THIẾT KẾ MÔN HỌC CẦU BÊ TÔNG docx

Bố trí cốt thép chịu mô men âm của bản mặt cầu Cho 1m dài bản mặt cầu và kiểm toán theo TTGH cường độ 1 .... Bố trí cốt thép âm cho phần hẫng của bản mặt cầuCho 1m dài bản mặt cầu và kiể

Trang 1

Share by LucKaKa – aluc.utc@gmail.com Page 1

Mục lục

PHẦN I: ĐỀ BÀI VÀ SỐ LIỆU GIẢ ĐỊNH

I.1 ĐỀ BÀI 4

I.2 SỐ LIỆU GIẢ ĐỊNH 4

I.3 YÊU CẦU 4

I.3.1 Thuyết minh 4

I.3.2 Bản vẽ 4

PHẦN II: NỘI DUNG THỰC HIỆN II.1 CHỌN TIẾT DIỆN MẶT CẮT DẦM CHỦ 5

II.1.1 Bố trí chung mặt cắt ngang cầu 5

II.1.2 Chọn mặt cắt ngang dầm chủ 5

II.1.3 Chiều cao kết cấu nhịp tối thiểu 6

II.1.4 Xác định chiều rộng bản cánh hữu hiệu 7

II.1.4.1 Đối với dầm giữa 7

II.1.4.2 Đối với dầm biên 7

II.2 TÍNH TOÁN BẢN MẶT CẦU 8

II.2.1 Phương pháp tính toán 8

II.2.2 Xác định nội lực bản mặt cầu do tĩnh tải 8

II.2.2.1 Nội lực mặt cắt a 10

II.2.2.2 Nội lực tại giữa nhịp a- b 11

II.2.2.3 Nội lực tại mặt cắt gối b 12

II.2.2.4 Nội lực tại giữa nhịp b-c 13

II.2.2.5 Nội lực tại mặt cắt gối c 13

II.2.2.6 Nội lực tại giữa nhịp c-d Error! Bookmark not defined. II.2.2.7 Nội lực tại mặt cắt gối d Error! Bookmark not defined. II.2.3 Xác định nội lực do hoạt tải và người đi bộ 13

II.2.3.1 Nội lực do Truck Load (xe tải thiết kế) 15

II.2.3.2 Nội lực do người đi bộ 19

II.2.4 Vật liệu thiết kế cho bản mặt cầu 20

Trang 2

II.2.5 Tính toán cốt thép chịu lực 20

II.2.5.1 Bố trí cốt thép chịu mô men âm của bản mặt cầu (Cho 1m dài bản mặt cầu) và kiểm toán theo TTGH cường độ 1 21

II.2.5.2 Bố trí cốt thép dương cho bản mặt cầu (Cho 1 mét dài bản mặt cầu) và kiểm toán theo TTGH cường độ 1 23

II.2.5.3 Bố trí cốt thép âm cho phần hẫng của bản mặt cầu(Cho 1m dài bản mặt cầu) và kiểm toán theo TTGH cường độ 1 25

II.2.5.4 Bố trí cốt thép co ngót và nhiệt độ 26

II.2.5.5 Kiểm tra bản mặt cầu theo trạng thái giới hạn sử dụng (kiểm toán nứt)

26 II.2.5.6 Kiểm tra bố trí thép theo thiết kế kinh nghiệm 29

II.3 TÍNH TOÁN NỘI LỰC DẦM CHỦ 30

II.3.1 Nội lực dầm chủ do tĩnh tải 30

II.3.1.1 Tĩnh tải rải đều lên 1 dầm chủ 30

II.3.1.2 Các hệ số cho tĩnh tải 33

II.3.1.3 Xác định nội lực dầm chủ 33

II.3.2 Nội lực dầm chủ do hoạt tải 36

II.3.2.1 Tính hệ số phân bố hoạt tải theo làn 36

II.3.2.2 Tính hệ số phân bố tải trọng của người đi bộ 39

II.3.2.3 Xác định nội lực 40

II.4 CÁC ĐẶC TRƯNG CỦA VẬT LIỆU DẦM CHỦ 46

II.4.1 Bê tông 46

II.4.2 Cốt thép 47

II.4.2.1 Thép ứng suất trước 47

II.4.2.2 Thép thường 47

II.5 CHỌN VÀ BỐ TRÍ CÁP DỰ ỨNG LỰC 48

II.5.1 Chọn cáp dự ứng lực 48

II.5.2 Bố trí cáp dự ứng lực 50

II.5.3 Tính các đặc trưng hình học 52

II.6 TÍNH TOÁN MẤT MÁT ỨNG SUẤT 53

II.6.1 Xác định thông số của bó cáp 53

II.6.2 Mất mát ứng suất do ma sát 54

II.6.3 Mất mát ứng suất do tụt neo 55

Trang 3

II.6.4 Mất mát ứng suất do co ngắn đàn hồi 56

II.6.5 Mất mát ứng suất do co ngót 56

II.6.6 Mất mát ứng suất do từ biến 57

II.6.7 Mất mát ứng suất do dão thép ứng suất trước 57

II.7 KIỂM TOÁN THEO TRẠNG THÁI GIỚI HẠN CƯỜNG ĐỘ I 58

II.7.1 Tính toán cường độ chịu uốn 58

II.7.1.1 Tại mặt cắt giữa nhịp 61

II.7.2 Kiểm tra hàm lượng cốt thép ứng suất trước 61

II.7.3 Tính cốt đai và kiểm toán cắt theo TTGH cường độ 1 62

II.7.3.1 Tại đoạn dầm gần gối 62

II.8 KIỂM TOÁN DẦM THEO TRẠNG THÁI GIỚI HẠN SỬ DỤNG 65

II.8.1 Các giới hạn ứng suất trong bê tông 65

II.8.2 Tính toán các ứng suất mép trên (nén là âm) 66

II.8.2.1 Lúc căng kéo 66

II.8.2.2 Lúc khai thác 67

II.8.3 Tính toán các ứng suất mép dưới (nén là âm) 67

II.8.3.1 Lúc căng kéo 67

II.8.3.2 Lúc khai thác 68

II.9 TÍNH TOÁN ĐỘ VÕNG 68

II.9.1 Độ võng do lực DƯL 69

II.9.2 Độ võng do tải trọng thường xuyên (tĩnh tải) 69

II.9.2.1 Độ võng do tải trọng bản thân dầm 69

II.9.2.2 Độ võng do trọng lượng bản mặt cầu, dầm ngang, tấm đỡ, lớp phủ, lan can 69

II.9.3 Độ võng do hoạt tải, có xét tới lực xung kích 70 II.10.TÍNH TOÁN DẦM NGANG Error! Bookmark not defined.

II.10.1 Nội lực do tải trọng cục bộ (hoạt tải) gây raError! Bookmark not defined.

II.10.2 Nội lực do tĩnh tải dầm ngang Error! Bookmark not defined.

II.11.DUYỆT DẦM NGANG Error! Bookmark not defined.

II.12.VẬT LIỆU LÀM DẦM Error! Bookmark not defined.

II.12.1 Tính toán cốt thép chịu lực Error! Bookmark not defined.

PHẦN III: BẢN VẼ

Trang 4

THIẾT KẾ MÔN HỌC CẦU BÊ TÔNG

Giáo viên hướng dẫn : Nguyễn Danh Huy

Sinh viên thực hiện : Lê Thị Vân

Mã sinh viên : 0812503

Lớp : Tự động hóa thiết kế cầu đường K49

I PHẦN I: ĐỀ BÀI VÀ SỐ LIỆU GIẢ ĐỊNH

I.1 ĐỀ BÀI

Thiết kế một cầu bê tông cốt thép Dự ứng lực với số liệu cho trước, theo tiêu chuẩn thiết kế 22TCN 272-05

I.2 SỐ LIỆU GIẢ ĐỊNH

I.3 YÊU CẦU

I.3.1 Thuyết minh

Trình bày trên khổ giấy A4, nếu sử dụng chương trình tính toán phải có file đi kèm

- Chọn cấu tạo kết cấu các bộ phận kết cấu nhịp

- Thiết kế tính duyệt dầm và bản mặt cầu (nếu có) theo TTGHTCĐ1, TTGHSD cho các mặt cắt tại gối và giữa nhịp theo tiêu chuẩn 22TCN 272-05

I.3.2 Bản vẽ

- Cấu tạo chung kết cấu nhịp

- Các mặt cắt ngang điển hình

Trang 5

- Bố trí cáp DƯL trên cắt dọc và cắt ngang dầm chủ

- Bố trí cốt thép thường

- Cấu tạo neo

II PHẦN II: NỘI DUNG THỰC HIỆN

II.1 CHỌN TIẾT DIỆN MẶT CẮT DẦM CHỦ

II.1.1 Bố trí chung mặt cắt ngang cầu

Tổng chiều dài toàn dầm là 33m Do để thừa 2 đầu 0.3m để kê gối nên phần chiều dài nhịp tính toán còn 32.4 m

Bản mặt cầu rộng: 7+2x1,5+2x0,5=11 m Bố trí 5 dầm chủ, mặt cắt chữ T, làm bằng BTCT có f’c=35 Mpa

Lớp phủ mặt cầu gồm có 2 lớp:

- Lớp phòng nước có chiều dày 40mm

- Lớp bê tông asphalt phía trên có chiều dày 70mm

- Lớp phủ được tạo độ dốc bằng cách kê cao các gối cầu

- Khoảng cách giữa các dầm chủ là S=2200mm

II.1.2 Chọn mặt cắt ngang dầm chủ

Dầm chủ có tiết diện chữ T, với kích thước như sau:

Trang 6

MẶT CẮT TẠI GỐI (MỞ RỘNG SƯỜN DẦM)

II.1.3 Chiều cao kết cấu nhịp tối thiểu

Kiểm tra về điều kiện chiều cao kết cấu nhịp tối thiểu theo TCN 2.5.2.6.3-1

Công thức kiểm tra: h>hmin=0.045L

200

650 350

225

200

Trang 7

- L: Chiều dài nhịp tính toán, L=32400mm

1700

1458

II.1.4 Xác định chiều rộng bản cánh hữu hiệu

II.1.4.1 Đối với dầm giữa

Bề rộng bản cánh có hiệu có thể lấy giá trị nhỏ nhất của:

200

= 3300mm

- Khoảng cách trung bình của các dầm kề nhau S=2200

=> bi = 2200mm

II.1.4.2 Đối với dầm biên

Bề rộng bản cánh dầm hữu hiệu có thể được lấy bằng 1/2 bề rộng hữu hiệu của dầm

Trang 8

2/200

II.2.1 Phương pháp tính toán

Áp dụng phương pháp tính gần đúng theo điều 4.6.2 của 22TCN 272-05, mặt cầu có thể phân tích như một dầm liên tục trên các dầm

II.2.2 Xác định nội lực bản mặt cầu do tĩnh tải

Tiến hành đặt tải tại các vùng có mô men cực trị, để xác định nội lực lớn nhất trong dầm Nội lực lớn nhất trong dầm liên tục thường là ở mặt cắt gối hoặc mặt cắt giữa nhịp

Theo điều A.4.6.2.1.6, các cấu kiện đỡ được giả thiết là cứng vô hạn

Trong bản tính này, coi tải trọng bánh xe như tải trọng tập trung

Kết cấu đối xứng, do vậy ta sẽ tính nội lực ở nửa bản mặt cầu Phần còn lại có giá trị tương tự phần đối xứng của nó

Do phần dải phân cách giữa làn xe chạy và làn người đi bộ có trọng lượng không đáng kể nên trong tính toán nội lực ta bỏ qua tác dụng của phần giải phân cách này với bản mặt cầu

Nội lực do tĩnh tải

Trang 9

Tỷ trọng của các cấu kiện lấy theo Bảng A.3.5.1.1 của tiêu chuẩn

Tĩnh tải tác dụng lên bản mặt cầu gồm các tĩnh tải rải đều do TTBT của bản mặt cầu, TTBT của lớp phủ, lực tập trung do lan can tác dụng lên phần hẫng

Đối với tĩnh tải, ta tính cho 1 mét dài bản mặt cầu

Thiết kế bản mặt cầu dày 200mm, tĩnh tải rải đều do TTBT bản mặt cầu:

gDC(bmc) = 200x1000x24x10-6 = 4,8 kN/m Thiết kế lớp phủ dày 74 mm, tĩnh tải rải đều do TTBT lớp phủ:

gDW = 74x1000x22,5x10-6 = 1,665 kN/m Tải trọng do lan can cho phần hẫng: Thực chất lực tập trung quy đổi của lan can không đặt ở mép bản mặt cầu nhưng để đơn giản tính toán và thiên về an toàn ta coi đặt ở mép

gDC(Lan can) = 4,564 kN/m

Để tính nội lực cho các mặt cắt a, b, c, d, e, f, g, h, ta vẽ đường ảnh hưởng của các mặt cắt rồi xếp tải lên đương ảnh hưởng Do sơ đồ tính toán bản mặt cầu là hệ siêu tĩnh bậc cao nên ta sẽ dùng chương trình Midas để vẽ ĐAH và từ đó tính toán nội lực tác dụng lên bản mặt cầu

Công thức xác định nội lực tính toán:

MU= (P.M DC1 + P M DC2 +P M DW )

-  : Hệ số liên quan đến tính dẻo, tính dư, và sự quan trọng trong khai thác xác định theo Điều 1.3.2

=i.D.R 0,95

- Hệ số liên quan đến tính dẻo D = 0,95 (theoTCN 1.3.3)

- Hệ số liên quan đến tính dư R = 0,95 (theo TCN 1.3.4)

- Hệ số liên quan đến tầm quan trọng trong khai thác i = 1,05 (theo TCN 1.3.5)

Trang 10

Trang 11

II.2.2.2 Nội lực tại giữa nhịp a- b

Đường ảnh hưởng tại giữa nhịp a-b:

Để tạo ứng lực lớn nhất tĩnh tải, trên phần đường ảnh hưởng dương ta xếp tĩnh tải với

hệ số lớn hơn 1, trên phần đường ảnh hưởng âm ta xếp tĩnh tải với hệ số nhỏ hơn 1

Cụ thể xếp như sau:

ÐAH MCab

Líp phñ B¶n mÆt cÇu

Xếp tải trên phần đường ảnh hưởng dương

ÐAH MCab

Líp phñ B¶n mÆt cÇu

Líp phñ B¶n mÆt cÇu Líp phñ

B¶n mÆt cÇu

Trang 12

Xếp tải trên phần đường ảnh hưởng âm

Tính nội lực theo công thức:

MU= (P.M DC1 + P M DC2 +P M DW ) Trên phần đường ảnh hưởng dương:

- Với bản mặt cầu lấy hệ số p= 1,25 trong THGH CĐ1, bằng 1 trong THGH SD

- Với lớp phủ lấy hệ số p= 1,5 trong THGH CĐ1, bằng 1 trong THGH SD

Trên phần đường ảnh hưởng âm:

- Với bản mặt cầu lấy hệ số p= 0,9 trong THGH CĐ1, bằng 1 trong THGH SD

- Với lớp phủ lấy hệ sô p= 0,65 trong THGH CĐ1, bằng 1 trong THGH SD

Ta có kết quả tính toán mô men tại giữa mặt cắt a-b:

II.2.2.3 Nội lực tại mặt cắt gối b

Làm tương tự như trên ta có bảng kết quả sau:

Bản mặt cầu Lớp phủ Bản mặt cầu Lớp phủ

Trang 13

II.2.3 Xác định nội lực do hoạt tải và người đi bộ

Tải trọng thiết kế dùng cho bản mặt cầu và quy tắc xếp tải

Trang 14

Áp dụng quy định của Điều 3.6.1.3.3 (TCN - 272-05) :

Khi bản mặt cầu và bản nắp của cống hộp được thiết kế theo phương pháp dải gần đúng theo Điều 4.6.2.1 thì các ứng lực phải được xác định trên cơ sở sau:

- Khi các dải cơ bản là ngang và nhịp không vượt quá 4600 mm- các dải ngang phải được thiết kế theo các bánh xe của trục 145000 N

- Do nhịp của bản S =2300 < 4600 mm phải được thiết kế theo các bánh xe của trục 145KN

Xe tải thiết kế hoặc xe hai bánh thiết kế phải bố trí trên chiều ngang sao cho tim của bất kỳ tải trọng bánh xe nào cũng không gần hơn (3.6.1.3.1) :

- 300mm tính từ mép đá vỉa hay lan can: Khi thiết kế bản hẫng

- 600mm tính từ mép làn xe thiết kế : Khi thiết kế các bộ phận khác

Do cầu không có dải phân cách xe thiết kế có thể đi vào phần bộ hành

Khi xếp xe lên đường ảnh hưởng sao cho gây ra hiệu ứng lực cực hạn cả âm và

dương

Bề rộng dải tương đương :áp dụng Điều 4.6.2.1.3

- Mô men dương M+: SW = 660 + 0,55S = 660+0,55.2300=1925 mm

- Mô men âm M : SW = 1220 + 0,25S =1220+0,25.2300=1795 mm

- Phần hẫng: SW = 1140 + 0,833X

X =1100 -500- 300 = 300 mm

SW=1140+0,083.300 =1431,55 mm

Trong đó

X = Khoảng cách từ tải trọng đến điểm gối tựa (mm), X=350 mm

S = Khoảng cách của trục cấu kiện đỡ

SW = Bề rộng dải tương đương

P = Tải trọng trục xe (N)

Trang 15

Tải trọng bộ hành : Theo Điều 3.6.1.5 lấy tải trọng người đi bộ 3x10-3 Mpa và phải tính đồng thời cùng hoạt tải xe thiết kế

II.2.3.1 Nội lực do Truck Load (xe tải thiết kế)

Do Truck Load và Tendom Load có khoảng cách 2 trục theo chiều ngang cầu như nhau(1800mm) nhưng Truck Load có trục sau(145 KN) nặng hơn Tendom Load (110 KN) nên ta chỉ tính nội lực trong bản mặt cầu do Truck Load

Vẽ đường ảnh hưởng và xếp tải

Đường ảnh hưởng tại mặt cắt giữa nhịp a-b

Đường ảnh hưởng mặt cắt tại gối b

Trang 16

Đường ảnh hưởng tại mặt cắt giữa nhịp b-c

Đường ảnh hưởng mặt cắt tại gối c

Sơ đồ tính mô men phần hẫng của bản mặt cầu

 Công thức xác định mômen trong THGH CĐ1 cho 1 mét dài bản mặt cầu:

Trang 17

- yi: Tung độ đường ảnh hưởng

Tính toán nội lực tại các mặt cắt:

Trang 18

 Công thức xác định mômen trong THGH SD cho 1 mét dài bản mặt cầu:

Trang 19

-9,01 18,0238 -16.9066 15.9217 -16.6428 Bảng kết quả mô men tại các mặt cắt do TruckLoad ở cả hai trạng thái là :

Cường độ I -15,78 31,5416 -24.0866 27.8630 -11.6250

Sử dụng -9,01 18,0238 -16.9066 15.9217 -16.6428

II.2.3.2 Nội lực do người đi bộ

 Xếp tải trọng người lên Đah các mặt cắt a, a-b, b, b-c, c, c-d, d, ta có bảng kết

Trang 20

TTGH Cường độ1 34.9438 -26.8883 -26,7291 TTGH Sử dụng 19.8101 -19.8328 -17.454

II.2.4 Vật liệu thiết kế cho bản mặt cầu

 Bê tông bản mặt cầu:

- f’C = 35 Mpa Cường độ nén quy định ở tuổi ở tuổi 28 ngày

Trang 21

(85.02

'2

' '

r w c

s y s s

y s ps

ps n

h a h b b f

a d f A

a d f a M

M n s y s

Trong đó:

- AS = Diện tích cốt thép chịu kéo không ứng suất trước (mm2)

- fy = Giới hạn chảy qui định của cốt thép (Mpa)

- dS = Khoảng cách tải trọng từ thớ nén ngoài cùng đến trọng tâm cốt thép chịu kéo không ứng suất trước (mm)

- A'S = Diện tích cốt thép chịu nén (mm2)

- f'y = Giới hạn chảy qui định của cốt thép chịu nén (Mpa)

- d'p = Khoảng cách từ thớ ngoài cùng chịu nén đến trọng tâm cốt thép chịu nén (mm)

- f'c = Cường độ chịu nén qui định của bê tông ở tuổi 28 ngày (Mpa)

- b = Bề rộng của mặt chịu nén của cấu kiện (mm)

- bw = Chiều dày của bản bụng hoặc mặt cắt tròn (mm)

- 1 = Hệ số chuyển đổi biểu đồ ứng suất qui định trong điều (A.5.7.2.2)

- h1 = Chiều dày cánh chịu nén của cấu kiện dầm I hoặc T(mm)

- a = c1 ; chiều dày của khối ứng suất tương đương (mm) điều (A.5.7.2.2)

b f

f A b

f

f A f

A f

A c

a

c

y s

w c

y c y s ps ps

' 1

1 '

' ' 1

85.085

- Không xét đến cốt thép chịu nén (sẽ bố trí cho mômen dương của bản mặt cầu)

- Mômen tính toán cho mômen âm của bản mặt cầu

Mu= 26.8883 (KNm) (Bảng 4.b)

Trang 22

- Ta chọn trước số thanh rồi kiểm toán cường độ

- Bố trí 6 thanh cốt thép 16

=> Diện tích cốt thép As = 6

23,1416 164

' 1

280,85 0, 05

1205,76.4200,85 0,85.35.0,8.2300

s y

A f c

Vậy mặt cắt thoả mãn về mặt cường độ

 Kiểm tra lượng cốt thép tối đa (A.5.7.3.3.1)

Phải thoả mãn điều kiện  0.42

e

d c

de = dP =132 mm (Do coi Aps = 0 (A.5.7.3.3.1-2))

c: khoảng cách từ thớ chịu nén ngoài cùng đến trục TH, c = 9,25 (mm)

Trang 23

Vậy mặt cắt giữa nhịp thoả mãn về hàm lượng thép tối đa

 Hàm lượng cốt thép tối thiểu

Phải thoả mãn min

'

0, 03

y

fc f

fy



Vậy mặt cắt thoả mãn về hàm lượng thép tối thiểu

 Cự ly tối đa giữa các thanh cốt thép

Theo Điều (A.5.10.3.2) Trong bản cự ly giữa các cốt thép không được vượt quá 1,5 chiều dày cấu kiện hoặc 450mm

II.2.5.2 Bố trí cốt thép dương cho bản mặt cầu (Cho 1 mét dài bản mặt cầu)

và kiểm toán theo TTGH cường độ 1

- Không xét đến cốt thép chịu nén (bố trí cho mômen âm của bản mặt cầu)

- Mômen tính toán cho mômen dương của bản mặt cầu

Mu = 34.9438(KNm) (Xem bảng 4.b)

Trang 24

- Ta chọn trước số thanh rồi kiểm toán cường độ

280,85 0, 05

1004,8.4200.85 0,85.35.0,8.2300

s y

A f c

Vậy mặt cắt thoả mãn về cường độ

 Kiểm tra lượng cốt thép tối đa (A.5.7.3.3.1)

Phải thoả mãn điều kiện  0 42

e d c

de =dP =167 mm (Do coi Aps = 0 (A.5.7.3.3.1-2))

c: khoảng cách từ thớ chịu nén ngoài cùng đến trục TH, c = 7,71 mm 

e d

Trang 25

 Hàm lượng cốt thép tối thiểu

Phải thoả mãn min 0, 03 fc'

fy



 Vậy mặt cắt thoả mãn về hàm lượng thép tối thiểu

 Cự ly tối đa giữa các thanh cốt thép

Theo Điều 5.10.3.2 Trong bản cự ly giữa các cốt thép không được vượt quá 1.5 chiều dày cấu kiện hoặc 450mm

 Mômen tính toán cho mômen âm của bản mặt cầu

Mu = 26, 7291 KN.m  (Xem bảng 4.b)

Do mômen tính toán Mu < Mômen tính toán của mômen âm của bản mặt cầu nên chắc chắn các kiểm toán trong kiểm toán về cường dộ thoả mãn

Trang 26

II.2.5.4 Bố trí cốt thép co ngót và nhiệt độ

Theo Điều A.5.10.8 cốt thép cho các ứng suất co ngót và nhiệt độ phải được đặt gần

bề mặt bê tông lộ ra trước các thay đổi nhiệt độ hàng ngày Đối với các cấu kiện mỏng hơn 1200mm diện tích cốt thép mỗi hướng không được nhỏ hơn:

y

g S

Trang 27

Trong đó :

- dc = Chiều cao phần bê tông tính từ thớ ngoài cùng chịu kéo cho đến tâm của thanh hay sợi đặt gần nhất ; nhằm mục đích tính toán phải lấy chiều dày tĩnh của lớp bê tông bảo vệ dc không lớn hơn 50 mm

- Z = Thông số bề rộng vết nứt (N/mm)

Lấy Z = 23000 N/mm đối với các cấu kiện trong môi trường khắc nghiệt và khi thiết kế theo phương ngang

- fsa = Ứng suất kéo trong cốt thép ở trạng thái giới hạn sử dụng

- A = Diện tích phần bê tông có cùng trọng tâm với cốt thép chủ chịu kéo và được bao bởi các mặt cắt cuả mặt cắt ngang và đường thẳng song song với trục trung hoà, chia cho số lượng của các thanh hay sợi (mm2)

II.2.5.5.1 Kiểm tra nứt đối với mô men dương

Mô men dương lớn nhất là M = 19.8101 KN.m (Xem bảng 4-b)

Trang 28

+ Lấy mômen tĩnh với trục qua cạnh dưới của mặt cắt:

Trang 29

Do vậy lấy fsa=0.6fy =252 Mpa > fS = 122,354 Mpa (Thoả mãn)

II.2.5.5.2 Kiểm tra nứt đối với mô men âm

Mô men âm lớn nhất là M= -19.8328 KNm/m

- Khoảng cách từ TTH đến mép trên của mặt cắt: y=200-98,657=101,34 mm

- Ứng suất trong cốt thép ở mép trên bản :

Do vậy lấy fsa=244 Mpa > fS = 62,213 Mpa -> Thoả mãn

Vậy bản mặt cầu thoả mãn điều kiện kiểm toán nứt ở trạng thái giới hạn sử dụng

II.2.5.6 Kiểm tra bố trí thép theo thiết kế kinh nghiệm

Phải đặt lớp cốt thép đẳng hướng, fy  400Mpa Cốt thép phải càng gần các mặt ngoài càng tốt

Trang 30

Lớp đáy : Số lượng thép tối thiểu cho mỗi lớp bằng 0,57 mm2/mm Theo thiết kế trên cốt thép theo phương chính 1,11mm2/mm và theo phương dọc là 0,8 mm2

/mm > 0,57mm2/mm ( thoả mãn)

Lớp đỉnh : Số lượng thép tối thiểu cho mỗi lớp bằng 0,38 mm2/mm Theo thiết kế trên cốt thép theo phương chính 1,11mm2/mm và theo phương dọc là 0,22 mm2

/mm

< 0,38mm2/mm =>phải bố trí cốt thép theo phương dọc, chọn No10 @200 As= 0.5mm2/mm

Khoảng cách lớn nhất giữa cốt thép là 450mm

II.3 TÍNH TOÁN NỘI LỰC DẦM CHỦ

II.3.1 Nội lực dầm chủ do tĩnh tải

Tải trọng tác dụng nên dầm chủ

Tĩnh tải : Tĩnh tải giai đoạn 1 DC1và tĩnh tải giai đoạn 2 (DC2+ DW)

Hoạt tải gồm cả lực xung kích (IL+IM) : Xe HL 93

Nội lực do căng cáp ứng suất trước

Ngoài ra còn các tải trọng: Co ngót, từ biến, nhiệt độ, lún, gió, động đất

II.3.1.1 Tĩnh tải rải đều lên 1 dầm chủ

Tỷ trọng của các cấu kiện lấy theo bảng (A.3.5.1.1) AASHTO, giả thuyết tĩnh tĩnh tải phân bố đều cho mỗi dầm, riêng lan can thì một mình dầm biên chịu

+ Tải trọng bản thân dầm DC dc

Thành phần tĩnh tải DC bên trên bao gồm toàn bộ tĩnh tải kết cấu trừ tĩnh tải lớp mặt hao mòn dự phòng và tải trọng dự chuyên dụng Do mục đích thiết kế 2 phần của tĩnh tải được định nghĩa như sau:

Trang 31

Tĩnh tải rải đều lên dầm chủ xuất hiện ở giai đoạn căng ứng suất trước

gDC1(dc) = .Ag Trong đó:

- : Trọng lượng riêng của dầm,  = 24 KN/m3

- Ag : Diện tích mặt cắt ngang của dầm khi chưa mở rộng Với kích thước đã chọn như trên, ta tính được

 Tải trọng do mối nối bản mặt cầu:

Mối nối bản mặt cầu dày 200(mm) , rộng 500 (mm)

Trang 32

 Tải trọng do lan can

DC2 : Trọng lượng lan can xuất hiện ở giai đoạn

khai thác sau các mất mát

Ta sử dụng loại lan can theo tiêu chuẩn AASHTO

Tĩnh tải DC2 tác dụng cho dầm biên

Trang 33

II.3.1.2 Các hệ số cho tĩnh tải

độ1

TTGH Sử dụng DC: Cấu kiện và các thiết bị phụ 1,25/0,9 1

-  : Diện tích đường ảnh hưởng mômen tại mặt cắt đang xét

- +

: Diện tích đường ảnh hưởng lực cắt dương tại mặt cắt đang xét

- -

: Diện tích đường ảnh hưởng lực cắt âm tại mặt cắt đang xét

-  : Hệ số liên quan đến tính dẻo, tính dư, và sự quan trọng trong khai thác xác định theo Điều (A.1.3.2)

- Hệ số liên quan đến tính dẻo D = 0,95 theo Điều (A.1.3.3)

- Hệ số liên quan đến tính dư R = 0,95 theo Điều (A.1.3.4)

- Hệ số liên quan đến tầm quan trọng khi khai thác i = 1,05 theo Điều (A.1.3.5) Vậy:  = 0,95

Trang 34

II.3.1.3.1 Tính mô men

 Đường ảnh hưởng mômen mặt cắt giữa nhịp  = 2

131,22(m )

 Trạng thái giới hạn cường độ 1:

- Dầm trong (không có tĩnh tải do lan can)

Trang 35

0,5

0,5-

+

 Trạng thái giới hạn cường độ 1

- Dầm trong (không có tĩnh tải do lan can)

+ (1,5.gDW.+

- 0,65.gDW.

-)] = 139,740(KN)

Định dạng
Số trang	71
Dung lượng	1,29 MB