Một số hướng dẫn khi làm đồ án thiết kế cầu bê tông cốt thép theo 22 TCN 272 05, các quy định chung về kết cấu và nội dung đồ án. Quy định trong nội dung thuyết minh đồ án gồm lời mở đầu, giới thiệu về đề án thiết kế, đề xuất các phương án thiết kế cầu. Đưa ra một số câu hỏi thường gặp khi bảo vệ đồ án.
THIẾT KẾ SƠ BỘ Đồ án Thiết Kế Cầu Bê Tông Cốt Thép PHẦN I: THIẾT KẾ SƠ BỘ 1.1: SỐ LIỆU THIẾT KẾ: - Khẩu độ thiết kế: L0 = 160m - Tải trọng thiết kế: HL 93 tải trọng đoàn người: 3kN/m2 - Khổ cầu: 10.5m + x 1,5m - Cấp thông thuyền: Cấp V - Theo số liệu khoan thăm dò địa chất khu cho thấy cấu trúc địa chất dọc tim cầu sau: + Lớp 1: Sét pha bùn 0,5m + Lớp 2: Set (B=0,4) dày 6,0m + Lớp 3: Cát hạt trung lẫn săm sạn (e=0,3) 1.2: CÁC PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ SƠ BỘ: Qua việc khảo sát điều kiện địa chất thủy văn điều kiện khí hậu vùng, ta kiến nghị phương án thiết kế cầu qua sơng sau: • Kết cấu móng : Dùng loại móng cọc ma sát đóng xuống lớp đất cát • Trụ: Dùng loại trụ đặc, thẳng dễ thi cơng Bệ trụ đặt mực nước thấp • Mố: Dùng mố mố chữ U • Kết cấu nhịp: Do thành phần nước sông không bị nhiễm mặn thành phần hóa chất khác nên ta chọn kết cấu nhịp BTCT thép liên hợp Các phương án cụ thể sau: 1.2.1 - Phương án I: Cầu dầm đơn giản, chon x 33m - Chiều dài cầu: L = 165m - Mặt cắt ngang gồm dầm chử I mở rộng cánh lắp ghép đặt cách 2,20 m - Khẩu độ thiết kế: L0tk = 160 - 2,0 - 1,5 = 155m = L0 = 155m (Lotk-Loyc)/Loyc= 1% < 5% Thoả mãn yêu cầu - Các lớp mặt cầu gồm có: + Lớp BTN hạt mịn dày 5cm + Lớp bảo dày 2cm + Lớp phòng nước dày 1cm + Mui luyện dày cm - Khe co giản làm cao su có cốt thép 1.2.2: Phương án II: SVTH: Dương tất thắng Lớp 12A2.1 -1- GVHD: Th.s Nguyễn lan THIẾT KẾ SƠ BỘ Đồ án Thiết Kế Cầu Bê Tông Cốt Thép CHƯƠNG 1: PHƯƠNG ÁN I CẦU DẦM BÊ TÔNG CỐT THÉP ỨNG SUẤT TRƯỚC TÍNH TỐN KHỚI LƯỢNG VẬT LIỆU CHO PHƯƠNG ÁN I Gồm nhịp 33m BTCT ƯST Mặt cắt ngang gồm dầm I mở rộng cánh 1.1: TÍNH KHỐI LƯỢNG CHO MỚ: Hình 2.1.2.1 - Sơ hoạ kích thước mố I BẢNG TÍNH KHỚI LƯỢNG CHO MỚ ĐẦU CẦU STT Cấu kiện SVTH: Dương tất thắng Cách tính Lớp 12A2.1 -2- Khối lượng GVHD: Th.s Nguyễn lan THIẾT KẾ SƠ BỘ Đồ án Thiết Kế Cầu Bê Tông Cốt Thép Đá tảng Tường tai Xà mũ Tường cánh V1 = 2.0,3.0,7.0,7 0,29 V2 = 2.0,3.1,2.2,9 1,91 V3 = 1,2.0,8.12 9,94 V4 = ((5,15.1,5)+(5,15+3,0).5,9/2).0,3.2 19,06 V5 = ((2,9.0,6)+(0,3.0,3.1,5)+(1,1+0,6).0,8+ Thân mố (1,1+0,6+1,5)0,2/2+(1,5.4,6)- 108,20 (0,8.1,1)).11,3 Bệ mố V6 = 2.2,5.12,3 61,50 Móng tường cánh V7 = 2.2,7.0,8.2 8,64 Thể tích bê tơng mố(m ) V = V1+V2+V3+V4+V5+V6+V7 214,88 Khối lượng bê tông mố(kN) Gb = 24,5.V 5264,56 Khối lượng cốt thép mố(kN) Gt = V.1 214,88 1.2: TÍNH KHỐI LƯỢNG TRỤ - Mặt cắt trụ hình vẽ: 200 1010 610 150 450 360 900 Hình 2-2: Kích thước trụ cầu 1.2.1:Tính khối lượng chi tiết trụ: - Đá tảng: DC đá tảngtrụ =10.0,5.0,2.0,8.2,5=2(T) =20 (kN) - Xà mũ trụ cầu: DCxà mũ =[0,5.2,0.10,60 +(2,0.10,60+2,0.8,0)/2.0,50].2,50 =49,75(T)=497,50 (kN) - Thân trụ cầu: DCthân tr ụtrụ1= (4,50.1,40+0,752.3,14 ).8,6 2,5 =233,62 (T) = 2336,2 (kN) SVTH: Dương tất thắng Lớp 12A2.1 -3- GVHD: Th.s Nguyễn lan THIẾT KẾ SƠ BỘ Đồ án Thiết Kế Cầu Bê Tông Cốt Thép DCthân tr ụtrụ2= (4,50.1,40+0,752.3,14 ).11 2,5 = 298,82 (T) = 2988,2(kN) DCthân tr ụtrụ2= (4,50.1,40+0,752.3,14 ).12 2,5 = 325,98 (T) =3259,8(kN) DCthân tr ụtrụ4= (4,50.1,40+0,752.3,14 ).8,6 2,5 = 233,62 (T) = 2336,2 (kN) -Bệ trụ cầu : DCbệ trụ = 3,6.1,50.10,0.2,50 = 135,00(T) = 1350 (kN) Khối lượng toàn trụ: DCtrụ = DC đá tảng+DCxà mũ +DCthân trụ+DCbệ tr ụ (T) Thể tích bê tơng tính theo m3 : Vtrụ = gtrụ /2,5 (m3) Khối lượng cốt thép cho toàn trụ: gcttrụ = gtrụ 50 kG/m3 (T) Kết tính tốn cho trụ theo bảng sau: Trụ Đá tảng(T) Xà mũ(T) Thân trụ(T) Bệ trụ(T) Khối lượng toàn trụ(T) Trụ 49,75 233,62 135,00 418,37 Trụ 2 49,75 298,82 135,00 483,57 Trụ 49,75 325,98 135,00 510,73 Trụ 49,75 233,62 135,00 418,37 Tổng(kN) 80 1990 1092,04 5400,00 18310,4 1.3: KHỐI LƯỢNG LAN CAN VÀ CÁC LỚP PHỦ MẶT CẦU: 1.3.1: Khối lượng lớp phủ mặt cầu: Khối lượng lớp phủ mặt cầu tính cho 1m theo phương dọc cầu: - Bê tông nhựa hạt mịn dày 5cm DW1 =δ1.B.γ1 = 0,05.10,5.2,3 = 1,15 (T/m) - Lớp bảo vệ 2cm DW2= δ2.B.γ2 = 0,02.10,5.2,4 = 0,48 (T/m) - Lớp phòng nước dày cm DW3 =δ3.B.γ3 = 0,01.10,5 1,5 = 0,15 (T/m) - Lớp tạo dốc vữa xi măng trung bình dày cm DW4 =δ4.B.γ4 = 0,05.10,5 2,4 = 1,2 (T/m) - Trọng lượng lớp mặt cầu mét dài DW = 1,5 + 0,48 + 0,15 + 1,2 = 2,98 (T/m) SVTH: Dương tất thắng Lớp 12A2.1 -4- GVHD: Th.s Nguyễn lan THIẾT KẾ SƠ BỘ Đồ án Thiết Kế Cầu Bê Tơng Cốt Thép Hình 2-3: Kích thước mặt cắt ngang cầu gối nhịp 1.3.2:Trọng lượng lan can, tay vịn và gờ chắn bánh: a) lan can, tay vịn: Kết cấu lan can có kích thước hình vẽ: 865 535 350 180 75 255 A=0.2041m2 380 Hình 2-4: Kích thước lan can Trọng lượng bê tơng lan can tính cho mét dài cầu : DWlan can =2.A.2,5=2.0,2041.2,5 =1,02 (T/m) =10,2(kN/m) b) gờ chắn bánh: - Gờ chắn bánh dùng bêtông mác 250# - Số lượng gờ chắn bánh nhịp 30 m :15(đoạn) - Khối lượng bê tông gờ chắn bánh nhịp 33,0 m : V = (0,2+0,3)x0,35x15/2=2,8 (m3) - Trọng lượng bê tông: SVTH: Dương tất thắng Lớp 12A2.1 -5- GVHD: Th.s Nguyễn lan THIẾT KẾ SƠ BỘ Đồ án Thiết Kế Cầu Bê Tông Cốt Thép DCg = 24xV/31=24x2,8/31 = 2,17 (KN/m) 2.4: XÁC ĐỊNH TRỌNG LƯỢNG BẢN THÂN DẦM CHỦ: Mặt cắt ngang cầu gồm có dầm, dầm đặt cách 2,33,0 m - Chiều dài toàn dầm loại : 33,0 m - Chiều cao dầm loại I 1,60 m +Kích thước mặt cắt ngang hình vẽ đây: 7.5 20 13 108 20 25 20 160 Agoi=1.1793 m2 Agiua=0.6490 m2 71 Hình 2-4a:Mặt cắt ngang dầm nhịp và gối Hình 2-4b:Kích thước dọc dầm + Tính tốn đặc trưng hình học tiết diện Tại mặt cắt nhịp: Agiữa nhịp= 0,6490(m2) Tại mặt cắt gối: A gối= 1,1793(m2) + Thể tích bê tông dầm chủ BTCT DƯL loại I 33,0m : Vdầm=0,6490 24,40 +1,1793.2.1,80 +2.1,0.(1,1793+0,6490)/2 = 21,91 (m3) +Thể tích bê tông dầm nhịp 33,0 m gồm dầm V = 21,91 = 109,55 (m3) +Khối lượng bê tông dầm cầu nhịp 33,0 m: DCDẦM = 109,55 2,5 = 273,88(T) = 2738,8(kN) 2.5:XÁC ĐỊNH TRỌNG LƯỢNG BẢN THÂN DẦM NGANG: SVTH: Dương tất thắng Lớp 12A2.1 -6- GVHD: Th.s Nguyễn lan THIẾT KẾ SƠ BỘ Đồ án Thiết Kế Cầu Bê Tông Cốt Thép Dầm ngang có kích thước hình vẽ bố trí vị trí hai đầu, 1/2, 1/4 dầm chủ Mổi nhịp có dầm ngang Tính diện tích dầm ngang sau 30 10 10 A=2,041 m2 149 149 122.9 74.1 A=2,563 m2 25 140 20.4 30 210 Hình 2-5:Kích thước dầm ngang gối nhịp +Thể tích khối lượng bê tơng dãy gồm dầm ngang loại (đặt gối) VI = 4.2,041.0,30 = 2,449 (m3) DCINgang = 2,449 2,5 = 6,123(T) = 61,230 (kN) +Thể tích khối lượng bê tông dãy gồm dầm ngang loại II (đặt nhịp) VII = 4.2,563.0,30 = 3,076 (m3) DCIINgang = 3,076 2,5 = 7,690(T) = 76,90 (kN) +Khối lượng 1m dài dầm cầu 33,0 m là: DWdầm I = (DCIDẦM+2.DCNgangI + 3.DCIINgang)/33,0 m =(2982,5 + 2.61,230 + 3.76,90)/30 = 101,08 (kN/m) 2.6: XÁC ĐỊNH TRỌNG LƯỢNG BẢN MẶT CẦU VÀ VÁN KHUÔN BTCT : Chọn mặt cầu dày 20cm phần cánh hẫng dày trung bình 24.5 cm hình vẽ: Hình 2-6:Kích thước mặt cầu ván khuôn BTCT lắp ghép - Khối lượng 1m dài mặt cầu là: DWbản = 0,2 2,4 = 4,8 (kN/m) SVTH: Dương tất thắng Lớp 12A2.1 -7- GVHD: Th.s Nguyễn lan THIẾT KẾ SƠ BỘ Đồ án Thiết Kế Cầu Bê Tông Cốt Thép 2.7: XÁC ĐỊNH TRỌNG LƯỢNG CÁC CẤU KIỆN PHỤ NHƯ ỐNG NƯỚC, ĐÈN CHIẾU SÁNG : Do cấu kiện có khối lượng nhỏ nên bỏ qua Kết tính tốn tổng hợp theo bảng sau: Tổng hợp giá trị tĩnh tải Cấu kiện Ký hiệu Mố I= Mố II Trụ I Trụ II Trụ III Trụ IV DCMI DCTI DCTII DCTIII DCTIV DC lan can DW lớp phủ DW DCdamI DC lan can DW lớp phủ DW DCdamI DC lan can DW lớp aphủ DW DCdamI DC lan can DW lớp phủ DW DCdamI DC lan can DW lớp phủ DW Lan can Nhị pI Lớp phủ Bản mặt cầu Dầm Lan can Nhị p II Lớp phủ Bản mặt cầu Dầm Lan can Nhị p III Lớp phủ Bản mặt cầu Dầm Lan can Nhị p IV Lớp phủ Bản mặt cầu Dầm Nhị pV Lan can Lớp phủ Bản mặt cầu SVTH: Dương tất thắng Khối lượng BT (kN) 5264.56 4183.7 4835.7 4835.7 4183.7 Thể tích BT (m3) Hàm lượng cốt thép (T/m3) Khối lượng cốt thép(kN) 210.58 167.35 193.43 193.43 167.35 0.1 0.05 0.05 0.05 0.05 210.58 83.67 96.71 96.71 83.67 306.0 12.24 822.0 / 144 2738,8 60 119.30 428.4 17.14 1150.80 / 201.6 3712,5 84 148.5 428.4 17.14 1150.80 / 201.6 3712,5 84 148.5 428.4 17.14 1150.80 / 201.6 3712,5 84 148.5 306.0 12.24 822.0 / 144 60 Lớp 12A2.1 0 0.155 169.81 0 0.155 230.17 0 0.155 230.17 0 0.155 230.17 0 -8- 0 GVHD: Th.s Nguyễn lan THIẾT KẾ SƠ BỘ Đồ án Thiết Kế Cầu Bê Tông Cốt Thép Dầm DCdamI 2738,8 109.60 0.155 169.81 2.8: TÍNH TOÁN SỐ CỌC CHO MỐ VÀ TRỤ: - Cọc mố chọn cọc BTCT dài 16 m (dùng cọc nối) mặt cắt hình vng 35cm x 35cm - Cọc trụ chọn cọc BTCT dài 16 m (dùng cọc nối) mặt cắt hình vng 35cm x 35cm 2.8.1: Xác định sức chịu tải tính tốn cọc: Sức chịu tải tính tốn cọc lấy sau: Ptt= min{Qr, Pr} a Tính sức chịu tải cọc theo vật liệu: - Sức kháng dọc trục danh định: Pn= 0,85.[0,85.f’c.(Ap-Ast) +fy.Ast] (MN) Trong đó: f’c: Cường độ chiụ nén BT cọc (Mpa); f’c=30,0 mpa AP: Diện tích mặt cắt tính tốn (mm2); AP =122500mm2 Ast: Diện tích cốt thép chủ (mm2); dùng 4Ф16: Ast = 800 mm2 fy: Giới hạn chảy cốt thép chủ (Mpa); fy = 420Mpa Thay vào ta được: Pn= 0,85[0,85.30.(122500 - 800) + 420.2512] = 2,923 (MN) = 2923 (kN) - Sức kháng dọc trục tính tốn: Pr = f Pn (MN) Với f : Hệ số sức kháng mũi cọc, f = 0,75 Pr = 0,75.2,923 = 2,192 (MN) = 2192 (kN) b.Tính tốn sức chịu tải cọc theo đất nền: - Sức kháng bề mặt danh định cọc: N N Li f sia si h i f sia si h i i 1 8D i 1 (N) Qs = Ks,c i Trong đó: Ks,c: Các hệ số hiệu chỉnh: Ks cho đất sét Kc cho đất cát Li :Chiều sâu đến điểm khoảng chiều dài điểm xem xét (mm) D : Chiều rộng đường kính cọc xem xét (mm) fsi: Sức kháng ma sát đơn vị thành ống cục lấy từ CPT điểm xem xét (MPa) asi : Chu vi cọc điểm xem xét (mm) hi : Khoảng chiều dài điểm xem xét (mm) N1 : Số khoảng mặt đất điểm cách dười mặt đất 8D N1=3 N2 : Số khoảng điểm cách mặt đất 8D mũi cọc N2=6 *Tại vị trí mố trái phải: Chọn cọc BTCT dài 16 m; 35cm x 35cm Tên lớp Cát hạt nho Á cát Lớp BẢNG TÍNH SỨC KHÁNG BỀ MẶT DANH ĐỊNH CỦA CỌC Z/D Kc,s Li(mm) Li/8D fsi(Mpa) asi (mm) 7.14 1.31 2000 0.714286 0.019 1400 12.86 0.82 3500 1.25 0.024 1400 18.57 0.72 5500 1.964286 0.027 1400 24.29 0.43 7500 2.678571 0.061 1400 SVTH: Dương tất thắng Lớp 12A2.1 -9- hi (mm) 1000 2000 2000 2000 Qsi(N) 59736 123984 161352 270169 GVHD: Th.s Nguyễn lan THIẾT KẾ SƠ BỘ Đồ án Thiết Kế Cầu Bê Tông Cốt Thép Á sét 30 35.71 41.43 44.57 0.42 0.4 0.38 0.36 9500 3.392857 11500 4.107143 13500 4.821429 14900 5.321429 Qs=(kN) 0.064 0.068 0.069 0.072 1400 1400 1400 1400 2000 2000 2000 1100 330624 388960 427386 252331.2 2014542 Qr = φqp.Qp+ φqs Qs Trong : Qp : sức kháng mũi cọc (N) Qp = qp.Ap Ap : diện tích mũi cọc (m2) = 0.35.0.35 = 0,1225 m2 qp : sức kháng đơn vị mũi cọc (MPa) Qs : sức kháng thân cọc (N) φqp : hệ số sức kháng sức kháng mũi cọc φqs : hệ số sức kháng sức kháng than cọc Tra bảng (10.5.5-2 TC 272-05) có φqp= φqs= 0,65 Qp = qp.Ap Tra bảng C1 trang 438 TCXD 205:1998 có qp=80(kPa)=80(kN/m2) Qp = 80.0,1225=9,8 (kN) Qr = 0,65.9,8+0,65.2014,54 = 1315,821 (kN) Vậy Ptt= min(Qr, Pr}=min(1315,821;2623)= 1315,821(kN) *Tại vị trí trụ II trụ III: Tên lớp Cát hạt nho Á cát Á sét Lớp 10 BẢNG TÍNH SỨC KHÁNG BỀ MẶT DANH ĐỊNH CỦA CỌC Z/D Kc,s Li(mm) Li/8D fsi(Mpa) asi (mm) hi (mm) 2.86 1.31 500 0.178571 0.011 1400 1000 8.57 0.82 2000 0.714286 0.019 1400 2000 14.29 0.72 4000 1.428571 0.025 1400 2000 20 0.43 6000 2.142857 0.06 1400 2000 25.71 0.42 8000 2.857143 0.062 1400 2000 31.43 0.4 10000 3.571429 0.065 1400 2000 37.14 0.38 12000 4.285714 0.069 1400 2000 38 0.32 14000 0.07 1400 300 43.71 0.31 15150 5.410714 0.072 1400 2000 Qs=(kN) Qsi(N) 23776.5 74784 122400 227040 281232 332800 388056 56448 400644 1907.181 Qr = φqp.Qp+ φqs Qs Qr = 0,65.9,8+0,65.1907,181 = 1246,040 (kN) Vậy Ptt= min(Qr, Pr}=min(1246,040;2623)= 1246,040(kN) *Tại vị trí trụ I trụ IV : SVTH: Dương tất thắng Lớp 12A2.1 - 10 - GVHD: Th.s Nguyễn lan THIẾT KẾ SƠ BỘ Đồ án Thiết Kế Cầu Bê Tông Cốt Thép Ứng suất bê tông thớ trên: f 2t M F F eS (M M ) y1T 10 y1T y2T ≤0.45 f’c A1 I10 I10 I2 (M M ) f 2t f1t y 2t ≤0.45 f’ci I2 Ứng suất bê tông thớ dưới: f 2d F eS (M M ) F M1 y1d y1d y D ≥-0,5√f’ci A1 I 10 I10 I2 (M M ) f d f1d y D ≥-0,5√f’ci I2 F: tổng lực kéo bó cáp ứng suất trước trừ mát tức thời (KN) Mặt cắt Gối Thay đổi TD L/4 3L/8 L/2 9094.645 9009.533 8866.879 8013.701 7822.142 F(kN) Mômen giai đoạn II :M2 Mômen quán tính,khoảng cách từ trục trung hồ đến đáy đĩnh dầm tính tốn mục 6.4.2 Kết kiểm tra sau: Mặt cắt Gối f1d 14.755 ft 1.043 I20(cm ) 26430653.49 y2t(cm) 77.627 y2d(cm) 82.373 M1(kNcm) M2(kNcm) M2-M1 Ưng thớ fd2 14.755 Điều kiện so -2.74 sánh fd2≥ ứng suất thơ 1.043 ft2 Điều kiện so sánh 16.20 f2t ≤ KQ Đạt Thay đổi TD 24.084 3.777 21421395 79.545 80.455 60763 143260.6 82497.6 20.986 x=L/4 28.518 -0.539 21641443 79.939 80.061 146446.4 345276.1 198829.7 21.162 x=3L/8 25.82 -0.461 21720453 80.045 79.955 183086 431661.2 248575.2 16.67 x=L/2 24.523 0.174 21720453 80.045 79.955 195280.5 460412.1 265131.6 14.763 -2.74 -2.74 -2.74 -2.74 6.84 6.805 8.7 9.945 16.20 16.20 16.20 16.20 Đạt Đạt Đạt Đạt Kết luận ứng suất kéo nén thớ tiết diện nhịp đạt yêu cầu II.6.1.3: Kiểm toán giai đoạn III: Ứng suất bê tông thớ trên: SVTH: Dương tất thắng Lớp 12A2.1 - 63 - GVHD: Th.s Nguyễn lan THIẾT KẾ SƠ BỘ Đồ án Thiết Kế Cầu Bê Tông Cốt Thép (M w ) M (M M ) F F eS y1T y1T y 2T y3t ≤0.45 f’c A1 I10 I 10 I2 I3 (M w ) f 3t f 2t y3t ≤0.45 f’ci I3 f 3t Ứng suất bê tông thớ dưới: M (M w ) (M M ) F F eS y1d 10 y1d y2d y3t ≥-0.5 √f’ci A1 I10 I10 I2 I3 (M w ) d f 3d f y3d ≤-0.5 √f’ci I3 f 3d Kết quả kiểm tra sau: Mặt cắt Gối Ưngs thớ 14.755 Uứng suất thơ 1.043 53537258.5 I30(cm4) y3d(cm) 108.016 Mwb(kNcm) Ứng suất thớ 14.755 dưới(MPa) fd3 Điều kiện so sánh -2.74 fd3 ≥ ứng suất thớ trên(MPa) 1.043 ft3 Điều kiện so sánh: 16.20 ft3 ≤ Kết Qủa Đạt Thay đổi TD 20.986 6.84 44393766.8 118.736 16396 x=L/4 21.162 6.805 44813712.7 118.51 39516.4 x=3L/8 16.67 8.7 44946651.7 118.449 49403 x=L/2 14.763 9.945 20.547 20.117 15.368 13.374 -2.74 -2.74 -2.74 -2.74 7.278 7.850 10.002 11.334 16.20 16.20 16.20 16.20 Đạt Đạt Đạt Đạt 44946651.76 118.449 52693.5 Kết luận ứng suất kéo nén thớ tiết diện nhịp đạt yêu cầu II.6.1.4: Kiểm tra giai đoạn khai thác:tính mát tối đa, mômen trạng thái sử dụng : F4=(fpj- ∆fPT)APS Mặt cắt Gối fpj(MPa) ∆fpT(MPa) Aps(cm2) 1395 256.549 68.6 F(kN) 7809.77386 Mômen sử dụng:M Thay đổi TD 1395 261.493 68.6 L/4 3L/8 L/2 1395 356.226 68.6 1395 559.815 68.6 1395 631.533 68.6 7775.8580 7125.98964 5729.3691 5237.38362 x=2.8 3524.608 x=L/4 6884.381 x=3L/8 8040.537 x=L/2 9087.528 sd Mặt cắt MuSDb(kNm) Gối SVTH: Dương tất thắng Lớp 12A2.1 - 64 - GVHD: Th.s Nguyễn lan THIẾT KẾ SƠ BỘ Đồ án Thiết Kế Cầu Bê Tông Cốt Thép + ứng suất nén BT thớ trên: ft ( M uSD M M ) F4 F4 e I M ( M M 1) y1t yt1 y2t y3t 0,45 f c ' A1 I10 I10 I 20 I 30 + ứng suất kéo BT thớ dưới: fd4 ( M uSD M M ) F4 F4 e I M ( M M 1) y d1 y d y2d y d 0,5 f c ' A1 I10 I10 I 20 I 30 Mặt cắt F4(kN) A1(cm2) I10(cm4) y1t(cm) y1d(cm) I20(cm4) Gối 7809.774 11561.16 26220954 76.893 83.1067 26430653.5 x=2.8 7775.858 6258.15 20979874 77.601 82.399 21421395 x=L/4 7125.989 6258.15 2E+07 76.807 83.193 21641443 x=3L/8 5729.369 6258.15 20326026.7 76.591 83.409 21720453 x=L/2 5237.384 6258.15 20326027 76.591 83.409 21720453 y2t(cm) y2d(cm) 77.627 82.373 79.545 80.455 79.939 80.061 80.045 79.955 80.045 79.955 I30(cm4) y3t(cm) y3d(cm) e1(cm) M1(kNcm) M2(kNcm) MuSDb(kNm) Ứng suất thớ dưới(MPa) fd Điều kiện so sánh fd≥ ứng suất thớ trên(MPa) ft Điều kiện so sánh ft ≤ Kết Qủa 53537258.54 44393766.81 44813712.8 44946651.76 44946651.76 72.984 62.264 62.49 62.551 62.551 108.016 118.736 118.51 118.449 118.449 24.707 36.299 58.493 64.509 64.509 60763 146446.4 183086 195280.5 143260.6 345276.1 431661.2 460412.1 3524.608 6884.38 8040.537 9087.528 12.871 23.388 27.828 23.647 21.5 -2.74 -2.74 -2.74 -2.74 -2.74 1.097 4.484 1.838 2.844 3.768 16.20 16.20 16.20 16.20 16.20 Đạt Đạt Đạt Đạt Đạt Kết luận ứng suất kéo thớ BT tiết diện nhịp: ĐẠT II.6.2: Kiểm tra điều kiện biến dạng: Xét mặt cắt nhịp mặt cắt có độ võng cầu lớn Ta qui ước: độ võng xuống mang dấu dương, độ vồng lên mang dấu âm SVTH: Dương tất thắng Lớp 12A2.1 - 65 - GVHD: Th.s Nguyễn lan THIẾT KẾ SƠ BỘ Đồ án Thiết Kế Cầu Bê Tơng Cốt Thép Mơ men qn tính trọng tâm mặt cắt vị trí nhịp: + Đối với dầm I chưa liên hợp: I10=20326027cm4 + Đối với dầm I giai đoạn lắp dầm: I20=21720453cm4 + Đối với dầm I liên hợp: Ilh=44946651.76cm4 II.6.2.1 Tính đợ vồng dự ứng lực: Độ vồng dự ứng lực tính theo cơng thức sau: f v , ps FPS e0 L2 E ci I Trong đó: Fps: dự ứng lực xét mát, Fps=F4=5237.384KN e0:độ lệch tâm lực Fps trọng tâm mặt cắt tính đổi, e0=yd-ap=64,51 cm Eci.I0=(31980N/mm2).( 20326027.104mm4)=6,90.1015Nmm2 Vậy: f v , ps 5237,384.10 3.645,1.30000 60,6mm 8.6,90.1015 II.6.2.2: Tính đợ võng trọng lượng dầm chủ: f v , DC1 5.DC dc Ltt 384.E cdam I 10 Trong đó: DCdc: trọng lượng dầm chủ, DCdc=18,074 N/mm Ecdam: mô đun đàn hồi dầm, Ecdam=31980N/mm2 Vậy: f v , DC1 5.18,074.29400 25,48mm 384.31980.21575827,35.10 II.6.2.3: Tính đợ võng bản mặt cầu, dầm ngang, đan,lan can: f v , DC 5.(DCdn DCbmb DCtd DC LC ).Ltt 384.E cdam I f v , DC 5.(2,354 13.03 1,5 7,655).294004 34,37mm 384.31980.21720448,27.10 II.6.2.4: Tính đợ võng trọng lượng lớp phủ mặt cầu: f v , DW 5.DWb Ltt 384.E cdam I lh Trong đó: DWb=4,877 KN/m=4,877 N/mm Vậy: f v , DW SVTH: Dương tất thắng 5.4,877.29400 3,30mm 384.31980.44946861.10 Lớp 12A2.1 - 66 - GVHD: Th.s Nguyễn lan THIẾT KẾ SƠ BỘ Đồ án Thiết Kế Cầu Bê Tông Cốt Thép II.6.2.5: Độ vồng dầm sau căng cáp: fv1=fv,ps + fv,DC1= -60,6+25,48= -35,12 mm (vồng lên) II.6.2.6: Độ võng dầm khai thác tải trọng thường xuyên : fv1=fv,ps + fv,DC1 + fv,DC2 + fDWb= -60,6+25,48+34,37+3,30 = 2,55 mm (võng xuống) II.6.2.7: Độ võng dầm khai thác tác dụng hoạt tải tơ : Điều kiện kiểm tốn: fVLL ≤ Ltt/800 fVLL+PL ≤ Ltt/1000 Trong : LTT=29.4m chiều dài nhịp tính tốn FVLL: Độ võng hoạt tải xe ơtơ vị trí nhịp lấy trị sơ max +Kết tính xe tải thiết kế đơn +25% xe tải thiết kế tải trọng làn: FVLL+PL: Độ võng hoạt tải xe người Hệ số phân bố độ võng lấy số làn/số dầm Df=nlan/ndầm=2/5=0,40 *Tính độ võng xe tải đơn: P1=P2=145.Df=58 kN , P3=35.Df=14 kN Bố trí xe vị trí bất lợi hình vẽ: 4.3m 145KN 10.4m 4.3m xe 145KN 4.3m tải thiết kế 35KN 4.3m 10.4m Độ võng tính cho dầm giản đơn mặt cắt x lực tập trung P đặt cách đầu dầm a b theo công thức: fx với x=L/2: f X P.b.x ( L2 b x ) E I L P.L3 48.E.I Lực tập trung trục bánh xe tải thiết kế Tiết diện để tính độ võng tiết diện nhịp Dùng EI với f’cu=40MPa tiết diện liên hợp:EI=1,437.1016Nmm2 P1=58.103N; x=14,70m; a=10,40 m; b=19 m: f v.2 58.10 3.10400 14700 (29400 10400 14700 ) 1,889 mm 16 6.1,437.10 29400 P2=58.KN; x=a=b=14,70m: f v.2 58.10 3.29400 2.136mm 48.1,437.1016 P3=14KN; x=14,70 m; a=19m; b=10,40m: SVTH: Dương tất thắng Lớp 12A2.1 - 67 - GVHD: Th.s Nguyễn lan THIẾT KẾ SƠ BỘ Đồ án Thiết Kế Cầu Bê Tông Cốt Thép 14.10 3.10400 14700 f v.3 (29400 10400 14700 ) 0.456mm 6.1,437.1016.29400 Độ võng tổng cộng hoạt tải xe tải thiết kế gây ra: f v xe 1,889 2,136 0,456 4,481mm Độ võng tải trọng làn: f v.lan 5.qlan L4 5.9,3.29400 6,092mm 384.EJ 384.1,437.1016 Dộ võng 25% xe tải tải trọng : fV.XE=0,25.4,481+6,092=7,212mm => fVKT=7,712mm Kiểm tra độ võng xe nói chung: fVKT=7,712mm≤Ltt/800=36,75mm Vậy võng hoạt tải đạt yêu cầu II.7: Kiểm tra dầm theo trạng thái giới hạn cường độ I: II.7.1: Kiểm tra theo điều kiện chịu uốn: *Kiểm tra tại vị trí giữa nhịp: - Cơng thức kiểm tốn: Mmax Mr=.Mn Trong đó: + Mr : Sức kháng uốn tính tốn + Mn : Sức kháng uốn danh định + : Hệ số sức kháng, = 1,0 kết cấu bê tong cốt thép dự ứng lực (TCN 5.5.4.2.1) *Xác định Mn: Công thức: M n Aps f ps (d p a a a a hf ) As f y (d s ) A' s f ' y (d ' s ) 0,85 f ' c(b bw )b1 h f ( ) 2 2 Trong đó: Aps: Diện tích thép DƯL , Aps =6860(mm2) - Cường độ chịu kéo tiêu chuẩn : fpu=1860 MPa - fps= : ứng suất trung bình cốt thép DƯL sức kháng uốn danh định (Mpa) - dp=: Khoảng cách từ thớ nén đến trọng tâm cốt thép DƯL (mm) - As=: Diện tích cốt thép chịu kéo không DƯL (mm2) - Giới hạn chảy : fpy=1674 MPa - ds: Khoảng cách từ thớ nén đến trọng tâm cốt thép chịu kéo không DƯL (mm) - A's: Diện tích cốt thép chịu nén khơng DƯL (mm2) SVTH: Dương tất thắng Lớp 12A2.1 - 68 - GVHD: Th.s Nguyễn lan THIẾT KẾ SƠ BỘ Đồ án Thiết Kế Cầu Bê Tông Cốt Thép - f'y: Giới hạn chảy quy định cốt thép chịu nén không DƯL (Mpa) - d's: Khoảng cách từ thớ nén ngồi đến trọng tâm cốt nén chịu kéo khơng DƯL (mm) - f'c: Cường độ quy định BT tuổi 28 ngày (Mpa) - b: Bề rộng mặt chịu nén cấu kiện (mm) - bw: Chiều dày bụng đường kính tiết diện trịn(mm) - 1: Hệ số chuyển đổi biểu đồ ứng suất, với BT có cường độ > 28MPa hệ số 1 giảm theo tỉ lệ 0,05 cho Mpa vượt 28 Mpa: 1= 0,85 -12.0,05/7= 0,764 - hf: Chiều dày cánh chịu nén 215mm - a=c.1: Chiều dày khối ứng suất tương đương (mm) Ta bỏ qua cốt thép thường thớ chịu nén thớ chịu kéo nên công thức viết lại sau: a a hf M n Aps f ps (d p ) 0,85 f ' c(b bw )b1.h f ( ) 2 *Xác định dp: d pi h a pi Mặt cắt Gối x=2,8m x=L/4 x=3L/8 x=L/2 aP(cm) h(cm) dp(cm) 58.4 180 121.6 46.1 180 133.9 24.7 180 155.3 18.9 180 161.1 18.9 180 161.1 *Xác định c: - Để tính tốn chiều cao vùng chịu nén, trước hết cần xác định trường hợp tính tốn trục trung hịa qua cánh qua sườn dầm Muốn ta giả thiết trục trung hòa mặt cắt qua mép chịu nén - Xét bất đẳng thức: Aps fpu As fs As' fs' hf (*) fpu 0,85. fc'.b k Aps dp f py 2 1,04 1674 k 2.1,04 0,28 1860 fpu c + Nếu (*) tính c theo cơng thức (5.7.3.1.1-3) + Nếu (*) sai tính c theo cơng thức (5.7.3.1.1-4) Ta giả thiết bỏ qua cốt thép thường: c Mặt cắt Aps fpu As fs As' fs' 6860.1860 fpu 1860 0,85. fc'.b k Aps 0,85.0,764.40b 0,28.6860 dp dp Gối x=2,8 SVTH: Dương tất thắng x=L/4 Lớp 12A2.1 x=3L/8 - 69 - x=L/2 GVHD: Th.s Nguyễn lan THIẾT KẾ SƠ BỘ Đồ án Thiết Kế Cầu Bê Tông Cốt Thép b(cm) dp(cm) C (cm) 2330 121.6 141.924 2330 133.9 146.316 2330 155.3 152.756 2330 161.1 154.286 2330 161.1 154.286 Vậy trục trung hồ qua cánh dầm.Tính c * Xác định fps: c c f ps f pu 1 k 1860.1 0,28 dp dp Mặt cắt c(mm) dp(mm) fps(MPa) Gối 141.924 121.6 1252.154 x=2,8 x=L/4 202.171 203.099 133.9 155.3 1073.662 1178.906 Mpa x=3L/8 203.367 161.1 1202.56 x=L/2 203.367 161.1 1202.56 Chiều dày khối ứng suất tương đương: a=0,764.c Mặt cắt Gối x=2,8m x=L/4 x=3L/8 c(mm) 141.924 202.171 203.099 203.367 p1 0.764 0.764 0.764 0.764 a(mm) 108.43 154.459 155.168 155.372 x=L/2 203.367 0.764 155.372 * Kiểm toán sức kháng uốn tại các mặt cắt: Mmax Mr=.Mn a a hf M n Aps f ps (d p ) 0,85.1 f ' c(b bw ).h f ( ) 2 a a 215 M n 6860 f ps (d p ) 0,85.0.764.40(b bw ).215( ) 2 Mặt cắt Gối x=2,8m x=L/4 x=3L/8 fps(MPa) 1252.154 1290.908 1347.731 1361.228 dp(mm) 121.6 133.9 155.3 161.1 a(mm) 108.43 111.785 116.706 117.875 b(mm) 2330 2330 2330 2330 bw(mm) 710 200 200 200 Mn(Nmm) 96729202.38 76897657.32 311678734 376310507 Mn(kNm) 96.729 76.898 311.679 376.311 Kiểm toán: Mặt cắt x=L/2 1361.228 161.1 117.875 2330 200 376310507 376.311 Gối x=2,8m x=L/4 x=3L/8 x=L/2 MuCD1(KNm) Mn(kNm) 96.729 5103.474 76.898 10222.5 311.679 11789.126 376.311 13469.38 376.311 φ φ.Mn(kNm) Kêt 96.729 Đạt 1 15581.474 17780.838 Đạt Đạt 18519.592 Đạt 18519.592 Đạt Kết luận : Vậy dầm đủ khả chịu lực theo TTGH cường độ I SVTH: Dương tất thắng Lớp 12A2.1 - 70 - GVHD: Th.s Nguyễn lan THIẾT KẾ SƠ BỘ Đồ án Thiết Kế Cầu Bê Tông Cốt Thép II.7.2: Kiểm tra hàm lượng cốt thép ứng suất trước: - Lượng cốt thép tối đa (TCN 5.7.3.3.1): Hàm lượng thép dự ứng lực thép không dự ứng lực tối đa phải giới hạn cho: c 0,42 (TCN 5.7.3.3.1-1) de Trong đó: c: khoảng cách từ thớ chịu nén đến trục trung hoà (mm) de: khoảng cách hữu hiệu tương ứng từ thớ chịu nén đến trọng tâm lực kéo cốt thép chịu kéo(mm) de A ps f ps d p AS f y d s APS f ps As f y (TCN 5.7.3.3.1-2) p Gối 141.924 1216 0.117 x=2,8m 146.316 1339 0.109 x=L/4 152.756 1553 0.098 x=3L/8 154.286 1611 0.096 x=L/2 154.286 1611 0.096 Đạt Đạt Đạt Đạt Đạt Ta bỏ qua cốt thép thường đó: de=d Mặt cắt C (cm) de=dp(mm) c/de Kết kiểm toán Kết luận: Dầm thoả mãn hàm lượng cốt thép tối đa - Lượng cốt thép tối thiểu (TCN 5.7.3.3.2): Trừ có qui định khác, cịn mặt cắt cấu kiện chịu uốn, lượng cốt thép thường cốt thép dự ứng lực phải đủ để phát triển sức kháng uốn tính tốn M r thể biểu thức sau đây: φMn>min(1,2Mcr; 1,33Mu) Trong đó: Mcr: sức kháng nứt xác định sở phân bố ứng suất đàn hồi cường độ chịu kéo uốn, fr(TCN 5.4.2.6): f r 0,63 f 'c 0,63 40 3,984 MPa Theo TCN 5.7.3.6.2-2: Mcr=fr.Ig/yd Trong đó: yd: khoảng cách từ thớ chịu kéo ngồi đến trục trung hồ(mm), Ig: mơ men qn tính mặt cắt ngun trọng tâm khơng tính cốt thép Mặt cắt Gối x=2,8m x=L/4 x=3L/8 x=L/2 Y2d(cm) 82.373 80.455 80.061 79.955 79.955 I10(cm4) 26220953.9 SVTH: Dương tất thắng 20979874 20494964 Lớp 12A2.1 - 71 - 20326026.7 20326027 GVHD: Th.s Nguyễn lan THIẾT KẾ SƠ BỘ Đồ án Thiết Kế Cầu Bê Tông Cốt Thép fr(kN/cm2) 0.3984 0.3984 0.3984 Mcr(kNm) 126818.594 103888.9 101987.16 1.2Mcr(kNm) 154718.685 126744.463 124424.33 Mu(kNm) 5103.474 10222.5 1.33Mu(kNm) 6787.62 13595.918 φ.Mn(kNm) 96.729 15581.474 17780.838 Kết kiểm toán Đạt Đạt Đạt 0.3984 101280.583 123562.311 11789.126 15679.538 18519.592 0.3984 101280.585 123562.314 13469.38 17914.275 18519.592 Đạt Đạt Kết luận: Dầm thoả mãn hàm lượng cốt thép tối thiểu II.7.3: Kiểm tra dầm theo điều kiện chịu cắt: *Xác định sức kháng cắt danh định:(TCN 5.8.3.3) Cơng thức tính sức kháng cắt: Vr=Φ.Vn Trong đó: Φ: Hệ số sức kháng quy định TCN 5.5.4.2, Φ=0,9 Vn: sức kháng cắt danh định quy định theo TCN 5.8.3.3 Sức kháng cắt danh định, Vn, phải xác định trị số nhỏ của: Vn=Vc + Vs + Vp Vn=0,25.f’c.bv.dv +Vp Trong đó: - sức kháng cắt ứng suất kéo bê tông: Vc 0,083. f 'c bv d v A f d (cot g cot g ) sin - sức kháng cắt cốt thép chịu cắt: Vs v y v s Trong đó: bv:bề rộng bụng hữu hiệu lấy bề rộng bụng nhỏ chiều cao dv: chiều cao chịu cắt hữu hiệu xác định Điều 5.8.2.7 (mm) s: cự ly cốt thép đai (mm) β: số khả bê tông bị nứt chéo truyền lực kéo quy định Điều 5.8.3.4 θ: góc nghiêng ứng suất nén chéo xác định Điều 5.8.3.4( độ) Av: diện tích cốt thép chịu cắt cự ly s (mm) - Sức kháng cắt danh định thành phần dự ứng lực thẳng đứng với ứng suất tao cáp sau trừ mát: Vp=F.sinα ( α góc hợp phương nằm ngang hướng cáp) II.7.3.1: Xác định Vp: Xác định dv theo công thức sau: SVTH: Dương tất thắng Lớp 12A2.1 - 72 - GVHD: Th.s Nguyễn lan THIẾT KẾ SƠ BỘ Đồ án Thiết Kế Cầu Bê Tông Cốt Thép de a / d v max 0,9d e 0,72h Mặt cắt de=dp(mm) a(mm) de-a/2(mm) 0.9de(mm) h(mm) 0.72h(mm) dv(mm) Gối 1216 108.43 1161.785 1094.4 1600 1152 1161.785 x=2,8m x=L/4 1339 1553 111.785 116.706 1283.108 1494.647 1205.1 1397.7 1600 1600 1152 1152 1283.108 1494.647 x=3L/8 1611 117.875 1552.063 1449.9 1600 1152 1552.063 + Trị số: 0,25.f’c.bv.dv=0,25.40.bv.dv kN Mặt cắt Gối x=2,8m x=L/4 x=3L/8 bv(mm) 700 200 200 200 dv(mm) 1161.785 1283.108 1494.647 1552.063 0,25.fc.bv.dv 8132.495 2566.216 2989.294 3104.126 V p A ps f p sin +Xác định VP: +Lực nén dọc trục cốt thép DƯL gây ra: N u Aps f p cos x=L/2 1611 117.875 1552.063 1449.9 1600 1152 1552.063 x=L/2 200 1552.063 3104.126 Trong đó: Aps: diện tích bó cáp(mm2), Aps=7.7.140=6860 mm2 fp: ứng suất cáp sau mát, giá trị ứng với mặt cắt f p 0,8 f py f T ; Mặt cắt F4(kN) Bó Bó Bó Bó 4,5 Sinα Bó 6,7 ∑Sin ∑Cos Vp(kN) Nu(kN) F4=(fpj- ∆fPT)APS Gối x=2,8m x=L/4 x=3L/8 7809.774 7775.858 7125.99 5729.369 0.0967 0.0967 0.0967 0.103 0.103 0.103 0.073 0.073 0.073 0.0347 0.0347 0 0.016 0 0.3741 0.3421 0.2727 6.9858664 6.9861224 6.9873269 417.3766 380.0173 277.6082 7794.0054 7760.4423 7113.0888 5729.369 x=L/2 5237.384 0 0 0 5237.384 + Xác định θ β: Số liệu tra từ bảng TCN 5.8.3.4.2-1, để xác định θ β ta thông qua thơng số sau: v/f’c εx: Trong đó: SVTH: Dương tất thắng Lớp 12A2.1 - 73 - GVHD: Th.s Nguyễn lan THIẾT KẾ SƠ BỘ Đồ án Thiết Kế Cầu Bê Tông Cốt Thép v: ứng suất cắt bê tông xác định theo công thức: Mặt cắt VuCD1b(kN) η Vu(kN) Vp(kN) φ bv(mm) dv(mm) v(MPa) v/f’c Như Gối 1890.882 0.95 1796.338 417.3766 0.9 700 1161.785 1.941 0.0485 x=2,8m x=L/4 1566.91 1046.72 0.95 0.95 1488.565 994.381 380.0173 277.6082 0.9 0.9 200 200 1283.108 1494.647 4.9643 2.7674 0.1041 0.0692 v Vu V P bv d v x=3L/8 728.527 0.95 692.101 0.9 200 1552.063 2.4774 0.0619 x=L/2 378.633 0.95 359.701 0.9 200 1552.063 1.2875 0.0322 v 0,1 f 'c Theo A5.8.3.4.2-2, ứng biến cốt thép phía chịu kéo uốn cấu kiện: Mu 0,5 N u 0,5Vu cot g APS f po dv x E s As E p APS Tính: fpo=fpe+fpc.Ep/Ec; fpc=F4/(0,5.An), Với :- An diện tích tiêt diện nguyên - Ứng suất trạng thái giới hạn sử dụng fpe = 0,8fpy = 1339 Mpa Mặt cắt Gối x=2,8m x=L/4 x=3L/8 x=L/2 F4(kN) 7809.77386 7775.85802 7125.98964 5729.3691 5237.38362 An(cm ) 11561.16 6258.15 6258.15 6258.15 6258.15 Ep(MPa) 197000 197000 197000 197000 197000 Ec(MPa) 31980 31980 31980 31980 31980 fpe(MPa) 1339 1339 1339 1339 1339 fpo(MPa) 1422.2252 1492.0806 1479.2869 1451.7921 1442.1065 -Gỉa định :θ=27o =>cotagθ=1,963 Bỏ qua cốt thép thường tính đựơc εx sau: Mặt cắt Gối x=2,8m x=L/4 Mu(kNm) 5103.474 10222.5 dv(mm) 1161.785 1283.108 1494.647 Nu(kN) 7794.0054 7760.4423 7113.0888 Vu(kN) 1796.338 1488.565 994.381 fpo(MPa) 1422.2252 1492.0806 1479.2869 Cotagθ 1.963 1.963 1.963 Aps(mm2) 6860 6860 6860 Ep(MPa) 197000 197000 197000 SVTH: Dương tất thắng Lớp 12A2.1 x=3L/8 11789.126 1552.063 5729.369 692.101 1451.7921 1.963 6860 197000 - 74 - x=L/2 13469.38 1552.063 5237.384 359.701 1442.1065 1.963 6860 197000 GVHD: Th.s Nguyễn lan THIẾT KẾ SƠ BỘ Đồ án Thiết Kế Cầu Bê Tông Cốt Thép εx, -0.003031 -0.000679 0.000906 0.000874 0.0013 Do εx âm nên giá trị tuyệt đối ε x phải nhân với Fε tính theo phương trình A5.8.3.4.2-3: F E s As E P A ps E c Ac E s As E P A ps Trong đó: + Ac diện tích bê tơng phía chịu kéo uốn dầm xác định bê tơng phía h/2(hình A5.8.3.4.2.3): h=1800mm; h/2=900mm; Ec=31980Mpa Mặt cắt Gối x=2,8m x=L/4 Ep(MPa) 197000 197000 197000 Ec(MPa) 31980 31980 31980 Aps(mm2) 6860 6860 6860 AC(mm2) 639000 345750 345750 Fs 0.062 0.109 0.109 Vậy : Mặt cắt εx, Fs εx Gối -0.003031 0.06203 -0.00019 x=2,8m -0.000679 0.10891 -0.00007 x=3L/8 197000 31980 6860 345750 0.109 x=L/4 0.000906 0.10891 0.0001 Tra theo hình 5.8.3.4.2-1 cho β sau: Mặt cắt Gối x=L/8 x=L/4 εx -0.00019 -0.00007 0.0001 v/fc 0.0485 0.1041 0.0692 β 2.9 5.7 II.7.3.2: Tính Vc và Vs: x=L/2 197000 31980 6860 345750 0.109 x=3L/8 0.000874 0.10891 0.0001 x=L/2 0.0013 0.10891 0.00014 x=3L/8 0.0001 0.0619 x=L/2 0.00014 0.0322 5.6 Chọn cốt đai chống cắt :Dctd=12mm AV 0.083 f c bv S fy - S buớc cốt dai mặt cắt tính tốn:Chọn S bảng đây: - Av:Diện tích cốt thép ngang phạm vi s (mm) b S v Diện tích cốt đai tối thiểu: AV 0.083 f c f ys Mặt cắt bv(mm) S(mm) Av(mm2) Gối 700 100 91.8642 x=2,8m 200 150 39.3704 x=L/4 200 200 52.4938 x=3L/8 200 250 52.4938 x=L/2 200 250 65.6173 Khả chịu cắt bêtông: SVTH: Dương tất thắng Lớp 12A2.1 - 75 - GVHD: Th.s Nguyễn lan THIẾT KẾ SƠ BỘ Đồ án Thiết Kế Cầu Bê Tông Cốt Thép Vc 0,083. f 'c bv d v Mặt cắt bv(mm) dv(mm) β Vc Gối x=2,8m x=L/4 700 200 200 1161.785 1283.108 1494.647 6.5 5.7 2988.3395 875.6179 894.4407 x=3L/8 200 1552.063 5.6 912.5054 x=L/2 200 1552.063 1140.6318 Sức kháng cắt cốt thép chịu cắt:Vs: Avc f y d v cot g Vs Với Avc=π82.n (n số lớp bố trí cốt đai) s Mặt cắt Av(mm2) fy(MPa) dv(mm) Cotagθ S(mm) Vs(kN) Gối 452.16 400 1161.785 1.963 100 4124.755 x=2.8m x=L/4 226 226 400 400 1283.108 1494.647 1.963 1.963 150 200 1517.961 1326.164 x=3L/8 226 400 1552.063 1.963 250 1101.687 x=L/2 226 400 1552.063 1.963 250 1101.687 x=2.8m 875.6179 1517.961 380.0173 2773.596 x=L/4 894.4407 1326.164 277.6082 2498.213 x=3L/8 912.5054 1101.687 2014.192 x=L/2 1140.6318 1101.687 2242.319 Tính :Vn2=0,25.f’c.bv.dv +Vp Mặt cắt Gối x=2.8m x=L/4 dv(mm) 1161.785 1283.108 1494.647 bv(mm) 710 200 200 Vp(kN) 417.3766 380.0173 277.6082 Vn2 8666.05 2946.233 3266.902 x=3L/8 1552.063 200 3104.126 x=L/2 1552.063 200 3104.126 Tính :Vn1=Vc + Vs + Vp Mặt cắt Gối Vc(kN) 2988.3395 Vs(kN) 4124.755 Vp(kN) 417.3766 Vn1(kN) 7530.471 Vn=min(Vn1,Vn2)=Vn1 Điều kiện kiểm tra: Vu≤φv.Vn Mặt cắt Gối x=2.8 x=L/4 Vn(kN) 7530.471 2773.596 2498.213 φv 0.9 0.9 0.9 φv.Vn(kN) 6777.4239 2496.2364 2248.3917 Vu(kN) 1796.338 1488.565 994.381 Kết Đạt Đạt Đạt II.7.4:T ính duyệt cốt thép dọc chịu xoắn: x=3L/8 2014.192 0.9 1812.7728 692.101 Đạt x=L/2 2242.319 0.9 2018.0871 359.701 Đạt Để mặt cắt khơng bị xoắn cốt thép dọc phải bố trí cân xứng cho mổi mặt cắt khả chịu kéo cốt thép phần chịu kéo uốn cấu kiện co tính đến trường hợp không phát huy hết cốt thép SVTH: Dương tất thắng Lớp 12A2.1 - 76 - GVHD: Th.s Nguyễn lan THIẾT KẾ SƠ BỘ Đồ án Thiết Kế Cầu Bê Tông Cốt Thép Kiểm tra cốt thép dọc theo A5.8.3.5: M u V As f y A ps f ps u 0,5.Vs V p cot g d v f v Mặt cắt Gối x=2.8 x=L/4 Aps(mm2) 6860 6860 6860 fps(MPa) 1252.154 1290.908 1347.731 Mu(Nmm).10 5103.474 10222.495 Vu(N) 1796338 1488565 994381 Vs(N) 4124755 1517961 1326164 Vp(N) 417376.6 380017.3 277608.2 Cotgθ 1.963 1.963 1.963 dv(mm) 1161.785 1283.108 1494.647 φv 0.9 0.9 0.9 VT(kN) 8589.77644 8855.62888 9245.43466 VP(kN) -949.745 5430.241 7921.619 KẾT QUẢ ĐAT ĐAT ĐAT SVTH: Dương tất thắng Lớp 12A2.1 - 77 - x=3L/8 6860 1361.228 11789.126 692101 1101687 1.963 1552.063 0.9 9338.02408 8867.997 ĐAT x=L/2 6860 1361.228 13469.38 359701 1101687 1.963 1552.063 0.9 9338.02408 9335.787 ĐAT GVHD: Th.s Nguyễn lan ... = THIẾT KẾ SƠ BỘ Đồ án Thiết Kế Cầu Bê Tông Cốt Thép Bê tông Cốt thép Dầm thường Cốt thép ƯST Bê tông Lan can Cốt thép thường Bê tông Bản mặt cầu Cốt thép thường Bê tông nhựa Lớp phủ mặt Bê tông. .. tông xi cầu măng Bê tông Mố Cốt thép Bê tông Mố Cốt thép Bê tông Trụ Cốt thép Bê tông Trụ Cốt thép Bê tông Trụ Cốt thép Bê tông 10 Trụ Cốt thép Bê tông 11 Cọc Cốt thép Tổng thể tích bê tơng (m3)... tất thắng Lớp 12A2.1 - 20 - GVHD: Th.s Nguyễn lan THIẾT KẾ SƠ BỘ Đồ án Thiết Kế Cầu Bê Tông Cốt Thép Trong thực tiễn thiết kế, biểu đồ ứng suất bê tông chịu nén quy ước coi khối / hình chữ nhật,