Thiết kế cầu BTCT mặt cắt chữ I L = 24 m DUL kéo sau. Các số liệu cho trước: Dầm I, chiều dài toàn dầm L=24m, kết cấu kéo sau Khổ cầu K7+2 x1,5m Tải trọng thiết kế: HL93 Bó cốt thép DƯL: Bó 7 tao 12,7
Thiết Kế môn học Cầu Bê tông cốt thép DƯL Mơc lơc PhÇn 1: Néi dung thut minh Chän tiết diện mặt cắt dầm chủ 1.1 Bố trí chung mặt cắt ngang cầu 1.2 Chọn mặt cắt ngang dầm chđ ChiỊu cao kÕt cÊu nhÞp tèi thiĨu (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 nội lực dầm chủ tĩnh tải 4.1 Tĩnh tải rải lên dầm chủ 4.2 Các hệ số cho tĩnh tải p (Bảng A.3.4.1-2) 4.3 Xác định nội lực Nội lực dầm chủ hoạt tải 5.1 Tính toán hệ số phân phối hoạt tải theo 5.2 Tính toán hệ số phân phối tải trọng ngời 5.3 Xác định nội lực Các đặc trng vật liệu cho dầm chủ 6.1 Thép 6.2 Bêtông Chọn bố trí cáp dù øng lùc 7.1 Chän c¸p dù øng lùc 7.2 Bè trÝ c¸p dù øng lùc 7.3 TÝnh tÝnh c¸c đặc trng hình học Sinh viên: Giáp Văn Tấn Lớp CTGTCC_K42 Thiết Kế môn học Cầu Bê tông cốt thép DƯL Tính toán mát ứng suất 8.1 Xác định số thông số cho bó c¸p 8.2 MÊt m¸t ma s¸t fpF 8.3 MÊt m¸t tơt neo 8.4 MÊt m¸t øng st co ngắn đàn hồi 8.5 Mất mát ứng suất co ngãt (A.5.9.5.4.2) 8.6 MÊt m¸t øng suÊt tõ biÕn 8.7 MÊt m¸t d·o thÐp øng st tríc Kiểm toán theo - Trạng thái giới hạn cờng độ I 9.1 Kiểm toán Cờng độ chịu uốn 9.2 Kiểm tra hàm lợng cốt thép ứng suất trớc 9.3 Tính cốt đai kiểm toán cắt theo trạng thái giới hạn CĐ1 9.4 Kiểm toán dầm theo trạng thái giới hạn sử dụng 10 Tính toán dầm ngang 10.1 Nội lực tải trọng cục (hoạt tải) gây 10.2 Nội lực tải trọng phân bố (tĩnh tải) 10.3 Bố trí cốt thép 10.4 Duyệt cờng độ kháng uốn 10.5 Duyệt cờng độ kháng cắt 11 Tính độ võng cầu 11.1 Tính độ võng lực DƯL 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 Sinh viên: Giáp Văn Tấn Lớp CTGTCC_K42 Thiết Kế môn học Cầu Bê tông cốt thép DƯL 12 Tính toán mặt cầu 12.1 Phơng pháp tính toán nội lực mặt cầu 12.2 Xác định nội lực mặt cầu tĩnh tải 12.3 Xác định nội hoạt tải ngời 12.4 Vật liệu thiết kế cho mặt cầu 12.5 Tính toán cốt thép chiu lực Phần 2: vẽ kỹ thuật (Bản vẽ khổ A1) Sinh viên: Giáp Văn Tấn Lớp CTGTCC_K42 Thiết Kế môn học Cầu Bê tông cốt thép DƯL Nhiệm vụ thiết kế Thiết kế cầu Bê tông cốt thép DƯL * Các số liệu cho trớc: - Dầm I, chiều dài toàn dầm L=24m, kÕt cÊu kÐo sau - Khỉ cÇu K7+2 x1,5m - T¶i träng thiÕt kÕ: HL93 - Bã cèt thÐp D¦L: Bã tao 12,7 * VËt liƯu sư dơng: - Bêtông dầm chủ mác 500 có tiêu sau: + c = 24 KN/m3 + fc’ = 28 Mpa + Ec = 26752,5 Mpa + HÖ sè poisson = 0,2 - Bêtông mặt cầu mác 400 có tiêu sau: + c = 24 KN/m3 + fc’ = 28 Mpa + Ec = 26752,5 Mpa + HƯ sè poisson = 0,2 - Líp phđ cã: c = 22,5 KN/m3 - Cốt thép DƯL có: +Mô đun ®µn håi Ep = 197000 Mpa + DiƯn tÝch tao = 98,71 mm2 +Giới hạn chảy fpu=1860 Mpa -Cốt thép thờng: +Mô đun đàn hồi Es=200000 Mpa +Giới hạn ch¶y tèi thiĨu cđa thÐp f y=400 Mpa * Yêu cầu: Sinh viên: Giáp Văn Tấn Lớp CTGTCC_K42 Thiết Kế môn học Cầu Bê tông cốt thép DƯL - Nội dung thuyết minh đầy đủ rõ ràng - Bản vẽ thể mặt dầm, mặt cắt ngang, bố trí cốt thép vẽ giấy A1 PhÇn 1: Néi dung thuyÕt minh Chän tiết diện mặt cắt dầm chủ: 1.1 Bố trí chung mặt cắt ngang cầu: Tổng chiều dài toàn dầm 24 mét, để hai đầu dầm bên 0,25 mét để kê gối Nh chiều dài nhịp tính toán nhịp cầu 23,5 m Cầu gồm dầm có mặt cắt chữ I chế tạo bêtông có fc=50MPa, mặt cầu có chiều dày 18cm, đợc đổ chỗ bêtông fc=40MPa, tạo thành mặt cắt liên hợp Trong trình thi công, kết hợp với thay đổi chiều cao đá kê gối để tạo dốc ngang thoát nớc Lớp phủ mặt cầu gồm có lớp: lớp phòng nớc có chiều dày 0,4cm,, lớp bêtông Asphalt có chiều dày 7cm Lớp phủ đợc tạo độ dốc ngang cách kê cao gối cầu 10000 1000 2000 2000 2000 2000 1000 Khoảng cách dầm chủ S=2000 mm Giữa phần xe chạy lề ngời phân cách giải phân cách mềm 1.2 Chọn mặt cắt ngang dầm chủ Sinh viên: Giáp Văn Tấn Lớp CTGTCC_K42 Thiết Kế môn học Cầu Bê tông cốt thép DƯL Dầm chủ có tiết diện hình chữ I với kích thớc sau: - Chiều cao toàn dầm: 1400mm - Chiều dày sờn dầm: 200mm - ChiỊu réng bÇu dÇm: 610mm - ChiỊu cao bÇu dÇm: 180mm - ChiỊu cao vót cđa bơng bÇu dÇm: 170mm - Chiều rộng cánh dầm: 810mm - Phần gờ dỡ bêtông đổ trớc: 100mm (mỗi bên) Các kích thớc khác nh hình vẽ: 110 120 80 810 610 200 984 85 1400 36 205 180 170 170 205 610 Mặt cát dầm chủ Mặt cắt gối (Mở rộng s ờn dầm) Chiều cao kết cấu nhịp tối thiểu (A2.5.2.6.3-1): Yêu cầu: hmin=0,045.L Sinh viên: Giáp Văn TÊn Trong ®ã ta cã: Líp CTGTCC_K42 ThiÕt KÕ môn học Cầu Bê tông cốt thép DƯL L: Chiều dài nhịp tính toán L=23500mm hmin: chiều cao tối thiểu kết cấu nhịp k mặt cầu hmin=1400+180=1580mm suy ra: hmin=0,045.L=0,045.23500=1057,5mm< h = 1580mm => Tháa m·n Xác định chiều rộng cánh hữu hiệu (A.4.6.2.6): 3.1 Đối với dầm giữa: Bề rộng cánh hữu hiệu lấy giá trị nhỏ của: + 1/4 chiều dài nhịp (= 23500 5875 mm) + 12 lần độ dày trung bình cộng với số lớn bề dày bụng dầm 1/2 bề rộng cánh dầm: 200 = 2565 810 / =12.180+max + Kho¶ng cách trung bình dầm kề (S= 2000)Khống chế 3.2 Đối với dầm biên : Bề rộng cánh dầm hữu hiệu đợc lấy 1/2 bề rộng hữu hiệu dầm kề trong(=2000/2=1000) cộng trị số nhỏ : + 1/8 chiều dài nhịp hữu hiệu(= 23500 2937,5 ) + lần chiều dày trung bình cộng với số lớn 1/2 độ dày bụng 1/4 bề rộng cánh dầm 200 / =1282,5 810 / =6.180+max Sinh viên: Giáp Văn Tấn Lớp CTGTCC_K42 Thiết Kế môn học Cầu Bê tông cốt thép DƯL + Bề rộng phần hẫng( =1100) Khống chế Kết luận: Bề rộng cánh dầm hữu hiệu : Dầm (bi) 2000 mm Dầm (be) biên 2000 mm Bảng Tính toán nội lực dầm chủ tĩnh tải: Tải trọng tác dụng nên dầm chủ: Tĩnh tải : Tĩnh tải giai đoạn DC1 tĩnh tải giai đoạn (DC2+ DW) Hoạt tải gåm c¶ lùc xung kÝch(LL+IM) : Xe HL 93 Néi lực căng cáp ứng suất trớc Ngoài tải trọng: Co ngót, từ biến, nhiệt độ, lún, gió, động đất Trong khuôn khổ đồ án sinh viên không xét đến tải trọng 4.1 Tĩnh tải rải lên dầm chủ : Tỷ trọng cấu kiện lấy theo bảng (A.3.5.1.1) AASHTO,giả thiết tĩnh tĩnh tải phân bố cho dầm, riêng lan can dầm biên chịu + Tải trọng thân dầm DCdc Thành phần tĩnh tải DC bên bao gồm toàn tĩnh tải kết cấu trừ tĩnh tải lớp mặt hao mòn dự phòng tải trọng dự chuyên dụng Do mục đích thiết kế phần tĩnh tải đợc định nghĩa nh sau: Tĩnh tải rải lên dầm chủ xuất giai đoạn căng ứng suất trớc Sinh viên: Giáp Văn Tấn Lớp CTGTCC_K42 Thiết Kế môn học Cầu Bê tông cốt thép DƯL gDC1(dc) = .Ag Trong đó: Trọng lợng riêng dầm, =24 KN/m3 Ag Diện tích mặt cắt, ngang dầm cha mở rộng Với kích thớc chọn nh trên, ta tính đợc Ag=528200 mm2 Do dầm có mở rộng phía gối(xem vẽ) nên tính thêm phần mở rông ta có đợc trọng lợng thân dâm chủ gDC1(dc) = 12,95 KN/m + Tải trọng dÇm ngang: DC1dn Theo chiỊu däc cÇu bè trÝ dầm ngang(xem vẽ), theo chiều ngang cầu bố trí dÇm ngang, suy tỉng sè dÇm ngang = 4.5=20 1800 990 120 Trọng lợng dầm ngang: DC1dn= 1800.990.120.10-9.24=5,13216 KN Tĩnh tải rải lên dầm chủ dầm ngang: gDC1(dn)= 20.5,13216 =0,8736 KN/m 23,5.5 + Tải trọng đỡ BTCT(khi đổ BT mặt cầu) 80 1390 Sinh viên: Giáp Văn Tấn Lớp CTGTCC_K42 Thiết Kế môn học Cầu Bê tông cốt thép DƯL Tĩnh tải rải lên dầm chủ đỡ: gDC!(đỡ) = 24.1390.80.10-6= 2,6688 KN/m 40 + Tải trọng mặt cầu: Bản mặt cầu dày 180mm, réng 10000mm 45 180.10000.24.10 gDC(bmc)= =8,64 KN/m 58 + T¶i träng lan can: 20 30 15 20 DC2 : Träng lỵng lan can xt giai đoạn khai thác sau mát Ta sử dụng loại lan can theo tiêu chuẩn AASHTO => Tĩnh tải DC2 tác dụng cho dầm biên gDC2 = 2,842 KN/m + Tải trọng líp phđ: Líp phđ dµy 70mm tû träng 22,5 KN/m3 gDW= (10000-2.1500).0,07x22,5.10-3 = 11,025KN/m => ph©n bè cho dầm : gDW = 11,025/5 = 2,205KN/m Bảng tổng kết : Bảng 4.1 Do mặt cầu gDW1(bmc) Do TLBT dầm TLBT Sinh viên: Giáp Văn Tấn dầm KN/m 12,95 KN/m 0,8736 KN/m chñ gDC1(dc) Do gDC1(dn) 8,64 ngang 10 Lớp CTGTCC_K42 Thiết Kế môn học Cầu Bê tông cốt thÐp D¦L Chän s=100 mm Av = DiƯn tÝch cèt thép chịu cắt cự ly S (mm 2).Chọn cốt ®ai 16 Av =2.As (®ai nh¸nh )= 2.3,1415.16 2/4 = 402,12 mm2 = Hệ số khả bê tông bị nứt chéo truyền lực kéo tra bảng 5.8.3.4.2-1phụ thuộc v = góc nghiêng ứng suất nén chéo đợc xác định Điều 5.8.3.4 Xác định : phụ thuộc vào v ứng suất cắt bê tông phải xác ®Þnh theo: v Vu V p bv d o (5.8.3.4.2-1) Giả thuyết tính đợc ứng biến øng biÕn cèt thÐp ë phÝa chÞu kÐo uốn cấu kiện phải xác định theo : Mu 0,5 N u 0,5Vu cot g A ps f pg dv x 0.002 E s As E p A ps (5.8.3.4.2-2) Trong ®ã = Hệ số sức kháng cắt Điều 5.5.4.2 => = 0,9 Nu = Lùc däc trơc tÝnh to¸n , lấy dơng chịu nén (N) Nu=Nps =Pe(cos) Vu = Lực cắt tính toán (N) Mu = Mô men tính toán (N-mm) Sinh viên: Giáp Văn Tấn 57 Lớp CTGTCC_K42 Thiết Kế môn học Cầu Bê tông cốt thép DƯL fPC = øng suÊt thÐp øng suÊt tríc ứng suất bê tông xung quanh 0,0 (Mpa), fPC fPe Có v tra bảng tính đợc , kiểm tra có gần với giả thuyết, không giả thuyết lại Tuy nhiên khuôn khổ đồ án TKMH cho =2, =45o + Tính toán bố trí cốt đai cho đoạn dầm gần mặt cắt gối Lợng cốt ®ai tèi thiÓu (5.8.2.5) Av 0.083 f c, bS 300 240 0.083 40 89,99mm (lÊy Smax =250) fy 420 Vc= 794,281 KN, Vs=1239,54 KN, Vp= - 271,133 KN => Vc + Vs + VP= 794,281 +1239,54 - 271,133 =1762,696 KN 0,25f'cbvdv + VP= 0,25.600.1188,8.45-271,133 =8024,4 KN VËy VN=1650 KN =>Vr=.VN=0,9.1762,696 =1586,426 KN > Vu=1488,68 KN Vậy mặt cắt gối thỏa mãn cờng độ chống cắt 10.3.2 Tại mặt cắt lại Bảng tính kiểm toán sức kháng cắt theo TTGH CĐ1 Sinh viên: Giáp Văn Tấn 58 Lớp CTGTCC_K42 Thiết Kế môn học Cầu Bê tông cốt thÐp D¦L Vu bv dv s Vc Vs Vp Vn Vr KiÓm tra L/2 342.921544 200 1306 300 290.862356 347.530094 638.39245 574.553205 L/4 720.503 298 1228.59 200 407.698 490.398 109.724 1007.82 907.038 0,8 m 1093.219 562 1188.8 200 743.9769 474.5143 231.0707 1449.562 1304.606 Gèi 1488.68 600 1188.8 150 794.281 632.686 271.133 1698.1 1528.29 Đạt Đạt Đạt Đạt 10.4 Kiểm toán dầm theo trạng thái giới hạn sử dụng Các vấn đề phải kiểm tra theo trạng thái giới hạn sử dụng bê tông ứng suất trớc ứng suất bê tông(5.9.4), biến dạng(độ võng) 10.4.1 Các giới hạn ứng suất bê tông ứng suất bê tông đợc tính trạng thái giới hạn sử dụng I Các giới hạn mức ứng suất bê tông tính toán cờng độ bê tông yêu cầu (Mục 5.9.4.2 Quy trình AASHTO) : + Lúc căng kéo Giới hạn ứng suất kéo: 0,25 f ci' 0,25 45 1,677 1.38MPa => giíi h¹n øng st kÐo 1,38MPa theo ®iỊu (A.5.9.4.1.2-1) fDC1+ fPSI 1.38Mpa Giíi h¹n øng suÊt nÐn : 0,6 f ci' 0,6.38,25 22,95Mpa fDC1+ fPSI - 22,95 Mpa Lúc căng kéo có tải trọng DC1 lực ứng suất trớc Kiểm tra bảng 27 + Lúc khai thác sau mát Sinh viên: Giáp Văn Tấn 59 Lớp CTGTCC_K42 Thiết Kế môn học Cầu Bê tông cốt thép DƯL Giới hạn ứng suất kéo bê tông 0,5 f c' = 0,5 45 3,354 Mpa (Điều 5.9.4.2.2-1) fDC1+ fDC2+ fDW+ fLL+IM+fDN+ fPSF 0.5 f c' = 3,354 MPa Giới hạn ứng suất nén bê tông (Điều 5.9.4.2.1-1) * Do DƯL tải trọng thêng xuyªn 0,45f’c=0,45.45 = 20,25 Mpa f DC1 f DC f D¦W f psF 20,25 MPa * Do tổng DƯL hữu hiệu, tải trọng thờng xuyên, tải trọng thời, tải trọng tác dụng vận chuyển bốc xếp 0,6fc=0,6.45=27 MPa f DC1 f DC f D¦W f LL DM f DN f psF 27 MPa 10.4.2 TÝnh to¸n c¸c øng suÊt mép (nén âm) 10.4.2.1 Lúc căng kéo ứng suÊt lùc D¦L : fD¦L= Pi Pi e y0 A0 I0 Do tự trọng thân: fttbt=- M ttbt y0 I0 t t Trong ®ã Pi=Apa.(0,8fpu-fmÊt m¸t) víi fmÊt m¸t=fpF+fpA+fpES 10.4.2.2 Lóc khai th¸c øng st lùc D¦L : fD¦L= Pi Pi e y0 A0 I0 M y Do tự trọng thân: fttbt=- ttbt I0 Sinh viên: Giáp Văn Tấn t t 60 Lớp CTGTCC_K42 Thiết Kế môn học Cầu Bê tông cốt thép DƯL Trong mát Pi=Apa.(0,8fpu-fmất mát ) víi fmÊt =fpF+fpA+fpES+pCR+pSR+pR t M y Do tÜnh t¶i giai ®o¹n mét: fDC1= DC1 I1 Trong ®ã MDC1=(gDC1(bmc)+ gDC1(đỡ)+ gDC1(dn)).m ( M DC1 M DƯW ) y2 Do tĩnh tải giai đoạn hai: fDC1= t I2 Trong MDC1= (gDC2(lan can)+ gDW).m Do hoạt tải: fLL+IM= M LL IM y2 I2 t 10.4.3 TÝnh toán ứng suất mép dới (nén âm) 10.4.3.1 Lúc căng kéo P P e y ứng suất lùc D¦L : fD¦L= i i A0 I0 M y Do tự trọng thân: fttbt= ttbt I0 d d Trong Pi=Apa.(0,8fpu-fmất mát) với fmất m¸t=fpF+fpA+fpES 10.4.3.2 Lóc khai th¸c P P e y øng suÊt lùc D¦L : fD¦L= i i A0 I0 Do tự trọng thân: fttbt=- M ttbt y0 I0 d d Trong đó: Pi=Apa.(0,8fpu-fmấtmát) với fmất mát=fpF+fpA+fpES+pCR+pSR+pR Sinh viên: Giáp Văn Tấn 61 Lớp CTGTCC_K42 Thiết Kế môn học Cầu Bê tông cốt thép DƯL d M DC1 y1 I1 Do tĩnh tải giai đoạn một: fDC1= Trong MDC1=(gDC1(bmc)+ gDC1(đỡ)+ gDC1(dn)).m Do tĩnh tải giai đoạn hai: fDC1= ( M DC1 M DƯW ) y2 d I2 Trong ®ã MDC1=(gDC2(lan can)+ gDW).m Do hoạt tải: M y fLL+IM= LL IM I2 d Các số liệu: e=y0d-yps ; yps xem bảng 9.1.1 I0, I1, I2, y0d, y0t, y1d, y1t, y2d, y2t: xem b¶ng 8.3 gDC1(dc), gDC1(bmc), gDC1(dn), gDC1(đỡ), gDC2(lan can), gDW: Xem bảng 5.1 m: Diện tích đờng ảnh hởng mômen mặt cắt phải tính Xem phần 5.3 MLL+IM: Xem bảng 6.3.3.1; bảng 6.3.3.2 Thay số liệu vào công thức , kiểm toán giới hạn ứng suất cho bảng sau: + Lúc căng kéo 10.3.1 Pi= MC gèi 7019686.82 e= 258.662 Mttbt= 0.35339731 ¦S thớ Sinh viên: Giáp Văn Tấn Bảng MC 0.8 MC L/4 6747726 311.284 168.541 6224002 542.629 1225.36 1.75888 -3.71485 62 MC L/2 5578130 Mpa.mm2 632.042 1633.88 1.66266 mm KNm Mpa Líp CTGTCC_K42 Thiết Kế môn học Cầu Bê tông cốt thép DƯL ƯS thớ dới Đạt Đạt -14.246 Đạt -20.316 Đạt Đạt 20.7051 Đạt Đạt -18.538 Đạt + Lúc khai thác B¶ng 10.3.2 Pi= 5482827.06 498571 e= 258.662 311.284 Mttbt 168.541 M1 188.879 M2 364.262 -0.276 §¹t 11.1272996 §¹t -4.305 §¹t 3344.52 13.5777 §¹t 12.7382 Đạt 2.79425 Đạt ƯS thớ ƯS thớ díi Mpa 4791156 542.629 1225.36 1373.22 4364741 MPa.mm2 632.042 1633.88 1831.04 4565.32 mm -16.015 §¹t 2.83815 §¹t KNm KNm KNm Mpa Mpa 11 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 -Do cầu dầm I kéo sau, dầm ngang làm không gian kết cấu Trong khuôn khổ Đồ án TKMH (Thiết kế theo TCVN22TCN27201) ta tính dầm ngang làm việc cục để mang tÝnh chÊt tham kh¶o 11.1 Néi lùc t¶i trọng cục (hoạt tải) gây Chiều dài nhịp tính toán dầm ngang ln = 2,4 m Sinh viên: Giáp Văn Tấn 63 Lớp CTGTCC_K42 Thiết Kế môn học Cầu Bê tông cốt thép DƯL P.i yi TÝnh ¸p lùc b¸nh xe : Ai = Pi - ¸p lùc trơc b¸nh xe yi Tung độ đờng ảnh hởng Tính dầm ngang sè l1=7,55m ; l2=2,4m l1=7,55m l1=7,55m l1=7,55m l1=7,55m 1,2m 110KN 110 KN 4,3 m 4,3 m 35 KN 145 KN 145 KN 0,0174 0,0174 0,2821 l2 2,53 = 0,5 3 = 0,5 = 0,0494 7,553 2.53 l1 l2 (khi tÝnh coi nh ®êng gÉy khóc) - Mô men tải trọng cục M r 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 ®ã =1,75) gèi = - .0,9.M0 ’ + Tại gối giữa: MaxM gối = .0,2.M0 ; MinM Sinh viên: Giáp Văn Tấn 64 Lớp CTGTCC_K42 Thiết Kế môn học Cầu Bê tông cốt thép DƯL M0 = (1+).A zi - Lùc c¾t : + ë mặt cắt gối Q gối = .1,15.Q0gối + mặt cắt nhịp : Q 0,5 = .1,15.Q00.5 Q0 =(1+).A.zi a Khi đặt TruckLoad (nội suy yi) (145.1 145.0,0174 35.0,0174) 74,066 KN A= M0 = 1,25.74,066.0,625 = 57,864 KNm 1,8 m Q0gèi = 1,25 74,066.(1+0,28) = 118,506 KN 0625 Q00.5 = 1,25 74,066.0,5 = 46,291 KN MaxM MinM ’ ’ MaxM MinM Q ’ Q ’ ’ ’ = 1,75.0,2 57,864 = 20,2524 KNm gèi gèi = -1,75.0,9.57,864 = - 91,1358 KNm 0.5 0.5 1,8 m 028 1,8 m = 1,75.0,7.57,864 = 70,8834 KNm = -1,75.0,3.57,864 = - 30,3786 KNm gèi = 1,75.1,15 118,506 = 238,493 KN 0.5 = 1,75.1,6 46,291 = 129,6148 KN b Khi đặt TendomLoad (néi suy c¸c yi) A= (110 110 0,2821) 70,5155KN M0 = 1,25.70,5155.0,625 = 55,090 KNm 1,8 m Q0gèi = 1,25.70,5155.(1+0,28) = 112,825 KN 0625 Q0 0.5 = 1,25.70,5155.0.5= 40,066 KN 1,8 m Sinh viªn: Giáp Văn Tấn 65 028 1,8 m Lớp CTGTCC_K42 Thiết Kế môn học Cầu Bê tông cốt thép D¦L MaxM MinM ’ ’ MaxM MinM Q ’ Q ’ gèi ’ ’ = 1,75.0,2*55,090 = 19,282 KNm gèi = -1,75.0,9.55,090 = -86,766 KNm = 1,75.0,7.55,090 = 67,485 KNm 0.5 0.5 = -1,75.0,3 55,090= -58,922 KNm gèi = 1,75.1,15.112,825 = 227,060 KN 0.5 = 1,75.1,6.40,066 = 112,185 KN M«men lực cắt tính toán hoạt tải là: M 1=86,766 KNm; Q1=235,86KN 11.2 Nội lực tải trọng phân bố (tĩnh tải) Đối với dầm I dầm ngang chịu tĩnh tải TLBT mặt cầu líp phđ ®· cã tÊm ®ì b»ng BTCT ®ì trình thi công để lại vĩnh cửu Tĩnh tải rải đều: g= 24.0,2.1,27 = 6,096 KN/m Coi dầm ngang kê dầm chủ làm việc nh dầm giản đơn(thiên an toàn), nhịp tính toán l=2,4m, ta có mômen lực cắt lớn M1=g.l2/4=6,096.2,42/4=8,778 KNm Q1=g.l/2=6,096.2,4/2=7,315 KN Vậy nội lực để thiết kế dầm ngang là: M=M1+M2=86,766+8,778=95,554 KNm Q= Q1+Q2=235,86+7,315=243,175 KNm 11.3 Bè trÝ cèt thÐp Cốt thép bố trí dầm ngang vừa để chịu lực, vừa để liên kết dầm chủ Sinh viên: Giáp Văn Tấn 66 Lớp CTGTCC_K42 Thiết Kế môn học Cầu Bê tông cốt thép DƯL Chiều cao làm việc dầm ngang h0=1270-53=1217 mm Bêtông có fc=300Mpa 12 53 Cèt thÐp co fy=420 MPa Cèt thÐp ®êng kÝnh 22mm 11.4 Duyệt cờng độ kháng uốn => Diện tích cốt thÐp As=2 30 30 53 200 53 3,1416.22 =760,2672mm2 dp=h0’= 1217 mm 1=0,85-((30-28)/7)0,05=0,8 > 0,65 c As f y ' c 0.85 f 1b f 760,2672.420 =58,697mm 0,85.30.0,8.200 a=.c=0,8.58,697=46,958 mm a Mn=As.fs.(dp- )=760,2672.420.(1217- 46,958 ).10-6= 381,1 KNm Mr=.Mn=0,9 381,1 = 343 KNm > M u= 95,554 KNm => Thoả mãn 11.5 Duyệt cờng độ kháng cắt Vc=0.083 Vs f c' bvdv =0,083.2 30 200.1270.10-3=230,94 KN Av f y d v (cot g cot g ) sin s Trong ®ã s: bíc cốt thép, chọn s=200 mm Cốt đai dầm ngang sư dơng thÐp ®êng kÝnh 12 mm => Av=2 3,1416.12 =226,1952 mm2 Sinh viên: Giáp Văn Tấn 67 Lớp CTGTCC_K42 Thiết Kế môn học Cầu Bê tông cốt thép D¦L Vs= 226,1952.420.1270(cot g 45) 10 = 603,26 KN 200 Vp= KN Cờng độ kháng cắt danh ®Þnh: Vn=min[Vc+Vs+Vp , 0,25fc’.bv.dv] =min[834,2;1380] Vn=834,2 => Vr=0,9.834,2=750,78 KN >Vu= 243,175 KN => Thỏa mãn 12 Tính độ võng cầu 12.1 Tính độ võng lực DƯL P e' P Độ vồng mặt cắt nhịp đợc tính theo công thức 5Wl DƯL= 384 EI W= 8.P.e' l2 P: Lực DƯL có xét đến mát tức thời P=Apa.(0,8fpu-fmất mát)= Apa.(0,8fpu- fpF-fpA) P=5527,2.(0,8.1860-203,2-246,167).10 -3=5740,73 KN e: Khoảng cách từ trục trọng tâm đến trọng tâm bó cáp e’=807,974-200= 607,974 mm W= 8.P.e' 8.5740,73.0,6079 = =30,61 KN/m 30,2 l2 EI(Của tiết diện giảm yếu) Sinh viên: Giáp Văn Tấn 68 Lớp CTGTCC_K42 Thiết Kế môn học Cầu Bê tông cốt thép DƯL I=1,793.1011 mm4 (Xem bảng 8.3) E=36056,6 Mpa (Xem phần 5) EI=1,793.1011.36056,6.10-9=6,465.106 KNm2 DƯL= 5.30,61.30,24 = 55,28 mm 384 6,465.106 12.2 TÝnh ®é tải trọng thờng xuyên (tĩnh tải) 12.2.1 Độ võng trọng lợng thân dầm Tiết diên để tính mặt cắt giảm yếu I= 1,793.1011 mm4 (Xem bảng 8.3) E= 36056,6 Mpa (Xem phÇn 5) EI= 1,793.1011.36056,6.10-9 = 6,465.106 KNm2 gi= g DC ( dc ) L 14,33.30,24 =0,024 m= 24 mm 384 EI 384 6,465.106 gDC(dc)=14,33 (KN/m Xem bảng 3.1) 12.2.2 Độ võng trọng lợng mặt cầu, dầm ngang, đỡ Tiết diên để tính mặt cắt tính đổi cha liên hợp I= 1,911.1011mm4 (Xem bảng 8.3) E= 36056,6 Mpa (Xem phÇn 5) EI= 1,911.1011.36056,6.10-9= 6,89.106 KNm2 gi= ( g DC1( dc) g DC1(bmc) g DC1( do) ).L (11,52 1,776 2,765).30,24 384 EI 384 6,89.106 = 0,0212 m = 14,34 mm gDC1(dn),gDC1(bmc),gDC1(đỡ) Sinh viên: Giáp Văn Tấn 69 (Xem bảng 3.1) Lớp CTGTCC_K42 Thiết Kế môn học Cầu Bê tông cốt thép DƯL 12.2.3 Độ võng trọng lợng lớp phủ, lan can Tiết diên để tính mặt cắt liên hợp I= 3,19.1011 mm4 (Xem bảng 8.3) E= 36056,6 Mpa (Xem phÇn 5) EI= 3,19.1011.36056,6.10-9=11,5.106 KNm2 ( g DC ( lancan) g DW ).L (4,148 3,663)30,24 gi= = 0,007356m 384 EI 384 11,5.106 = 3,356 mm ®ã gDC2(lan can),gDW (Xem bảng 3.1) 12.3 Tính độ võng tức thới hoạt tải có xét lực xung kích x P b a L + Độ võng tính cho dầm giản đơn: Độ võng mặt cắt x lực tập trung P đặt cách đầu dầm a b: Víi x= L/2 x= P.b.x ( L b2 x2 ) E I L x= P.L3 48 EI (x 55,28 24 3,356 – 14,34 – 13,25 = 0,334 mm > Vậy độ vồng độ vòng cúa dầm thoả mãn điiêù kiện thiết kế Sinh viên: Giáp Văn TÊn 71 Líp CTGTCC_K42 ... thay đ i nh i u (A.3.6.1.2.2) tổ hợp v i hiệu ứng t i trọng thiết kế (HL93K) Đ i v i mômen âm i m uốn ngợc chiều chịu t i trọng r i nhịp đ i phản lực g i lấy 90% hiệu ứng hai xe t i thiết kế... cốt thép DƯL Hiệu ứng lực lớn ph i đợc lấy theo giá trị lớn trờng hợp sau : + Hiệu ứng cđa xe hai trơc thiÕt kÕ tỉ hỵp v i hiƯu ứng t i trọng thiết kế(HL93M) + Hiệu ứng xe t i thiết kế có cự ly... hiệu : Dầm (bi) 2000 mm Dầm (be) biên 2000 mm Bảng Tính toán n i lực dầm chủ tĩnh t i: T i trọng tác dụng nên dầm chủ: Tĩnh t i : Tĩnh t i giai đoạn DC1 tĩnh t i giai đoạn (DC2+ DW) Hoạt tải