ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CẦU Trụ đặc bê tông cốt thép – T5 Loại hình móng: Khối Tiêu chuẩn thiết kế Tiêu chuẩn 22TCN272 - 05 Nhịp dầm: Đỡ hai nhịp dầm giản đơn Vật liệu bê tông f’c = 35Mpa

Vật liệu kết cấu Bê tông trụ: Cốt thép thường Theo tiêu chuẩn ASTM A615 V.. Tải trọng thiết kế  Tải trọng thiết kế theo 22TCN272 - 05 bao gồm các tải trọng sau: Xe tải thiết kế Xe hai

PhÇn I

Sè liÖu thiÕt kÕ

I Giíi thiÖu chung

II KÕt cÊu phÇn trªn

III Sè liÖu trô

Cao độ mực nước thấp nhất MNTN = 91,804 m

IV Vật liệu kết cấu

Bê tông trụ:

Cốt thép thường

Theo tiêu chuẩn ASTM A615

V Tải trọng thiết kế

 Tải trọng thiết kế theo 22TCN272 - 05 bao gồm các tải trọng sau:

Xe tải thiết kế

Xe hai trục thiết kế

Tải trọng làn

Kích thước cơ bản của trụ

Kích thước (m)

Phần II Tính toán tải trọng

2.1 Tĩnh tải

2.1.1 Tĩnh tải kết cấu phần trên + thiết bị phụ trợ (DC)

2.1.2 Tĩnh tải lớp phủ + tiện ích (DW)

2.1.3 Tĩnh tải kết cấu phần dưới

- Tĩnh tải tiêu chuẩn bản thân trụ theo công thức P =V.

V : Thể tích các bộ phận

Bảng tính toán tĩnh tải các bộ phận trụ

kết cấu

Thể tích (m3)

Trọng lượng (KN/m3)

Bảng tổng hợp nội lực do trọng lượng bản thân trụ tại các mặt cắt

kết cấu

Mặt cắt đỉnh bệ

N (KN)

Mặt cắt đáy bệ

N (KN)

2.2 Hoạt tải

 Hiệu ứng của xe hai tải trục: xét 2 làn xe

1.2m

110KN 110KN

1

Tung độ

Đ.a.h

Trục xe (KN)

Tổng (KN)

 Hiệu ứng của một xe ba trục: xét 2 làn xe

4.3m

145KN 145KN

1

4.3m 35KN

Tung độ

Đ.a.h

Trục xe (KN)

Tổng (KN)

 Tải trọng làn thiết kế: xét 2 làn xe

1 9.3 KN/m

Diện tích đường ảnh hưởng: S = 25,5 m2

q = 9.3 KN/m2

Phản lực gối

Ri

N (KN)

Tính toán giá trị hoạt tải

ĐAH

Tải trọng trục

Phản lực

Xe tải

Cầu không bố trí người đi bộ

2.4 Lực hãm xe (BR)

Lực hãm xe bằng 25% tổng trọng lượng xe của tất cả các làn nằm ngang

cách phía trên mặt đường khoảng cách hBR

WL = 9.3 KN/m

145 KN

145 KN

35 KN

145 KN

145 KN

35 KN

110 KN 110 KN

1

2

3

4

4.3 m 4.3 m 15.0 m 4.3 m 4.3 m

1.2

7

BR = 162.5 KN

2.5 Lực ly tâm (CE)

Lực ly tâm nằm ngang cách phía trên mặt đường khoảng cách hCE

gR 3

V

4 2

P: Tải trọng trục xe

2.6 Tải trọng gió

Kích thước kết cấu hứng gió

hcb

hc

h

Lực ngang

z1 z2 1.8 m

Mặt đất thiên nhiên

Mực nứơc tính toán

hg

hb

Gió trên hoạt tải LL

hs

hp

h hso hsf

Gió trên lan can Gió trên kết cấu nhịp

Gió trên trụ

áp lực dòng chảy

Chiều cao lan can hlc 0.400

VB: Vận tốc gió giật cơ bản trong 3 giây với chu kỳ xuất hiện 100 năm

2.6.1 Tải trọng gió tác dụng lên công trình (WS)

At: Diện tích kết cấu hay cấu kiện phải tính gió ngang trong trường

hợp không có hoạt tải tác dụng

Cd: Hệ số cản

Z1: Cánh tay đòn tính đến mặt cắt xà mũ

Z2: Cánh tay đòn tính đến mặt cắt đỉnh bệ

Z3: Cánh tay đòn tính đến mặt cắt đáy bệ

 Tải trọng gió tác dụng lên kết cấu nhịp (2 nhịp)

Z 3 14,21 m

 T¶i träng giã t¸c dông lªn xµ mò

KÝ hiÖu

Gi¸ trÞ §¬n vÞ

1.8At 5,670 kN

 T¶i träng giã t¸c dông lªn th©n trô

V× bÒ mÆt c¶n giã nhá nªn bá qua t¶i träng giã däc

At: Diện tích kết cấu hay cấu kiện phải tính gió ngang trong trường

hợp không có hoạt tải tác dụng

Cd: Hệ số cản

Z1: Cánh tay đòn tính đến mặt cắt xà mũ

Z2: Cánh tay đòn tính đến mặt cắt đỉnh bệ

Z3: Cánh tay đòn tính đến mặt cắt đáy bệ

Z4: Cánh tay đòn tính đến mặt cắt thay đổi

 Tải trọng gió tác dụng lên kết cấu nhịp (2 nhịp)

 Tải trọng gió tác dụng lên xà mũ

Kí hiệu

Giá trị Đơn vị

1.8At 5,670 kN

 Tải trọng gió tác dụng lên thân trụ

Kí hiệu Giá trị Đơn vị

 2.6.2 Tải trọng gió tác dụng lên xe cộ (WL)

2.6.2.1 Tải trọng gió ngang

Phải biểu thị tải trọng ngang của gió lên xe cộ bằng tải trọng phân bố 1.5

kN/m, tác dụng theo hướng nằm ngang, ngang với tim dọc kết cấu và đặt ở cao

độ 1800 mm so với mặt đường

WL = 19,5 kN

2.6.2.1 Tải trọng gió dọc

Phải biểu thị tải trọng gió dọc lên xe cộ bằng tải trọng phân bố 0.75 kN/m

tác dụng nằm ngang, song song với tim dọc kết cấu và đặt ở cao độ 1800mm so

với mặt đường Phải truyền tải trọng cho kết cấu ở mỗi trường hợp

WL = 19,5 kN

2.7 tải trọng nước

2.7.1 Áp lực nước tĩnh (WA)

Áp lực nước tính được tính theo công thức sau :

2

h WA

2 w





Trong đó: h là chiều sâu (lực này tự cân bằng không ảnh hưởng đến tính toán tổ

hợp tải trọng tại đỉnh bệ và đáy bệ (không cần thiết tính cho các mực nước

hiệu Giá trị

Đơn

vị

Tính tại mặt cắt đỉnh bệ

Chiều cao cột nước từ MNTT đến đáy trụ 1

WA

Áp lực nước tĩnh

84,05 kN/m

Vị trí đặt lực so với đỉnh bệ 1,37 m

Tại mặt cắt đáy bệ

2.7.2 Lực đẩy nổi B

Lực đẩy nổi tính theo công thức: B = 9.81.Vo

Tính tại mặt cắt đỉnh bệ

Chiều ngập nước của thân trụ 1

B

Tại mặt cắt đáy bệ

Chiều ngập nước của thân trụ 1

B

Tổ hợp tải trọng:

Tổ hợp tải trọng:

Tại mặt cắt đỉnh bệ 923.38 794.56 38.97 kN

2.7.3 Áp lực dòng chảy p

2.7.3.1 Áp lực dòng chảy theo phương dọc

p = 5.14.10-4CDV2

Trong đó: p: Áp lực nước chảy (MPa)

CD: Hệ số cản theo phương dọc cầu, CD = 1

V: Vận tốc nước thiết kế tính theo lũ thiết kế, V = 8m/s

vị

Trụ tròn

5.14.10-4CDV2

Bệ móng hình vuông

5.14.10-4CDV2

Áp lực dòng chảy

Phần tổ hợp tải trọng và kiểm toán các mặt cắt trong các bảng tính excel

như sau: