Thiết kế môn học cầu bê tông cốt thép: cầu dầm giản đơn bê tông cốt thép kéo sau.

Thiết kế môn học cầu bê tông cốt thép: cầu dầm giản đơn bê tông cốt thép kéo sau. Thiết kế môn học cầu bê tông cốt thép: cầu dầm giản đơn bê tông cốt thép kéo sau.Thiết kế môn học cầu bê tông cốt thép: cầu dầm giản đơn bê tông cốt thép kéo sau.Thiết kế môn học cầu bê tông cốt thép: cầu dầm giản đơn bê tông cốt thép kéo sau.Thiết kế môn học cầu bê tông cốt thép: cầu dầm giản đơn bê tông cốt thép kéo sau.Thiết kế môn học cầu bê tông cốt thép: cầu dầm giản đơn bê tông cốt thép kéo sau.Thiết kế môn học cầu bê tông cốt thép: cầu dầm giản đơn bê tông cốt thép kéo sau.Thiết kế môn học cầu bê tông cốt thép: cầu dầm giản đơn bê tông cốt thép kéo sau.Thiết kế môn học cầu bê tông cốt thép: cầu dầm giản đơn bê tông cốt thép kéo sau.Thiết kế môn học cầu bê tông cốt thép: cầu dầm giản đơn bê tông cốt thép kéo sau.Thiết kế môn học cầu bê tông cốt thép: cầu dầm giản đơn bê tông cốt thép kéo sau.Thiết kế môn học cầu bê tông cốt thép: cầu dầm giản đơn bê tông cốt thép kéo sau.Thiết kế môn học cầu bê tông cốt thép: cầu dầm giản đơn bê tông cốt thép kéo sau.Thiết kế môn học cầu bê tông cốt thép: cầu dầm giản đơn bê tông cốt thép kéo sau.

Thiết Kế Môn Học Cầu Bê Tông Cốt Thép F1 Mục lục Phần 1: Nội dung thuyết minh Chọn tiết diện mặt cắt dầm chủ 1.1 Bố trí chung mặt cắt ngang cầu 1.2 Chọn mặt cắt ngang dầm chủ Chiều cao kết cấu nhịp tối thiểu (A2.5.2.6.3-1) Xác định chiều rộng cánh hữu hiệu (A.4.6.2.6) 3.1 Đối với dầm 3.2 Đối với dầm biên Tính toán mặt cầu 4.1 Phơng pháp tính toán nội lực mặt cầu 4.2 Xác định nội lực mặt cầu tĩnh tải 4.3 Xác định nội hoạt tải ngời 4.4 Vật liệu thiết kế cho mặt cầu 4.5 Tính toán cốt thép chiu lực Tính toán nội lực dầm chủ tĩnh tải 5.1 Tĩnh tải rải lên dầm chủ 5.2 Các hệ số cho tĩnh tải p (Bảng A.3.4.1-2) 5.3 Xác định nội lực Nội lực dầm chủ hoạt tải 6.1 Tính toán hệ số phân phối hoạt tải theo 6.2 Tính toán hệ số phân phối tải trọng ngời Sinh viên:ĐAOPHếT NUÔNTHASINH Lớp: Cầu_Đờng Bộ A-K43 Thiết Kế Môn Học Cầu Bê Tông Cốt Thép F1 6.3 Xác định nội lực Các đặc trng vật liệu cho dầm chủ 7.1 Thép 7.2 Bêtông Chọn bố trí cáp dự ứng lực 8.1 Chọn cáp dự ứng lực 8.2 Bố trí cáp dự ứng lực 8.3 Tính tính đặc trng hình học Tính toán mát ứng suất 9.1 Xác định số thông số cho bó cáp 9.2 Mất mát ma sát fpF 9.3 Mất mát tụt neo 9.4 Mất mát ứng suất co ngắn đàn hồi 9.5 Mất mát ứng suất co ngót (A.5.9.5.4.2) 9.6 Mất mát ứng suất từ biến 9.7 Mất mát dão thép ứng suất trớc 10 Kiểm toán theo - Trạng thái giới hạn cờng độ I 10.1 Kiểm toán Cờng độ chịu uốn 10.2 Kiểm tra hàm lợng cốt thép ứng suất trớc 10.3 Tính cốt đai kiểm toán cắt theo trạng thái giới hạn CĐ1 10.4 Kiểm toán dầm theo trạng thái giới hạn sử dụng 11 Tính độ võng cầu 11.1 Tính độ võng lực DƯL Sinh viên:ĐAOPHếT NUÔNTHASINH Lớp: Cầu_Đờng Bộ A-K43 Thiết Kế Môn Học Cầu Bê Tông Cốt Thép F1 11.2 Tính độ võng tải trọng thờng xuyên (tĩnh tải) 11.3 Tính độ võng tức thới hoạt tải có xét lực xung kích 12 Tính toán dầm ngang 12.1 Nội lực tải trọng cục (hoạt tải) gây 12.2 Nội lực tải trọng phân bố (tĩnh tải) 12.3 Bố trí cốt thép 12.4 Duyệt cờng độ kháng uốn 12.5 Duyệt cờng độ kháng cắt 13 Duyệt dầm ngang 14 Vật liệu cho dầm Phần 2: Bản vẽ kỹ thuật (Bản vẽ khổ A1) Sinh viên:ĐAOPHếT NUÔNTHASINH Lớp: Cầu_Đờng Bộ A-K43 Thiết Kế Môn Học Cầu Bê Tông Cốt Thép F1 Nhiệm vụ thiết kế Thiết kế Cầu Bê Tông Cốt thép DƯL nhịp giản đơn theo điều kiện sau: 1* Các số liệu thiết kế: - Loại dầm: Dầm chữ T, kéo sau - Chiều dài toàn dầm L=22 m - Khổ cầu K7+2 x1m - Tải trọng thiết kế: HL93 - Bó cáp DƯL:7T12,7 mm 2*Tiêu chuẩn thiết kế: - Quy trình thiết kế : 22TCN 272 - 05 Bộ Giao thông vận tải - Tải trọng thiết kế: HL93 , đoàn Ngời hành 3* Yêu cầu: - Nội dung thuyết minh đầy đủ rõ ràng - Bản vẽ thể mặt dầm, mặt cắt ngang, bố trí cốt thép ( vẽ giấy A1) Sinh viên:ĐAOPHếT NUÔNTHASINH Lớp: Cầu_Đờng Bộ A-K43 Thiết Kế Môn Học Cầu Bê Tông Cốt Thép F1 Nội dung tính toán 1.các loại vật liệu: 1.1.Cốt Thép DƯL: Cờng độ quy định thép ứng suất trớc : fpu=1860 Mpa Giới hạn chảy thép ứng suất trớc: fpy=0,9 fpu=1674Mpa Hệ số ma sát : =0,2 ứng suất cho phép kích : fpj=0,74 fpu=1367,4Mpa Cờng độ tính toán chế tạo Rd1=13280 Kg/cm2 Cờng độ tính toán sử dụng Rd2=12800 Kg/cm2 Môđun đàn hồi : Et=197000Mpa 1.2.Vật liệu bêtông: Cờng độ chịu nén bêtông tuổi 28 ngày: Cờng độ chịu nén bêtông tạo ứng suất trớc Môđun đàn hồi bêtông : fc=40Mpa fci=0,9.fc=36Ma Ec=4800 fc' =30357,87 Mpa Môđun đàn hồi bêtông lúc kéo căng : Eci=4800 fci ' =28800 Mpa Cờng độ chịu kéo uốn fr=0.63 fc' = 3.98 Mpa bố trí chung mặt cắt ngang cầu: Tổng chiều dài toàn dầm 26 mét, để hai đầu dầm bên 0,3 mét để kê gối Nh chiều dài nhịp tính toán nhịp cầu 25,4 mét Sinh viên:ĐAOPHếT NUÔNTHASINH Lớp: Cầu_Đờng Bộ A-K43 Thiết Kế Môn Học Cầu Bê Tông Cốt Thép F1 Cầu gồm dầm có mặt cắt chữ T chế tạo bêtông có fc=40MPa Lớp phủ mặt cầu gồm có lớp: lớp phòng nớc có chiều dày 0,5 cm,, lớp bêtông Asphalt có chiều dày 7cm Lớp phủ đợc tạo độ dốc ngang cách kê cao gối cầu 2% 2% 1250 1250 1800 1800 1800 1800 1800 Khoảng cách dầm chủ S=1800 mm Giữa phần xe chạy lề ngời phân cách giải phân cách mềm 2.1 Chọn mặt cắt ngang dầm chủ Điều kiện chọn mặt cắt:(A.5.14.1.2.2) Chiều dày phần không nhỏ hơn: - Bản cánh :50 mm - Bản cánh dới : 125 mm - Sờn dầm , kéo sau:165 mm 2.1.1 Sơ chọn dầm chủ có tiết diện hình chữ T với kích thớc sau: - Chiều dày bản: ts=20 cm - Chiều cao toàn dầm: H =140 cm - Chiều rộng bầu dầm: bb =60 cm - Chiều cao bầu dầm: hb =32 cm - Chiều dày bụng: bw=20 cm Sinh viên:ĐAOPHếT NUÔNTHASINH Lớp: Cầu_Đờng Bộ A-K43 Thiết Kế Môn Học Cầu Bê Tông Cốt Thép F1 - Chiều rộng cánh: b1=180 cm - Rộng vát cánh: 20 cm - Cao vát cánh: 15 cm - Rộng vát bầu: 20 cm - Cao vát bầu: 20 cm - Phần hẫng : 125 cm Các kích thớc khác nh hình vẽ: Mặt cát dầm chủ Mặt cắt gối (Mở rộng sờn dầm) 2.1.2 kiểm tra điều kiện chiều cao kết cấu nhịp tối thiểu:(A.2.5.2.6.3_1) Yêu cầu: hmin=0,045.L Trong ta có: L: Chiều dài nhịp tính toán L=33400mm hmin: chiều cao tối thiểu kết cấu nhịp kể mặt cầu, hmin=1500mm suy ra: hmin=0,045.L=0,045.33400=1503mm~ hmin=1500mm=> Thỏa mãn Sinh viên:ĐAOPHếT NUÔNTHASINH Lớp: Cầu_Đờng Bộ A-K43 Thiết Kế Môn Học Cầu Bê Tông Cốt Thép F1 2.1.3 Xác định chiều rộng cánh hữu hiệu (A.4.6.2.6) 2.1.3.1 Đối với dầm Bề rộng cánh hữu hiệu lấy giá trị nhỏ + 1/4 chiều dài nhịp = 33400 = 8350 mm + 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 (S= 2200) ->bi=2200mm 2.1.3.2.Đối với dầm biên Bề rộng cánh dầm hữu hiệu đợc lấy 1/2 bề rộng hữu hiệu dầm kề trong(=2200/2=1100) cộng trị số nhỏ + 1/8 chiều dài nhịp hữu hiệu = 33400 =4175 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 =1250 mm ->be=2500 mm Kết luận: Bề rộng cánh dầm hữu hiệu Dầm (bi) 2200 mm Dầm biên (be) 2500 mm Bảng Sinh viên:ĐAOPHếT NUÔNTHASINH Lớp: Cầu_Đờng Bộ A-K43 Thiết Kế Môn Học Cầu Bê Tông Cốt Thép F1 Tính toán mặt cầu 4.1 Phơng pháp tính toán nội lực mặt cầu áp dụng phơng pháp tính toán gần theo Điều 4.6.2(AASHTO98) Mặt cầu phân tích nh dầm liên tục gối đàn hồi dầm chủ 4.2 Xác định nội lực mặt cầu tĩnh tải Sơ đồ tính vị trí tính nội lực Theo Điều (A.4.6.2.1) : Khi áp dụng theo phơng pháp giải phải lấy mô men dơng cực trị để đặt tải cho tất vùng có mô men dơng, tơng tự mô men âm ta cần xác định nội lực lớn sơ đồ Trong dầm liên tục nội lực lớn gối nhịp Do sơ đồ tính dầm liên tục nhịp đối xứng, vị trí tính toán nội lực là: a, b, c, d, e nh hính vẽ Theo Điều (A.4.6.2.1.6): Các dải phải đợc coi nh dầm liên tục dầm giản đơn chiều dài nhịp phải đợc lấy khoảng cách tâm đến tâm cấu kiện đỡ Nhằm xác định hiệu ứng lực dải , cấu kiện đỡ phải đ ợc giả thiết cứng vô hạn Các tải trọng bánh xe đợc mô hình hoá nh tải trọng tập trung nh tải trọng vệt mà chiều dài dọc theo nhịp chiều dài diện tích tiếp xúc đợc Sinh viên:ĐAOPHếT NUÔNTHASINH Lớp: Cầu_Đờng Bộ A-K43 Thiết Kế Môn Học Cầu Bê Tông Cốt Thép F1 điều (A.3.6.1.2.5) cộng với chiều cao mặt cầu, đồ án coi tải trọng bánh xe nh tải trọng tập trung Xác định nội lực tĩnh tải Tỷ trọng cấu kiện lấy theo Bảng (A.3.5.1.1) AASSHTO Tĩnh tải tác dụng lên mặt cầu gồm tĩnh tải rải TTBT mặt cầu, TTBT lớp phủ, lực tập trung lan can tác dụng lên phần hẫng Đối với tĩnh tải, ta tính cho mét dài mặt cầu Thiết kế mặt cầu dày 200mm, tĩnh tải rải TTBT mặt cầu: gDC(bmc)=200.1800.24.10-6= 8,64 KN/m Thiết kế lớp phủ dày 74mm, tĩnh tải rải TTBT lớp phủ: gDW=74.2250.10-4=1,665 KN/m Tải trọng lan can cho phần hẫng: Thực chất lực tập trung quy đổi lan can không đặt mép mặt cầu nhng để đơn giản tính toán thiên an toàn ta coi đặt mép gDC(Lan can)= 4,564 KN/m + Để tính nội lực cho mặt cắt a, b, c, d, e ta vẽ đờng ảnh hởng mặt cắt xếp tải lên đơng ảnh hởng Do sơ đồ tính toán mặt cầu hệ siêu tĩnh bậc cao nên ta dùng chơng trình Sap2000 để vẽ DAH từ tính toán nội lực tác dụng lên mặt cầu + Công thức xác định nội lực tính toán: MU= (P.M DC1 + P M DC2 +P M DW ) : Hệ số liên quan đến tính dẻo, tính d, quan trọng khai thác xác định theo Điều 1.3.2 =i.D.R 0,95 Hệ số liên quan đến tính dẻo D = 0,95 (theo Điều 1.3.3) Sinh viên:ĐAOPHếT NUÔNTHASINH 10 Lớp: Cầu_Đờng Bộ A-K43 Thiết Kế Môn Học Cầu Bê Tông Cốt Thép F1 + ứng suất mép dới ( nén âm) ứng suất lực DƯL : fDƯL= Pi Pi e0 y A0 I0 M y Do tự trọng thân: fttbt= ttbt I0 t t M y Do tĩnh tải giai đoạn một: fDC1= DC1 I1 d Trong Pi=Aps.(0,8fpu-fmất mát) với fmất mát=fpF+fpA+fpES MDC1=(gDC1(bmc+ gDC1(dn)).m Sinh viên:ĐAOPHếT NUÔNTHASINH 85 Lớp: Cầu_Đờng Bộ A-K43 Thiết Kế Môn Học Cầu Bê Tông Cốt Thép F1 Kết kiểm toán đợc thể bảng dới đây: Bảng 10.2.2 Mặt cắt L/2 L/4 0,8m Gối Pi Mpa.m2 7687459,9 7814166, 8003433, MTTBT KNm 1647,093 1235,201 200,722 0.0 MDC1 KNm 967,7 725,805 118,080 0.0 e0 mm 644,6 554,6 289,2 283,0 ƯS thớ KNm -2,9 -3,0 -4,4 -1,3 Kiểm toán S thớ dới Kiểm toán Đạt KNm -21,3 Đạt 8045606 Đạt Đạt Đạt -21,2 -19,1 -17,0 Đạt Đạt Đạt 10.2.3.Giai đoạn III:Giai đoạn khai thác Dầm chị tác động dự ứng lực hữu hiệu, tải trọng thờng xuyên tải trọng tức thời + ứng suất mép ( nén âm) Pi Pi e0 y ứng suất lực DƯL : fDƯL= A + I 0 M y Do tự trọng thân: fttbt=- ttbt I0 t t t Do tĩnh tải giai đoạn một: fDC1= M DC1 y1 I1 Trong MDC1=(gDC1(bmc)+ gDC1(đỡ)+ gDC1(dn)).m Do tĩnh tải giai đoạn hai: fDC1= ( M DC1 + M D ƯW ) y t I1 Sinh viên:ĐAOPHếT NUÔNTHASINH 86 Lớp: Cầu_Đờng Bộ A-K43 Thiết Kế Môn Học Cầu Bê Tông Cốt Thép F1 Trong MDC1=(gDC1(bmc)+ gDC1(đỡ)+ gDC1(dn)).m M y Do tải hoạt tải : fLL+IM= LL+ IM I1 t + ứng suất mép dới ( nén âm) Pi Pi e0 y ứng suất lực DƯL : fDƯL= A I 0 M y Do tự trọng thân: fttbt= ttbt I0 t t M y Do tĩnh tải giai đoạn một: fDC1= DC1 I1 t Trong MDC1=(gDC1(bmc)+ gDC1(đỡ)+ gDC1(dn)).m Do tĩnh tải giai đoạn hai: fDC1= ( M DC1 + M DƯW ) y t I1 Trong MDC1=(gDC1(bmc)+ gDC1(đỡ)+ gDC1(dn)).m Pi=Aps.(0,8fpu-fmất mát) với fmất mát=fpF+fpA+fpES+pCR+pSR+pR Do tải hoạt tải : fLL+IM= M LL+ IM y1 I1 t Kết kiểm toán đợc thể bảng dới đây: Bảng 10.2.3 Mặt cắt L/2 L/4 0,8m Gối Pi Mpa.m2 7062745 6969135 6969991 701139 MTTBT KNm 1647,093 1235,201 200,722 0.0 MDC1(GĐ1) KNm 967,7 725,805 118,080 0.0 MDC1(GĐ2) KNm 651,612 488,709 79,508 0.0 Sinh viên:ĐAOPHếT NUÔNTHASINH 87 Lớp: Cầu_Đờng Bộ A-K43 Thiết Kế Môn Học Cầu Bê Tông Cốt Thép F1 MLL+IM KNm 4170,479 3071,953 376,150 e0 mm 644,6 554,6 289,2 283,0 ƯS thớ KNm -16,3 -12,9 -4,9 -1,1 Kiểm toán S thớ dới Đạt KNm Kiểm toán -13,2 Đạt Đạt Đạt Đạt -13,8 -15,9 -14,3 Đạt Đạt Đạt Các số liệu: e=y0d-yps ; yps ; I0, I1, y0d, y0t, y1d, y1t xem bảng 7.3 gDC1(dc), gDC1(bmc), gDC1(dn), gDC2(lan can), gDW: Xem bảng 5.1 m: Diện tích đờng ảnh hởng mômen mặt cắt phải tính 11.Độ võng cầu Xét mặt cắt nhịp ( có độ võng lớn nhất) Quy ớc: Độ võng xuống mang dấu dơng, võng lên mang dấu âm 11.1 Tính độ vồng DƯL Độ vồng DƯL đợc tính theo công thức sau: Ps = Với pi e0 L2tt E ci I Pi=Aps.(0,8fpu-fmất mát) với fmất mát=fpF+fPa = 8051,812 KN ps = -79,18 mm 11.2 Tính độ võng tải trọng thờng xuyên 11.2.1 Độ võng trọng lợng thân dầm Tiết diện để tính mặt cắt giản yếu Sinh viên:ĐAOPHếT NUÔNTHASINH 88 Lớp: Cầu_Đờng Bộ A-K43 Thiết Kế Môn Học Cầu Bê Tông Cốt Thép F1 DC1 g DC ( dc ) Ltt =20,940mm = 384 EI I=18,35476.1010 mm4 E=28800 Mpa gDC=20,424KN/m (Xem bảng 5.1) 11.2.2 Độ võng trọng lợng mặt cầu ,dầm ngang Tiết diện để tính mặt cắt tính đổi DC ( g DC1( bmc ) + g DC ( dn ) ).Ltt = = 384 EI =11,416 mm Trong gDC1(dn), gDC1(bmc) (xem bảng 5.1) I = 19,78089.1010 mm4 11.2.2 Độ võng trọng lợng lan can , lớp phủ Tiết diện để tính mặt cắt tính đổi DC ( g DC Lancan ) + g DW ).Ltt = = 384 EI =7,687 mm Trong gDC2(lan can), gDW (xem bảng 5.1) I = 19,78089.1010 mm4 11.2.3.Độ võng dầm sau căng cáp DƯL: cc = ps + DC1 =-79,18+20,94=-58,24 mm Sinh viên:ĐAOPHếT NUÔNTHASINH 89 Lớp: Cầu_Đờng Bộ A-K43 Thiết Kế Môn Học Cầu Bê Tông Cốt Thép F1 11.2.4.Độ võng dầm khai thác dới tác dụng tải trọng thờng xuyên: kt = ps + DC1 + DC + DC = -79,18+20,94+11,416+7,687=-39,137 7,687 mm 11.2.4 Tính độ võng tức thới hoạt tải có xét lực xung kích Điều kiện kiểm toán: LL Ltt L LL PL tt 800 1000 Trong đó: Ltt : Chiêù dài nhip tính toán, Ltt=25,4 m LL : Độ võng lớn nhịp xe,lấy trị số lớn của: Kết tính xe tảI thiết kế đơn 25% xe tảI thiết kế tải trọng LL PL Độ võng lớn nhịp xe ngời Hệ số phân bố độ võng lấy số làn/số dầm, tất thiết kế chất tải tất dầm đỡ giả thiết võng nh D = nlan Nb D = = 0,333 Nb = nlàn = Tính độ võng xe tải đơn P1 = D 145 KN P1= 48,333KN Sinh viên:ĐAOPHếT NUÔNTHASINH 90 Lớp: Cầu_Đờng Bộ A-K43 Thiết Kế Môn Học Cầu Bê Tông Cốt Thép F1 P2 = D 145 KN P2= 48,333KN P3 = D 35 KN P3= 11,667 KN Bố trí xe vị trí bất lợi nh hình vẽ: x P b a L Khoảng cách từ trục xe đến gối: C1 = Ltt 4,3m =8,4 m C2 = Ltt = 12,7 m C3 = Ltt + 4,3m =17 m = P1 c1 2 (3Ltt 4c1 ) 48.E.I = 2,455 mm = P2 c 2 (3Ltt 4c ) 48.E.I = 2,90 mm = 0,565 mm truck =5,916 mm =1,533 mm = P3 c3 2 (3Ltt 4c3 ) 48.E.I Độ võng xe tải thiết kế: truck = + + Độ võng tải trọng làn: = 5.qlàn L4tt 384.E.I Độ võng tải trọng ngời đi: Sinh viên:ĐAOPHếT NUÔNTHASINH 91 Lớp: Cầu_Đờng Bộ A-K43 Thiết Kế Môn Học PL = Cầu Bê Tông Cốt Thép F1 5.( PL.B3 ) L4tt 384.E.I PL =1,978 mm Độ võng 25% xe tải thiết kế với tải trọng thiết kế: xe = 25% truck + xe = 3,012 mm kt = max( xe , truck ) = 5,916 mm Kiểm tra độ võng xe nói chung: L 25,4.10 = 31,75 Ta thấy: kt = 5,916 mm < tt = 800 800 Thoả mãn Kiểm tra độ võng xe tải trọng ngời: kt + PL =7,894 mm kt + PL Ltt 25,4.10 = = 24,5 1000 1000 Thoả mãn Vây độ võng độ vồng dầm thoả mãn điều kịên thiết kế 12 Tính toán dầm ngang - Toàn cầu có dầm ngang , tựa dầm chủ , sơ đồ dầm liên tục nhiều nhịp kê dầm chủ ,ta tính toán dầm giản đơn sau xét đến tính liên tục 12.1 Nội lực tải trọng cục (hoạt tải) gây Chiều dài nhịp tính toán dầm ngang ln = 2,2 m Tính áp lực bánh xe : Ai = P.i yi Pi - áp lực trục bánh xe yi Tung độ đờng ảnh hởng Tính dầm ngang số Sinh viên:ĐAOPHếT NUÔNTHASINH 92 Lớp: Cầu_Đờng Bộ A-K43 Thiết Kế Môn Học Cầu Bê Tông Cốt Thép F1 l1=5,08 m ; l2=2,4m ? ? l2 2,2 = 0,5 3 = 0,5 = 0,0375 5,08 + 2,2 l1 + l2 (khi tính coi nh đờng gẫy khúc) - Mô men tải trọng cục Mr đợc tính cách xếp Ai lên đah , sau nhân với hệ số xét đến tính liên tục - Mô men tính toán dầm ngang nhiều nhịp TruckLoad TendomLoad + nhịp : MaxM 0.5 = .0,7.M0 MinM 0.5 = - .0,3.M0 (trong =1,75) + Tại gối giữa: MaxM gối = .0,2.M0 MinM gối = - .0,9.M0 M0 = (1+à).A zi Sinh viên:ĐAOPHếT NUÔNTHASINH 93 Lớp: Cầu_Đờng Bộ A-K43 Thiết Kế Môn Học Cầu Bê Tông Cốt Thép F1 - Lực cắt : + mặt cắt gối Q gối = .1,15.Q0gối + mặt cắt nhịp : Q 0,5 = .1,15.Q00.5 Q0 =(1+à).A.zi a Khi đặt TruckLoad (nội suy yi) A= (145.1 + 145.0,0265 + 35.0,0265) = 74,885 KN M0 = 1,25.74,885.0,625 = 56,12 KNm Q0gối = 1,25 74,885.(1+0,28) = 119,724 KN Q00.5 = 1,25 74,885.0,5 = 46,77 KN MaxM gối = 1,75.0,2 56,12 = 19,6422 KNm MinM gối = -1,75.0,9.56,12 = - 88,39 KNm MaxM 0.5 = 1,75.0,7.56,12 = 68,75 KNm MinM 0.5 = -1,75.0,3.56,12 = - 29,463 KNm Q gối = 1,75.1,15 119,724 = 240,944 KN Q 0.5 = 1,75.1,6 46,77= 130,948 KN Sinh viên:ĐAOPHếT NUÔNTHASINH 94 Lớp: Cầu_Đờng Bộ A-K43 Thiết Kế Môn Học Cầu Bê Tông Cốt Thép F1 b Khi đặt TendomLoad (nội suy yi) A= (110.1 + 110.0,2795) = 70,21KN M0 = 1,25.70,21.0,6 = 52,6556 KNm Q0gối = 1,25.70,21.(1+0,28) = 112,332 KN Q00.5 = 1,25.70,21.0.5= 43,88 KN MaxM gối = 1,75.0,2.52,6556 = 18,429 KNm MinM gối = -1,75.0,9.52,6556 = -82,932 KNm MaxM 0.5 = 1,75.0,7.52,6556 = 64,503 KNm MinM 0.5 = -1,75.0,3 52,6556= -27,644 KNm Q gối = 1,75.1,15.112,322 = 226,048 KN Q 0.5 = 1,75.1,6.43,879 = 122,8612 KN 12.2 Nội lực tĩnh tải dầm ngang Hoàn toàn tơng tự ta xác định nội lực tĩnh tảI trọng lợng thân dầm ngang gây Mmax=72,68 KNm Qmax=120 KN 13.Duyệt dầm ngang: So sánh giá trị lực ta có cặp nội lục dùng để tính duyệt : Mmax= 156,845 KNm Mmin=-137,372 KNm Qmax=259,345 KN Qmin=-137,372 KN Sinh viên:ĐAOPHếT NUÔNTHASINH 95 Lớp: Cầu_Đờng Bộ A-K43 Thiết Kế Môn Học Cầu Bê Tông Cốt Thép F1 14.Vật liệu cho dầm ngang +bêtông dầm ngang fc=40Mpa cờng độ quy định tuỏi 28 ngày Ec=30357,866Mpa +cốt thép fy=420Mpa giới hạn chảy tối thiểu quy định cốt thép Es=200000Mpa 14.1 Tính toán cốt thép chịu lực +Lớp bảo vệ Theo bảng 5.12.3-1 Mép : a= 25mm Mép dới : a=25 mm +Sức kháng uốn Mr= Mn :Hệ số sức kháng quy định theo điều 5.5.4.2.1 =0,9 trạng thái giới hạn cờng độ Mr:Sức kháng uốn tính toán Mn:Sức kháng uốn danh định Đối với cấu kiện chịu uốn phân bố ứng suât gần theo hình chữ nhật nh quy định điều 5.7.2.2 thi M n xác định điều 5.7.3.2.3 Mn= a a a a h a ps f ps d p + As f y d s A' S f ' y d ' s + 0,85 f ' c ( b bw ) hr r 2 2 Sinh viên:ĐAOPHếT NUÔNTHASINH 96 Lớp: Cầu_Đờng Bộ A-K43 Thiết Kế Môn Học Cầu Bê Tông Cốt Thép F1 Vì cốt thép ứng suất truớc ,b=bw coi As=0 a Mn= As f y d s Trong AS= diện tích côt thép chịu kéo không ứng suất trớc fy= giới hạn chảy quy định cốt thép(Mpa) ds= khoảng cách tải trọng từ thớ nén đến trọng tâm cốt thép chịu kéo không ứng suất trớc (mm) As= diện tích cốt thép chịu nén fy= giới hạn chảy quy định cốt thép chịu nén (Mpa) dp= khoảng cách từ thớ chịu nén đến trọng tâm cốt thép chịu nén (mm) fc= cờng đọ chịu nén quy định bêtông tuổi 28 ngày (MPa) b= bề rộng mặt chịu nén cấu kiện (mm) bw= chiều dày bụng mặt cắt tròn = hệ số chuyển đổi biểu đồ ứng suất quy định điều 5.7.2.2 h1= chiều dày cánh chịu nén cấu kiện dầm I T (mm) a= c chiều dày khối ứng suất tơng dơng (mm) xem điều 5.7.2.2 a = c = A ps f ps + As f y A' c f ' y 0,85 f ' c 1bw = As f y 0,85 f ' c b Theo trạng thái giới hạn cờng độ cốt thép phải bố trí cho mặt cắt đủ khả chịu lực Ta chọn trớc số kiểm toán cờng độ +Tính toán bố trí cốt thép chịu mômen dơng: Sinh viên:ĐAOPHếT NUÔNTHASINH 97 Lớp: Cầu_Đờng Bộ A-K43 Thiết Kế Môn Học Cầu Bê Tông Cốt Thép F1 Bố trí cốt thép 18 -> diện tích cốt thép As= 3,1416.18 = 2035,757mm dp=h-25-5.18=1150-25-90=1035 mm =0,85-(12/7).0,05=0,764>0,65 c= AS f y 0,85 f c 1b f = 2035,757.420 = 164,578mm 0,85.40.0,764.200 a= c=0,764.164,578=125,74 mm Mn=As.fs(dp-a/2)=2035,757.420.(1035- 125,74 ).10 =831,2 KNm Mr= Mn=0,9.831,2=748 KNm>Mu=156,845 KNm Thoả mãn Vậy mặt cắt thảo mãn cờng độ +Kiểm tra lợng cốt thép tối đa (A.5.7.3.3.1) c Phải thoả mãn điều kiện d 0,42 e de=dp =1035 mm (Do coi Aps=0(a5.7.3.3.1-2)) c:khoảng cách từ thớ đến TTH , c=164,578 mm c 164,578 = = 0,156 0,42 de 1035 Thoả mãn Vậy mặt cắt nhịp thoả mãn hàm lợng thép tối đa +Kiểm toán hàm lợng thép tối thiểu: Với thép DƯL ta có công thức kiểm tra : theo điều 5.7.3.3.2 0,03 f 'c fy Sinh viên:ĐAOPHếT NUÔNTHASINH 98 Lớp: Cầu_Đờng Bộ A-K43 Thiết Kế Môn Học Cầu Bê Tông Cốt Thép F1 Trong : fc= sức kháng bêtông quy định (Mpa) fy= sức kháng chảy dẻo cốt thép chịu keo (Mpa) Pmin= tỷ lệ thep chịu kéo diện tích nguyên Pmin= 0,03 AS 2035,758 = = 0,00983 b.d S 200.1035 f 'C 40 = 0,03 = 0,0286 f 'Y 420 Vậy thoả mãn +Tính toán bố trí cốt thép chịu mômen âm Mômen tính toán :M=137,372 KNm Tính toán bố trí tơng tự với cốt thép chịu mômen dơng ta có lợng cốt thép cần thiết 18 Sinh viên:ĐAOPHếT NUÔNTHASINH 99 Lớp: Cầu_Đờng Bộ A-K43 [...]... đỉnh : Số lợng thép tối thiểu cho mỗi lớp bằng 0,38 mm 2/mm Theo thiết kế trên cốt thép theo phơng chính 1,11mm2/mm và theo phơng dọc là 0,22 mm2/mm < 0,38mm2/mm =>phải bố trí cốt thép theo phơng dọc, chọn No10 @200 As= 0.5mm2/mm Khoảng cách lớn nhất giữa cốt thép là 450mm Sinh viên:ĐAOPHếT NUÔNTHASINH 29 Lớp: Cầu_ Đờng Bộ A-K43 Thiết Kế Môn Học Cầu Bê Tông Cốt Thép F1 4 Tính toán nội lực dầm chủ do tĩnh... NUÔNTHASINH 23 Lớp: Cầu_ Đờng Bộ A-K43 Thiết Kế Môn Học Cầu Bê Tông Cốt Thép F1 4.5.2 Bố trí cốt thép dơng cho bản mặt cầu( cho 1 mét dài bmc) và kiểm toán theo THGH Cờng độ 1 + Không xét đến cốt thép chịu nén (bố trí cho mômen âm của bản mặt cầu) + Mômen tính toán cho mômen dơng của bản mặt cầu Mu=36,85134 KNm (Xem bảng 4.b) + Ta chọn trớc số thanh rồi kiểm toán cờng độ + Bố trí 5 thanh cốt thép 14 3,1416.14... mặt cầu Mu=28,29 (Xem bảng 4.b) Sinh viên:ĐAOPHếT NUÔNTHASINH 25 Lớp: Cầu_ Đờng Bộ A-K43 Thiết Kế Môn Học Cầu Bê Tông Cốt Thép F1 Do mômen tính toán Mu < Mômen tính toán của mômen âm của bản mặt cầu nên chắc chắn các kiểm toán trong kiểm toán về cờng dộ thoả mãn 4.5.4 Bố trí cốt thép co ngót và nhiệt độ Theo Điều A.5.10.8 cốt thép cho các ứng suất co ngót và nhiệt độ phải đợc đặt gần bề mặt bê tông. .. Lớp: Cầu_ Đờng Bộ A-K43 Thiết Kế Môn Học Cầu Bê Tông Cốt Thép F1 m 0,7823 0,2007 0,8722 0,3235 -3,2703 -1,4025 -2,3725 -0,7812 Tng ni lc -4,3724 -3,1452 4.3 Xác định nội do hoạt tải và ngời đi bộ Tải trọng thiết kế dùng cho bản mặt cầu và quy tắc xếp tải áp dụng quy định của Điều 3.6.1.3.3 (AASHTO98) : Do nhịp của bản S=2200