Thiết kế cầu dầm giản đơn bê tông cốt thép dự ứng lực căng trước, tiết diện supper t với tổng chiều dài cầu 179,6m gồm 5 nhịp 35m, tải thiết kế HL93

II.2.1.2 - Nội lực trong thanh lan can ● Mômen do tải trọng bản thân gây ra tại mặt cắt chính giữa nhịp: ● Tổ hợp tải trọng ở trạng thái giới hạn cường độ: Mômen tại mặt cắt chính giữa

PHẦN I: THIẾT KẾ SƠ BỘ 12

Chương I: Phương án 1- cầu BTCT dầm Super-T DƯL căng trước 12

I – Số liệu thiết kế 12

II – Thiết kế lan can-lề bộ hành 13

II.1 – Bố trí chung 13

II.2 – Thiết kế lan can 13

II.3 – Thiết kế lề bộ hành 16

III – Thiết kế bản mặt cầu 17

III.1 – Số liệu tính 17

III.2 – Tính bản congxol 17

III.3 – Tính bản dầm giữa 19

III.4 – Thiết kế thép 20

IV – Thiết kế dầm ngang 22

IV.1 – Số liệu thiết kế 22

IV.2 – Tính toán nội lực 22

IV.3 – Tổ hợp nội lực 25

IV.4 – Thiết kế cốt thép 25

IV.5 – Thiết kế thép đai 27

V – Tính hệ số phân bố ngang 29

V.1 – Hệ số phân bố ngang cho dầm giữa 29

V.2 – Hệ số phân bố ngang cho dầm biên 30

VI – Tính và tổ hợp tải trọng tại các mặt cắt 32

VI.1 – Các mặt cắt tính nội lực 32

VI.2 – Tĩnh tải - nội lực do tĩnh tải 32

VI.3 – Tổ hợp nội lực tại các mặt cắt 38

VII – Thiết kế dầm chủ 41

VII.1 – Đặc trưng hình học tiết diện 41

VII.2 – Mất mát ứng suất 48

VII.3 – Kiểm toán giai đoạn truyền lực 50

VII.7 – Thiết kế thép đai dầm chủ 58

Chương II: Phương án 2 - cầu dầm cầu thép liên hợp 61

I – Số liệu thiết kế 61

II – Thiết kế lan can-lề bộ hành 62

II.1 – Bố trí chung 62

II.2 – Thiết kế lan can 62

II.3 – Thiết kế lề bộ hành 65

III – Thiết kế bản mặt cầu 69

III.1 – Số liệu tính 69

III.2 – Tính bản congxol 69

III.3 – Tính bản dầm giữa 70

III.4 – Thiết kế thép 72

IV – Tính hệ số phân bố ngang 73

IV.1 – Hệ số phân bố ngang cho dầm giữa 73

IV.2 – Hệ số phân bố ngang cho dầm biên 74

IV.3 – Tổ hợp hệ số phân bố ngang 75

V – Thiết kế dầm chủ 75

V.1 – Lựa chọn sơ bộ tiết diện dầm chủ 75

V.2 – Kiểm tra các giới hạn tỷ lệ hình học 76

V.3 – Xác định tĩnh tải – tính nội lực do tĩnh tải 76

V.4 – Xác định hoạt tải – tính nội lực do hoạt tải 76

V.5 – Đặc trưng hình học giai đoạn 1 78

V.6 – Đặc trưng hình học giai đoạn 2 81

V.7 – Tính mô men chảy 86

V.8 – Tính mô men dẻo 87

V.9 – Phân loại tiết diện 88

V.10 – Kiểm tra TTGH Cường độ 89

V.11 – Kiểm tra TTGH mỏi 91

V.12 – Kiểm tra sườn tăng cường 93

IV –Duy tu bảo dưỡng 95

V – Kết luận 95

PHẦN II: THIẾT KẾ KỸ THUẬT PHƯƠNG ÁN CẦU SUPER-T 98

Chương I: Thiết kế kết cấu nhịp 98

I - Số liệu thiết kế kết cấu nhịp 98

II - Thiết kế lan can, lề bộ hành 99

II.1 – Bố trí chung 99

II.2 – Thiết kế lan can 99

II.3 – Thiết kế lề bộ hành 102

II - Thiết kế bản mặt cầu 106

III.1 – Số liệu tính 106

III.2 – Tính bản congxol 106

III.3 – Tính bản dầm giữa 107

III.4 – Thiết kế thép 109

III.5 – Kiểm tra nứt 111

IV - Thiết kế dầm ngang 112

IV.1 – Số liệu thiết kế 112

IV.2 – Tính toán nội lực 113

IV.3 – Tổ hợp nội lực 115

IV.4 – Thiết kế cốt thép 116

IV.5 – Kiểm tra nứt 117

IV.6 – Thiết kế thép đai 119

V - Tính hệ số phân bố ngang 121

V.1 – Hệ số phân bố ngang cho dầm giữa 121

V.2 – Hệ số phân bố ngang cho dầm biên 122

VI - Tính và tổ hợp tải trọng thiết kế dầm 124

VI.1 – Các mặt cắt tính nội lực 124

VI.2 – Tĩnh tải - nội lực do tĩnh tải 124

VI.3 – Hoạt tải - nội lực do hoạt tải 126

VI.4– Tổ hợp nội lực tại các mặt cắt 132

VII.3 – Kiểm toán giai đoạn truyền lực 146

VII.4 – Kiểm toán dầm ở TTGH Sử dụng 150

VII.5 – Kiểm toán TTGH Cường độ 152

VII.6 – Kiểm tra hàm lượng thép tối thiểu 158

VII.7 – Thiết kế thép đai dầm chủ 161

VII.8 – Thiết kế đoạn khấc dầm 166

VII.9 – Thiết kế móc cẩu dầm 171

Chương II: Thiết kế trụ cầu 172

I – Số liệu thiết kế 172

II – Tính tải trọng và nội lực 174

II.1 – Tĩnh tải 174

II.2 – Hoạt tải xếp theo phương dọc cầu 175

II.3 – Hoạt tải xếp theo phương ngang cầu 179

II.4 – Tải trọng gió 182

II.5 – Tải trọng nước 184

II.6 – Tải trọng va tàu 185

III – Thiết kế xà mũ 186

III.1 – Sơ đồ tính 186

III.2 – Tổ hợp tải trọng 186

III.3 – Thiết kế thép dọc 188

III.4 – Thiết kế thép đai 189

III.5 – Kiểm toán nứt 190

III.6 – Kiểm toán mỏi 191

IV – Thiết kế thân trụ 192

IV.1 – Tổ hợp nội lực 192

IV.2 – Kiểm tóan TTGH Cường độ 201

IV.3 – Kiểm toán TTGH Sử dụng 211

Chương III: Thiết kế móng trụ cầu 213

I – Số liệu thiết kế móng trụ 213

III.1 – Tính nội lực với tổ hợp tải trọng theo phương dọc cầu 220

III.2 - Tính nội lực với tổ hợp tải trọng theo phương ngang cầu 226

III.3 – Kiểm toán TTGH Cường độ 231

IV – Kiểm tóan trạng thái giới hạn sử dụng 240

IV.1 – Tổ hợp tải trọng 240

IV.2 – Tính chuyển vị đầu cọc 240

IV.3 – Tính lún hệ móng cọc 241

Chương IV: Thiết kế mố cầu 244

I – Số liệu thiết kế 244

II – Tính tải trọng và nội lực 246

II.1 – Tĩnh tải 246

II.2 – Hoạt tải xếp theo phương dọc cầu 246

II.3 – Hoạt tải xếp theo phương ngang cầu 249

II.4 – Tải trọng gió 251

II.5 – Áp lực đất 252

II.6 – Hoạt tải chất thêm sau mố 253

III – Thiết kế thân mố 254

III.1 – Tổ hợp nội lực 254

III.2 – Kiểm tóan TTGH Cường độ 260

III.3 – Kiểm toán TTGH Sử dụng 264

Chương V: Thiết kế móng mố cầu 267

I – Số liệu thiết kế móng mố 267

II – Tính sức chịu tải và chọn cọc sơ bộ 269

II.1 – Tính sức chịu tải của cọc 269

II.2 – Tính và bố trí sơ bộ cọc, đài cọc 271

III – Trạng thái giới hạn cường độ 273

III.1 – Tính nội lực với tổ hợp tải trọng theo phương dọc cầu 273

III.2 - Tính nội lực với tổ hợp tải trọng theo phương ngang cầu 278

III.3 – Kiểm toán TTGH Cường độ 283

IV – Kiểm toán trạng thái giới hạn sử dụng 290

Chương VI: Thiết kế gối cầu cao su cốt bản thép 295

I – Giới thiệu chung 295

II – Chọn loại gối và tính tải trọng 295

III – Chọn kích thước sơ bộ của gối 295

IV – Kiểm tra ứng suất nén của cao su 296

V – Kiểm tra chiều dày cao su theo điều kiện chịu lực trượt 297

VI – Kiểm tra góc trượt do lực hãm xe 297

VII – Kiểm tra độ lún thẳng đứng của gối 298

VIII - Kiểm tra ổn định trượt của gối cầu 298

PHẦN III: THIẾT KẾ THI CÔNG 299

Chương I: Biện pháp thi công chỉ đạo 299

I – Giới thiệu chung 299

II – Công tác chuẩn bị và tổ chức công trường 300

III – Thi công hệ móng cọc mố và thân mố 301

IV – Thi công hệ móng cọc trụ và thân trụ 302

V – Thi công kết cấu nhịp 304

Chương II: Tính toán thiết kế tổ chức thi công trụ 305

I – Tính chọn búa đóng cọc 305

II – Tính hệ vòng vây cọc ván thép 307

II.1 – Số liệu tính 307

II.2 – Tính chiều dày bêtông bịt đáy 308

II.3 – Kiểm toán ổn định lật của tường cọc ván 310

II.4 – Kiểm toán vành đai 312

II.5 – Kiểm toán thanh chống 313

III – Tính máy và thiết bị thi công bêtông trụ 314

III.1 – Tính số ống thi công bêtông bịt đáy 314

III.2 – Tính công suất trạm trộn và máy bơm bê tông 314

IV – Tính ván khuôn 315

TÀI LIỆU THAM KHẢO 318

+ Tiêu chuẩn thiết kế: 2TCN 272-05.

+ Tải trọng thiết kế: HL93

+ Tổng chiều dài cầu: 240 m bao gồm 5 nhịp 35 m và hai đường đầu cầu.+ Loại kết cấu nhịp: dầm giản đơn tiết diện Supper-T, dự ứng lực căng trước

+ Khổ cầu: 0,25 x 1,5 x 3,5 x 3,5 x 1,5 x 0,25 = 10,5 (m)

-Bề rộng dải lan can: 2 bên x 0,25 m-Bề rộng lề bộ hành: 2 bên x 1,5 m-Số làn xe và bề rộng phần xe chạy: 2làn x 3,5 =7 (m)+ Khổ thông thuyền:

-Khổ thông thuyền theo phương ngang: 25 m

-Khổ thông thuyền theo phương đứng: 3,5 m

II- THỦY VĂN

+ Mực nước cao nhất ứng với tần suất thiết kế 1% là: + 3,40 mét

+ Mực nước thấp nhất ứng với tần suất thiết kế 1% là : -2,50 mét

+ Mực nước thông thuyền ứng với tần suất 5% là: +1.50 mét

III- ĐỊA CHẤT

+Lớp 1: Bùn sét màu xám nâu xen kẹp cát mỏng trạng thái chảy, Lớp này

xuất hiện ở tất cả các lỗ khoan với chiều dày trung bình từ 3,02 m đến 4,50 m

+Lớp 2: Cát hạt mịn màu xám xanh, Lớp này xuất hiện ở tất cả các lỗ

khoan với chiều dày trung bình từ 3,19 m đến 5,51 m,

+Lớp 3: Sét màu xám xanh lẫn vàng trạng thái nửa cứng, Lớp này xuất

hiện ở tất cả các lỗ khoan với chiều dày trung bình từ 7,09 m đến 10,02m,

+Lớp 4: Á cát nặng màu vàng xám xanh trạng thái chặt vừa, Lớp này xuất

hiện ở tất cả các lỗ khoan với chiều dày trung bình từ 13,44 m đến 19,10 m,

+Lớp 5: Cát trung lẫn sạn sỏi màu vàng trạng thái chặt, Lớp này xuất hiện ở

tất cả các lỗ khoan khi kết thúc lỗ khoan và chưa thấy lớp đất mới với chiều dày trung bình từ 6,13 m đến 10,35m,

Độ ẩm W % 2648, 6023, 030,4 6923, 7,801Dung trọng tự nhiên γ

w

g/cm

³

1,620

1,780

1,860

1,850

1,940

1,440

1,550

1,500

1,660

0,847

0,916

0,787

0,606Ứng với cấp tải 1 P

3

e

-1,182

0,779

0,812

0,622

0,589P

a1

cm²/

kG

0,335

0,056

0,089

0,055

0,029Ứng với cấp tải 2 P

a2

cm²/

kG 600,2 390,0 0,048 390,0 0200,

a3

cm²/

kG 660,1 210,0 50,03 270,0 0130,P

4

a4

cm²/

kG

0,103

0,013

0,019

0,016

0,006Sức chống

σ 1

kG/cm² 990,0 140,4 10,59 730,5 6610,Ứng với cấp tải

P2

σ 2

kG/cm²

0,113

0,702

0,825

1,039

1,248

σ 3

kG/cm² 270,1 411,0 81,05 871,4 8871,

6,50

Góc ma sát trong

φ

-3012'

17024'

1308'

24033'

IV- MẶT CẮT NGANG LÒNG SÔNG TẠI VỊ TRÍ CÔNG TRÌNH

+ Địa hình khu vực công trình tương đối bằng phẳng, mặt cắt ngang lòng sông như hình sau đây

20.00 20.00

20.00 20.00

KHOẢNG CÁCH LẺ (M)

CAO ĐỘ TỰ NHIÊN (M)

1- 22TCN 272-05 : Tiêu chuẩn thiết kế cầu

2- TCVN 4054-2005: Đường ơ tơ-Yêu cầu thiết kế

3- 22TCN 266 -2000 : Cầu và Cống-Quy phạm thi cơng và nghiệm thu

4- 22TCN 200-89: Quy trình thiết kế cơng trình và thiết bị phụ trợ thi cơng cầu

8- 20TCN 21-86 : Móng cọc-Tiêu chuẩn thiết kế.

9- TCXDVN 286:2003 : Đóng và ép cọc-Tiêu chuẩn thi công và nghiệm thu.10- 22TCN 247-98: Quy trình thi công và nghiệm thu dầm cầu bê tông dự ứng lực

11- 22TCN 24-84: Quy trình thi công và nghiệm thu dầm cầu thép liên kết bulông cường độ cao

12- 22TCN 204-91: Bulông cường độ cao dùng cho cầu thép-Yêu cầu kỹ thuật.13- 22TCN 288-02 Dầm cầu thép và kết cấu thép-Yêu cầu kỹ thuật chế tạo và nghiệm thu trong công xưởng

14- TCXDVN 305-2004: Bê tông khối lớn-quy phạm thi công và nghiệm thu.15- TCVN 4453-1995 : Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép toàn khối-Quy phạm thi công và nghiệm thu

16- TCVN 3106-1993 : Hỗn hợp bê tông nặng-Phương pháp xác định độ sụt.17- TCXDVN 391-2007 : Bê tông-yêu cầu dưỡng ẩm tự nhiên

18- 22TCN 249-98: Quy trình thi công và nghiệm thu mặt đường bê tông nhựa.19- TCXDVN 302-2004 : Nước trộn bê tông và vữa –Yêu cầu kỹ thuật

20- TCXDVN 349-2005: Cát nghiền cho bê tông và vữa xây

Chương I:

Phương án 1-cầu BTCT dầm Super-T DƯL căng trước

I SỐ LIỆU THIẾT KẾ

I.1 - SỐ LIỆU TỔNG QUÁT

Tiêu chuẩn thiết kế: 22TCN 272-05 : “Tiêu chuẩn thiết kế cầu”

Bố trí chung công trình I.2 - VẬT LIỆU THIẾT KẾ

I.2.1 - Vật liệu lan can, lề bộ hành, bản mặt cầu, dầm ngang

- Thép thanh, cột lan can là thép CT4 có cường độ chịu kéo Fy = 240 MPa

I.2.2 - Vật liệu thiết kế dầm chủ

II. THIẾT KẾ LAN CAN, LỀ BỘ HÀNH

II.1 - BỐ TRÍ CHUNG

Chi tiết lan can – lề bộ hành.

II.2 - THIẾT KẾ LAN CAN

II.2.1 - Thiết kế thanh lan can

II.2.1.1 - Sơ đồ tính – tải trọng

Để đơn giản, sơ đổ tính cho mỗi nhịp thanh lan can là sơ đồ dầm giản đơn

Nhịp tính toán là khoảng cách giữa hai cột lan can liền kề L = 2060 mm

Sơ đồ tính và tải trọng tác dụng lên thanh lan can.

Tải trọng tác dụng lên thanh lan can, bao gồm:

● Trọng lượng bản thân lan can trên 1 mm chiều dài:

2 2

5 (70 62 )7,85*10 *3,14

4

→ DC = 0,065 N/mm

● Hoạt tải thiết kế:

Tải phân bố trên chiều dài thanh lan can W = 0,37 N/mm và tải tập trung P = 890

N theo Điều 13.8.2

II.2.1.2 - Nội lực trong thanh lan can

● Mômen do tải trọng bản thân gây ra tại mặt cắt chính giữa nhịp:

● Tổ hợp tải trọng ở trạng thái giới hạn cường độ:

Mômen tại mặt cắt chính giữa nhịp trong trạng thái giới hạn cường độ là:

II.2.1.3 - Khả năng chịu lực của lan can

● Mômen quán tính của tiết diện:

II.2.1.4 - Kiểm toán

Công thức kiểm toán trạng thái giới hạn cường độ :

II.2.2 - Thiết kế cột lan can ở THGH cường độ

II.2.2.1 - Sơ đồ tính – tải trọng

Bỏ qua lực thẳng đứng tác dụng vào cột lan can.Lấy cột lan can ở giữa cầu để tính Tải trọng tác dụng lên cột chỉ chỉ bao gồm các lực theo phương ngang cầu tại các vị trí liên kết thanh lan can, bao gồm:

● Hoạt tải phân bố W = 0,37 N/mm trên 2 nửa nhịp thanh lan can đường truyền

Sơ đồ tính và các kích thước hình học của cột dưới đây:

Sơ đồ tính cột lan can.

II.2.2.2 - Nội lực trong cột lan can

II.2.2.3 - Khả năng chịu lực của cột lan can

Sơ đồ tính cột lan can là dầm congxol (khi bỏ qua lực thẳng đứng dọc trục)

Mômen quán tính của tiết diện cột lan can tại mặt cắt B-B được sử dụng AutoCad 2007 tính được kết quả là:

Area: 19203,1820 Perimeter: 1959,9849 Bounding box: X: 0,0000 400,0000 Y: 0,0000 300,0000 Centroid: X: 199,9702 Y: 149,6748 Moments of inertia: X: 520465345,0568 Y: 1279361273,6390 Product of inertia: XY: 574740922,5494 Radii of gyration: X: 164,6301

Y: 258,1131 Principal moments and X-Y directions about centroid:

II.2.2.4 - Kiểm toán cột lan can

- Trạng thái giới hạn cường độ:

.M r LL.M B B 1*1.227.511.370 1*1, 75*2284800 3998400( N mm)

→ Thỏa!

II.3 - THIẾT KẾ LỀ BỘ HÀNH

II.3.1 - Thiết kế bản bê tông lề bộ hành

II.3.1.1 - Sơ đồ tính và tải trọng

Sơ đồ tính là dầm giản đơn, cắt 1000 mm dài theo phương dọc cầu để tính, tiết diện tính là hình chữ nhật b*h = 1000 x 100 mm, chiều dài nhịp tính toán là L =

1300 mm

II.3.1.2 - Tính toán nội lực

Mô men trạng thái giới hạn cường độ:

Lượng cốt thép tối thiểu:

'

2 ,min

30

365

c s

III. THIẾT KẾ BẢN MẶT CẦU

III.1 - SỐ LIỆU TÍNH TOÁN

- Bê tông bản mặt cầu: C30 có fc’ = 30 MPa và Ec = 29440 MPa

- Cốt thép AIII có Fy = 365 MPa

- Chiều dày bản mặt cầu ts = 200 mm

III.2 - TÍNH BẢN CONGXOL

III.2.1 - Sơ đồ tính

- Sơ đồ tính bản congxol là sơ đồ dầm congxol có nhịp tính toán là L = 600 mm

- Cắt 1000 mm dài theo phương dọc cầu để tính toán Tiết diện tính toán là hình chữ nhật có kích thước là b x h = 1000 x 200 (mm)

Sơ đồ tính bản congxol và tải trọng.

III.2.3 - Tính toán nội lực

- Mômen ở TTGH Cường độ:

- Cắt 1000 m dài theo phương dọc cầu để tính toán Tiết diện tính toán là hình chữ nhật có kích thước là b x h = 1000 x 200 (mm).

- Hoạt tải chỉ có xe 3 trục, xếp xe như trên sơ đồ tính, tải trọng xe P = 145000 N đặt tại giữa nhịp, truyền xuống bản thành áp lực phân bố đều trên chiều dài dải bản hữu hiệu giá trị là:

III.3.3 - Tổ hợp và tính toán nội lực

- Mô men dương tại giữa nhịp ở TTGH cường độ, có xét đến hệ số điều chỉnh ½ cho sơ đồ liên tục:

III.4 - THIẾT KẾ CỐT THÉP CHO BẢN MẶT CẦU

III.4.1 - Thiết kế cốt thép chịu mômen âm

- Mô men thiết kế thép:

23.103.330( )

u goi

c s

30

365

c s

- Xét tỷ số 1

5,3

0,04 0, 42 0,84*150

c s

30

365

c s

As = 370 mm2 → chọn 5 12 200φ a (A s =565mm2)

bố trí cho 1 m dài bản mặt cầu theo phương dọc cầu

Bố trí thép chịu mô men dương trong bản mặt cầu

IV. THIẾT KẾ DẦM NGANG

IV.1 - SỐ LIỆU THIẾT KẾ

+ Chiều cao dầm ngang (bao gồm cả phần bản mặt cầu): h = 800 mm

IV.2 - TÍNH TOÁN NỘI LỰC

IV.2.1 - Sơ đồ tính

Sơ đồ tính dầm ngang.

+ Sơ đồ tính toán dầm ngang là sơ đồ liên tục Để đơn giản hóa trong tính toán ta tính gần đúng với sơ đồ giản đơn được mômen tại giữa nhịp rồi nhân hệ số điều chỉnh 0,7 cho mặt cắt tại gối hoặc 0.5 cho mặt cắt giữa nhịp trên sơ đồ liên tục.

IV.2.2 - Xác định nội lực do tĩnh tải

( ) ( ) ( )

IV.2.3 - Xác định nội lực do hoạt tải

IV.2.3.1 - Đường ảnh hưởng áp lực dầm ngang theo phương dọc cầu

+ Hoạt tải tác dụng lên dầm ngang gồm tải xe và tải làn

+ Khi xe chạy trên cầu, tải trọng truyền vào dầm ngang thông qua bản mặt cầu

Ta vẽ đường ảnh hưởng áp lực lên dầm ngang theo phương dọc cầu để quy đổi lực tác dụng do xe chạy dọc cầu tác dụng lên dầm ngang

Đường ảnh hưởng áp lực tác dụng lên dầm ngang

và sơ đồ xếp tải tính dầm ngang

+ Tung độ đường ảnh hưởng tại vị trí giữa nhịp:

IV.2.3.2 - Tổ hợp xe hai trục và tải làn

+ Lực tác dụng do tải trọng xe hai trục lên dầm ngang đặt tại giữa nhịp:

( ) ( )

1/ 2

w u

1/ 2

w s

IV.4.1 - Thiết kế cốt thép chịu mômen âm

+ Mô men thiết kế thép:

157.797.059( )

u goi

.+ Tiết diện thiết kế là bxh = 400x800 (mm)

'

2

0,85* * * 0,85*30*35,6*400

995( )365

c s

30

0, 03* * * 0,03*400*800* 789

365

c s

+ Chọn bố trí thép: 4 thanh φ22(A s =1519mm2)

.( nhưng do khi thiết kế thép đai

ta kiểm tra thép dọc không đạt nên đã tăng lên thành 5 thanh)

Bố trí thép chịu mô men âm cho dầm ngang IV.4.2 - Thiết kế cốt thép chịu mômen dương

- Mô men thiết kế thép: 1/ 2

c s

( )

'

2 ,min

300,03* * * 0,03* 400*800* 789

365

c s

Bố trí thép chịu mô men dương cho dầm ngang

IV.5 - THIẾT KẾ CỐT ĐAI

IV.5.1 - Mômen và lực cắt thiết kế

+ Lực cắt tại gối trong TTGHCĐ:

( ) ( )

( )

428530

2,07 0,9*400*576

x

M

V d

x

M

V d

IV.5.6 - Xác định khả năng chịu cắt của bê tông

+ Khả năng chịu cắt của bêtông:

IV.5.7 - Xác định bước đai tính toán

+ Lực cắt yêu cầu thép đai phải chịu là:

( )

428530

184035 2444950,9

2 V

IV.5.8 - Xác định bước đai theo cấu tạo

+ Bước đai theo cấu tạo:

IV.5.9 - Kiểm tra lại khả năng chịu kéo của cốt dọc

+ Kiểm tra khả năng chịu kéo của cốt thép dọc khi có lực cắt phải thỏa mãn phương trình:

+ Vậy ta chọn phương án tăng diện tích thép dọc lên 1 thanh đường kính 22mm

và giảm bước cốt đai xuống còn 100 mm Ta tính lại giá trị:

( )

* * *cotg 157 *280*576*cotg40

301763100

IV.5.10 - Cốt đai thiết kế

+ Cốt đai thiết kế là đai 2 nhánh, đường kính 10, bước đai 100mm, thép đai AII, tăng cốt dọc phía trên gối lên 1 thanh

22

φ

V. TÍNH HỆ SỐ PHÂN BỐ NGANG

V.1 - HỆ SÓ PHÂN BỐ NGANG CHO DẦM GIỮA

V.1.1 - Hệ số phân bố ngang đối với mômen cho dầm giữa

+ Mặt cắt ngang điển hình của cầu thuộc loại c) Bảng A.4.6.2.2.1.1

+ Theo Bảng 4.6.2.2.2.a-1 thì ta có các điều kiện áp dụng là:

V.1.2 - Hệ số phân bố ngang cho lực cắt cho dầm giữa

+ Mặt cắt ngang điển hình của cầu thuộc loại c) Bảng A.4.6.2.2.1.1

+ Theo Bảng 4.6.2.3.a-1 của 22TCN 272-05 , Phạm vi áp dụng hệ số phân bố cho lực cắt như với hệ số phân bố ngang cho mô men

+ Hệ số phân bố với lực cắt cho dầm trong khi một làn xe chất tải:

V.2 - HỆ SỐ PHÂN BỐ NGANG CHO DẦM BIÊN

+ Áp dụng phương pháp dầm trên gối đàn hồi

V.2.1 - Vẽ đường ảnh hưởng phản lực gối đàn hồi tại vị trí dầm biên

Đường ảnh hưởng phản lực gối tại vị trí dầm biên.

+ Hệ số độ mềm:

6 3

'

2105

2,9*10 0,0051000*200

- độ võng của dầm chủ tại giữa nhịp do tải trọng p = 10 N/mm phân

bố đều trên nhịp dầm chủ và không kể đến sự phân bố đàn hồi của kết cấu ngang

- Hệ số tung độ đường ảnh hưởng tra bảng

+ Tung độ đường ảnh hưởng tại vị trí đầu mút công xon bên phải:

+ Mặt cắt 0-0 tại đầu khấc của dầm, cách tim gối dầm 400 mm.

+ Mặt cắt 1-1 tại vị trí thay đổi tiết diện, cách tim gối cầu 2400 mm

+ Mặt cắt 1/4 tại vị trí ¼ nhịp tính toán của dầm, cách tim gối cầu 8750 mm + Mặt cắt 1/2 tại giữa dầm, cách tim gối cầu 17500 mm.

+ Thiết kế sơ bộ, ta tính và tổ hợp tải trọng cho các mặt cắt này nhưng chỉ chọn mặt cắt giữa dầm để thiết kế mômen và mặt cắt gần gối để thiết kế lực cắt

VI.2 - TĨNH TẢI-NỘI LỰC DO TĨNH TẢI

+ Trọng lượng lan can và lề bộ hành (chia đều cho 5 dầm chủ):

- Tổng trọng lượng thanh lan can: ' ( )

VI.2.2 - Tính nội lực do tĩnh tải

+ Nội lực tại một mặt cắt có tọa độ Z do tải phân bố đều gây ra có giá trị là:

VI.2.2.1 - Nội lực do trọng lượng bản thân dầm

VI.2.2.2 - Nội lực do trọng lượng bản mặt cầu

VI.2.2.3 - Nội lực do trọng lượng lan can, lề bộ hành

VI.2.2.3.1- Nội lực do trọng lượng lớp phủ

VI.2.3 - Hoạt tải thiết kế

3*10 *1500 4,5 ( / )

VI.2.4 - Tính toán nội lực do hoạt tải tại mặt cắt 0-0

VI.2.4.1 - Sơ đồ xếp tải

+ Mặt cắt 0-0 tại đầu khấc của dầm, cách tim gối dầm 400 mm

Đường ảnh hường và sơ đồ xếp tải tại mặt cắt 0-0.

PL

VI.2.4.3 - Lực cắt

+ Lực cắt do xe ba trục

VI.2.5 - Tính toán nội lực do hoạt tải tại mặt cắt 1-1

VI.2.5.1 - Sơ dồ xếp tải

+ Mặt cắt 1-1 tại vị trí thay đổi tiết diện, cách tim gối cầu 2400 mm

Đường ảnh hường và sơ đồ xếp tải tại mặt cắt 1-1