Thiết kế cầu vàm kinh

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: TS NGUYỄN QUỐC HÙNG ðỒ ÁN THIẾT KẾ CẦU CƠNG TRÌNH CẦU VÀM KINH PHẦN 1: THIẾT KẾ CƠ SỞ CHƯƠNG I: THIẾT KẾ BỐ TRÍ CHUNG CẦU A, NHIỆM VỤ ðỀ TÀI 1, ðặc ñiểm thủy văn: + Mực nước cao nhất: MNCN = + Mực nước thông thuyền: MNTT = + Mực nước thấp nhất: MNTN = + 2.05 + 1.64 -2.50 m m m 2, Nhiệm vụ thiết kế: + Khổ Cầu: 7m + 2x1m+2x0.5m + Tải Trọng: HL93 + Người (300kg/m2) + Tĩnh Khơng Thơng Thuyền: Chiều cao Htt = 3.5 m Chiều rộng Btt = 25 m PHƯƠNG ÁN I: CẦU BÊ TÔNG CỐT THÉP A, Thiết Kế Bố Trí Chung Dọc Cầu: - Dựa vào đặc điểm thủy văn, địa hình nhiệm vụ thiết kế ñể ñưa giải pháp thiết kế phù hợp - Kết cấu phần chia làm nhịp dầm ñơn giản: 2x24.54m + 33m + 2x24.54m - Nhịp thông thuyền: Lc = 33 m - Nhịp biên: Lb = 24.54 m - Kết cấu phần dưới: + Mố: A1 A2 + Trụ: P1,P2,P3 P4 B, Xác ñịnh cao ñộ cầu: 1, Cao ñộ ñáy dầm nhịp giữa: CððD =max( MNCN+0.5 ; MNTT + Htt) =max(2.05+0.5;1.64+3.5) = 5.14 m 2, Cao ñộ ñỉnh xà mũ cao ñộ ñáy bệ móng mố, trụ: - Chiều cao ñá kế gối: hñk = 0.2 m - Chiều cao gối cầu : hg = 0.05 m + Trụ P2 P3 ðể xác ñịnh ñược cao ñộ xà mũ trụ ta xác ñịnh cao ñộ ñỉnh gối cầu trụ: CðG = CððD = 5.14 m - Cao ñộ ñỉnh xà mũ trụ P2 P3 phía nhịp P2P3: CðXM1 = CðG - hñk - hg = 5.14-0.2-0.05 = 4.89 m - Cao độ đỉnh xầ mũ trụ P2 P3 phía nhịp P1P2,P3P4: CðXM2 = CðXM1 + 0.26 = 4.89+0.26 = 5.15 m Trong đó: 0.26m chệnh lệch chiều cao phía xà mũ - Cao độ đáy bệ móng trụ P2 P3 xác định sau: CððB1 = MNTN-0.5m = -3.00 m +Trụ P1 P4 Vì cầu đối xứng nên cao độ P1 P4 giống SVTH: LƯƠNG VĂN PHÁP Trang: MSSV: 106105015 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: TS NGUYỄN QUỐC HÙNG ðộ dốc dọc dầm từ trụ P3 ñến P4 là: I1 = 1.5 % ðể xác ñịnh ñược cao ñộ ñáy dầm 24.54m trụ P3: CððDb1 =CðXM2 + hñk + hg = 5.40 - Cao ñộ ñáy dầm trụ P4 là: CððDb2 = 5.03 CððDb1 - Lb*I = 5.4-24.54*1.5/100 = - Cao ñộ ñỉnh gối cầu trụ P4: CðG = CððDb2 = 5.03 m -Cao ñộ ñỉnh xà mũ trụ P1 P4 là: CðXM3 = CðG - hñk - hg = 4.78 m - Cao độ đáy bệ móng trụ P1 P4 ñược chọn sau: CððB2 = -0.5 m + Mố A1 A2 Vì cầu đối xứng nên cao ñộ A1 A2 giống ðộ dốc dọc dầm từ trụ P4 ñến A2 là: I2 = 2% - Cao ñộ ñáy dầm mố A2 là: CððDb3 = CððDb2 - Lb*I = 5.0319-24.54*2/100 = 4.54 - Cao ñộ ñỉnh gối cầu mố A2: CððDb3 = CðG = 4.54 m -Cao ñộ ñỉnh xà mũ trụ A2 là: CðXM4 = CðG - hñk - hg = 4.29 m - Cao độ đáy bệ móng trụ A2 ñược chọn sau: CððB3 = 1m 3, Chọn cao độ mũi cọc - Chọn cọc có đường kính D = 1m - Cao ñộ mũi cọc ñược chọn dựa vào yếu tố sau: + Mũi cọc phải ñược ñặt vào tầng ñất chịu lực tốt + Chiều dài cọc khơng vượt q 100 đường kính cọc -40.5 -Dựa vào yếu tố ta chọn cao ñộ mũi cọc là: CðMC = - Từ ta có chiều dài cọc mố trụ sau: + Tại mố A1 A2: - Chiều dài cọc: L1 = -(CðMC - CððB3) = 41.5 + Tại trụ P1và P4: -(CðMC - CððB2) = 40 - Chiều dài cọc: L2 = + Tại trụ P2 P3: - Chiều dài cọc: L3 = -(CðMC - CððB1) = 37.5 C, Thiết kế mặt cắt ngang cầu: 1, Mặt cắt ngang cầu nhịp P2P3: Chiều dài nhịp: L = 33 m Chiều dài nhịp tính toán: Ltt = 32.4 m Bề rộng phần xe chạy: B = 7m Bề rộng lề người ñi: BL = 1.25 m BLC = 0.25 m Bề rộng lan can: KẾT CẤU SVTH: LƯƠNG VĂN PHÁP KÍ HIỆU ðƠN VỊ Trang: SỐ LƯỢNG m m m m m m m GIÁ TRỊ MSSV: 106105015 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG Chiều dày mặt cầu Chiều dày lớp phủ mặt cầu Chiều rộng mặt cầu Ts tc B Số lượng dầm chủ Khoảng cách dầm Khoảng hẫng Chiều rộng cánh Chiều rộng cánh Chiều cao dầm Nb S Sh Bt Bb h Dầm ngang Khoảng cách dầm ngang Chiều rộng dầm ngang Chiều cao dầm ngang GVHD: TS NGUYỄN QUỐC HUØNG Bản mặt cầu m m m Dầm dầm m m m m m Dầm ngang m m m m 0.180 0.050 10.000 1 1.700 0.750 0.500 0.600 1.400 9.500 5.400 0.200 1.200 SỐ LƯỢNG GIÁ TRỊ 0.180 0.050 10.000 2, Mặt cắt ngang cầu nhịp A1P1,P1P2,P3P4 P4A2: Chiều dài nhịp: L = 24.54 m Chiều dài nhịp tính tốn: Ltt = 24.24 m Bề rộng phần xe chạy: B = 7m BL = 1.25 m Bề rộng lề người ñi: Bề rộng lan can: BLC = 0.25 m KẾT CẤU KÍ HIỆU Chiều dày mặt cầu Chiều dày lớp phủ mặt cầu Chiều rộng mặt cầu Ts tc B Số lượng dầm chủ Khoảng cách dầm Khoảng hẫng Chiều rộng cánh Chiều rộng cánh Chiều cao dầm Nb S Sh Bt Bb h Dầm ngang Khoảng cách dầm ngang Chiều rộng dầm ngang Chiều cao dầm ngang SVTH: LƯƠNG VĂN PHÁP ðƠN VỊ Bản mặt cầu m m m Dầm dầm m m m m m Dầm ngang m m m m Trang: 1 1.700 0.750 0.400 0.550 1.140 9.500 4.040 0.200 0.990 MSSV: 106105015 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: TS NGUYỄN QUỐC HÙNG D, Chọn kích thước mố trụ 1, Trụ P2 P3 ( trụ giống nên ta cần xác định kích thước cho trụ P2 a, Kích thước chiều rộng mũ trụ ( theo phương dọc cầu ) Bmin = b3 + b2' + b2'' + b0 + 2*15+b1+b'1 Trong đó: Bmin : chiều ộng tối thiểu mũ trụ theo phương dọc cầu KÍ HIỆU KẾT CẤU ðƠN VỊ b3 Khoảng cách ñầu dầm cm b2' Khoảng cách từ tim gối ñến ñầu dầm cm Khoảng cách từ tim gối ñến ñầu dầm b2'' cm b0 Chiều rộng gối dọc cầu cm b1 Khoảng cách từ mép ñá kê ñến mép mũ cm Khoảng cách từ mép ñá kê ñến mép mũ b1' cm Bmin Chọn B = b, Kích thước chiều rộng mũ trụ ( theo phương ngang cầu ) Ta tính cho bề rộng bên nhịp 33m SVTH: LƯƠNG VĂN PHÁP Trang: GIÁ TRỊ 5.000 30.000 15.000 20.000 25.000 20.000 145 150 cm MSSV: 106105015 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: TS NGUYỄN QUỐC HÙNG Amin = (n-1)*a2 + a0 + 2*15 + 2*a1 Trong đó: Amin : chiều rộng tối thiểu mũ trụ theo phương ngang cầu KÍ HIỆU KẾT CẤU ðƠN VỊ GIÁ TRỊ Số lượng dầm n dầm 6.000 a2 Khoảng cách dầm cm 170.000 a0 Chiều rộng gối ngang cầu cm 60.000 a1 cm 30.000 Khoảng cách từ mép đá kê ngồi đến mép mũ trụ Amin 1000 Chọn A = 1000 cm 2, Trụ A1 A2 ( mố giống nên ta cần xác định kích thước cho mố A1 a, Kích thước chiều rộng mũ mố ( theo phương dọc cầu ) Bmin = b3 + b2+ b0/2 + 2*15+b1+t Trong đó: Bmin : chiều ộng tối thiểu mũ trụ theo phương dọc cầu KÍ HIỆU KẾT CẤU ðƠN VỊ Khoảng cách ñầu dầm b3 cm Khoảng cách từ tim gối ñến ñầu dầm cm b2 Chiều rộng gối dọc cầu b0 cm b1 cm Khoảng cách từ mép ñá kê ñến mép mũ Bề dày tường ñầu mố cm t Bmin Chọn B = b, Kích thước chiều rộng mũ mố ( theo phương ngang cầu ) Ta tính cho bề rộng bên nhịp 33m SVTH: LƯƠNG VĂN PHÁP Trang: GIÁ TRỊ 5.000 15.000 30.000 20.000 35.000 135 140 MSSV: 106105015 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: TS NGUYỄN QUỐC HÙNG Amin = (n-1)*a2 + a0 + 2*15 + 2*a1 Trong đó: Amin : chiều rộng tối thiểu mũ trụ theo phương ngang cầu KẾT CẤU KÍ HIỆU ðƠN VỊ GIÁ TRỊ Số lượng dầm dầm 6.000 n Khoảng cách dầm a2 cm 170.000 Chiều rộng gối ngang cầu a0 cm 60.000 Khoảng cách từ mép đá kê ngồi đến mép mũ trụ cm 30.000 a1 Amin 1000 Chọn A = 1000 cm E, Xác ñịnh số lượng cọc móng mố trụ 1, Trụ P2 P3: + Chọn sơ kích thước mặt cắt ngang dầm: - Dầm I33 50 16 12 17 140 17 22 16 22 77 17 18 60 - Dầm I24.54 40 SVTH: LƯƠNG VĂN PHÁP Trang: MSSV: 106105015 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: TS NGUYỄN QUỐC HÙNG 18 11 12 114 12 19 17 19 48 19 18 55 ðể xác ñịnh ñược số lượng cọc trụ ta ñi xác ñịnh tải trọng tác dụng lên trụ mặt cắt ñáy bệ a, Phản lực lên mố trụ: a.1, Tĩnh tải: Số liệu đầu vào: Nhịp Nhịp Kích thước kết cấu nhịp Chiều dài nhịp kết cấu nhịp :……………………………………………… 33.00 24.54 m L= 32.40 24.24 m Chiều dài nhịp tính toán:…………………………………………………… Le = Khoảng cách từ tim gối nhịp ñến nhịp 2:……………………………… 0.50 dg = Tổng bề rộng cầu:…………………………………………………………… 10.00 W= m 10.00 m Chiều rộng phần xe chạy:…………………………………………………… 7.00 Wc = 7.00 m Chiều rộng lề hành: (2 bên)……………………………………………………… 1.25 Wsw = 1.25 m Chiều rộng gờ lan can - bên:………………………………………… Wr = 0.50 m 0.50 Tải trọng: Số xe:………………………………………………………………………… 2.00 nL = Hệ số xe:……………………………………………………………………… 1.00 m= Tải trọng:Hoạt tải HL93 Người ñi bộ:………………………………………………………………… 3.00 KN/m2 Nhịp Nhịp Số lượng dầm:…………………………………………………………………… 6.00 6.00 dầm ng = Khoảng cách dầm……………………………………………… 1.70 1.70 m kc Khoảng cách dầm biên đến mép ngồi cùng.…………………… 0.75 0.75 m kcb Chiều dày mặt cầu:……………………………………………………… 0.18 0.18 m ts = Chiều dày lớp phủ mặt cầu:………………………………………………… 0.05 tw = 0.05 m Trọng lượng gờ lan can -2 phía:…………………………………………… 6.13 PR = 6.13 KN/m 2.94 Trọng lượng lề hành -2 phía:……………………………………………… PW = Kích thước dầm ngang:……………………………………………………… 0.20 w= 1.20 h= Chiều dài toàn dầm ngang:……………………………… 9.50 7.00 Số lượng dầm ngang:………………………………………… ncg = 2.94 KN/m 0.20 m 0.99 m 9.50 m 7.00 Trọng lượng riêng bê tông:…………………………………………………… 24.53 KN/m3 gc = SVTH: LƯƠNG VĂN PHÁP Trang: MSSV: 106105015 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: TS NGUYỄN QUỐC HÙNG Trọng lượng riêng lớp phủ:…………………………………………………… 22.56 KN/m3 gp = Hệ số tĩnh tải phần trên…………… 1.25 Hệ số tĩnh tải lớp phủ…………… 1.50 Hệ số hoạt tải tính tốn…………… 1.75 Hệ số xung kích…………… 1.25 + Tĩnh tải kết cấu phần trên: Cấu Kiện STT Nhịp Nhịp kN kN Trọng lượng dầm chủ 1088.91 665.12 Dầm ngang 195.71 161.46 Bản mặt cầu 728.39 541.66 Lan can - lề hành 149.73 111.34 Lớp phủ 186.14 138.42 5039.75 Tổng tĩnh tải phần P1 = + Tĩnh tải trọng lượng thân: CÐXM MNTT CÐÐB KÍCH THƯỚC (m) SVTH: LƯƠNG VĂN PHÁP Trang: MSSV: 106105015 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG b bc b1 b2 b3 bg h hc ht h1 h2 h3 h4 h5 tg d dc ds dg 10.00 5.00 2.25 0.25 0.15 0.90 1.50 5.19 3.14 0.60 0.60 1.50 1.20 1.46 0.20 1.50 1.30 0.50 0.50 GVHD: TS NGUYỄN QUỐC HÙNG STT Thể tích (m3) 17.93 31.85 0.00 1.08 0.31 19.27 31.59 Cấu Kiện Xà mũ Thân trụ Bệ móng ðá kê gối Tường che Phần thân trụ ngập nước Tổng tĩnh tải thân P2 Trọng lượng (kN) 439.61 781.19 0.00 26.49 7.56 192.71 1327.67 + Hoạt tải: - Vì để xác định tải trọng lớn tác dụng lên trụ ta xe dùng xe tải trục để tính tốn - Sơ đồ xếp tải là: xếp tải tất nhịp tất W L = 9.3 KN/m 35 KN 145 4.3 145 35 KN 4.3 15.0 m 145 KN 4.3 145 KN 4.3 4.3m 4.3m 4.3m 4.3m 15m P1 SVTH: LƯƠNG VĂN PHÁP P2 P3 Trang: P4 P5 P6 MSSV: 106105015 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: TS NGUYỄN QUỐC HÙNG P1 P2 P3 24.24 32.4 0.5 Tải trọng người ñi W / PL W / PL 24.24 32.4 0.5 Tung ñộ Tải trọng DAH trục 0.645 35.0 0.823 145.0 1.000 145.0 Xe tải 0.552 35.0 0.420 145.0 0.287 145.0 Tải trọng WL 28.3 9.3 Tải trọng PL 28.3 3.0 Do xe tải Làn Tổng cộng Ri Người ñi Tổng Cộng P3 = Tải trọng ðiểm TỔ HỢP TẢI TRỌNG TẠI ðÁY BỆ MĨNG: Ptt = P1*1.1+P2*1.1+P3*1.4 = + Xác định sức chịu tải cọc: L= 37.5 m - ðặc ñiểm ñịa chất trụ: Lớp 1: Bùn sét, màu xám xanh Chiều dày h = ðộ sệt IL = Lực dính C (kg/cm2) = Lớp 2: Sét lân cát trạng thái nửa cứng Chiều dày h = ðộ sệt IL = SVTH: LƯƠNG VĂN PHÁP Trang: Phản lực gối Ri KN 45.17 238.56 290.00 38.67 121.73 83.24 526.75 169.92 1788.0 921.82 297.36 5262.5 14371.7 kN 15.4 m >1 0.004 11.16 m 0.324 MSSV: 106105015 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: TS NGUYỄN QUỐC HÙNG 2.8.3,KIỂM TỐN MẶT CĂT ðỈNH BỆ TRỤ Bảng tổ hợp nội lực Trạng thái giới hạn I II III Sử dụng ðặc biệt Mỏi ΣNz T 1116.58 583.99 806.76 632.27 663.90 119.86 ΣHx T 56.88 0.00 44.63 33.25 0.00 0.00 ΣHy T 0.00 2.00 5.43 5.29 412.25 0.00 ΣMx Tm 2.30 16.90 54.92 51.58 651.74 0.00 ΣMy Tm 407.79 0.00 314.58 233.03 116.51 0.00 - Kích thước hình học mặt đỉnh bệ móng h b m m 1.3 Ix Iy 4 m 1.15 F m2 6.140 m 0.82 x y - Chiều rông theo phương x - Chiều rông theo phương y - Chiều dày lớp phủ bê tông b,bw h dc 1.3 0.08 m m m - Chiều cao có hiệu dc 1.22 m - Cường độ thép fy 420 Mpa - Modun ñàn hồi thép Es 200000 Mpa - Cưởng độ bê tơng f'c 30 Mpa - Trọng lượng riêng bê tông γc 2.45 T/m3 - Modun đàn hồi bê tơng Ec 28561.32 Mpa 1.1 - Kiểm tra ñiều kiện chịu uốn theo phương TỔ HỢP DÙNG ðỂ KIỂM TOÁN: CƯỜNG ðỘ I Nếu lực tính tốn dọc trục nhỏ 0,1*j*f'c*Ag: Mux/Mrx+Muy/Mry Kiểm tra theo (1-a) - Mrx Sức kháng uốn tính tốn theo trục x (N.mm) - Mry fy T Sức kháng uốn tính toán theo trục y (N.mm) Mrx j As 1116.58 = j*As*fy*(d-a/2) Mry = j*As*fy*(d-a/2) Hệ số sức kháng, với cấu kiện chịu uốn = Diện tích thép 0.9 Phương x 14 Ø 25 => As = 6871.2 mm Phương y 25 Ø 25 => As = 12272.5 mm2 Cường ñộ thép fy 420 = Mpa dc Chiều dày lớp phủ bê tông dc 50 = mm ds Chiều cao có hiệu mặt cắt a Phương x ds = 4950 mm Phương y ds = 1250 mm = c*β1 Chiều dày khối ứng suất tương ñương β1 Hệ số chuyển ñổi biểu ñồ ứng suất Phương x a = 87.06 mm Phương y a = 40.43 mm Trị số sức kháng tính tốn: 559.68 Phương ngang Mrx = Phương dọc - Mux = 1280.42 = 0.84 Tm Tm Mơ men tính tốn theo trục x Mux - Muy Mry β1 = 2.30 Tm Mơ men tính tốn theo trục y Muy 407.79 Tm = * ðối với kết cấu chịu nén dọc trục, lực nén dọc tác dụng lệch tâm, biến dạng SVTH: LƯƠNG VĂN PHÁP Trang: MSSV: 106105015 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: TS NGUYỄN QUỐC HÙNG tải trọng làm tăng ñộ lệch tâm lực dọc so với trọng tâm k/c gây hiệu ứng độ mảnh Vì tính k/c chịu nén dọc cần phải xác ñịnh tỷ số ñộ mảnh K*Lu/r r Bán tính quán tính lx A rx = ry = ly A = 0.432778 = 0.365446 A Diện tích mặt cắt ngang I 6.14 A = Mơ men qn tính Ix = K Lu 1.15 m m m4 0.82 Iy = Hệ số chiều dài hữu hiệu K = Chiều dài chịu nén Lu = 5.19 m Tỷ số ñộ mảnh theo phương x K.Lu/r = => Tính ñộ mảnh Tỷ số ñộ mảnh theo phương y K.Lu/r = => Tính độ mảnh -Xét đến hiệu ứng độ mảnh theo phương x : j Cm 23.985 > 22 28.404 > 22 δb = Hệ số sức kháng nén dọc trục 0.75 j = = Cm ≥1 Pu 1− ϕ Pe Pu Lực dọc tính tốn Pu = 1116.58 T Pe Tải trọng uốn dọc Ơle, Pe = π2.EI/(KLu)2 EI Giá trị ñộ cứng ñược lấy giá trị sau: EI =(Ec.Ig/2,5)/(1+bd) Ec Mơ đun đàn hồi bê tông 2856132 T/m Ec = Ig Mô men quán tính mặt cắt ngun bê tơng m4 0.82 Ig = bd Tỷ số mơ men tính tốn lớn tải trọng thường xun với mơ men tính tốn lớn tồn tải trọng bd = EI = Pe = 936811.3 T/m 85813.805 T SVTH: LƯƠNG VĂN PHÁP Trang: MSSV: 106105015 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: TS NGUYỄN QUỐC HÙNG Ta có: δb = 1.0176552 -Mơ men tính tốn tăng lên phản ánh tác dụng biến dạng sau: Muxtt = δb.Mux = 2.336228 Tm Muytt = δb.Muy = 414.9934 Tm - Kiểm tốn theo điều kiện (1-a) Mux Tm 2.34 M ux Muy Mrx Mry M rx Tm Tm Tm -415.0 559.68 1280 0.0041742 M uy M ry -0.32 M ux M rx + M uy M ry KT ðạt -0.32 1.2 - Kiểm tra khả chịu cắt thân trụ 1.2.1 - Kiểm ta ñiều kiện chịu cắt theo phương x - Hệ số sức kháng ϕ = 0.85 Vu = 56.88 T Vn = Vu/ϕ = T 66.91 Vc = 2*sqrt(f'c)*bw*d = 668.22 T - Xét biểu thức φ*Vc = 567.99 T > Vn → Bố trí cốt đai cấu tạo - Chọn thép ñai thép Ø16, ñai hai nhánh, diện tích nhánh mm Av = 402 201 mm2 201 mm2 s = 400 mm 1.2.2 - Kiểm ta ñiều kiện chịu cắt theo phương y - Hệ số sức kháng ϕ = 0.85 Vu = 412.25 T Vn = Vu/ϕ = 485.00 T Vc = 2*sqrt(f'c)*bw*d = 699.51 T - Xét biểu thức φ*Vc = 594.58 T > Vn → Bố trí cốt đai cấu tạo - Chọn thép ñai thép Ø16, ñai hai nhánh, diện tích nhánh mm2 Av = 402 s = 400 mm 1.3 - Kiểm tra nứt ðiều kiện kiểm tra fs < fsa fs < 0.6fy SVTH: LƯƠNG VĂN PHÁP Trang: MSSV: 106105015 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: TS NGUYỄN QUỐC HÙNG Trong fsa ứng suất cốt thép TTGH sử dụng fsa fs = = Z/(dc*As) 1/3 Mu/(As*j*dv) As diện tích cốt thép chịu kéo n tỉ số modun ñàn hồi n = Es/Ec = 7.002477 ρ hàm lượng cốt thép ρ = As/(b*d) 0.5 - ρ*n+((ρ*n) +2*ρ*n) k = j = - k/3 30000 Z = dc chiều cao tính từ thớ chịu kéo xa tới tim gần dc = 92.5 mm - Theo phương x Mx = 2.34 Tm As ρ k j => fs fsa = = = = 6871.20 0.11 0.68 0.77 mm = = = 88.97 0.89 348.92 T/m Mpa Mpa > fs → ðạt 252 Mpa > fs → ðạt -233.03 Tm 0.6fy = - Theo phương y My = As ρ k j = = = = fs fsa = = = 0.6fy = 2 12272.5 mm 0.0018881 0.15 0.95 -15989.12 T/m -159.89 287.58 Mpa Mpa > fs → ðạt 252 Mpa > fs → ðạt SVTH: LƯƠNG VĂN PHÁP Trang: MSSV: 106105015 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: TS NGUYỄN QUỐC HÙNG 2.8.4, KIỂM TOÁN ðÁY BỆ TRỤ - Theo phương dọc cầu Sơ đồ tính tốn Mặt cắt ngang (xét mặt cắt ngang rộng 3m) 2.35 1.5 x 34.92 M = y N = 134.97 T N = 134.97 - Kiểm tốn momen - Momen tính tốn Mtt = 352.0995 Tm - Diện tích cốt thép AS = Mu φ * fy *d Trong 0.9 φ = fy = 420 Mpa d giả thiết dùng thép Ø 25 chiều dày bảo vệ bê tông 1.4325 => d = m 0.00650248 m => As = = => Chọn 80 mm 6502.47929 mm 44 thép Ø 25 21599.6 mm => As = -Hệ số sưc kháng φ = 0.9 -Diện tích thép -Hàm lượng thép -Hệ số chuyển ñổi biểu ñồ ứng suất As = ρ = β1 = 21599.6 mm 0.00479991 0.84 -Chiều dày khối ứng suất tương ñương Sức kháng uốn a = Mr = 99.61 1315.59 mm2 Tm Mơ men tính tốn ngoại lực -Kiểm tra sức kháng momen Mu Mr < → Mu = 352.0995 Tm SVTH: LƯƠNG VĂN PHÁP ðạt Trang: MSSV: 106105015 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: TS NGUYỄN QUỐC HÙNG -Kiểm tra lượng cốt thép tối thiểu ρmin = 0.002143 => ρmin < ρ → -Kiểm tra lượng cốt thép tối ña 0.42 ≥ c/de = - Kiểm toán lực cắt - Hệ số sức kháng ϕ = 0.85 Vu = 134.97 T ðạt ðạt 0.08278 Vn = Vu/ϕ = 158.79 T Vc = 2*sqrt(f'c)*bw*d = T 492.95 - Xét biểu thức ϕ*Vc = 419.01 > Vn T → Bố trí cốt đai cấu tạo - Chọn thép ñai thép Ø16, ñai hai nhánh, diện tích nhánh mm Av = 402 s = 250 201 mm mm2 2.2 - Theo phương ngang cầu Sơ đồ tính tốn Mặt cắt ngang (xét mặt cắt ngang rộng 3m) 3 1.5 x y N = 134.97 T N = 134.97 2.2.1 - Kiểm tốn momen - Momen tính tốn Mtt = Tm 404.91 - Diện tích cốt thép AS = Mu φ * fy *d SVTH: LƯƠNG VĂN PHÁP Trang: MSSV: 106105015 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG Mu AS = φ * fy *d Trong 0.9 φ = fy = 420 Mpa 0.92 j = d giả thiết dùng thép Ø 25 chiều dày bảo vệ bê tông 1.42 => d = m m 0.01 => As = = => Chọn GVHD: TS NGUYEÃN QUỐC HÙNG 80 mm mm 10000 32 thép Ø 25 15708.8 mm => As = - Hệ số sưc kháng φ 0.9 = mm - Diện tích thép - Hàm lượng thép - Hệ số chuyển ñổi biểu ñồ ứng suất As = ρ = β1 = 15708.8 0.003491 0.84 - Chiều dày khối ứng suất tương ñương Sức kháng uốn a = Mr = 72.45 965.75 mm Tm - Mơ men tính tốn ngoại lực - Kiểm tra sức kháng momen Mu Mr < → ðạt - Kiểm tra lượng cốt thép tối thiểu ρmin = 0.00214286 % Mu = 404.91 Tm => ρmin < ρ → - Kiểm tra lượng cốt thép tối ña 0.42 c/de ≥ = % ðạt ðạt 0.06074 2.2.2 - Kiểm toán lực cắt - Hệ số sức kháng ϕ = 0.85 Vu = 134.97 T Vn = Vu/ϕ = 158.79 T Vc = 2*sqrt(f'c)*bw*d = T 470.77 - Xét biểu thức ϕ*Vc = 400.15 T > Vn → Bố trí cốt đai cấu tạo - Chọn thép đai thép Ø16, đai hai nhánh, diện tích nhánh mm2 Av = 402 s = 201 mm2 250 SVTH: LƯƠNG VĂN PHÁP Trang: MSSV: 106105015 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: TS NGUYỄN QUỐC HÙNG 2.3 - Kiểm tốn nứt ðiều kiện kiểm tra fs < fsa fs < 0.6fy Trong ñó fsa ứng suất cốt thép TTGH sử dụng fs = fsa = Z/(dc*As) 1/3 Mu/(As*j*dv) As diện tích cốt thép chịu kéo n tỉ số modun đàn hồi n = Es/Ec = ρ hàm lượng cốt thép As/(b*d) ρ = 0.5 k = - ρ*n+((ρ*n) +2*ρ*n) j = - k/3 30000 Z = dc chiều cao tính từ thớ chịu kéo xa tới tim gần dc = 92.5 mm - Theo phương doc cầu Mu = 352.10 Tm As ρ k j => fs fsa = = = = 21599.60 0.004800 0.23 0.92 mm2 = = = 12314.62 123.15 238.19 T/m 0.6fy = 252 - Theo phương ngang cầu Mu = 404.91 Mpa Mpa > fs → ðạt Mpa > fs → ðạt Tm = = = = 15708.80 0.003491 0.20 0.93 mm2 19434.67 194.35 238.19 T/m2 fsa = = = Mpa Mpa > fs → ðạt 0.6fy = 252 Mpa > fs → ðạt As ρ k j => fs SVTH: LƯƠNG VĂN PHÁP Trang: MSSV: 106105015 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG SVTH: LƯƠNG VĂN PHÁP GVHD: TS NGUYỄN QUỐC HÙNG Trang: MSSV: 106105015 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: TS NGUYỄN QUỐC HÙNG 150 SVTH: LƯƠNG VĂN PHÁP Trang: MSSV: 106105015 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: TS NGUYỄN QUỐC HÙNG 2.8.4,TÍNH TỐN XÀ MŨ TRỤ - Theo phương ngang cầu 75.884 T 1.6 1.15 1 3.2 - Kích thước hình học mặt đỉnh bệ móng h b Ix Iy F m 1.2 m 1.5 m4 0.37 m4 0.29 m2 5.040 - Bề rộng mặt cắt - Chiều cao mặt cắt quy ñổi - Chiều dày lớp phủ bê tông b,bw h dc 1.5 1.33 0.05 m m m - chiều cao có hiệu dc 1.28 m - Cường ñộ thép fy 420 Mpa - Modun ñàn hồi thép Es 200000 Mpa - Cưởng độ bê tơng f'c 30 Mpa - Trọng lượng riêng bê tơng γc 2.45 T/m3 - Modun đàn hồi bê tơng - Momen tính tốn Mu = 151.767 Tm - Diện tích cốt thép Ec 28561.316 Mpa AS = Mu f y * j*d Trong j = d = => As = = Chọn : 0.92 1.2925 m 0.00303886 m 3038.85704 mm 22 thép ϕ 25 MSSV: 106105015 SVTH: LƯƠNG VĂN PHÁP Trang: ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: TS NGUYỄN QUỐC HÙNG => As = 10799.2247 mm - Kiểm toán momen As = ρ = β1 = -Diện tích thép -Hàm lượng thép -Hệ số chuyển đổi biểu ñồ ứng suất 10799.225 mm 0.0021427 0.84 -Chiều dày khối ứng suất tương ñương Sức kháng uốn a = Mr = 99.61 580.65 mm Tm Mô men tính tốn ngoại lực -Kiểm tra sức kháng momen Mu Mr < → -Kiểm tra lượng cốt thép tối thiểu ρmin = 0.00214286 Mu = 151.767 Tm => ρmin < ρ → -Kiểm tra lượng cốt thép tối ña 0.42 ≥ c/de = ðạt ðạt 0.0573 ðạt 3.3 - Kiểm ta ñiều kiện chịu cắt theo phương dọc cầu - Hệ số sức kháng ϕ = 0.85 Vu = 151.77 T Vn = Vu/ϕ 178.55 = T Vc = 2*sqrt(f'c)*bw*d 210.33 = T - Xét biểu thức φ*Vc = 178.78 T > Vn → Bố trí cốt đai cấu tạo - Chọn thép ñai thép Ø16, ñai hai nhánh, diện tích nhánh mm2 Av = 402 201 mm2 s = 400 mm 3.5 - Kiểm tra nứt ðiều kiện kiểm tra fs < fsa fs < 0.6fy Trong fsa ứng suất cốt thép TTGH sử dụng fs = fsa = Z/(dc*As)1/3 Mu/(As*j*dv) As diện tích cốt thép chịu kéo n tỉ số modun ñàn hồi 7.00247853 n = Es/Ec = ρ hàm lượng cốt thép ρ = As/(b*d) MSSV: 106105015 SVTH: LƯƠNG VĂN PHÁP Trang: ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: TS NGUYỄN QUỐC HÙNG 0.5 - ρ*n+((ρ*n) +2*ρ*n) k = j = - k/3 30000 Z = dc chiều cao tính từ thớ chịu kéo xa tới tim gần dc = 62.5 mm - Theo phương doc cầu Mu = 151.77 Tm = = = = 10799.22 0.00 0.16 0.95 mm 11593.27 115.93 342.00 T/m fsa = = = Mpa Mpa > fs → ðạt 0.6fy = 252 Mpa > fs → ðạt As ρ k j => fs MSSV: 106105015 SVTH: LƯƠNG VĂN PHÁP Trang: ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG GVHD: TS NGUYỄN QUỐC HÙNG 130 1330 665 MSSV: 106105015 SVTH: LƯƠNG VĂN PHÁP Trang: ... cọc: L2 = + Tại trụ P2 P3: - Chiều dài cọc: L3 = -(CðMC - CððB1) = 37.5 C, Thiết kế mặt cắt ngang cầu: 1, Mặt cắt ngang cầu nhịp P2P3: Chiều dài nhịp: L = 33 m Chiều dài nhịp tính tốn: Ltt = 32.4... lan can: KẾT CẤU SVTH: LƯƠNG VĂN PHÁP KÍ HIỆU ðƠN VỊ Trang: SỐ LƯỢNG m m m m m m m GIÁ TRỊ MSSV: 106105015 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG Chiều dày mặt cầu Chiều dày lớp phủ mặt cầu Chiều... 1.25 m Bề rộng lề người ñi: Bề rộng lan can: BLC = 0.25 m KẾT CẤU KÍ HIỆU Chiều dày mặt cầu Chiều dày lớp phủ mặt cầu Chiều rộng mặt cầu Ts tc B Số lượng dầm chủ Khoảng cách dầm Khoảng hẫng Chiều