THIẾT kế cầu dầm GIẢN đơn BTCT THƯỜNG

Thiết kế cầu dầm giản đơnbtct thờng gVHD: THS:ON PHM TUYN Chơng 1: Các kích thớc cầu 1.1 - Các yếu tố nhịp cầu: - - Chiều cao dầm:1,1m - Chiều dày cánh dầm: 0,18m - Chiều dài dầm: 18 m - Chiều dài tính toán dầm: 17,4m - Vút trên: 150x150mm - Vút dới: 100x100m - Rộng bầu dầm: 400mm - Cao bầu dầm: 200mm - Rộng sờn: 200mm - Sau quy đổi vút vút dới sờn rộng sờn dầm: 279mm - Rộng cánh dầm là: 1.2m - Rộng cánh dầm biên là: 1.8m - Dầm ngang: 0.72x0.3m - Bố trí dầm dọc với khoảng cách dầm 1.8m; dầm ngang lần lợt đợc bố trí đầu dầm, cuối dầm vị trí dầm dọc Bố trí dầm dọc với khoảng cách dầm 1.8m; dầm ngang lần lợt đợc bố trí đầu dầm, cuối dầm vị trí dầm dọc Cao độ mực nớc cao nhất(MNCN) 6,5m, - Cao độ mực nớc thấp nhất(MNTN) là:1,0m - Cao trình đỉnh bệ trụ -0,5 m - Chiều cao khổ gầm cầu Hkc=1m-chiều cao khổ gầm cầu: tính từ MNCN đến đáy kết cấu nhịp cao độ đáy kết cấu nhịp là: 6,5 + = 7,1m - Chiều cao đá kê 0,2m ,của gối kê 0,1m - Chiều dày lớp phủ mặt cầu:0,14m - Cao độ mặt bệ móng (đài cọc) =0,5m =>Hkt=hdầm +chiều dày lớp phủ=1,1+0,14=1,24m Trong đó:Hkt:là chiều cao kiến trúc-tính từ đáy dầm đến mặt đờng xe chạy =>Hc=Hkt+Hkc+(MNCN-MNTN)=1,24+1+(6,5-1,0)=7,74m nhịp tính toán Lo:là khoảng cách mép trụ đến mép mố tính theo mực nớc cao nhất(MNCN) dựa vào kích thớc hình học cầu ta xác định đợc SVTH: mai hữu phớc lớp: XDD51-Đc1 Trang:1 MSV:41331 Thiết kế cầu dầm giản đơnbtct thờng gVHD: THS:ON PHM TUYN bdake 0,5 ì2 ì2 =>Lo=Lnhịptinhtoan-(a.2+ )+0,25=17,4-(0,2.2+ )+0,25=16,75m - a:là khoảng cách mép đá kê đến mép mũ trụ(mố) theo phơng dọc cầu Các yếu tố nhịp cầu đợc thể hình vẽ: Hình 1:Mặt cắt dọc cầu 1-Kết cấu nhịp,2-Trụ cầu,3- Mố cầu,4 móng cầu Hình2: Mặt cắt ngang cầu 1.2 cấu tạo lớp phủ mặt cầu 1.2.1 Mt cu ụtụ Mt cu ụ tụ l b phn tip xỳc trc tip vi bỏnh xe ca hot ti nờn phi ỏp ng SVTH: mai hữu phớc Trang:2 lớp: XDD51-Đc1 MSV:41331 Thiết kế cầu dầm giản đơnbtct thờng gVHD: THS:ON PHM TUYN cỏc yờu cu: + t b hao mũn, bng phng xe chy ờm thun, khụng gõy xung kớch + Thoỏt nc nhanh + Trng lng bn thõn nh gim tnh ti Mt cu cú lp ph bờ tụng asphalt Hình :Cấu tạo lớp phủ mặt cầu Cu to: Mt cu gm cú cỏc lp: Lp va m, lp cỏch nc, lp bờtụng bo h v lp bờtụng asphalt - Lp va m bng va xi mng cp fc = 18 24 (MPa) dy cm Lp va ny nhm to phng hoc to dc ngang cu,hn ch lc chung - Lp cỏch nc(lp phũng nc): Gm mt lp nha ng núng, mt lp vi thụ tm nha, trờn ph tip mt lp nha núng dy 1,5 cm nhm bo v bn bờtụng mt cu b ngm nc - Lp bờ tụng bo h :c t trờn lp cỏch nc trỏnh nhng lc trung nguy him, cú chiu dy t cm bng bờtụng cp fc=24 (MPa) - Lp bờtụng asphalt c t trờn cựng, dy cm u, nhc im: + Mt ng bờ tụng asphalt cú kh nng chng thm tt, thi cụng nhanh + To mt ng ờm thun, hn ch lc xung kớch truyn xung bn mt cu v SVTH: mai hữu phớc lớp: XDD51-Đc1 Trang:3 MSV:41331 Thiết kế cầu dầm giản đơnbtct thờng gVHD: THS:ON PHM TUYN hn ch ting n + Giỏ thnh r hn mt ng bờ tụng xi mng + Tui th thp (khong 10 ữ 20 nm) v nhanh b hao mũn, ú tng chi phớ tu bo dng Chơng 2: tính toán kết cấu nhịp 2.1 Tớnh toỏn bn mt cu 2.1.1 - Xác định nội lực mặt cầu: SVTH: mai hữu phớc lớp: XDD51-Đc1 Trang:4 MSV:41331 Thiết kế cầu dầm giản đơnbtct thờng gVHD: THS:ON PHM TUYN Để xác định nội lực mặt cầu ta cắt 1m dải theo chiều dọc cầu mô hình hóa dải ta sử dụng phần mềm SAP2000vs14 để tím nội lực mặt cầu - Tính toán mặt cầu (do đặc điểm thi công phần công trờng sau lắp ghép thành phiến dầm nên mô hình mặt cầu cánh dầm chữ T dới dạng dầm ngàm hai đầu ' - Bê tông thi công = 24 KN / m , f c = 30 MPa , Khoảng cách dầm theo mặt cắt ngang S = 1,8m - Ta mô hình mặt cầu mặt cắt hình chữ nhật có kích thớc MCN 0,18x1m - (Chiều sâu theo phơng dọc cầu 1m) ngàm đầu v congsonvới tải trọng là: + DC: tải trọng thân phận kết cấu thiết bị phụ phi kết cấu + DW:Tải trọng thân lớp phủ mặt cầu tiện ích công cộng + TTlan:tải trọng xe chạy + TT(trục bánh xe) Với hệ sốnh sau: DC : n = 1,25 DW=3,2 KN/m : n = 1,5 TTlan=9,3KN/m: n = 1,75 TT(trục bánh xe)=72,5KN:n=1,75 a) Mô hìnhbảnmặtcầu theo dầm công xon(0,9x1m) Hình 4: Sơ đồ tính mặt cầu SVTH: mai hữu phớc lớp: XDD51-Đc1 Trang:5 MSV:41331 Thiết kế cầu dầm giản đơnbtct thờng gVHD: THS:ON PHM TUYN Hình 5: Tải trọng DW Hình6: Tải trọng lan can Hình7: Biểu đồ bao momen TTSD Hình8: Biểu đồ bao momen TTCD Hình 9:Biểu đồ bao lực cắt TTSD Hình 10:Biểu đồ bao lực cắt TTCD b)Mô hình mặt cầu theo dầm đầu ngàm SVTH: mai hữu phớc lớp: XDD51-Đc1 Trang:6 MSV:41331 Thiết kế cầu dầm giản đơnbtct thờng gVHD: THS:ON PHM TUYN Hình11: Sơ đồ tính mặt cầu Hình12:Tải trọng DW Hình13:Tải trọng TTlan Hình 14:Tải trọng TT(trục bánh xe) Hình15:Biểu đồ bao mômen TTSD SVTH: mai hữu phớc lớp: XDD51-Đc1 Trang:7 MSV:41331 Thiết kế cầu dầm giản đơnbtct thờng gVHD: THS:ON PHM TUYN Hình 16:Biểu đồ bao momen TTCD Hình 17:Biểu đồ bao lực cắt TTCD Hình 18:Biểu đồ bao lực cắt TTSD Từ nội lực mặt cầu (phụ lục 2,3)ta xác định đợc hai giá trị mô men lực cắt lớn dầm đầu ngàm : +Giá trị mômen âm nhỏ mặt cầu: M-max = -33,87KN.m +Giá trị lực cắt lớn mặt cầu: Q max = 82,81 KN 2.1.2 -Tính toán cốt thép cho mặt cầu.(bn cánh dm ch T) 2.1.2.1 - Tính với mômen lớn mặt cầu: M+max= 3,39 T.m Chiều cao hb = 18 cm Chọn vật liệu bê tông B20 có Rb = 115 kg/cm2, Rbt = 9kg/cm2, cốt thép nhóm AII có Rs = 2800kg/cm2 Lớp bê tông bảo vệ a = 3cm, dự tính dùng cốt thép 16 SVTH: mai hữu phớc lớp: XDD51-Đc1 Trang:8 MSV:41331 Thiết kế cầu dầm giản đơnbtct thờng Chiều cao làm việc bản: ho = h a gVHD: THS:ON PHM TUYN d Trong đó: a: chiều dày lớp bê tông bảo vệ d: đờng kính cốt thép chịu lực ho = 18 0,8 = 14,2 cm m = M 3,39.105 = = 0,146 = 0,920 Rb b.h02 115.100.14, 2 Diện tích cốt thép: As = M 3,39.105 = = 9, 27cm ho Rs 0,92.14, 2.2800 Chọn 516 có Fa = 10,05 cm2, a = 200 -Kiểm tra = Rs As 2800.10, 05 = = 0,172cm Rb .b.ho 115.100.14, < R = 0, 623 Vậy sảy phá hoại dẻo m = (1 0,5 ) = 0,172.(1 0,5.0,172) = 1,57cm Mômen mà tiết diện chịu đợc: M gh = m Rb b.h02 = 115.100.14, 2.0,157 = 3,64T m Nhận thấy M = 3,39T.m < M gh = 3,64T.m Vậy tiết diện cốt thép chọn thoả mãn điều kiện chịu lực 2.1.2.2 - Tính toán kiểm tra lực cắt: Điều kiện kiểm tra: Q [...].. .Thiết kế cầu dầm giản đơnbtct thờng gVHD: THS:ON PHM TUYN Hình20:Sơ đồ tính dầm cầu Hình21:Tải trọng DW SVTH: mai hữu phớc lớp: XDD51-Đc1 Trang:11 MSV:41331 Thiết kế cầu dầm giản đơnbtct thờng gVHD: THS:ON PHM TUYN Hình22: Tải trọng TTlan Hình23:Sơ đồ gán làn SVTH: mai hữu phớc lớp: XDD51-Đc1 Trang:12 MSV:41331 Thiết kế cầu dầm giản đơnbtct thờng gVHD: THS:ON PHM TUYN Hình24: Sơ đồ biến dạng dầm cầu. .. MSV:41331 Thiết kế cầu dầm giản đơnbtct thờng gVHD: THS:ON PHM TUYN Hình26: Biểu đồ bao momen TTCD Hình27: Biểu đồ bao lực cắt TTSD SVTH: mai hữu phớc lớp: XDD51-Đc1 Trang:14 MSV:41331 Thiết kế cầu dầm giản đơnbtct thờng gVHD: THS:ON PHM TUYN Hình28:Biểu đồ bao lực cắt TTCD +Giá trị momen lớn nhất của dầm chủ: 887,02 KN.m +Giá trị lực cắt lớn nhất của dầm chủ: 305,20 KN 2.2.2 - Tính toán thiết kế dầm chủ:... XDD51-Đc1 Trang:32 MSV:41331 Thiết kế cầu dầm giản đơnbtct thờng gVHD: THS:ON PHM TUYN Sức chịu tải cho cho phép của cộc theo điều kiện đất nền là: Pd' = Pd 65,34 = = 46,67 ( T ) K tc 1, 4 Vậy Pđ=46,67T< PV =117T lấy Pđ =46,67T để đa vào tính toán Hình39:Sơ đồ tính sức chịu tải của cọc theo điều kiện đất nền SVTH: mai hữu phớc lớp: XDD51-Đc1 Trang:33 MSV:41331 Thiết kế cầu dầm giản đơnbtct thờng gVHD: THS:ON... kích thớc trụ cầu 1.cấu tạo Hình32:Các bộ phận của trụ 1 - Mũ trụ : là bộ phận trực tiếp chịu áp lực từ kết cấu nhịp truyền xuống nên đ ợc làm bằng BTCT mác 300 Kết cấu nhịp tựa trên mũ trụ thông qua gối cầu Tại vị trí kê gối trên mũ trụ cấu tạo đá tảng bằng BT có chiều cao 20 cm và đặt các lới thép chịu lực cục SVTH: mai hữu phớc lớp: XDD51-Đc1 Trang:22 MSV:41331 Thiết kế cầu dầm giản đơnbtct thờng gVHD:... Thiết kế cầu dầm giản đơnbtct thờng gVHD: THS:ON PHM TUYN Amin = (5-1).180+50+2.15+2.40 = 880cm Vậy chon dài của mũ trụ theo phơng ngang cầu A=900cm=9m Chọn chiều cao mũ trụ là Hmũtru= 1,5m - Cao độ mực nớc cao nhất là 6,1m, - Cao độ mực nớc thấp nhất là:0,6m - Cao trình đỉnh bệ trụ là 0,5 m - chiều cao khổ gầm cầu Hkc=1m-chiều cao khổ gầm cầu: tính từ MNCN đến đáy kết cấu nhịp cao độ của đáy kết cấu... theo phơng ngang cầu. lấy a0 = a0 = 50cm - (15 ữ 20 )cm :là khoảng cách từ mép thớt gối đến mép đá kê gối.lấy bằng 15 cm SVTH: mai hữu phớc lớp: XDD51-Đc1 Trang:23 MSV:41331 Thiết kế cầu dầm giản đơnbtct thờng gVHD: THS:ON PHM TUYN - a:Là khoảng cách mép đá kê đến mép mũ trụ,a xác định theo quy trình,a min=(15 ữ 20 )cm.chọn a=20 cm Hình33: Sơ dồ kích thớc bề rộng mũ trụ theo phơng dọc cầu Bmin = 5 + 30... dọc cầu là B=2m+Chiều dài tối thiểu của mũ trụ theo phơng ngang cầu: A = (n 1)a2 + a0 + 2.(15 ữ 20) + 2a1 Hình34: Sơ dồ kích thớc chiều dài mũ trụ theo phơng ngang cầu Trong đó: n:là số dầm chủ theo phơng ngang cầu n=5 dầm a2 :khoảng cách các tim của dầm chủ theo phơng ngang cầu a2=1,8 m a1 :là khoảng cách từ mép đá kê đến mép mũ trụ,a 1=40 cm SVTH: mai hữu phớc lớp: XDD51-Đc1 Trang:24 MSV:41331 Thiết. .. MSV:41331 Thiết kế cầu dầm giản đơnbtct thờng gVHD: THS:ON PHM TUYN 0, 095.1, 471 + 0, 0432 Z1 = 1 105 = 97,8cm 2(1, 471 + 0, 043) a = Mc 7230000 = = 2296 Kg / cm 2 Fa Z1 32,19.97,8 an.d = 1.1,5.1 2296 (70 20.1,53) 3 25 = 0,13mm 6 2,1.10 () Bề rộng khe nứt toàn phần: an= an.ng + an.d = 0,13 + 0,15 = 0,28 mm Bề rộng khe nứt với công trình ngoài trời và dùng thép AII là 0,30mm Vậy việc thiết kế thoả... tại các mặt cắt SVTH: mai hữu phớc Trang:26 lớp: XDD51-Đc1 MSV:41331 Thiết kế cầu dầm giản đơnbtct thờng TT Mặt cắt đỉnh móng N (T) 1 Hạng mục công trình Bệ trụ 2 Thân trụ 3 gVHD: THS:ON PHM TUYN Mặt cắt đáy móng N (T) 196,02 Đơn vị 88,88 88,88 T Xà mũ 26,62 26,62 T 4 đá kê gối 1,32 1,32 T 5 Tổng cộng 116,82 312,84 T T b) Trọng lợng kết cấu nhịp truyền xuống Gdamchu=[(0,15.0,15+0,1.0,1+0,2.0,4+0,2.0,72... lợng của kết cấu nhịp: Gnhịp=77,60+9,78=87,38 T c)trọng lợng lan can: Plancan=6,2.11,4.2.0,5.2=141,36KN=14,14T d) Hoạt tải (HL93) Hình 36:Sơ đồ xếp tải xe 3 trục SVTH: mai hữu phớc lớp: XDD51-Đc1 Trang:27 MSV:41331 Thiết kế cầu dầm giản đơnbtct thờng gVHD: THS:ON PHM TUYN Hình37:Sơ đồ xếp tải xe 2 trục Bng 3:giá trị hoạt tảI HL93 Tính toán giá trị hoạt tải Tung độ Phản lực gối Tai trọng trục Đơn vị DAH ... MSV:41331 Thiết kế cầu dầm giản đơnbtct thờng gVHD: THS:ON PHM TUYN Hình20:Sơ đồ tính dầm cầu Hình21:Tải trọng DW SVTH: mai hữu phớc lớp: XDD51-Đc1 Trang:11 MSV:41331 Thiết kế cầu dầm giản đơnbtct... MSV:41331 Thiết kế cầu dầm giản đơnbtct thờng gVHD: THS:ON PHM TUYN Hình41:Sơ đồ tính lún e.Kiểm tra chọc thủng: SVTH: mai hữu phớc lớp: XDD51-Đc1 Trang:39 MSV:41331 Thiết kế cầu dầm giản đơnbtct... MSV:41331 Thiết kế cầu dầm giản đơnbtct thờng gVHD: THS:ON PHM TUYN Hình24: Sơ đồ biến dạng dầm cầu Hình25: Biểu đồ bao momen TTSD SVTH: mai hữu phớc lớp: XDD51-Đc1 Trang:13 MSV:41331 Thiết kế cầu dầm