Hướng dẫn thiết kế cầu máng

ĐỒ ÁN MÔN HỌC KẾT CẤU BTCT THIẾT KẾ CẦU MÁNG BTCT GV hướng dẫn: Bộ môn: Nguyễn Anh Dũng Kết cấu công trình CẦU MÁNG BÊTÔNG CỐT THÉP Yêu cầu đồ án: • Thiết kế kênh dẫn nước qua vùng trũng gồm hạng mục công trình chính: - Lề - Vách máng - Đáy máng - Dầm đỡ δ Yêu cầu chung • Thuyết minh: (35÷40) trang – Nêu chi tiết bước tính toán cho hạng mục theo bước tính toán – Vẽ hình thể cách bố trí • Bản vẽ: (A1) – Thể chi tiết mặt cắt dọc, ngang, lớp thép cho hạng mục theo yêu cầu vẽ kỹ thuật ĐỒ ÁN MÔN HỌC KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THÉP - lỚP: 48C4 SỐ LIỆU TÍNH TOÁN TT Họ tên Chiều dài L (m) Bề rộng B (m) Hmax (m) Mác BT Nhóm thép Số nhịp   30 3.0 2.4 150 CI   30 3.1 2.3 150 CI   30 3.2 2.2 150 CI   30 3.3 2.1 150 CI 5   30 3.4 2.0 150 CI   30 3.5 1.9 150 CI   30 3.6 2.4 150 CI   30 3.7 2.3 150 CI   30 3.8 2.2 150 CI 10   30 3.9 2.1 150 CI 11   28 3.0 2.0 150 CI A SỐ LIỆU THIẾT KẾ (Số liệu riêng) • • • • Chiều dài máng L Mác bê tông Bề rộng máng B Loại cốt thép • Cột nước lớn máng Hmax • Số nhịp n A SỐ LIỆU THIẾT KẾ (Số liệu chung) • Độ vượt cao an toàn: δ = 0,5m • Tải trọng gió: qg = 1,2 kN/m2  Gió đẩy: Hệ số kgió đẩy = 0,8  Gió hút: Hệ số kgió hút = 0,6 • Cầu máng thuộc công trình cấp III • Dung trọng bê tông: γ b = 25 kN/m3 • Bề rộng vết nứt giới hạn: angh = 0,24 mm • Độ võng cho phép: [f/l] = 1/500 • Tải trọng người đi: qng = 200 kG/m2 = kN/m2 Các bước thiết kế • • • • • • Bước 1: Chọn kích thước sơ đồ tính Bước 2: Tải trọng tác dụng Bước 3: Xác định nội lực Bước 4: Tính toán bố trí cốt thép Bước 5: Kiểm tra biến dạng, Kiểm tra nứt Bước 6: Kiểm tra võng B THIẾT KẾ CÁC BỘ PHẬN CẦU MÁNG • Tổ hợp tải trọng: tổ hợp • Trình tự thiết kế phận:  Bước 1: Chọn kích thước Xác định sơ đồ tính toán  Bước 2: Xác định tải trọng tác dụng  Tải trọng tiêu chuẩn qc → Kiểm tra nứt, tính bề rộng vết nứt, độ võng (TTGH II)  Tải trọng tính toán qtt = qc.nt → Xác định cốt thép dọc chịu lực, cốt đai cốt xiên (nếu cần) (TTGH I)  Bước 3: Xác định nội lực (tính tay, tra bảng, dùng phần mềm)  Bước 4: Tính toán bố trí cốt thép: • Cốt dọc chịu lực mặt cắt có Mmax (bố trí 4÷5 thanh/m với KC dạng bản) • Cốt cấu tạo (4÷5 thanh/m vuông góc với cốt chịu lực với KC dạng bản) • Tính toán cốt thép đai, xiên cho mặt cắt có Qmax (phương pháp TTGH)  Bước 5: Kiểm tra nứt (mặt cắt có Mmax): • Mặt cắt cho phép xuất khe nứt: bị nứt, tính an[...]... điều kiện tính toán cốt ngang tại mặt cắt có Qmax knncQ < k1mb4Rkbh0 → Không cần đặt cốt ngang II - THIẾT KẾ VÁCH MÁNG II VÁCH MÁNG 2.1 Sơ đồ tính toán • Cắt 1m theo chiều dài máng, coi vách máng như một dầm công xôn ngàm tại đáy máng và dầm dọc Hv = Hmax + δ (Độ vượt cao an toàn: δ = 0,5m) II VÁCH MÁNG 2.2 Tải trọng tác dụng • Tổ hợp tải trọng cơ bản tác dụng lên vách gồm: – Mô men tập trung do người... VÁCH MÁNG 2.5 Kiểm tra nứt • Kiểm tra cho trường hợp căng trong • Điều kiện để tiết diện đáy máng không bị nứt: nc Mc ≤ Mn = γ1 Rkc Wqđ • Nếu mặt cắt sát đáy máng bị nứt, tính toán an = an1 + an2 an1, an2 - Bề rộng khe nứt do tải trọng tiêu chuẩn tác dụng dài hạn và ngắn hạn gây ra: σ ai − σ 0 Ea 7.(4 - 100 µ) ani = k.ci.η • Nếu an < angh → Bề rộng khe nứt đảm bảo yêu cầu thiết kế III - THIẾT KẾ ĐÁY... III - THIẾT KẾ ĐÁY MÁNG III ĐÁY MÁNG 3.1 Sơ đồ tính toán • Cắt 1m dài vuông góc với chiều dòng chảy, đáy máng được tính như một dầm liên tục 2 nhịp có gối đỡ là các dầm dọc – Chiều dày bản đáy: hđ = 20÷ 25 cm – Bề rộng đáy máng: B l = 0,5(B+2h4-bd) – Chiều dài nhịp: – Chọn sơ bộ bề rộng dầm đỡ: bd = 30÷ 35cm III ĐÁY MÁNG 3.2 Tải trọng tác dụng Tổ hợp tải trọng cơ bản tác dụng lên đáy máng gồm: • • • •... tải trọng này gây ra 2 trường hợp: căng trong và căng ngoài vách máng – Trường hợp căng ngoài nguy hiểm nhất: Mbt , qgđ (gió đẩy, máng không có nước và không có người đi trên lề) – Trường hợp căng trong nguy hiểm nhất: Mbt , Mng , qn , qgh (gió hút, trong máng có nước và trên lề có người đi) II VÁCH MÁNG 2.3 Xác định nội lực II VÁCH MÁNG 2.4 Tính toán và bố trí cốt thép • Tính toán và bố trí cốt thép... 2 bên lề) III ĐÁY MÁNG 3.3 Xác định nội lực • Cách 1: – Tra các phụ lục 18, 21 (Giáo trình Kết cấu Bê tông cốt thép) – Vẽ biểu đồ nội lực cho các tải trọng độc lập tác dụng lên đáy máng – Tổ hợp lại thành các trường hợp tải trọng gây bất lợi nhất cho các mặt cắt cần tính toán • Cách 2: (tham khảo) Dùng phần mềm Sap2000 vẽ biểu đồ bao nội lực a, Nội lực do tải trọng bản thân đáy máng và tải trọng do...I LỀ NGƯỜI ĐI 1.1 Sơ đồ tính toán • Cắt 1m theo chiều dài máng, coi lề như một dầm công xôn ngàm tại đầu vách máng (Chọn bề rộng lề l = 0,8m, chiều dày lề h1= 8 ÷ 12cm) I LỀ NGƯỜI ĐI 1.2 Tải trọng tác dụng • Tổ hợp tải trọng cơ bản tác dụng lên lề người đi gồm: – Trọng lượng bản thân... máng: B l = 0,5(B+2h4-bd) – Chiều dài nhịp: – Chọn sơ bộ bề rộng dầm đỡ: bd = 30÷ 35cm III ĐÁY MÁNG 3.2 Tải trọng tác dụng Tổ hợp tải trọng cơ bản tác dụng lên đáy máng gồm: • • • • Tải trọng bản thân đáy máng: qđ Tải trọng do trọng lượng bản thân lề truyền xuống: Mbt Áp lực nước ứng với cột nước Hmax: Mn max Áp lực nước ứng với cột nước nguy hiểm (Hngh): Mn ngh Hngh là cột nước gây ra mô men uốn căng trên ...CẦU MÁNG BÊTÔNG CỐT THÉP Yêu cầu đồ án: • Thiết kế kênh dẫn nước qua vùng trũng gồm hạng mục công trình chính: - Lề - Vách máng - Đáy máng - Dầm đỡ δ Yêu cầu chung • Thuyết... II - THIẾT KẾ VÁCH MÁNG II VÁCH MÁNG 2.1 Sơ đồ tính toán • Cắt 1m theo chiều dài máng, coi vách máng dầm công xôn ngàm đáy máng dầm dọc Hv = Hmax + δ (Độ vượt cao an toàn: δ = 0,5m) II VÁCH MÁNG... < angh → Bề rộng khe nứt đảm bảo yêu cầu thiết kế III - THIẾT KẾ ĐÁY MÁNG III ĐÁY MÁNG 3.1 Sơ đồ tính toán • Cắt 1m dài vuông góc với chiều dòng chảy, đáy máng tính dầm liên tục nhịp có gối đỡ