thiết kế môn học cầu bê tông cốt thép

Thiết kế môn học cầu bê tông cốt thép Thiết kế môn học cầu bê tông cốt thép Nhiệm vụ thiết kế Thiết kế cầu BTCT-DƯL với yêu cầu sau: - Khổ cầu 7(m) hai lề ngời bên 1,5(m) - Chiều dài nhịp 40(m) - Công nghệ căng sau - Tải trọng thiết kế H30-XB80 - Dùng bê tông mác 500 - Cốt thép DƯL dùng loại bó 205 Thiết kế sơ 2.1 Sơ chọn kích thớc mặt cắt ngang cấu 2.2 Tính kích thớc mặt cắt ngang tính đổi - Chiều cao cánh dầm: h c = ì [ F1 + ( ì F2 ) ] bc Trong đó: F1 = 160 ì 16 = 2560(cm ) hc = ì [ 2560 + ( ì 300) ] = 20(cm) 160 F2 = ì 20 ì 30 = 300(cm ) - Chiều cao bầu dầm: h1 = ì [ F4 + ( ì F5 ) ] b1 Trong đó: F4 = 44 ì 66 = 2904(cm ) h1 = ì [ 2904 + ( ì 192 ) ] = 50(cm) 66 F5 = ì 16 ì 24 = 192(cm ) Sv Nguyễn ngọc anh lớp cầu đờng a-b2k4 -1- Thiết kế môn học cầu bê tông cốt thép 2.3 Tọa độ trọng tâm cốt thép DƯL so với đáy dầm Tọa độ tính theo công thức: ( n i ì y i ) at = ( n i ) at = ( ì 8) + ( ì 24) + ( ì 40) = 24(cm) 6+6+6 Xác định hệ số phân bố tải trọng 3.1 Tại mặt cắt gối (tính theo phơng pháp đòn bẩy) Đah dầm số Tải trọng người Đah dầm số Tải trọng XB80 Đah dầm số Tải trọng H30 Sv Nguyễn ngọc anh lớp cầu đờng a-b2k4 -2- Thiết kế môn học cầu bê tông cốt thép Từ sơ đồ đờng ảnh hởng cách xếp tải bất lợi cho dầm ta thấy: K max ì (1,2727 + 0,5909 ) ì 1,5 = 1,3977 ng = K max ì 1,0 = 0,5 XB80 = K max ì ( 0,5 + 1,0 + 0,1364) = 0,8182 H 30 = 3.2 Tại mặt cắt (tính theo phơng pháp nén lệch tâm) - Tính hệ số độ mềm theo công thức: d3 = ì En ì J' ì p Trong đó: J ì l4 J' = n ; p = a 384 ì E d ì J d l - Khẩu độ tính toán nhịp; l = 40 0,6 = 39,4(m) Ed - Mô đun đàn hồi dầm dọc En - Mô đun đàn hồi dầm ngang; Ed = En Jd - Mô men quán tính dầm dọc chủ Jn - Mô men quán tính dầm ngang d - Khoảng cách hai dầm dọc chủ; d = 2,2(m) a - Khoảng cách dầm ngang theo phơng dọc cầu; a = 9,85(m) 12,8 ì d ì a ìJ d = l4 ì J n Tính mô men quán tính dầm dọc chủ Jd Do hc (0,1ìh) nên c (6ìhc), ta chọn c = 71(cm) - Diện tích tiết diện ngang dầm dọc chủ (bỏ qua diện tích cốt thép) F = ( 20 ì 160) + (18 ì 140) + ( 66 ì 50 ) = 9020(cm ) - Mô men tĩnh tiết diện mép cánh S = ( 20 ì 160 ì 10 ) + (18 ì 140 ì 90) + ( 66 ì 50 ì185) + ( 4,8 ì 84,78 ì 186 ) = 944992(cm ) - Vị trí trọng tâm tiết diện S 944992 y0 = = = 104,77(cm) F 9020 - Mô men quán tính tiết diện trục qua trọng tâm dầm dọc chủ 160 ì 203 20 + 160 ì 20 ì 104 , 77 + 12 140 18 ì 1403 + + 18 ì 140 ì 20 + 104,77 + J d = 12 = 58127000(cm ) 50 66 ì 503 + 12 + 66 ì 50 ì 210 104,77 + + 4,8 ì 84,78 ì ( 210 24 104,77 ) [ Sv Nguyễn ngọc anh lớp cầu đờng a-b2k4 ] -3- Thiết kế môn học cầu bê tông cốt thép Tính mô men quán tính dầm ngang Jn Coi dầm ngang tơng tự nhau, tiết diện dầm ngang có dạng chữ nhật (bỏ qua phần cốt thép bố trí dầm) 18 ì 1503 = 5062500(cm ) 12 Thay giá trị Jd Jn vào công thức tính ta đợc: Jn = 12,8 ì d ì a ìJ d 12,8 ì 2203 ì 985 ì 58127000 = = = 0,00639 l4 ì J n 3940 ì 5062500 Tra bảng phụ lục đợc tung độ đờng ảnh hởng phản lực R theo tim gối dầm nhịp (nội suy hai trị số = 0,005 = 0,01) ta đợc: P P P P P R 00 R 01 R 02 R 03 R 04 0,188 0,00639 0,5978 0,3936 0,0003 0,4898 Tung độ ĐAH R0 đầu mút thừa xác định theo công thức sau: ( ) ( ) dk P P R Pnk = R Pn + d k ì R M ì d ì RM n R nk = R n + n0 d Trong đó: R Pn - Phản lực gối n P = tác dụng gối biên RM n - Phản lực gối n M = tác dụng gối biên dk - Chiều dài mút thừa; dk = 80(cm) d - Khoảng cách hai dầm chủ; d = 220(cm) Tra bảng phụ lục ta đợc: M d ì R 00 = 0,2202 ( ) ( d ì R ) = 0,1844 M 40 dk 80 = 0,3636 d 220 Thay vào công thức tính R0 đầu mút thừa: R 0Pk = 0,5978 + [ 0,3636 ì 0,2202] = 0,6779 R P4 k = 0,4898 + [ 0,3636 ì ( 0,1844 ) ] = 0,5569 Với giá trị tung độ ĐAH tính đợc ta vẽ đợc ĐAH dầm biên Sv Nguyễn ngọc anh lớp cầu đờng a-b2k4 -4- Thiết kế môn học cầu bê tông cốt thép Đah dầm biên R0 Xác định hệ số phân bố ngang cho dầm biên: K ng = ì 1,5 ì ( 0,6579 + 0,5143) = 0,8792 K XB80 = ì ( 0,4539 + 0,2033) = 0,3286 K H 30 = ì ( 0,4679 + 0,2915 + 0,1885 + 0,0256 ) = 0,4868 Xác định tĩnh tải giai đoạn I giai đoạn II 4.1 Xác định tĩnh tải giai đoạn I - Diện tích tiết diện ngang dầm dọc chủ (bỏ qua diện tích cốt thép) F = ( 20 ì 160) + (18 ì 140) + ( 66 ì 50 ) = 9020(cm ) - Tĩnh tải dầm dọc chủ q1dd = 9020 ì10 ì 2,5 = 2,255(T / m) - Tĩnh tải dầm ngang Ta dùng dầm ngang (2 dầm ngang gối, dầm ngang phần t nhịp dầm ngang nhịp) Chiều dày dầm ngang b n = 18(cm), toàn cầu có (4ì5 = 20) dầm ngang 0,18 ì1,50 ì 2,02 ì 2,5 ì 20 q1dn = = 0,13635(T / m) 40 ì - Tĩnh tải giai đoạn I q1 = q1dd + q1dn = 2,255 + 0,13635 = 2,39135(T / m) Sv Nguyễn ngọc anh lớp cầu đờng a-b2k4 -5- Thiết kế môn học cầu bê tông cốt thép 4.2 Xác định tĩnh tải giai đoạn II - Trọng lợng gờ chắn bánh: Pgo = 0,2 ì 0,2 ì 2,4 = 0,096(T / m) - Trọng lợng lề ngời đi: Ple = 0,08 ì 2,5 = 0,2(T / m ) - Trọng lợng lớp phủ mặt cầu: Lớp phủ mặt cầu gồm có lớp sau: o Lớp BT atfal dày 5(cm) o Lớp BT xi măng bảo hộ dày 3(cm) o Lớp phòng nớc dày 1(cm) o Lớp mui luyện dày 1,03(cm) Trọng lợng lớp phủ 1(m2) mặt cầu là: Plp = ( 0,05 ì 2,3) + ( 0,03 ì 2,4) + ( 0,01ì1,5) + ( 0,0103 ì 2,52) = 0,227956(T / m ) - Trọng lợng lan can tay vịn: Ta bố trí cột lan can cách 3(m), nh bên có 14 cột lan can o Thể tích phần cột lan can tay vịn V1 = ( 0,9 ì 0,2 ì 0,15 ì 14) + [ ( 0,2 ì 0,12 ) + ( 0,1 ì 0,1) ] ì 40 = 1,738(m ) o Thể tích phần đỡ lan can V2 = 0,2 ì 0,28 ì 40 = 2,24(m ) Trọng lợng lan can tay vịn 1(m) dài cầu là: ( V + V2 ) ì 2,5 = 0,248625(T / m) Plc = 40 Sv Nguyễn ngọc anh lớp cầu đờng a-b2k4 -6- Thiết kế môn học cầu bê tông cốt thép - Tĩnh tải giai đoạn II: q = ( Pgo ì y go ) + ( Plc ì y lc ) + ( Ple ì le ) + ( Plp ì lp ) Trong đó: ( Pgo ì ygo ) = 0,096 ì ( 0,5143 0,2896) = 0,02157(T / m) ( Plc ì y lc ) = 0,248625 ì ( 0,6779 0,5569) = 0,03008(T / m) ( Ple ì le ) = 0,2 ì ( 0,87713 0,65969) = 0,04349(T / m) ( Plp ì lp ) = 0,227956 ì (1,43942 0,18841) = 0,28518(T / m) q = 0,02157 + 0,03008 + 0,04349 + 0,28518 = 0,38032(T / m) Xác định nội lực dầm chủ mặt cắt đặc trng Ta xét cắc mặt cắt đặc trng sau: Mặt cắt (mặt cắt gối) Mặt cắt (mặt cắt cách gối 1,5(m)) Mặt cắt (mặt cắt phần t nhịp) Mặt cắt (mặt cắt phần ba nhịp) Mặt cắt (mặt cắt nhịp) Sv Nguyễn ngọc anh lớp cầu đờng a-b2k4 -7- Thiết kế môn học cầu bê tông cốt thép Tính nội lực theo công thức sau: S = q ì ( CV ) Trong đó: q - Tải trọng dải tơng đơng CV - Diện tích ĐAH Xác định hệ số xung kích: Nếu 5(m) (1 + ) = 1,3 Nếu 45(m) (1 + ) = 1,0 Nếu = 39,4(m) (1 + ) = 1,042 STT Nội lực Dạng ĐAH M1 x (l-x) M2 M3 y M4 Q0=H0 Q1 y1 Q2 y2 Q3 Q4 STT Nội lực 39,4 39,4 39,4 39,4 39,4 39,4 39,4 39,4 39,4 1,50 9,85 13,13 19,70 0,00 1,50 9,85 13,13 19,70 37,90 29,55 26,27 19,70 39,40 37,90 29,55 26,27 19,70 1,443 7,388 8,754 9,850 1,000 Diện tích ĐAH (m2) -0,029 -1,231 -2,188 -4,925 28,425 145,534 172,463 194,045 19,700 18,200 9,850 6,570 0,000 28,425 145,534 172,463 194,045 19,700 0,962 0,750 0,667 0,500 0,038 0,250 0,333 0,500 18,229 11,081 8,758 4,925 Xác định nội lực tĩnh tải Tc tĩnh tải tt Tĩnh tải TC HS vợt tải Nội lực tĩnh tải TC Nội lực tĩnh tải TT q1 q2 n1 n2 q1CV q2CV Tổng n1q1CV n2q2CV Tổng M1 67,97 10,81 78,78 74,77 16,22 90,99 28,425 2,39135 0,38032 1,1 1,5 M2 145,534 2,39135 0,38032 1,1 1,5 348,02 55,35 403,37 382,83 83,02 465,85 M3 172,463 2,39135 0,38032 1,1 1,5 412,42 65,59 478,01 453,66 98,39 552,05 M4 194,045 2,39135 0,38032 1,1 1,5 464,03 73,80 537,83 510,43 110,70 621,13 Q0=H0 19,700 2,39135 0,38032 1,1 1,5 47,11 7,49 54,60 51,82 11,24 63,06 Q1 18,200 2,39135 0,38032 1,1 1,5 43,52 6,92 50,44 47,87 10,38 58,26 Q2 23,55 3,75 27,30 25,91 5,62 31,53 9,850 2,39135 0,38032 1,1 1,5 Q3 6,570 2,39135 0,38032 1,1 1,5 15,71 2,50 18,21 17,28 3,75 21,03 Q4 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,000 2,39135 0,38032 1,1 1,5 STT Nôi lực l (m) Xác định diện tích đah x Các trị số tính diện tích ĐAH (m) (m) (l-x) y=x(l-x)/l y1=(l-x)/l y2=1-y1 M1 M2 M3 M4 Xác định nội lực hoạt tải Tc Tải trọng tơng đơng Hệ số phân bố ngang (1+à) Nội lực hoạt tải TC Ngời XB80 H30 Ngời XB80 H30 Ngời XB80 H30 0,45 3,880 2,243 0,8792 0,3286 0,4868 1,042 28,425 11,25 36,24 32,34 0,45 3,871 1,912 0,8792 0,3286 0,4868 1,042 145,534 57,58 185,12 141,15 0,45 3,819 1,861 0,8792 0,3286 0,4868 1,042 172,463 68,23 216,43 162,80 0,45 3,819 1,760 0,8792 0,3286 0,4868 1,042 194,045 76,77 243,51 173,23 Sv Nguyễn ngọc anh lớp cầu đờng a-b2k4 -8- Thiết kế môn học cầu bê tông cốt thép 0,45 0,45 0,45 0,45 0,45 Q0=H0 Q1 Q2 Q3 Q4 STT Nội lực M1 M2 M3 M4 Q0=H0 Q1 Q2 Q3 Q4 STT Nội lực M1 M2 M3 M4 Q0=H0 Q1 Q2 Q3 Q4 3,880 4,030 5,082 5,676 7,388 2,302 2,332 2,554 2,661 2,884 1,3977 0,8792 0,8792 0,8792 0,8792 0,5000 0,3286 0,3286 0,3286 0,3286 0,8182 0,4868 0,4868 0,4868 0,4868 1,042 1,042 1,042 1,042 1,042 19,700 12,39 18,229 7,21 11,081 4,38 8,758 3,47 4,925 1,95 38,22 24,14 18,50 16,33 11,96 38,66 21,56 14,36 11,82 7,20 Xác định Nội lực lớn tĩnh tải Tc hoạt tải Tc Nội lực tổng cộng tải trọng TC Nội lực TC lớn Tổ hợp I Tổ hợp II Tĩnh tải TC Ngời H30 Tổng Tĩnh tải TC XB80 Tổng 122,37 115,02 122,37 78,78 11,25 32,34 78,78 36,24 602,10 588,49 602,10 403,37 57,58 141,15 403,37 185,12 709,04 694,44 709,04 478,01 68,23 162,80 478,01 216,43 787,83 781,34 787,83 537,83 76,77 173,23 537,83 243,51 105,65 92,82 105,65 54,60 12,39 38,66 54,60 38,22 79,21 74,58 79,21 50,44 7,21 21,56 50,44 24,14 46,04 45,80 46,04 27,30 4,38 14,36 27,30 18,50 33,50 34,54 34,54 18,21 3,47 11,82 18,21 16,33 9,15 11,96 11,96 0,00 1,95 7,20 0,00 11,96 Xác định Nội lực lớn tĩnh tải tt hoạt tải TT Hệ số vợt tải Nội lực tổng cộng tải trọng TT Nội lực TT lớn Ngời XB80 H30 Tổ hợp I Tổ hợp II Tĩnh tải TT Ngời H30 Tổng Tĩnh tải TT XB80 Tổng 152,01 1,4 1,1 1,4 90,99 11,25 32,34 152,01 90,99 36,24 130,85 744,07 1,4 1,1 1,4 465,85 57,58 141,15 744,07 465,85 185,12 669,48 875,49 1,4 1,1 1,4 552,05 68,23 162,80 875,49 552,05 216,43 790,12 971,13 888,99 971,13 1,4 1,1 1,4 621,13 76,77 173,23 621,13 243,51 134,53 1,4 1,1 1,4 63,06 12,39 38,66 134,53 63,06 38,22 105,10 98,54 84,81 98,54 1,4 1,1 1,4 58,26 7,21 21,56 58,26 24,14 57,77 51,88 57,77 1,4 1,1 1,4 31,53 4,38 14,36 31,53 18,50 42,44 38,99 42,44 1,4 1,1 1,4 21,03 3,47 11,82 21,03 16,33 12,81 13,16 13,16 1,4 1,1 1,4 0,00 1,95 7,20 0,00 11,96 Bố trí cốt thép chọn kích thớc mặt cắt 6.1 Xác định lợng cốt thép cần thiết Chiều cao làm việc h0 dầm tính gần theo công thức: Sv Nguyễn ngọc anh lớp cầu đờng a-b2k4 -9- Thiết kế môn học cầu bê tông cốt thép h '0 = M ì bc ì R u ì [1 ( 0,5 ì ) ] Trong đó: - Với dầm giản đơn; = 0,09 M - Mô men lớn tĩnh tải tính toán hoạt tải tính toán M = 971,13(T.m) =97113000(kg.cm) bc - Chiều rộng cánh dầm; bc = 160(cm) Ru - Cờng độ chịu nén uốn bê tông Với bê tông mác 500; Ru = 310(kg/cm2) 97113000 h '0 = ì = 151(cm) 160 ì 310 0,09 ì [1 ( 0,5 ì 0,09) ] 6.2 Tính diện tích cốt thép DƯL - Diện tích cốt thép DƯL xác định theo công thức: R Fd = ì b c ì h '0 ì u R d2 Với Rd2 cờng độ tính toán cốt thép sử dụng Rd2 = 9800(kg/cm2) 310 Fd = 0,09 ì 160 ì 151 ì = 68,782(cm ) 9800 - Cốt thép DƯL dùng loại bó 205, có Fbo = 3,92(cm2) Vậy số bó cần thiết là: F 68,782 n= d = = 17,6 (bó) Fbo 3,92 Ta chọn 20(bó) bố trí lại nh hình vẽ - Khoảng cách từ trọng tầm cốt thép DƯL đến đáy dới dầm at xác định theo công thức sau: at = 14 13 15 16 11 12 17 18 10 19 20 ( n i ì y i ) ( ì 10 ) + ( ì 22 ) + ( ì 34 ) + ( ì 46 ) + (1 ì 58) + (1 ì 70 ) = = 29,8(cm) ( n i ) (5 + + + + + 1) h = ( 210 29,8) = 180,2(cm) h = 180,2(cm) > 151(cm) = h '0 Nh chiều cao dầm, số bó cốt thép DƯL chọn cách bố trí mặt cắt ngang nh đạt yêu cầu 6.3 Bố trí cốt thép DƯL dọc theo tim cầu Tính đặc trng cốt thép DƯL cắc mặt cắt chọn: Mặt cắt đầu dầm, mặt cắt (A-A) Mặt cắt gối, mặt cắt (0-0) Mặt cắt cách gối 1,5(m), mặt cắt (1-1) Sv Nguyễn ngọc anh lớp cầu đờng a-b2k4 - 10 - Thiết kế môn học cầu bê tông cốt thép Mặt cắt phần t nhịp, mặt cắt (2-2) Mặt cắt nhịp, mặt cắt (4-4) E T1 T2 Các công thức tính: h h tg ( ) = = arctg L + 0,3 L + 0,3 t tg 2 ì ì R ì d = T1T2 = 360 y = ( L x ) ì tg( ) (phần nằm cung tròn) R= y = R R ( L + t x ) (phần nằm cung tròn) Số hiệu bó Số hiệu bó bảng tính thông số đặc trng bó cốt thép dl L2 h a t R /2 (m) (m) (m) (m) (m) (độ) (độ) 11,50 1,20 0,70 5048' 2054'00" 59,221 ' ' " 11,50 1,17 0,58 40 50 00 60,617 ' ' " 11,50 1,14 0,46 31 45 30 62,268 ' ' " 8,50 1,11 0,34 11 35 30 47,795 8,50 1,08 0,22 7000' 3030'00" 49,050 ' ' " 8,50 1,05 0,10 48 24 00 50,496 bảng tính đặc trng vị trí bó cốt thép dl a x L2 R Cos() Sin() (m) (m) (m) (m) -0,30 0,00 0,70 1,50 11,50 0,9949 0,1011 59,221 9,85 19,70 -0,30 Sv Nguyễn ngọc anh lớp cầu đờng a-b2k4 y (m) 1,20 1,17 1,02 0,18 0,00 1,17 d (m) 6 6 6 (y+a) (m) 1,90 1,87 1,72 0,88 0,70 1,75 - 11 - Thiết kế môn học cầu bê tông cốt thép 0,46 0,34 0,22 0,10 0,00 1,50 9,85 19,70 -0,30 0,00 1,50 9,85 19,70 -0,30 0,00 1,50 9,85 19,70 -0,30 0,00 1,50 9,85 19,70 -0,30 0,00 1,50 9,85 19,70 11,50 0,9954 0,0961 62,268 8,50 0,9922 0,1251 47,795 8,50 0,9926 0,1219 49,050 8,50 0,9930 0,1184 50,496 1,14 0,99 0,18 0,00 1,14 1,11 0,96 0,17 0,00 1,11 1,07 0,89 0,03 0,00 1,08 1,04 0,86 0,03 0,00 1,05 1,01 0,83 0,03 0,00 1,72 1,57 0,76 0,58 1,60 1,57 1,42 0,63 0,46 1,45 1,41 1,23 0,37 0,34 1,30 1,26 1,08 0,25 0,22 1,15 1,11 0,93 0,13 0,10 Tính duyệt cờng độ dầm giai đoạn sử dụng theo mô men mặt cắt thẳng góc Trong trờng hợp ta bỏ qua phần cốt thép thờng (vẫn bố trí cốt thép thi công) không bố trí cốt thép DƯL phần chịu nén 7.1 Kiểm tra trờng hợp tính toán Giả sử trục trung hòa qua cánh dầm, cần thỏa mãn điều kiện: R u ì b c ì h c R d ì Fd Trong đó: Ru - Cờng độ tính toán chịu uốn bê tông, Ru = 205(kg/cm2) Rd2 - Cờng độ tính toán cốt thép DƯL giai đoạn sử dụng, Rd2 = 9800(kg/cm2) Fd - Diện tích cốt thép DƯL mặt cắt ngang, Fd = (20ì3,92) = 78,4(cm4) Điều kiện kiểm tra tơng đơng với: R u ì b c ì h c = 310 ì 160 ì 20 = 992000(kg ) 768320(kg ) = 9800 ì 78,4 = R d ì Fd (nh điều kiện kiểm tra đợc thỏa mãn) 7.2 Điều kiện kiểm tra cờng độ Điều kiện cờng độ là: Sv Nguyễn ngọc anh lớp cầu đờng a-b2k4 - 12 - Thiết kế môn học cầu bê tông cốt thép M max M gh M max = M = 971,13(T.m) x M gh = m ì R u ì b c ì x ì h Trong đó: Ru - Cờng độ chịu nén uốn bê tông; Ru = 310(kg/cm2) x - Chiều cao vùng chịu nén, xác định theo công thức: R ìF 9800 ì 78,4 R u ì b c ì x = R d ì Fd x = d d = = 15,5(cm) R u ì bc 310 ì 160 Chiều cao vùng chịu nén x thỏa mãn điều kiện: x = 15,5(cm) < 99,11(cm) = 0,55 ì 180,2 = 0,55 ì h m2 - Hệ số điều kiện làm việc Ta thấy: x = 15,5(cm) < 54,06(cm) = 0,3ì180,2 = 0,3ìh0 nên m2 = 15,5 M gh = 1ì 310 ì 160 ì 15,5 ì 180,2 = 132579560(kg.cm) = 1325,8(T.m) Ta thấy: M gh = 1325,8(T.m) 971,13(T.m) = M max (đạt) Tính đặc trng hình học mặt cắt dầm - Đặc trng hình học đợc xác định cho hai mặt cắt: Mặt cắt cách gối 1,5(m), mặt cắt (1-1) Mặt cắt nhịp, mặt cắt (4-4) - Đối với cốt thép sợi, bê tông mác 500 hệ số quy đổi n1 = 4,8 8.1 Các đặc trng hình học mặt cắt quy đổi - Diện tích Ftd mặt cắt tính đổi: Ftd = ( b ì h ) + [ ( b c b ) ì h c ] + [ ( b1 b ) ì h ] + ( n ì Ft ) - Khoảng cách at từ trọng tầm cốt thép DƯL đến đáy dới dầm: ( n i ì y i ) at = ( n i ) 40 + 88 + 136 + 96 + 93 + 108 + 123 + 142 + 157 + 172 = 57,75(cm) (4 + + + + + + + + + 1) ( ì 10) + ( ì 22) + ( ì 34) + ( ì 46) + (1 ì 58) + (1 ì 70) = 29,80(cm) a (t 4 ) = (5 + + + + + 1) - Mô men tĩnh diện tích Ftd với đáy dầm: b ì h2 h c ( b1 b ) ì h12 Sx = + ( n1 ì Ft ì a t ) + ( b c b ) ì h c ì h + - Khoảng cách từ trục quán tính (I-I) tiết diện tới đáy dầm tới đỉnh dầm: S y dII = x Ftd a (t11) = y It I = h y dII - Mô men quán tính mặt cắt quy đổi: Sv Nguyễn ngọc anh lớp cầu đờng a-b2k4 - 13 - Thiết kế môn học cầu bê tông cốt thép ( ) ( ) b ì y t b ì y d ( b b ) ì h hc t c c II I I + + + ( b b ) ì h ì y I I + c c 3 12 J td = ( b1 b ) ì h13 h1 d + ( b1 b ) ì h1 ì y II + n1 ì Ft ì y dII a t + 12 [ ( ) ] - Kết tính toán đợc cho bảng sau: bảng đặc trng hình học mặt cắt quy đổi Mặt cắt Ftd at Sx y IdI y ItI Jtd (1-1) (4-4) 9396,32 9396,32 57,75 29,80 1046632,48 1036114,34 111,39 110,27 98,61 99,73 16.182.045,33 17.487.269,72 8.2 Các đặc trng hình học mặt cắt thu hẹp Hoàn toàn tơng tự nh với việc dự định dùng kiểu neo chóp cụt Nga nên để bán kính lỗ chờ cốt thép DƯL (bán kính ống ghen) 2(cm), nh ta tính đợc - Diện tích Fth mặt cắt thu hẹp: Flo = 20 ì 3,14 ì 2 = 251,2(cm ) Fth = ( b ì h ) + [ ( b c b ) ì h c ] + [ ( b1 b ) ì h ] ( Flo ) - Khoảng cách at từ trọng tầm lỗ chờ cốt thép DƯL đến đáy dới dầm: a (t11) = 57,75(cm) a (t 44) = 29,8(cm) - Mô men tĩnh diện tích Fth với đáy dầm: bì h2 h ( b b ) ì h 12 + ( b c b ) ì h c ì h c + S x ,th = ( Fth ì a t ) - Khoảng cách từ trục quán tính (I-I) tiết diện tới đáy dầm tới đỉnh dầm: S y dI,thI = x ,th Fth y It ,thI = h y dI ,thI - Mô men quán tính mặt cắt thu hẹp: b ì y t ,th b ì y d ,th ( b b ) ì h t ,th h c c c II I I + + ( b c b ) ì h c ì y II + + 3 12 J th = ( b1 b ) ì h 13 d ,th h + ( b1 b ) ì h ì y II Fth ì y dI,thI a t + 12 - Kết tính toán đợc cho bảng sau: ( ) ( ) [ ( ) ] bảng đặc trng hình học mặt cắt thu hẹp Mặt cắt Fth at Sx,th y Id,Ith yIt,thI Jth (1-1) (4-4) 8768,80 8768,80 57,75 29,80 1010393,20 1017414,24 115,23 116,03 94,77 93,97 14.508.906,06 13.535.031,88 Sv Nguyễn ngọc anh lớp cầu đờng a-b2k4 - 14 - Thiết kế môn học cầu bê tông cốt thép Cấu tạo neo cách bố trí neo Ta dùng kiểu neo chóp cụt cho bó cốt thép DƯL loại 205 Chi tiết cấu tạo neo kiểu chóp cụt tham khảo hình (3-8a), trang 70 giáo trình Cầu BTCT tập (năm 2001) Sv Nguyễn ngọc anh lớp cầu đờng a-b2k4 - 15 - [...]... phần cốt thép thờng (vẫn bố trí cốt thép thi công) và không bố trí cốt thép DƯL ở phần chịu nén 7.1 Kiểm tra trờng hợp tính toán Giả sử trục trung hòa đi qua cánh dầm, khi đó cần thỏa mãn điều kiện: R u ì b c ì h c R d 2 ì Fd Trong đó: Ru - Cờng độ tính toán chịu uốn của bê tông, Ru = 205(kg/cm2) Rd2 - Cờng độ tính toán của cốt thép DƯL ở giai đoạn sử dụng, Rd2 = 9800(kg/cm2) Fd - Diện tích cốt thép. .. điều kiện kiểm tra đợc thỏa mãn) 7.2 Điều kiện kiểm tra cờng độ Điều kiện cờng độ là: Sv Nguyễn ngọc anh lớp cầu đờng a-b2k4 - 12 - Thiết kế môn học cầu bê tông cốt thép M max M gh M max = M 4 = 971,13(T.m) x M gh = m 2 ì R u ì b c ì x ì h 0 2 Trong đó: Ru - Cờng độ chịu nén khi uốn của bê tông; Ru = 310(kg/cm2) x - Chiều cao vùng chịu nén, xác định theo công thức: R ìF 9800 ì 78,4 R u ì b c ì x... Nguyễn ngọc anh lớp cầu đờng a-b2k4 - 13 - Thiết kế môn học cầu bê tông cốt thép ( ) ( ) 2 b ì y t 3 b ì y d 3 ( b b ) ì h 3 hc t c c II I I + + + ( b b ) ì h ì y I I + c c 3 3 12 2 J td = 2 ( b1 b ) ì h13 2 h1 d + ( b1 b ) ì h1 ì y II + n1 ì Ft ì y dII a t + 12 2 [ ( ) ] - Kết quả tính toán đợc cho trong bảng sau: bảng các đặc trng hình học của mặt cắt quy... dI,thI a t + 12 2 - Kết quả tính toán đợc cho trong bảng sau: ( ) ( ) [ ( ) ] bảng các đặc trng hình học của mặt cắt thu hẹp Mặt cắt Fth at Sx,th y Id,Ith yIt,thI Jth (1-1) (4-4) 8768,80 8768,80 57,75 29,80 1010393,20 1017414,24 115,23 116,03 94,77 93,97 14.508.906,06 13.535.031,88 Sv Nguyễn ngọc anh lớp cầu đờng a-b2k4 - 14 - Thiết kế môn học cầu bê tông cốt thép 9 Cấu tạo neo và cách bố... a x L2 R Cos() Sin() (m) (m) (m) (m) -0,30 0,00 0,70 1,50 11,50 0,9949 0,1011 59,221 9,85 19,70 -0,30 Sv Nguyễn ngọc anh lớp cầu đờng a-b2k4 y (m) 1,20 1,17 1,02 0,18 0,00 1,17 d (m) 6 6 6 6 6 6 (y+a) (m) 1,90 1,87 1,72 0,88 0,70 1,75 - 11 - Thiết kế môn học cầu bê tông cốt thép 3 0,46 4 0,34 5 0,22 6 0,10 0,00 1,50 9,85 19,70 -0,30 0,00 1,50 9,85 19,70 -0,30 0,00 1,50 9,85 19,70 -0,30 0,00 1,50 9,85.. .Thiết kế môn học cầu bê tông cốt thép 4 Mặt cắt một phần t nhịp, mặt cắt (2-2) 5 Mặt cắt giữa nhịp, mặt cắt (4-4) E T1 T2 Các công thức tính: h h tg ( ) = = arctg L 2 + 0,3 L 2 + 0,3 t tg 2 2 ì ì R ì 0 d =... 2 Ta thấy: M gh = 1325,8(T.m) 971,13(T.m) = M max (đạt) 8 Tính các đặc trng hình học của mặt cắt dầm - Đặc trng hình học đợc xác định cho hai mặt cắt: 1 Mặt cắt cách gối 1,5(m), mặt cắt (1-1) 2 Mặt cắt ở giữa nhịp, mặt cắt (4-4) - Đối với cốt thép sợi, bê tông mác 500 hệ số quy đổi n1 = 4,8 8.1 Các đặc trng hình học của mặt cắt quy đổi - Diện tích Ftd của mặt cắt tính đổi: Ftd = ( b ì h ) + [ (... hình học của mặt cắt thu hẹp Hoàn toàn tơng tự nh trên với việc dự định dùng kiểu neo chóp cụt của Nga nên có thể để bán kính lỗ chờ cốt thép DƯL (bán kính ngoài của ống ghen) là 2(cm), nh vậy ta sẽ tính đợc - Diện tích Fth của mặt cắt thu hẹp: Flo = 20 ì 3,14 ì 2 2 = 251,2(cm 2 ) Fth = ( b ì h ) + [ ( b c b ) ì h c ] + [ ( b1 b ) ì h 1 ] ( Flo ) - Khoảng cách at từ trọng tầm của lỗ chờ cốt thép. .. số đặc trng của bó cốt thép dl L2 h a t R /2 (m) (m) (m) (m) (m) (độ) (độ) 11,50 1,20 0,70 5048' 2054'00" 3 59,221 0 ' 0 ' " 11,50 1,17 0,58 5 40 2 50 00 3 60,617 0 ' 0 ' " 11,50 1,14 0,46 5 31 2 45 30 3 62,268 0 ' 0 ' " 8,50 1,11 0,34 7 11 3 35 30 3 47,795 8,50 1,08 0,22 7000' 3030'00" 3 49,050 0 ' 0 ' " 8,50 1,05 0,10 6 48 3 24 00 3 50,496 bảng tính các đặc trng vị trí của bó cốt thép dl a x L2 R... cầu đờng a-b2k4 - 14 - Thiết kế môn học cầu bê tông cốt thép 9 Cấu tạo neo và cách bố trí neo Ta dùng kiểu neo chóp cụt cho bó cốt thép DƯL loại 205 Chi tiết cấu tạo neo kiểu chóp cụt tham khảo hình (3-8a), trang 70 giáo trình Cầu BTCT tập 1 (năm 2001) Sv Nguyễn ngọc anh lớp cầu đờng a-b2k4 - 15 - ... m t c t đ c trng sau: M t c t (m t c t gối) M t c t (m t c t c ch gối 1,5(m)) M t c t (m t c t phần t nhịp) M t c t (m t c t phần ba nhịp) M t c t (m t c t nhịp) Sv Nguyễn ng c anh lớp c u đờng... 180,2(cm) > 151(cm) = h '0 Nh chiều cao dầm, số bó c t thép DƯL chọn c ch bố trí m t c t ngang nh đ t yêu c u 6.3 Bố trí c t thép DƯL d c theo tim c u T nh đ c trng c t thép DƯL c c m t c t chọn:... 11,96 X c định Nội l c lớn t nh t i tt ho t tải TT Hệ số v t tải Nội l c t ng c ng t i trọng TT Nội l c TT lớn Ngời XB80 H30 T hợp I T hợp II T nh t i TT Ngời H30 T ng T nh t i TT XB80 T ng 152,01