BTL TK cầu BTCT nam

BTL TK Cầu BTCT Lớp: Cầu đường oto & sân bay – K57 BTL MÔN HỌC THIẾT KẾ CẦU BTCT BTL MÔN HỌC THIẾT KẾ CẦU BTCT  Sinh viên thực hiện: Bùi Phương Nam – 160100476 Trần Nhật Thiên - 160113129 A THÔNG SỐ BAN ĐẦU - Chiều dài nhịp: L = 20m - Khổ cầu: B = 10.5 + (m) - Dạng mặt cắt ngang kết cầu nhịp: Dầm chữ I BTCT - Tải trọng thiết kế: HL93, người 3kPa - Vật liệu kết cấu: BTCT DUL - Công nghệ dự ứng lực: Căng trước - Cấp bê tông dầm: 60 MPa - Loại thép DUL: Tao 15,2 mm - Các số liệu khác tùy chọn: + Cấp bê tông dầm chủ: f’c1 = 45 MPa + Cấp bê tông mặt cầu: f’c2 = 35 MPa + Tỷ trọng bê tông: gc = 2500kg / m + Loại thép tao sợi xoắn đường kính: Dps = 15.2 mm f = 1860MPa B + Cường độ chịu kéo tiêu chuẩn: pu (ASTM A461M) + Thép thường G60: fu = 620 MPa, fy = 420 MPa + Quy trình thiết kế: 11823-2017 YÊU CẦU Thuyết minh Chọn cấu tạo phận kết cấu nhịp Tính tốn thiết kế Tính duyệt dầm chủ, mặt cầu (nếu có) theo TTGH CĐ1 TTGH SD (TCVN 11823: 2017) Bản vẽ BTL TK Cầu BTCT Lớp: Cầu đường oto & sân bay – K57 Cấu tạo chung kết cấu nhịp; mặt cắt ngang điển hình Bố trí CT DUL mặt cắt dọc mặt cắt ngang dầm chủ Bố trí cốt thép thường I THUYẾT MINH CHỌN CẤU TẠO CÁC BỘ PHẬN KẾT CẤU NHỊP 1.1 Xác định số liệu kích thước dầm chủ: 1.1.1 Số lượng dầm chủ: Btc =Bxc +Bng +2.Blc +2.Bgc Chọn (Blc =0,5m; Bgc =0,25m) � Btc =10.5+2.1+2.0,5+2.0,25=14m Ta có: S = (1,5 - 2,5)m  Chọn S = 2,2m n damchu = Btc 14 = = 6,36 (dam) S 2,2  Chọn dầm chủ + Chiều rộng cánh gà: Sk = 13,5-5.2,2 = 1,25m =1.5m 1.1.2 Xác định kích thước dầm chủ: + Ta có: 1 � )L =(0.9�1,18) m 22 17 c Choïn: Hdam chu =1,1m Hdam chu =( + Các kích thước khác chọn hình vẽ: BTL TK Cầu BTCT Lớp: Cầu đường oto & sân bay – K57 c A-A B-B 1.2 Số lượng & kích thước dầm ngang - Vị trí dầm ngang: + Dầm ngang đặt tại: Gối, L/2; Gối BTL TK Cầu BTCT Lớp: Cầu đường oto & sân bay – K57 - Số dầm ngang: ndamngang  3.5  15dam - Các kích thước chọn hình vẽ: 1.3 Xác định cấu tạo mặt cầu - Chiều dày BT mặt cầu ts theo TC11823-2017: ts �175mm 15mm � Cho� n ts  hf  200mm BTL TK Cầu BTCT Lớp: Cầu đường oto & sân bay – K57 TÍNH TỐN THIẾT KẾ 2.1 Tính tốn đặc trưng hình học dầm chữ I Khẩu độ tính tốn: L tt = 22 - 2.0,3 = 21,4m =19.4 Chiều cao dầm liên hợp: h=H+h f =1,1+0,2=1,3m Xét mặt cắt đặc trung gồm: + Mặt cắt gối, mặt cắt cách gối 1H, mặt cắt cách gối 1.5H, mặt cắt L/4, mặt cắt L/2, mặt cắt cách gối dv = 0,72h (kiểm tra lực cắt): x0  0m, x1  1,1m, x2  1, 65m, x3  5, 00m, x4  10,0m, x5  0,936m a, Xét mặt cắt gối ( x0  0m ), mặt cắt cách gối đoạn 1H ( x1  1,1m ), mặt cắt cách gối đoạn dv = 0,72h BTL TK Cầu BTCT Lớp: Cầu đường oto & sân bay – K57 A0  38.4  (84  4).50  2.6.4  18.61  5674(cm ) - Diên tích mặt cắt: - Tọa độ trọng tâm mặt cắt: X  0( cm) 1 108.4.38  69.84.50  4.50.20 + (  18).2.6.4 +18.61.9 Yi Ai � Y0   = 56,5cm 5674 �Ai - Mô men tĩnh mặt cắt trục Xo: S Xo  �Yi Ai  18.61.(56,5  9)  4.6.(56,5  18  4)  84 108.50.(  56,5  18)  38.4.(110  56,5  2)  0,1.106 (cm3 ) - Mơ men qn tính trục trung hòa: 61.183 6.43 1 J Xo   (56,5  9) 61.18   2.(56,5  18  4) 6.4 12 36 3 50.84 84 38.4   (  56,5  18) 84.50   (110  56,5  2) 38.4  1.107 ( cm4 ) 12 12 b, Xét mặt cắt cách gối đoạn 1,5H; mặt cắt L/4; mặt cắt L/2 BTL TK Cầu BTCT Lớp: Cầu đường oto & sân bay – K57 s Diên tích mặt cắt: 1 A0  38.4  12.50  12.17 + 16.12+47.16  23.17  17.16  18.61  3661(cm ) 2 - Tọa độ trọng tâm mặt cắt: X  0( cm) 108.4.38  12.100.50  ( 12  82).2.12.17  9.18.61 Y0    3661 �Ai �Yi Ai 1 12.16.88 + ( 17  18).2.17.23  16.17.26,5  47.16.53,5  48,84 cm 3661 - Mơ men qn tính trục trung hòa: 61.183 23.17 17.123 2 J Xo   (48,84  9) 61.18   2.(48,84  18  17) 23.17   12 36 36 16.863 76 38.43 2.(38  12) 12.17   (  48,84  18) 76.16   12 12 (110  48,84  2) 38.4  4,3.106 (cm4 ) =Ida m 2.2 Hệ số Với n = (lan)  Hệ số làn: m(lan) = 1,0 BTL TK Cầu BTCT Lớp: Cầu đường oto & sân bay – K57 2.3 Hệ số phân bố hoạt tải theo mô men a, Dầm Với loại mặt cắt chữ I BTCT xe thiết kế chịu tải: 1100 �S  2200 �4900; N b  �4 110 �t s  200 �300 6000 �L  20000 �73000 � g damtrong  0,075  ( S 0,6 S 0,2 K g 0,1 ) ( ) ( ) 2900 L Lt s - Khoảng cách trọng tâm dầm tới trọng tâm mặt cầu: eg  ( H  Yc )  hf  1,1  0, 4884  0,  0,5116(m) - Mô đun đàn hồi dầm: Ecdam  0,043.( c )1,5 f ' cdam  0,043.25001,5 45  3,606.104 ( MPa ) - Mô đun đàn hồi mặt cầu: Ecban  0,043.( c )1,5 f ' cban  0,043.25001,5 35  3,18.10 ( MPa ) - Hệ số độ cứng dọc: 3, 606.104 K g  n( I dam  A.e g )  (4, 76.106  3661.51,162 ) 3,18.10  1, 63.107 (cm)  1, 63.108 ( mm) � g damtrong  0, 075  ( 2200 0,6 2200 0,2 1, 63.108 0,1 ) ( ) ( )  0,35 2900 19400 19400.2003 b, dầm biên 300 �d e  25 �1700; Nb  �4 e  0, 77  � g dambien de 25  0, 77   0, 761 2800 2800  e.g damtrong  0, 761.0,35  0, 27 2.4 Hệ số phân bố hoạt tải theo lực cắt a, dầm BTL TK Cầu BTCT g damtrong  0,  Lớp: Cầu đường oto & sân bay – K57 S S 2200 2200 ( )  0,  ( )  0, 77 3600 10700 3600 10700 b, dầm biên 300 �d e  25 �1700; N b  �4 de 25  0,   0,592 3000 3000 � g dambien  e.g damtrong  0, 77.0,592  0, 46 e  0,  2.5 Hệ số điều chỉnh tải trọng n  nD nR nI  0,95 XÁC ĐỊNH NỘI LỰC TẠI CÁC MẶT CẮT ĐẶC TRƯNG 3.1 Xác định tĩnh tải + Xét đoạn từ đầu dầm đến mặt cắt thay đổi tiết diện: A  0,567 m Lấy diện tích tiết diện: Tỷ trọng bê tơng dầm chủ:  c  2500kg / m Trọng lượng đoạn dầm: DCdo   c  A0 (a  H )  ( x2  H ) A0  A1 � 2 � � � 0,567  0,382 �  2500.2 � 0,567(0,3  1,1)  (1, 65  1,1)  5692kg � � � + Xét đoạn dầm cịn lại: Lấy diện tích tiết diện A  0,382m Tỷ trọng bê tông dầm chủ:  c  2500kg / m Trọng lượng đoạn dầm: DCd   c A.( Ltt  2.x2 )  2500.0,382.(19,  2.1, 65)  15375.5kg + Tĩnh tải dầm chủ coi tải trọng rải suốt chiều dài dầm: DCdc  DCdo  DCd 5692  15375,5   957, 6kg / m L 22 BTL TK Cầu BTCT Lớp: Cầu đường oto & sân bay – K57 3.2 Tĩnh tải mặt cầu + Dầm giữa: Abmgiua  S h f  2, 2.0,  0, 44( m ) DCbmgiua   c Abmgiua  2500.0, 44  1100kg / m + Dầm biên: S 2, Abmbien  (  S k ).h f  (  1, 25).0,  0, 47( m2 ) 2 DCbmbien   c Abmbien  2500.0, 47  1175kg / m 3.3 Tĩnh tải ván khuân lắp ghép DCvkhuan   c ( S  0,38).0, 04  2500.(2,  0,38).0, 04  182kg / m 3.4 Tĩnh tải dầm ngang DCdamngang   c H n bn I n N n 0,88.0,18.2,04.15  2500  125kg / m N b Ltt 6.19, 3.5 Lan can có tay vịn DCthep  15kg / m Chọn bó vỉa hbovia  0,3m DCbetong   c hbovia blancan  2500.0,3.0,5  375kg / m � DClancan  DCt  DCbtong  15  375  390kg / m - Gờ chắn bánh: DC gochan   c hbovia bgchan  2500.0,3.0, 25  187,5kg / m 3.6 Trọng lượng lớp phủ mặt cầu tiện ích cơng cộng Ta có: lớp bê tơng Asphalt t1  0,07m;  c1  2400kg / m Lớp phòng nước: t2  0,004m;  c1  1800kg / m � DWpmc  (t1 c1  t2 c ).S  (0,07.2400  0,004.1800).2  350, 4kg / m ích khác: 10 Các tiện