Thiết kế cấu tạo các bộ phận của kết cấu nhịp

môc lôc C¸c sè liÖu thiÕt kÕ: 3 I.thiÕt kÕ cÊu t¹o c¸c bé phËn cña kÕt cÊu nhÞp: 4 1.ChiÒu dµi tÝnh to¸n: 4 2.Sè l­îng vµ kho¶ng c¸ch c¸c dÇm chñ: 4 a.X¸c ®Þnh chiÒu réng toµn cÇu 4 b.Chän sè l­îng dÇm chñ 4 3.B¶n mÆt cÇu: 5 4.ThiÕt kÕ dÇm chñ: 6 5.CÊu t¹o dÇm ngang: 7 II.TÝnh to¸n ®Æc tr­ng h×nh häc dÇm ch÷ I, hÖ sè ph©n b« t¶I träng: 8 1.TÝnh c¸c ®Æc tr­ng h×nh häc dÇm I ch­a liªn hîp: 8 2.®Æc tr­ng h×nh häc dÇm i liªn hîp 9 3.TÝnh hÖ sè lµn: 9 4.HÖ sè ph©n b« ho¹t t¶I theo lµn ®èi víi m«men: 10 a.HÖ sè ph©n b« ho¹t t¶i ®èi víi m« men trong c¸c dÇm gi÷a: 10 b.HÖ sè ph©n b« ho¹t t¶i víi m« men dÇm biªn: 10 4.HÖ sè ph©n bè ho¹t t¶i víi lùc c¾t: 12 5.HÖ sè ®iÒu chØnh t¶i träng: 12 1.X¸c ®Þnh tÜnh t¶i: 13 a. TÜnh t¶i t¹i dÇm chñ 13 b.TÜnh t¶i b¶n mÆt cÇu: 13 c. TÜnh t¶i dÇm ngang: 13 d. TÜnh t¶i v¸n khu«n l¸p ghÐp: 13 e.TÜnh t¶i lan can gê ch¾n: 14 f.TÜnh t¶i líp phñ mÆt cÇu vµ tÞªn Ých: 14 h.Tæng céng tÜnh t¶i t¸c dông lªn c¸c dÇm däc chñ: 15 4.TÝnh néi lùc do tÜnh t¶I t¸c dông lªn dÇm chñ: 18 a.M« men do tÜnh t¶i: 18 b.Lùc c¾t do tÜnh t¶i: 18 5.Néi lùc do ho¹t t¶I t¸c dông lªn dÇm chñ: 20 a. M«men do ho¹t t¶i t¸c dông lªn dÇm chñ: 20 b.Lùc c¾t do ho¹t t¶I t¸c dông lªn dÇm chñ 23 6.Tæ hîp t¶i träng t¹i c¸c mÆt c¾t ®Æc tr­ng: 25 a.Tæ hîp néi lùc theo c¸c tr¹ng th¸i giíi h¹n t¹i c¸c mÆt c¾t dÇm gi÷a 25 b. Tæ hîp cho dÇm biªn 25 iv. tÝnh to¸n vµ bè trÝ cèt thÐp 27 1.TÝnh diÖn tÝch cèt thÐp: 27 2.Bè trÝ cèt thÐp: 27 v. §Æc tr­ng h×nh häc cña mÆt c¾t dÇm: 30 1.§Æc tr­ng h×nh häc mÆt c¾t dÇm ch­a liªn hîp: 30 2. BÒ réng b¶n c¸nh h÷u hiÖu : 30 a. XÐt ®èi víi dÇm gi÷a 30 b. XÐt ®èi víi dÇm biªn 31 3. §Æc tr­ng h×nh häc dÇm giai ®o¹n liªn hîp 31 vi. TÝnh to¸n MÊt m¸t dù øng suÊt: 33 1.MÊt m¸t øng suÊt do ma s¸t: 33 2. MÊt m¸t øng suÊt do thiÕt bÞ neo: 34 3. MÊt m¸t øng suÊt do co ng¾n ®µn håi: 35 4. C¸c mÊt m¸t øng suÊt tr­íc theo thêi gian: 36 a. MÊt m¸t øng suÊt do co ngãt: 36 b. MÊt m¸t øng suÊt do tõ biÕn: 36 c. MÊt m¸t chïng øng suÊt do lóc truyÒn lùc 37 vii. tÝnh duyÖt theo m«men 38 1.TÝnh duyÖt theo TTGH sö dông: 38 a.§iÒu kiÖn kiÓm to¸n ­s trong bª t«ng: 38 b. KiÓm tra øng suÊt nÐn trong bª t«n trong qu¸ tr×nh khai th¸c: 39 c.KiÓm tra øng suÊt kÐo trong bª t«ng khi khai th¸c: 40 d. KiÓm tra øng suÊt bª t«n trong giai ®o¹n thi c«ng: 41 e. KiÓm tra ®é vång, ®é vâng cña dÇm. 41 2. TÝnh duyÖt theo TTGH c­êng ®é: 43 a. TÝnh duyÖt m«men uèn: 43 b. KiÓm tra hµm l­îng cèt thÐp 45

ĐỒ ÁN MÔN HỌC – GVHD : LÊ HÀ LINH ĐỒ ÁN MƠN HỌC *************** mơc lơc ĐỒ ÁN MƠN HỌC *************** môc lôc C¸c sè liƯu thiÕt kÕ: I.thiÕt kÕ cÊu t¹o phận kết cấu nhịp: II.Tính toán đặc trng hình học dầm chữ I, hệ số phân bô tảI trọng: iv tính toán bố trí cốt thép 27 v Đặc trng hình học mặt cắt dầm: 32 vi TÝnh to¸n MÊt m¸t dù øng suÊt: 35 vii tÝnh dut theo m«men 42 Đoàn Mạnh Hùng Cầu Đường Sắt K52 ĐỒ ÁN MÔN HỌC – GVHD : LÊ HÀ LINH Các số liệu thiết kế: Thiết kế dầm cầu bê tông cốt thép nhịp giản đơn với số liệu sau: ã Chiều dài toàn dầm L=33m ã Tải trọng thiết kế: Hoạt tải HL93, tải trọng ngời 300Kg/m ã Khổ cầu B=13 m ã Chiều rộng vỉa hè :1,5m ã Công nghệ thi công :Cốt thép dự ứng lực (DƯL) thi công phơng pháp căng sau ã Loại cốt thép dự ứng lực 15,2mm ã Bê tông dầm chủ Mác 450 f c' =30MPa ã Có dầm ngang ã Loại dầm chủ : chữ I liên hợp bê tông on Mnh Hựng Cu ng Sắt K52 ĐỒ ÁN MÔN HỌC – GVHD : LÊ H LINH I.thiết kế cấu tạo phận kết cấu nhịp : 1.Chiều dài tính toán: Chiều dài tính toán dầm cầu giản đơn : Ltt =L-2a Trong a khoảng cách từ đầu dầm đến tim gối, với dầm 33m chọn a=0,3m Ltt =33-2.0,3=32,4 m 2.Số l ợng khoảng cách dầm chủ: a.Xác định chiều rộng toàn cầu : B = B1 + B2 + B3 + B4 Trong B1 : chiều rộng phần xe chạy(m) B1 =9m B2 :Chiều rộng gờ chắn bánh phân cách phần xe chạy phần lề chọn B2 =0m B3 : Chiều rộng phần ngời B3 =1,5m B4 :ChiÒu réng lan can B4 =0,5m ChiÒu réng toàn cầu B = B1 + B2 + B3 + B4 =9+2.1,5+2.0,5=13m b.Chọn số lợng dầm chủ N b Dựa vào chiều rộng toàn cầu B=13m Khoảng cách dầm chủ S với cầu ôtô nên lấy S=1,8 ữ 2,5m Chiều rộng cánh hẫng S k nên lấy S k = S Số lợng dầm chủ nên chọn số chẵn số dầm lẻ dầm thờng không phát huy hết tác dụng sở ta chọn S=2,2m; Sk =1m N b =6 dầm on Mnh Hựng Cu Đường Sắt K52 ĐỒ ÁN MÔN HỌC – GVHD : LÊ HÀ LINH 1/2 mc n t ¹ i g ố i 1/2 mc n g iữa nh?p 3.Bản mặt cầu : -Lề ngời đồng mức với mặt đờng xe chạy ngăn cách với vạch sơn L L L -Bè trÝ dÇm ngang vị trí: gối cầu, , , -Số lợng dÇm ngang: N n = ( N b − 1) = 25 dầm ngang -Chiều dầy bản: quy định quy trình 9.7.11 chiều dày tối thiểu mặt bê tông không bao gồm lớp dự phòng hay chông mài mòn 175mm Ta chọn chiều dày bê tông h f =180mm -Bề dày lớp bê tông Asphan t1 =70mm -Bề dày lớp phòng nứơc t2 =4mm on Mnh Hựng Cu Đường Sắt K52 ĐỒ ÁN MÔN HỌC – GVHD : Lấ H LINH 4.Thiết kế dầm chủ: ã Chiều cao dầm chủ quy định bảng 2.5.26.3.1 quy trinh: Chiều cao tối thiểu bao gồm mặt cầu dầm I đúc sẵn dự ứng lực giản đơn 0,045L=0,045.33=1,485m Vậy chọn chiều cao dầm chủ H=1,650m Mặt Cắt ng ang đầu dầm ã ã ã ã ã ã ã ã ã ã ã Mặt Cắt ng ang g iữa nh?p Chiều cao bầu dới a = 25cm ChiỊu cao vót díi b =20cm ChiỊu cao sõ¬n c = 89 cm ChiỊu cao vót trªn d=11cm ChiỊu cao gê trªn e=12cm ChiỊu cao gê trªn cïng f = cm Bề rộng sờn dầm m Cầu ôtô chọn m =16 ữ 20cm công nghệ kéo sau nên chọn bề rộng sòn dầm m = 20 cm BỊ réng bÇu dÇm chÝnh n =65 cm BỊ rộng cánh k = 85 cm Bề rộng gờ j = 65 cm Chiều cao dầm liên hợp h = H + h f =1,65 +0,18=1,83 m Đoàn Mạnh Hùng Cầu Đường Sắt K52 ĐỒ ÁN MÔN HỌC – GVHD : LÊ HÀ LINH 5.CÊu tạo dầm ngang : Chiều cao dầm ngang H n = b + c + d + e = 20+89+11+12 =132 cm Bề rộng dầm ngang Bn =20cm Chiều dài dÇm ngang ln = S − a m 0, = 2, − = 2m 2 100 50 H Tim gối dầm II.Tính toán đặc trng hình học dầm chữ I, hệ số phân bô tảI trọng: 1.Tính đặc tr ng hình học dầm I ch a liên hợp: Xét mặt cắt đặc trng ã Mặt cắt gối x0 = 0m on Mnh Hùng Cầu Đường Sắt K52 ĐỒ ÁN MÔN HỌC GVHD : Lấ H LINH ã Mặt cắt cách gèi 0,72h ( kiĨm tra lùc c¾t) x1 = 0, 72h = 1,32m ã Mặt cắt thay đổi tiết diện x2 =1,5m L ; x3 = L Mặt cắt ; x4 = ã Mặt cắt ã Ltt Ltt y 10 12 11 13 14 15 16 17 x Tính đặc trng hình học theo công thức sau Diện tích mặt cắt A0 = Ai Mô men tĩnh trục X S x = Ai yi Toạ độ trọng tâm mặt cắt Y0 = S A Mô men quán tính đối víi trơc trung hoµ I d = I x − Y02 A Kết tổng hợp bảng sau: X=0 X=0,72 h X=1,5 m Đoàn Mạnh Hùng A( m ) 1.1033 Yc(m ) 0.8436 S x ( m3 ) 0.9308 I x ( m4 ) 1.0419 I d ( m4 ) 0.2567 0.7895 0.8377 0.6614 0.7793 0.2252 0.6373 0.8267 0.5268 0.6491 0.2136 Cầu Đường Sắt K52 ĐỒ ÁN MÔN HỌC – GVHD : LÊ HÀ LINH X=8,05 m X=16,1 m 0.6373 0.8267 0.5268 0.6491 0.2136 0.6373 0.8267 0.5268 0.6491 0.2136 2.đặc tr ng hình học dầm i liên hợp Diện tích mặt cắt A = A1 + b f h f Toạ độ trọng tâm mặt cắt y0 = A1 y0,1 + b f h f y f A Mô men quán tính trục trung hoµ I = I1 + A1.z + b f h3f 12 + b f h f z 2f Kết tổng hợp bảng sau: X=0 X=0,72 m X=1,5 m X=8,05 m X=16,1 m A( m ) 1.3212 Y0 ( m ) 0.8332 S x ( m3 ) 0.9308 I ( m4 ) 0.4322 0.9878 0.8301 0.6614 0.4029 0.8475 0.8197 0.5268 0.4012 0.8243 0.8011 0.5268 0.4012 0.8129 0.7282 0.5268 0.4012 3.TÝnh hƯ sè lµn : Sè lµn thiÕt kÕ B1 nÕu B1 ≥ 7m 3,5 =2 nÕu ≤ B1 ≤ m =1 nÕu B1 6m B1 = 9m khổ đờng cho xe chạy nên nlan = 2làn nlan = Hệ số lµn mlan = 1,2 nÕu nlan = Đồn Mạnh Hùng Cầu Đường Sắt K52 ĐỒ ÁN MÔN HỌC – GVHD : LÊ HÀ LINH =1 nÕu nlan = =0,85 nÕu nlan = VËy hƯ sè lµn m=1 4.Hệ số phân bô hoạt tảI theo mômen: a/.Hệ số phân bô hoạt tải mô men dầm giữa: Với số dầm chủ dầm hệ số phân bô ngang với dầm tính theo công thức: ã Khi cầu thiết kế chịu tải : 0,1 0,4 0,3  S   S   Kg  g1 = 0, 06 +  ÷  ÷  2÷  4300   L   Lts  ã Khi thiết kế cho nhiều chịu tải: 0,1 0,6 0,2  S   S   Kg  g = 0, 075 +  ÷  ÷  3÷  2900   L   Lts Trong S: khoảng cách dầm chủ thoà mÃn 1100 S=2200