu hlh = 190 cm ts = 20 cm tv = 10 cm bb = 54 cm h = 160 cm CÁC ĐẶC TRƯNG MẶT CẮT III III I I 779.2 997.3 664.8 II 1235.2 820.8 II 902.7 540 100 200 2000 600 I -I Truïc trung hòa MC II - II Là trục trung hòa dầm liên hợp (khi n= 8) III - III Là trục trung hòa dầm liên hợp (khi 3n= 24) Bảng 2.1 : Bảng tổng hợp đặc trng hình học dầm Mặt cắt Diện tích K/C A di(cm) (cm2) 3 A*di (cm ) Io=bh /12 4 Ii=A*yi2 (cm ) I=Io+Ii (cm ) DÇm thÐp(tiÕt diƯn giai đoạn I), trục I-I Cánh 135 158.7 21431.25 70.312 724683 724754 S−ên dÇm 309 80.25 14797.25 614658.9 10156.605 624815.5 C¸nh d−íi 180 270 135 959662.263 959797 Tỉng céng 624 74.51 46498.5 46498.5 1694502 2309366 SV : NGÔ ANH TUẤN 1.5 56 MSSV : 103105059 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD : NGUYEN TRệễỉNG TRUNG Dầm thép bê tông(tiết diện liên hợp - giai đoạn II), trục II-II Hệ số chuyển đổi bê tông sang thép n = Dầm thép 624 74.52 46498.50 2309367 Cánh dầm 500 180 90000.00 16666.67 Vót b¶n 67.6 165 11137.50 562.5 Tỉng céng 1192 74.52 147636.00 2326596 1522220.74 3831587.62 1588940.88 1573174.13 1145541.57 320.09374.21 5535970.1 Dầm thép bê tông(tiết diện liên hợp - giai đoạn III), trục III-III Hệ số chuyển đổi bê tông sang thép 3n =3* = 24 Dầm thép 624.0 74.5 46498.5 2309367.0 363131.6 2672498.5 Cánh dầm 210*20 166.6 180.0 30000.0 5555.6 1103233.6 1108789.2 Vót b¶n 40*10 165.0 3712.5 187.5 99081.2 99268.7 813.2 98.6 80211.0 yts (cm) 2315110.0 Sb= I/yb 156446.5 St= I/yt 3880556.0 Sts= I/yts Tæng céng 22.5 yb (cm) yt (cm) 3 (cm ) (cm ) (cm ) dÇm thÐp 74.5 85.5 115.5 30991.2 27015.5 19997.4 DÇm LH (hƯ sè n) 123.9 36.1 66.1 44678.2 153383.6 83761.2 DÇm LH (hƯ sè3n) 98.6 61.4 91.4 39348.0 63242.8 42475.6 di khoảng cách đáy dầm đến trọng tâm tiết diện yi : k/c từ trục trung hòa đến mép dầm thép yb,yt ,yts : khoảng cách từ trục trung hòa đến mép dầm thép mép BMC Sb,St,Sts :momen chống uốn tính mép ,mép dầm thép mép BMC III TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN DẦM Tónh tải kết cấu nhịp a Dầm chủ Diện tích dầm chủ = 0.0624 m trọng lượng riêng thép = 7.85 T/ m2 Trọng lượng m dài dầm : DCg = 0.0624 x 7.85 x = 0.48984 T/m b Sườn tăng cường đứng Trọng lượng m dài dầm T/m DCg = 0.028422 T/m2 c Dầm ngang (S510) trọng lượng m dài + 0.143 T/m Trọng lượng dầm ngang m dài dầm chủ DCgh = 0.052 T/m SV : NGÔ ANH TUẤN 57 MSSV : 103105059 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD : NGUYỄN TRƯỜNG TRUNG d Liên kết dọc ( L127 x 127 x 22.2) trọng lượng m đaiø dầm chủ DCgv = 0.042 T/m e Bản mặt cầu Chiều rộng = 12 m Chiều dày = 0.2 m Số lượng dầm chủ = dầm Chiều dài dầm chủ = 39.2 m Trọng lượng m dài dầm chủ DCgd = 0.96 T/m f Lớp phủ Khổ xe m Chiều dày 0.07 m Trọng lượng treên m dài dầm chủ DCgd = 0.24 T/m g Lề hành gờ chắn DW = 0.284 T/m h Lan can tay vịn Trọng lượng m dài dầm trọng lượng m dài = 0.075 T/m Soố lượng = DWgp = 0.025 T/m HOẠT TẢI TÁC DỤNG LÊN KẾT CẤU NHỊP Số xe n = K/3.5 = 2.57 chọn số tính toán n = Xe thiết kế Lµn xe 3.5m 1.8m 11 T 4300mm tíi 9000mm 4300mm 35K N 145K 11 T 145K 11 T tải trọng thiết kế W = 0.93 T/m 11 T Tải trọng thiết kế SV : NGÔ ANH TUẤN 58 MSSV : 103105059 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD : NGUYỄN TRƯỜNG TRUNG theo phương ngang cầu chiều rộng ngang theo chiều rộng =4.5 m Tải trọng người = 0.3 T/m Wp = 0.12 T/m IV TÍNH NỘI LỰC TẠI CÁC MẶT CẮT DẦM Do tónh tải Xác định diện tích đường ảnh hửụỷng taùi caực tieỏt dieọn Mặt Bảng 4-1: Tổng hợp giá trịdiện tích đờng ảnh hởng mặt cắt: Ltt (m) X (m) Ltt -x Mômen Lực cắt cắt 19.6 (m) 39.2 39.2 19.6 39.2 16.6 §−êng ¶nh h−ëng ΩM Ω(+) Ω(-) Ω 192.1 19.6 4.9 4.9 19.6 Bảng tổng hợp giá trị mô men lực cắt tónh tải gây Momen tónh tải kết cấu M = q x Ωm (T/m) Mặt cắt Tải trọng kết cấu q(t/m) Ωm 192.1 Dầm chủ + DN 117.632 liên kết dọc +STC 0.612 Bản mặt cầu 184.4 0.96 Lớp phủ 45.4 0.24 59.3 lan can + LBH 0.309 Lực cắt tónh tải kết cấu V = q x Ωm (T) Mặt cắt Tải trọng kết cấu q(t/m) Ωm 19.6 Dầm chủ + DN liên kết dọc +STC 0.612 12.003 18.82 Bản mặt cầu 0.96 Lớp phủ 0.24 4.63 lan can + LBH 0.309 6.056 Với q giá trị tónh tải cấu kiện cho m dài dầm Do hoạt tải gây a Momen xe tải thiết kế xe trục TK , tải trọng người Momen tải thieát keá Mtk = Y1.P1 + Y2 P2 + Y3 P3 Mo men Xe tải trục TK Ml = W1 Ωm SV : NGÔ ANH TUẤN 59 MSSV : 103105059 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD : NGUYỄN TRƯỜNG TRUNG M2tr = Y1 P1 + Y2 P2 Momen tải người Mp = Wp Ωm Đờng ảnh hởng mômen với xe tảI thiết kế P1 Y1 P2 P3 Y2 Y3 Đờng ảnh hởng mômen với xe trôc thiÕt kÕ: P1 P2 Y1 Y2 P1 P2 Y1 Y2 P1 P2 Y1 Y2 P1 P2 Y1 Y2 P1 P2 Y1 Y2 Chỉ xét mặt cắt nguy hiểm Xe tải thiết kế tải trọng Ωi mặt cắt Y1 Y2 Y3 P1 P2 P3 Mtk w1 M1 0 0 14.5 14.5 3.5 0.93 0 7.65 9.8 7.65 14.5 14.5 3.5 279.8 0.93 192.1 178.6 Chỉ xét mặt cắt nguy hiểm mặt caét Y1 Y2 0 9.8 9.2 SV : NGÔ ANH TUẤN Xe tải trục thiết kế tải trọng người P1 P2 11 11 M2tr 11 11 279.8 60 wp Ωm Mp 0.12 0 0.12 192.1 23.05 MSSV : 103105059 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD : NGUYỄN TRƯỜNG TRUNG b Lực cắt tải trọng người , xe tải TK ,xe tải trục Lực cắt xe TK LỰc cắt xe trục Vtk = Y1.P1+Y2.P2 +Y3.P3 V2tr = Y1.P1 +Y2.P2 Momen tải trọng Tk Momen người Vl = W1 Ωm Vp = Wp Ωv Bảng tổng hợp giá trị lực cắt xe tải thiết kế tải trọng Xe tải thiết kế Tải trọng Y1 Y2 Y3 P1 P2 P3 Vtk W1 Ωv(+) Vl 0.89 0.78 14.5 14.5 3.5 38.72 0.93 19.65 18.3 0.5 0.39 0.28 14.5 14.5 3.5 16.99 0.93 4.9 4.557 mặt cắt Bảng tổng hợp xe trục tk tải trọng người Xe tải thiết kế Tải trọng mặt caét Y1 Vp Y2 P1 P2 V2tr Wp Ωv(+) 2.352 0.969 14.5 14.5 21.66 0.12 19.65 0.588 0.5 0.469 14.5 14.5 10.66 0.12 4.9 P1 P2 P3 P1 P2 Y1 Y2 Y3 Y1 Y2 P1 P2 P3 P1 P2 Y1 Y2 Y3 Y1 Y2 P1 P2 P3 Y1 Y2 Y3 P1 P2 P3 Y1 Y2 Y3 P1 P2 P3 Y1 Y2 Y3 P1 Y1 P2 Y2 P1 P2 Y1 Y2 P1 P2 Y1 Y2 P1 Y1 P2 Y2 P3 P1 P2 Y3 Y1 Y2 c Tính hệ số phân bố tải trọng Kiểm tra thông số Mặt cắt điển hình phạm vi áp dụng SV : NGÔ ANH TUẤN 61 MSSV : 103105059 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD : NGUYỄN TRƯỜNG TRUNG 1100< = S