ĐỒ án cầu bê TÔNG cốt THÉP DUL CĂNG SAU 38m

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HCM KHOA XÂY DỰNG ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CẦU BÊ TÔNG CỐT THÉP SVTH: NGUYỄN PHAN KHÁNH HẠ MSSV: 16127046 GVHD: TS TRẦN VŨ TỰ TP HỒ CHÍ MINH - 2020 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CẦU BTCT DỰ ỨNG LỰC GVHD: Ts TRẦN VŨ TỰ Chương 1: SỐ LIỆU THIẾT KẾ 1.1  1.1.1  Thơng sớ tính toán Quy trình thiết kế: 22TCN 272_05 Phương dọc cầu: Dạng kết cấu nhịp: hệ dầm giản đơn tiết diện chữ I DUL căng sau - Chiều dài toàn dầm: L = 38 m - Khoảng cách từ đầu dầm đến tim gối: a = 0.6 m 1.1.2 Phương ngang cầu: - Mặt xe chạy: B1 = 8.00 m - Lề người đi: B2 = 1.00 m - Lan can: B3 = 0.25 m Tổng bề rộng cầu: B = + 2x1 + 2x0.25 = 10.5 m 1.1.3 Tải trọng thiết kế: Hoạt tải HL93 1.2 Thông số vật liệu  Các loại thép dùng thi công lề hành, lan can, mặt cầu, dầm ngang, dầm quy định theo ASTM A615M - Gờ lan can: ( Phần thép ) fy = 250 Mpa  Thép M270 cấp 250 : - Lan can, lề hành: ( Phần BT ) f`c = 30 Mpa  Bê tông: fy = 300 Mpa  Thép G40 (300): - Bản mặt cầu: f`c = 30 Mpa  Bê tơng: Ec = 0.043 × γ1.5 c × √fc ` - -  Thép G60 (420): Dầm ngang:  Bê tông:  Thép chủ G60 (420):  Thép dọc dầm ngang, thép đai G40 (280): Dầm chủ:  Bê tông: Loại cốt thép DUL tao thép có độ chùng thấp dps = 12.7 mm  Đường kính tao: fpu = 1860 Mpa  Cường độ chịu kéo tiêu chuẩn: fpy = 0.9fpu = 1670 Mpa  Cường độ chảy: fpj = 0.74 fpu = 1374 Mpa  Ứng suất kích: 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 - Bề rộng toàn cầu: B = + 2x1 + 2x0.25 = 10.5 m Khoảng cách dầm chủ: S = m Ta có: { 𝐵 = (𝑛 − 1) 𝑆 + 2𝐿𝑐 => 𝐵 ≈ 𝑛 𝑆 𝐿𝑐 ≈ 0.5𝑆 Vậy ta chọn số lượng dầm dầm, khoảng cách dầm 2000 mm, chiều dài hẫng 1250 mm 1.3.2 Thiết kế độ dốc ngang cầu: Độ dốc ngang thiết kế: 2% 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: 200 mm  Gối 2: 200 + S x 2% = 242 mm  Gối 3: 200 + S x 2% = 284 mm Các gối lại đối xứng qua tim cầu = 0.043 × 25001.5 × √30 = 29440 Mpa fy = 420 Mpa 1.3.4 Xác định kích thước dầm chủ f`c = 30 Mpa fy = 420 Mpa fy = 280 Mpa Kích thước chi tiết dầm chủ chọn theo hình vẽ bên 1 18 22 Lựa chọn sơ theo công thức kinh nghiệm: ( 𝐿 ÷ 𝐿) với L chiều dài nhịp Ở L = 38 m, nên chọn H = (2.11 – 1.72)m = 1.8 m f`c = 45 Mpa 𝐸𝑐 = 0.043 × 𝛾𝑐1.5 × √𝑓𝑐 `    Thép dọc dầm chủ, thép đai G40 (280): Tỉ trọng bê tông: Trọng lượng riêng thép: SVTH: NGUYỄN PHAN KHÁNH HẠ _16127046 = 0.043 × 25001.5 × √45 = 36057 𝑀𝑝𝑎 fy = 280 Mpa 𝛾 = 2500 𝑘𝑔/𝑚3 𝛾𝑠 = 7.85 × 10−5 𝑘𝑔/𝑚3 100 100 10500 100 1000 4000 4000 1000 250 600 250 1130 120 950 1800 1% 2% 1% 2% 250 700 Mặt cắt đầu dầm Mặt cắt dầm Hình 1.1 Kích thước sơ dầm chủ 2100 2100 2100 1050 1050 2100 2100 2100 2100 1050 900 1.3.5 Xác định dầm ngang  Dầm ngang: 2100 1800 700 1050 600 280 220 1533 1800 100 900 700 130 100 900 700 GVHD: Ts TRẦN VŨ TỰ 37 130 100 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CẦU BTCT DỰ ỨNG LỰC 2 3 Xác định chiều cao dầm ngang: 𝐻𝑛𝑔 ≥ 𝐻 = × 1.8 = 1.2𝑚 =≫ Chọn Hng = 1.42 m 𝐿𝑛𝑔 ≤ 4𝑆 = × = 𝑚 =≫ 𝐶ℎọ𝑛 𝐿𝑛𝑔 = 7.36𝑚 𝐿𝑛𝑔 ≤ 9𝑚 Vậy số lượng dầm ngang theo phương dọc cầu dầm 1.3.6 Xác định chiều dày mặt cầu và lớp phủ  Bản mặt cầu: Bản mặt cầu chọn theo điều kiện kinh nghiệm sau: 4660 Khoảng cách dầm ngang: { 1.2(𝑆 + 3000) = 200𝑚𝑚 =≫ 𝐶ℎọ𝑛 ℎ = 220𝑚𝑚 ℎ𝑓 ≥ { 𝑓 30 175 𝑚𝑚  Lớp phủ: Chọn lớp phủ gồm lớp:  Lớp bê tơng Asphal dày 70mm  Lớp Phòng nước dày 5mm 10500 SVTH: NGUYỄN PHAN KHÁNH HẠ _16127046 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CẦU BTCT DỰ ỨNG LỰC GVHD: Ts TRẦN VŨ TỰ Chương 2: TÍNH TỐN TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN DẦM CHỦ 2.1 Tính toán tĩnh tải tác dụng lên dầm chủ 2.1.1 Tĩnh tải giai đoạn I ( Tác dụng lên mặt cắt không liên hợp )  Tính tải trọng lượng thân dầm chủ: Pbk = Abk Lbk γc = 0.112 × 38 × 25 = 106.4 Tĩnh tải rải dầm chủ trọng lượng thân kê là:  Dầm chủ có mặt cắt thay đổi Để tính xác trọng lượng thân dầm ta tính sau:  Lấy diện tích đoạn đầu dầm:  Lấy diện tích đoạn dầm:  Lấy diện tích đoạn vút: Diện tích trung bình dầm chủ : A1 × 1800 + A2 × 15700 + A3 × 900 Atb = c 1800 + 15700 + 900 1289745 × 1800 + 794468 × 15700 + 1042107 × 900 = 1800 + 15700 + 900 = 855032 mm2 Trọng lượng riêng bê tông: γc = 25 kN/m3 Atb c × γc = 0.85 × 25 = 𝟐𝟏 𝟐𝟓 𝐤𝐍/𝐦  Tĩnh tải trọng lượng thân BMC: BMC chia tải trọng cho dầm nên trọng lượng tính sau: DCbmc DCbk = A1 = 1289745 mm A2 = 794468 mm2 A1 + A2 1289745 + 794468 A3 = = 1042107 mm2 2 Trọng lượng met dài là: DCdc = Đối với dầm trong: chịu tải trọng dầm ngang theo phương ngang nên tổng thể chịu 18 dầm ngang hf × B × γbt 0.22 × 10.3 × 25 = = = 𝟏𝟏 𝟑𝟑 𝐤𝐍/𝐦 n  Pbk × nbk 106.4 × = = 𝟐 𝟖 𝐤𝐍/𝐦 Lbk × nbk 38 × Đối với dầm biên: chịu tải trọng ½ dầm trong: DCbk = 0.5 × 2.8 = 𝟏 𝟒 𝐤𝐍 𝐦 Tổng tĩnh tải giai đoạn I là:  Đối với dầm trong:  𝐃𝐂𝟏 = 𝟐𝟏 𝟐𝟓 + 𝟏𝟏 𝟑𝟑 + 𝟐 𝟖𝟓 + 𝟐 𝟖 = 𝟑𝟖 𝟐𝟑 𝐤𝐍 Đối với dầm biên: chịu tải trọng ½ dầm trong: 𝐃𝐂𝟏 = 𝟐𝟏 𝟐𝟓 + 𝟏𝟏 𝟑𝟑 + 𝟏 𝟒𝟐 + 𝟏 𝟒 = 𝟑𝟓 𝟒𝟎 𝐤𝐍 2.1.2 Tĩnh tĩnh 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/𝒎1  Trọng lượng phân lề lan can phần BT: 𝐷𝐶𝑙𝑏ℎ = 𝐴𝑙𝑏ℎ × 𝛾𝑐 = 0.48 × 25 = 𝟏𝟐 𝒌𝑵/𝒎 Xét hiệu ứng lệch tâm lan can theo phương pháp đòn bẩy:  Tĩnh tải trọng lượng thân dầm ngang: Số lượng dầm ngang 24 dầm Trọng lượng riêng dầm ngang là: Pdn = Adn × Ldn × γbt = 0.39 × 1.85 × 25 = 18.04 kN 1000 Tĩnh tải rải dầm chủ trọng lượng thân dầm ngang là:  Đối với dầm trong: chịu tải trọng dầm ngang theo phương ngang nên tổng thể chịu 18 dầm ngang DCdn =  Pdn × ndn 18.04 × 18 = = 𝟐 𝟖𝟓 𝐤𝐍/𝐦 Ldc × ndc 38 × Đối với dầm biên: chịu tải trọng ½ dầm trong: 1050 2100 DCdn = 0.5 × 2.84 = 𝟏 𝟒𝟐 𝐤𝐍 𝐦  Tĩnh tải trọng lượng kê bê tông Trọng lượng riêng kê bê tông là: SVTH: NGUYỄN PHAN KHÁNH HẠ _16127046 1.36 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CẦU BTCT DỰ ỨNG LỰC GVHD: Ts TRẦN VŨ TỰ Vậy tĩnh tải lan can cầu tác dụng lên dầm biên: 𝑀𝐼 𝑚𝑔𝑀 𝐷𝐶𝑙𝑐 = (0.5 + 12) × 1.36 = 𝟏𝟕 𝒌𝑵 𝒎  Trọng lượng thân lớp phòng nước: 𝐷𝐶𝑝𝑛 = 𝟎 𝟎𝟎𝟕 𝒌𝑵/𝒎  Tĩnh tải trọng lượng thân lớp phủ bê tông nhựa dầm 𝑀𝐼 𝑚𝑔𝑀 2100 0.6 2100 0.2 1.35 × 1012 ) ( ) ( ) = 0.075 + ( 2900 36800 36800 × 2203 Trọng lượng riêng lớp phủ BTN: 22.5 kN/m3 Trọng lượng thân lớp phủ mét dài: 𝑃𝑙𝑝 = 0.07 × × 22.5 = 12.6 𝑘𝑁/𝑚 Trọng lượng thân lớp phủ mét dài phân bố cho dầm là: 𝐷𝐶𝑙𝑝 = 𝑃𝑙𝑝 12.6 = = 𝟐 𝟓𝟐 𝒌𝑵/𝒎 𝑛𝑑𝑐     = 0.60 S – Khoảng cách tim dầm chủ: S = 2100 mm L – Chiều dài nhịp tính tốn: L = 36800 mm ts – Bề dày bê tông: ts = 220 mm Kg – Tham số độ cứng dọc, xác định theo công thức sau: 𝐾𝑔 = 𝑛 (𝐼 + 𝐴𝑒𝑔2 ) = 1.22 × (3.04 × 1011 + 794468 × 10072 ) = 1.35 × 1012 𝑚𝑚4 Với: Tổng tĩnh tải giai đoạn II: 𝑛= 𝑫𝑪𝟐 = 𝟏𝟕 + 𝟎 𝟎𝟎𝟕 + 𝟐 𝟓𝟐 = 𝟏𝟗 𝟓𝟑 𝒌𝑵/𝒎 Loại tải trọng DC1 DCW DC2 DClc Dầm 38.23 2.53 Đơn vị kN/m kN/m kN/m Dầm biên 35.40 2.53 17 2.2 Hoạt tải tác dụng lên dầm chủ 2.2.1 Các hoạt tải tác dụng bao gồm:  Xe tải thiết kế HL93  Xe hai trục thiết kế  Tải trọng thiết kế 2.2.2 Tính hệ sô phân bố hoạt tải theo 2.2.2.1 Hệ số phân phối ngang hoạt tải theo làn đối với momen 2.2.2.1.1 Đối với dầm  Một xe chất tải mg SI M 𝐸𝐵 36057 = = 1.22 𝐸𝐷 29440 Trong đó: 2.1.3 Bảng tổng hợp tĩnh tải tác dụng lên dầm chủ  0.1 Trong đó: Lớp phủ dày 70 mm mg SI M 0.6 𝑆 𝑆 0.2 𝐾𝑔 0.1 ) ( ) ( 3) = 0.075 + ( 2900𝑚𝑚 𝐿 𝐿𝑡𝑠 - Modun đàn hồi VL dầm Modun đàn hồi VL mặt cầu Moment quán tính dầm Diện tích dầm chủ Khoảng cách giữ trọng tâm dầm BMC EB = 36057 Mpa ED = 29440 Mpa I = 3.04x1011 mm4 As = 794468 mm2 eg = 1007 mm 2.2.2.1.2 Đối với dầm biên  Một xe chất tải Tính hệ số phân phối ngang theo phương pháp đòn bẩy Xếp tải hình vẽ, cự ly theo phương ngang cầu hai bánh xe 1800 mm 0.4 S S 0.3 K g 0.1 ) ( ) ( 3) = 0.06 + ( 4300mm L Lt s 2100 0.4 2100 0.3 1.35 × 1012 ) ( ) ( ) = 0.06 + ( 4300 36800 36800 × 2203 0.1 = 0.42 Hai nhiều xe chất tải SVTH: NGUYỄN PHAN KHÁNH HẠ _16127046 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CẦU BTCT DỰ ỨNG LỰC GVHD: Ts TRẦN VŨ TỰ 600 1000 mg MI Q 800 0.5 0.5 2100 2100 ) = 0.74 = 0.2 + −( 3600 10700 2.2.2.2.2 Đối với dầm biên  Một xe chất tải: Xác định theo phương pháp đòn bẩy, tương tự xác định hệ số phân phối ngang dầm biên xe ta được: 200 mg SE Q = 0.372  1050 2100 Hai hay nhiều xe chất tải: Ta có chiều dài phần hẫng -300 < de = -200 < 1700 nên hệ số phân phối ngang tính theo cơng thức: MI mg ME Q = e mg Q = 0.53 × 0.74 = 0.39 0.62 Trong đó: Ta có: Y= e = 0.6 + 2100 − 800 × = 0.62 2100 Khi có chất tải, hệ số xe 1.2 Vậy hệ số phân bố ngang là: mg SE M  = 1.2 × 0.5 × Y = 1.2 × 0.5 × 0.62 = 0.372 Hai nhiều chất tải Ta có chiều dài phần hẫng -300 < de = -200 < 1700 nên hệ số phân phối ngang tính theo cơng thức: MI mg ME M = e mg M = 0.7 × 0.6 = 0.42 Trong đó: e = 0.77 + de −200 = 0.77 + = 0.7 2800 mm 2800 de −200 = 0.6 + = 0.53 3000 mm 3000 Bảng tổng hợp hệ số phân bố ngang:  Đối với Momen: Momen Dầm Dầm biên  Đối với lực cắt: Lực cắt Dầm Dầm biên Một 0.42 0.372 Hai hay nhiều 0.60 0.42 HSPBN tính toán 0.60 0.42 0.64 0.372 Hai hay nhiều 0.74 0.39 HSPBN tính tốn 0.74 0.39 Một 2.2.2.2 Hệ số phân phối ngang hoạt tải theo làn đối với lực cắt 2.2.2.2.1 Đối với dầm  Một chất tải mg SI Q = 0.36 +  S 2100 = 0.36 + = 0.64 7600mm 7600 Hai hay nhiều chất tải mg MI Q S S ) = 0.2 + −( 3600mm 10700mm2 SVTH: NGUYỄN PHAN KHÁNH HẠ _16127046 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CẦU BTCT DỰ ỨNG LỰC GVHD: Ts TRẦN VŨ TỰ Chương 3: TÍNH NỘI LỰC DẦM CHỦ THEO CÁC TRẠNG THÁI GIỚI HẠN 3.1 Bảng hệ số tải trọng 3.1.1 Bảng hệ số tải trọng Loại tải trọng DC DW LL + IM THGH cường độ Max Min 1.25 0.9 1.5 0.65 1.75 1.35 TTGH SD 36800 TTGH mỏi 1 0 0.75 0.125 L/8 4.025 0.875 3.1.2 Bảng hệ số điều chỉnh tải trọng Hệ số Dẻo dai 𝜼𝑫 Dư thừa 𝜼𝑹 Quan trọng 𝜼𝑰 Tích 𝜼 = 𝜼𝑫 𝜼𝑹 𝜼𝑰 36800 0.25 Cường độ Sử dụng 0.95 0.95 1.05 0.95 L/4 Mỏi 1 KAD 6.9 0.75 1 KAD 0.375 3L/8 0.625 8.625 0.5 L/2 3.1.3 Bảng lực xung kích Cấu kiện Mối nối mặt cầu – Tất TTGH Tất cấu kiện khác:  TTGH mỏi nứt gãy  Tất TTGH khác 0.5 9.2 IM 75% 3.2.2 Tính giá trị momen lực cắt tĩnh tải giai đoạn I Bảng tính theo công thức: 15% 33%  TTGH cường độ I:  M = DC1 × ω × 1.25  Q = DC1 × ω × 1.25  TTGH sử dụng:  M = DC1 × ω ×  Q = DC1 × ω × 3.2 Nội lực dầm chủ tĩnh tải gây 3.2.1 Tính diện tích đường ảnh hưởng Vị trí mặt cắt Gối L/8 L/4 3L/8 L/2 SVTH: NGUYỄN PHAN KHÁNH HẠ _16127046 Diện tích đường ảnh hưởng Lực cắt Momen 18.4 13.8 9.2 4.6 0 74.06 126.96 158.7 169.28 DC1 Nội lực Diện tích ĐAH TTGH cường độ I Dầm Dầm ngồi 0 TTGH sử dụng Dầm Dầm 0 𝐌𝐠ố𝐢 Dầm 38.23 Dầm biên 35.4 𝐌𝟏/𝟖 38.23 35.4 74.06 3539.1 3277.2 2831.3 2621.72 𝐌𝟏/𝟒 38.23 35.4 126.96 6067.1 5618 4853.7 4494.38 𝐌𝟑/𝟖 38.23 35.4 158.7 7583.9 7022.5 6067.1 5617.98 𝐌𝟏/𝟐 38.23 35.4 169.28 8089.5 7490.6 6471.6 5992.51 𝐐𝐠ố𝐢 38.23 35.4 18.4 879.29 814.2 703.43 651.36 𝐐𝟏/𝟖 38.23 35.4 13.8 659.47 610.65 527.57 488.52 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CẦU BTCT DỰ ỨNG LỰC GVHD: Ts TRẦN VŨ TỰ 𝐐𝟏/𝟒 38.23 35.4 9.2 439.65 407.1 351.72 325.68 𝐐𝟏/𝟖 13.8 711.84 859.15 562.49 758.03 𝐐𝟑/𝟖 38.23 35.4 4.6 219.82 203.55 175.86 162.84 𝐐𝟏/𝟒 9.2 474.56 572.77 374.99 505.36 𝐐𝟏/𝟐 38.23 35.4 0 0 𝐐𝟑/𝟖 4.6 237.28 286.38 187.5 252.68 𝐐𝟏/𝟐 0 0 3.2.3 Tính giá trị momen lực cắt tĩnh tải giai đoạn II 3.3 Nội lực dầm chủ hoạt tải xe gây 3.3.1 Momen hoạt tải xe gây 3.3.1.1 Do xe tải thiết kế gây ra: Bảng tính theo cơng thức:  TTGH cường độ I:  M = DCw × ω × 1.5 + DClc × ω × 1.25  Q = DCw × ω × 1.5 + DClc × ω × 1.25  TTGH sử dụng:  M = DC2 × ω ×  Q = DC2 × ω × DC2 Nội lực Momen hoạt tải xe tải thiết kế tĩnh tốn theo cơng thức 𝑀 = 𝑃1 × 𝑦1 + 𝑃2 × 𝑦2 + 𝑃3 × 𝑦3 TTGH cường độ I Dầm Dầm 0 Diện tích ĐAH TTGH sử dụng Dầm Dầm 0 𝐌𝐠ố𝐢 Dầm 2.53 Dầm biên 19.53 𝐌𝟏/𝟖 2.53 19.53 74.06 281.06 1854.8 187.37 1446.39 𝐌𝟏/𝟒 2.53 19.53 126.96 481.81 3179.7 321.21 2479.53 𝐌𝟑/𝟖 2.53 19.53 158.7 602.27 3974.6 401.51 3099.41 𝐌𝟏/𝟐 2.53 19.53 169.28 642.42 4239.6 428.28 3306.04 𝐐𝐠ố𝐢 2.53 19.53 18.4 69.828 460.83 46.552 359.352 𝐐𝟏/𝟖 2.53 19.53 13.8 52.371 345.62 34.914 269.514 𝐐𝟏/𝟒 2.53 19.53 9.2 34.914 230.41 23.276 179.676 𝐐𝟑/𝟖 2.53 19.53 4.6 17.457 115.21 11.638 89.838 𝐐𝟏/𝟐 2.53 19.53 0 0 0 Mặt cắt Gối L/8 L/4 3L/8 L/2 Tung độ đường ảnh hưởng y1 (m) y2 (m) y3 (m) 0 4.025 3.49 2.95 6.9 5.83 4.75 7.01 8.625 5.94 7.05 9.2 7.05 Tải trọng bánh xe P1 (kN) P2 (kN) P3 (kN) 145 145 35 145 145 35 145 145 35 145 145 35 145 145 35 M kN.m 1192.93 2012.10 2474.98 2603.00 3.2.4 Bảng tổng hợp nội lực tĩnh tải gây Nội lực Đơn vị 𝐌𝐠ố𝐢 kN.m Diện tích ĐAH TTGH cường độ I Dầm Dầm 0 TTGH sử dụng Dầm Dầm 0 𝐌𝟏/𝟖 74.06 3820.2 4610.8 3018.7 4068.1 𝐌𝟏/𝟒 126.96 6548.9 7904.2 5174.9 6973.9 𝐌𝟑/𝟖 158.7 8186.1 9880.3 6468.6 8717.4 𝐌𝟏/𝟐 169.28 8731.9 10539 6899.9 9298.6 18.40 949.12 1145.5 749.98 1010.7 𝐐𝐠ố𝐢 kN SVTH: NGUYỄN PHAN KHÁNH HẠ _16127046 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CẦU BTCT DỰ ỨNG LỰC GVHD: Ts TRẦN VŨ TỰ 36800 36800 145 kN 4300 145 kN 35 kN 110 kN 4300 110 kN 1200 L/8 L/8 2.95 4.025 3.49 145 kN 4.025 3.88 145 kN 4300 35 kN 110 kN 4300 110 kN 1200 L/4 L/4 4.75 6.9 5.83 35 kN 145 kN 4300 6.9 6.6 145 kN 110 kN 4300 110 kN 1200 3L/8 3L/8 5.94 8.625 7.01 145 kN 8.625 8.18 145 kN 4300 35 kN 110 kN 4300 110 kN 1200 L/2 L/2 7.05 9.2 7.05 9.2 8.6 3.3.1.3 Do tải trọng thiết kế gây 3.3.1.2 Do xe hai trục thiết kế gây 36800 9.3 kN/m Momen hoạt tải xe hai trục thiết kế tĩnh tốn theo cơng thức M = P1 × y1 + P2 × y2 Mặt cắt Gới L/8 L/4 3L/8 L/2 Tung độ đường ảnh hưởng y1 (m) y2 (m) 0 4.025 3.88 6.9 6.6 8.625 8.18 9.2 8.6 SVTH: NGUYỄN PHAN KHÁNH HẠ _16127046 Tải trọng bánh xe P1 (kN) P2 (kN) 110 110 110 110 110 110 110 110 110 110 M kN.m 869.55 1485 1848.6 1958 Diện tích đường ảnh hưởng tương tự tĩnh tải Mặt cắt Gối L/8 L/4 Diện tích ĐAH 74.06 126.96 Pi (kN/m) M (kN.m) 9.3 9.3 9.3 688.76 1180.7 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CẦU BTCT DỰ ỨNG LỰC GVHD: Ts TRẦN VŨ TỰ 158.7 169.28 3L/8 L/2 9.3 9.3 1475.9 1574.3 0.625 0.508 3L/8 0.5 0.383 L/2 3.3.2.2 Do xe hai trục thiết kế gây 0.391 0.266 145 145 145 145 35 35 177.97 137.345 36800 3.3.2 Lực cắt hoạt tải xe gây 3.3.2.1 Do xe tải thiết kế gây 36800 110 kN 110 kN 1200 145 kN 145 kN 4300 35 kN 4300 0.97 110 kN 110 kN 1200 L/8 0.766 0.883 145 kN L/8 0.125 145 kN 4300 0.125 35 kN 4300 0.875 0.842 110 kN 110 kN 1200 L/4 0.641 0.875 0.758 0.25 145 kN 145 kN 4300 35 kN 0.25 0.75 0.717 4300 L/4 110 kN 110 kN 1200 0.516 0.75 0.633 3L/8 0.375 145 kN4300 145 kN4300 0.375 0.625 0.592 35 kN 3L/8 110 kN 110 kN 1200 0.391 0.625 0.508 0.5 145 kN 145 kN 4300 L/2 0.5 0.467 35 kN 4300 L/2 Lực cắt hoạt tải xe hai trục thiết kế tĩnh tốn theo cơng thức 0.5 0.383 0.266 𝑀 = 𝑃1 × 𝑦1 + 𝑃2 × 𝑦2 Lực cắt hoạt tải xe tải thiết kế tính tốn theo cơng thức Mặt cắt 𝑀 = 𝑃1 × 𝑦1 + 𝑃2 × 𝑦2 + 𝑃3 × 𝑦3 Mặt cắt Gối L/8 L/4 0.5 Tung độ đường ảnh hưởng y1 (m) y2 (m) y3 (m) 0.883 0.766 0.875 0.758 0.641 0.75 0.633 0.516 SVTH: NGUYỄN PHAN KHÁNH HẠ _16127046 Tải trọng bánh xe P1 (kN) P2 (kN) P3 (kN) 145 145 35 145 145 35 145 145 35 Q kN 299.845 259.22 218.595 Gối L/8 L/4 3L/8 L/2 Tung độ đường ảnh hưởng y1 (m) y2 (m) 0.97 0.875 0.842 0.75 0.717 0.625 0.592 0.5 0.467 Tải trọng bánh xe P1 (kN) P2 (kN) 110 110 110 110 110 110 110 110 110 110 Q kN 216.7 188.87 161.37 133.87 106.37 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CẦU BTCT DỰ ỨNG LỰC GVHD: Ts TRẦN VŨ TỰ 7.1 Cơ sở tính tốn 7.1.1 Giả thiết tính tốn MuDL DC`2 × L22 DC``2 × L22 DW × L22 ) + γDW × ] = η × [γDC × ( + 8 Dầm ngang chịu lực phức tạp Mối nối dầm dọc dầm ngang có tính ngàm chặt, tính chất phụ thuộc vào độ cứng chống xoắn dầm dọc Dầm ngang làm việc dầm đầu ngàm chịu uốn tác dụng tải trọng thẳng đứng MuDL 40.48 × 2.12 12.42 × 2.12 9.75 × 2.12 ) + 1.5 × ] = 42.29 kN m = 0.95 × [1.25 × ( + 8 Chương THIẾT KẾ DÀM NGANG Để đơn giản tính tốn, ta sử dụng sơ đồ dầm đơn giản kê lên hai gối sau nhân thêm hệ số để đưa sơ đồ dầm liên tục Để tính tốn dàm ngang ta cần xác định lực từ BMC truyền xuống Khẩu độ tính tốn dầm ngang khoảng cách tim hai dầm dọc 7.1.2 MuDL DC`2 × L22 DC``2 × L22 DW × L22 ) + γDW × ] = η × [γDC × ( + 8 MuDL 40.48 × 2.12 12.42 × 2.12 9.75 × 2.12 )+1× ] = 34.53 kN m = × [1 × ( + 8 7.2.2 Xác định nội lực hoạt tải 7.2.2.1 Hoạt tải tác dụng lên dầm ngang  Áp lực hoạt tải tác dụng theo phương dọc cầu: Sớ liệu tính tốn Vật liệu:  + Bê tông:  + Thép G60 (420): Khoảng cách dầm chủ : Khoảng cách dầm ngang : Chiều cao dầm ngang là: Chiều dày mặt cầu : Chiều dày lớp phòng nước là: Chiều dày lớp bê tông nhựa là: 7.2 Xác định nội lực dầm ngang 7.2.1 Xác định nội lực tĩnh tải 7.2.1.1 Tĩnh tải tác dụng lên dầm ngang  Trạng thái giới hạn sử dụng: f`c = 30 Mpa fy = 420 Mpa L2 = 2100 mm L1 = 7360 mm Hdn = 1420 mm 220 mm mm 70 mm Sử dụng đường ảnh hưởng cho phản lực vị trí dầm ngang Hệ số phân bố tải trọng tính theo cơng thức: L3 21003 ξ = 0.5 × = 0.5 × = 0.011 73603 + 21003 L1 + L3 Sơ đồ xếp tải lên đường ảnh hưởng: 14720 145 kN 145 kN 35 kN 4300 Để thiên an toàn ta giả thiết dâm ngang chịu tĩnh tải mặt cầu lớp phủ mặt cầu khoang dầm ngang: L1 = 7.36 m 4300 110 kN 110 kN 1200 Lane load  Trọng lượng lớp phủ ( bỏ qua trọng lượng lớp phòng nước, xét bề dày lớp phủ bê tông nhựa 75 mm ): DW = hw × γw × L1 = 0.075 × 22.5 × 7.36 = 12.42 kN/m  Trọng lượng BMC: 7360 7360 DC`2 = hBMC × γBMC × L1 = 0.22 × 25 × 7.36 = 40.48 kN/m DC``2 = Adn × γbt = 0.39 × 25 = 9.75 kN m 2100  Trọng lượng thân dầm ngang: 7.2.1.2 Nội lực tĩnh tải tác dụng lên dầm ngang theo TTGH  Trạng thái giới hạn cường độ: SVTH: NGUYỄN PHAN KHÁNH HẠ _16127046 38 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CẦU BTCT DỰ ỨNG LỰC GVHD: Ts TRẦN VŨ TỰ  Áp lực hoạt tải xe trục:  Trạng thái giới hạn sử dụng: P3T = 0.5 ∑ Pi yi = 0.5 × (145 × + 145 × 0.009 + 35 × 0.009) = 73.31 kN MsLL = [(1 + 0.33) × 1.2 × 48.51 + 1.2 × 6.9] = 85.71 kN m  Áp lực hoạt tải xe trục: P2T = 0.5 ∑ Pi yi = 0.5 × (110 × + 110 × 0.68) = 92.4 kN  Áp lực tải làn: wlane MsLL = [(1 + IM) × m × M2T + m × Mlane ] q 9.3 = ×ω= × 4.04 = 12.52 kN/m 3 Áp lực gây xe hai trục lớn lấy xe trục xếp lên phương ngang cầu để tìm nội lực lớn  Momen dó hoạt tải gây tác dụng lên dầm ngang theo phương ngang cầu Giả thiết dầm ngang làm việc theo sơ đồ dầm giản đơn kê lên hai gối Xếp tải hình, xét mặt cắt nhịp 1800 7.2.3 Tổng hợp nội lực dầm ngang 7.2.3.1 Tổng hợp nội lực tĩnh tải hoạt tải  Trạng thái giới hạn cường độ I Mu = MuDL + MuLL = 42.29 + 142.48 = 184.77 kN m  Trạng thái giới hạn sử dụng Ms = MsDL + MsLL = 34.53 + 85.71 = 120.24 kN m 7.2.3.2 Đưa sơ đồ tính dạng sơ đồ dầm liên tục Để đưa từ sơ đồ dầm giản đơn sơ đồ dầm liên tục nhịp ta sử dụng hệ số 0.7 gối 0.5 nhịp Sơ đồ tính M gối Sơ đồ dầm giản đơn M 1/2 M gối Sơ đồ dầm liên tục M 1/2 kN.m TTGH cường độ I 184.77 129.34 92.38 TTGH sử dụng 120.24 84.17 60.12 7.3 Thiết kế cốt thép cho dầm ngang Tính tốn cho tiết diện gối nhịp 7.3.1 Số liệu thiết kế  Nội lực thiết kế :  Momen gây xe hai trục xe M2T = ∑ Pi yi = 92.4 × 0.525 = 48.51 kN m  Momen gây tải Mlane = wlane × ω = 12.52 × × 0.525 × 2.1 = 6.9 kN m 7.2.2.2 Nội lực hoạt tải tác dụng lên dầm ngang theo TTGH  Trạng thái giới hạn cường độ I: MuLL = η × γLL × [(1 + IM) × m × M2T + m × Mlane ] MuLL = 0.95 × 1.75 × [(1 + 0.33) × 1.2 × 48.51 + 1.2 × 6.9] = 142.48 kN m SVTH: NGUYỄN PHAN KHÁNH HẠ _16127046  Chiều rộng tiết diện tính tốn:  Chiều cao tiết diện tính tốn:  Cường độ cốt thép: M + = 92.38 kN m = 92380000 N mm M − = 129.34 kN m = 129340000 N mm b = 250 mm h = 1420 mm fy = 420 Mpa  Cấp bê tông: f`c = 30 Mpa 1.5 Ec = 0.043 × γ1.5 × √30 c × f`c = 0.043 × 2500 = 29440 Mpa  Chọn thép thớ trên: 2∅22 => As = 760 mm2  Chọn thép thớ dưới: 2∅22 => As = 760 mm2  Lớp bê tông bảo vệ thớ trên: 50 mm  Lớp bê tông bảo vệ thớ dưới: 50 mm 7.3.2 Kiểm tốn cớt thép với mặt cắt nhịp 7.3.2.1 Kiểm toán theo điều kiện momen kháng uốn 39 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CẦU BTCT DỰ ỨNG LỰC Phương trình trở thành: Điều kiện: ϕMn ≥ Mu Momen kháng uốn danh định mặt cắt tính tốn theo cơng thức: a a Mn = As fy (dS − ) − A`s f`y (d`s − ) 2 Trong đó:  dS = 1420 − 50 − 11 = 1359 mm: khoảng cách từ thớ chịu nén đến trọng tâm cốt thép chịu kéo  d`S = 50 + 11 = 61 mm: khoảng cách từ thớ chịu kéo đến trọng tâm cốt thép chịu kéo  a = β1 c: chiều dày khối ứng suất tương đương Trong đó: - β1 : hệ số quy đổi hình khối ứng suất theo điều 5.7.2.2, ta có: 0.05 0.05 β1 = 0.85 − × (f`c − 28) = 0.85 − × (30 − 28) = 0.83 7 - c: khoảng cách từ TTH đến mép chịu nén tính theo cơng thức: As fy − A`s f`y c= 0.85f`c β1 b Ở cốt théo bố trí đối xứng nên c = Vậy : a = β1 c = 0.83 × = Vậy momen kháng uốn danh định tiết diện là: Mn = 760 × 420 × 1359 − 760 × 420 × 61 = 414321600 kN m Kiểm tra điều kiện: ϕMn = × 414960000 kN m > Mu+ = 92380000 kN m Vậy thỏa mãn điều kiện momen kháng uốn 7.3.2.2 Kiểm toán theo giới hạn cốt thép  Kiểm tra hàm lượng cốt thép tối đa Theo 5.7.3.3.1 22TCN 272-05 hàm lượng théo dự ứng lực không dự ứng lực phải giới hạn cho c ≤ 0.42 de cốt thép đối xứng nên c = 0, điều kiện trở thành < 0.42 => OK  Kiểm tra hàm lượng cốt thép tối thiểu: Đối với cấu kiện thép dự ứng lực l-ợng cốt thép tối thiểu quy định coi thoả mãn nếu: f`c Pmin ≥ 0.03 fy Trong đó:  Pmin = GVHD: Ts TRẦN VŨ TỰ As b×h = 760 1420×250 = 0.00214: tỷ lệ thép chịu kéo diện tích nguyên SVTH: NGUYỄN PHAN KHÁNH HẠ _16127046 0.00214 > 0.03 × 30 = 0.002 => 𝐎𝐊 420 7.3.3 Kiểm toán cớt thép với mặt cắt ngàm 7.3.3.1 Kiểm tốn theo điều kiện momen kháng uốn Điều kiện: ϕMn ≥ Mu Momen kháng uốn danh định mặt cắt tính tốn theo cơng thức: a a Mn = As fy (dS − ) − A`s f`y (d`s − ) 2 Trong đó:  dS = 1420 − 50 − 11 = 1359mm: khoảng cách từ thớ chịu nén đến trọng tâm cốt théo chịu kéo  d`S = 50 + 11 = 61 mm: khoảng cách từ thớ chịu nén đến trọng tâm cốt théo chịu kéo  a = β1 c: chiều dày khối ứng suất tương đương Trong đó: - β1 : hệ số quy đổi hình khối ứng suất theo điều 5.7.2.2, ta có: 0.05 0.05 β1 = 0.85 − × (f`c − 28) = 0.85 − × (30 − 28) = 0.83 7 - c: khoảng cách từ TTH đến mép chịu nén tính theo cơng thức: As fy − A`s f`y c= 0.85f`c β1 b Ở cốt théo bố trí đối xứng nên c = Vậy : a = β1 c = 0.83 × = Vậy momen kháng uốn danh định tiết diện là: Mn = 760 × 420 × 1359 − 760 × 420 × 61 = 414321600 kN m Kiểm tra điều kiện: ϕMn = × 414321600 kN m > Mu− = 129340000 kN m Vậy thỏa mãn điều kiện momen kháng ́n 7.3.3.2 Kiểm tốn theo giới hạn cốt thép  Kiểm tra hàm lượng cốt thép tối đa Theo 5.7.3.3.1 22TCN 272-05 hàm lượng théo dự ứng lực không dự ứng lực phải giới hạn cho c ≤ 0.42 de cốt thép đối xứng nên c = 0, điều kiện trở thành < 0.42 => OK  Kiểm tra hàm lượng cốt thộp ti thiu: Đối với cấu kiện thép dự ứng lực l-ợng cốt thép tối thiểu quy định coi thoả mãn nÕu: 40 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CẦU BTCT DỰ ỨNG LỰC GVHD: Ts TRẦN VŨ TỰ Pmin f`c ≥ 0.03 fy Trong đó: Vậy :  Pmin = As b×h = 760 1420×250 = 0.00214: tỷ lệ thép chịu kéo diện tích ngun Phương trình trở thành: fs = 60120000 × (1359 − 217.26) × 6.8 = 172.31 N/mm2 2708874105 Khi khoảng cách tối thiểu thép : 0.00214 > 0.03 × 30 = 0.002 => 𝐎𝐊 420 7.4 Kiểm tra nứt cho dầm ngang [s] = 123000 × γe 123000 × − 2dc = − × 59 = 555.42 mm βs f s 1.06 × 172.31 Vậy s = 150 < [s]: đảm bảo điều kiện nứt TTGH sử dụng Kiêm tra nứt cho mặt cầu theo momen TTGH sử dụng Bố trí hai thép cách 100mm thớ thớ 7.4.1 Icr 250 × 217.263 = + 6.8 × 760 × (1359 − 760)2 = 2708874105mm4 7.4.2 Kiểm tra nứt cho momen âm Kiểm tra theo điều kiện khoảng cách tối thiểu thép: Kiểm tra nứt cho momen dương s ≤ [s] = Kiểm tra theo điều kiện khoảng cách tối thiểu thép: s ≤ [s] = 123000γe − 2dc βs f s Trong đó:  γe = : hệ số xét tới điều kiện tiếp xúc kết cấu với môi trường xung quanh  dc = 50 + 11 = 61 mm  βs : hệ số xác định theo công thức: dc 61 βs = + =1+ = 1.06 0.7(h − dc ) 0.7 × (1420 − 61)  fs : ứng suất cốt thép tải trọng trạng thái giới hạn sử dụng gây xác định theo công thứcL Ms fs = × (ds − x) × n Icr Trong đó: - Ms = 60.12 kN m = 60120000 N mm : momen dương trạng thái giới hạn sử dụng - ds = 1360 mm - n = Es /Ec = 200000/29440 = 6.8 : tỉ số modun đàn hồi thép bê tông - x : chiều dày bê tông vùng nén sau nứt đươc tính theo cơng thức: x= n As 2ds b 6.8 × 760 × 1359 × 250 [√1 + − 1] = × [√1 + − 1] = 217.26 mm b n As 250 6.8 × 760 - Icr : momen qn tính tiết diện bê tơng bị ứt: b × x3 Icr = + n As (ds − x)2 SVTH: NGUYỄN PHAN KHÁNH HẠ _16127046 123000γe − 2dc βs f s Trong đó:  γe = : hệ số xét tới điều kiện tiếp xúc kết cấu với môi trường xung quanh  dc = 50 + 11 = 61 mm  βs : hệ số xác định theo công thức: dc 61 βs = + =1+ = 1.06 0.7(h − dc ) 0.7 × (1420 − 60)  fs : ứng suất cốt thép tải trọng trạng thái giới hạn sử dụng gây xác định theo cơng thứcL Ms fs = × (ds − x) × n Icr Trong đó: - Ms = 84.17 kN m = 84170000 N mm : momen dương trạng thái giới hạn sử dụng - ds = 1360 mm - n = Es /Ec = 200000/29440 = 6.8 : tỉ số modun đàn hồi thép bê tông - x : chiều dày bê tơng vùng nén sau nứt đươc tính theo công thức: x= n As 2ds b 6.8 × 760 × 1359 × 250 [√1 + − 1] = × [√1 + − 1] = 217.26 mm b n As 250 6.8 × 760 - Icr : momen qn tính tiết diện bê tơng bị ứt: b × x3 Icr = + n As (ds − x)2 250 × 217.263 Icr = + 6.8 × 760 × (1359 − 217.26)2 = 2708874105 mm4 41 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CẦU BTCT DỰ ỨNG LỰC GVHD: Ts TRẦN VŨ TỰ Vậy : fs = 84170000 × (1359 − 217.26) × 6.8 = 241.24 N/mm2 2708874105 Khi khoảng cách tối thiểu thép : [s] = 123000 × γe 123000 × − 2dc = − × 59 = 363.01mm βs f s 1.06 × 241.24 Vậy s = 150 < [s]: đảm bảo điều kiện nứt TTGH sử dụng Ngồi thép chủ chịu lực bớ trí thêm thép dọc cấu tạo ∅𝟏𝟔 Bố trí thép trình bày hình SVTH: NGUYỄN PHAN KHÁNH HẠ _16127046 42 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CẦU BTCT DỰ ỨNG LỰC MỤC LỤC CHƯƠNG 1: SỐ LIỆU THIẾT KẾ 1.1 Thông số tính toán 1.1.1 Phương dọc cầu: 1.1.2 Phương ngang cầu: - 1.1.3 Tải trọng thiết kế: - 1.2 Thông số vật liệu - GVHD: Ts TRẦN VŨ TỰ 3.5.1 Cơng thức tính tốn 11 3.5.2 Bảng tổng hợp momen toàn tải trọng gây 11 3.5.3 Bảng tổng hợp lực cắt dao toàn tải trọng gây 11 CHƯƠNG 4: KIỂM TOÁN DẦM CHỦ - 12 4.1 Vật liệu làm dầm chủ 12 4.1.1 Bê tông - 12 4.1.2 Thép thường 12 4.1.3 Cáp dự ứng lực 12 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 độ dốc ngang cầu: 1.3.4 Xác định kích thước dầm chủ 1.3.5 Xác định dầm ngang. - 1.3.6 Xác định chiều dày mặt cầu lớp phủ - CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN DẦM CHỦ - 4.2 Chọn và bố trí cáp cho dầm chủ 12 4.2.1 Xác định sơ số lượng cốt thép DUL: - 12 4.2.2 Bố trí cáp DUL dầm 12 2.1 Tính toán tĩnh tải tác dụng lên dầm chủ 2.1.1 Tĩnh tải giai đoạn I ( Tác dụng lên mặt cắt không liên hợp ) 2.1.2 Tĩnh tĩnh tải giai đoạn II ( tác dụng lên mặt cắt liên hợp ) - 2.1.3 Bảng tổng hợp tĩnh tải tác dụng lên dầm chủ 4.4 Tính mát ứng suất dầm chủ 16 4.4.1 Mất mát ứng suất ma sát - 16 4.4.2 Mất mát ứng suất biến dạng neo 17 4.4.3 Mất mát ứng suất co ngắn đàn hồi bê tông - 17 4.4.4 Mất mát ứng suất co ngót bê tơng 18 4.4.5 Mất mát ứng suất từ biến bê tông 18 4.4.6 Mất mát ứng suất tự chùng cốt thép DUL 18 4.4.7 Tổng mát ứng suất - 18 2.2 Hoạt tải tác dụng lên dầm chủ 2.2.1 Các hoạt tải tác dụng bao gồm: - 2.2.2 Tính hệ sơ phân bố hoạt tải theo - CHƯƠNG 3: TÍNH NỘI LỰC DẦM CHỦ THEO CÁC TRẠNG THÁI GIỚI HẠN 4.3 Tính đặc trưng hình học qua các giai đoạn - 14 4.3.1 Tính đặc trưng hình học mặt cắt dầm 14 4.3.2 Tính đặc trưng hình học mặt cắt lại 15 3.1 Bảng hệ số tải trọng 3.1.1 Bảng hệ số tải trọng 3.1.2 Bảng hệ số điều chỉnh tải trọng 3.1.3 Bảng lực xung kích 4.5 Kiếm toán dầm chủ TTGH sử dụng. 19 4.5.1 Kiểm tra ứng suất lúc căng kích 19 4.5.2 Kiểm tra ứng suất nén lúc sử dụng - 20 4.5.3 Kiểm tra ứng suất kéo lúc sử dụng - 22 4.5.4 Tính tốn độ võng, độ vồng dầm 22 3.2 Nội lực dầm chủ tĩnh tải gây - 3.2.1 Tính diện tích đường ảnh hưởng - 3.2.2 Tính giá trị momen lực cắt tĩnh tải giai đoạn I 3.2.3 Tính giá trị momen lực cắt tĩnh tải giai đoạn II - 3.2.4 Bảng tổng hợp nội lực tĩnh tải gây 4.6 Kiểm toán dầm chủ TTGH cường độ 23 4.6.1 Kiểm tra sức kháng uốn - 23 4.6.2 Kiểm tra hàm lượng thép thường thép DUL 24 4.6.3 Kiểm tra sức kháng cắt 25 CHƯƠNG 5: THIẾT KẾ LAN CAN, LỀ BỘ HÀNH - 27 3.3 Nội lực dầm chủ hoạt tải xe gây - 3.3.1 Momen hoạt tải xe gây - 3.3.2 Lực cắt hoạt tải xe gây 3.3.3 Bảng tổng hợp kết tính tốn nội lực hoạt tải xe 10 5.1 Tính tốn lan can - 27 5.1.1 Tải trọng tác dụng lên lan can: 27 5.1.2 Nội lực tác dụng lên lan can: - 27 5.1.3 Kiểm tra khả chịu lực lan can 28 3.4 Nội lực dầm chủ hoạt tải người gây - 10 3.5 Bảng tổng hợp tính tốn nội lực tồn tải trọng gây - 11 SVTH: NGUYỄN PHAN KHÁNH HẠ _16127046 5.2 Tính tốn cột lan can: 28 5.2.1 Lực tác dụng lên cột lan can: 28 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CẦU BTCT DỰ ỨNG LỰC 5.2.2 5.2.3 Kiểm tra khả chịu lực cột lan can: 29 Kiểm tra yêu cầu cấu tạo - 29 5.3 Tính tốn bu lông neo - 29 5.3.2 Kiểm tra sức kháng cắt - 30 5.3.3 Kiểm tra sức kháng kéo 30 5.4 Tính tốn lề hành 30 5.4.1 Tải trọng tác dụng 30 5.4.2 Tính nội lực kê - 30 5.4.3 Tính cốt thép cho 30 CHƯƠNG 6: TÍNH TOÁN BẢN MẶT CẦU. 32 6.1 Số liệu thiết kế 32 6.2 Xác định nội lực hẫng - 32 6.2.1 Xác định chiều dài nhịp tính tốn 32 6.2.2 Tải trọng tác dụng 32 6.2.3 Xác định momen trạng thái kiểm toán 32 6.3 Xác định nội lực 33 6.3.1 Xác định chiều dài nhịp tính tốn 33 6.3.2 Xác định nội lực tĩnh tải - 33 6.3.3 Xác định nội lực hoạt tải 33 6.3.4 Xét tính liên tục mặt cầu 34 6.4 Bảng tổng hợp nội lực mặt cầu - 34 6.5 Thiết kế cốt thép cho mặt cầu - 34 6.5.1 Thiết kế cốt thép cho chịu momen dương - 34 6.5.2 Thiết kế cốt thép cho chịu momen âm - 35 6.6 Xác định cốt thép phân bố dọc cầu - 36 6.7 Kiêm tra nứt cho mặt cầu 36 6.7.1 Kiểm tra nứt cho momen dương - 36 6.7.2 Kiểm tra nứt cho momen âm - 37 CHƯƠNG THIẾT KẾ DÀM NGANG - 38 7.1 Cơ sở tính tốn - 38 7.1.1 Giả thiết tính tốn 38 7.1.2 Số liệu tính tốn 38 7.2 Xác định nội lực dầm ngang - 38 7.2.1 Xác định nội lực tĩnh tải - 38 7.2.2 Xác định nội lực hoạt tải 38 7.2.3 Tổng hợp nội lực dầm ngang 39 SVTH: NGUYỄN PHAN KHÁNH HẠ _16127046 GVHD: Ts TRẦN VŨ TỰ 7.3 Thiết kế cốt thép cho dầm ngang - 39 7.3.2 Kiểm toán cốt thép với mặt cắt nhịp - 39 7.3.3 Kiểm toán cốt thép với mặt cắt ngàm 40 7.4 Kiểm tra nứt cho dầm ngang 41 7.4.1 Kiểm tra nứt cho momen dương 41 7.4.2 Kiểm tra nứt cho momen âm 41 MẶT CẮT NGANG CẦU - CROSS SECTION TỈ LỆ 1:35 - SCALE 1:35 10500 1000 8000 1000 THÉP CHỜ TƯỜNG LAN CAN Ø12 a150 Ø12 a250 S4 Ø12 a200 S3 Ø14 a200 S3 S1 Ø12 a200 R4 2% Ø12 a150 S2 2% 220 R3 THÉP CHỜ TƯỜNG LAN CAN Ø12 a400 Ø12 a150 1130 R2 250 910 250 MẶT BẰNG CẦU - PLAN TỈ LỆ 1:35 - SCALE 1:35 S3 Ø10 a200 Ø12 a800 CỐT THÉP LỚP DƯỚI 5250 5250 R4 Ø14 a200 Ø12 a200 S1 Ø12 a600 S2 Ø12 a200 Ø12 a200 S2 Ø14 a200 S1 S3 S4 PHƯƠNG DỌC CẦU R2 R3 CỐT THÉP LỚP TRÊN Ø12 a200 Ø12 a200 Ø12 a250 S3 S3 10500 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 MÔN HỌC COURSE PROJECT TÊN ĐỒ ÁN - PROJECT NAME BỐ TRÍ CHUNG - GENRERAL THIẾT KẾ CẦU BÊ TÔNG CỐT THÉP BẢN MẶT CẦU - DECK SLAB SINH VIÊN-STUDENT NGUYỄN PHAN KHÁNH HẠ MSSV-ID 16127046 HƯỚNG DẪN TS TRẦN VŨ TỰ ADVISOR REINFORCED CONCRETE BRIDGE DESIGN BẢN VẼ SỐ: DRAWING No 0_5 TỜ SỐ : SHEET No 1/1 TỈ LỆ : SCALE XEM BẢN VẼ MẶT ĐỨNG NHỊP - SPAN ELEVATION TỈ LỆ 1:100 - SCALE 1:100 1/2 MẶT CẮT DỌC CẦU 1/2 HÌNH CHIẾU DỌC CẦU 38000 19000 19000 2000 2000 2000 2000 2000 2000 2000 2000 2000 1000 2000 1000 Lớp bê tông asphal: 70 mm Lớp phòng nước: mm Bê tông BMC : 220 mm 600 7360 7360 7360 7360 7960 38000 MẶT BẰNG NHỊP - SPAN PLAN TỈ LỆ 1:100 - SCALE 1:100 1/2 MẶT CẮT DỌC CẦU 1/2 MẶT BẰNG NHỊP 38053 19000 600 7360 19000 7360 3680 DẦM NGANG 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 ĐỒ ÁN MÔN HỌC COURSE PROJECT 2000 2000 2000 2000 2000 2000 2000 2000 VỊ TRÍ THOÁT NƯỚC VỊ TRÍ THOÁT NƯỚC VỊ TRÍ THOÁT NƯỚC VỊ TRÍ THOÁT NƯỚC TÊN ĐỒ ÁN - PROJECT NAME KẾT CẤU PHẦN TRÊN - SUPERSTRUCTURE SINH VIÊN-STUDENT NGUYỄN PHAN KHÁNH HẠ MSSV-ID 16127046 HƯỚNG DẪN TS TRẦN VŨ TỰ ADVISOR THIẾT KẾ CẦU BÊ TÔNG CỐT THÉP REINFORCED CONCRETE BRIDGE DESIGN BỐ TRÍ CHUNG KẾT CẤU NHỊP - GENERAL OF SPANS BẢN VẼ SỐ: DRAWING No 0_2 TỜ SỐ : SHEET No 1/1 TỈ LỆ : SCALE 1:100 MẶT ĐỨNG - ELEVATION TỈ LỆ 1:350 - SCALE 1:350 114200 38000 100 38000 100 1/2 MẶT CẮT DỌC CẦU 38000 1/2 HÌNH CHIẾU DỌC CẦU +0.456 +2.025 +2.025 MNTT BẢN QUÁ ĐỘ -3.216 BẢN QUÁ ĐỘ -2.698 -2.698 MNTN -32.885 -32.885 -5.664 -8.544 CỌC KHOAN NHỒI D = 800 mm BORED PILE D = 800 mm CỌC KHOAN NHỒI D = 800 mm BORED PILE D = 800 mm -7.544 -40.256 M1 KHOẢNG CÁCH LẺ (M) 10.00 10.00 10.00 10.00 10.00 10.00 10.00 10.00 10.00 10.00 10.00 10.00 10.00 -0.03 -0.03 -0.03 -0.03 -0.03 3.00 -0.03 3.00 3.00 -0.03 10.00 CỌC KHOAN NHỒI D = 800 mm BORED PILE D = 800 mm -0.03 T2 CỌC KHOAN NHỒI D = 800 mm BORED PILE D = 800 mm -1.50 3.00 -0.03 -0.03 3.00 3.00 T1 CAO ĐỘ THIÊN NHIÊN M2 -45.256 10.00 -1.50 -1.50 3.00 -1.50 -1.50 -1.50 -1.50 -1.50 -1.50 -1.50 -1.50 -1.50 -1.50 -1.50 -1.50 TÊN CỌC 3.00 KHOẢNG CÁCH CỘNG DỒN (M) 3.00 10.00 0-60 0-60 0-60 0-60 0-70 0-60 0-60 0-85.9 0-60 0-60 0-60 0-60 0-60 0-60 0-60 0-60 0-60 MẶT BẰNG - PLAN TỈ LỆ 1:350 - SCALE 1:350 114200 NHỊP - SPAN TIM MỐ - ABUMENT NHỊP - SPAN NHỊP - SPAN TIM TRỤ - PIER TIM TRỤ - PIER TIM MỐ - ABUMENT LÀN - LANE LÀN - LANE M1 T1 T2 M2 TỨ NÓN R = 5000 mm TỨ NÓN R = 5000 mm 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 ĐỒ ÁN MÔN HỌC COURSE PROJECT TÊN ĐỒ ÁN - PROJECT NAME BỐ TRÍ CHUNG - GENERAL SINH VIÊN-STUDENT NGUYỄN PHAN KHÁNH HẠ MSSV-ID 16127046 HƯỚNG DẪN TS TRẦN VŨ TỰ ADVISOR THIẾT KẾ CẦU BÊ TÔNG CỐT THÉP REINFORCED CONCRETE BRIDGE DESIGN BỐ TRÍ CHUNG - GENERAL BẢN VẼ SỐ: DRAWING No 0_1 TỜ SỐ : SHEET No 1/1 TỈ LỆ : SCALE 1:350 1/2 MẶT ĐỨNG DẦM CHỦ - 1/2 MAIN BEAM ELEVATION TỈ LỆ 1:50 - SCALE 1:50 19000 2400 5560 7360 B C 230 A 3680 1290 1800 VỊ TRÍ DẦM NGANG VỊ TRÍ DẦM NGANG ỐNG LUỒN THÉP DẦM NGANG ỐNG LUỒN THÉP DẦM NGANG 280 LỖ CẨU DẦM A B C CHI TIẾT A 1/2 MẶT BẰNG DẦM CHỦ - 1/2 MAIN BEAM PLAN TỈ LỆ 1:50 - SCALE 1:50 19000 900 4660 7360 3680 250 CHI TIẾT A - A DETAIL MẶT CẮT A-A - SECTION A-A MẶT CẮT B-B - SECTION B-B MẶT CẮT C-C - SECTION C-C TỈ LỆ 1:10 - SCALE 1:10 TỈ LỆ 1:25 - SCALE 1:25 TỈ LỆ 1:25 - SCALE 1:25 TỈ LỆ 1:25 - SCALE 1:25 250 100 100 100 700 900 100 100 36131100 20 100 700 36131100 100 900 700 100 250100 900 THÉP NEO D16 HÀN mm HAI BÊN 450 CHI TIẾT BẢN THÉP 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 1800 1450 1800 700 1533 PHƯƠNG NGANG CẦU 450 1533 1800 TỈ LỆ 1:10 - SCALE 1:10 600 700 2400 700 700 TÊN ĐỒ ÁN - PROJECT NAME KẾT CẤU PHẦN TRÊN - SUPERSTRUCTURE SINH VIÊN-STUDENT NGUYỄN PHAN KHÁNH HẠ MSSV-ID 16127046 HƯỚNG DẪN TS TRẦN VŨ TỰ ADVISOR THIẾT KẾ CẦU BÊ TÔNG CỐT THÉP REINFORCED CONCRETE BRIDGE DESIGN KÍCH THƯỚC DẦM CHỦ - SIZE OF MAIN BEAM BẢN VẼ SỐ: DRAWING No 0_3 TỜ SỐ : SHEET No 1/1 TỈ LỆ : SCALE XEM BẢN VẼ VỊ TRÍ DẦM NGANG - CROSS BEAM POSITION TỈ LỆ 1:45 - SCALE 1:45 19000 600 7360 100 250 100 3680 6910 100 250 100 3455 280 1520 7010 DẦM NGANG GIỮA NHỊP DẦM NGANG ĐẦU DẦM DẦM NGANG GIỮA NHỊP BỐ TRÍ THÉP DẦM NGANG - CROSS BEAM REINFORCED TỈ LỆ 1:45 - SCALE 1:45 1/2 ĐẦU DẦM 1/2 GIỮA NHỊP 5250 5250 MẶT CẮT F-F- SECTION F-F TỈ LỆ 1:45 - SCALE 1:45 H1 Ø16 a260 Ø22 a1300 H1 E H1 Ø22 a1300 Ø16 a260 H2 BẢN MẶT CẦU DECK SLAB 295 LỚP PHỦ - WEARING 340 H3 E H1 Ø16 a260 Ø12 a150 Ø22 a1300 100 H3 1050 Ø12 a150 2100 Ø12 a150 2100 2100 FALCULTY OF CIVIL ENGINEERING - KHOA XÂY DỰNG DEPARTMENT OF TRANSPORTATION ENGINEERING BỘ MƠN CƠNG TRÌNH GIAO THƠNG ĐỒ ÁN MƠN HỌC COURSE PROJECT 100 450 GHI CHÚ: Kích thước bản vẽ dùng mm Bản vẽ chỉ thể thiện thép dầm ngang, không thể hiện thép bản mặt cầu và dầm chủ 1050 10500 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PPHẠM KỸ THUẬT TP HCM HCMC UNIVERSITY OF TECHNOLOGY AND EDUCATION 250 H3 2100 2095 1520 H2 Ø22 a1300 280 1300 H1 2020 1800 475 250 7360 TÊN ĐỒ ÁN - PROJECT NAME BỐ TRÍ CHUNG - GENRERAL THIẾT KẾ CẦU BÊ TÔNG CỐT THÉP DẦM NGANG - CROSS SECTION SINH VIÊN-STUDENT NGUYỄN PHAN KHÁNH HẠ MSSV-ID 16127046 HƯỚNG DẪN TS TRẦN VŨ TỰ ADVISOR REINFORCED CONCRETE BRIDGE DESIGN BẢN VẼ SỐ: DRAWING No 0_6 TỜ SỐ : SHEET No 1/1 TỈ LỆ : SCALE XEM BẢN VẼ MẶT ĐỨNG LAN CAN, TƯỜNG CHẮN TỈ LỆ 1: 40 - SCALE 1:40 2000 2000 2000 2000 80000 2000 885 1485 600 2000 MẶT BẰNG LỀ ĐI BỘ - PLAN OF SIDEWALK MẶT CẮT NGANG CỐT THÉP TƯỜNG CHẮN TỈ LỆ 1:30 - 1: 30 TỈ LỆ 1:30 - 1: 30 250 250 600 Ø10 a140 R5 Ø10 a150 R6 R4 Ø14 a150 R1 160 R3 Ø12 a150 840 Ø12 a150 Ø12 a150 1251 R2 Ø14 300 R1 100 200 200 GẠCH LÁT 420x420 BÓ VỈA CHI TIẾT CỘT LAN CAN CHI TIẾT THÉP TẤM TỈ LỆ 1:30 - 1: 30 TỈ LỆ 1:30 - 1: 30 TỈ LỆ 1:30 - 1: 30 30 75 MẶT CẮT G-G - SECTION G-G TỈ LỆ 1:30 - 1: 30 HÀN mm 10 R = 60 mm 202 415 R= 28 25 FALCULTY OF CIVIL ENGINEERING - KHOA XÂY DỰNG DEPARTMENT OF TRANSPORTATION ENGINEERING BỘ MƠN CƠNG TRÌNH GIAO THƠNG 70 25 53 10 120 R=42 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PPHẠM KỸ THUẬT TP HCM HCMC UNIVERSITY OF TECHNOLOGY AND EDUCATION R = 450 mm 10 425 HÀN mm 30 250 CỘT LAN CAN 90 150 G 40 G 65 CHI TIẾT NEO BẮT BU LÔNG ĐỒ ÁN MÔN HỌC COURSE PROJECT 130 10 150 TÊN ĐỒ ÁN - PROJECT NAME BỐ TRÍ CHUNG - GENRERAL SINH VIÊN-STUDENT NGUYỄN PHAN KHÁNH HẠ MSSV-ID 16127046 HƯỚNG DẪN TS TRẦN VŨ TỰ ADVISOR THIẾT KẾ CẦU BÊ TÔNG CỐT THÉP REINFORCED CONCRETE BRIDGE DESIGN LAN CAN, LỀ BỘ HÀNH - BANISTER, SIDEWALK BẢN VẼ SỐ: DRAWING No 0_7 TỜ SỐ : SHEET No 1/1 TỈ LỆ : SCALE XEM BẢN VẼ MẶT ĐỨNG - ELEVATION D E TỈ LỆ 1:50 - SCALE 1:50 F H I 19000 250 G 1800 4x320 Y 270 20 200 1000 18 17 1200 16 900 1000 15 1000 E 14 13 1000 1000 1000 G 11 1000 10 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 X 1000 700 H MẶT BẰNG DẦM - PLAN I TỈ LỆ 1:50 - SCALE 1:50 19000 440 20 200 19 1000 18 17 1200 16 900 1000 15 1000 14 13 1000 12 1000 1000 CẤU TẠO NEO HVM13 -10 - FORM OF CABLE HVM 13-10 11 1000 10 1000 1000 1000 1000 THUYẾT MINH: 1000 1000 1000 1000 1000 700 KHỐI LƯỢNG TRÊN MỘT DẦM 230 Trình tự căng kéo: bó - bó - bó - căng 50% bó 4, căng 100% bó 5, căng 50% bó còn lại, cáp được căng kéo cả hai đầu Bê tông đúc dầm 45 Mpa, cường độ bê tông căng kéo phải đạt 95% cường độ thiết kế thép cường độ cao loại tao 12.7 mm Grade 270 độ chùng thấp theo tiêu chuẩn ASTM + Giới hạn bền: fpu = 1860 Mpa + Giới hạn chảy: 1670 Mpa + Gường kính danh định 12.7 mm Ống gen mạ kẽm đường kính trong/ngoài 80/87 mm Neo cáp dùng loại 10 tao 12.7 đặt vuông góc với tim cáp 230 124 80 165 230 TỈ LỆ 1:7 - SCALE 1:7 230 130 700 G 12 130 D 19 60 TỌA ĐỘ CÁP - COORDINATE OF CABLE 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 TÊN ĐỒ ÁN - PROJECT NAME KẾT CẤU PHẦN TRÊN - SUPERSTRUCTURE THIẾT KẾ CẦU BÊ TÔNG CỐT THÉP BỐ TRÍ CÁP DẦM CHỦ - CABLE ARRANGEMENT SINH VIÊN-STUDENT NGUYỄN PHAN KHÁNH HẠ MSSV-ID 16127046 HƯỚNG DẪN TS TRẦN VŨ TỰ ADVISOR REINFORCED CONCRETE BRIDGE DESIGN BẢN VẼ SỐ: DRAWING No 0_4 TỜ SỐ : SHEET No 1/2 TỈ LỆ : SCALE 1:1000 ĐẦU DẦM ( KHÔNG THỂ HIỆN CÁP ) MẶT CẮT D-D - SECTION D-D MẶT CẮT E-E - SECTION E-E ĐẦU DẦM - START OF BEAM TỈ LỆ 1:22 - SCALE 1:22 TỈ LỆ 1:22 - SCALE 1:22 TỈ LỆ 1:22 - SCALE 1:22 TỈ LỆ 1:22 - SCALE 1:22 6o32` 5o43` 1502 1189 2o67` 230 2o67` 1800 4x320 = 1280 1800 1800 4o43` 91 229 4o43` 4x320 91 5o43` 1800 229 91 6o32` 250 364 250 230 90 876 0o86` 130 60 320 263 270 270 385 194 60 130 350 MẶT CẮT G-G - SECTION G-G TỈ LỆ 1:22 - SCALE 1:22 900 700 100 100 700 TỈ LỆ 1:22 - SCALE 1:22 900 100 100 700 TỈ LỆ 1:22 - SCALE 1:22 100 1390 100 MẶT CẮT I-I - SECTION I-I MẶT CẮT H-H - SECTION H-H TỈ LỆ 1:22 - SCALE 1:22 900 350 700 700 MẶT CẮT F-F - SECTION F-F 570 0o86` 1800 1800 1800 1800 200 150 150 200 700 242 DEPARTMENT OF TRANSPORTATION ENGINEERING BỘ MƠN CƠNG TRÌNH GIAO THÔNG 700 110 150 150 783 541 369 196 225 200 318 242 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PPHẠM KỸ THUẬT TP HCM HCMC UNIVERSITY OF TECHNOLOGY AND EDUCATION FALCULTY OF CIVIL ENGINEERING - KHOA XÂY DỰNG 148 297 475 158 139 120 3 492 4 1024 318 150 150 200 700 700 ĐỒ ÁN MÔN HỌC COURSE PROJECT TÊN ĐỒ ÁN - PROJECT NAME KẾT CẤU PHẦN TRÊN - SUPERSTRUCTURE THIẾT KẾ CẦU BÊ TÔNG CỐT THÉP BỐ TRÍ CÁP DẦM CHỦ - CABLE ARRANGEMENT SINH VIÊN-STUDENT NGUYỄN PHAN KHÁNH HẠ MSSV-ID 16127046 HƯỚNG DẪN TS TRẦN VŨ TỰ ADVISOR REINFORCED CONCRETE BRIDGE DESIGN BẢN VẼ SỐ: DRAWING No 0_4 TỜ SỐ : SHEET No 2/2 TỈ LỆ : SCALE 1:22 ... Phần BT ) f`c = 30 Mpa  Bê tông: fy = 300 Mpa  Thép G40 (300): - Bản mặt cầu: f`c = 30 Mpa  Bê tông: Ec = 0.043 × γ1.5 c × √fc ` - -  Thép G60 (420): Dầm ngang:  Bê tông:  Thép chủ G60 (420):... 33623