Danh Phan Trang Nhi ĐH GTVT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD ThS PHAM NGỌC BẢY PHẦN II PHỤ LỤC TÍNH TOÁN SVTH NGUYỄN CÔNG TRỌNG MSSV 5951010203 Trang 1 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD ThS PHAM NGỌC BẢY PHỤ LỤC 1 TÍNH TOÁN[.]
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS PHAM NGỌC BẢY PHẦN II PHỤ LỤC TÍNH TỐN SVTH: NGUYỄN CƠNG TRỌNG MSSV:5951010203 Trang: ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS PHAM NGỌC BẢY PHỤ LỤC TÍNH TỐN KẾT CẤU DẦM THÉP LIÊN HỢP MỤC LỤ SVTH: NGUYỄN CÔNG TRỌNG MSSV:5951010203 Trang: ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS PHAM NGỌC BẢY 1.1 Số liệu đầu vào 1.1.1 Khổ cầu 1.1.2 Khổ thông thuyền 1.1.3 Tải trọng thiết kế 1.1.4 Hệ số tính tốn .4 1.1.5 Quy mô thiết kế 1.1.6 Tần suất lũ thiết kế P = 1% 1.1.7 Vật liệu sử dụng .5 1.2 Bố trí chung cầu 1.3 Mặt cắt ngang cầu .6 1.4 Tính tốn thiết kế kết cấu nhịp 1.4.1 Chiều dài nhịp tính tốn 1.4.2 Xác định đặc trưng hình học mặt cắt dầm chủ 1.4.2.1 ĐTHH giai đoạn I: Sau thi công xong dầm thép 1.4.2.2 ĐTHH giai đoạn II .10 1.4.2.3 Xác định hệ số quy đổi từ bê tông sang thép 12 1.4.2.4 Xác định ĐTHH mặt cắt dầm biên 12 1.4.2.5 Xác định ĐTHH mặt cắt dầm .17 1.4.2.6 Xác định ĐTHH giai đoạn chảy dẻo 18 1.4.3 Xác định tĩnh tải tổ hợp nội lực dầm chủ 23 1.4.3.1 Cấu tạo hệ liên kết kết cấu nhịp 23 1.4.3.2 Xác định tĩnh tải giai đoạn 28 1.4.3.3 Xác định tĩnh tải giai đoạn 29 1.4.4 Xác định hệ số phân bố ngang .30 1.4.4.1 Tính hệ số PBN theo phương pháp địn bẩy 30 1.4.4.2 Tổng hợp hệ số phân bố ngang 34 1.4.5 Xác định nội lực mặt cắt 35 SVTH: NGUYỄN CÔNG TRỌNG MSSV:5951010203 Trang: ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS PHAM NGỌC BẢY 1.4.5.1 Tính diện tích ĐAH 35 1.4.5.2 Xác định nội lực tĩnh tải 35 1.4.5.3 Xác định nội lực tải trọng 38 1.4.5.4 Xác định nội lực xe tải thiết kế xe trục thiết kế 40 1.5 Kiểm toán dầm chủ theo TTGH CĐ I .47 1.5.1 Sức kháng uốn mặt cắt liên hợp đặc 47 1.5.1.1 Xác định sức kháng uốn danh định 47 1.5.1.2 Xác định sức kháng uốn tính toán 47 1.5.2 Kiểm toán sức kháng cắt dầm chủ 47 1.5.2.1 Xác định hệ số C 47 1.5.2.2 Sức kháng cắt mảnh sườn dầm phía 48 1.5.2.3 Sức kháng cắt mảnh sườn dầm gối 48 1.5.2.4 Kiểm toán khả chịu cắt dầm 48 DANH MỤC HÌNH ẢN SVTH: NGUYỄN CƠNG TRỌNG MSSV:5951010203 Trang: ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS PHAM NGỌC BẢY Hình 1.1 Bố trí chung cầu .7 Hình 1.2 Mặt cắt ngang cầu Hình 1.3 Cấu tạo dầm chủ Hình 1.4 Mặt cắt tính tốn giai đoạn I Hình 1.5 Mặt cắt tính tốn giai đoạn II 11 Hình 1.6 Mặt cắt tính tốn giai đoạn III 18 Hình 1.7 Sơ đồ xác dịnh vị trí TTH dẻo .20 Hình 1.8 Sơ đồ xếp tải dầm biên 31 Hình 1.9 ĐAH momen mặt cắt nhịp xếp tĩnh tải lên DA 36 DANH MỤC BẢNG BIỂ SVTH: NGUYỄN CÔNG TRỌNG MSSV:5951010203 Trang: ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS PHAM NGỌC BẢY Bảng 1.1 Hệ số Bảng 1.2 Tổng hợp kết đặc trung hình học giai đoạn 12 Bảng 1.3 Bảng tổng hợp kết ĐTHH mặt cắt dầm biên 19 Bảng 1.4 Bảng tổng hợp kết ĐTHH mặt cắt dầm biên 19 Bảng 1.5 Cấu tạo trọng lượng hệ liên kết ngang mặt cắt gối .25 Bảng 1.6 Cấu tạo trọng lượng hệ liên kết ngang mặt cắt 26 Bảng 1.7 Cấu tạo trọng lượng hệ sườn tăng cường 28 Bảng 1.8 Cấu tạo trọng lượng hệ liên kết dọc cầu .30 Bảng 1.9 Tổng hợp hệ số PNB cho dầm biên 33 Bảng 1.10 Hệ số PBN dầm biên .36 Bảng 1.11 Hệ số PBN dầm 36 Bảng 1.12 Hệ số PBN tính tốn 37 Bảng 1.13 Kết tính diện tích ĐAH nội lực mặt cắt gối .37 Bảng 1.14 Bảng tổng hợp nôi lực tĩnh tải dầm biên 39 Bảng 1.15 Bảng tổng hợp nôi lực tĩnh tải dầm .39 Bảng 1.16 Bảng tổng hợp tải trọng dầm biên 41 Bảng 1.17 Bảng tổng hợp tải trọng dàm 41 Bảng 1.18 Kết tính momen mặt cắt 0.1L 42 Bảng 1.19 Kết tính momen mặt cắt 0.2L 43 Bảng 1.20 Kết tính momen mặt cắt 0.3L 43 Bảng 1.21 Kết tính momen mặt cắt 0.4L 44 Bảng 1.22 Kết tính momen mặt cắt 0.5L 44 Bảng 1.23 Kết tính lực cắt mặt cắt gối 45 Bảng 1.24 Kết tính lực cắt mặt 0.1L 45 Bảng 1.25 Kết tính lực cắt mặt 0.2L 46 Bảng 1.26 Kết tính lực cắt mặt 0.3L 46 Bảng 1.27 Kết tính lực cắt mặt 0.4L 47 SVTH: NGUYỄN CÔNG TRỌNG MSSV:5951010203 Trang: ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS PHAM NGỌC BẢY Bảng 1.28 Kết tính lực cắt mặt 0.5L 47 Bảng 1.29 Tổng hợp nội lực TTGH SD .48 Bảng 1.30 Tổng hợp nội lực TTGH CĐ 48 SVTH: NGUYỄN CÔNG TRỌNG MSSV:5951010203 Trang: ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 1.1 Số liệu đầu vào GVHD: ThS PHAM NGỌC BẢY 1.1.1 Khổ cầu - Bề rộng phần xe chạy: Bxe = 4x3.5m - Chân lan can: Blc = 2x0.5m - Bề rộng toàn cầu: B = 4x3.5 + 2x0.5 = 15m 1.1.2 Khổ thông thuyền - Theo bảng TCVN 11823-2017 ta có, sơng thơng thuyền cấp IV: + Bề rộng khổ thông thuyền: Btt = 30m + Tĩnh không thông thuyền: Htt = 6m 1.1.3 Tải trọng thiết kế - Tải trọng HL93: + Tải trọng xe thiết kế + tải trọng + Tải trọng xe trục + tải trọng 1.1.4 Hệ số tính tốn - Hệ số tải trọng: + Tĩnh tải giai đoạn 1: 1.25 + Tĩnh tải giai đoạn 2: 1.5 + Hoạt tải HL93: 1.75 - Hệ số xung kích TTGH CĐ & SD : + IM = 1.33 - Hệ số xung kích TTGH Mỏi : + IM = 1.15 - Hệ số làn: Trong trường hợp chiều dài tính tốn lớn 25m phải xét đến hệ số xe Theo tiêu chuẩn thiết kế cầu TCVN 11823-2017 hệ số sau: Bảng 1.1.4.1.a.1.1.1.1 Hệ số Số >3 Hệ số 1.2 1.0 0.85 0.65 Theo số liệu đề cho thiết kế theo xe, hệ số m = 0.65 1.1.5 Quy mô thiết kế - Cầu thiêt kế vĩnh cữu dầm thép liên hợp BTCT SVTH: NGUYỄN CÔNG TRỌNG MSSV:5951010203 Trang: ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 1.1.6 Tần suất lũ thiết kế P = 1% GVHD: ThS PHAM NGỌC BẢY 1.1.7 Vật liệu sử dụng Thép chế tạo neo liên hợp: Cường độ chảy qui định nhỏ nhất: fy = 345 Mpa Cốt thép chịu lực mặt cầu: Cường độ chảy qui định nhỏ nhất: f y = 345 Mpa Vật liệu chế tạo mặt cầu : Cường độ chịu nén bê tông tuổi 28 ngày : f c ' = 30 Mpa Trọng lượng riêng bê tông :c = 2,32 T/m3 = 2320 kN/m3 Mô đun đàn hồi bêtơng tính theo cơng thức: (5.4.2.3) Eb= 0.0017×K1×c2×f0.33 =0.0017×1×23202×300.33= 29440 MPa Vật liệu thép chế tạo dầm: Loại thép sử dụng (cấp): 345W: Cường độ chảy nhỏ thép : fy = 345 Mpa Trọng lượng riêng thép: γ t =7850 kG/m3=78,5 kN /m3 Cường độ chịu kéo nhỏ nhất: fu = 485 Mpa Mô đun đàn hồi thép: Et = 2x105 Mpa 1.2 Bố trí chung cầu Cầu dầm giản đơn thép liên hợp bê tông cốt thép, gồm có nhịp, chiều dài nhịp Ln=33m, chiều dài nhịp biên Lb= 33 m bố trí theo sơ đồ 8x33 m Chiều dài toàn cầu: Ltc= 3.5 + 8x33 + 9x0.05 + 3.5= 271.45m tính đến sau đuôi tường cánh Mố cầu: Là mố U bê tơng cốt thép đặt kết cấu móng cọc đóng đường kính 40x40 cm Trụ cầu: Là trụ đặc thân hẹp BTCT đặt kết cấu móng cọc đóng đường kính 40x40cm SVTH: NGUYỄN CƠNG TRỌNG MSSV:5951010203 Trang: ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP MNCN:-1.5 GVHD: ThS PHAM NGỌC BẢY MNCN:-1.5 MNTT:-6.5 MNTT:-6.5 MNTN:-12.8 -12.8 2 30 33 35 MNTN:-12.8 30 33 35 5 1/2 MặT BằNG CầU ốNG THOáT NƯớC D150 ốNG THOáT NƯớC D150 1/2 MặT BằNG MóNG CầU ốNG THOáT NƯớC D150 Hỡnh 1.2.1.1.a.1.1.1 B trớ chung cầu 1.3 Mặt cắt ngang cầu Mặt cắt ngang kết cấu nhịp gồm:6 dầm thép liên hợp bê tông cốt thép tiết diện chữ I, khoảng cách dầm 2.50m Chiều cao dầm H= 1.60m, chiều dày bê tông mặt cầu ts= 20cm Bê tông mặt cầu có cường độ chịu nén f’c= 30Mpa Dầm thi công theo phương pháp lao kéo dọc, bê tông mặt cầu thi công phương pháp đổ chỗ Dọc chiều dài nhịp bố trí dầm ngang vị trí mặt cắt gối hệ liên kết ngang, liên kết dọc mặt cắt trung gian Lựa chọn kích thước lớp phủ mặt cầu: + Lớp bê tông nhựa hạt mịn dày 5cm + Lớp bê tông bảo vệ dày 3cm + Lớp phịng nước dày 0.4cm + Lớp bê tơng tạo dốc thay đổi dày 2~16 cm SVTH: NGUYỄN CÔNG TRỌNG MSSV:5951010203 Trang: 10