Câu hỏi tốt nghiệp cầu đường (có đáp án)

Câu 2:Các dạng mặt cắt ngang cầu dầm có sườn BTCT lắp ghép nhịp giản đơn Cầu dầm có sườn lắp ghép đường sắt : - Chiều dài nhịp 6-15 m - Chiều cao đầm H = (1/6 – 1/9 )L  Các dạng mặt cắt : - mặt cắt chữ T : + Dùng phổ biến , chiều dài 5-20 m + Mỗi dầm có nửa đầm ngang , mối nối thi công công trường + Bản đàm thường không nối với mà dung thép T đậy kín khe hở dọc : - Mặt cắt chữ TT , hình hộp : + Chống xoắn tốt + Mỗi khối tự ổn định chế tạo , vận chuyển lao lắp + Tốn VL , kích thước mố trụ lớn so với đầm mặt cắt chữ T + Thi công vận chuyển phức tạp + Ít áp dụng nước ta Cầu đàm có sườn lắp ghép đườn ô tô - Chiều dài nhịp 7.5 -24 m - Chiều cao đầm H = (1/7 – 1/20 ) L  Các dạng mặt cắt : - mặt cắt chữ T có đàm ngang : + Được dung phổ biến , c? thể có o có nối mặt cầu + Độ cứng ngang lớn so với loại dầm ngang + Ván khuôn đơn giản tháo lăp dễ dàng + Ở đầu cánh T để thép cốt thép chờ để nối mặt cầu công trường + Độ cứng ngang , cầu rung - Mặt cắt chữ TT , hình hộp : + Chống xoắn tốt + Mỗi khối tự ổn định chế tạo , vận chuyển lao lắp + Tốn VL , kích thước mố trụ lớn so với đầm mặt cắt chữ T + Thi công vận chuyển phức tạp + Ít áp dụng nước ta - mặt cắt chữ I : + có khả làm cầu chéo , cầu cong + mặt cầu đổ chỗ nên tăng độ cứng ngang cầu - mặt cắt lien hợp chữ I , super T + Cốt đai làm nhô cao để làm neo lien kết với phần đúc chỗ + kích thước , trọng lượng khối lắp không lớn nên lắp đặt cần cẩu công trường + dung dần làm đà giáo đỡ ván khuôn đổ bê tong mặt cầu Câu : Các loại mối nối cầu cầu dầm BTCT lắp ghép nhịp giản đơn A- Các loại mối nối dầm  Mối nối chịu lực cắt - Không cần hàn nối công trường mà đổ vữa XM chèn khe nối - Độ cứng ngang cầu không lớn nên thường dùng cho cầu ô tô  - Mối nối chịu lực cắt mômen Mối nối có cốt thép chờ hàn đổ bê tông bịt khe nối - Mối nối có thép chờ hàn , sau trát vữa để bảo vệ chống rỉ cho chi tiết thép B - Các loại mối nối phần Mối nối chốt Đơn giản đễ thi công Chỉ truyền lực cắt nên pân bố tải trọng ngang , tốn VL hon , độ cứng ngang giảm Biến dạng xoay khe nối làm xuất vết nứt dọc theo khe nối bề mặt BT nhựa Mối nối cứng ( Mối nối chịu cắt mômen ) Đặt cốt thép chờ chờ Chiều dày phải lớn để đặt cốt thép chịu uốn -  - Tốn thời gian để hàn thép đổ bê tông khe nối C- Các loại mối nối dầm ngang  Mối nối có thép chờ hàn - Thi công nhanh kiểm tra chất lượng mối nối - Xe qua hàn xong thép  Mối nối có cốt thép chờ hàn - hắc chắn , đảm bảo tính liền khối KC nhịp - Thời gian thi công kéo dài phải hàn nối cốt thép cà đổ BT mối nối công trường  Mối nối dầm ngang đổ chỗ - Phải để chừa lỗ sườn dầm để luồn cốt thép theo hướng ngang cầu - Thời gian thi công dài phải lắp đặt cốt thép ván khuôn  Mối nối có cốt thép DƯL ngang - Được kéo căng sau ống đặt sẵn sườn dầm ngang mặt cầu - Thường sử dụng cốt thép CDC bó xoắn sợi - Câu 5: Sơ đồ bố trí cáp DUL dầm BTDUL nhịp giản đơn + Bố trí theo sơ đồ đường thẳng: - Chọn lực căng DUL cho thớ không xuất ứng suất kéo giai đoạn sử dụng - Ở đầu dầm thớ xuất ứng suất kéo -> đặt thêm cốt thép DUL phía - Có thể làm giảm không triệt tiêu toàn ứng suất kéo chủ + Bố trí cáp DUL theo sơ đồ đường cong, g?y kh?c - Nếu bố trí hợp l?? ko xuất ứng suất kéo thớ mặt cắt giai đoạn sử dụng - Có thể kết hợp sơ đồ thẳng cong cho không xuất US kéo nén lớn dầm Ưu điểm: + Điều chỉnh US có hiệu + Tránh US tập trung mấu neo gây tập trung US đầu dầm Nhược điểm: + Gây US cục chỗ uốn + Mất mát ma sát lớn + Thi công phức tạp Câu 6: Tính toán phân bố tải trọng theo phương pháp đòn bẩy, nén lệch tâm, dầm liên tục gối đàn hồi, mạng dầm PHƯƠNG PHÁP ĐÒN BẨY lên dầm chủ liền kề phân bố theo quy tắc đòn bẩy Với dầm hộp giả thiết tung độ DAH giữ sườn dầm hộp Đặt tải trọng lên DAH phản lực gối để tính HSPBNtheo công thức : K  0,5. y i  i PHƯƠNG PHÁP NÉN LỆCH TÂM + Giả thiết Kết cấu ngang dầm giản đơn dầm hẫng gối chốt lên dầm dọc chủ bị cắt rời dầm dọc chủ Khi mặt cắt ngang KCN gồm nhiều hộp giả thiết mặt cắt hộp không quay MCN độ cứng chống xoắn lớn + Phạm vi áp dụng KCN c? 2,3 dầm dọc độ cứng liên kết ngang nhỏ nhiều so với độ cứng dầm dọc + Phương pháp tính Vẽ DAH phải lực gối dầm ngang lên dầm dọc theo nguyên tắc: tải trọng tác dụng qua kết cấu ngang +Giả thiết Kết cấu ngang có độ cuwngs lớn ,khi chịu tải mắt nhịp không biến dạng mà chuyển vị thẳng đứng quay góc cấu kiện chịu nén lệch tâm +Phạm vi áp dụng KCn có dầm ngang nhịp Tỷ số B  0,5 L +Phương pháp tính Tính HSPBN cho dầm chủ theo nguyên tắc kết cấu chịu nén lệch tâm :Áp lực dầm ngang lên dầm dọc tỷ lệ với độ võng dầm dọc 1 e K    n  a2  i   N L   Ii e I i    I j  a i I j   N L  Các cầu dầm ngang kết cấu ngang không Tỷ số: d3  0, 005 6.E I '.p B  0,5 L +Phương pháp tính : Có thể dặt tải trọng lên DAH áp lực lên dầm để tính HSPBN theo : K  0,5. y i +Phạm vi áp dụng đủ độ cứng với :   Khi độ cứng dầm khác : K   Hệ só đàn hồi gối phụ thuộc vào độ cứng dầm dọc  i PHƯƠNG PHÁP DẦM LIÊN TỤC KÊ TRÊN GỐI ĐÀN HỒI Vẽ DAH áp lục lên dầm chủ DAH phản lực gối đàn hồi dầm liên tục :dùng phương pháp thông số ban đầu hay phương ph?p mô mem Tung độ DAH đầu công xon: R n , k p  R n ,0 p  d k R n ,0 p Trong thực tế dùng bảng tra tung độ R n ,r p R n ,0M theo  theo số nhịp dầm ngang Đặt tải trọng lên DAH áp lực lên dầm để tính hệ số phân bó ngang theo : K  0,5 y i  i PHƯƠNG PHÁP MẠNG DẦM +Giả thiết Kết cấu ngang dầm liên tục kê gối đàn hồi dầm dọc Khi tính toán theo phương pháp ,có thể mô hình hóa kết cấu nhịp mạng dầm tức hệ thống dầm ngang dầm dọc giao BMC phần xe chạy đưa vào thành phần mặt cắt dầm ngang dầm dọc Tải trọng phân bố cấu kiện kết cấu nhịp tùy theo độ cứng dầm dọc dầm ngang mạng, số lượng chúng chiều dài nhịp Chúng ta sử dụng phương pháp lực môn học kết cấu để tính toán Câu 7: Tính toán hệ số phân bố cho cầu dầm BTCT lắp ghép mặt cắt I,T, ST - Căn vào khoảng cách dầm chủ thực tế, so s?nh với khoảng cách dầm chủ S quy trình để xd pp tính to?n theo công thức hay theo pp đòn bẩy - Tính tham số độ cứng dọc: K g  n   I  A  e g2  Trong đó: n  EB ED + ĐỐI VỚI DẦM DỌC BIÊN: o TK chịu tải: theo quy tắc đòn bẩy o Trên TK chịu tải: M M g dambien  e  g damtrong e  0, 77  o Nb=3, Tính theo pp đòn bẩy  Hệ số PBN lực cắt: + ĐỐI VỚI DẦM GIỮA - A: Diện tích MCN dầm eg: Khoảng cách trọng tâm dầm chủ trọng tâm K Lt g s 1100  S  4900 100  t  300 s Nếu   6000  L  73000 N b  o TK chịu tải: g Vdamtrong  0,36  I J g + ĐỐI VỚI DẦM TRONG g  S   0, 06     4300  0,4 0,3 S   Kg     3  L   Lt s  0,2 S  S   0,    7600  10700  + ĐỐI VỚI DẦM DỌC BIÊN: 0,1  S  S   Kg  M g damtrong  0,075       3  2900   L   Lt s  o TK chịu tải: theo quy tắc đòn bẩy o Trên TK chịu tải: M M g dambien  e  g damtrong o TK chịu tải: 0,6 V damtrong o Nb=3, T?nh theo n/tắc đòn bẩy 1100  S  4900 100  t  300 s Nếu   6000  L  73000 N b  o TK chịu tải: M damtrong S 7600 o TK chịu tải: - Hệ số PBN momen - Nếu 300  d e  1700  N b  I: MMQT dầm - Tính tỉ số: de 2800 0,1 o Nb=3, T?nh theo n/tắc đòn bẩy, lấy MIN hai giá trị Nếu de 3000 300  d e  1700  N b  e  0,  o Nb=3, T?nh theo n/tắc đòn bẩy CAU 8:T?NH TO? N NỘI LỰC BẢN MẶT CẦU THEO PHƯƠNG PHÁP DẢI BẢN TRONG TRƯỜNG HỢP :BẢN KE CẠNH VA BẢN HẪNG +BẢN HẪNG: LL  A:Tĩnh tải tác dụng Gồm có :Trọng lượng thân (DC1),lan can (DC2), gờ chắn bánh xe (DC3), lớp phủ mặt cầu (DW) B:Hoạt tải tác dụng: Tải trọng bánh xe mô h?nh h?a tải trọng tập trung Diện tích tiếp xúc cảu bánh xe với mặt đường : Chiều rộng (ngang cầu) b=510 mm Chiều dài (dọc cầu) l  2, 28x 103  n  (1  IM ) P Trong P-tải trọng bánh xe:Đối với xe tải 14500 thiết kế P=  72500N Đối với xe trục :P= Để thuận tiện cho việc mô h?nh h?a theo sơ đồ phẳng tác dụng bánh xe quy băng tải dài (b+hf) theo sơ đồ ngang cầu có cường độ phân bố cho m chiều rộng : 110000  55000N P với E>1000mm (b  hf )E Vị trí tác động bánh xe lên hẫng:tim bánh xe cách đá vỉa 300mm(Lấy hệ số =10.).Khi chiều dài hâng không qu? 1800mm c? lan can bê tông liên tục ,tải trọng d?y b?nh xe thay băng tải phân bố có cường độ 14.6N/mm dặt cách mút hẫng 0.3m C:Tải trọng người PL=300KG/m2  Công thức tính mômen lực cắt hẫng   L21 γ ×DC × +γ p1×DC2 ×L2 +   p1   L24   γ ×DC3×L3 +γ p2 ×DW× M - =η× γ i ×Qi =η  p1    L25    +m×γ n ×(LL+IM)× +     m×γ pl ×PL×L6   γ p1×DC1×L1 +γ p1×DC2 +    γ p1×DC3 +γ p2 ×DW×L   V=η  +m×γ n ×(LL+IM)×L5 +     m×γ pl ×PL  +BẢN KE CẠNH : Diện tích phân bố bánh xe lên bề mặt bản: Chiều rộng(ngang cầu ):b+hf Chiều dài (dọc cầu): l  2, 28x 103   (1  IM ) P  hf M 0,5L o : Mô men ngoại tải gây MC nhịp giản đơn k: Hệ số điều chỉnh =0,5 A:Tĩnh tải tác dụng: Trọng lượng thân: DC1, Lớp phủ mặt cầu DW ĐK:Tỷ lệ cạnh :  1,5 C?c phận đươc tính cho m chiều rộng bản( Phương dọc cầu) Hệ số vượt tải tra theo bảng Trong đó: B:Hoạt tải tác dụng:  p1 : Hệ số tải trọng tĩnh tải thân kết  p : Hệ số tải trọng tĩnh tải thân kết Dải chịu lực theo phương ngang cầu, chiều rộng dải tương đương theo phương dọc cầu tính theo bảng cấu = 1, Đối với vị trí có MM+: E+=660 + 0,55 S  n : Hệ số tải trọng hoạt tải = 1,75 T?c dụng bánh xe tải thiết kế  pl : Hệ số tải trọng hoạt tải người = 1,75 Theo mô h?nh t?nh to?n theo sơ đồ phẳng, tác dụng tải trọng bánh xe qui băng tải dài (b+hf) theo phương ngang cầu có cường độ phân bố cho m chiều rộng bản; cấu = 1,25 m: Hệ số chất tải L1: Chiều dài hẫng L2: Khoảng cách từ tim lan can đếm ngàm LL  L3: Khoảng cách từ tim đá vỉa hay gờ chắn bánh xe đến ngàm L4: Chiều dài phần có lớp phủ mặt cầu L5: Chiều dài đoạn phân bố tải trọng bánh xe Ptr với E  1000mm (b  hf )E T?c dụng bánh xe trục: tùy thuộc E + Nếu E 1,2m th? LL  2Pta (b  hf )E L6: Khoảng cách từ tim lề người đến ngàm n: Hệ số điều chỉnh tải trọng 1.Tính toán mômem dương -Trị số mômem mặt cắt nhịp đầu ngàm xác định theo công thức : M  0,5 L  k M 0,5L o So s?nh chọn giá trị lớn để đưa vào tính to?n thiết kế Vị trí tác động bánh xe lên bản: tim b?nh xe c?ch mép 600 mm, cách mép đá vỉa 300mm Câu 9:Tính nội lực dầm dọc phụ dầm ngang C? thể t?nh phương ph?p không gian hay phương ph?p gần Ta đề cập đến PP gần *Dầm dọc phụ : +Giả thiết t?nh to?n +X?c định tĩnh tải: Dầm ngang làm việc dầm đầu ngàm chịu uốn t?c dụng lực thẳng đứng trọng lượng thân: g o   b  h1  hb  Trọng lượng lớp phủ: g1 '  gt '.lb Để t?nh dầm ngang ,ta t?nh nội lực từ mặt cầu truyền xuống trọng lượng thân BTCT g1  gt lb Khẩu độ t?nh to?n dầm ngang khoảng c?ch c?c tim dầm dọc +Hệ số phân bố ngang dầm dọc Vẽ DAH ?p lực dầm dọc phụ theo hướng ngang cầu DAH cong đuợc thay DAH g?y kh?c l3 thiên an toàn   0,5 3 l1  lb Khi l1  2.lb th? lấy   0,5 Dặt tải trọng lên DAH t?nh hệ số phân bố ngang cho dầm dọc phụ   0,5 yi +T?nh nội lực dầm dọc phụ: T?nh nội lực mặt cắt gối ,mômem lực cắt mặt cắt nhịp tĩnh tải hoạt tải S   gi i S   1  IM   Pi yi *Dầm ngang +Tải trọng t?c dụng lên dầm ngang Tĩnh tải lớp phủ măt cầu mặt cầu Trọng lượng thân bản: DCban   s.ts Tinh tải lớp phủ DW= s.h (h:lớp phủ mặt cầu) Tĩnh tải trọng lượng thân dầm ngang DC   A Phản lực truyền xuông dầm ngang hoạt tải :Vẽ DAH nội lực truyền xuống dầm ngang Phản lực tải trọng : R  qlan  Phản lực tải trọng bánh xe tải thiết 145.( y1  y2 )  35 y2 kế: Rk  Phản lực tải trọng bánh xe trục 110.( y1  y3 ) Rm  +X?c định nội lực dầm ngang (Dầm ngang coi dầm hai đầu ngàm , vẽ DAH nội lưc dầm ta x?c định mômem lục cắt Đối với mặt cắt nhịp Diện t?ch DAH:  Tải trọng M L  Rl y i Tổ hợp tải trọng mặt cắt nhịp theo trạng th?i CDI M ngam  1, 75  LL  IM   1,5 DW+1,25DC Mômen tĩnh tải T?nh lực cắt: Lớp phủ: M DW  .DW Bản mặt cầu M DCb  .DCb Diện t?ch DAH:  Lực cắt tĩnh tải M DCd  .DCd Dầm ngang Mômem hoạt tải Lớp phủ: QDW  .DW Bản mặt cầu QDCb  .DCb Xe tải : M k  Rk  yi Dầm ngang Xe trục M m  Rm  yi Mômem hoạt tải Tải trọng M L  Rl y i Xe tải : Qk  Rk  yi Xe trục Qm  Rm  yi Tổ hợp tải trọng mặt cắt nhịp theo trạng th?i CDI QDCd  .DCd Tải trọng M giua  1, 75  LL  IM   1,5DW+1,25DC Đối với mặt cắt ngàm: y i Tổ hợp tải trọng mặt cắt nhịp theo trạng th?i CDI Qngam  1, 75  LL  IM   1,5 DW+1,25DC T?nh mômem: Diện t?ch DAH:  Mômen tĩnh tải Lớp phủ: M DW  .DW Bản mặt cầu M DCb  .DCb Dầm ngang QL  Rl M DCd  .DCd Mômem hoạt tải Xe tải : M k  Rk  yi Xe trục M m  Rm  yi Câu 10: Xác định bề rộng cánh dầm hữu hiệu DẦM I, T: CÁC DẦM GIỮA: bề rộng cánh dầm hữu hiệu lấy trị số nhỏ của: • 1/4 chiều dài nhịp hữu hiệu • 12 lần độ dầy trung bình cộng với số lớn bề dầy bụng dầm lấy 1/2 bề rộng cánh dầm • Khoảng cách trung bình dầm liền kề CÁC DẦM BIÊN: bề rộng cánh dầm hữu hiệu lấy 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 độ dày trung bình bản, cộng với số lớn 1/2 độ dầy bụng dầm 1/4 bề rộng cánh dầm chính, BỀ RỘNG CỦA PHẦN HẪNG: Với nhịp giản đơn: lấy nhịp thực tế Với nhịp liên tục: Lấy khoảng cách điểm đổi dấu momen uốn tải trọng thường xuyên Có thể giả thiết bề rộng cánh dầm hữu hiệu bề rộng cánh thực như: • b ≤ li • b ≤ Ngược lại, lấy bề rộng hữu hiệu cánh lại quy định hinh vẽ đây, đó: = chiều cao kết cấu nhịp (mm) b = bề rộng thực cánh tính từ bụng dầm phía nghĩa b1, b2, b3 h3(mm) be = bề rộng cánh dầm hữu hiệu tương ứng với vị trí cụ thể đoạn nhịp khảo sát (mm) bm = bề rộng cánh hữu hiệu phần nhịp bên quy đ e (mm) bs = bề rộng cánh hữu hiệu trụ phía cánh hẫng xác định (mm) a = phần đoạn nhịp chịu đường truyền theo bề rộng cánh hữu hiệu tính giá trị nhỏ giá trị bề rộng cánh thực tính từ bụng dầm phía h?nh 1/4 chiều dài nhịp li = chiều dài nhịp quy ước Chú ý giải thích sau: • Trong trường hợp , bề rộng cánh hữu hiệu không lấy lớn bề rộng cánh thực • Có thể bỏ qua ảnh hưởng việc chất tải không đối xứng đến bề rộng cánhdầm hữu hiệu • Phải tính giá trị bs trị số lớn chiều dài nhịp liên kề với trụ • Nếu bm nhỏ bs nhịp, c? thể xác định sơ đồ bề rộng hữu hiệu bên nhịp cách nối đường có bề rộng hữu hiệu bs vào điểm gối kề để cộng tác dụng nội lực cục nội lực tổng thể CAU 11: KIỂM TOÁN KHẢ NĂNG CHỊU UỐN CỦA DẦM BTDƯL CÓ CỐT THÉP D?NH B? M M r   M n (  : Hệ số sức kháng) Điều kiện: M r   M n  M u (Thường: Sơ đồ tính: Biến dạng lớn thớ chịu kéo BT: 0,003 US nén BT phân bố theo HCn = 0,85fc’, Chiều cao a  1  c (c: Khoảng c?ch từ thớ đến trục trung h?a) + Khi TTH qua c?nh: A ps f pu  As f y  A s' f y' c f 0,85f c' 1b w  kA ps pu dp + Khi TTH qua sườn: A ps f pu  As f y  As' f y'  0,85f c' 1 (b  bw )hf c f 0,85f c' 1bw  kA ps pu dp Khi vùng chịu nén HCN, lấy bw=b US trung b?nh BTCT DUL:   f  c  f ps  f pu 1  k với k  1, 04  py     d p  f pu    Aps, fpu: DT cường độ giới hạn cốt thép DUL As, fy: DT cường độ giới hạn cốt thép thường chịu kéo A’s, f’y: DT cường độ giới hạn cốt thép thường chịu nén fc’: Cường độ chịu nén BT + Xác định khả chịu uốn: - Khả chịu uốn danh định Mn: a a   M n =A ps f ps  d p -  +A s f y  d s -  + 2 2   a a   As' f y'  d p -  +A ps f ps  d s' -  + 2 2   a h  0,85f c' (b-b w )β1h f  - f  2  - Khả chịu uốn tính toán Mr: Mu Mr  1,33 ) Kiểm tra hàm lượng cốt thép: + Hàm lượng cốt thép tối đa: Đảm bảo độ dẻo kết cấu Với cấu kiện DUL phần, coi kết cấu BTCT tỷ lên DUL phần PPR