ĐỒ án cầu THÉP i NHỊP12M

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM HCMC UNIVERSITY OF TECHNOLOGY AND EDUCATION KHOA XÂY DỰNG – FACULITY OF CIVIL ENGINEERING BỘ MÔN CÔNG TRÌNH GIAO THÔNG DEPARTMENT OF TRANSPORTATION ENGINEERING THIẾT KẾ CẦU THÉP STEEL BRIDGE DESIGN SINH VIÊN – STUDENT : VŨ VĂN ĐỨC MSSV- ID : 16127045 GVHD- ADVISOR : TS NGUYỄN DUY LIÊM TP HỒ CHÍ MINH - 2020 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CẦU THÉP GVHD: Ts Nguyễn Duy Liêm Chương 1: THIẾT KẾ SƠ BỘ 1.1 Số liệu thiết kế: Thiết kế kết cấu nhịp giản đơn, dầm thép liên hợp BTCT với số liệu sau: 1.2  Chiều dài nhịp:  Chiều dài nhịp tính tốn:  Bề rộng phần xe chạy:  Bề rộng bên gờ chắn xe:  Tải trọng thiết kế: Vật liệu: L = 12 m Ltt = 11.4 m B = 11 m B1 = 0.5 m HL93 Thép làm dầm chủ: Thép cấp 345W có:  Cường độ chảy nhỏ nhất: Fy = 345 Mpa  Cường độ chịu kéo nhỏ nhất: Fu = 485 Mpa Thép làm hệ liên kết ngang (dầm ngang khung ngang), sườn tăng cường: M270 cấp 250 có cường độ chảy Fy=250MPa Tạo độ dốc ngang cách thay đổi chiều cao đá kê gối: dùng đá kê gối có chiều cao tăng dần sau : ( chiều cao tối thiểu 150 mm )    Gối 1: 150 mm Gối 2: 150 + S x 2% = 192 mm Gối 3: 192 + S x 2% = 234 mm Các gối lại đối xứng qua tim cầu 1.3.3 Thiết kế thoát nước mặt cầu: Đường kính ống: D ≥ 100mm Diện tích ống nước tính sở 1m2 mặt cầu tương ứng với cm2 ống thoát nước Khoảng cách ống tối đa 15 m, chiều dài ống vượt qua đáy dầm 100mm Diện tích mặt cầu S = L x B = 12 x 11.0 = 132 m2 cần bố trí 132 cm2 ống nước Chọn ống có D = 100 mm => Aống = 7850 mm2 = 78.5 cm2 Vậy số ống thoát nước cần thiết là: nống = Thép mặt cầu:  Thép đai: CI có Fy=240MPa  Thép chịu lực, thép cấu tạo: CII có Fy=280MPa Thép làm lan can, cột lan can: M270 cấp 250 có cường độ chảy Fy=250MPa Bê tơng mặt cầu, gờ chắn xe: C30 có:  f`c = 30 Mpa, 1.5  Ec = 0.043 × γ1.5 × √30 = 29440 Mpa c × √fc ` = 0.043 × 2500 Trọng lượng riêng thép: γs = 7.85 × 10−5 N/mm3 Trọng lượng riêng BT có cốt thép: γc = 2.5 × 10−5 N/mm3 1.3 Thiết kế mặt cắt ngang cầu: 1.3.1 Chọn số lượng dầm n, khoảng cách dầm S, chiều dài cánh hẫng Lc 132 = 1.68 ống 78.5 Vậy chọn ống bố trí đối xứng bên hai ống Mỗi bên hai ống cách 4.2 m 1.3.4 Xác định kích thước dầm chủ 1 15 25 Chiều cao dầm chủ lựa chọn sơ theo cơng thức kinh nghiệm: ( 𝐿 ÷ 𝐿) với L chiều dài nhịp Ở L = 12 m, nên chọn H = (0.8 – 0.48)m = 0.8m Bề rộng cánh dầm: Bfb ≥ 4H = × 0.8 = 0.2m =≫ Chọn Bfb = 0.4 m Bề rộng cánh trên: Bft ≤ Bfb =≫ Chọn Bft = 0.26 m Xác định chiều dày sườn: t w ≥ 6mm =≫ Chọn t w = 14 mm Xác định chiều dày cánh : t w ≤ t ft ≤ t fb =≫ Chọn t ft = 20 mm, t fb = 40 mm Bề rộng toàn cầu: B = 11 + 2x0.5 = 12 m Khoảng cách dầm chủ: S = 2.1 – 2.3 m Ta có: { B = (n − 1) S + 2Lc => B ≈ n S Lc ≈ 0.5S Vậy ta chọn số lượng dầm dầm, khoảng cách dầm 2300 mm, chiều dài hẫng 1400 mm 1.3.2 Thiết kế cấu tạo lớp mặt cầu: Độ dốc ngang thiết kế: 2% SVTH: VŨ VĂN ĐỨC_16127045 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CẦU THÉP GVHD: Ts Nguyễn Duy Liêm 20 20 500 260 260 1400 14 14 740 800 740 780 100 600 2300 5500 2% 5500 20 20 2% 260 400 20 260 Mặt cắt dầm 2 3 Xác định chiều cao dầm ngang: Hng ≥ H = × 0.8 = 0.53 m =≫ Chọn Hng = 0.6 m Lng ≤ 4S = × 2.3 = 9.2 m =≫ Chọn Lng = 4𝑚 Lng ≤ 9m Vậy số lượng dầm ngang theo phương dọc cầu 5, tổng số dầm ngang 20 dầm 2300 Khoảng cách dầm ngang: { 12000 1.3.4 Các định hệ dầm ngang, chiều dày mặt cầu lớp phủ  Dầm ngang: Hình 1.2 Mặt cắt ngang sơ cầu Hình 1.1 Kích thước sơ dầm chủ 2300 Mặt cắt đầu dầm  Bản mặt cầu: Bản mặt cầu chọn theo điều kiện kinh nghiệm sau: 2300 S + 3000 = 176.7mm =≫ Chọn h = 200mm hf ≥ { 30 f 165 mm  Lớp phủ: Chọn lớp phủ gồm lớp:  Lớp bê tơng Asphal dày 70mm  Lớp Phòng nước dày 5mm 1400 500 SVTH: VŨ VĂN ĐỨC_16127045 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CẦU THÉP GVHD: Ts Nguyễn Duy Liêm 260 20 Chương 2: XÁC ĐỊNH CÁC ĐẶC TRƯNG HÌNH HỌC 2.1 Xác định chiều rộng hữu hiệu cánh 2.1.1 Dầm 390 Chiều rộng hữu hiệu lấy giá trị nhỏ giá trị sau: TTH1 14 390 740 780  1/4 lần chiều dài nhịp 3000 mm  12 lần độ dày trung bình cộng với số lớn bề dày bụng dầm 1/2 bề rộng cánh dầm 2530 mm  Khoảng cách trung bình dầm kề 2300 mm Vậy chọn bề rộng cánh hữu hiệu dầm bi = 2300 mm 2.1.2 Dầm biên  1/8 chiều dài nhịp hữu hiệu  lần chiều dày trung bình cộng với số lớn giữa: - 1/4 bề rộng cánh dầm - 1/2 chiều dày bụng dầm  Chiều dài phần hẫng 1500 mm 1265 mm 1214 mm 1400 mm Vậy chọn bề rộng cánh hữu hiệu dầm biên bc = 2415 mm 2.2 Xác định hệ số quy đổi n: Hệ só quy đổi xác định tỉ số moodun đàn hồi thép với bê tông Với f`c = 30 Mpa, ta chọn theo bảng sau n = 20 Bề rộng hữu hiệu cánh lấy 1/2 bề rộng hữu hiệu dầm cộng trị số đại lượng sau: 260 Diện tích mặt cắt nguyên: As = bft t ft + bfb t fb + Dw t w = 260 × 20 + 260 × 20 + 740 × 14 = 20760 mm2 Do mặt cắt đối xứng: Yb1 = Yt1 = 390 mm Momen quán tính mặt cắt: bft t 3ft t ft bfb t 3fb t fb t w D3w Dw 1 Is = + bft t ft (Yt − ) + + bfb t fb (Yb − ) + + t w Dw (Yt − − t ft ) 12 12 12 260 × 203 20 = + 260 × 20 × (390 − ) 12 260 × 203 20 + + 260 × 20 × (390 − ) 12 2 14 × 7403 740 + + 14 × 740 × (390 − − 20) = 1974868000 mm4 12 Đối với tải trọng tạm thời: n = Đối với tải trọng dài hạn: n = x = 24 2.3 Tính đặc trưng hình học mặt cắt: 2.3.1 Đặc trưng hình học dầm 2.3.1.1 Đối với mặt cắt đầu dầm 2.3.1.1.1 Đối với mặt cắt nguyên:  Phần dầm thép Vậy: Diện tích mặt cắt nguyên Khoảng cách từ TTH đến thớ chịu kéo Khoảng cách từ TTH đến thớ chịu nén Momen quán tính mặt cắt As Yb Yt Is 20760 390 390 1974868000 mm2 mm mm mm4  Phần mặt cầu BTCT: SVTH: VŨ VĂN ĐỨC_16127045 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CẦU THÉP GVHD: Ts Nguyễn Duy Liêm 100 260 Y3 = TTH2 Yb2 200 Yt2 2300 Momen quán tính mặt cắt: 100 Ilh1 = Diện tích mặt cắt ngun: Ac = 2300 × 200 + 100 × 260 + 100 × 100 = 496000 mm2 Ilh1 = Momen tĩnh mép mặt cắt: 200 Sc = 2300 × 200 × ( + 100) + 260 × 100 × 50 + 100 × 100 × × 100 = 93966667 mm2 Sb 93966667 = = 189 mm Ab 496000 2270993778 496000 + × (189 − 44)2 + 1974868000 + 20760 × (390 + 44)2 8 = 7926917804 mm4 Diện tích mặt cắt tương đương Momen tĩnh mép tiếp xúc Khoảng cách từ TTH đến mép tiếp xúc Momen quán tính mặt cắt 2300 × 2003 260 × 1003 100 2 ) Ic = + 2300 × 200 × (111 − 100) + + 260 × 100 × (189 − 12 12 2 100 × 1003 + + 100 × 100 × (189 − × 100) = 2270993778 mm4 12 Atd = Vậy: Diện tích mặt cắt nguyên Momen tĩnh đáy dầm chủ Khoảng cách từ TTH đến mép BT Khoảng cách từ TTH đến mép BT Momen quán tính mặt cắt Ac Sc Yt Yb Ic 496000 93966667 111 189 2270993778 mm2 mm3 mm mm mm4 Diện tích tương đương: Khoảng cách từ trục trung hòa đến mép tiếp xúc BT với dầm thép: Slh2 4190400 = = 101 mm Atd 41427 Momen quán tính mặt cắt: Ilh1 = Ac 496000 + As = + 20760 = 82760 mm2 n Ac 496000 = × Yb2 + As × Yt1 = × (−189) + 20760 × 390 = 3621600 mm3 n Ac 496000 × Yb2 + As × Yt1 = × (−189) + 20760 × 390 = 4190400 mm3 n 24 Y4 = Ilh2 = Momen tĩnh mặt cắt mép tiếp xúc BT vs dầm thép: Ac 496000 + As = + 20760 = 41427mm2 n 24 Khoảng cách từ trục trung hòa đến mép tiếp xúc BT với dầm thép: 2.3.1.1.2 Đối với mặt cắt liên hợp ngắn hạn ( n = ) SVTH: VŨ VĂN ĐỨC_16127045 mm2 mm3 mm mm4 Momen tĩnh mặt cắt mép tiếp xúc BT vs dầm thép: Slh2 = Slh1 82760 3621600 44 7926917804 Diện tích tương đương: Momen quán tính mặt cắt: Atd = Atd Slh1 Y3 In 2.3.1.1.3 Đối với mặt cắt liên hợp dài hạn ( n = 24 ) Yt2 = 300 − 189 = 111 mm Ic A c + × (Yb2 − Y3 )2 + Is + As × (Yt1 − Y3 )2 n n Vậy: Khoảng cách từ TTH đến mép mép mặt cắt Yb2 = Slh1 3621600 = = 44 mm Atd 82760 Ic A c + × (Yb2 + Y4 )2 + Is + As × (Yt1 − Y4 )2 n n 2270993778 496000 + × (189 + 101)2 + 1974868000 + 20760 × (390 − 101)2 24 24 = 5541455367 mm4 Vậy: Diện tích mặt cắt tương đương Momen tĩnh mép tiếp xúc Khoảng cách từ TTH đến mép tiếp xúc Momen quán tính mặt cắt Atd Slh2 Y3 I3n 41427 4190400 101 5541455367 mm2 mm3 mm mm4 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CẦU THÉP GVHD: Ts Nguyễn Duy Liêm Khoảng cách từ trục trung hòa đến thớ chịu kéo chịu nén xa nhất: 200 111 2300 189 13 44 101 20 TTH2 Yb1 = 100 100 260 TTH3 Snc 8591600 = = 299 mm Anc 28760 Yt1 = D − Yncd = 800 − 298.7 = 501 mm TTH4 390 Momen quán tính mặt cắt: TTH1 740 780 bft t 3ft t ft b1fb t1fb t1fb b2fb t 2fb 1 1 Is = + bft t ft (Yt − ) + + bfb t fb (Yb − t fb − ) + 12 12 12 20 390 + t 2fb t w D3w Dw − ) + + t w Dw (Yt − − t ft ) 12 260 × 203 20 = + 260 × 20 × (501 − ) 12 260 2.3.1.2 Đối với mặt cắt dầm 2.3.1.2.1 Đối với mặt cắt nguyên:  Phần dầm thép 260 × 203 20 + + 260 × 20 × (299 − 20 − ) 12 400 × 203 20 + + 400 × 20 × (299 − ) 12 260 bft 20 tft b2fb t 2fb (Yb1 14 × 7403 740 + + 14 × 740 × (501 − − 20) 12 740 800 tw Dw D Yt1 = 2.89 × 109 mm4 14 Vậy: 20 bfb1 bfb2 20 tfb2 tfb1 Yb1 TTH1 260 400 Diện tích mặt cắt nguyên: As = bft t ft + b1fb t1fb + b2fb ffb + Dw t w = 260 × 20 + 260 × 20 + 400 × 20 + 740 × 14 = 28760 mm2 Momen tĩnh mặt cắt mép mặt cắt: t ft Dw t1fb t 2fb 1 2 Ss = bft t ft (D − ) + Dw t w ( + t fb + t fb ) + bfb t fb ( + t fb ) + bfb t fb 2 2 20 740 20 ) + 740 × 14 × ( + 20 + 20) + 260 × 20 × ( + 20) + 400 2 20 × 20 × = 8591600 mm3 = 260 × 20 × (800 − SVTH: VŨ VĂN ĐỨC_16127045 Diện tích mặt cắt nguyên Momen tĩnh đáy dầm chủ Khoảng cách từ TTH đến thớ chịu kéo Khoảng cách từ TTH đến thớ chịu nén Momen quán tính mặt cắt As Ss Yb Yt Is 28760 8591600 299 501 2.89x109 mm2 mm3 mm mm mm4 Ac Sc Yt Yb Ic 496000 93966667 111 189 2270993778 mm2 mm3 mm mm mm4  Phần mặt cầu BTCT: Diện tích mặt cắt nguyên Momen tĩnh đáy dầm chủ Khoảng cách từ TTH đến mép BT Khoảng cách từ TTH đến mép BT 10 Momen quán tính mặt cắt 2.3.1.2.2 Đối với mặt cắt liên hợp ngắn hạn ( n = ): Diện tích tương đương: ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CẦU THÉP GVHD: Ts Nguyễn Duy Liêm Atd = Ac 496000 + As = + 28760 = 90760 mm2 n Ilh2 = Momen tĩnh mặt cắt mép tiếp xúc BT vs dầm thép: Slh1 Ac 496000 = × Yb2 + As × Yt1 = × (−189) + 28760 × 501 = 2690760 mm3 n Vậy: Khoảng cách từ trục trung hòa đến mép tiếp xúc BT với dầm thép: Y3 = 2270993778 496000 + × (189 + 213)2 + 2.89 × 109 + 28760 × (501 − 213)2 24 24 = 9.2 × 109 mm4 Slh1 2690760 = = 30 mm Atd 90760 Diện tích mặt cắt tương đương Momen tĩnh mép tiếp xúc Khoảng cách từ TTH đến mép tiếp xúc Momen quán tính mặt cắt Atd Slh2 Y3 I3n mm2 mm3 mm mm4 52379 9944760 190 8.71x109 200 189 213 2270993778 496000 + × (189 + 30)2 + 2.89 × 109 + 28760 × (501 − 30)2 8 = 1.25 × 1010 mm4 TTH3 TTH4 501 Ilh1 = TTH2 100 100 260 30 Ic A c = + × (Yb2 + Y3 )2 + Is + As × (Yt1 − Y3 )2 n n 20 Ilh1 111 Momen quán tính mặt cắt: 90760 2722800 30 1.25x1010 mm2 mm3 mm mm4 740 TTH1 299 Atd Slh1 Y3 In 14 20 Diện tích mặt cắt tương đương Momen tĩnh mép tiếp xúc Khoảng cách từ TTH đến mép tiếp xúc Momen quán tính mặt cắt 20 800 Vậy: 260 400 2.3.1.2.3 Đối với mặt cắt liên hợp dài hạn ( n=24 ): Diện tích tương đương: Atd Ac 496000 = + As = + 28760 = 49427 mm2 n 24 Momen tĩnh mặt cắt mép tiếp xúc BT vs dầm thép: Slh2 = Ac 496000 × Yb2 + As × Yt1 = × (−189) + 28760 × 501 = 10502760 mm3 n 24 Khoảng cách từ trục trung hòa đến mép tiếp xúc BT với dầm thép: Y4 = Slh2 10502760 = = 213 mm Atd 49427 SVTH: VŨ VĂN ĐỨC_16127045 Các bước tính tốn lặp lại tương tự nên trình bày dạng bảng 2.3.2.1 Đối với mặt cắt đầu dầm 2.3.2.1.1 Đối với mặt cắt nguyên  Phần dầm thép Diện tích mặt cắt nguyên Khoảng cách từ TTH đến thớ chịu kéo Khoảng cách từ TTH đến thớ chịu nén Momen quán tính mặt cắt As Yb Yt Is 20760 390 390 1974868000 mm2 mm mm mm4  Phần mặt cầu BTCT Momen quán tính mặt cắt: Ilh1 = 2.3.2 Đặc trưng hình học dầm biên Ic A c + × (Yb2 + Y4 )2 + Is + As × (Yt1 − Y4 )2 n n ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CẦU THÉP GVHD: Ts Nguyễn Duy Liêm  Phần dầm thép: giống với dầm 200 Yt2 2415 TTH2 100 Yb2 100 260 Diện tích mặt cắt nguyên Momen tĩnh đáy dầm chủ Khoảng cách từ TTH đến mép BT Khoảng cách từ TTH đến mép BT Momen quán tính mặt cắt Ac Sc Yt Yb Ic 519000 98566667 110 190 2350011111 mm2 mm3 mm mm mm4 Diện tích mặt cắt tương đương Momen tĩnh đáy dầm chủ Khoảng cách từ TTH đến mép tiếp xúc Momen quán tính mặt cắt Atd Slh1 Y3 In 85635 4196115 49 8046185045 mm2 mm3 mm mm4 Diện tích mặt cắt nguyên Momen tĩnh đáy dầm chủ Khoảng cách từ TTH đến mép BT Khoảng cách từ TTH đến mép BT 10 Momen quán tính mặt cắt Diện tích mặt cắt tương đương Momen tĩnh đáy dầm chủ Khoảng cách từ TTH đến mép tiếp xúc Momen quán tính mặt cắt Atd Slh2 Y4 I3n mm2 mm3 mm mm4 42385 3984190 94 5798182711 519000 98566667 110 190 2350011111 mm2 mm3 mm mm mm4 Diện tích mặt cắt tương đương Momen tĩnh mép tiếp xúc Khoảng cách từ TTH đến mép tiếp xúc Momen quán tính mặt cắt Atd Slh1 Y3 In 93635 2059970 22 1.3x1010 mm2 mm3 mm mm4 110 TTH2 190 TTH3 Diện tích mặt cắt tương đương Momen tĩnh mép tiếp xúc Khoảng cách từ TTH đến mép tiếp xúc Momen quán tính mặt cắt Atd Slh2 Y4 I3n 50385 10328925 205 9.05x109 mm2 mm3 mm mm4 100 100 TTH4 TTH1 20 390 740 780 390 94 20 Ac Sc Yb Yt Ic 49 200 mm2 mm3 mm mm mm4 2.3.2.1.3 Đối với mặt cắt liên hợp dài hạn ( n = 24 ): 2415 260 28760 8591600 299 501 2.89x109 2.3.2.1.2 Đối với mặt cắt liên hợp ngắn hạn ( n = ) 2.3.2.1.3 Đối với mặt cắt liên hợp dài hạn ( n = 24 ) As Ss Yb Yt Is  Phần mặt cầu BTCT: 2.3.2.1.2 Đối với mặt cắt liên hợp ngắn hạn ( n = ) Diện tích mặt cắt nguyên Momen tĩnh đáy dầm chủ Khoảng cách từ TTH đến thớ chịu kéo Khoảng cách từ TTH đến thớ chịu nén Momen quán tính mặt cắt 260 2.3.2.2 Đối với mặt cắt dầm 2.3.2.2.1 Đối với mặt cắt nguyên: SVTH: VŨ VĂN ĐỨC_16127045 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CẦU THÉP GVHD: Ts Nguyễn Duy Liêm 200 110 2415 190 100 22 205 20 100 260 TTH2 Chương 3: TÍNH TỐN TẢI TRỌNG 3.1 Tính tốn tĩnh tải tác dụng lên dầm chủ 3.1.1 Tĩnh tải giai đoạn I ( Tác dụng lên mặt cắt không liên hợp )  Tĩnh tải trọng lượng thân dầm chủ: 3000 TTH3 3000 740 800 501 TTH4 TTH1 20 20 299 Dầm chủ có mặt cắt thay đổi hình Để tính xác trọng lượng thân dầm ta tính sau: 260 400  Lấy diện tích đoạn đầu dầm:  Lấy diện tích đoạn dầm: Diện tích trung bình dầm chủ : Atb s = A1 = 20760 mm2 A2 = 28760 mm2 A1 × + A2 × 20760 × + 28760 × = = 27120 mm2 = 0.027 m2 6 Trọng lượng riêng thép: γs = 7.85 kN/m3 Trọng lượng met dài là: DCdc = Atb s × γs = 0.027 × 7.85 = 𝟎 𝟐𝟏𝟐 𝐤𝐍/𝐦  Tĩnh tải trọng lượng thân mặt cầu: mặt cầu chia tải trọng cho mối dầm nên trọng lượng tính sau: DCbmc = hf × B × γbt 0.2 × 12 × 25 = = 𝟏𝟐 𝐤𝐍/𝐦 n  Tĩnh tải trọng lượng vút: DCv = 0.1 × 0.1 × 25 = 𝟎 𝟐𝟓 𝐤𝐍/𝐦  Tĩnh tải rải lên dầm chủ trọng lượng thân dầm ngang: 566 17 600 17 Chọn dầm ngang thép hình I 600x200x11x17 có kích thước hình: 200 11 200 Số lượng dầm ngang 20 dầm ngang SVTH: VŨ VĂN ĐỨC_16127045 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CẦU THÉP GVHD: Ts Nguyễn Duy Liêm Diện tích tiết diện là: Adn = × 200 × 17 + 566 × 11 = 13026 mm2 = 0.013 m2 Trọng lượng riêng dầm ngang là: Pdn = A × Ldn × γs = 0.013 × 2.26 × 7.85 = 0.23 kN Tĩnh tải rải dầm chủ trọng lượng thân dầm ngang là: DCdn = Pdn × ndn 0.23 × 20 = = 𝟎 𝟎𝟕𝟕 𝐤𝐍/𝐦 Ldc × ndc 12 ×  Tĩnh tải trọng lượng neo liên kết lấy bằng: DCneo = 𝟎 𝟏 𝐤𝐍/𝐦  Tĩnh tải trọng lượng thân sườn tăng cường: DClc 123 Kích thước sườn tăng cường: 15 1.61 Sườn đặt cách 1180 mm Diện tích tiết diện sườn là: Astc = 123 × 15 = 1845 mm2 = 1.845 × 10−3 m2 Trọng lượng riêng sườn tăng cường: Pstc = Astc × 0.76 × γs = 1.845 × 10−3 × 0.76 × 7.85 = 0.01 kN/m Tĩnh tải rải dầm chủ trọng lượng thân sườn tăng cường: DCstc = 760 nstc × Pstc 22 × 0.01 = = 𝟎 𝟎𝟐 𝐤𝐍/𝐦 12 12 Vậy tĩnh tải lan can cầu tác dụng lên dầm biên: DClc = (0.5 + 8.1) × 1.61 = 𝟏𝟑 𝟖𝟓 𝐤𝐍 𝐦  Trọng lượng thân lớp phòng nước: DCpn = 𝟎 𝟎𝟎𝟕 𝐤𝐍/𝐦  Tĩnh tải trọng lượng thân lớp phủ bê tông nhựa dầm Lớp phủ dày 70 mm Trọng lượng riêng lớp phủ BTN: 22.5 kN/m3 Trọng lượng thân lớp phủ mét dài: Plp = 0.07 × 11 × 22.5 = 17.325 kN/m  Tĩnh tải trọng lượng mối nối lấy :DCmn = 𝟎 𝟏 𝐤𝐍/𝐦 Trọng lượng thân lớp phủ mét dài phân bố cho dầm là: Tổng tĩnh tải giai đoạn I: 𝐃𝐂𝟏 = 𝟎 𝟐𝟏𝟐 + 𝟏𝟐 + 𝟎 𝟐𝟓 + 𝟎 𝟎𝟕𝟕 + 𝟎 𝟏 + 𝟎 𝟎𝟐 + 𝟎 𝟏 = 𝟏𝟐 𝟕𝟔 𝐤𝐍/𝐦 3.1.2 Tính tải giai đoạn II ( Tác dụng lên mặt cắt liên hợp )  Tĩnh tải lan can cầu: tác dụng lên dầm biên  Trọng lượng phần lan can thép: DClct = 𝟎 𝟓 𝐤𝐍/𝐦  Trọng lượng phân gờ chắn BTCT: DCgc = Agc × γbt = 0.325 × 25 = 𝟖 𝟏 𝐤𝐍/𝐦 Xét hiệu ứng lệch tâm lan can theo phương pháp đòn bẩy: SVTH: VŨ VĂN ĐỨC_16127045 DClp = Plp 17.325 = = 𝟑 𝟒𝟔 𝐤𝐍/𝐦 ndc Tổng tĩnh tải giai đoạn II: 𝐃𝐂𝟐 = 𝟏𝟑 𝟖𝟓 + 𝟎 𝟎𝟎𝟕 + 𝟑 𝟒𝟔 = 𝟏𝟕 𝟑𝟐 𝐤𝐍/𝐦 3.1.3 Bảng tổng hợp tĩnh tải tác dụng lên dầm Loại tải trọng DC1 DCW DC2 DClc Dầm 12.76 3.47 Dầm biên 12.76 3.47 13.85 Đơn vị kN/m kN/m kN/m Tổng 16.23 30.08 kN/m ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CẦU THÉP   GVHD: Ts Nguyễn Duy Liêm 𝜑𝑠𝑐 = 0.85: hệ số sức kháng neo chống cắt theo quy định điều 6.5.4.2 𝑄𝑛 : sức kháng danh định quy định điều 6.10.7.4-4c Tính theo cơng thức: Q n = 0.5Asc √f`c Ec ≤ Asc Fu Trong đó: - Asc = 314 mm2 : diện tích mặt cắt ngang neo chịu cắt: Fu = 620 Mpa: cường độ chịu kéo quy định nhỏ neo chịu cắt Ec = 29440 Mpa: modun đàn hồi bê tông Thay số vào ta được: Q n = 0.5 × 314 × √30 × 29440 = 147546 N < 314 × 620 = 194680 N Vậy: Q r = 0.85 × 147546 = 125414 N Số lượng neo chống cắt vố trí mặt cắt momen dương lớn điểm kề momen 0.0 điểm kề momen 0.0 tim trụ đỡ phía khơng nhỏ n= Vh Qr Trong đó:  𝑉ℎ : sức kháng cắt nằm ngang danh định tính theo cơng thức: Vh = { 0.85f`c bt s = 0.85 × 30 × 2415 × 200 = 12316500 N => Vh = 7162200 N As Fy = 20760 × 345 = 7162200 N Với: - b = 2415 mm: chiều rộng có hiệu BT t s = 200 mm: chiều cao Vậy: n= 7162200 = 57 neo 125414 Xét thấy theo TTGH cường độ, số neo cần thiết nhỏ số neo TTGH mỏi nên sử dụng TTGH mỏi để bố trí neo SVTH: VŨ VĂN ĐỨC_16127045 32 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CẦU THÉP GVHD: Ts Nguyễn Duy Liêm Chương 8: THIẾT KẾ MỐI NỐI 8.1 Thiết kế mối nối hai dầm 8.1.1 Chọn kích thước tap mối nối  Bản tap cánh 20 mm 260 mm 500 mm 260 Chiều dày: Chiều rộng: Chiều dài: Diện tích mặt cắt nguyên Momen tĩnh đáy dầm chủ Khoảng cách từ TTH đến thớ chịu kéo Khoảng cách từ TTH đến thớ chịu nén 10 Momen quán tính mặt cắt 620 15 620 15 11 Diện tích mặt cắt nguyên 12 Momen tĩnh đáy dầm chủ 13 Khoảng cách từ TTH đến mép BT 14 Khoảng cách từ TTH đến mép BT 15 Momen quán tính mặt cắt 110 20 mm 120 mm 500 mm Chiều dày: Chiều rộng: Chiều dài: 20 mm 500 mm 700 mm 110 20 mm 100 mm 500 mm mm2 mm3 mm mm mm4 Ac Sc Yt Yb Ic 519000 98566667 110 190 2350011111 mm2 mm3 mm mm mm4 Atd Slh1 Y3 In 101575 27153050 25 1.1x1010 mm2 mm3 mm mm4 Atd Slh2 Y4 I3n 58325 10731800 184 7.05x109 mm2 mm3 mm mm4 8.1.2.3 Đối với mặt cắt liên hợp ngắn hạn ( n = )  Bản tap ốp cánh Chiều dày: Chiều rộng: Chiều dài: 36700 14522500 396 419 3.17x109 8.1.2.2 Phần mặt cầu BTCT:  Bản tap ốp cánh Chiều dày: Chiều rộng: Chiều dài: As Ss Yb Yt Is 750 15  Bản tap cánh dưới: tận dụng tap tăng cường dầm làm cương làm tap mối nối  Bản tap sườn dầm Diện tích mặt cắt tương đương Momen tĩnh mép tiếp xúc Khoảng cách từ TTH đến mép tiếp xúc Momen quán tính mặt cắt 8.1.2.4 Đối với mặt cắt liên hợp dài hạn ( n = 24 ): Diện tích mặt cắt tương đương Momen tĩnh mép tiếp xúc Khoảng cách từ TTH đến mép tiếp xúc Momen quán tính mặt cắt 700 360 15 8.1.2 Các đặc trưng hình học mặt cắt mối nối Thiết kế mối nối mặt cắt 3L/8 8.1.2.1 Phần dầm thép: giống với dầm SVTH: VŨ VĂN ĐỨC_16127045 33 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CẦU THÉP GVHD: Ts Nguyễn Duy Liêm 150 260 TTH3 55 184 419 15 25 15 190 100 TTH2 TTH4 55 a65 55 55 a65 55 55 620 a65 55 Bản tap ốp cánh 260 8.1.3.2 Tính mối nối cánh Thiết kế cho lực tác dụng vào bu lông lực kéo đứt thép cánh Ta có: Ntf = Abf Fy = (20 × 260 + × (110 × 15)) × 345 = 2932500 N = 2932.5 kN Chọn thép làm tap có cường độ chảy Fy = 345 Mpa Chọn bu lông cường độ cao cấp bền 12.9 có: Số bu lơng cần thiết cho mối nối cánh dưới: Đường kính bu lơng: d = 25 mm Cường độ chảy nhỏ nhất: Fyb = 1080 Mpa Khả chịu kéo bu lơng tính theo công thức: nbf = Nbf 2932.5 = = 16.1 => Chọn 20 bu lơng [Nb ] 182.25 Bố trí bu lơng hình: 55 N = 0.4d2 Fyb = 0.4 × 252 × 1080 = 270000 N = 270 kN 150 260 Khả chịu lực tính tốn mặt ma sát sau: 55 55 40 55 55 260 15 20 a65 110 8.1.3 Tính mối nối cánh   55 55 620 Bản tap cánh 396 700 TTH1 110 110 40 110 260 110 200 260 55 Bố trí bu lơng hình: 2415 55 S = 0.75 f N = 0.75 × 0.45 × 270 = 91.125 kN Với f = 0.45 hệ số ma sát Khả chịu cắt bu lông: 55 260 55 55 260 55 55 260 55 55 750 [Nb ] = m S = × 91.125 = 182.25 kN 55 750 Bản tap cánh Với m = số mặt ma sát mối nối 260 Bản tap ốp cánh 8.1.3.1 Tính mối nối cánh Thiết kế cho lực tác dụng vào bu lông lực kéo đứt thép cánh Ta có: yt1 419 Ntf = Atf Fy = (15 × 260 + × (110 × 15)) × 345 × = 2628273 N = 2628.3 kN 396 yb 8.1.4 Tính mối nối bụng Tại vị trí bụng chịu momen uốn Mw lực cắt Vw, đó:   𝑉𝑤 = 331.7 𝑘𝑁: lực cắt mặt cắt 3L/8 TTGH cường độ I 𝑀𝑤 : momen chịu uốn bụng dầm tính theo công thức: Số bu lông cần thiết cho mối nối cánh trên: Nbf 2628.3 nbf = = = 14.42 => Chọn 16 bu lông [Nb ] 182.25 SVTH: VŨ VĂN ĐỨC_16127045 Mw = M Iw Iw Iw Iw = MDC1 ( ) + MDC2 ( ) + MLL+IM ( ) I I nc I lt I st Với : 34 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CẦU THÉP      GVHD: Ts Nguyễn Duy Liêm Iw : momen quán tính bụng mặt cắt mối nối TTH tiết diện I: momen quán tính tiết diện MDC1 : momen mặt cắt mối nối tĩnh tải giai đoạn I gây MDC2 : momen mặt cắt mối nối tĩnh tải giai đoạn II gây MLL+IM : momen hoạt tải gây vị trí mối nối   Thay số vào ta được: M 242.76 342.72 1340.8 kN.m Iw 8.6 × 108 1.75 × 109 3.65 × 109 mm4 I 3.17x109 7.05x109 1.1x1010 mm4 Mw Kiểm tra: Nb = 161.34 kN < [Nb ] = 182.25 kN => 𝐎𝐊 595.83 kN.m Chọn bu lơng đường kính 25 mm Có [Nb ] = 182.25 kN Bố trí bu lơng hình bên sau kiểm tốn 595.83 × 106 331.17 × 103 ( ) = 161340 N = 161.34 kN Nb = √( × 600) + × (2002 + 4002 + 6002 )) 14 Ta có bảng giá trị momen đặc trưng hình học mặt cắt có mối nối sau: Tải trọng DC1 DC2 LL+IM Đơn vị 𝑦𝑚𝑎𝑥 = 600 𝑚𝑚: khoảng cách từ bu lơng xa đến trục trung hòa nhóm 𝑚 = 4: số bu lơng hàng bu lơng ngồi cùng/ 8.2 Thiết kế mối mối cánh và bụng dầm 8.2.1 Các quy định chung mối hàn Việc liên kết cánh bụng dầm nhờ có đường hàn nằm ngang dọc theo chiều dài dầm Các đường hàn giúp cánh bụng dầm làm việc thể thống 50 Sức kháng uốn tính tốn kim loại hàn lấy sau: R r = 0.6φe1 Fexx = 0.6 × 0.8 × 482.65 = 231.67 Mpa a100 200 400 lmax= 600 700 Trong đó:  𝜑𝑒1 = 0.8: sức kháng thép hàn  𝐹𝑒𝑥𝑥 = 482.65 Mpa: kim loại hàn E70XX 8.2.2 Tính tốn chiều cao đường hàn Lực cắt đơn vị cánh bụng theo phương dọc cầu là: QS 766.8 × 103 × 1976000 H= = = 767.24 N/mm I 1974868000 50 Trong đó: 55 65 55 55 65 55 360 Bản bụng chịu cắt uốn mặt phẳng liên kết, khả chịu lực cắt bu lơng kiểm toán theo điều kiện:    I = 1974868000 mm4 : momen quán tính mặt cắt thép S = 1976000: momen tĩnh cánh chịu nén trục trung hòa dầm chủ Q = 766.8 kN: lực cắt tính tốn lớn Nếu cánh dầm có lực tập trung đường hàn chịu thêm lực nén theo phương thẳng đứng Trên đơn vị dài, lực nén là: V=α Mw Vw √ Nb = ( y ) + ( ) ≤ [N b ] n 𝑚 ∑ yi2 max Trong đó:  𝑛 = 21: số bu lơng bố trí bên mối nối bụng dầm SVTH: VŨ VĂN ĐỨC_16127045 P 167.74 =1× = 2231.2 N/mm λ 75.18 × 10−3 Trong đó:  P: trọng lượng bánh xe nặng đồn xe tiêu chuẩn có xét đến xung kích hoạt tải Được tính sau: P = 0.5Z nh (1 + IM) = 0.5 × 145 × 1.75 × 1.33 = 167.74 kN 35 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CẦU THÉP GVHD: Ts Nguyễn Duy Liêm  λ: chiều dài phân bố lực tập trung Tính sau: Chương 9: THIẾT KẾ DẦM NGANG 9.1 Cơ sở thiết kế J nc ft λ = k√ tw = 3.25 × √ 173333 = 75.18 mm 14 Cần bố trí dầm ngang để: Với: - k = 3.25: hệ số dầm hàn - Jftnc : momen quán tính cánh chịu nén trục nằm ngang qua tim cánh Jftnc     Chống đỡ ngang biên chịu nén bê tơng chưa cứng Truyền lực gió dầm ngồi vào dầm Phân bố tĩnh tải hoạt tải lên kết cấu Đảm bảo ổn định biên chịu nén Đối với tiết diện I thẳng, dầm ngang cần có chiều cao 1/2 chiều cao dầm chủ, dầm ngang sử dụng thép I định hình Bft t 3ft 260 × 203 = = = 173333 mm4 12 12  𝛼 = 1: hệ số xét tới tình trạng tiếp xúc cánh bụng dầm Đối với dầm hàn lấy 9.2 Chọn kích thước và bố trí dầm ngang 12000 Như vậy, đơn vị chiều dài, đường hàn phải chịu lực: 1400 2300 2300 2300 2300 1400 S = √H2 + V = √767.242 + 2231.22 = 2359.4 kN Vậy chiều cao đường hàn là: S 2359.4 = = 10.39 mm 2β Rhg × 0.7 × 162.2 2900 hđh ≥ Trong đó: β = 0.7; Rhg = 0.7R r = 0.7 × 231.67 = 162.2 kN/m2 2260 Chọn chiều cao đường hàn: Kích thước nhỏ đường hàn góc 12000 Chiều dày kim loại phận mỏng nối ghép T, mm T ≤ 20 T > 20 3000 Chiều cao đường hàn chọn suốt chiều dài dầm phải thỏa mãn quy định tiêu chuẩn: 2900 Hàn theo phương pháp bán tự động 3000 Vậy chọn chiều cao đường hàn 12 mm SVTH: VŨ VĂN ĐỨC_16127045 36 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CẦU THÉP GVHD: Ts Nguyễn Duy Liêm At = (12 × 0.78 + × 0.02) = 9.48 m2 Mặt bố trí dầm ngang 17 Chọn dầm ngang thép hình I 600x200x11x17 có kích thước hình: 200  - Cd : hệ số sức cản quy định hình 3.8.1.2.1-1 Ta có: b = 11 m: chiều rộng toàn cầu cấu kiện lan can d = (0.2 + 0.9) = 1.1 m: chiều cao kết cấu phần Bao gồm BMC phần gờ chắn 566 17 600 Ta có tỉ số b/d = 11/1.1 = 10 tra biểu đồ ta Cd = 1.25 11 200 Số lượng dầm ngang 20 dầm ngang Diện tích tiết diện là: Adn = × 200 × 17 + 566 × 11 = 13026 mm2 = 0.013 m2 Trọng lượng riêng dầm ngang là: Pdn = A × Ldn × γs = 0.013 × 2.26 × 7.85 = 0.23 kN Tĩnh tải rải dầm chủ trọng lượng thân dầm ngang là: DCdn = Pdn × ndn 0.23 × 20 = = 𝟎 𝟎𝟕𝟕 𝐤𝐍/𝐦 Ldc × ndc 12 × 9.3 Tính toán lực gió tác dụng vào dầm ngang Thế số vào ta được: PD = 0.0006 × 49.052 × 9.48 × 1.25 = 17.1 kN > 1.8 × 9.48 = 17.06 kN Lực gió ngang dầm chủ truyền vào dầm là: Tính tốn cho dầm ngang chịu tải trọng dọc trục gió ngang gây Theo 3.8.1.2.1, tải trọng gió ngang PD phải lấy theo chiều tác dụng nằm ngang đặt trọng tâm phần diện tích thích hợp tính sau: PD = 0.0006V At Cd ≥ 1.8At Với:  9.4 Kiểm tra khả chịu lực dọc trục dầm ngang 9.4.1 Kiểm tra tỉ số độ mảnh giới hạn KL ≤ 140 r 𝑉: tốc độ gió thiết kế xác định theo cơng thức V = VB S = 45 × 1.09 = 49.05 m/s - 𝑉𝐵 : tốc độ gió giật giây với chu kỳ xuất 100 năm Được xác định theo bảng 3.8.1.1-1 Với giả thiết vùng gió cấp II ta VB = 45 (m/s) 𝑆: hệ số điều chỉnh khu đất chịu gió độ cao mặt cầu theo quy định bảng 3.8.1.1-2 Giả sử cầu xây khu vực lộ thiên mặt nước thống ta có S = 1.09 𝐴𝑡 : diện tích kết cấu hay cấu kiện cần tính tải trọng gió ngang Ở tính tốn lực gió dầm chủ truyền vào dầm ngang diện tích lấy diện tích dầm chủ theo phương dọc cầu: SVTH: VŨ VĂN ĐỨC_16127045 17.06 = 3.412 kN Theo 6.9.3 phần liên kết, tỉ số độ mảnh giới hạn phải thỏa mãn điều kiện: Trong đó:  Ph = Trong đó:    - 𝐾 = 0.75: hệ số chiều dài hiệu dụng liên kết bu lông hàn hai đầu.( Lấy theo điều 4.6.2.5) 𝐿 = 2260 𝑚𝑚: chiều dài không giằng 𝑟: bán kính hồi chuyển quanh trục thẳng đứng mặt phẳng bụng Tính sau: Momen quán tính trục thẳng đứng mặt phẳng bụng: 37 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CẦU THÉP GVHD: Ts Nguyễn Duy Liêm I=2× - 17 × 2003 566 × 113 + = 22729445 mm4 12 12 Diện tích mặt cắt ngang dầm ngang: Adn = 13026 mm2 Vậy: r=√ I 22729445 =√ = 41.8 mm Adn 13026 Thế số vào điều kiện ta được: KL 0.75 × 2260 = = 40.55 < 140 => 𝐎𝐊 r 41.8 9.4.2 Kiểm tra sức kháng nén Theo 6.9.4.1 Sức kháng nén danh định cột không liên hợp phải lấy sau: Nếu: λ ≤ 2.25 thì: Pn = 0.66λ Fy As Nếu: λ > 2.25 thì: Pn = 0.88Fy As l Trong đó:    As = 13026 mm2 : diện tích mặt cắt ngang mặt cắt thép Fy = 345 Mpa: cường độ chảy nhỏ quy định thép Hế số λ tính sau: Kl Fy 40.55 345 ) × λ=( ) =( = 0.3 < 2.25 rπ E 𝜋 200000 Do sức kháng nén danh định tính theo cơng thức: Pn = 0.660.3 × 345 × 13026 = 3967284 N = 3967.3 kN Sức kháng nén tính tốn : Pr = φPn = 0.9 × 3967.3 = 3570.57 kN Kiểm tra điều kiện: Ph = 3.412 kN < Pr = 3570.57 kN => 𝐎𝐊 SVTH: VŨ VĂN ĐỨC_16127045 38 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CẦU THÉP GVHD: Ts Nguyễn Duy Liêm MỤC LỤC CHƯƠNG 1: THIẾT KẾ SƠ BỘ 1.1 Số liệu thiết kế: 1.2 Vật liệu: .1 4.2.3 Tính giá trị momen lực cắt tĩnh tải giai đoạn II 13 4.2.4 Bảng tổng hợp nội lực tĩnh tải gây 13 4.3 Nội lực dầm chủ hoạt tải gây 13 4.3.1 Momen hoạt tải gây 13 4.3.2 Lực cắt hoạt tải gây 15 4.3.3 Bảng tổng hợp kết tính tốn nội lực hoạt tải 17 1.3 Thiết kế mặt cắt ngang cầu: 1.3.1 Chọn số lượng dầm n, khoảng cách dầm S, chiều dài cánh hẫng Lc 1.3.2 Thiết kế cấu tạo lớp mặt cầu: 1.3.3 Thiết kế thoát nước mặt cầu: .1 1.3.4 Xác định kích thước dầm chủ 1.3.4 Các định hệ dầm ngang, chiều dày mặt cầu lớp phủ 4.4 Bảng tổng hợp tính tốn nội lực toàn tải trọng gây 17 4.4.1 Cơng thức tính tốn 17 4.4.2 Bảng tổng hợp momen toàn tải trọng gây 18 4.4.3 Bảng tổng hợp lực cắt dao toàn tải trọng gây 18 CHƯƠNG 2: XÁC ĐỊNH CÁC ĐẶC TRƯNG HÌNH HỌC 5.1 2.1 Xác định chiều rộng hữu hiệu cánh 2.1.1 Dầm .3 2.1.2 Dầm biên 5.2 Kiểm tra giới hạn kích thước mặt cắt 18 5.2.1 Kiểm tra tỉ lệ cấu tạo chung 18 5.2.2 Kiểm tra độ mảnh bụng có mặt cắt đặc 19 5.2.3 Kiểm tra độ mảnh cánh chịu nén có mặt cắt đặc 20 2.2 Xác định hệ số quy đổi n: 2.3 Tính đặc trưng hình học mặt cắt: .3 2.3.1 Đặc trưng hình học dầm .3 2.3.2 Đặc trưng hình học dầm biên CHƯƠNG 5: KIỂM TOÁN DẦM CHỦ 18 Số liệu kiểm toán: 18 5.3 Kiểm tra theo TTGH cường độ 20 5.3.1 Kiểm tra theo sức kháng uốn 20 5.3.2 Kiểm tra theo sức kháng cắt 22 CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN TẢI TRỌNG 5.4 Kiểm tra theo TTGH sử dụng 23 5.4.1 Kiểm tra độ võng tĩnh tải dài hạn 23 5.4.2 Kiểm tra độ võng tiêu chuẩn tính độ vồng ngược 24 3.1 Tính tốn tĩnh tải tác dụng lên dầm chủ 3.1.1 Tĩnh tải giai đoạn I ( Tác dụng lên mặt cắt không liên hợp ) .8 3.1.2 Tính tải giai đoạn II ( Tác dụng lên mặt cắt liên hợp ) 3.1.3 Bảng tổng hợp tĩnh tải tác dụng lên dầm 5.5 Kiểm tra theo TTGH mỏi 25 5.5.1 Kiểm tra mỏi tải trọng gây 25 5.5.2 Kiểm tra mỏi cong vênh gây 26 3.2 Hoạt tải tác dụng lên dầm chủ 10 3.2.1 Các hoạt tải tác dụng bao gồm: .10 3.2.2 Tính hệ sơ phân bố hoạt tải theo 10 CHƯƠNG 4: TÍNH NỘI LỰC DẦM CHỦ THEO CÁC TRẠNG THÁI GIỚI HẠN 12 4.1 Bảng hệ số tải trọng 12 4.1.1 Bảng hệ số tải trọng 12 4.1.2 Bảng hệ số điều chỉnh tải trọng 12 4.1.3 Bảng lực xung kích .12 4.2 Nội lực dầm chủ tĩnh tải gây 12 4.2.1 Tính diện tích đường ảnh hưởng 12 4.2.2 Tính giá trị momen lực cắt tĩnh tải giai đoạn I 12 SVTH: VŨ VĂN ĐỨC_16127045 CHƯƠNG 6: THIẾT KẾ SƯỜN TĂNG CƯỜNG 27 6.1 Thiết kế sương tăng cường gối 27 6.1.1 Chọn sơ kích thước sườn tăng cường 27 6.1.2 Kiểm tra sức kháng tựa 27 6.1.3 Kiểm tra tỉ số độ mảnh giới hạn 28 6.1.4 Kiểm tra sức kháng nén dọc trục 28 6.2 Thiết kế sườn tăng cường trung gian 28 6.2.1 Kiểm tra chiều rộng phần thò sườn tăng cường 28 6.2.2 Kiểm tra momen quán tính 29 6.2.3 Kiểm tra yêu cầu diện tích 29 CHƯƠNG 7: THIẾT KẾ NEO LIÊN KẾT 30 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CẦU THÉP GVHD: Ts Nguyễn Duy Liêm 7.1 Tính tốn bước neo liên kết theo TTGH mỏi 30 7.1.1 Chọn sơ kích thước neo 30 7.1.2 Tính tốn bước neo .30 7.2 Kiểm tra neo liên kết theo TTGH cường đô 31 CHƯƠNG 8: THIẾT KẾ MỐI NỐI 33 8.1 Thiết kế mối nối hai dầm 33 8.1.1 Chọn kích thước tap mối nối 33 8.1.2 Các đặc trưng hình học mặt cắt mối nối 33 8.1.3 Tính mối nối cánh 34 8.1.4 Tính mối nối bụng 34 8.2 Thiết kế mối mối cánh và bụng dầm .35 8.2.1 Các quy định chung mối hàn .35 8.2.2 Tính tốn chiều cao đường hàn 35 CHƯƠNG 9: THIẾT KẾ DẦM NGANG 36 9.1 Cơ sở thiết kế .36 9.2 Chọn kích thước và bố trí dầm ngang 36 9.3 Tính tốn lực gió tác dụng vào dầm ngang .37 9.4 Kiểm tra khả chịu lực dọc trục dầm ngang .37 9.4.1 Kiểm tra tỉ số độ mảnh giới hạn 37 9.4.2 Kiểm tra sức kháng nén 38 Tài liệu tham khảo chính: [1] Ví dụ tính toán cầu dầm liên hợp – GSTS Nguyễn Viết Trung [2] Cầu thép- GSTS Lê Đình Tâm [3] 22TCN272-05 [4] TCVN 11823:2017 THE END SVTH: VŨ VĂN ĐỨC_16127045 MẶT ĐỨNG - ELEVATION MẶT CẮT NGANG - CROSS SECTION TỈ LỆ 1:170 - SCALE 1:170 TỈ LỆ 1:120 - SCALE 1:120 12000 36200 50 12000 50 12000 50 12000 500 50 BẢN QUÁ ĐỢ +0.302 5500 5500 Lớp bê tơng asphal: 70 mm Lớp phòng nước: mm Bê tông BMC : 200 mm 2% 2% 500 MNTT +1.494 -0.567 +0.613 +0.482 MNTN -1.256 -1.398 -17.018 M1 -1.456 -22.398 -25.885 3.89 3.00 -0.03 3.00 -1.50 3.00 10.00 5.90 -1.50 -1.50 10.00 -1.50 0-63.89 10.00 -1.50 0-60 10.00 3.00 0-60 6.10 0.02 0-60 T2 3.00 0.02 3.00 10.00 3.00 TÊN CỌC 10.00 3.00 10.00 KHOẢNG CÁCH CỘNG DỒN (M) 3.00 KHOẢNG CÁCH LẺ (M) 3.00 3.00 T1 CAO ĐỘ THIÊN NHIÊN M2 0-60 0-70 0-60 0-85.9 0-60 0-60 -1.50 -18.519 CỌC ĐÓNG BTCT REINFORCED CONCRETE PILES MẶT BẰNG - PLAN THUYẾT MINH: TỈ LỆ 1:170 - SCALE 1:170 36200 NHỊP - SPAN NHỊP - SPAN2 NHỊP - SPAN 3 KÍCH THƯỚC TRONG BẢN VẼ DÙNG (MM), CAO ĐỘ DÙNG (M) TIÊU CHUẨN KỸ THUẬT THIẾT KẾ: - QUY MÔ VĨNH CỬU - CAO ĐỘ ĐÁY DẦM ĐƯỢC LỰA CHỌN CĂN CỨ VÀO MỰC NƯỚC 5% - VỊ TRÍ CẦU: XÃ A,HUYỆN ABC, TỈNH BÌNH DƯƠNG - TẢI TRỌNG TÍNH TOÁN: HL 93 - TIÊU CHUẨN THIẾT KẾ: TCN 272-05 VÀ TCVN 11823 -2017 KẾT CẤU CẦU: - KẾT CẤU PHẦN TRÊN: DẦM THÉP LIÊN HỢP BẢN MẶT CẦU BTCT - KẾT CẤU PHẦN DƯỚI: CỌC BTCT 350 MM KẾT HỢP MỐ VÀ TRỤ LÀN - LANE DESCRIPTION: LÀN - LANE KHE CO GIÃN KHE CO GIÃN TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PPHẠM KỸ THUẬT TP HCM HCMC UNIVERSITY OF TECHNOLOGY AND EDUCATION FALCULTY OF CIVIL ENGINEERING - KHOA XÂY DỰNG DEPARTMENT OF TRANSPORTATION ENGINEERING BỘ MƠN CƠNG TRÌNH GIAO THƠNG KHE CO GIÃN ĐỒ ÁN MÔN HỌC COURSE PROJECT SINH VIÊN-STUDENT VŨ VĂN ĐỨC MSSV-ID 16127045 HƯỚNG DẪN TS.NGUYỄN DUY LIÊM ADVISOR KHE CO GIÃN DEMENSIONS IN DRAWING IS (MM), ALTITUDE IS (M) TECHNICAL DESIGN STANDARDS: - ETERNAL IN USE - AILTITUDE OF BEAM BOTTOM IS BASED ON 5% WATER INK - LOCATION: A COMMUNE, ABC DISTRICT, BINH DUONG PROVINCE - CALCULATED LOADING: HL 93 - DESIGN STANDARDS: TCN 272-05 AND TCVN 11823-2017 BRIDGE STRUCTURE: - TOP STRUCTURE : STEEL BEAM COMBINED REINFORCED CONCRETE DECK SLAB - BOTTOM STRUCURE: CONCRETE DRIVEN PILE COMBINED PIER AND ABUTMENT TÊN ĐỒ ÁN - PROJECT NAME BỐ TRÍ CHUNG - GENERAL THIẾT KẾ CẦU THÉP STEEL BRIDGE DESIGN BỐ TRÍ CHUNG - GENERAL BẢN VẼ SỐ: DRAWING No 0_1 TỜ SỐ : SHEET No 1/1 TỈ LỆ : SCALE XEM BẢN VẼ MẶT CẮT A-A - SECTION A-A TỈ LỆ 1:50 - SCALE 1:50 12000 300 1200 90 1500 1500 50 1500 21x140 NEO-D90a140 1500 1500 1500 33x180 NEO-D90a180 1200 300 300 21x140 NEO-D90a140 I 600x200x11x17 1500 1500 21x140 NEO-D90a140 1500 16.5x180 NEO-D90a180 KHE CO GIÃN I 780x260x14x20 B2 1200 90 MỐI NỐI DẦM BEAM CONECTION BẢN BTCT DECK SLAB 6000 BẢN TÁP 6000x400x20 B1 I 780x260x14x20 B3 M1 BẢN TÁP 6000x400x20 B1 B3 T1 313 2700 3000 2974 2700 313 313 2700 3000 CHI TIẾT DẦM - BEAM DETAIL TỈ LỆ 1:35 - SCALE 1:35 12000 90 2940 300 1200 5940 1500 1500 2940 1500 1500 1500 90 1500 1200 D C 780 B 300 MỐI NỐI DẦM BEAM CONECTION B2 I 600x200x11x17 B1 I 780x260x14x20 B3 3000 313 D BẢN TÁP 6000x400x20 C 6000 2700 B 3000 3000 2974 2700 313 MẶT CẮT B-B - SECTION B-B TỈ LỆ 1:35 - SCALE 1:35 BẢN TÁP 6000x400x20 MỐI NỐI DẦM BEAM CONECTION B1 B3 H=12 mm 70 260 70 I 780x260x14x20 3000 150 5700 150 3000 12000 GHI CHÚ: H là chiều cao đường hàn TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PPHẠM KỸ THUẬT TP HCM HCMC UNIVERSITY OF TECHNOLOGY AND EDUCATION FALCULTY OF CIVIL ENGINEERING - KHOA XÂY DỰNG DEPARTMENT OF TRANSPORTATION ENGINEERING BỘ MƠN CƠNG TRÌNH GIAO THƠNG ĐỒ ÁN MƠN HỌC COURSE PROJECT SINH VIÊN-STUDENT VŨ VĂN ĐỨC MSSV-ID 16127045 HƯỚNG DẪN TS.NGUYỄN DUY LIÊM ADVISOR TÊN ĐỒ ÁN - PROJECT NAME THIẾT KẾ CẦU THÉP STEEL BRIDGE DESIGN KẾT CẤU PHẦN TRÊN - SUPERSTRUCTURE CẤU TẠO DẦM CHỦ - MAIN BEAM DETAIL BẢN VẼ SỐ: DRAWING No 0_3 TỜ SỐ : SHEET No 1/2 TỈ LỆ : SCALE XEM BẢN VẼ CHI TIẾT MỐI NỐI DẦM CHỦ CHI TIẾT BU LÔNG - ĐAI ỐC BOLT & NUT DETAIL MẶT CẮT G-G - SECTION G-G TỈ LỆ 1:10 - SCALE 1:10 TỈ LỆ 1:10 - SCALE 1:10 G TỈ LỆ 1:3 - SCALE 1:3 620 65 55 55 65 65 65 55 55 55 P1 20 P1 150 50 P3 34 100 100 100 100 100 100 815 100 100 22 94 100 P2 100 P3 22 50 100 100 P2 20 65 14 65 30 55 260 P4 GHI CHÚ: 1- Bu lông sử dụng là bu lông cường độ cao có đường kính 20 mm 2- Khoét lỗ bản táp đường kính 24 mm để xỏ bu lông 3- Tất cả các cấu kiện thép đều phải được sơn chống gỉ 55 65 65 65 65 55 55 65 65 65 20 50 P4 55 B3 55 750 150 55 400 G B3 BẢN TÁP P1 - PLATE P1 BẢN TÁP P2, P4 - PLATE P2, P4 TỈ LỆ 1:8 - SCALE 1:8 BẢN TÁP P1 - PLATE P2 TỈ LỆ 1:8 - SCALE 1:8 TỈ LỆ 1:8 - SCALE 1:8 620 55 620 65 65 55 65 65 55 700 15 15 15 55 150 P2 360 260 750 55 100 100 100 100 50 15 65 65 65 65 120 65 65 65 65 55 15 55 55 15 15 55 110 15 65 55 100 12 55 65 65 65 120 120 120 65 65 55 65 65 55 65 110 55 65 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PPHẠM KỸ THUẬT TP HCM HCMC UNIVERSITY OF TECHNOLOGY AND EDUCATION FALCULTY OF CIVIL ENGINEERING - KHOA XÂY DỰNG DEPARTMENT OF TRANSPORTATION ENGINEERING BỘ MƠN CƠNG TRÌNH GIAO THÔNG P4 ĐỒ ÁN MÔN HỌC COURSE PROJECT SINH VIÊN-STUDENT VŨ VĂN ĐỨC MSSV-ID 16127045 HƯỚNG DẪN TS.NGUYỄN DUY LIÊM ADVISOR TÊN ĐỒ ÁN - PROJECT NAME THIẾT KẾ CẦU THÉP STEEL BRIDGE DESIGN KẾT CẤU PHẦN TRÊN - SUPERSTRUCTURE CHI TẾT MỐI NỐI - CONECTIONS DETAIL BẢN VẼ SỐ: DRAWING No 0_5 TỜ SỐ : SHEET No 1/1 TỈ LỆ : SCALE 1:1000 MẶT CẮT C-C - SECTION C-C MẶT CẮT D-D - SECTION D-D BỐ TRÍ NEO - ANCHOR LAYOUT TỈ LỆ 1:10 - SCALE 1:10 260 TỈ LỆ 1:16 - SCALE 1:16 90 90 200 40 40 H=8 mm 30 140 140 140 140 140 140 140 14 740 800 740 780 B1 140 30 ĐOẠN VÚT H=8 mm 14 140 100 H=12 mm 100 H=12 mm 200 20 20 TỈ LỆ 1:10 - SCALE 1:10 260 B1 B1 H=12 mm 123 H=12 mm H=12 mm 123 20 123 20 123 260 B3 20 260 400 CHI TIẾT SƯỜN TĂNG CƯỜNG CHI TIẾT NEO ANCHOR DETAIL TỈ LỆ 1:20 - SCALE 1:20 740 80 15 40 20 30 110 TỈ LỆ 1:3 - SCALE 1:3 30 40 110 680 740 20 150 30 40 CHI TIẾT BẢN TÁP - SPLICE PLATE DETAIL CHI TIẾT HÀN BẢN TÁP - SPLICE PLATE WELD DETAIL TỈ LỆ 1:20 - SCALE 1:20 TỈ LỆ 1:8 - SCALE 1:8 150 B3 70 70 B3 H=12 MM 70 130 260 400 70 150 5700 150 B1 20 6000 GHI CHÚ: H- chiều cao đường hàn TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PPHẠM KỸ THUẬT TP HCM HCMC UNIVERSITY OF TECHNOLOGY AND EDUCATION FALCULTY OF CIVIL ENGINEERING - KHOA XÂY DỰNG DEPARTMENT OF TRANSPORTATION ENGINEERING BỘ MƠN CƠNG TRÌNH GIAO THƠNG ĐỒ ÁN MƠN HỌC COURSE PROJECT SINH VIÊN-STUDENT VŨ VĂN ĐỨC MSSV-ID 16127045 HƯỚNG DẪN TS.NGUYỄN DUY LIÊM ADVISOR TÊN ĐỒ ÁN - PROJECT NAME THIẾT KẾ CẦU THÉP STEEL BRIDGE DESIGN KẾT CẤU PHẦN TRÊN - SUPERSTRUCTURE CẤU TẠO DẦM CHỦ - MAIN BEAM DETAIL BẢN VẼ SỐ: DRAWING No 0_3 TỜ SỐ : SHEET No 2/2 TỈ LỆ : SCALE XEM BẢN VẼ LIÊN KẾT DẦM NGANG - CROSS BEAM CONECTION 100 TỈ LỆ 1:30 - SCALE 1:30 B2 I 600x200x11x17 600 800 E CHI TIẾT "A" 100 E 2300 2300 2300 2300 9200 MẶT CẮT E-E - SECTION E-E CHI TIẾT "A" - "A" DETAIL CHI TIẾT CẮT CÁNH DẦM NGANG TỈ LỆ 1:10 - SCALE 1:10 TỈ LỆ 1:10 - SCALE 1:10 TỈ LỆ 1:10 - SCALE 1:10 100 20 260 H=10 mm VỊ TRÍ CẮT B2 200 566 100 100 N1 570 600 100 50 17 45 100 B1 B2 11 VỊ TRÍ CẮT 100 BU LÔNG Ø22 BOLT Ø22 95 95 17 50 95 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PPHẠM KỸ THUẬT TP HCM HCMC UNIVERSITY OF TECHNOLOGY AND EDUCATION DEPARTMENT OF TRANSPORTATION ENGINEERING BỘ MƠN CƠNG TRÌNH GIAO THÔNG ĐỒ ÁN MÔN HỌC COURSE PROJECT SINH VIÊN-STUDENT VŨ VĂN ĐỨC MSSV-ID 16127045 HƯỚNG DẪN TS.NGUYỄN DUY LIÊM ADVISOR 200 95 260 400 FALCULTY OF CIVIL ENGINEERING - KHOA XÂY DỰNG 200 B3 TÊN ĐỒ ÁN - PROJECT NAME KẾT CẤU PHẦN TRÊN - SUPERSTRUCTURE THIẾT KẾ CẦU THÉP STEEL BRIDGE DESIGN DẦM NGANG - CROSS BEAM BẢN VẼ SỐ: DRAWING No 0_4 TỜ SỐ : SHEET No 1/1 TỈ LỆ : SCALE XEM BẢN VẼ MẶT BẰNG DẦM CHỦ VÀ DẦM NGANG - PLAN OF MAIN BEAM AND CROSS BEAM TỈ LỆ 1:55 - SCALE 1:55 L=12000 1200 1500 1500 1500 50 1500 1500 1500 1200 300 300 1/2L=6000 1200 1500 1500 1500 2300 300 9200 2300 MỐI NỐI A 2300 2300 A M1 DẦM CHỦ - MAIN BEAM I 780x260x14x20 DẦM NGANG - CROSS BEAM B1 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PPHẠM KỸ THUẬT TP HCM HCMC UNIVERSITY OF TECHNOLOGY AND EDUCATION FALCULTY OF CIVIL ENGINEERING - KHOA XÂY DỰNG DEPARTMENT OF TRANSPORTATION ENGINEERING BỘ MƠN CƠNG TRÌNH GIAO THÔNG I 600x200x11x17 ĐỒ ÁN MÔN HỌC COURSE PROJECT SINH VIÊN-STUDENT VŨ VĂN ĐỨC MSSV-ID 16127045 HƯỚNG DẪN TS.NGUYỄN DUY LIÊM ADVISOR B2 T1 DẦM CHỦ - MAIN BEAM I 780x260x14x20 B1 DẦM NGANG - CROSS BEAM I 600x200x11x17 B2 TÊN ĐỒ ÁN - PROJECT NAME KẾT CẤU PHẦN TRÊN - SUPERSTRUCTURE THIẾT KẾ CẦU THÉP MẶT BẰNG DẦM- PLAN OF BEAM STRUCTURE STEEL BRIDGE DESIGN BẢN VẼ SỐ: DRAWING No 0_2 TỜ SỐ : SHEET No 1/1 TỈ LỆ : SCALE 1:55