ĐỒ ÁN CẦU BÊ TÔNG CỐT THÉP THEO TCVN11823-2017

THIẾT KẾ MỐ TRỤ GVHD:TS SỐ LIỆU THIẾT KẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC GTVT TP.HCM Cộng hòa xã hội chủ nghĩa Việt Nam KHOA CƠNG TRÌNH GIAO THƠNG Độc lập – Tự – Hạnh phúc ĐỒ ÁN MÔN HỌC CẦU BÊ TÔNG CỐT THÉP LỚP: CD16CLCB Số thứ tự : Họ tên : Mã số đề : SỐ LIỆU ĐỒ ÁN A Chiều dài dầm L : 20400 (mm) B Bề rộng đường xe chạy B : 7400 (mm) C Bề rộng lề hành K : (mm) D Vật liệu - Cấp bê tơng dầm : 45 (MPa) - Cấp bê tông phận khác : 30 (MPa) - Thép sinh viên tự chọn E Loại thiết diện dầm : Chữ I – Căng sau F Hoạt tải xe : HL93 G Lan can: Tự chọn I YÊU CẦU: - Thiết kế toàn phần kết cấu thượng tầng - Thuyết minh giấy A4, mặt - Tính tốn bước rõ ràng, trình bày dạng bảng bước tính lặp lại SV khơng sửa số, tính khơng đạt phải tính lại Trước ngày bảo vệ, GV kiểm tra số liệu tính tốn phần mềm Nếu phát sửa số bị cấm bảo vệ - Một vẽ giấy A1 Phải vẽ kích thước tỉ lệ, hình chiếu mặt cắt rõ ràng II CHÚ Ý: + Nộp bảo vệ: Theo lịch học Phịng Đào tạo Tp Hồ Chí Minh 10/2019 Giáo viên hướng dẫn Tóm tắt Trang:1 THIẾT KẾ MỐ TRỤ GVHD:TS Đồ án bê tông cốt thép thiết kế sàn sườn toàn khối loại dầm bao gồm chương sau: CHƯƠNG 1: SỐ LIỆU THIẾT KẾ CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ LAN CAN VÀ LỀ BỘ HÀNH CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ BẢN MẶT CẦU CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ DẦM NGANG CHƯƠNG 5: THIẾT KẾ DẦM CHÍNH Từng chương trình bày rõ ràng phương pháp tính tốn, cách tiến hành, kết bố trí thép cho cấu kiện (có hình ảnh kèm theo) Đồ án có vẽ chi tiết cỡ A1 kèm theo Trang:2 THIẾT KẾ MỐ TRỤ GVHD:TS MỤC LỤC DANH MỤC BẢNG BIỂU DANH MỤC HÌNH ẢNH Trang:3 THIẾT KẾ MỐ TRỤ GVHD:TS CHƯƠNG SỐ LIỆU THIẾT KẾ 1.1 Số liệu đề Thiết kế dầm chủ: chữ I- căng sau Chiều dài nhịp: L = 20400 mm Bề rộng lòng đường: B = 7400 mm Bề rộng lề hành: K = 0(m) Bê tông: - Dầm dọc: 45(MPa) - Các phận khác: 30(MPa) Cáp dự ứng lực: φ = 12,7(mm) Hoạt tải: HL-93 Lan can, cốt thép thường tự chọn 1.2 Lựa chọn số liệu thiết kế Dự định chọn bề rộng lan can : 500 mm Bề rộng lồng đường :B = 7400 mm Khổ cầu : Btc = 500 x +7400 = 8400 mm Dầm dọc: - Khoảng cách tim dầm dọc: S = 1800(mm) - Số dầm dọc: 8400/1800 = 4,66 khoảng → dầm - Chiều cao dầm dọc: L/20 = 20400/20 = 1020 mm mm → chọn 1100 - Bề rộng sườn dầm dọc: 150 (mm).(L < 24m) Bản mặt cầu: - Chiều dày mặt cầu: Trang:4 THIẾT KẾ MỐ TRỤ h f = S / 10 = 1800 10 GVHD:TS = 180 mm - Chiều dài đoạn cơng xơn: B − S × 8400 −1800 × Lc = tc = = 600 mm 2 Dầm ngang: - Khoảng cách tim dầm ngang: L1 = 6000(mm) 20400 / 6600 = 3, 09 khoang → - Số dầm ngang: dầm ngang - Chiều cao dầm ngang: 2 h dn = h dc = × 1020 = 680mm → chon h dn = 890 mm 3 + - Bề rộng dầm ngang: b = 200 (mm) Lan can: khoảng cách cột lan can 2000(mm) Trang:5 THIẾT KẾ MỐ TRỤ GVHD:TS CHƯƠNG THIẾT KẾ LAN CAN 2.1 Số liệu tính tốn - Loại lan can: lan can đường tô loại tường, cột kết hợp - Các tham số lan can: chọn cấp lan can TL-4 Các tham số thiết kế Trị số quy định Ft ngang 240000 (N) FL dọc 80000 (N) Fv thẳng đứng hướng xuống 80000 (N) Lt LL 1070 (mm) Lv 5500 (mm) He (min) 810 (mm) H chiều cao nhỏ lan can 810 (mm) Bảng 2.1.1.1.a.1.1: Các tham số thiết kế lan can đường ô tô cấp TL-4 Lực Fv FL không gây nguy hiểm cho lan can cầu thông thường nên xét tải trọng Ft - Khoảng cách cột lan can: L = 2000(mm) - Thép cột lan can sử dụng loại M270 có ƒy = 250(MPa) Thép cho tường lan can: AII (CB300-V) có ƒy = 300 (MPa) Bê tông tường lan can cấp 30 Tỷ trọng bê tông cốt thép: γs = 78,5 x 10-6 (N/mm3) 2.2 Thiết kế lan can đường ô tô 2.2.1 Sức kháng tường với trục thẳng đứng: MwH Chọn lớp bê tông bảo vệ cốt thép dày 50(mm) Thép dọc chọn: φ = 14 (mm) Thép đai chọn: φ = 14(mm) với bước thép a = 150(mm) Chọn kích thước bố trí thép cho tường lan can hình vẽ Chia tường thành đoạn để tính tốn Trang:6 THIẾT KẾ MỐ TRỤ GVHD:TS 250 150 50 200 300 Ø14 350 800 350 50 50 100 50 100 200 Ø14 Ø14 50 150 250 50 500 Hình 2.2.1.1.a.1: Kích thước bố trí thép tường lan can Đoạn (I): Cốt thép bên trái bên phải giống nên sức kháng momen âm dương Bề rộng tính tốn b = 350 (mm) Cốt thép chịu kéo gồm đường kính 14mm cho phía -As = 153,938 x = 307,8761(mm2) Chiều cao vùng làm việc: ds = dt = 250 – 50 = 200 (mm) Chiều cao vùng nén: a= As f y 0,85 f c'b = 307,8761× 300 = 10,34878 mm 0,85 × 30 × 350 f c' = 30 Mpa → β1 = 0,84 → c = a β1 = 10, 34878 0,84 = 12, 31997 mm Trang:7 THIẾT KẾ MỐ TRỤ GVHD:TS Hệ số sức kháng:  200  d  φ = 0, 65 + 0,15  t −1÷= 0, 65 + 0,15  − ÷= 2,935 > 0,9 c   12,31997  Chọn φ = 0.9 để tính tốn a 10,34878    → φ M n1 = φ As f y  d s − ÷= 0,9 × 307,8761× 300 ×  200 − ÷ 2    =16195180, 23 Nmm Đoạn (II): Do độ nghiêng bên phải lớn nên sức kháng momen âm dương tính riêng lấy trung bình Phần dương ( căng thớ trái): Bề rộng tính toán b = 350 (mm) Cốt thép chịu kéo gồm đường kính 14 mm As = 153,938 x = 153,938 mm2 Chiều cao vùng làm việc: ds = dt = 250 + 500 - 50 = 325 (mm) Chiều cao vùng nén: a= As f y 0,85 fc'b = 153, 938 × 300 0,85 × 30 × 350 f c' = 30 Mpa → β1 = 0,84 → c = = 5,17439 mm a β1 = 5,17439 0,84 = 6,16 mm Hệ số sức kháng:  325  d  φ = 0, 65 + 0,15  t −1÷= 0, 65 + 0,15  − 1÷= 8, 41 > 0,9 c   6,16  Chọn φ = 0.9 để tính tốn a 5,17439    → φ M n = φ As f y d s ữ= 0,9 ì153,938 ì 300 ×  325 − ÷ 2    = 13400527, 24 Nmm Trang:8 THIẾT KẾ MỐ TRỤ GVHD:TS Phần âm ( căng thớ phải): Bề rộng tính tốn b = 350 mm Cốt thép chịu kéo gồm đường kính 14mm As = 153,938 x = 153,938 mm2 Chiều cao vùng làm việc: ds = dt = 250 - 50 = 200 mm Chiều cao vùng nén: a= As f y ' c 0,85 f b = 153,938 × 300 = 5,17439 mm 0,85 × 30 × 350 f c' = 30 Mpa → β1 = 0,84 → c = a β1 = 5,17439 0,84 = 6,16 mm Hệ số sức kháng:  200  d  φ = 0, 65 + 0,15  t −1÷= 0, 65 + 0,15  − 1÷= 5,37 > 0,9 6,16 c    Chọn φ = 0.9 để tính tốn a 5,17439    → φ M n = φ As f y  d s ữ= 0,9 ì153,938 ì 300 ì 200 ÷ 2    = 8205119,74 Nmm Sức kháng trung bình đoạn (II): → φ M ntb2 = 13400527, 24 + 8205119, 74 =10802823, 49 Nmm Đoạn (III): Bỏ qua thép gần trục trung hòa → Sức kháng uốn âm dương Bề rộng tính tốn b = 100 mm Cốt thép chịu kéo gồm thép đường kính 14mm cho phía As = 153.938 x = 153.938 mm2 Chiều cao vùng làm việc: ds = dt = 500 - 50 = 450 mm Chiều cao vùng nén: Trang:9 THIẾT KẾ MỐ TRỤ a= As f y 0,85 f c'b = GVHD:TS 153,938 × 300 =18,11 mm 0,85 × 30 ×100 f c' = 30 Mpa → β1 = 0,84 → c = a β1 = 18,11 0,84 = 21, 55 mm Hệ số sức kháng:  450  d  φ = 0, 65 + 0,15  t −1÷= 0,65 + 0,15  − ÷= 3, 63 > 0,9 c   21,55  Chọn φ = 0.9 để tính tốn a 18,11    → φ M n3 = φ As f y  d s ữ= 0,9 ì153,938 ì 300 ì 450 − ÷ 2    =18327111,68 Nmm Sức kháng tổng cộng tường với trục thẳng đứng: M w H = φ M n1 + φ M n + φ M n =16195180, 23 +10802823, 49 +18327111, 68 = 45325115, Nmm 2.2.2 Sức kháng tường với trục nằm ngang: Mc Xét lực va từ bên phải mặt nghiêng Cốt thép chịu lực thép đứng đường kính 14mm (A s = 153.9mm2) bố trí cách 100mm Diện tích thép chịu kéo đơn vị chiều dài: As = = 1.539 (mm2/mm) Tất đoạn tường tính bề rộng b = 1mm Đoạn (I): Diện tích cốt thép chịu kéo As = 1.539 (mm2/mm) Chiều cao vùng làm việc: d s = dt = 250 − 50 + 14 14 + = 214 mm 2 Chiều cao vùng nén: Trang:10 ... Bê tông tường lan can cấp 30 Tỷ trọng bê tông cốt thép: γs = 78,5 x 10-6 (N/mm3) 2.2 Thiết kế lan can đường ô tô 2.2.1 Sức kháng tường với trục thẳng đứng: MwH Chọn lớp bê tông bảo vệ cốt thép. .. tham số đặc trưng mặt cầu - Bê tông mặt cầu cấp 30: ƒ’c = 30 (MPa) - Thép mặt cầu: AII (CB300-V): ƒy = 300(MPa) - Tỷ trọng bê tơng cốt thép: γc = 25×10-6 (N/mm3) - Tỷ trọng bê tơng asphalt: γ =... Hình 2.2.1.1.a.1: Kích thước bố trí thép tường lan can Đoạn (I): Cốt thép bên trái bên phải giống nên sức kháng momen âm dương Bề rộng tính tốn b = 350 (mm) Cốt thép chịu kéo gồm đường kính 14mm