Đồ Án Thiết Kế Cầu Bê Tông Cốt Thép Dul Dầm T26 Căng Trước (Kèm Bản Vẽ Cad)

Trờng đại học giao thông vận tải Khoa công trình môn công trình gt thiết kế môn học cầu bê tông thiết kế môn học cầu bê tông cốt thép a số liệu ban đầu Chiu di nhp : L = 26 (m) Kh cu : K = + ì 1,5 (m) Ti trng thit k : HL93 Ti trng ngi i b: 300 (KG/m2) Dng kt cu nhp : Cu dm Dng mt ct : Ch T Vt liu kt cu : BTCT d ng lc Cụng ngh ch to : Cng trc Cp bờ tụng : Grade 30 Loi ct thộp DL : Tao 12,7 Ct thng : T chn Neo : T chn Quy trỡnh thit k : 22 TCN 272 05 Cỏc c trng vt liu * Bê tông Phần bê tông đúc sẵn Khi số liệu xác hơn, mô đun đàn hồi, E c, loại bê tông có tỷ trọng khoảng từ 1440 đến 2500 kg/m3, lấy nh sau : Ec = 0,043 y 1,5 c fc lớp cầu đờng sắt k43 (5.4.2.4-1) Trờng đại học giao thông vận tải Khoa công trình : yc = fc = môn công trình gt thiết kế môn học cầu bê tông tỷ trọng bê tông (kg/m3) cờng độ quy định bê tông (MPa) T trng ca bê tông (Khi tinh Ec) yc=2400 kg/m3 Tỷ bê tông yc=2500 kg/m3 =24.525kN/m3 Cng chu nén quy nh 28 ngy tui f'c= 30Mpa Cng ộ ct tao thep 34 MPa Cng chu keo un fr Đối với bê tông có tỷ trọng thông thờng fr=0,63 fc fr=3.45065Mpa Mô un n hi Ec = 0,043 y1,5c fc Ec=27691.47 Hệ số poison : Trừ trờng hợp có xác định thí nghiệm vật lý, hệ số Poisson lấy 0.2 Phần bê tông đổ công trờng Cờng độ chịu nén quy định 28 ngày tuổi f'c= 28Mpa Cng chu keo un fr= fr=0,63 fc fr=3.333647 Mpa Mô un n hi Ec = 0,043 y 1,5c fc Ec =26752.3 * Thép cờng độ cao Sử dụng tao thép 12,7mm thép có độ trùng dão thấp theo tiêu chuẩn AASHTO M203M (ASTM A416M) Grade 270 Cờng độ chịu kéo fpu=1860 Mpa ( tra Bảng 5.4.4.1-1 - Tính chất tao cáp thép thép dự ứng lực) Cấp thép Grade 270 Giới hạn chảy cốt thép DƯL fpy=1860.0,9=1674 Mpa (Giới hạn chảy fpy (MPa) 85% fpungoại trừ 90% fpu với tao cáp tự chùng thấp) Mô đun đàn hồi cáp : Đối với tao thép : Ep = 197 000 Mpa Đờng kính tao cáp 12.7 mm Diện tích tao cáp 98.7 mm2 * Cốt thép thờng Giới hạn chảy fpy=420 Mpa Mô dun đàn hồi Es=200000 Mpa b thiết kế i chọn sơ kết cấu nhịp Lựa chọn dạng mặt cắt kích thớc mặt cắt ngang cầu: Chiều dài tính toán cầu dầm giản đơn nhịp: Ltính toán = L- 2a a khoảng cách từ đầu dầm đến tim gối, với chiều dài nhịp 26m nên lấy a=30ữ40cm ta lấy a=30cm Vậy Ltính toán =26-2.0,3=25,4m Chiều rộng toàn cầu đợc xác định theo công thức: B=B1 +2.B3+2.B2+2.B4 Trong đó: lớp cầu đờng sắt k43 Trờng đại học giao thông vận tải Khoa công trình môn công trình gt thiết kế môn học cầu bê tông B1 chiều rộng phần xe chạy =7m( xe) B3 chiều rộng phần ngời =1,5m Ta bố trí phần lề ngời mức với phần xe chạy, ta chọn dùng gờ phân cách rộng B2 =25cm Chiều rộng cột lan can B4=25cm Vậy B=7+2.1,5+2.0,25+2.0,25=11m=11000mm Ta chọn số dầm chủ Nb=5 dầm Từ có đợc khoảng cách S dầm chủ S=2300mm Bố trí dầm ngang vị trí gối cầu, 1/4 nhịp (tính toán) nhịp Chiều rộng mối nối: 500 (mm) Thiết kế dầm chủ: Điều kiện chọn tiết diện ( theo điều 5.14.1.2.2.) Chiều dày phần nhịp dầm bê tông đúc sẵn không đợc nhỏ : Bản cánh 50 mm Sờn dầm, không kéo sau 125 mm Sờn dầm, kéo sau 165 mm Bản cánh dới 125 mm Dầm chủ dầm chữ T bê tông cốt thép dự ứng lực + Chiều cao dầm chủ: h = ( 1 ữ ) L = 1,18 ữ 1,44 (m) 18 22 Chọn: h = 1,3 (m) = 1300 (mm) Kiểm tra điều kiện chiều cao kết cấu nhịp tối thiểu(Bảng 2.5.2.6.3-1 - Chiều cao tối thiểu thông thờng dùng cho kết cấu phần có chiều cao không đổi) Yêu cầu: hmin 0.045L=0,045.25400=1143mm, thoả mãn + Chiều rộng cánh: b = 1800 (mm) + Chiều dày cánh : hf = 200 (mm) + Chiều dày sờn dầm: Chọn: bw =20(cm) = 200 (mm) + Kích thớc bầu dầm: - Chiều cao bầu : hS = 300 (mm) - Chiều rộng bầu: BS = 600 (mm) - Chiều cao vút cánh dầm : hvf= 200 mm - Chiều rộng vút cánh dầm : bvf=200 mm - Chiều cao vút bầu dầm hvbf= 200 mm - Chiều rộng vút bầu dầm bvbf= 200 mm ta có bảng sau: tham số kí hiệu trị số đơn vị Chiều dài nhịp L 26 m lớp cầu đờng sắt k43 Trờng đại học giao thông vận tải Khoa công trình môn công trình gt thiết kế môn học cầu bê tông Khẩu độ nhịp tính toán Tải trọng HL93 Tổng bề rộng cầu Mặt xe chạy Gờ chắn xe Lề ngời Lan can Ltt 25,4 m B B1 B2 B3 B4 11 0,25 1,5 0,25 m m m m m Cấu tạo dầm ngang + Chiều rộng dầm ngang: Bn = 2140 mm + Chiều cao dầm ngang: n = 600 (mm) + Khoảng cách dầm ngang: 6350 (mm) +Chiều dày dầm ngang: tn = 200 mm +Diện tích dầm ngang : A=2140x600=1284000mm2 +Thể tích dầm ngang : V=0.2568.108=0,2568 m3 Xác định bề rộng cánh hữu hiệu: 4.1 Đối với dầm giữa: Bề rộng cánh hữu hiệu lấy giá trị nhỏ : 1/ chiều dài nhịp = 25400 = 6350mm 12 lần độ dày trung bình cộng với số lớn bề dày bụng dầm 1/2 bề rộng cánh dầm 200 = 3300mm 1800 / =12.200+max Khoảng cách trung bình dầm kề nhau(=2300mm) Vậy bề rộng cánh hữu hiệu bi= 2300mm 4.2 Đối với dầm biên: Bề rộng cánh dầm hữu hiệu đợc lấy 1/2 bề rộng hữu hiệu dầm kề trong(2300/2=1150) cộng trị số nhỏ + 1/8 chiều dài nhịp hữu hiệu(= 25400 = 3175 mm) + lần chiều dày trung bình cộng với số lớn 1/2 độ dày bụng 1/4 bề rộng cánh dầm 200 / =1650 mm 1800 / =6.200+max + Bề rộng phần hẫng( =900 mm) ->be=900+1650=2550 mm lớp cầu đờng sắt k43 Trờng đại học giao thông vận tải Khoa công trình môn công trình gt thiết kế môn học cầu bê tông ii tính toán hệ số phân bố ngang Hệ số phân bố cho momen a Phân bố hoạt tải theo momen dầm Với dầm bê tông chữ T hệ số phân bố ngang đợc tính theo công thức dới đây: (Bảng 4.6.2.2.2a-1- Phân bố hoạt tải theo mô men dầm giữa) Phạm vi áp dụng: 1100 S 4900 110 ts 300 6000 L 73000 Nb Cầu thiết kế có: S = 2300 (mm) tS = 200 (mm) L = 25400 (mm) Nb = (dầm) Thoả mãn điều kiện áp dụng công thức: + Khi thiết kế chịu tải: 0, 0, S S Kg g = 0,06 + 4300 L ( L.t S ) ,1 + Khi hai (hoặc hai làn) thiết kế chịu tải: 0,6 0, S S Kg g = 0,075 + 2900 L ( L.t S ) Khi thiết kế sơ lấy: Kg ( L.t S ) 0,1 = Thay số ta có: + Một thiết kế chịu tải: 0, 0,3 2300 2300 g = 0,06 + = 0.4388 4300 25400 lớp cầu đờng sắt k43 Trờng đại học giao thông vận tải Khoa công trình môn công trình gt thiết kế môn học cầu bê tông + Hai thiết kế chịu tải: 0, g m2 0, 2300 2300 = 0,075 + = 0,6132 2900 25400 Chọn giá trị lớn giá trị gben = gm2 = 0,6132 b Phân bố hoạt tải momen dầm biên *) chịu tải Dùng phơng pháp đòn bẩy + Hệ số phân bố cho tải trọng ngời đi: 1,283 0,630 650 250 850 1200 250 gM_SE_People=(1.283+0.63)/2*1500/1000=1,4348 +Hệ số phân bố cho tải trọng làn: 0,261 650 250 850 250 600 600 gM_SE_Lane =1,2*0.261/2*0.6=0,094 +Hệ số phân bố cho xe tải xe hai trục thiết kế 0,261 250 650 850 250 m.gM_SE_Veh =1,2*1/2*0.261=0,1566 *) Nhiều chịu tải: 600 lớp cầu đờng sắt k43 600 Trờng đại học giao thông vận tải Khoa công trình môn công trình gt thiết kế môn học cầu bê tông m.gM_SE=g.mM_SI*e e=0,77+de/2800 de=900 Không áp dụng đợc công thức nên ta dùng phơng pháp đòn bẩy giá trị dùng nh trờng hợp Hệ số phân bố cho tải trọng ngời đi: gM_ME_People=1,4348 Hệ số phân bố cho tải trọng làn: m.gM_ME_Lane=0,0783 Hệ số phân bố cho xe tải xe hai trục thiết kế: m.gM_ME_Veh=0,1305 Chọn giá trị: gM_ME_People=1,4348 gM_SE_Lane =0,094 m.gM_SE_Veh =0,1566 Hệ số phân bố cho lực cắt a Phân bố hoạt tải theo lực cắt dầm (Bảng 4.6.2.3a-1- Phân bố hoạt tải theo lực cắt dầm giữa) Điều kiện áp dụng: 1100 S 4900 6000 L 73000 110 ts 300 Nb Ta có: S = 2300 (mm) L = 25400 (mm) ts =200mm Nb = Đảm bảo điều kiện áp dụng công thức + Một thiết kế chịu tải: g = 0,36 + S 7600 + Hai thiết kế chịu tải: S S g = 0,2 + 3600 10700 2,0 Thay số tính toán ta có: + Một thiết kế chịu tải: lớp cầu đờng sắt k43 Trờng đại học giao thông vận tải Khoa công trình g Q1 = 0,36 + môn công trình gt thiết kế môn học cầu bê tông 2300 = 0,6626 7600 + Hai thiết kế chịu tải: gQ 2300 2300 = 0,2 + = 0,7927 3600 10700 Chọn giá trị lớn giá trị gben = 0,7927 b Phân bố hoạt tải theo lực cắt dầm biên *) chịu tải: áp dụng qui tắc đòn bẩy Hệ số phân bố cho tải trọng ngời đi: gM_ME_People=1,4348 Hệ số phân bố cho tải trọng làn: m.gM_ME_Lane=0,094 Hệ số phân bố cho xe tải xe hai trục thiết kế: m.gM_ME_Veh=0,1566 *) hay nhiều chịu tải: áp dụng qui tắc đòn bẩy Hệ số phân bố cho tải trọng ngời đi: gM_ME_People=1,4348 Hệ số phân bố cho tải trọng làn: m.gM_ME_Lane=0,0783 Hệ số phân bố cho xe tải xe hai trục thiết kế: m.gM_ME_Veh=0,1305 Chọn giá trị gM_ME_People=1,4348 m.gM_ME_Lane=0,094 m.gM_ME_Veh=0,1566 ii tính toán nội lực dầm chủ Xác định tải trọng thờng xuyên a Tải trọng thân phận kết cấu thiết bị phụ phi kết cấu (DC) *tính cho dầm + Dầm dọc chủ: - Diện tích tiết diện: Aco = h f b f + B S hS + bw (h h f hS ) + 2.( Fvutcanh + Fvutsuon ) Aco = 0,2.1,8+ 0,6.0,3 + 0,2(1,3 0,2 0,30) +2 (0,5*0.22+0,5*0,22) Aco = 0,780m2 Trọng lợng thân dầm chủ: lớp cầu đờng sắt k43 DCl = BT Aco Trờng đại học giao thông vận tải Khoa công trình môn công trình gt thiết kế môn học cầu bê tông DCIg = 24,525x0.780x = 19,130(KN/m) + Dầm ngang: Trọng lợng dầm ngang Trọng lợng dầm ngang Wcross=Vn* Yc=0.2568*24,525=6,298 KN Trọng lợng rải dầm ngang DCICross=5*6,298/(25400/1000)=1,240KN/m Trọng lợng mối nối phần cánh T : DCICon =(500/1000)*(200/1000)*24.525=2,453 KN/m Tổng tải trọng: DCi== DCIg + DCICross + DCICon = 22,822(KN/m) b Tải trọng thân lớp phủ mặt tiện ích công cộng (DW) Trng lng riêng BTAsphalt mt cu (=2250kg/3) yAtphan= 22.073 KN/m3 Trng lng riêng lp phòng nc + Lớp phòng nớc dày 10 (cm): q1 = yphòng nớc= 15KN/m3 10.230 15 = 0.345 (KN/m) 1000 +Lớp bê tông ximăng bảo vệ 40 mm q2=0.04*2.3*24.525=2 256 KN/m + Lớp bê tông Asfan dày (cm): q3 = 50.2300 * 20.073 = 2.538 (KN/m) 1000 +Lớp mui luyện dày trung bình 20 mm q4= (20*2300/100)*24.525 =1.128 (KN/m) Tổng trọng lợng lớp phủ mặt cầu: DWi = q1 + q2 + q3 + q4 = 268 (KN/m) * Đối với dầm biên Tải trọng DC Trong lợng thân dầm chủ 19,130 KN/m Trọng lợng dầm ngang ( chịu 1/2 so với dầm trong) 0,620 KN/m Trọng lợng mối nối phần cánh T 1,226 KN/m Trọng lợng lan can KN/m Trọng lợng gờ chắn bánh 1,5KN/m DCe = 28,476 KN/m Tải trọng DW lớp cầu đờng sắt k43 Trờng đại học giao thông vận tải Khoa công trình môn công trình gt thiết kế môn học cầu bê tông + Lớp phòng nớc dày 10 (cm): q1 = 10.230 15 = 0.345 (KN/m) 1000 +Lớp bê tông ximăng bảo vệ 40 mm q2=0.04*2.3*24.525=2 256 KN/m + Lớp bê tông Asfan dày (cm): q3 = 50.2300 * 20.073 = 2.538 (KN/m) 1000 +Lớp mui luyện dày trung bình 20 mm q4= (20*2300/100)*24.525 =1.128 (KN/m) Tổng trọng lợng lớp phủ mặt cầu: DWi = q1 + q2 + q3 + q4 = 268 (KN/m Xác định nội lực dầm chủ hoạt tải mặt cắt đặc trng Ta tiến hành tính toán mặt cắt: Ltt/2, Ltt/4, Ltt/3, Cách gối 1.5 m , gối 3.1 Xác định nội lực tính toán mặt cắt dầm a Do tải trọng thân phận kết cấu thiết bị phụ phi kết cấu (DC) 22,822 6,35 0,5 0,5 M Tại mặt cắt L/2 Q Ta có: M = [(6,35.25,4/2).22,822] = 1840,461 (KN.m) Q = (KN) b Do tải trọng thân lớp phủ mặt tiện ích công cộng (DW) 6,268 6,35 0,5 0,5 Ta có: M = [(6,35.25,4/2).6.268] = 505,466 (KN.m) Q = (KN) c Do hoạt tải: + Do xe tải thiết kế (xe trục): lớp cầu đờng sắt k43 10 M Tại mặt cắt L/2 Q Trờng đại học giao thông vận tải Khoa công trình môn công trình gt thiết kế môn học cầu bê tông Mt ct L/2 fpES fpR2 Cỏch gi 1.5m L/4 Gi 75.7752092 81.999181 84.69957355 90.89205 92.556246 34.6 34.6 34.6 34.6 34.6 109.313306 119.7065 124.8264041 137.4364 141.29393 23.6721765 22.301708 21.67046693 20.17077 19.739615 fpSR fpCR L/3 Tổng hợp mát ứng suất Mt ct L/2 L/3 L/4 Cỏch gi 1.5m Gi fpES 75.775 81.999 84.700 90.892 92.556 fpSR 34.600 34.600 34.600 34.600 34.600 fpCR 109.313 119.706 124.826 137.436 141.294 fpR1 14.628 14.320 14.187 13.883 13.802 fpR2 23.672 22.302 21.670 20.171 19.740 fpT 257.989 272.927 279.983 296.982 301.992 vi kiểm toán theo trạng thái giới hạn Theo trạng thái giới hạn cờng độ I a Sức kháng uốn Điều kiện kiểm toán: Mu < Mn Mn: Sức kháng uốn danh định : Hệ số sức kháng uốn Với kết cấu dự ứng lực: = Với tiết diện chữ T ta có: a a a a hf M n = Aps f ps (d p ) + As f y (d s ) As' f y' (d s' ) + 0,85 f c' (b bw ) 1h f ( ) 2 2 Do không bố trí cốt thép thờng nên: As = 0; As = Ta có: a a h M n = Aps f ps (d p ) + 0,85 f c' (b bw ) 1h f ( f ) 2 Aps: Diện tích thép dự ứng lực (mm2) fps: ứng suất trung bình cốt thép dự ứng lực sức kháng uốn danh lớp cầu đờng sắt k43 32 Trờng đại học giao thông vận tải Khoa công trình môn công trình gt thiết kế môn học cầu bê tông định dp: Khoảng cách từ thớ nén đến trọng tâm cốt thép dự ứng lực As: Diện tích cốt thép chịu kéo không dự ứng lực fy: Giới hạn chảy quy định cốt thép (MPa) ds: Khoảng cách từ thớ nén đến trọng tâm cốt thép chịu kéo không ứng suất trớc (mm) As: Diện tích cốt thép chịu nén (mm2) fy: Giới hạn chảy cốt thép chịu nén (MPa) ds: Khoảng cách từ thớ chịu nén đến trọng tâm cốt thép chịu nén (mm) fc : Cờng độ chịu nén quy định bê tông tuổi 28 ngày (MPa) b: Bề rộng mặt chịu nén cấu kiện (mm) bw: Chiều dày bụng đờng kính mặt cắt tròn (mm) : Hệ số chuyển đổi biểu đồ ứng suất hf: Chiều dày cánh chịu nén cấu kiện dầm I dầm T (mm) a = 1c : Chiều dày khối ứng suất tơng đơng (mm) A ps f pu 0,851 f c' (b bw )h f c= f pu 0,85 f c' 1bw + kA ps dp = 0,85 0,05( f c' 28) 0,05(40 28) = 0,85 = 0,764 7 f ps = f pu (1 k k = 2(1,04 c ) dp f py f pu ) Trờng hợp trục trung hoà qua cánh: hf > c coi mặt cắt mặt cắt hình chữ nhật Ta thấy toán h f > c áp dụng công thức cho trờng hợp trục trung hoà qua sờn lớp cầu đờng sắt k43 33 Trờng đại học giao thông vận tải Khoa công trình môn công trình gt thiết kế môn học cầu bê tông Kết tính toán đợc tổng hợp bảng sau: Mt ct L/2 L/3 L/4 Gi fc' 30 30 30 Cỏch gi 1.5m 30 0.835714286 0.835714286 0.835714286 0.835714286 0.835714286 3750.6 3750.6 3750.6 3750.6 3750.6 1800 1800 1800 1800 1800 bw 200 200 200 260 260 hf 225 225 225 214.6103896 214.6103896 dp 1144.473684 1148.711779 1126.112782 1024.920301 986.4842105 Aps b c V trớ TTH (116.56) Cỏnh Cỏnh Cỏnh Cỏnh Cỏnh a=c*1 (97.41) 1913.042039 (97.51) 1912.902153 (96.96) 1913.656717 (7.53) 1864.57703 (7.45) 1864.708412 Mn 7324.380996 7354.135752 7195.460711 6411.598476 6143.293828 Mu Kt lun 5663.093078 5072.315831 4310.771082 1292.459636 at at at at L/3 L/4 Cỏch gi 1.5m Gi (116.68) (116.02) fps (116.68) at (116.02) (9.01) 30 (8.92) b Kiểm tra hàm lợng cốt thép ứng suất trớc + Kiểm tra lợng cốt thép tối đa theo công thức: c 0,42 de Trong đó: de = A ps f ps d p A ps f ps = dp Mt ct L/2 c (116.56) 1,144.47 de c/de Kt lun -0.101847233 at 1,148.71 -0.101578635 1,126.11 -0.10302749 at at + Lợng cốt thép tối thiểu phải thoả mãn điều kiện: lớp cầu đờng sắt k43 34 (9.01) (8.92) 1,024.92 -0.008788459 986.48 -0.009040729 at at Trờng đại học giao thông vận tải Khoa công trình môn công trình gt thiết kế môn học cầu bê tông Mn 1,2Mcr Mcr: Sức kháng nứt (Mo men nứt) M cr = Ig yt fr Ig: Mo men quán tính mặt cắt nguyên trọng tâm không tính côt thép yt: Khoảng cách từ thớ chịu kéo đến trục trung hoà Mt ct L/2 L/3 L/4 Cỏch gi 1.5m Gi fr 3.450652112 3.450652112 3.450652112 3.450652112 3.450652112 g 1.56188E+11 1.56188E+11 1.56188E+11 1.52928E+11 1.52928E+11 yt 803.8461538 803.8461538 803.8461538 808.8364106 808.8364106 1.2Mcr 804.5599902 804.5599902 804.5599902 782.9066592 782.9066592 Mr=Mn Kt lun 7324.380996 7354.135752 7195.460711 6411.598476 6143.293828 at at at fr: Cờng độ chịu kéo uốn at at fr = 0,5 f c' (MPa) Kết luận: Hàm lợng cốt thép ứng suất trớc đạt yêu cầu Kiểm toán theo trạng thái giới hạn sử dụng Các vấn đề đợc kiểm toán trạng thái giới hạn sử dụng phải nứt, biến dạng ứng suất trớc bê tông a Các giới hạn ứng suất bê tông Kiểm toán theo công thức: + Kiểm tra giới hạn ứng suất nén bê tông: ft = M F F e y t + TTBT y t 0,45 f c A I I + Kiểm tra giới hạn ứng suất kéo bê tông: ft = M F F e + y b TTBT y b 0,5 f c' A I I Trong đó: F: Tổng lực kéo bó thép ứng suất trớc, trừ mát tức thời (N) MTTBT: Mo men trọng lợng thân dầm A: Diện tích mặt cắt dầm I: Momen quán tính tiết diện dầm lớp cầu đờng sắt k43 35 Trờng đại học giao thông vận tải Khoa công trình môn công trình gt thiết kế môn học cầu bê tông e: Độ lệch tâm trọng tâm bó thép ứng suất trớc đến trục trung hoà tiết diện (mm) yt: Khoảng cách từ trục trung hoà đến thớ tiết diện yb: Khoảng cách từ trục trung hoà đến thớ dới tiết diện Mt ct L/2 L/3 Cỏch gi 1.5m L/4 Gi fc' 30 30 30 30 30 0.835714286 0.835714286 0.835714286 0.835714286 0.835714286 3750.6 3750.6 3750.6 3750.6 3750.6 1800 1800 1800 1800 1800 bw 200 200 200 260 260 hf 225 225 225 214.6103896 214.6103896 dp 1144.473684 1148.711779 1126.112782 1024.920301 986.4842105 Aps b c V trớ TTH (116.56) Cỏnh Cỏnh Cỏnh Cỏnh Cỏnh a=c*1 (97.41) 1913.042039 (97.51) 1912.902153 (96.96) 1913.656717 (7.53) 1864.57703 (7.45) 1864.708412 Mn 7324.380996 7354.135752 7195.460711 6411.598476 6143.293828 Mu Kt lun 3834.108707 3430.071096 2911.839401 871.4784295 at at fps (116.68) at (116.02) (9.01) (8.92) at at b Độ võng *Kiểm tra độ võng hoạt tải LL0.03fcs/fy Mcr=fr*Sb lớp cầu đờng sắt k43 44 Trờng đại học giao thông vận tải Khoa công trình môn công trình gt thiết kế môn học cầu bê tông fr: Cờng độ chịu kéo uốn bêtông =3.4507 Mpa fr = 0.63 * fc ' Sb: Mômen quán tính tĩnh mặt cắt thớ chịu kéo bh Sb = Kiểm toán * Mômen tính toán mặt cắt * Bề dày * Bề rộng mặt cắt * Đờng kính cốt thép * Số lợng cốt thép * Diện tích cốt thép * Bề dày lớp bêtông bảo vệ * Khoảng cách từ mép đến trọng tâm cốt thép * Hệ số quy đổi khối ứng suất * Chiều cao vùng bêtông chịu nén * Bề dày khối ứng suất chữ nhật * Sức kháng uốn Kiểm tra khả chịu uốn * Lợng cốt thép tối đa Kiểm tra lợng cốt thép tối đa Kiểm tra mômen nứt * Lợng cốt thép tối thiểu Kiểm tra lợng cốt thép tối thiểu lớp cầu đờng sắt k43 45 Mu= 8.43E+07 (Nmm) hs= 160 (mm) b= 1000 (mm) D= 16 (mm) n= 10 As= 2010.619 (mm2) dc= 40 (mm) ds= 120 (mm) b1= 0.8357 c= 39.626 (mm) a=b1.c= 33.116 (mm) Mr=jMn 8.74E+07 (Nmm) Đạt c/de= 0.33 c/de= Đạt 1.2Mr= 1.77E+07 (Nmm) Đạt r= 0.013 Đạt Trờng đại học giao thông vận tải Khoa công trình lớp cầu đờng sắt k43 46 môn công trình gt thiết kế môn học cầu bê tông [...]... Diện tích thép dự ứng lực (mm2) fps: ứng suất trung bình trong cốt thép dự ứng lực ở sức kháng uốn danh lớp cầu đờng sắt k43 32 Trờng đại học giao thông vận tải Khoa công trình bộ môn công trình gt tp thiết kế môn học cầu bê tông định dp: Khoảng cách từ thớ nén ngoài cùng đến trọng tâm cốt thép dự ứng lực As: Diện tích cốt thép chịu kéo không dự ứng lực fy: Giới hạn chảy quy định của cốt thép (MPa)... ứng suất kéo của bê tông: ft = M F F e + y b TTBT y b 0,5 f c' A I I Trong đó: F: Tổng lực kéo trong các bó thép ứng suất trớc, đã trừ đi mất mát tức thời (N) MTTBT: Mo men do trọng lợng bản thân dầm A: Diện tích mặt cắt dầm I: Momen quán tính của tiết diện dầm lớp cầu đờng sắt k43 35 Trờng đại học giao thông vận tải Khoa công trình bộ môn công trình gt tp thiết kế môn học cầu bê tông e: Độ lệch... chịu kéo khi uốn at at fr = 0,5 f c' (MPa) Kết luận: Hàm lợng cốt thép ứng suất trớc đạt yêu cầu 2 Kiểm toán theo trạng thái giới hạn sử dụng Các vấn đề đợc kiểm toán trong trạng thái giới hạn sử dụng phải là nứt, biến dạng và ứng suất trớc trong bê tông a Các giới hạn ứng suất đối với bê tông Kiểm toán theo công thức: + Kiểm tra giới hạn ứng suất nén của bê tông: ft = M F F e y t + TTBT y t 0,45... của thép Ep = 197000 (MPa) Ec: Mo đun đàn hồi của bê tông Ec = 0,043. c1,5 f c' = 0,043.24001,5 30 = 27691.47( MPa) c : Tỉ trọng của bê tông c = 2400 (KG/m3) lớp cầu đờng sắt k43 27 Trờng đại học giao thông vận tải Khoa công trình bộ môn công trình gt tp thiết kế môn học cầu bê tông Atd = 762160 + 7 *3553,2=787032,4 mm2 = 7870,324 (cm2) c Xác định trọng tâm của mặt cắt tính đổi (so với đáy dầm) ... của bê tông (MPa) f pR : Mất mát do tự chùng (dão) của côt thép dự ứng lực (MPa) 1 Mất mát do co ngắn đàn hồi Mất mát do co ngắn đàn hồi về bản chất là khi căng bó sau sẽ gây mất mát cho bó trớc f pEé = Ep Eci f cgp Ep: Mo đun đàn hồi của thép dự ứng lực (MPa) Ep = 197000 (MPa) Eci: Mo đun đàn hồi của bê tông lúc truyền lực (MPa) Eci = 26496 (MPa) fcgp: Tổng ứng suất của bê tông ở trọng tâm các bó thép. .. thớ nén ngoài cùng đến trọng tâm cốt thép chịu kéo không ứng suất trớc (mm) As: Diện tích cốt thép chịu nén (mm2) fy: Giới hạn chảy của cốt thép chịu nén (MPa) ds: Khoảng cách từ thớ ngoài cùng chịu nén đến trọng tâm cốt thép chịu nén (mm) fc : Cờng độ chịu nén quy 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 đờng kính của mặt cắt... qua cánh: hf > c khi đó coi mặt cắt là mặt cắt hình chữ nhật Ta thấy trong bài toán này h f > c áp dụng các công thức cho trờng hợp trục trung hoà đi qua sờn lớp cầu đờng sắt k43 33 Trờng đại học giao thông vận tải Khoa công trình bộ môn công trình gt tp thiết kế môn học cầu bê tông Kết quả tính toán đợc tổng hợp trong bảng sau: Mt ct L/2 L/3 L/4 Gi fc' 30 30 30 Cỏch gi 1.5m 30 1 0.835714286 0.835714286... học của mặt cắt dầm * Kích thớc mặt cắt quy đổi tại vị trí: L/2, L/3, L/4,Cách gối 1.5 m , Gối + Chiều cao bản cánh tính đổi: 20.20 = 22,22 (cm) 180 + Chiều cao bầu dầm tính đổi: h 'f = 20 + hS' = 30 + 20.20 = 36,66 (cm) 60 + Diện tích mặt cắt quy đổi: A = 7621,6 (cm2) lớp cầu đờng sắt k43 26 Trờng đại học giao thông vận tải Khoa công trình bộ môn công trình gt tp thiết kế môn học cầu bê tông * Kích thớc... I F: Lực nén trong bê tông do ứng suất trớc gây ra tại thời điểm sau kích, tức là đã xảy ra mất mát do ma sát và tụt neo F = ( f pu ) Aps * 0.7 MPa.cm2 e: Độ lệch của trọng tâm các bó thép so với trục trung hoà của tiết diện lớp cầu đờng sắt k43 29 Trờng đại học giao thông vận tải Khoa công trình bộ môn công trình gt tp thiết kế môn học cầu bê tông Aps: Tổng diện tích của các bó thép ứng suất trớc... các mặt cắt có mo men lớn nhất (Mpa) fcdp: Thay đổi trong ứng suất bê tông tại trọng tâm thép ứng suất trớc do tải trọng thờng xuyên, trừ tải trọng tác động vào lúc thực hiện các lực ứng suất trớc fcdp = M TTBT e I lớp cầu đờng sắt k43 30 Trờng đại học giao thông vận tải Khoa công trình bộ môn công trình gt tp thiết kế môn học cầu bê tông Mặt cắt Mt ct L/2 fcgp fcdp fpCR L/3 Mặt cắt Cỏch gi 1.5m L/4 ... KNm Do nội lực gây dầm lớn hẫng nên ta thiết kế cốt thép mặt cầu theo dầm 3 .Thiết kế mặt cầu Do kê dầm có nội lực lớn hẫng nên ta thiết kế mặt cầu theo kê dầm Sử dụng cốt thép thờng ASTM A416M... nhịp dầm bê tông đúc sẵn không đợc nhỏ : Bản cánh 50 mm Sờn dầm, không kéo sau 125 mm Sờn dầm, kéo sau 165 mm Bản cánh dới 125 mm Dầm chủ dầm chữ T bê tông cốt thép dự ứng lực + Chiều cao dầm. .. yc = fc = môn công trình gt thiết kế môn học cầu bê tông tỷ trọng bê tông (kg/m3) cờng độ quy định bê tông (MPa) T trng ca bê tông (Khi tinh Ec) yc=2400 kg/m3 Tỷ bê tông yc=2500 kg/m3 =24.525kN/m3