ĐỒ ÁN TKC (QUYẾT ok)

đồ án thiết kế cầu đầy đủ

ĐỒ ÁN MÔN HỌC: THIẾT KẾ CẦU - SV: ĐẶNG SỸ QUYẾT LỚP 66DLCD34 TRƯỜNG ĐH CN GTVT CỞ SỞ THÁI NGUYÊN CỘNG HOÀ Xà HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phỳc ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ CẦU ( MỐ TRỤ) Họ tên: Đặng Sỹ Quyết Lớp: 66DLCD34 Yêu cầu - Thiết kế kết cấu phần cầu dầm giản đơn BTCT với thông số cho trước theo Tiêu chuẩn thiết kế cầu 22TCN 272-05 - Bố trí cốt thép kiểm toán theo TTGH cường độ 1,2,3 TTGH sử dụng Số liệu thiết kế - Cường độ bê tông (MPa): 30 35 40 45 - Chiều dài dầm chủ (m): 24 26 28 30 32 34 36 - Gối : Cố định Kết cấu số M1 M2 M3 T4 T5 - Di động 3.Tài liệu phải nộp: - Bản thuyết minh đánh máy giấy A4 có diễn giải: Mục lục, sơ đồ tính, mặt cắt kết cấu điển hình, đường ảnh hưởng, hình vẽ minh họa - Các vẽ giấy A1 bao gồm + Cấu tạo kết cấu (Hình chiếu đứng, chiếu bằng, chiếu cạnh) + Cấu tạo cốt thép kết cấu + Các vẽ khác (nếu có) 4.Thời gian bảo vệ: ngày tháng năm 2016 5.Giáo viên hướng dẫn: Nguyễn Văn Tuấn Sè liƯu tÝnh to¸n thiÕt kÕ TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ GIAO THÔNG VẬN TẢI ĐỒ ÁN MÔN HỌC: THIẾT KẾ CẦU - SV: ĐẶNG SỸ QUYT LP 66DLCD34 Kết cấu phần - Loại dầm - Khẩu độ nhịp Dm gin n BTCT L = 36 m - Khoảng cách đầu dầm đến gối - Chiều dài nhịp tính toán a = 0,3 m ltt = 35,04 m - Số lợng dầm chủ Nb = - Khoảng cách dầm - Bề réng c¸nh hÉng S = 2,1 m Sk = m - ChiỊu - ChiỊu cÇu - ChiỊu can - ChiỊu can - ChiỊu b¸nh H = 1,4 m hf = 0,2 m htv = 0,61 m hclc = 0,5 m hgcb = m 7,0 m cao dầm dày mặt dầm cao tay vịn lan cao chân lan cao gờ chắn - Bề rộng phần xe chạy Bxe = - Bề rộng gờ chắn bánh Bgcb = m - BỊ réng lỊ ngưêi ®i - Sè lỊ ngêi ®i Ble = m nle = lỊ - BỊ réng ch©n lan can bclc = 0,5 m - Bề rộng toàn cầu - Số xe thiết kÕ B = 7,0 m n = γn - Trọng lợng riêng nớc kN/m = 10 số liệu trụ cầu - Loại trụ Trụ đặc thân hẹp - Lo¹i cäc - Cao độ mực nước cao (MNCN) 101,56 TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ GIAO THÔNG VẬN TẢI m ĐỒ ÁN MÔN HỌC: THIẾT KẾ CẦU - SV: ĐẶNG SỸ QUYẾT LỚP 66DLCD34 - Cao độ mực nước thấp (MNTN) 91,804 m - Cao độ mực nước thi công (MNTT) 94,084 m - Cao độ mặt đất tự nhiên 90,804 m - Cao độ đỉnh trụ 102,06 m - Cao độ đỉnh móng 89,304 m - Cao độ đáy móng -Chiều sâu xói chung cộng xói cục 87,304 m 1,5 m -Cao độ mặt đất sau xói chung xói cục 89,304 m KÝch thíc (m) Chän trơc: b1 = 8,0 b2 = 4,5 b3 = 1,75 b4 = 5,0 b5 = 1,5 b6 = 8,0 b7 = 0,33 h1 = 2,0 h2 = 9,26 h3 = 0,5 h4 = 1,0 h5 = 0,15 d1 = 5,20 d2 = 1,60 d3 = 1,8 d4 = 2,10 d5 = 0,33 dg = 0,44 + Trục x theo phơng ngang cầu + Trục y theo ph¬ng däc TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHỆ GIAO THÔNG VẬN TẢI ĐỒ ÁN MÔN HỌC: THIẾT KẾ CẦU - SV: ĐẶNG SỸ QUYẾT LỚP 66DLCD34 cÇu Gèi cầu: Dùng gối cao su thép Chiều dài (dọc cầu) 0,33 m Chiều rộng (ngang câu) 0,33 m Chiều cao 0,15 m Trọng lợng phận trụ cầu - Đá kê gối 161,7 kN - Xà mũ trụ 188,808 kN - Th©n trơ 646,023 kN - BƯ trơ 665,719 kN đặc trng vật liệu a Bê tông dầm c = - Trọng lợng riêng - Cờng độ chịu nén f'c = - Mô đun đàn hồi Ec = b Bê tông mặt cầu, dầm ngang c = - Trọng lợng riêng - Cờng độ chịu nén f'c = - Mô đun đàn hồi Ec = c Bê tông trụ c = - Trọng lợng riêng - Cờng độ chịu nén f'c = - Mô đun đàn håi Ec = d Cèt thÐp trơ - Giíi h¹n chảy fy = - Mô đun đàn hồi Es = 24,5 kN/m3 30 MPa 28,6 MPa Ec = 0,043.γ c1,5 f 'c 24,5 kN/m3 28 MPa 27,6 MPa 24,5 kN/m3 30 MPa 28,6 MPa 420 MPa 20000 MPa kích thớc & trọng lợng kết cấu phần a DÇm chđ DiƯn tÝch dÇm chđ: Ag = ChiỊu dài nhịp: L = Trọng lợng dầm chủ: DCdc = m2 36 m 550 kN ( Đề bài) b B¶n mặt cầu TRNG I HC CễNG NGH GIAO THễNG VN TẢI ĐỒ ÁN MÔN HỌC: THIẾT KẾ CẦU - SV: ĐẶNG SỸ QUYẾT LỚP 66DLCD34 - BỊ réng b¶n 8,0 m - Chiều dài 36 m - Chiều dày 0,2 m Trọng lợng mặt cầu: DCbmc = 9,71964 kN c DÇm ngang - ChiỊu cao dÇm ngang m - BỊ réng dÇm ngang m - Chiều dài dầm ngang m - Số lợng dầm ngang dầm Trọng lợng dầm ngang DCdn = kN d Bản ván khuôn BTCT để lại - Bề rộng ván khuôn m - Chiều dài ván khuôn m - Chiều dày ván khuôn m - Số ván khuôn Tấm Trọng lợng ván khuôn DCvk = kN e Lan can tay vịn - Phần chân lan can + Chiều cao 0,61 m + ChiỊu réng 0,5 m + ChiỊu dµi 36 m Trọng lợng - Phần tay vịn thép (lấy 15kg/m) 201,758 kN 5,4 kN Trọng lợng lan can + tay vịn DClc = f Lớp phủ mặt cầu Bề rộng lớp phủ Chiều dài lớp phủ - Lớp bê tông Asphalt 207,158 kN 4,5 m 36 m TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ GIAO THÔNG VẬN TẢI ĐỒ ÁN MÔN HỌC: THIẾT KẾ CẦU - SV: ĐẶNG SỸ QUYẾT LỚP 66DLCD34 + Chiều dày t1 = cm + Trọng lợng riêng = 22 kN/m3 + Chiều dày t2 = 10 cm + Trọng lợng riêng = 24,5 + Chiều dày t2 = 0,4 cm + Trọng lợng riêng γ2 = 18 kN/m3 + ChiỊu dµy t2 = = 24 - Lớp bê tông bảo vệ kN/m3 - Lớp phòng nớc - Lớp tạo phẳng + Trọng lợng riêng Trọng lợng lớp phủ mặt cầu cm kN/m3 658,04 kN DW = Tải trọng tác dụng tổ hợp tải trọng A - tải trọng tác dụng Tĩnh tải a Tĩnh tải kết cấu phần + thiết bị phụ -Trọng lợng thân 2200 kN TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ GIAO THÔNG VẬN TẢI ĐỒ ÁN MÔN HỌC: THIẾT KẾ CẦU - SV: ĐẶNG S QUYT LP 66DLCD34 dầm - Bản mặt cầu - Dầm ngang - Ván khuôn bê tông - Lan can tay vÞn Tỉng DC = 9,719 kN kN 207,1 2416, kN kN kN b TÜnh t¶i líp phđ + tiƯn Ých DW = 658,04 kN c Tĩnh tảI kết cấu phần dới phận trụ Bệ trụ 665,7189 kN Thân trụ 646,02279 kN Xà mũ trụ 188,80827 kN Đá kê gối 161,70 kN Tổng céng 1662,25 kN d Tỉng hỵp néi lùc träng lợng thân mặt cắt Tên kết Mặt cắt đỉnh Mặt cắt đáy Đơn cấu móng móng vị Bệ trụ 665,7189 kN Thân trụ 646,023 646,023 kN Xà mũ trụ 188,80827 188,80827 kN Đá kê gối 161,7 161,7 kN Tổng cộng 996,531 1662,250 kN hoại tải (LL) TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ GIAO THÔNG VẬN TẢI ĐỒ ÁN MÔN HỌC: THIẾT KẾ CẦU - SV: ĐẶNG S QUYT LP 66DLCD34 - Khoảng cách từ tim gối ®Õn tim trơ: BỊ réng phÇn xe Lg = 0,22 m chạy: Bề rộng lề ngời đi: Bề rộng chân lan Bxe = Ble = 4,5 m m can: Bề rộng toàn cầu: Số xe thiết kế: Bclc = Bcau = nlan = m 0,5 5,5 m m Lµn = e = Y = 1,2 0,75 m dg = 0,44 m HƯ sè lµn xe: - Độ lệch tâm theo phơng ngang cầu: Tung độ đờng ảnh hởng gối: Khoảng cách gối: TRNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ GIAO THÔNG VẬN TẢI ĐỒ ÁN MÔN HỌC: THIẾT KẾ CẦU - SV: ĐẶNG SỸ QUYT LP 66DLCD34 Tính toán giá trị hoạt tải Tải träng Xe t¶i thiÕt kÕ (Truck) Xe trơc (Tandem) Tung độ ĐAH 0,755 Tải trọn g 35 0,877 145 145 §iĨm 0,584 35 0,462 145 0,339 145 0,966 T¶i träng Lane WL Tæng céng Ri Rtraii (kN) Rphaii (kN) 31,69 152,6 174,0 127,4 132,0 110 195,5 17,52 9,3 Xe t¶i thiÕt kÕ Xe trôc thiÕt kÕ 24,5 80,3 58,9 110 195, 52 Tæn g Ri (kN) 31,69 152,6 174,0 24,55 80,35 58,99 127,4 132,0 391,0 522,2 259,4 Mx (kN m) 6,97 33,58 38,28 My (kN m) 23,77 114,4 130,5 -5,40 17,68 12,98 60,26 28,05 95,61 29,04 99,00 293,2 391,6 194,6 0,00 42,78 57,09 18,41 44,24 Theo §iỊu 3.6.1.3.1 phản lực gối lấy 90% hiƯu øng cđa x t¶i thiÕt kÕ víi trơc trớc xe cách trục sau xe 15m + với 90% hiệu ứng tải trọng thiết kế - Hoại tải nhịp 821,9 dẫn: RLL = kN Mx 51,37 = kN.m My 616,4 = kN.m lùc xung kÝch (im) (TCN - 3.6.2.1.1) 205,4 - Xung kÝch lÊy b»ng 25%: IM = kN tải trọng ngời (LL) 2.1 Trờng hợp Ngời lề nhịp TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ GIAO THÔNG VẬN TẢI (= 0,25*RLL) ĐỒ ÁN MÔN HỌC: THIẾT KẾ CẦU - SV: NG S QUYT LP 66DLCD34 Tải trọng tiêu chuẩn ngêi ®i bé kN/m qNg = BỊ réng lỊ ngêi ®i ble = m Sè lỊ ngêi ®i Ph¶n lùc gèi t¶i träng ngêi: nle = lÒ kN PLt = PLp = 2.2 Trêng hợp ngời lề Phản lực gèi t¶i träng ngêi: PLt = PLp = kN nhịp phải kN kN 2.3 Trờng hợp ngời lề nhịp (xếp lệch tâm) Phản lực gối tải trọng ngời: PLt = kN PLp = kN m §é lƯch tâm theo phơng ngang cầu e = 2,25 Mô men theo phơng ngang cầu My = lực hãm xe (br) kN (TCN 3.6.4) Lùc h·m xe lÊy b»ng 25% trọng lợng trục xe tải tất xe Lực hãm xe nằm ngang theo phơng dọc cầu cách mặt đờng: hBR = 1,8 m BR = 81,25 kN lùc ly t©m (ce) Lùc ly tâm nằm ngang cách phía mặt đờng CE = P.C C= 4.V g R Cầu dầm ®êng th¼ng nÕn CE = (TCN 3.6.3) hCE = 1, m kN t¶i träng giã (WS) 6.1 TÝnh vËn tèc giã TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ GIAO THÔNG VẬN TẢI 10 ĐỒ ÁN MÔN HỌC: THIẾT KẾ CẦU - SV: ĐẶNG SỸ QUYẾT LỚP 66DLCD34 mò (A-A) Trạng thái gới hạn Cờng độ I Cờng độ II Cờng độ III Sử dụng Hệ số tải trọng gD gDC gLL,IM,PL W 1,2 1, 5 1,75 1,2 1, 5 1,2 1, 5 1,35 1 Tải trọng thẳng đứng N (kN) Mômen Mx (kN.m) 1871,29 2151,72 1205,82 1386,43 1719,18 1312,02 1976,80 1508,62 tỉ hỵp nội lực mặt cắt đỉnh móng Bảng nội lực tác dụng mặt cắt đỉnh móng N (kN) Tải trọng CÊu kiƯn + ThiÕt bÞ phơ (DC) Líp phđ + tiện ích (DW) Hoạt tải LL + IM Tải trọng Ngời PL 2Làn2nhịp Qy (kN) Z1 (m) Ngang cầu Mx (kN m) Qx (kN) Z1 (m) My(kN m) 3413, 658,0 1027, 64,22 770,57 0,0 893,1 Lùc ®Èy nỉi (B) áp lực dòng chảy (WA) Gió hoạt tải (WL) Gió ngang (WS) Gió tác động lên KCPT Däc cÇu 27 V thiÕt TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHỆ GIAO THÔNG VẬN TẢI 2,63 13,2 74 0,00 358,4 2,488 54 2,63 13,27 6,54 716,80 147,36 10,84 1596,9 17 ĐỒ ÁN MÔN HỌC: THIẾT KẾ CẦU - SV: ĐẶNG SỸ QUYẾT LỚP 66DLCD34 kÕ V= 25m/s V thiÕt kÕ V= 25m/s V thiÕt kÕ V= 25m/s Giã t¸c động lên KCPD Gió tác động lên lan can 147,36 10,84 1596,9 19,26 93,24 19,26 93,24 32,40 11,92 386,34 32,40 11,92 386,34 Giã däc (WS) V thiÕt kÕ V= 25m/s V thiÕt kÕ V= 25m/s V thiÕt kÕ V= 25m/s Gió tác động lên KCPT Gió tác động lên KCPD Gió tác động lên lan can 4,815 23,31 4,815 23,31 81,25 Lùc h·m xe däc cÇu (BR) 13,2 74 1078, Lực ly tâm (CE) Bảng tổ hợp tải trọng xét đến mặt cắt đỉnh móng Trạng thái giới hạn N (kN) Hệ số tải trọng gLL,PL,BR,C gW gW gW E S L A 1,5 1,75 - - 1, 1,5 - 1, - 1, gDC gDW Cêng ®é I 1,2 Cêng ®é II 1,2 TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ GIAO THÔNG VẬN TẢI Däc cÇu Ngang cÇu Qy Mx Qx My 7944, 97 142, 1999, 78 2,49 1355, 6146, 97 6,7 32,63 281, 11 2913, 18 ĐỒ ÁN MÔN HỌC: THIẾT KẾ CẦU - SV: ĐẶNG SỸ QUYẾT LỚP 66DLCD34 Cêng ®é III 1,2 1,5 1,35 0, 1, 1, 7534, 00 138, 1910, 41 136, 09 2594, Sư dơng 1,0 1,0 1,00 1, 1, 1, 5992, 03 113, 1524, 44 255, 50 3570, tæ hợp nội lực mặt cắt đáy móng Bảng nội lực tác dụng mặt cắt đáy móng N (kN) Tải träng CÊu kiƯn + ThiÕt bÞ phơ (DC) Líp phđ + tiện ích (DW) Hoạt tải LL + IM Tải trọng Ngời PL 2Làn2nhịp Lực đẩy (B) Dọc cầu Qy (kN) Z1 (m) Ngang cÇu Mx (kN.m ) Qx (kN) Z1 (m) My (kN m) 4079,1 658,04 1027,4 64,22 770,5 0,00 893,14 áp lực dòng chảy (WA) Gió hoạt tải (WL) 27 2,63 14,65 395,6 58 5,395 2,63 54 14,654 14,19 791,3 Gió ngang (WS) Gió tác động lên KCPT Gió tác động lên KCPD Gió tác động lên lan can V thiÕt kÕ V= 25m/s V thiÕt kÕ V= 25m/s V thiÕt kÕ V= 25m/s 147,35 147,35 12,217 12,217 19,261 19,261 32,400 13,304 32,400 13,304 1800, 24 1800, 24 119,8 119,8 431,0 431,0 Gió dọc (WS) Gió tác động lên KCPT Gió tác động lên KCPD Gió tác động lên lan can V thiÕt kÕ V= 25m/s V thiÕt kÕ V= 25m/s V thiÕt kÕ 4,815 29,96 4,815 29,96 TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ GIAO THÔNG VẬN TẢI 19 ĐỒ ÁN MÔN HỌC: THIẾT KẾ CẦU - SV: ĐẶNG SỸ QUYẾT LỚP 66DLCD34 V= 25m/s Lùc h·m xe däc cÇu (BR) 81,25 14,65 1190, 64 Lực ly tâm (CE) Bảng tổ hợp tải trọng xét đến mặt cắt đáy móng Trạng thái giới hạn gDC gDW Hệ số tải trọng gLL,PL,BR,C gWS E gWL gWA Cêng ®é I Cêng ®é II Cêng ®é III 1,25 1,5 1,75 - - 1,0 1,25 1,5 - 1,4 - 1,0 1,25 1,5 1,35 0,4 1,0 1,0 Sư dơng 1,00 1,0 1,00 1,0 1,0 1,0 TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ GIAO THÔNG VẬN TẢI N (kN) 8777 ,1 6979 ,1 8366 ,1 6657 ,7 Däc cÇu Qy Mx 142, 2196 ,0 6,7 138, 113, 41,9 2101 ,7 1680 ,5 Ngang cÇu Qx My 5,4 278, 139, 258, 1362 ,7 3305 ,7 2786 ,2 3927 ,2 20 ĐỒ ÁN MÔN HỌC: THIẾT KẾ CẦU - SV: ĐẶNG SỸ QUYẾT LỚP 66DLCD34 Kiểm toán mặt cắt xà mũ trụ Kiểm toán m« menuèn e A A R/3 = 0,5 2,0 Sè liệu ban đầu Bề rộng mặt cắt Chiều cao mặt cắt b h = = Diện tích mặt cắt Cờng độ nén bê tông Mô đun đàn hồi BT Chän ®êng kÝnh thÐp Ac = f'c = Ec = d DiÖn tÝch Asi Sè thÐp bè trÝ n Tỉng diƯn tÝch thÐp As Giíi h¹n chảy thép fy Mô đun đàn hồi thép Es Hệ sè chun ®ỉi biĨu øng st = = = = = = ®å 1,45 m 1,03 m 1,4935 m2 30 MPa 28,561315 MPa 25 mm 490,87385 mm2 14 6872,2339 mm2 420 MPa β1 200000 MPa 0,8357 = Sơ đồ tính toán TRNG I HC CễNG NGHỆ GIAO THÔNG VẬN TẢI 21 ĐỒ ÁN MÔN HỌC: THIẾT KẾ CẦU - SV: ĐẶNG SỸ QUYẾT LỚP 66DLCD34 b As.fy c h As 0,85f'c Bảng kiểm toán xà mũ trụ Tên gọi Ký hiệu Giá trị Kiểm toán mômen TTGH Cờng độ I 5.7.3.2) Mômen uốn TTGH Cêng ®é I HƯ sè chun ®ỉi biĨu ®å øng suất MuCĐI 2151,72 b1 0,84 Chiều cao TTH đến mặt chịu nén Chiều cao khối ứng suất tơng đơng Chiều dày lớp BT bảo vệ Chiều cao từ thép đến mặt chịu nén Mômen kháng uốn danh định Hệ số sức kháng uốn Mômen kháng uốn tính toán A f c a= = bs1.cy 0,85 f 'c β 1.b a1 ds  M n = As f y  d s −  a  2 §iỊu kiƯn 78,06 mm 50,00 mm 980,00 mm 2715,95 kN m 5.7.3 2.4 kN m 5.5.4 5.7.3 Mr = f.Mn 2444,36 TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ GIAO THÔNG VẬN TẢI 5.7.2 mm 0,90 0,03f'c/fy kN m 93,41 f So s¸nh KÕt ln Mr = f.Mn ≥ MuC§I KiĨm tra hàm lợng cốt thép tối thiểu 5.7.3.3.2) Tỷ lệ thép chịu kéo diện/t nguyên Pmin Đơn TCN vị (TCN - 5.7.2 Đảm bảo (TCN 0,00460 0,00214 5.7.3 3.2 22 ĐỒ ÁN MÔN HỌC: THIẾT KẾ CẦU - SV: ĐẶNG SỸ QUYẾT LỚP 66DLCD34 So s¸nh KÕt luËn Pmin 0,03f'c/fy Kiểm tra hàm lơng cốt thép tối đa 5.7.3.3.1) Khoảng cách hữu hiệu tơng ứng de Tỷ lƯ c/de c/de So s¸nh KÕt ln c/de ≤ 0,42 Kiểm toán Lực cắt TTGH Cờng độ I 5.8.3.3) Lực cắt TTGH Cờng độ I Bề rộng bụng hữu hiệu Chiều cao chịu cắt hữu hiệu VCĐI Đảm bảo (TCN 980 0,09531 37 mm Đảm bảo (TCN 1871,29 kN bv 1450,00 mm 0,9.de 882,00 mm 0,72.h 741,60 mm dv 882,00 Hệ số khả BT bị nứt b 2,00 Gãc nghiªng øng suÊt nÐn chÐo Gãc nghiªng thÐp ngang víi trơc däc q 45,00 deg a 0,00 deg §êng kÝch cèt thÐp ngang d 16,00 mm Cù ly cèt thÐp ngang tèi ®a Cù ly cèt thÐp ngang Sè lỵng cèt thÐp ngang DiƯn tÝch cèt thÐp ngang Sức kháng cắt bê tông Sức kháng cắt cña thÐp Vn1 = Vc + Vs Vn2 = 0,25f'c.bv.dv Sức kháng cắt danh định Hệ số sức kháng cắt st® 600,00 s 600,00 16,00 n mm mm than h mm2 1162,80 kN Vs=Av*fy*dv*10^-3/ 1986,17 kN Vn1=Vc+Vs 3148,97 kN Vn2=0,25f'y*bv*dv* 10^-3 9591,75 kN Vc = 0,083β f 'c bv d v Vn = min(Vn1,Vn2) 3148,97 f 0,90 TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ GIAO THÔNG VẬN TẢI 5.8.2 5.8.2 5.8.3 5.8.3 5.8.2 3216,99 Av 5.7.3 3.1 kN 5.8.2 5.8.3 3.3 5.8.3 3.4 5.8.3 5.5.4 23 ĐỒ ÁN MÔN HỌC: THIẾT KẾ CẦU - SV: NG S QUYT LP 66DLCD34 Sức kháng cắt tính to¸n Vr = f.Vn So s¸nh KÕt luËn Vr = f.Vn VCĐI Khống chế nứt phân bố cèt thÐp 5.7.3.4) Th«ng sè bỊ réng vÕt nøt ChiỊu cao thớ chịu kéo đến thép Diện tích BT có cïng träng t©m thÐp Khèng chÕ nøt Z f sa = ≤ 0,6 f y 1/ So s¸nh KÕt luận (d c A) Z dc 2834,07 kN Đảm bảo (TCN N/m 25000 m A=(h-ds)*b/n 100 mm 10357,1 mm2 fsa=Z/(dc*A)^1/3 247,09 MPa 5.7.3.4 252 MPa 5.7.3.4 0,6.fy fsa ≤ 0,6.fy TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ GIAO THÔNG VẬN TẢI §¶m b¶o 24 ĐỒ ÁN MƠN HỌC: THIẾT KẾ CẦU - SV: NG S QUYT LP 66DLCD34 Kiểm toán mặt cắt đỉnh bệ Mặt cắt tính toán y y x bw b x h h Sè liƯu tÝnh to¸n KÝch thớc Chiều rộng MC Chiều dài mặt cắt Bán kính đầu tròn Diện tích mặt cắt MC nguyên MC tính ®æi b = 1,1 bw = h = 3,1 hw = R = 0,55 3,150331 m m m Ag = 3,150 m2 Ph¬ng x Ix = 0,318 m4 Ph¬ng y Iy = 2,153 m4 Cờng độ chịu nén BT f'c = Mô đun đàn hồi BT Ec = 30 28,561 32 Träng lỵng BT gc = 0,245 kN/m3 Cêng độ thép fy MPa Mô đun đàn hồi thép Es = 420 20000 Mômen quán tính Ag = 1,1 2,8639 Đơn vị = Kiểm toán cấu kiện chịu uốn hai phơng TRNG I HC CễNG NGH GIAO THÔNG VẬN TẢI MPa MPa MPa (TCN 5.7.4.5) 25 ĐỒ ÁN MÔN HỌC: THIẾT KẾ CẦU - SV: ĐẶNG SỸ QUYT LP 66DLCD34 Tổ hợp dùng để kiểm tra: Cờng độ I Tải trọng thẳng đứng: Điều kiện kiểm tra uèn hai ph¬ng: - N = NÕu lùc däc tÝnh to¸n : Pu > 0,1.ϕ.f'c.Ag 1 1 = + + Prxy Prx Pry ϕ.P0 Víi: k 7944,97 N (1) P0 = 0,85 f 'c ( Ag − Ast ) + Ast f y (TCN - 5.7.4.52) Pu < 0,1.ϕ.f'c.Ag - NÕu lùc däc tÝnh to¸n M ux M uy + ≤ 1,0 M rx M ry Lùc däc tÝnh to¸n: (TCN - 5.7.4.51) (2) Pu = 7945,0 kN 0,1..f'c.Ag = 7560,8 Vậy dùng công thức kiểm toán: (TCN - 5.7.4.53) (1) Trong ®ã: + ϕ: HƯ sè sức kháng nén dọc trục + Mrx: Sức kháng uốn tính toán đơn dọc trục theo phơng x + Mry: Sức kháng uốn tính toán đơn dọc trục theo phơng y Xác định sức kháng uốn trụ theo phơng = 0,8 y As uốn Ph ¬ng ngang (My) x As uèn Ph ¬ng däc (Mx) TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ GIAO THÔNG VẬN TẢI 26 ĐỒ ÁN MÔN HỌC: THIẾT KẾ CẦU - SV: ĐẶNG SỸ QUYẾT LỚP 66DLCD34 ThÐp uèn ph¬ng ngang ThÐp uốn phơng dọc Đơn vị Đờng/k D = 25 Đờng/k D = 25 mm Sè lỵng n = 18 8835,7 Sè lỵng DiƯn tÝch n = 28 13744,5 mm2 DiƯn tÝch Asy = Asx = HƯ sè chun đổi biểu đồ ứng suất: 1.1 Đánh giá gần hiệu ứng độ mảnh max = Hiệu ứng độ m¶nh: K lu r + NÕu lmax < 22: Bá qua hiệu ứng độ mảnh + Nếu max < 100: Tính gần xét đến hiệu ứng độ mảnh + NÕu λ max > 100: KC bÞ mÊt ỉn định miền đàn hồi (Tính theo ƠLe) Trong đó: lu: Chiều dài chống đỡ, lấy chiều cao thân trơ lu = 8,37 m K: HƯ sè chiỊu dµi hữu hiệu Giả thiết trụ giằng liên kết theo phơng ngang Kx = Ky = r: bán kÝnh qu¸n tÝnh rx = ry = r= I A 0,31754 m 0,82675 m - Ph¬ng däc: λmax = K.lu/r = 52.72 xét hiệu ứng độ mảnh - Phơng ngang: max = K.lu/r =20.25 không xét hiệu ứng độ mảnh Trờng hợp xét đến hiệu ứng độ mảnh Khi xét đến hiệu ứng độ mảnh Mux (hay Muy) nhân với hệ số khuếch đại môme - Hệ số khuếch đại mômen: b = Cm 1.0 Pu Pe TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ GIAO THÔNG VẬN TẢI (TCN - 4.5.3.2.2b - 3) 27 ĐỒ ÁN MÔN HỌC: THIẾT KẾ CẦU - SV: ĐẶNG SỸ QUYẾT LỚP 66DLCD34 Trong ®ã: + ϕ: HƯ sè kh¸ng nÐn däc trơc + Pu: Tải trọng tính toán dọc trục (đã nhân hệ sô) = + Pe: Tải trọng uốn dọc tới hạn Ơle Pu = Phơng dọc cầu: Pe = 7944,9 kN 319,541 kN π EI ( Ku ) Cm = 0.6 + 0.4 M 1b ≥ 0.4 M 2b (TCN - 4.5.3.2.2b - 6) Víi trơ lấy: Hệ số khuếch đại: Pe = 0,8 Cm = δb = δbx = δby = Ph¬ng däc Phơng ngang -0,033245 -0,033245 Bảng kiểm toán uốn theo phơng Tên gọi Ký hiệu Kiểm toán mômen TTGH Cờng độ I 5.7.4.5) Hệ số chuyển đổi biểu đồ ứng suất b1 Chiều dày lớp BT bảo vƯ ChiỊu cao tõ Däc cÇu a1 dsx TRƯỜNG ĐẠI HC CễNG NGH GIAO THễNG VN TI Giá trị Đơn vÞ TCN (TCN - 0,83571 43 100 1000 5.7.2.2 mm mm 28 ĐỒ ÁN MÔN HỌC: THIẾT KẾ CẦU - SV: NG S QUYT LP 66DLCD34 thép đến mặt chịu nén KC từ TTH đến mặt chịu nén C/cao khối ứng suất tơng đơng Mômen kháng uốn danh định Ngang cÇu dsy 2763,93 Däc cÇu cx 94,6 mm Ngang cÇu cy 158,3 mm Däc cÇu ax = b1.cx 79,0 mm 5.7.2.2 Ngang cÇu ay = b1.cy mm 5.7.2.2 Däc cÇu Mnx 132,3 5544,52 64 10011,5 09 Ngang cÇu HƯ số sức kháng uốn (BTCT thờng) Mômen kháng uốn tính toán Mômen TTGH Cờng độ I Hệ số khuếch đại ứng suất Tỷ số mômen uốn (Mu/Mr) f Dọc cầu Mrx = f.Mnx Ngang cÇu Mry = f.Mny Däc cÇu Mux Ngang cÇu Muy Däc cÇu dbx = Ngang cÇu dby = dbx.Mux/Mrx Dọc cầu Ngang cầu Kiểm toán Mny dby.Muy/Mry §iỊu kiƯn 0,9 4990,07 38 9010,35 79 1999,78 39 1355,04 71 0,03324 52 mm kN.m kN.m 5.5.4.2 kN.m kN.m kN.m kN.m 4.5.3.2 4.5.3.2 0,01332 31 0,15038 77 5.7.4.5 5.7.4.5 Đảm bảo M ux M uy + ≤ 1,0 M rx M ry Khèng chÕ nøt phân bố cốt thép 5.7.3.4) Thông số bề rộng vết nứt Chiều cao từ thớ Dọc cầu chịu kéo đến thép Ngang cầu D/tích BT có trọng tâm thÐp (TCN - Z 25000 N/mm dcx 100 mm dcy 100 mm Däc cÇu Ax mm2 Ngang cÇu Ay 20456,7 12222,2 22 TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ GIAO THÔNG VẬN TẢI 5.7.4.5 mm2 29 ĐỒ ÁN MÔN HỌC: THIẾT KẾ CẦU - SV: ĐẶNG SỸ QUYẾT LỚP 66DLCD34 øng suÊt kéo cốt thép Dọc cầu Ngang cầu Giới hạn øng st M«men n TTGH Sư dơng fsax= Z/ (dx*Ax)^1/3 fsay= Z/ (dy*Ay)^1/3 196,937 38 233,824 47 0,6.fy 252 1524,44 21 3570,38 06 7002,47 0,00479 91 0,00290 62 0,98554 86 0,97656 84 0,67148 38 0,67447 72 165,176 216,758 Dọc cầu MuSDx Ngang cầu MuSDy Tỷ số mô ®un ®µn håi n = Es/Ec MPa 5.7.3.4 MPa 5.7.3.4 MPa kN.m kN.m Däc cÇu rx= Asx/(h.dsx) Ngang cÇu ry= Asy/(b.dsy) Däc cÇu kx Ngang cÇu ky Däc cÇu jx Ngang cÇu jy Däc cÇu fgx Ngang cÇu fsy Däc cầu fsx fsax 0,6fy Đảm bảo Ngang cầu fsy ≤ fsay ≤ 0,6fy KiĨm tra lùc c¾t TTGH Cờng độ I 5.8.3.3) Đảm bảo Hàm lợng cốt thÐp k= -rn+ [(rn)2+2rn]0,5 j = - k/3 fs = MuSD/ (As.j.ds) Kiểm toán Bề rộng bụng hữu hiệu Chiều cao chịu cắt hữu hiệu % % MPa MPa (TCN - Däc cÇu bvy 2864 mm Ngang cÇu bvx 1100 mm Däc cÇu dvy 900 mm Ngang cÇu dvx 2488 mm 5.8.2.7 5.8.2.7 Hệ số khả BT bị nứt b Góc nghiêng ứng suất nén chÐo q 45 deg 5.8.3.4 Cù ly cèt thÐp ngang s 600 mm 5.8.2.7 §êng kÝnh cèt thÐp ngang D 16 mm nx = ny Sè cèt thÐp cù ly s TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ GIAO THÔNG VẬN TẢI 5.8.3.4 30 ĐỒ ÁN MÔN HỌC: THIẾT KẾ CẦU - SV: ĐẶNG SỸ QUYẾT LỚP 66DLCD34 DiƯn tÝch cèt thÐp cù ly s Søc kh¸ng cắt bê tông Sức kháng cắt cốt thép Sức kháng cắt dang định Dọc cầu Avy Ngang cầu Avx Däc cÇu Vcy Ngang cÇu Vcx Däc cÇu Vsy Ngang cÇu Vsx Däc cÇu Vny Ngang cÇu Vnx HƯ số sức kháng cắt Lực cắt TTGH Cờng độ I KiĨm to¸n f 1206,37 16 1206,37 16 2343,55 33 2487,89 59 760,014 09 2100,63 18 3103,56 74 4588,52 77 mm2 mm2 kN kN kN kN kN kN 0,9 142,187 kN 2,48792 42 kN Dọc cầu VCĐIy Ngang cầu VCĐIx Dọc cầu fVny VCĐIy Đảm bảo Ngang cầu fVnx VCĐIx Đảm bảo TRNG I HC CễNG NGH GIAO THÔNG VẬN TẢI 5.8.3.3 -3 5.8.3.3 -3 5.5.4.2 31 ... Trọng lợng dầm ngang DCdn = kN d Bản ván khuôn BTCT để lại - Bề rộng ván khuôn m - Chiều dài ván khuôn m - Chiều dày ván khuôn m - Số ván khuôn Tấm Trọng lợng ván khuôn DCvk = kN e Lan can tay vịn... dùng công thức kiểm toán: (TCN - 5.7.4.53) (1) Trong ®ã: + ϕ: HƯ sè søc kháng nén dọc trục + Mrx: Sức kháng uốn tính toán đơn dọc trục theo phơng x + Mry: Sức kháng uốn tính toán đơn dọc trục theo... b¶o 24 ĐỒ ÁN MƠN HỌC: THIẾT KẾ CẦU - SV: NG S QUYT LP 66DLCD34 Kiểm toán mặt cắt đỉnh bệ Mặt cắt tính toán y y x bw b x h h Sè liƯu tÝnh to¸n KÝch thíc Chiều rộng MC Chiều dài mặt cắt Bán kính