ĐỒ ÁN TKCK NHỊP CẦU BTCT CHỮ T THƯỜNG ( CĐ GTVT TPHCM)

PHẦN 1: SỐ LIỆU THIẾT KẾ VÀ SƠ BỘ HÌNH HỌC1.1.KÍCH THƯỚC CƠ BẢNChiều dài dầm: 12mChọn a=300 mmChiều dài nhịp tính toán: 120002a=12000600=11400mmBề rộng lề bộ hành: 00mHoạt tải tính toán: 0.65 HL93Dầm chính tiết diện chữ t đổ tại chỗ, bê tông 30 MPaLan can dạng tường bê tông trên cầu ôtô cấp L3Số lượng dầm ngang : (ndc1) x số mcn (vị trí bố trí dầm ngang) = (61).5=25 dầmChiều dày dầm ngang : 0.25mKích thướcf’c= 30 MPafy= 420 MPa1.2.XÁC ĐỊNH BỀ RỘNG Lan Can: Chiều Cao 865 mmKhoảng cách giữa các dầm chính: chọn 2.5mSố lượng dầm chính: chọn nd=6 Hình 1.1: Lan canHình 1.2: ½ mặt chính dầm TTính toán sơ bộ bề rộng cầu: 14000+2 x 380=14760mm=14.76mChọn chiều dài bản hẩng ( gọi l¬h là chiều dài bảng hẩng)5x2.5+(2.l¬h)= 14.76 mlh= 1.13m=1130mmSơ đồ tính toán: Hình 1.3: sơ đồ tính1.3 MẶT CẮT NGANG CẦUPHẦN 2: TÍNH TOÁN PHÂN BỐ TẢI TRỌNG THEO PHƯƠNG NGANG CẦU1.Tính hệ số phân bố tải trọng nganga.Hệ số phân bố momen •Đối với dầm giữaKiểm tra điều kiện chịu tải:1100 ≤ S ≤ 4900 (thỏa)6000 ≤ L ≤73000 (thỏa)110 ≤ ts ≤ 300 (thỏa)4x109 ≤ kg ≤3x1012 (thỏa)Nb ≥ 4 (thỏa)Tham số độ cứng được xác định như sau:Kg = n(I+A+eg2)A: diện tích mặt cắt ngang dầm chủI: momen quán tính dầmeg: khoảng cách trọng tâm của dầm và bản mặt cầuA=1000x400=400000 mm2 •Trường hợp 1: 1 làn thiết kế chịu tảiĐối với dầm chủ phía trong: đối vơi dầm biên: Dùng phương pháp đòn bẩyphạm vi áp dụng: de = 1130380=750 mm300 ≤ de=750 ≤ 1700 (thỏa)Hình 2.1: sơ đồ tính dầm biên theo phương pháp đòn bẩy •Trường hợp 2: lớn hơn hoặc bằng 2 làn thiết kế chịu tảiĐối với dầm chủ phía trong Đối với dầm chủ phía ngoài b.Hệ số phân bố lực cắt•Trường hợp 1 làn thiết kế chịu tải•Đối với dầm giữa1100 ≤ S ≤ 4900 (thỏa)6000 ≤ L ≤73000 (thỏa)110 ≤ ts ≤ 300 (thỏa)4x109 ≤ kg ≤3x1012 (thỏa)Nb ≥ 4 (thỏa) •Đối với dầm biên Dùng phương pháp đòn bẩyphạm vi áp dụng: de = 1130380=750 mm300 ≤ de=750 ≤ 1700 (thỏa)Hình 2.1: sơ đồ tính dầm biên theo phương pháp đòn bẩy •Trường hợp 2: lớn hơn hoặc bằng 2 làn thiết kế chịu tải•Đối với dầm trong •Đối vơi dầm ngoài Bảng tổng hợp HSPBN Xe thiết kếTải trọng lànDầm biênM0,842,04 V0,842,04Dầm giữaM0,7850,785 V0,840,84c.Hệ số phân bố tải trọng ngang đối với tĩnh tải•Đối với dầm biên: 2.Tính toán nội lực cho dầm chủTĩnh tảiTrọng lượng bản thân dầm chủ (tính trên 1m dài dầm chủ)DC1= (Adc x γbt ) = (0.2 x 2.5 + 0.4 x 1) x 25= 22.5KNmDầm ngang•Trọng lượng bản thân dầm ngang:DC2= (Adn x γbt x ndn x chiều dày )(Ltt x ndc) = (2.1 x 25 x 25 x 0.25)11.4x6= 4.8 (KNm)Trọng lượng bản thân lan can (tính cho 1m dầm biên)DC3=(Alc×γbt×Ld)Ltt = ( 0.196075 x 25 x 12)11.4 = 5.15KNmTrọng lượng bản thân lớp phủ: DW= yikhổ cầu x LdLtt x ndcDW=(0.055 x 22.5 + 24 x 0.045 + 15 x 0.015+24 x 0.04) x 14 x 12(11.4 x 6)= 8.3 KNmHoạt tảiTải trọng xe 3 trục theo HL93Tải trọng xe 2 trục1.2m110110 Tải trọng làn9.3KNm tải trọng trục và tải trọng phân bốXe tảiP1=P2145kNP235kNtải trọng phân bốw9,3kNmXe 2 trụcP1110kN3.Biểu đồ đường ảnh hưởng tại các mặt cắt•tại mặt cắt gối•Tại vị trí Ltt16•Tại vị trí Ltt4•Tại vị trí Ltt24.Tính nội lựca.TTGHCĐ•Dầm biên •Dầm giữa b.TTGH SỬ DỤNG•Dầm biên •Dầm giữa TRONG ĐÓ : hệ số điều chỉnh tải trọng= 1.05 dsgt = da’gt =1200130= 1070 mm Vậy chọn sơ bộ: Chọn 8d30 => As = 5652mm2 => (đạt)Giả sử: TTH đi qua cánh => tiết diện làm việc hình chữ nhật (đạt). •Kiểm toán nứtGiả sử: TTH tiết diện nứt qua cánh (thỏa điều giả sử)Momen quán tính tiết diện nứt: (cm4 ) (thỏa điều kiện) (VẼ HÌNH A)Hàm lượng cốt thép tối đa: (thỏa)Hàm lượng cốt thép tối thiểu: (thỏa)•Tương tự đối với các trường hợp khác ta có tổ hợp bảng excel. (bảng 2) PHẦN 4: TÍNH TOÁN CỐT ĐAI CHO DẦM CHÍNH Bước 1: Xác định bv và dv kéo khi uốn: Bước 2: xác định tỉ số ứng suất cắt trung bình: Bước 3: giả sử góc nghiêng tính biến dạng ex = (Mudv+0.5Nu+0.5Nu+0.5Vucotq)(EsAs) d = d-a’gt =1200-130= 1070 mm s gt agt  d s  d s2  2M u �2124.46 �106  1070  10702   42.2mm  f 0.85 f 'c 1 �b 0.9 �0.85 �30 �0.836 �2500 Vậy chọn sơ bộ: Assb  M u1/ 0.9 �f y (d sgt  agt  ) 2124.46 42.2 0.9 �420 �(1070  ) �106  5358mm  Chọn 8d30 => As = 5652mm2 a'  �65  �130  �160  113  a gt => (đạt) Giả sử: TTH qua cánh => tiết diện làm việc hình chữ nhật As �Fy 5652 �420  43.1(mm)  t s 0.85 �f 'c �1 �b 0.85 �30 �0.836 �2500 (đạt) a  1 �c  0.863 �43.1  37.2 c  37.2 � � a� � M n  As �f y � d s  � � 5652 �420 �(1078  ) �/10  2514.8( Kn.m) � � 2� �  M n  0.9 �3184.6  2263.59( KN m)  Kiểm toán nứt Giả sử: TTH tiết diện nứt qua cánh c n �As b � 2d s �b � �5652 � �1078 �2500 � 1  1�  1� � �1  � 170  t s � � 2500 � nAs �5652 � � � � (thỏa điều giả sử) - Momen quán tính tiết diện nứt: Trang: 15 ĐAMH: THIẾT KẾ NHỊP CẦU BTCT GVHD: NGUYỄN DUY TUẤN SVTH: NGUYỄN QUỐC KHẢI 2 b �c 2500 �170  n �As �(d s  c)   �5652 �(1078  1702 )  3.27 �1010 3 (cm4 ) M 1386.4 f s  s �(d s  c)  �(1078  170)  3.85 �10 05 10 I cr 3.27 �10 z 30000 f sa    1274.2 1/3 ( dc �A) (50  13000)1/3 Z f s �min( f sa  ;0.6 �f y ) (d c �A)1/3 (thỏa điều kiện) (VẼ HÌNH A) I cr  Hàm lượng cốt thép tối đa: c  0.041 �0.42 ds (thỏa) Hàm lượng cốt thép tối thiểu: p As f' 5652 30   0.01  0.03 c  0.03 � bw �d s 400 �1078 fy 420 (thỏa)  Tương tự trường hợp khác ta có tổ hợp bảng excel (bảng 2) Trang: 16 ĐAMH: THIẾT KẾ NHỊP CẦU BTCT GVHD: NGUYỄN DUY TUẤN SVTH: NGUYỄN QUỐC KHẢI Trang: 17 ĐAMH: THIẾT KẾ NHỊP CẦU BTCT GVHD: NGUYỄN DUY TUẤN SVTH: NGUYỄN QUỐC KHẢI Trang: 18 ĐAMH: THIẾT KẾ NHỊP CẦU BTCT GVHD: NGUYỄN DUY TUẤN SVTH: NGUYỄN QUỐC KHẢI Trang: 19 ĐAMH: THIẾT KẾ NHỊP CẦU BTCT GVHD: NGUYỄN DUY TUẤN SVTH: NGUYỄN QUỐC KHẢI PHẦN 4: TÍNH TỐN CỐT ĐAI CHO DẦM CHÍNH Trang: 20 ĐAMH: THIẾT KẾ NHỊP CẦU BTCT GVHD: NGUYỄN DUY TUẤN SVTH: NGUYỄN QUỐC KHẢI Bước 1: Xác định bv dv kéo uốn: � a d  � ps � � dv  max � 0.9�dps � 0.72�h � � Bước 2: xác định tỉ số v f 'c - ứng suất cắt trung bình: v Vu v �bv �dv Bước 3: giả sử góc nghiêng  tính biến dạng x ex = (Mu/dv+0.5Nu+0.5Nu+0.5Vucotq)/(EsAs)