Thiết kế cầu dầm I thép liên hợp 30m

Dự án xây dựng kết nối tạm gói thầu 3A cầu Thanh Trì với đường VĐ3 giai đoạn Dầm thép liên hợp BTCT, L=30m Mục lục bảng tính TED I THIẾT KẾ DẦM THÉP LIÊN HỢP, L=30M MỤC LỤC SỐ LIỆU CHUNG ĐẶC TRƯNG MẶT CẮT NGANG TẢI TRỌNG THIẾT KẾ TỔ HỢP TẢI TRỌNG TÍNH TOÁN ỨNG SUẤT MẶT CẮT KIỂM TRA GIỚI HẠN KÍCH THƯỚC MẶT CẮT SỨC KHÁNG UỐN DƯƠNG - T.T.G.H CƯỜNG ĐỘ SỨC KHÁNG UỐN DƯƠNG - T.T.G.H SỬ DỤNG KHẢ NĂNG THI CÔNG & SỨC KHÁNG UỐN - T.H.T.T THI CÔNG 10 SỨC KHÁNG CẮT - T.T.G.H CƯỜNG ĐỘ - T.T.G.H THI CÔNG 11 SƯỜN TĂNG CƯỜNG NGANG 12 TRẠNG THÁI GIỚI HẠN MỎI DẦM THÉP 13 NEO CHỐNG CẮT 14 THIẾT KÊ LIÊN KẾT ĐƯỜNG HÀN 15 THIẾT KẾ MỐI NỐI CÁC ĐOẠN DẦM THÉP (BU LÔNG) 16 KIỂM TRA ĐỘ VÕNG VÀ TẠO ĐỘ VỒNG THI CÔNG 17 THIẾT KẾ BẢN MẶT CẦU Dự án xây dựng kết nối tạm gói thầu 3A cầu Thanh Trì với đường VĐ3 giai đoạn Dầm thép liên hợp BTCT, L=30m Số liệu chung TEDI THIẾT KẾ DẦM THÉP LIÊN HỢP BTCT, L=30.0M Gói thầu: Công trình: Cầu tạm Kết cấu phần trên: Dầm thép liên hợp BTCT N2, N3 & N4 SỐ LIỆU CHUNG 1.1 Tiêu chuẩn thiết kế & kích thước chung Tiêu chuẩn thiết kế: "Tiêu chuẩn 22TCN-272-05" (Tham khảo ASSHTO 1998) Hoạt tải: HL-93 Wb W eff c Se c n@S Se Chiều rộng mặt cắt ngang cầu Wb = 8.20 m Chiều rộng lề wp = 0.00 m Chiều rộng phần xe chạy w = 7.50 m Chiều rộng gờ lan can c = 0.35 m Số dầm mặt cắt ngang n = 4.00 dầm Khoảng cách dầm S = 2.10 m Chiều dài cánh hẫng Se = 0.95 m Chiều dài dầm L = 30.00 m Chiều dài tính toán dầm Ls = 29.40 m Góc chéo cầu α = độ Độ dốc ngang cầu i = 1.0 % Chiều dày lớp phủ mặt cầu tw = 75 mm = 78.5 KN/m3 1.2 Vật liệu 1.2.1 Thép kết cấu dầm Dầm I sử dụng thép cấp 250 theo ti chuẩn ASTM A709 tương đương Trọng lượng riêng thép γs Môđun đàn hồi thép Ep = 200000 MPa Cường độ kéo nhỏ thép fpu = 400 MPa Giới hạn chảy thép fpy = 235 MPa Cường độ kéo nhỏ thép fsu = 400 MPa Giới hạn chảy thép fsy = 345 MPa 1.2.2 Thép đinh neo chịu cắt Đinh neo sử dụng thép cấp 1020 theo tiêu chuẩn ASTM A108 E:\CVH-STUDY\DAI HOC XAY DUNG\TAILIEU\BAN TINH DAM THEP LIEN HOP\1.DLH L30m.xls\Initial Data Page: of Dự án xây dựng kết nối tạm gói thầu 3A cầu Thanh Trì với đường VĐ3 giai đoạn Dầm thép liên hợp BTCT, L=30m Số liệu chung TEDI THIẾT KẾ DẦM THÉP LIÊN HỢP BTCT, L=30.0M 1.2.3 Cốt thép thường Tiêu chuẩn cốt thép: (Nhập "0" cho TCVN 1651-2008, "1" cho ASTM A615) Môđun đàn hồi thép thường Es = Giới hạn chảy cốt thép có gờ fy = 400 Mpa kéo đut Giới hạn chảy cốt thép tròn trơn Fy = 240 Mpa 200000 Mpa Diện tích thép thường Đ.kính 12 14 16 18 20 22 25 28 (mm2) 113 151 202 254 314 380 491 616 1.2.4 Bê tông Trọng lượng riêng BTCT γc 24.5 KN/m3 = 1.08E-05 / 0C Hệ số giãn nở nhiệt bê tông thường Hệ số Poát xông = p = 0.2 f'c = 30 Mpa Ec = 29440 Mpa Đối với tải trọng tạm thời n = Đối với tải trọng dài hạn 3n = 24 γw = Bản mặt cầu gờ lan can đổ chỗ Cường độ chịu nén quy định bê tông (28 ngày tuổi) Môđun đàn hồi bê tông Hệ số tính đổi môđun đàn hồi 1.2.5 Lớp phủ mặt cầu Trọng lượng riêng lớp phủ mặt cầu E:\CVH-STUDY\DAI HOC XAY DUNG\TAILIEU\BAN TINH DAM THEP LIEN HOP\1.DLH L30m.xls\Initial Data 22.5 KN/m3 Page: of Dự án xây dựng kết nối tạm gói thầu 3A cầu Thanh Trì với đường VĐ3 giai đoạn Dầm thép liên hợp BTCT, L=30m Đặc trưng mặt cắt - Đoạn dầm TEDI ĐẶC TRƯNG HÌNH HỌC 2.1 Vật liệu dầm thép - Giới hạn chảy cánh Fyf = 235 MPa - Giới hạn chảy bụng Fyw = 235 MPa - Giới hạn chảy sườn tăng cường Fys = 235 MPa - Cường độ kéo nhỏ cánh bụng Fu = 400 MPa beff = 2000 mm 2.2 Kích thước mặt cắt ngang - Bề rộng cánh hữu hiệu beff1 = 2100 mm • 1/4 chiều dài nhịp hữu hiệu L s /4 = 7350 mm • 12 lần chiều dày t.b cộng với 1/2 bề rộng cánh 12t c +b f3 /2 = 2528 mm • Khoảng cách trung bình dầm liền kề S = 2100 mm beff2 = 2000 mm b eff1/ + L s /8 = 4725 mm b eff1 /2 + 6t c + b f3 /4 = 2314 mm Đối với dầm lấy trị số nhỏ của: Đối với dầm biên, bề rộng cánh dầm hữu hiệu lấy bằng: 1/2 bề rộng hữu hiệu dầm kề bên, cộng thêm trị số nhỏ của: • 1/8 lần chiều dài nhịp hữu hiệu • 6,0 lần chiều dày t.b bản, cộng với 1/4 bề rộng cánh trên: b eff1 /2+ S e = 2000 mm - Chiều dày tối thiểu mặt cầu BTCT (Tính đặc trưng hình học) tc = 190 mm - Chiều dày trung bình mặt cầu BTCT (Tính tĩnh tải phân bố) tctb = 230 mm - Chiều dày vút th = 90 mm - Bề rộng vút (Đoạn chìa khỏi cánh) bh = 90 mm - Bề rộng cánh bf1 = 495 mm - Chiều dày cánh (Đoạn dầm) tf1 = 30 mm - Chiều dày cánh (Đoạn đầu dầm) tf1_c = 20 mm - Bề rộng cánh bf2 = mm - Chiều dày cánh tf2 = mm - Bề rộng cánh bf3 = 395 mm - Chiều dày cánh tf3 = 20 mm - Chiều cao bụng dầm hw = 1605 mm - Chiều dày bụng dầm tw = 14 mm - Số lượng neo chống cắt mặt cắt ngang ns = - Khoảng cách ngang neo as = 150 mm - Chiều cao neo hs = 150 mm - Đường kính neo Ds = 20 mm - Khoảng cách sườn tăng cường đoạn đầu dầm d01 = 2080 mm - Khoảng cách sườn tăng cường đoạn dầm d02 = 2080 mm - Chiều dày sườn tăng cường trung gian tpi = 14 mm - Chiều dày sườn tăng cường gối tpb = 20 mm - Bề rộng sườn tăng cường bt = 190 mm - Tổng chiều cao dầm thép h1 = 1655 mm - Tổng chiều cao bê tông tối thiểu h2 = 280 mm • Bề rộng phần hẫng E:\CVH-STUDY\DAI HOC XAY DUNG\TAILIEU\BAN TINH DAM THEP LIEN HOP\1.DLH L30m.xls\Sections (MID) Page:1 of Dự án xây dựng kết nối tạm gói thầu 3A cầu Thanh Trì với đường VĐ3 giai đoạn Dầm thép liên hợp BTCT, L=30m Đặc trưng mặt cắt - Đoạn dầm TEDI as beff as b y y h Sườn Sườn x1 h1 x2 h Sườn tc th tf3 h2 tf3 x1 bh bf x2 h1 h tw Sườn tw tf1 tf1 tf2 tf2 y y bf1 bf2 bf1 bf2 2.3 Đặc trưng hình học mặt cắt đoạn dầm Trong phân tích kết cấu chịu uốn không liên hợp, đặc trưng hình học tính toán mặt cắt dầm thép, Trong kết cấu liên hợp, diện tích mặt cắt bê tông chuyển đổi sang diện tích thép dựa tỉ số môđun n cho tải trọng tức thời 3n cho tải trọng dài hạn (Do xét tới độ tăng ứng biến gây từ biến bê tông tác dụng tải trọng dài hạn, sử dụng 3n cho giá trị ứng suất cao mặt cắt thép giá trị n cho ứng suất cao bê tông cốt thép) Diện tích vút bê tông không tính vào đặc trưng hình học Đặc trưng hình học kết cấu phần tính theo giai đoạn chủ yếu: - Giai đoạn : Thi công mặt cầu (Mặt cắt dầm thép không liên hợp) - Giai đoạn : Mặt cắt dầm liên hợp tác dụng tải trọng dài hạn (hệ số môđun 3n) : Mặt cắt dầm liên hợp tác dụng tải trọng tức thời (hệ số môđun n) 2.3.1 Mặt cắt dầm thép không liên hợp Bảng 2.1: Cấu kiện Đặc trưng hình học dầm thép Mặt cắt Bề rộng (mm) Thông số Diện tích Chiều dày (mm) y (mm) A (mm2) Mômen quán tính A*y (mm4) A*y (mm4) I0i (mm4) Ix (mm4) Cánh 395.0 20.0 7900.0 812.5 6.42E+06 5.22E+09 2.63E+05 5.22E+09 Bản bụng 1605.0 14.0 22470.0 - 0.00E+00 0.00E+00 4.82E+09 4.82E+09 Bản đáy 495.0 30.0 14850.0 -817.5 -1.21E+07 9.92E+09 1.11E+06 9.93E+09 Bản đáy - - - -832.5 Tổng cộng 4.52E+04 - - - - -5.72E+06 2.00E+10 Ghi chú: y khoảng cách từ trục trung hòa bụng tới trục trung hòa cấu kiện Khoảng cách từ trọng tâm mặt cắt tới trục trung hòa bụng yc = ΣAy/ΣA = Mômen quán tính mặt cắt trục trung hòa x1-x1 mặt cắt INA = Ix - (yc*ΣAy) = 1.9E+10 mm4 Khoảng cách từ trục trung hòa mặt cắt tới mép dầm thép ytops = 0.5hw + tf3 - yc = 949.0 mm Khoảng cách từ trục trung hòa mặt cắt tới mép dầm thép ybots = 0.5hw+tf1+tf2+yc = 706.0 mm Mômen tĩnh mặt cắt trục qua mép dầm thép Stops = INA / ytops = 2.03E+07 mm3 Mômen tĩnh mặt cắt trục qua mép dầm thép Sbots = INA / ybots = 2.73E+07 mm3 E:\CVH-STUDY\DAI HOC XAY DUNG\TAILIEU\BAN TINH DAM THEP LIEN HOP\1.DLH L30m.xls\Sections (MID) -126.5 mm Page:2 of Dự án xây dựng kết nối tạm gói thầu 3A cầu Thanh Trì với đường VĐ3 giai đoạn Dầm thép liên hợp BTCT, L=30m Đặc trưng mặt cắt - Đoạn dầm TEDI 2.3.2 Mặt cắt dầm thép liên hợp (tải trọng dài hạn) Bảng 2.3: Cấu kiện Đặc trưng hình học dầm thép liên hợp BTCT tác dụng tải trọng dài hạn, 3n =24 Mặt cắt Bề rộng (mm) Thông số Diện tích Chiều dày (mm) y (mm) A (mm2) Mômen quán tính A*y (mm4) A*y2 (mm4) I0i (mm4) Ix (mm4) Cánh 395.0 20.0 7900.0 812.5 6.42E+06 5.22E+09 2.63E+05 5.22E+09 Bản bụng 1605.0 14.0 22470.0 - 0.00E+00 0.00E+00 4.82E+09 4.82E+09 Bản đáy 495.0 30.0 14850.0 -817.5 -1.21E+07 9.92E+09 1.11E+06 9.93E+09 Bản đáy - - - -832.5 BMC 83.3 190.0 15833.3 917.5 Vút c.nhật 16.5 90.0 - - - - - - Vút t.giác 3.8 90.0 - - - - - - Tổng cộng 6.11E+04 1.45E+07 1.33E+10 - - 4.76E+07 8.81E+06 1.34E+10 3.33E+10 Ghi chú: y khoảng cách từ trục trung hòa bụng tới trục trung hòa cấu kiện Khoảng cách từ trọng tâm mặt cắt tới trục trung hòa bụng yc = ΣAy/ΣA = Mômen quán tính mặt cắt trục trung hòa x1-x1 mặt cắt INA = Ix - (yc*ΣAy) = 3.21E+10 mm4 Khoảng cách từ trục trung hòa mặt cắt tới mép dầm thép ytops = 0.5hw + tf3 - yc = 678.3 mm Khoảng cách từ trục trung hòa mặt cắt tới mép dầm thép ybots = 0.5hw+tf1+tf2+yc = 976.7 mm Mômen tĩnh mặt cắt trục qua mép dầm thép Stops = INA/ytops = 4.73E+07 mm3 Mômen tĩnh mặt cắt trục qua mép dầm thép Sbots = INA/ybots = 3.28E+07 mm3 Khoảng cách từ trục trung hòa mặt cắt tới mép mặt cầu ytopc=0.5hw+tf3+th+tc-yc = Mômen tĩnh mặt cắt trục qua mép mặt cầu Stopc = INA / ytopc = 3.35E+07 mm3 144.2 mm 958.3 mm 2.3.3 Mặt cắt dầm thép liên hợp (tải trọng ngắn hạn) Bảng 2.4: Đặc trưng hình học dầm thép liên hợp BTCT tác dụng tải trọng ngắn hạn, n =8 Mặt cắt Cấu kiện Bề rộng (mm) Thông số Diện tích Chiều dày (mm) y (mm) A (mm2) Mômen quán tính A*y (mm4) A*y2 (mm4) I0i (mm4) Ix (mm4) Cánh 395.0 20.0 7900.0 812.5 6.42E+06 5.22E+09 2.63E+05 5.22E+09 Bản bụng 1605.0 14.0 22470.0 - 0.00E+00 0.00E+00 4.82E+09 4.82E+09 Bản đáy 495.0 30.0 14850.0 -817.5 -1.21E+07 9.92E+09 1.11E+06 9.93E+09 Bản đáy - - - -832.5 250.0 190.0 47500.0 917.5 Vút c.nhật 49.4 90.0 - - - - - - Vút t.giác 11.3 90.0 - - - - - - BMC Tổng cộng 9.27E+04 4.36E+07 4.00E+10 3.79E+07 1.43E+08 4.01E+10 6.01E+10 Ghi chú: y khoảng cách từ trục trung hòa bụng tới trục trung hòa cấu kiện E:\CVH-STUDY\DAI HOC XAY DUNG\TAILIEU\BAN TINH DAM THEP LIEN HOP\1.DLH L30m.xls\Sections (MID) Page:3 of Dự án xây dựng kết nối tạm gói thầu 3A cầu Thanh Trì với đường VĐ3 giai đoạn Dầm thép liên hợp BTCT, L=30m Đặc trưng mặt cắt - Đoạn dầm TEDI Khoảng cách từ trọng tâm mặt cắt tới trục trung hòa bụng yc = ΣAy/ΣA = Mômen quán tính mặt cắt trục trung hòa x1-x1 mặt cắt INA = Ix - (yc*ΣAy) = 4.46E+10 mm4 Khoảng cách từ trục trung hòa mặt cắt tới mép dầm thép ytops = 0.5hw + tf3 - yc = 414.2 mm Khoảng cách từ trục trung hòa mặt cắt tới mép dầm thép ybots = 0.5hw+tf1+tf2+yc = 1240.8 mm Mômen tĩnh mặt cắt trục qua mép dầm thép Stops = INA / ytops = 1.08E+08 mm3 Mômen tĩnh mặt cắt trục qua mép dầm thép Sbots = INA / ybots = 3.60E+07 mm3 Khoảng cách từ trục trung hòa mặt cắt tới mép mặt cầu ytopc=0.5hw+tf3+th+tc-yc = Mômen tĩnh mặt cắt trục qua mép mặt cầu Stopc = INA / ytopc = 6.43E+07 mm3 Bảng 2.5: 694.2 mm Tổng hợp đặc trưng hình học dầm thép liên hợp BTCT Chiều cao Diện tích Cấu kiện 408.3 mm A (mm2) yc (mm) ytops (mm) Mômen tĩnh ybots (mm) ytopc (mm) Stops Sbots Stopc (mm3) (mm3) (mm3) Dầm thép 45220.00 -126.52 949.02 705.98 - 2.03E+07 2.73E+07 - Dầm liên hợp (3n) 61053.33 144.23 678.27 976.73 958.27 4.73E+07 3.28E+07 3.35E+07 Dầm liên hợp (n) 92720.00 408.33 414.17 1240.83 694.17 1.08E+08 3.60E+07 6.43E+07 E:\CVH-STUDY\DAI HOC XAY DUNG\TAILIEU\BAN TINH DAM THEP LIEN HOP\1.DLH L30m.xls\Sections (MID) Page:4 of Dự án xây dựng kết nối tạm gói thầu 3A cầu Thanh Trì với đường VĐ3 giai đoạn Dầm thép liên hợp BTCT, L=30m Đặc trưng mặt cắt - Đoạn đầu dầm TEDI 2.4 Đặc trưng hình học mặt cắt đoạn đầu dầm 2.4.1 Mặt cắt dầm thép không liên hợp Bảng 2.1: Cấu kiện Đặc trưng hình học dầm thép Mặt cắt Bề rộng (mm) Thông số Diện tích Chiều dày (mm) y (mm) A (mm2) Mômen quán tính A*y (mm4) A*y2 (mm4) I0i (mm4) Ix (mm4) Cánh 395.0 20.0 7900.0 812.5 6.42E+06 5.22E+09 2.63E+05 5.22E+09 Bản bụng 1605.0 14.0 22470.0 - 0.00E+00 0.00E+00 4.82E+09 4.82E+09 Bản đáy 495.0 20.0 9900.0 -812.5 -8.04E+06 6.54E+09 3.30E+05 6.54E+09 Bản đáy - - - -822.5 Tổng cộng 4.03E+04 - - - - -1.63E+06 1.66E+10 Ghi chú: y khoảng cách từ trục trung hòa bụng tới trục trung hòa cấu kiện Khoảng cách từ trọng tâm mặt cắt tới trục trung hòa bụng yc = ΣAy/ΣA = Mômen quán tính mặt cắt trục trung hòa x1-x1 mặt cắt INA = Ix - (yc*ΣAy) = 1.7E+10 mm4 Khoảng cách từ trục trung hòa mặt cắt tới mép dầm thép ytops = 0.5hw + tf3 - yc = 862.9 mm Khoảng cách từ trục trung hòa mặt cắt tới mép dầm thép ybots = 0.5hw+tf1+tf2+yc = 782.1 mm Mômen tĩnh mặt cắt trục qua mép dầm thép Stops = INA / ytops = 1.91E+07 mm3 Mômen tĩnh mặt cắt trục qua mép dầm thép Sbots = INA / ybots = 2.11E+07 mm3 -40.4 mm 2.4.2 Mặt cắt dầm thép liên hợp (tải trọng dài hạn) Bảng 2.3: Cấu kiện Đặc trưng hình học dầm thép liên hợp BTCT tác dụng tải trọng dài hạn, 3n =24 Mặt cắt Bề rộng (mm) Thông số Diện tích Chiều dày (mm) y (mm) A (mm2) Mômen quán tính A*y (mm4) A*y2 (mm4) I0i (mm4) Ix (mm4) Cánh 395.0 20.0 7900.0 812.5 6.42E+06 5.22E+09 2.63E+05 5.22E+09 Bản bụng 1605.0 14.0 22470.0 - 0.00E+00 0.00E+00 4.82E+09 4.82E+09 Bản đáy 495.0 20.0 9900.0 -812.5 -8.04E+06 6.54E+09 3.30E+05 6.54E+09 Bản đáy - - - -822.5 BMC 83.3 190.0 15833.3 917.5 Vút c.nhật 16.5 90.0 - - - - - - Vút t.giác 3.8 90.0 - - - - - - Tổng cộng 5.61E+04 1.45E+07 1.33E+10 - - 4.76E+07 1.29E+07 1.34E+10 3.00E+10 Ghi chú: y khoảng cách từ trục trung hòa bụng tới trục trung hòa cấu kiện Khoảng cách từ trọng tâm mặt cắt tới trục trung hòa bụng yc = ΣAy/ΣA = Mômen quán tính mặt cắt trục trung hòa x1-x1 mặt cắt INA = Ix - (yc*ΣAy) = 2.70E+10 mm4 Khoảng cách từ trục trung hòa mặt cắt tới mép dầm thép ytops = 0.5hw + tf3 - yc = 592.5 mm Khoảng cách từ trục trung hòa mặt cắt tới mép dầm thép ybots = 0.5hw+tf1+tf2+yc = 1052.5 mm Mômen tĩnh mặt cắt trục qua mép dầm thép Stops = INA/ytops = 4.55E+07 mm3 Mômen tĩnh mặt cắt trục qua mép dầm thép Sbots = INA/ybots = 2.56E+07 mm3 Khoảng cách từ trục trung hòa mặt cắt tới mép mặt cầu ytopc=0.5hw+tf3+th+tc-yc = Mômen tĩnh mặt cắt trục qua mép mặt cầu Stopc = INA / ytopc = 3.09E+07 mm3 230.0 mm 872.5 mm 2.4.3 Mặt cắt dầm thép liên hợp (tải trọng ngắn hạn) E:\CVH-STUDY\DAI HOC XAY DUNG\TAILIEU\BAN TINH DAM THEP LIEN HOP\1.DLH L30m.xls\Sections (END) Page:1 of Dự án xây dựng kết nối tạm gói thầu 3A cầu Thanh Trì với đường VĐ3 giai đoạn Dầm thép liên hợp BTCT, L=30m Đặc trưng mặt cắt - Đoạn đầu dầm TEDI Bảng 2.4: Đặc trưng hình học dầm thép liên hợp BTCT tác dụng tải trọng ngắn hạn, n =8 Mặt cắt Cấu kiện Bề rộng (mm) Thông số Diện tích Chiều dày (mm) y (mm) A (mm2) Mômen quán tính A*y (mm4) A*y2 (mm4) I0i (mm4) Ix (mm4) Cánh 395.0 20.0 7900.0 812.5 6.42E+06 5.22E+09 2.63E+05 5.22E+09 Bản bụng 1605.0 14.0 22470.0 - 0.00E+00 0.00E+00 4.82E+09 4.82E+09 Bản đáy 495.0 20.0 9900.0 -812.5 -8.04E+06 6.54E+09 3.30E+05 6.54E+09 Bản đáy - - - -822.5 250.0 190.0 47500.0 917.5 Vút c.nhật 49.4 90.0 - - - - - - Vút t.giác 11.3 90.0 - - - - - - BMC Tổng cộng 8.78E+04 - - 4.36E+07 - 4.00E+10 - 1.43E+08 4.01E+10 4.20E+07 5.67E+10 Ghi chú: y khoảng cách từ trục trung hòa bụng tới trục trung hòa cấu kiện Khoảng cách từ trọng tâm mặt cắt tới trục trung hòa bụng yc = ΣAy/ΣA = Mômen quán tính mặt cắt trục trung hòa x1-x1 mặt cắt INA = Ix - (yc*ΣAy) = 3.66E+10 mm4 Khoảng cách từ trục trung hòa mặt cắt tới mép dầm thép ytops = 0.5hw + tf3 - yc = 344.5 mm Khoảng cách từ trục trung hòa mặt cắt tới mép dầm thép ybots = 0.5hw+tf1+tf2+yc = 1300.5 mm Mômen tĩnh mặt cắt trục qua mép dầm thép Stops = INA / ytops = 1.06E+08 mm3 Mômen tĩnh mặt cắt trục qua mép dầm thép Sbots = INA / ybots = 2.82E+07 mm3 Khoảng cách từ trục trung hòa mặt cắt tới mép mặt cầu ytopc=0.5hw+tf3+th+tc-yc = Mômen tĩnh mặt cắt trục qua mép mặt cầu Stopc = INA / ytopc = 5.87E+07 mm3 Bảng 2.5: 624.5 mm Tổng hợp đặc trưng hình học dầm thép liên hợp BTCT Chiều cao Diện tích Cấu kiện 478.0 mm A (mm2) yc (mm) ytops (mm) Mômen tĩnh ybots (mm) ytopc (mm) Stops Sbots 3 (mm ) (mm ) Stopc (mm3) Dầm thép 40270.00 -40.35 862.85 782.15 - 1.91E+07 2.11E+07 - Dầm liên hợp (3n) 56103.33 229.97 592.53 1052.47 872.53 4.55E+07 2.56E+07 3.09E+07 Dầm liên hợp (n) 87770.00 478.02 344.48 1300.52 624.48 1.06E+08 2.82E+07 5.87E+07 E:\CVH-STUDY\DAI HOC XAY DUNG\TAILIEU\BAN TINH DAM THEP LIEN HOP\1.DLH L30m.xls\Sections (END) Page:2 of Dự án xây dựng kết nối tạm gói thầu 3A cầu Thanh Trì với đường VĐ3 giai đoạn Dầm thép liên hợp BTCT, L=30m Tải trọng thiết kế TED I TẢI TRỌNG TÍNH TOÁN Tính toán cho dầm: Dầm biên (Nhập "1"= Dầm biên, "2"=Dầm giữa) (Nhập "1"=TC 22TCN272-05,"2"=PM) Phương pháp phân tích hoạt tải: Tính toán theo hệ số phân bố ngang theo 22TCN272-05 3.1 Tĩnh tải (Tính cho dầm) 15.0% cai lay o dau Đối với kết cấu dầm thép tổ hợp, trọng l ượng riêng kết cấu dầm tính cộng thêm : có xét đến phụ kiện khác như: mối nối, sườn tăng cường, bu lông, đường hàn… Mômen (kNm) Tải trọng Mô tả Đầu dầm 0.00 Ls/5 Mối nối Ls/2 2.94 5.88 9.70 14.70 Giai đoạn o day ko tinh den su thay doi cua tiet dien nhi tinh lon nhat vay Dầm thép I (kN/m) tai bo qua vi thao sau bt xong Tấm ván khuôn (kN/m) chon lk ngang ntn va vi tri dat trung voi suon tang cuong dung ah chon theo tinh toan nhung o day theo kinh nghiem nhu cung da du roi co the kiem tra sau Tat ca da duoc tinh toan o sau chi tiet hon cau btct nhieu vi day la cong trinh du an Ls/10 BMC + Vút BTCT (kN/m) 4.08 - 158.78 282.28 390.04 441.07 12.67 - 492.87 876.21 1210.69 1369.08 - - - - - - Vì lý van chuyen tai lai o cac vi tri ma ko giong cau btct L.k ngang & dọc điểm x (kN) x1 = 0.14 3.18 - 0.40 0.36 0.30 0.22 x2 = 2.22 1.96 - 3.91 3.47 2.91 2.17 x3 = 6.38 1.96 - 4.50 9.00 8.36 6.24 x4 = 10.54 1.96 - 3.69 7.38 12.17 10.31 x5 = 14.70 1.96 - 2.87 5.75 9.48 14.37 x6 = 18.86 1.96 - 2.06 4.12 6.80 10.31 x7 = 23.02 1.96 - 1.25 2.50 4.12 6.24 x8 = 27.18 1.96 - 0.43 0.87 1.43 2.17 x9 = 29.26 3.18 - 0.04 0.09 0.15 0.22 - 670.81 1192.03 1646.44 1862.39 Tổng cộng (DC1) Giai đoạn Chon go lan can o dau cau kien phu tro lay ntn Gờ lan can DC2 (kN/m) 3.68 - 142.94 254.12 351.13 397.07 Lớp phủ mặt cầu (kN/m) 3.54 - 137.84 245.05 338.59 382.88 Cấu kiện phụ trợ khác (kN/m) 0.20 - 7.78 13.83 19.11 21.61 Lan can thép (kN/m) 0.70 - 27.23 48.40 66.88 75.63 - 172.84 307.28 424.58 480.12 Tổng cộng (DW) E:\CVH-STUDY\DAI HOC XAY DUNG\TAILIEU\BAN TINH DAM THEP LIEN HOP\1.DLH L30m.xls\LoadCases Page:1 of Dự án xây dựng kết nối tạm gói thầu 3A cầu Thanh Trì với đường VĐ3 giai đoạn Dầm thép liên hợp BTCT, L=30m Thiết kế mối nối dầm TEDI 15 MỐI NỐI CÁC ĐOẠN DẦM - Dầm chia làm đoạn nhỏ nhằm vận chuyển dễ dàng phục vụ cho bố trí tạo độ vồng thi công, vị trí mối nối đoạn dầm dựa tính kinh tế số yêu cầu sau: + Chiều dài đoạn dầm nối công trường không vượt chiều dài vận chuyển + Đối với dầm liên tục mối nối nên bố trí gần vị trí "uốn ngược" + Nên bố trí mối nối vị trí có mômen tương đối nhỏ - Thép Bản liên kết bulông sử dụng thép cánh bụng dầm - Bulông mối nối sử dụng bu lông cường độ cao loại: M22 (ASTM A325M) + db : Đường kính bu lông liên kết = 22.0 mm + Ab : Diện tích bu lông liên kết = 380.1 mm2 + dH : Đường kính lỗ bu lông liên kết = 24.0 mm + Fub : Cường độ chịu kéo bu lông = 780 Mpa - Mối nối dầm thiết kế cho trang thái giới hạn cường độ, sử dụng trạng thái giới hạn mỏi 15.1 Mối nối cánh chịu kéo 15.1.1 Số bu lông liên kết - Ở trạng thái cường độ, mối nối cánh thiết kế với ứng suất kháng tối thiểu: (Công thức áp dụng cho cánh khống chế, mối nối chịu uốn dương cánh khống chế cánh dưới) Trong đó: + fcf : Ứng suất tính toán cánh vị trí mối nối + ϕf : Hệ số sức kháng uốn = 1.00 + Rh : Hệ số lai = 1.0 + α : Hệ số triết giảm ứng suất cánh = 1.0 Rr = ϕ s * n * 0.38 * Ab * Fub * Ns - Sức kháng cắt tính toán bu lông: + ϕs : Hệ số sức kháng cắt bu lông = 0.80 + Ns : Số lượng mặt phẳng chịu cắt tính cho bu lông = 2.0 + n : Số lượng bu lông bố trí cho liên kết = 30 Thông số Đơn vị Khoảng cách tới gối x m fcf 0.75 * α * ϕf * Fyf Fcf Pcf = Fcf *(bf1*tf1+ bf2*tf2) Rr (Bao gồm: cột x hàng) Vị trí mặt cắt bố trí mối nối Đầu dầm Ls/10 0.00 Ls/5 2.94 Mối nối Ls/2 5.88 9.70 14.70 Mpa 0.00 113.07 196.68 213.2 239.46 Mpa 176.25 176.25 176.25 176.3 176.25 Mpa 176.25 176.25 215.84 224.1 237.23 kN 1744.88 1744.88 2136.80 3328.1 3522.89 kN 5408.16 5408.16 5408.16 5408.2 5408.16 ĐẠT ĐẠT ĐẠT Kiểm tra: Rr ≥ Pcf ĐẠT ĐẠT 15.1.2 Sức kháng chảy đứt gãy nối chịu kéo - Giả thiết nối (trong ngoài) chịu nửa lực dọc thiết kế P cf diện tích nối không chênh 10% - Sức kháng kéo tính toán nối lấy nhỏ giá trị: Pr = ϕy * Fny = ϕ y * Fyf * Ag Pr = ϕy * Fnu = ϕ u * Fuf * An * U Trong đó: + ϕy : Hệ số sức kháng chảy dẻo phận chịu kéo = 0.95 + ϕu : Hệ số sức kháng đứt gãy phận chịu kéo = 0.80 + Ag : Diện tích mặt cắt nguyên nối + An : Diện tích mặt cắt thực nối (trừ lỗ bu lông) không vượt 0.85 * Ag + U : Hệ số triết giảm để tính bù cho trễ trượt = 1.00 E:\CVH-STUDY\DAI HOC XAY DUNG\TAILIEU\BAN TINH DAM THEP LIEN HOP\1.DLH L30m.xls\Bolt Splice Page:1 of Dự án xây dựng kết nối tạm gói thầu 3A cầu Thanh Trì với đường VĐ3 giai đoạn Dầm thép liên hợp BTCT, L=30m Thiết kế mối nối dầm TEDI Thông số Vị trí mặt cắt bố trí mối nối Đơn vị Đầu dầm Ls/10 Ls/5 Mối nối Ls/2 Số nối Cái 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 tout mm 20.0 20.0 20.0 20.0 20.0 bout mm 495.0 495.0 495.0 495.0 495.0 Agout 9900.0 9900.0 9900.0 9900.0 9900.0 mm Anout mm 7700.0 7700.0 7700.0 7700.0 7700.0 Prout kN 2210.18 2210.18 2210.18 2210.2 2210.18 0.5 * Pcf kN 872.44 872.44 1068.40 1664.0 1761.44 Anout / Agout *100 ≤ 85% ĐẠT ĐẠT ĐẠT ĐẠT ĐẠT Kiểm tra: Pr ≥ 0.5 *Pcf ĐẠT ĐẠT ĐẠT ĐẠT ĐẠT Số nối Cái tin 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0 mm 20.0 20.0 20.0 20.0 20.0 bin mm 225.0 225.0 225.0 225.0 225.0 Agin mm2 9000.0 9000.0 9000.0 9000.0 9000.0 Anin mm 6800.0 6800.0 6800.0 6800.0 6800.0 Prin kN 2009.25 2009.25 2009.25 2009.3 2009.25 (1 - Agin/Agout)*100 ≤ 10% ĐẠT ĐẠT ĐẠT ĐẠT ĐẠT Anin / Agin *100 ≤ 85% ĐẠT ĐẠT ĐẠT ĐẠT ĐẠT Kiểm tra: Pr ≥ 0.5 *Pcf ĐẠT ĐẠT ĐẠT ĐẠT ĐẠT 15.1.3 Sức kháng phá hoại cắt khối nối chịu kéo - Xem xét phá hoại phận liên kết, mặt phẳng song song với lực đặt xem xét để chịu ứng suất cắt mặt phẳng vuông góc xem xét chịu ứng suất kéo - Sức kháng tính toán tổ hợp mặt phẳng lấy Atn ≥ 0.58*Avn : Nếu không : Rr = ϕbs * (0.58 * Fy * Avg + Fu * Atn ) Rr = ϕbs * (0.58 * Fu * Avn + Fy * Atg) Trong đó: + ϕbs : Hệ số sức kháng cắt khối = 0.80 + Avg : Diện tích nguyên dọc theo mặt phẳng chịu ứng suất cắt + Avn : Diện tích thực dọc theo mặt phẳng chịu ứng suất cắt + Atg : Diện tích nguyên dọc theo mặt phẳng chịu ứng suất kéo + Atn : Diện tích thực dọc theo mặt phẳng chịu ứng suất kéo Tim mối nối Dạng phá hủy nối Tim mối nối Dạng phá hủy nối E:\CVH-STUDY\DAI HOC XAY DUNG\TAILIEU\BAN TINH DAM THEP LIEN HOP\1.DLH L30m.xls\Bolt Splice Page:2 of Dự án xây dựng kết nối tạm gói thầu 3A cầu Thanh Trì với đường VĐ3 giai đoạn Dầm thép liên hợp BTCT, L=30m Thiết kế mối nối dầm TEDI 15.1.3.1 Bản nối Thông số Đơn vị Vị trí mặt cắt bố trí mối nối Đầu dầm Ls/10 Ls/5 Mối nối Ls/2 tout mm 20.0 20.0 20.0 20.0 20.0 bvg mm 450.0 450.0 450.0 450.0 450.0 Avg mm 9000.0 9000.0 9000.0 9000.0 9000.0 bvn mm 318.0 318.0 318.0 342.0 318.0 Avn mm 6360.0 6360.0 6360.0 6840.0 6360.0 btg mm 400.0 400.0 400.0 445.0 400.0 Atg mm 8000.0 8000.0 8000.0 8900.0 8000.0 btn mm 292.0 292.0 292.0 313.0 292.0 Atn 5840.0 5840.0 5840.0 6260.0 5840.0 Thỏa mãn Thỏa mãn Thỏa mãn mm Atn ≥ 0.58 * Avn Thỏa mãn Thỏa mãn Rr kN 2850.16 2850.16 2850.16 2984.56 2850.16 0.5 * Pcf kN 872.44 872.44 1068.40 1664.03 1761.44 ĐẠT ĐẠT ĐẠT Kiểm tra: Rr ≥ 0.5 *Pcf ĐẠT ĐẠT 15.1.3.2 Bản nối Thông số Đơn vị Vị trí mặt cắt bố trí mối nối Đầu dầm Ls/10 Ls/5 Mối nối Ls/2 Số nối Cái 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0 tin mm 20.0 20.0 20.0 20.0 20.0 bvg mm 450.0 450.0 450.0 450.0 450.0 Avg mm 18000.0 18000.0 18000.0 18000.0 18000.0 bvn mm 318.0 318.0 318.0 342.0 318.0 Avn mm 12720.0 12720.0 12720.0 13680.0 12720.0 btg mm 170.0 170.0 170.0 170.0 170.0 Atg mm 6800.0 6800.0 6800.0 6800.0 6800.0 btn mm 122.0 122.0 122.0 110.0 122.0 Atn 4880.0 4880.0 4880.0 4400.0 4880.0 mm Atn ≥ 0.58 * Avn Ko thỏa mãn Ko thỏa mãn Ko thỏa mãn Ko thỏa mãn Ko thỏa mãn Rr kN 3639.23 3639.23 3639.23 3817.41 3639.23 0.5 * Pcf kN 872.44 872.44 1068.40 1664.03 1761.44 ĐẠT ĐẠT ĐẠT Kiểm tra: Rr ≥ 0.5 *Pcf ĐẠT ĐẠT E:\CVH-STUDY\DAI HOC XAY DUNG\TAILIEU\BAN TINH DAM THEP LIEN HOP\1.DLH L30m.xls\Bolt Splice Page:3 of Dự án xây dựng kết nối tạm gói thầu 3A cầu Thanh Trì với đường VĐ3 giai đoạn Dầm thép liên hợp BTCT, L=30m Thiết kế mối nối dầm TEDI 15.1.4 Sức kháng trượt bu lông - Liên kết bu lông cho mối nối cánh thiết kế chống trượt trạng giới hạn sử dụng II - Sức kháng trượt tính toán liên kết lấy bằng: Rr = Rn = n * Kh * Ks * Ns * Pt - Lực dọc trục gây trượt lên liên kết: Fs = fs * Af / Rh Trong đó: + Ns : Số lượng mặt ma sát tính cho bu lông = 2.0 + Ks : Hệ số điều kiện bề mặt = 0.33 + Kh : Hệ số kích thước lỗ = 1.00 + Pt : Lực kéo yêu cầu nhỏ bu lông = 176.0 kN + fs : Ứng suất tính toán cánh vị trí mối nối + As : Diện tích nguyên cánh tương ứng Thông số Đơn vị fs Vị trí mặt cắt bố trí mối nối Đầu dầm Ls/10 Ls/5 Mối nối Ls/2 Mpa 0.0 85.9 149.5 162.0 182.0 mm 9900.0 9900.0 9900.0 14850.0 14850.0 Fs kN 0.0 850.3 1479.8 2405.6 2702.1 Rr kN 3484.8 3484.8 3484.8 3484.8 3484.8 As = bf1 * tf1+ bf2 * tf2 Kiểm tra: Rr ≥ Fs ĐẠT ĐẠT ĐẠT ĐẠT ĐẠT 15.1.5 Sức kháng ép mặt lỗ bu lông - Đối với lỗ tiêu chuẩn, khoảng cách trống bu lông không nhỏ 2d khoảng cách trống đầu không nhỏ 2d - Sức kháng ép mặt tính toán bu lông lấy bằng: Rr = ϕbb * 2.4 * db * t * F u Trong đó: + ϕbb : Hệ số sức kháng ép mặt = 0.80 + t : Chiều dày vật liệu liên kết bu lông ép vào Vị trí mặt cắt bố trí mối nối Thông số Đơn vị t = Min (tout , tin) mm 20.0 20.0 20.0 20.0 20.0 Rr kN 337.9 337.9 337.9 337.9 337.9 Pcf / n kN 58.2 58.2 71.2 110.9 117.4 Kiểm tra: Rr ≥ Pcf / n Đầu dầm ĐẠT Ls/10 ĐẠT E:\CVH-STUDY\DAI HOC XAY DUNG\TAILIEU\BAN TINH DAM THEP LIEN HOP\1.DLH L30m.xls\Bolt Splice Ls/5 ĐẠT Mối nối ĐẠT Ls/2 ĐẠT Page:4 of Dự án xây dựng kết nối tạm gói thầu 3A cầu Thanh Trì với đường VĐ3 giai đoạn Dầm thép liên hợp BTCT, L=30m Thiết kế mối nối dầm TEDI 15.2 Mối nối cánh chịu nén 15.2.1 Số bu lông liên kết - Ở trạng thái cường độ, mối nối cánh thiết kế với ứng suất kháng tối thiểu: (Công thức áp dụng cho cánh không khống chế, mối nối chịu uốn dương cánh không khống chế cánh trên) Trong đó: + fncf : Ứng suất tính toán cánh vị trí mối nối + Rcf : Tỉ số tuyệt đối Fcf / f cf cánh khống chế + n : Số lượng bu lông bố trí cho liên kết Thông số fncf = Đơn vị 16 (Bao gồm: 4.0 cột x 4.0 hàng) Vị trí mặt cắt bố trí mối nối Đầu dầm Mpa 0.00 Rcf Ls/10 Ls/5 68.34 Mối nối 120.32 159.3 Ls/2 179.60 #DIV/0! 1.56 1.10 1.1 0.99 Fncf Mpa #DIV/0! 176.25 176.25 176.3 177.93 Pncf = Fncf * bf3 * t f3 kN #DIV/0! 1392.38 1392.38 1392.4 1405.65 Rr kN 2884.35 2884.35 2884.4 2884.35 ĐẠT ĐẠT 2884.35 #DIV/0! Kiểm tra: Rr ≥ Pncf ĐẠT ĐẠT 15.2.2 Sức kháng chảy đứt gãy nối chịu nén - Giả thiết nối (trong ngoài) chịu nửa lực dọc thiết kế P cf diện tích nối không chênh 10% - Sức kháng nén tính toán nối lấy bằng: Pr = ϕc * Fyf * As Trong đó: + ϕc : Hệ số sức kháng nén = 0.90 + As : Diện tích mặt cắt nguyên nối Thông số Đơn vị Vị trí mặt cắt bố trí mối nối Đầu dầm Ls/10 Ls/5 Mối nối Ls/2 Số nối Cái 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 tout mm 16.0 16.0 16.0 16.0 16.0 bout mm 495.0 495.0 495.0 495.0 495.0 Asout mm 7920.0 7920.0 7920.0 7920.0 7920.0 Prout kN 1675.08 1675.08 1675.08 1675.08 1675.08 0.5 * Pncf kN #DIV/0! Kiểm tra: Pr ≥ 0.5 *Pncf #DIV/0! 696.19 696.19 ĐẠT ĐẠT 696.19 ĐẠT 702.82 ĐẠT Số nối Cái 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0 tin mm 18.0 18.0 18.0 18.0 18.0 bin mm 150.0 150.0 150.0 175.0 150.0 Agin mm 5400.0 5400.0 5400.0 6300.0 5400.0 Prin kN 1142.10 1142.10 1142.10 1332.45 1142.10 ĐẠT ĐẠT ĐẠT ĐẠT Kiểm tra: Pr ≥ 0.5 *Pcf #DIV/0! E:\CVH-STUDY\DAI HOC XAY DUNG\TAILIEU\BAN TINH DAM THEP LIEN HOP\1.DLH L30m.xls\Bolt Splice Page:5 of Dự án xây dựng kết nối tạm gói thầu 3A cầu Thanh Trì với đường VĐ3 giai đoạn Dầm thép liên hợp BTCT, L=30m Thiết kế mối nối dầm TEDI 15.3 Mối nối bụng 15.3.1 Tải trọng thiết kế & sức kháng cắt bu lông trạng thái cường độ - Mối nối bụng thiết kế cho trạng thái cường độ cho toàn lực cắt tính toán thẳng đứng mômen độ lệch tâm lực cắt cộng với mômen uốn tính toán - Mômen uốn lực dọc trục nằm ngang tính bụng dầm - Lực cắt tính toán lên liên kết mối nối lấy bằng: Nếu Vu < 0.5 Vr thì: Vuw = 1.5 * Vu không thì: Vuw = (Vu + Vr) / - Mômen tính toán lên liên kết mối nối lấy bằng: Mtotal = Muw + Vuw * e + e : Độ lệch tâm lực cắt tim mối nối liên kết tính toán + Muw, Huw Vu : Mômen, lực dọc trục lực cắt tính toán lên bụng vị trí mối nối - Mômen tính toán lên bụng lấy bằng: Muw = (tw * hw2) / 12 * (R h * Fcf + Rcf * f ncf) - Lực dọc trục tính toán lên bụng lấy bằng: Huw = (tw * hw) / * (R h * Fcf - Rcf * f ncf) Thông số Đơn vị Vu Vị trí mặt cắt bố trí mối nối Đầu dầm Ls/10 Ls/5 Mối nối Ls/2 kN 1090.3 909.3 738.0 517.8 238.8 kN 1555.8 1555.8 1555.8 1555.8 1555.8 Vuw kN 1323.0 1232.5 1106.9 776.7 358.2 Muw kNm #DIV/0! 849.9 1045.5 1176.7 1247.7 Huw kN #DIV/0! 783.3 941.4 636.9 666.3 e mm 120.0 130.0 120.0 135.0 120.0 Mtotal kNm #DIV/0! 1010.1 1178.4 1281.6 1290.7 Vr (Không STC) - Kích thước liên kết bu lông: Tim mối nối + nv : Số hàng bu lông theo phương đứng = 18.0 Hàng + nh : Số cột bu lông theo phương ngang = 3.0 cột + nb : Tổng số bu lông cho bên liên kết = 54.0 + s : Bước bu lông đứng = 80.0 mm + g : Bước bu lông ngang = 80.0 mm + r : Khoảng cách bulông tới mép = 50.0 mm s + Ip : Mômen quán tính cực nhóm bu lông tâm mối nối: Ip = nv * nh /12 * (s * (nh2 - 1) + g2 * (nv2 - 1)) = 9.5E+06 mm2 Pu = √ (Pv2 + Ph2) - Lực cắt tính toán lớn lên bu lông: g - Lực cắt tính toán thẳng đứng lớn ê l n bu lông: Pv = Vuw / nb + Mtotal * (g/2) / Ip - Lực cắt tính toán nằm ngang lớn êl n bu lông: Ph = Huw / nb + Mtotal * ((n v-1)/2*s) / I p Rr = ϕs * 0.38 * Ab * Fub * Ns - Sức kháng cắt tính toán 01 bu lông: Thông số Mối nối bụng Đơn vị Vị trí mặt cắt bố trí mối nối Đầu dầm Ls/10 Ls/5 Mối nối Ls/2 Pv kN #DIV/0! 27.1 25.4 19.8 12.0 Ph kN #DIV/0! 86.6 101.5 103.2 104.4 Pu kN #DIV/0! 90.7 104.6 105.1 105.1 Rr kN 180.3 180.3 180.3 180.3 180.3 Kiểm tra: Rr ≥ Pu #DIV/0! ĐẠT E:\CVH-STUDY\DAI HOC XAY DUNG\TAILIEU\BAN TINH DAM THEP LIEN HOP\1.DLH L30m.xls\Bolt Splice ĐẠT ĐẠT ĐẠT Page:6 of Dự án xây dựng kết nối tạm gói thầu 3A cầu Thanh Trì với đường VĐ3 giai đoạn Dầm thép liên hợp BTCT, L=30m Thiết kế mối nối dầm TEDI 15.3.2 Sức kháng cắt nối Rr = ϕv * 0.58 * Agp * Fyw - Sức kháng cắt tính toán nối lấy bằng: Trong đó: + ϕv : Hệ số sức kháng cắt = 1.00 + Agp : Diện tích nguyên nối Vị trí mặt cắt bố trí mối nối Thông số Đơn vị Số nối bụng 2.0 2.0 2.0 2.0 twp mm 14 14.0 14.0 14.0 14.0 hwp mm 1460.0 1460.0 1460.0 1460.0 1460.0 Agp mm 40880.0 40880.0 40880.0 40880.0 40880.0 Rr kN 5571.9 5571.9 5571.9 5571.9 5571.9 Vuw kN Đầu dầm Ls/10 1323.0 Kiểm tra: Rr ≥ Vuw Ls/5 1232.5 ĐẠT Mối nối 1106.9 ĐẠT ĐẠT 776.7 ĐẠT Ls/2 358.2 ĐẠT 15.3.3 Sức kháng phá hoại cắt khối nối (xét nối chịu cắt mà không chịu kéo) - Sức kháng tính toán tổ hợp mặt phẳng lấy Atn ≥ 0.58*Avn : Rr = ϕbs * (0.58 * Fy * Avg + Fu * Atn ) Rr = ϕbs * (0.58 * Fu * Avn + Fy * Atg) Nếu không thì: Trong đó: + Avg : Diện tích nguyên dọc theo mặt phẳng chịu ứng suất cắt + Avn : Diện tích thực dọc theo mặt phẳng chịu ứng suất cắt + Atg : Diện tích nguyên dọc theo mặt phẳng chịu ứng suất kéo = 0.00 mm2 + Atn : Diện tích thực dọc theo mặt phẳng chịu ứng suất kéo = 0.00 mm2 Vị trí mặt cắt bố trí mối nối Thông số Đơn vị hwg = hwp mm 1460.0 1460.0 1460.0 1460.0 1460.0 mm 40880.0 40880.0 40880.0 40880.0 40880.0 mm 1028.0 1028.0 1028.0 1028.0 1028.0 28784.0 28784.0 28784.0 28784.0 28784.0 Avg hwn = hwp - nv * dh Avn mm Atn ≥ 0.58 * Avn Đầu dầm Ls/10 Ls/5 Mối nối Ls/2 Ko thỏa mãn Ko thỏa mãn Ko thỏa mãn Ko thỏa mãn Ko thỏa mãn Rr kN 5342.3 5342.3 5342.3 5342.3 5342.3 Vuw kN 1323.0 1232.5 1106.9 776.7 358.2 Kiểm tra: Rr ≥ Vuw ĐẠT ĐẠT ĐẠT ĐẠT ĐẠT 15.3.4 Ứng suất uốn nối - Ứng suất tính toán nối mômen uốn lực dọc trục không lớn giới hạn chảy tối thiểu nhân hệ số sức kháng uố f = Mtotal / Sp + Huw / Avg ≤ ϕf * Fy Trong đó: + Sp : Mômen tĩnh nối Thông số Sp Sp = * twp * hwp3 / 12 / (hwp / 2) = t wp * hwp2 / Đơn vị mm f Mpa ϕf * Fy Mpa Kiểm tra: Rr ≥ Vuw Vị trí mặt cắt bố trí mối nối Đầu dầm 9947466.7 #DIV/0! 235.0 #DIV/0! Ls/10 Ls/5 Mối nối Ls/2 9947466.7 9947466.7 9947466.7 9947466.7 120.7 141.5 144.4 146.0 235.0 ĐẠT E:\CVH-STUDY\DAI HOC XAY DUNG\TAILIEU\BAN TINH DAM THEP LIEN HOP\1.DLH L30m.xls\Bolt Splice 235.0 ĐẠT 235.0 ĐẠT 235.0 ĐẠT Page:7 of Dự án xây dựng kết nối tạm gói thầu 3A cầu Thanh Trì với đường VĐ3 giai đoạn Dầm thép liên hợp BTCT, L=30m Thiết kế mối nối dầm TEDI 15.3.5 Sức kháng ép mặt bu lông - Đối với lỗ tiêu chuẩn, khoảng cách trống bu lông không nhỏ 2d khoảng cách trống đầu không nhỏ 2d - Sức kháng ép mặt tính toán bu lông lấy bằng: Thông số Đơn vị Rr = ϕbb * 2.4 * db * t wp * Fu Vị trí mặt cắt bố trí mối nối Đầu dầm Ls/10 Ls/5 Mối nối Ls/2 Rr kN 236.5 236.5 236.5 236.5 236.5 Pu kN #DIV/0! 90.7 104.6 105.1 105.1 Kiểm tra: Rr ≥ Pu #DIV/0! ĐẠT ĐẠT ĐẠT ĐẠT 15.3.6 Sức kháng trượt bu lông - Liên kết bu lông cho mối nối bụng thiết kế chống trượt trạng giới hạn sử dụng II: - Mômen tính toán lên bụng lấy bằng: Msw = (tw * hw2) / 12 * (f s + fos) - Lực dọc trục tính toán lên bụng lấy bằng: Hsw = (tw * hw) / * (f s - f os) + fs fos : Ứng suất lớn cánh ứng suất cánh lại tương ứng Thông số Vsw Đơn vị kN Vị trí mặt cắt bố trí mối nối Đầu dầm Ls/10 824.6 Ls/5 Mối nối Ls/2 687.0 556.9 389.6 177.5 fs Mpa 85.9 149.5 162.0 182.0 fos Mpa 53.1 93.5 123.6 139.4 Msw kNm 417.6 730.1 858.4 965.9 Hsw kN 0.0 368.8 629.3 431.0 477.9 e mm 120.0 130.0 120.0 135.0 120.0 Mstotal kNm 99.0 506.9 796.9 911.0 987.2 - Sức kháng trượt tính toán bu lông: Rr = Rn = Kh * Ks * Ns * Pt - Lực cắt tính toán lớn lên bu lông: Ps = √ (Psv2 + Psh2) - Lực cắt tính toán thẳng đứng lớn ê l n bu lông: Psv = Vsw / nb + Mstotal * (g/2) / Ip - Lực cắt tính toán nằm ngang lớn êl n bu lông: Psh = Hsw / nb + Mstotal * ((n v-1)/2*s) / I p Thông số Đơn vị Psv kN Psh kN Ps kN Rr kN Kiểm tra: Rr ≥ Ps Vị trí mặt cắt bố trí mối nối Đầu dầm 15.69 Ls/10 Ls/5 Mối nối Ls/2 14.8 13.7 11.0 7.4 43.0 68.5 73.0 79.3 17.2 45.5 69.9 73.8 79.6 116.2 116.2 116.2 116.2 116.2 = 7.1E+00 ĐẠT ĐẠT E:\CVH-STUDY\DAI HOC XAY DUNG\TAILIEU\BAN TINH DAM THEP LIEN HOP\1.DLH L30m.xls\Bolt Splice ĐẠT ĐẠT ĐẠT Page:8 of Dự án xây dựng kết nối tạm gói thầu 3A cầu Thanh Trì với đường VĐ3 giai đoạn Dầm thép liên hợp BTCT, L=30m Thiết kế dầm ngang TEDI 16 DẦM NGANG (6.6.1) - Nghiên cứu thiết kế dầm ngang phải nghiên cứu cho tất giai đoạn thi công điều kiện cuối cùng, bao gồm: + Truyền tải trọng gió nằm ngang từ đáy dầm tới mặt cầu từ mặt cầu xuống tới gối + Sự ổn định cánh tất tải trọng chịu nén, + Sự ổn định cánh chịu nén trước đổ bê tông mặt cầu + Sự phân bố hoạt tải tĩnh tải thẳng đứng tác dụng lên kết cấu nhịp cầu - Nếu dầm ngang đưa vào mô hình kết cấu để xác định tác dụng lực, chúng phải thiết kế cho tất trạng thái giới hạn áp dụng tác dụng lực tính toán - Yêu cầu tối thiểu, dầm ngang phải thiết kế để truyền tải trọng gió theo điều 4.6.2.7, phải đáp ứng tất yêu cầu độ mảnh áp dụng Điều 6.8.4 Điều 6.9.3 - Các liên kết dầm ngang phải thỏa mãn yêu cầu quy định điều 6.6.1.3.1 16.1 Khoảng cách dầm ngang - Theo điều C6.7.4.1 khoảng cách cho phép lớn dầm ngangàl 7600mm Đối với dầm giản đơn, khoảng cách dầm ngang phải đảm bảo chiều dài không giằng cánh mặt cắt không đặc dầm thép không ên li hợp trình thi công, kiểm tra mục 9.3 16.2 Thiết kế dầm ngang gối - Dầm ngang gối thiết kế đủ độ cứng đảm bảo đỡ mặt cầu, phân bố lực cho dầm àv phải chịu lực kích trình thay gối cần Dầm ngang thiết kế xem dầm giản đơn cho trạng thái giới hạn cường độ I 16.2.1 Tĩnh tải - Chiều dài nhịp tính toán cho dầm ngang: Ld = S = 2.100 m Lb = 4.160 m = 1.815 m = 2.080 m - Khoảng cách dầm ngang đầu dầm chủ: - Bề rộng dải tương đương phân tích mặt cầu chịu mômen dương → Chiều dài tĩnh tải mặt cầu phân bố cho dầm ngang đầu dầm lấy bL/2 - Tĩnh tải mặt cầu phân bố lên dầm ngang nội lực tính toán lớn mặt cắt dầm ngang: (M max = w*L /8 nhịp V max = w*L/2 đầu dầm) 16.2.2 Hoạt tải - Xe tải: + Khoảng cách ngang trục xe tải = 1.800 m > Ld = 2.100 m = 4.160 m P = 145.0 kN m > Ld = 2.100 m → Theo phương ngang cầu xét tác dụng trục xe tải lên dầm ngang + Khoảng cách dọc trục xe tải = 4.300 m > Lb → Theo phương dọc cầu xét tác dụng trục xe tải lên dầm ngang → Tải trọng trục xe tải tác dụng lên dầm ngang - Tải trọng làn: + Bề rộng phân bố t.trọng l n ngang cầu = 3.000 → Theo phương ngang cầu tải trọng phân bố lên toàn nhịp dầm ngang w L = 6.45 kN/m - Xét vị trí trục xe tải gây nội lực lớn cho dầm ngang + Trường hợp 1: Trục xe tải nhịp dầm ngang gây mômen lớn mặt cắt nhịp + Trường hợp 2: Trục xe tải đầu dầm ngang gây lực cắt lớn mặt cắt đầu dầm - Hoạt tải (1 trục xe + tải trọng làn) tác dụng dầm ngang nội lực tính toán lớn mặt cắt dầm ngang: (1 Trục xe tải: M max = P*L/4 nhịp V max = P đầu dầm) (Tải trọng làn: M max = w*L /8 nhịp V max = w*L/2 đầu dầm) E:\CVH-STUDY\DAI HOC XAY DUNG\TAILIEU\BAN TINH DAM THEP LIEN HOP\1.DLH L30m.xls\Diaphragm Page:1 of Dự án xây dựng kết nối tạm gói thầu 3A cầu Thanh Trì với đường VĐ3 giai đoạn Dầm thép liên hợp BTCT, L=30m Thiết kế dầm ngang TEDI - Tính toán nội lực mặt cắt dầm ngang cho trạng thái giới hạn cường độ I Mặt cắt Mặt cắt đầu nhịp dầm Tổ hợp tải trọng: Cường độ I Tải trọng Hệ số t.t Mmax Vmax (kN/m) γi (kN.m) (kN) DC1 11.80 1.25 8.13 15.49 DC2 4.08 1.25 2.81 5.35 DW 4.93 1.50 4.08 7.76 15.02 28.60 11.85 Mô tả Tổng cộng tĩnh tải Tải trọng wL (kN/m) 6.45 1.75 6.22 - Trường hợp 1: P+IM 181.25 1.75 166.52 - - Trường hợp 2: P+IM 181.25 1.75 - 317.19 Tổng cộng hoạt tải 172.74 329.04 Tổng cộng tĩnh tải + hoạt tải 187.76 357.64 Xe tải LL+IM (kN) 16.2.3 Kích thước dầm ngang - Dầm ngang lựa chọn l dầm thép cán định hình chữ I, loại I500 có đặc trưng hình học sau: Kích thước dầm thép cán I500 (mm) Sx (mm3) h b tw tf hw 500.0 200.0 10.0 16.0 468.0 919000.0 16.2.4 Sức kháng uốn dầm ngang - Độ mảnh bụng mặt cắt đặc chắc: Bản bụng dầm xem l đặc thỏa mãn: Trong đó: 2.Dcp tw = 2.(hw / 2) tw Ep ≤ 3.76 Fyf - Dcp : Chiều cao bản bụng chịu nén lúc mô men dẻo (mm) - Fyf : Cường độ chảy dẻo nhỏ quy định cánh chịu nén (MPa) - Kiểm tra điều kiện: * Dcp / t w = 46.8 < 3.76 * √(Ep / Fyf) = 109.7 → ĐẠT = 11.1 → ĐẠT 216.0 Mpa > Mu = 187.8 → ĐẠT = 71.8 → ĐẠT = 357.6 → ĐẠT - Độ mảnh cánh chịu nén mặt cắt đặc chắc: bf Bản cánh dầm xem đặc thỏa mãn: t f Trong đó: - Kiểm tra điều kiện: bf / (2* t f) = 6.3 ≤ 382 Ep F yf < 0.382 * √(Ep / Fyf) - Kiểm tra sức kháng uốn tính toán: ϕ f * My = ϕ f * S x * F y = - ϕf : Hệ số sức kháng uốn = 1.0 16.2.5 Sức kháng cắt dầm ngang sườn tăng cường - Kiểm tra điều kiện: hw / t w = 46.8 < 2.46 * √(Ep / Fyw) → Sức kháng cắt danh định: Vn = 0.58 * h w * t w * F yw - Kiểm tra sức kháng cắt tính toán: Vr = ϕ v * 0.58 * h w * t w * F yw = - ϕv : Hệ số sức kháng uốn = 637.9 kN > Vu 1.0 E:\CVH-STUDY\DAI HOC XAY DUNG\TAILIEU\BAN TINH DAM THEP LIEN HOP\1.DLH L30m.xls\Diaphragm Page:2 of Dự án xây dựng kết nối tạm gói thầu 3A cầu Thanh Trì với đường VĐ3 giai đoạn Dầm thép liên hợp BTCT, L=30m Kiểm tra độ võng & Độ vồng thiết kế TEDI 17.1 KIỂM TRA ĐỘ VÕNG 17.1.1 Kiểm tra độ võng hoạt tải - Độ võng lớn nhịp dầm giản đơn xác định nhịp phải thỏa mãn yêu cầu: ∆LL+IM ≤ f Trong đó: - Độ võng giới hạn dầm thép liên hợp tác dụng hoạt tải: f = L/ 800 = 37.5 mm - Độ võng tính toán hoạt tải thiết kế lấy theo trị số lớn của: (3.6.1.3.2) + Kết tính toán xe tải thiết kế + Kết tính toán 25% xe tải thiết kế với tải trọng - Khi nghiên cứu độ võng lớn nhất, tất xe thiết kế phải đặt tải tất dầm chịu lực cần coi võng nhau, hệ số phân bố cho độ võng lấy số xe chia cho số dầm: mgdefl = mg * (nL / n) = 0.50 Xe tải thiết kế X = Ls/2 - Trường hợp 1: Do xe tảI thiết kế: P1 - Công thức tính độ võng cho nhịp dầm mặt cắt X = L s /2 tải trọng trục xe P gây ra: + Khi X ≤ a : ∆ = γi*mgdefl*P*b*X*[Ls2- b2- X2] / (6*E*I*Ls) + Khi X > a : ∆ = γi*mgdefl*P*a*(Ls-X)*[2*Ls*b- b2- (Ls-X)2] / (6*E*I*Ls) a b Hoạt tải thiết kế WL Tên trục i Vị trí trục xe Tải trọng Độ võng Pi*(1+IM) a (m) b (m) ∆i (mm) Trục xe 43.75 10.40 19.00 1.1 Trục xe 181.25 14.70 14.70 5.2 Trục xe 181.25 19.00 10.40 4.6 Độ võng tính toán trường hợp 1: ∆1 = 10.9 Trường hợp 2: Do 25% xe tảI thiết kế tảI trọng thiết kế: P3 P2 Ls ∆2 = 0.25 *∆1 + ∆L - Công thức tính độ võng cho nhịp dầm mặt cắt nhịp X = L s /2 tải trọng w L gây ra: ∆ = γi*mgdefl*5*wL*Ls4 / (384*E*I) Trong đó: Hệ số tải trọng cho hoạt tải: γi = 1.3 Tải trọng phân bố làn: wL = 9.3 KN/m ∆Lane = 4.9 mm ∆2 = 7.6 mm Độ võng gây tải trọng làn: Độ võng tính toán trường hợp 2: → Độ võng tính toán lớn hoạt tải gây nhịp ∆LL+IM = max (∆1, ∆2) : ∆LL+IM = 10.9 mm ≤ f = 37.5 mm → ĐẠT 17.1.2 Kiểm tra độ võng tải trọng thường xuyên - Đối với dầm thép I liên hợp BTCT cần kiểm tra thêm độ võng thường xuyên thông qua kiểm ứng suất cánh dầm theo điều 6.10.5 điều 6.10.10.2 (Đã thực phần trước) E:\CVH-STUDY\DAI HOC XAY DUNG\TAILIEU\BAN TINH DAM THEP LIEN HOP\1.DLH L30m.xls\Deflect & Camber Page: of Dự án xây dựng kết nối tạm gói thầu 3A cầu Thanh Trì với đường VĐ3 giai đoạn Dầm thép liên hợp BTCT, L=30m Kiểm tra độ võng & Độ vồng thiết kế TEDI 17.2 ĐỘ VỒNG THIẾT KẾ - Công thức tính độ võng cho nhịp dầm mặt cắt X tải trọng tập trung P gây ra: + Khi X ≤ a : ∆ = P*b*X*[Ls2- b2- X2] / (6*E*I*Ls) + Khi X > a : ∆ = P*a*(Ls-X)*[2*Ls*b- b2- (Ls-X)2] / (6*E*I*Ls) - Công thức tính độ võng cho nhịp dầm mặt cắt X tải trọng phân bố w toàn nhịp gây ra: ∆ = w*X*(Ls3 - 2*Ls*X2+X3) / (24*E*I) - Tính toán độ võng cho dầm mặt cắt X qua giai đoạn thi công: Độ võng mặt cắt X (mm) Tải trọng Mô tả Đầu dầm Ls/10 0.00 Ls/5 2.94 Mối nối 5.88 Ls/2 9.70 14.70 Giai đoạn (Mặt cắt dầm thép không liên hợp) Mômen quán tính (mm4) 2.00E+10 Dầm thép I (kN/m) BMC + Vút BTCT (kN/m) Tấm ván khuôn (kN/m) 2.00E+10 2.00E+10 2.00E+10 2.00E+10 4.08 - 3.1 5.9 8.6 9.9 ↓ 12.67 - 9.7 18.3 26.7 30.9 ↓ - - - - - - − Dầm ngang x (kN) x1 = 0.14 3.18 - 0.0 0.0 0.0 0.0 ↓ x2 = 2.22 1.96 - 0.0 0.0 0.1 0.1 ↓ x3 = 6.38 1.96 - 0.1 0.1 0.2 0.2 ↓ x4 = 10.54 1.96 - 0.1 0.1 0.2 0.2 ↓ x5 = 14.70 1.96 - 0.1 0.1 0.2 0.3 ↓ x6 = 18.86 1.96 - 0.1 0.1 0.2 0.2 ↓ x7 = 23.02 1.96 - 0.0 0.1 0.1 0.2 ↓ x8 = 27.18 1.96 - 0.0 0.0 0.0 0.1 ↓ x9 = 29.26 3.18 - 0.0 0.0 0.0 0.0 ↓ - 13.2 24.9 36.3 42.0 ↓ Tổng cộng (DC1) Giai đoạn (Mặt cắt liên dầm liên hợp 3n) Mômen quán tính (mm4) 3.33E+10 3.33E+10 3.33E+10 3.33E+10 3.33E+10 Gờ lan can DC2 (kN/m) 3.68 - 1.7 3.2 4.6 5.4 ↓ Lớp phủ mặt cầu (kN/m) 3.54 - 1.6 3.1 4.5 5.2 ↓ Cấu kiện phụ trợ (kN/m) 0.20 - 0.1 0.2 0.3 0.3 ↓ Lan can thép (kN/m) 0.70 - 0.3 0.6 0.9 1.0 ↓ Tổng cộng (DC2 + DW) - 2.0 3.9 5.6 6.5 ↓ Tổng cộng độ võng tĩnh tải - 15.2 28.8 41.9 48.5 ↓ - Bố trí độ vồng cho dầm mặt cắt X giai đoạn thi công: Mô tả Độ vồng mặt cắt X (mm) Mặt cắt Đầu dầm Vị trí X 0.00 2.94 5.88 9.70 14.70 - -15 -29 -42 -48 Tạo độ vồng cho dầm mặt cắt Ls/10 Ls/5 E:\CVH-STUDY\DAI HOC XAY DUNG\TAILIEU\BAN TINH DAM THEP LIEN HOP\1.DLH L30m.xls\Deflect & Camber Mối nối Ls/2 ↑ Page: of Dự án xây dựng kết nối tạm gói thầu 3A Edited by Foxit Reader Dầm thép liên hợp BTCT, L=30m cầu Thanh Trì với đường VĐ3 giai đoạn 1Copyright(C) by Foxit Corporation,2005-2009 Bản mặt cầu BTCT For Evaluation Only TEDI c PHÂN TÍCH BẢN MẶT CẦU 0.3 P1 P1 Le Li Se n@S Se 18 THIẾT KẾ BẢN MẶT CẦU 18.1 Bản mặt cầu phía dầm - Mômen dương (Chiều dài tính toán 1m dài): - Chiều dài hữu hiệu mặt cầu tựa dầm thép tính từ mép bụng tới mép bụng khác • Khoảng cách dầm S = 2100 mm • Chiều dày tối thiểu mặt cầu (Chiều dày kiểm tra) tc = 190 mm • Chiều dày trung bình mặt cầu (Chiều dày tính tải trọng) tc (AVE) = 250 mm • Chiều dày lớp phủ mặt cầu hwc = 75 mm • Tải trọng phân bố mặt cầu ws = 6.13 kN/m • Tải trọng phân bố lớp phủ mặt cầu wwc = 1.69 kN/m • Bề rộng dải tương đương 660+0.55S = 1815 mm • Tải trọng bánh xe P = 72.5 kN • Tải trọng tính toán 01 bánh xe 1m dài dọc mặt cầu p1 = 39.9 kN • Tải trọng WL = + Hệ số tải trọng γP = 1.25 + Mômen: MDC = 3.38 kN.m MFDC = 4.22 kN.m γw MW = 1.50 = 0.93 kN.m MFW = 1.40 kN.m + Hệ số tải trọng γLL = 1.75 = + Mômen: IM MLL = 27.92 kN.m MFLL 3.1 kN/m • Mômen tính toán mặt cắt nhịp: - Gây trọng lượng thân mặt cầu: - Gây lớp phủ mặt cầu: + Hệ số tải trọng + Mômen: - Gây hoạt tải: Tải trọng bánh xe (có xung kích) + Tải trọng thiết kế: 25.0 % = 48.86 kN.m • Trạng thái giới hạn sử dụng: + Tổng mômen: MiTotal = 32.2 kN.m • Trạng thái giới hạn cường độ: + Tổng mômen: MiFTotal = 54.5 kN.m 18.2 Cánh hẫng mặt cầu - Mômen âm (Chiều dài tính toán 1m dài): • Chiều dài cánh hẫng tính toán Se = 950 mm tren ket cau la 4m • Bề rộng gờ lan can c = 350 mm • Độ dốc ngang cầu i = 1.0 % • Chiều dày tối thiểu mặt cầu (Chiều dày kiểm tra) hs = 190 mm • Chiều dày trung bình phần hẫng mặt cầu (Chiều dày tính tải trọng) tc (AVE) = 270 mm • Chiều dày lớp phủ mặt cầu hwc = 75 mm • Tải trọng phân bố trung bình mặt cầu ws = 6.62 kN/m • Tải trọng phân bố lớp phủ mặt cầu wwc = 1.69 kN/m • Chiều dài phân bố mặt cầu Le1 = 950 mm • Chiều dài phân bố lớp phủ mặt cầu tải trọng Le2 = 600 mm • Tải trọng gờ lan can + lan can thép 1m dài cầu Pc,r = 8.0 kN • Chiều dài hẫng tính toán tải trọng gờ lan can + Lan can thép Le1 = 800 mm • Khoảng cách từ trục bánh xe tới mặt cắt hẫng X = 300 mm • Bề rộng dải tương đương 1140+0.833X = 1390 mm • Tải trọng bánh xe P = 72.5 kN • Tải trọng tính toán 01 bánh xe 1m dài dọc mặt cầu P1 = 52.2 kN • Tải trọng WL = E:\CVH-STUDY\DAI HOC XAY DUNG\TAILIEU\BAN TINH DAM THEP LIEN HOP\1.DLH L30m.xls\Slab 3.1 kN/m Page:1 of Dự án xây dựng kết nối tạm gói thầu 3A cầu Thanh Trì với đường VĐ3 giai đoạn Dầm thép liên hợp BTCT, L=30m Bản mặt cầu BTCT TEDI • Mômen tính toán mặt cắt hẫng: - Gây trọng lượng thân mặt cầu: - Gây lớp phủ mặt cầu: - Gây gờ lan can lan can thép + Hệ số tải trọng γP = 1.25 + Mômen: MDC = 2.99 kN.m MFDC = 3.73 kN.m + Hệ số tải trọng γw = 1.50 + Mômen: MW = 0.30 kN.m MFW = 0.46 kN.m + Hệ số tải trọng gP = 1.50 + Mômen: MCR = 6.40 kN.m MFCR = 9.60 kN.m 1.75 - Gây hoạt tải: Tải trọng bánh xe (có xung kích) + Tải trọng thiết kế: + Hệ số tải trọng + Mômen: gLL = IM = 25.0 % MLL = 20.1 kN.m MFLL = 35.21 kN.m • Trạng thái giới hạn sử dụng: + Tổng mômen: MiTotal = 29.8 kN.m • Trạng thái giới hạn cường độ: + Tổng mômen: MiFTotal = 49.0 kN.m 18.3 Bản mặt cầu phía dầm - Mômen âm (Chiều dài tính toán 1m dài): - Mặt cắt thiết kế cho mô men âm lực cắt lấy sau: • Cho dầm thép : 1/4 bề rộng cánh dầm kể từ đường tim gối - Tính toán mômen âm dựa bảng A4.1, yêu cầu thòa mãn điều kiện sau: • Tính toán mômen sử dụng phương pháp giải tương đương áp dụng cho mặt cầu bê tông tựa dầm song song • Hệ số lực xung kích bao gồm giá trị tính toán bảng • Phương pháp nội suy áp dụng cho khoảng cách bảng • Bảng áp dụng cho mặt cắt ngang cầu có tối thiểu dầm khoảng cách dầm biên không nhỏ 4200mm • Khoảng cách dầm S = 2100 mm • Chiều dày cánh dầm thép bf3 = 395 mm = 99 mm tc = 190 mm 250 mm • Khoảng cách từ tim dầm tới mặt cắt tính toán • Chiều dày tối thiểu mặt cầu (Chiều dày kiểm tra) • Chiều dày trung bình phần hẫng mặt cầu (Chiều dày tính tải trọng) tc (AVE) = • Chiều dày lớp phủ mặt cầu hwc = 75 mm • Tải trọng phân bố mặt cầu ws = 6.13 kN/m • Tải trọng phân bố lớp phủ mặt cầu wwc = 1.69 kN/m • Bề rộng dải tương đương 1220+0.25S = 1745 mm • Công thức tính mômen âm tải trọng phân bố p cho mặt cắt gối M = p*S2/10 • Mômen tính toán mặt cắt nhịp: - Gây trọng lượng thân mặt cầu: - Gây lớp phủ mặt cầu: + Hệ số tải trọng γP = 1.25 + Mômen: MDC = 2.70 kN.m MFDC = 3.38 kN.m γw = 1.50 + Hệ số tải trọng MW = 0.74 kN.m MFW = 1.12 kN.m + Hệ số tải trọng γLL = 1.75 + Mômen: MLL = 23.2 kN.m MFLL = 40.58 kN.m + Mômen: - Gây hoạt tải: Tải trọng bánh xe (có xung kích) + tải trọng thiết kế: • Trạng thái giới hạn sử dụng: + Tổng mômen: MiTotal = 26.6 kN.m • Trạng thái giới hạn cường độ: + Tổng mômen: MiFTotal = 45.1 kN.m E:\CVH-STUDY\DAI HOC XAY DUNG\TAILIEU\BAN TINH DAM THEP LIEN HOP\1.DLH L30m.xls\Slab Page:2 of Dự án xây dựng kết nối tạm gói thầu 3A cầu Thanh Trì với đường VĐ3 giai đoạn Dầm thép liên hợp BTCT, L=30m Bản mặt cầu BTCT TEDI 18.3 Kiểm toán mặt cầu hs b as 0.85•f'c•as•Esc ds As•fsy dc TTGH cường độ: Các thông số tính toán Ký hiệu Hệ số kháng uốn = 0.90 Hệ số kháng cắt = 0.90 Đơn vị Bản (M+) Cánh hẫng (M-) Bản dầm (M-) Chiều cao tính toán h mm 190 190 190 Bề rộng tính toán mm 1000 1000 1000 Mômen tính toán b Mu KN.m 54.5 49.0 45.1 Mômen sử dụng Mser KN.m 32.2 29.8 26.6 Đường kích chịu kéo D1 mm D18 D18 D18 Đường kích chịu kéo kẹp tăng cường D2 mm - - - Khoảng cách cốt thép chịu uốn s mm 150 150 150 Số lượng cốt thép chịu uốn n dc Thanh 6 Lớp phủ bê tông mm 40 50 50 Chiều cao có hiệu ds mm 141 131 131 Diện tích cốt thép chịu kéo As mm2 Hệ số chuyển đổi biểu đồ ứng suất β1 c mm 29 29 29 Chiều dày khối ứng suất tương đương a mm 24 24 24 Mr = ϕ.Mn KN.m Kiểm toán mômen uốn Sức kháng uốn tính toán Kiểm tra mômen uốn 1524 1524 1524 0.836 0.836 0.836 70.8 ĐẠT 65.3 ĐẠT 65.3 ĐẠT Giới hạn cốt thép Lượng cốt thép tối đa Lượng cốt thép tối thiểu c/de 0.20 0.22 0.22 1.20 Mcr 13.5 13.5 13.5 1.33 Mu 72.5 65.2 Kiểm tra giới hạn cốt thép Kiểm toán nứt Chiều cao phần bê tông tính từ thớ chịu kéo tới tâm cốt thép đặt gần ĐẠT dc Diện tích BT có hiệu quanh thép chịu kéo A Thông số bề rộng vết nứt Z fsa Ứng suất cho phép cốt thép chịu kéo 0.6fy mm 59.9 ĐẠT 40 50 50 mm N/mm 13333 16667 16667 23000 23000 23000 MPa 284 244 244 MPa 240 240 240 6.79 6.79 6.79 n Ứng suất cốt thép chịu kéo ĐẠT m 0.073 0.079 0.079 k 0.317 0.326 0.326 0.894 0.891 0.891 168 168 150 j fs MPa Kiểm tra nứt: ĐẠT ĐẠT ĐẠT Kiểm tra cốt thép dọc cầu Đường kính cốt thép dọc (Lưới lưới dưới) D3 mm D16 D16 D16 Khoảng cách cốt thép dọc s' mm 150 150 150 n' As/ n/ s Thanh 14 14 14 mm2/mm 1.69 Phân bố cốt thép lưới dọc cầu Tỉ lệ phần trăm cốt thép dọc cầu lưới với cốt thép theo hướng ngang cầu A's/ n'/ s' mm2/mm 1.35 i % 79.53 Kiểm tra h.lượng cốt thép dọc cầu lưới i% ≥ Min(3840√S, 67%) ĐẠT - - A's ≥ 0.75 * Ag/ fy - ĐẠT ĐẠT Số thép dọc nhịp hữu hiệu S (1 lưới) Phân bố cốt thép lưới ngang cầu Kiểm tra hàm lượng cốt thép dọc cầu lưới theo điều kiện chịu co ngót nhiệt độ E:\CVH-STUDY\DAI HOC XAY DUNG\TAILIEU\BAN TINH DAM THEP LIEN HOP\1.DLH L30m.xls\Slab Page:3 of