MỤC LỤC . Trang
LỜI CẢM ƠN . 5
PHIẾU GIAO NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD 6
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN 7
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN 8
PHẦN I:THIẾT KẾ SƠ BỘ . . 9
CHƯƠNG I :PHƯƠNG ÁN I:DẦM GIẢN ĐƠN TIẾT DIỆN I DƯL . 10
I /CÁC THÔNG SỐ TÍNH TOÁN . 10
II /LỰA CHỌN VÀ TÍNH TOÁN SƠ BỘ KẾT CẤU . 11
A /KẾT CẤU NHỊP CHÍNH . . 11
B/TÍNH TOÁN MỐ CẦU . .23
C/TÍNH TOÁN TRỤ CẦU .25
D/TÍNH TOÁN SƠ BỘ CỌC KHOAN NHỒI . 28
CHƯƠNG II :PHƯƠNG ÁN II:DẦM GIẢN ĐƠN TIẾT DIỆN BẢN DƯL . 41
I /CÁC THÔNG SỐ TÍNH TOÁN . 41
II /LỰA CHỌN VÀ TÍNH TOÁN SƠ BỘ KẾT CẤU . 42
A /KẾT CẤU NHỊP CHÍNH . . 42
B/TÍNH TOÁN MỐ CẦU . .50
C/TÍNH TOÁN TRỤ CẦU .53
D/TÍNH TOÁN SƠ BỘ CỌC KHOAN NHỒI . 55
CHƯƠNG III :PHƯƠNG ÁN III :DẦM GIẢN ĐƠN TIẾT DIỆN BẢN 71
RỖNG LẮP GHÉP . 69
I /CÁC THÔNG SỐ TÍNH TOÁN . 69
II /LỰA CHỌN VÀ TÍNH TOÁN SƠ BỘ KẾT CẤU . 70
A /KẾT CẤU NHỊP CHÍNH . . 70
B/TÍNH TOÁN MỐ CẦU . .77
C/TÍNH TOÁN TRỤ CẦU .79
D/TÍNH TOÁN SƠ BỘ CỌC KHOAN NHỒI . 81
271 trang |
Chia sẻ: NguyễnHương | Lượt xem: 1113 | Lượt tải: 1
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Đồ án Thiết kế cầu xóm củi, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
mm
S = 450 mm
Vậy Smax= 300 mm
Biểu thức tính cốt thép
Giả thiết (d-a/2)=jd=0.92d
Diện tích cốt thép gần đúng
Hàm lượng cốt thép giới hạn
-Hàm lượng max
với 0.6929 Hệ số quy đổi khối ứng suất
Với
-Hàm lượng lượng min
Vậy diện tích cốt thép nhỏ nhất trên 1mm chiều rộng
mm2/mm
a/Momen dương
Chiều cao hữa hiệu d = mm
Diện tích cốt thép
mm2/mm
Chọn DB16 @300 có As = mm2/mm
D = mm
Kiểm tra lại
d= mm
Nmm/mm N/mm
Trạng thái
Nmm/mm Nmm/mm
Tính cho phần hẫng
40639.01 191.34
15575.73 -16740.00 -65.62 30162.88 115.23
Cường độ
Sử dụng
Tính cho phần nhịp
27237.35 -29262.70 -114.76
N/mm
150.00
0.52
0.003571
0.67
16.00
142.00
0.5M gM gV NM NV
÷
ø
ư
ç
è
ỉ -==
2
a
dfAMM YSnU ff
( ) 0.9*0.92 * *
U U
S
Y Y
M M
A
f jd d ff
= =
da 142.0 b£ 1b =
da 35.0£
'0.03S
A f c
bd fy
r = ³ =
0.003571SA d³
cbf
Asfy
a
'85.0
=
0.92*0.9*
U
S
Y
M
A
f d
= =
t
dc
d
As
A's
d
c
d
'
ĐỀ TÀI :THIẾT KẾ CẦU XÓM CỦI Page126 SVTH :NGUYỄN QUANG HUY
ĐỒ ÁN TỐT NHIỆP KY SƯ GVHD:Th.s DƯƠNG KIM ANH
a = mm
Mn = Nmm/mm
Mu = Nmm/mm Đạt
Kiểm tra hàm lượng cốt thép max
0.35d = mm
mm
a = mm Đạt
Kiểm tra hàm lượng cốt thép min
Đạt
b/Momen âm
Chiều cao hữa hiệu d' = mm
Diện tích cốt thép
mm2/mm
Chọn DB16 @300 có A's = mm2/mm
Kiểm tra lại D' = mm
d'= mm
a = mm
Mn = Nmm/mm
Mu = Nmm/mm Đạt
Kiểm tra hàm lượng cốt thép max
0.35d = mm
mm
a = mm Đạt
Kiểm tra hàm lượng cốt thép min
Đạt
c/Cốt thép phân bố
Cốt thép theo hướng phụ dưới đáy bản phải được bố trí theo tỉ lệ % của cốt thép chính
chịu momen dương
Với Sc chiều dài nhịp hữa hiệu Sc= mm
%As= % > %
Chọn 65%As =
Dùng DB16@300 có As = mm2/mm
d/Cốt chống co ngót
Lượng cốt thép tối thiểu cho mỗi phương không được nhỏ hơn
mm2/mm
Với mm2
Lớp cốt thép dưới thõa điều kiện này
37151
6.62
27237
49.70
41.32
6.62
0.51
150.00
0.56
0.67
16.00
149.67
37066
29263
6.62
118.50 67.00
52.38
43.55
6.62
0.53
0.45
200.00
1050.00
0.67
0.36
0.003571SA d³ =
10.42 db =
0.92*0.9*
U
S
Y
M
A
f d
= =
0.003571SA d³ =
10.42 db =
%67
3840
% £=
Sc
As
=³
fy
Ag
As 75.0
*1gA t= =
ĐỀ TÀI :THIẾT KẾ CẦU XÓM CỦI Page127 SVTH :NGUYỄN QUANG HUY
ĐỒ ÁN TỐT NHIỆP KY SƯ GVHD:Th.s DƯƠNG KIM ANH
Lớp cốt thép trên đặt dọc cầu,với DB16 @300 có As = mm2/mm
3.1.2/Phần hẫng
Lớp bêtông bảo vệ dc = 50 mm
Chiều cao phần hẫng t' = 400 mm
Chiều dài nhịp SK = 2500 mm
Bước cốt thép max lấy trị số nhỏ nhất của
1.5 t = 600 mm
S = 450 mm
Vậy Smax= 450 mm
Biểu thức tính cốt thép
Giả thiết (d-a/2)=jd=0.92d
Diện tích cốt thép gần đúng
Hàm lượng cốt thép giới hạn
-Hàm lượng max
với 0.6929 Hệ số quy đổi khối ứng suất
Với
-Hàm lượng lượng min
Vậy diện tích cốt thép nhỏ nhất trên 1mm chiều rộng
mm2/mm
a/Cốt thép chịu uốn
Chiều cao hữa hiệu d = mm
Diện tích cốt thép
mm2/mm
Chọn DB16 @300 có As = mm2/mm
D = mm
Kiểm tra lại
d= mm
a = mm
Mn = Nmm/mm
Mu = Nmm/mm Đạt
b/Cốt thép phân bố
Cốt thép theo hướng phụ phải được bố trí theo tỉ lệ % của cốt thép chính chịu momen
0.67
6.62
87803
40639
342.00
0.003571
350.00
0.33
16.00
0.67
÷
ø
ư
ç
è
ỉ -==
2
a
dfAMM YSnU ff
( ) 0.9*0.92 * *
U U
S
Y Y
M M
A
f jd d ff
= =
da 142.0 b£ 1b =
da 35.0£
'0.03S
A f c
bd fy
r = ³ =
0.003571SA d³
cbf
Asfy
a
'85.0
=
0.92*0.9*
U
S
Y
M
A
f d
= =
%67
3840
% £=
Sc
As
t As
dc
d t
'
ĐỀ TÀI :THIẾT KẾ CẦU XÓM CỦI Page128 SVTH :NGUYỄN QUANG HUY
ĐỒ ÁN TỐT NHIỆP KY SƯ GVHD:Th.s DƯƠNG KIM ANH
Với Sc chiều dài nhịp hữa hiệu Sc= mm
%As= % > %
Chọn As =
Dùng DB16@300 có As = mm2/mm
c/Cốt chống co ngót
Lượng cốt thép tối thiểu cho mỗi phương không được nhỏ hơn
mm2/mm
Với mm2
Lớp cốt thép trên thõa điều kiện này
Lớp cốt thép dứoi theo mỗi phương,với DB16 @250
As = mm2/mm
3.2/Cốt thép chịu cắt
3.2.1/phần nhịp
Điều kiện kiểm tra
Với VU = N/mm Lực cắt tính toán
Vn Sức chống cắt danh định ,lấy theo trị số nhỏ
Vn = Vc+Vs
Vn =0.25f'cdvbv
với
Trong đó
bV = 1 (mm) bề rộng bản bụng hữu hiệu trong phạm vi dv
dV -85.8 (mm) chiều cao chịu cắt hữu hiệu ,được lấy bằng cự ly đo thẳng góc
với trục trung hòa giữa hợp lực kéo và nén do uốn
nhưng khong nhỏ hơn trị số
0.9de = mm
0.72h = mm
dv = mm
Vậy dv= mm
Av diện tích cốt thép chịu cắt trong cự li s
s (mm)bước đai
2 hệ số chỉ bê tông bị nứt chéo do truyền lực kéo
45 (độ)góc nghgiên của ứng suất nén chéo
90 (độ)góc nghiêng của cốt thép ngang đối với trục dọc
Tính sức kháng danh định
N/mm
Vn = 0.25f'cdvbv = N/mm
*Vc đạt sức kháng cắt ,không cần bố trí cốt đai
76.80 67.00
114.76
127.8
176.07
1875.00
144
150
150
2500.00
0.45
0.67
0.71
400.00
0.80
=³
fy
Ag
As 75.0
*1gA t= =
U nV Vf£
VVCC dbfV '083.0 b=
s
ggdfA
V VYVS
aaq sin)cot(cot +
=
b =
q =
a =
== VVCC dbfV '083.0 b
ĐỀ TÀI :THIẾT KẾ CẦU XÓM CỦI Page129 SVTH :NGUYỄN QUANG HUY
ĐỒ ÁN TỐT NHIỆP KY SƯ GVHD:Th.s DƯƠNG KIM ANH
3.2.2/phần hẫng
Điều kiện kiểm tra
Với VU = N/mm Lực cắt tính toán
Vn Sức chống cắt danh định ,lấy theo trị số nhỏ
Vn = Vc+Vs
Vn =0.25f'cdvbv
với
Với t' = 400 mm
bV = 1 (mm) bề rộng bản bụng hữu hiệu trong phạm vi dv
dV (mm) chiều cao chịu cắt hữu hiệu ,được lấy bằng cự ly đo thẳng góc
với trục trung hòa giữa hợp lực kéo và nén do uốn
nhưng khong nhỏ hơn trị số
0.9de = mm
0.72h = mm
dv = mm
Vậy dv= mm
Av diện tích cốt thép chịu cắt trong cự li s
s (mm)bước đai
2 hệ số chỉ bê tông bị nứt chéo do truyền lực kéo
45 (độ)góc nghgiên của ứng suất nén chéo
90 (độ)góc nghiêng của cốt thép ngang đối với trục dọc
Tính sức kháng danh định
N/mm
Vn = 0.25f'cdvbv = N/mm
*Vc đạt sức kháng cắt ,không cần bố trí cốt đai
4/Kiểm toán trạng thái sử dụng
4.1/Phần nhịp
Điều kiện kiểm tra
ứng suất cốt thép (Mpa)
ứng suất cho phép cho cốt thép thường (Mpa)
Mpa
50 mm chiều dày lớp be tông bảo vệ
diện tích bê tông quanh 1 thanh chịu kéo
z = 30000 N/mm thông số bề rộng vết nứt
Tỷ số chuyển đổi giữa bê tông và thép
342
342
191.34
307.8
288
252
401.44
4275.00
safs f£
crI
yM
nfs
*
=
==
Es
n
sf
saf
cd
A
1/ 3 0.6( )sa yc
zf f
d A
= £ =
U nV Vf£
VVCC dbfV '083.0 b=
s
ggdfA
V VYVS
aaq sin)cot(cot +
=
b =
q =
a =
== VVCC dbfV '083.0 b
t As
d
c
d t
'
ĐỀ TÀI :THIẾT KẾ CẦU XÓM CỦI Page130 SVTH :NGUYỄN QUANG HUY
ĐỒ ÁN TỐT NHIỆP KY SƯ GVHD:Th.s DƯƠNG KIM ANH
5.262 chọn n = 5
Tính các đặc trưng cho tiết dện chuyển đổi cho 1mm .
As = mm2/mm
D = mm
A's = mm2/mm
D' = mm
t = mm
dc = mm
d = mm
d' = mm
b = mm
M(+) = Nmm/mm
M(-) = Nmm/mm
4.1/Momen dương
*Giả thiết cốt thép trên chịu kéo
Phương trình cân bằng
0.5bx2 =nA's(d'-x)+nAs(d-x)
=>x = mm Giả thiết đúng
Momen quán tính của tiết diện chuyển đổi
mm2/mm
Vậy ứng suất trong cốt thép
Mpa
Ứng suất cho phép
Diện tích quanh 1mm thanh cốt thép
A = mm2/mm
Mpa
Chọn Mpa >
Ứng suất đạt điều kiện cho phép
4.2/Momen âm
*Giả thiết cốt thép dưới chịu kéo
Phương trình cân bằng
0.5bx'2 = nAs(d-x')+nA's(d'-x')
=>x' = mm Giả thiết đúng
Momen quán tính của tiết diện chuyển đổi
mm2/mm
Vậy ứng suất trong cốt thép
Mpa
Ứng suất cho phép
Diện tích quanh 1mm thanh cốt thép
A = mm2/mm10000.00
252.00
56
16.00
68995.27
104.33
61.96
10000.00
377.98
108091.87
16740.00
56
142.00
1.00
15575.73
0.67
0.67
0.20
16.00
50.00
142.00
==
Ec
Es
n
sf =
saf =
3
2 2' ( ' ) ( )
3cr s s
bxI nA d x nA d x= + - + - =
d
'
t y
'
x'
dc
d
As A's d
'
t
x
y
dc
d
As A's
saf =
sf =
saf =
3
2 2( ) ' ( ' )
3cr s s
bxI nA d x nA d x= + - + - =
sf
ĐỀ TÀI :THIẾT KẾ CẦU XÓM CỦI Page131 SVTH :NGUYỄN QUANG HUY
ĐỒ ÁN TỐT NHIỆP KY SƯ GVHD:Th.s DƯƠNG KIM ANH
Mpa
Chọn Mpa >
Ứng suất đạt điều kiện cho phép
4.2/Phần hẫng
Tính các đặc trưng cho tiết dện chuyển đổi cho 1mm .
As = mm2/mm
D = mm
A's = mm2/mm
D' = mm
t' = mm
dc = mm
d = mm
d' = mm
b = mm
M(-) = Nmm/mm
*Giả thiết cốt thép dưới chịu nén
Phương trình cân bằng
0.5bx'2 -( n-1)A's(d'-x')=nAs(d-x')
=>x' = mm Giả thiết đúng
Momen quán tính của tiết diện chuyển đổi
mm2/mm
Vậy ứng suất trong cốt thép
Mpa
Ứng suất cho phép
Diện tích quanh 1mm thanh cốt thép
A = mm2/mm
Mpa
Chọn Mpa >
Ứng suất đạt điều kiện cho phép
377.98
252.00
400.00
16.00
0.80
16.00
50.00
0.67
342.00
40639.01
342.00
1.00
377.98
252.00
101.5
512265.70
95.40
10000.00
saf =
saf = sf
sf =
saf =
3
2 2( 1) ' ( ' ) ( )
3cr s s
bxI n A d x nA d x= + - - + - =
saf = sf
x
yA'st As
d
c
d t
'
ĐỀ TÀI :THIẾT KẾ CẦU XÓM CỦI Page132 SVTH :NGUYỄN QUANG HUY
ĐỒ ÁN TỐT NHIỆP KY SƯ GVHD:Th.s DƯƠNG KIM ANH
I/SỐ LIỆU
I.1/Qui mô
-Cầu vĩnh cửu bằng bê tông cốt thép
- Cầu dầm giản đơn tiết diện bản rỗng kéo sau
- Tải trọng: HL-93, người đi bộ
- Tĩnh không thôngthuyền: H = 5 m B = 25 m
- Đường hai đầu cầu: Đường cấp III đồng bằng
- Làn xe chạy được phân cách bằng vạch kẻ sơn
- Cấp động đất: Cấp 7
Bảng thống kê kích thước cầu
I.2/Vật liệu
I.2.1/Bê tông
đv
KN/m3
MPa
MPa
MPa
MPa
MPa
MPa
Trong đó
f'ci = 0,9.fc
m
m
Dầm
Làn
Ec
Cường độ chịu kéo khi uốn (TCN 5.4.2.6)
Eci 33941.13
Môđun đàn hồi
Cường độ của BT lúc bắt đầu đặt tải hoặc tạo ứng suất f'ci 36
Môđun đàn hồi của bê tông lúc truyền lực
38006.99
fr 4.45
Cường đôï chịu nén khi uốn fc 40
Cường độ chịu nén quy định ở 28 ngày tuổi f'c 50
- Bề rộng toàn cầu B 15.6
Tỷ trọng của bê tông
Các đặc trưng
gc
Ký hiệu
m
Trị số
- Bề rộng cột chắn xe B3 0.25
- Bề rộng cột lan can B4 0.5
- Bề rộng phần xe chạy B1 10.5
- Bề rộng lề người đi B2 1.75
m
m
m
m
- Số dầm trên mặt cắt ngang 1
- Số làn xe n 3
-Chiều rộng đỉnh dầm b2 15
-Chiều rộng đáy dầm b1 10
-Chiều dài tính toán Ltt 29.2
-Chiều cao dầm H 1.2
- Chiều dài toàn cầu LC 298
- Chiều dài nhịp chính L 30
CHƯƠNG III:DẦM BẢN RỖNG
số liệâu kí hiệu
25
Đơn vị
m
m
m
m
số lựơng
g ¢= 1,5c c cE 0,043. . f
¢=ci cE 4800 f
r cf 0.63 f¢=
ĐỀ TÀI :THIẾT KẾ CẦU XÓM CỦI Page 133 SVTH :NGUYỄN QUANG HUY
ĐỒ ÁN TỐT NHIỆP KY SƯ GVHD:Th.s DƯƠNG KIM ANH
I.2.2/Các loại thép
Thép dự ứng lực:Tao thép tự chùng thấp ,khử ứng suất dư
Cáp 15.2 mm, tiêu chuẩn ASTM
Thép thường
I.3/Đặc điểâm dầm
MĂÏT CẮT NGANG
*Ta quy đổi mặt cắt dầm về dạng đơn giản để tính:
Chiều cao dầm quy đổi tương đương chiều cao dầm
chiều rộng cánh tương đương chiều rộng dầm
chiều rộng sườn tương đương chiều dày các thành dầm cộng lại
Chiều dày cánh tính tương đương về diện tích cánh dầm
MĂÏT CẮT NGANG QUY ĐỔI
Ứng suất cho phép khi kích
60Đường kính ống tạo lỗ
Môđun đàn hồi của cáp
Diện tích một bó cáp
Chiều dài tụt neo
Hệ số ma sát
Hệ số ma sát lấy trên 1mm bó cáp
Môđun đàn hồi
Giới hạn chảy tối thiểu của thép thanh
Cấp của thép
Giới hạn chảy
Một bó cáp gồm
Diện tích một tao cáp
fy 420
Ep 197000
0.25
K 6.60E-07
m
A
0.01
MPa
200000
MPa
MPa
const
m
mm-1
Es
tao
mm
1680 mm2
fpy 1581 MPa
A0 140 mm
2
n 12
Grade 270 chùng thấp
fpj 1302 MPa
Đơn vị
fpu 1860 MPaCường độ chịu kéo
Ký hiệu Trị số
b 1
b 2
h2
h1 H
b 1
b 2
h2
h1 H
1560
2%2%20
BÊ TÔNG ATPHAN :5.0CM
LỚP PHÒNG NƯỚC :0.5CM
80
250 1000 250
500 105 105 105 105 80
R50
R30
DA
ĐỀ TÀI :THIẾT KẾ CẦU XÓM CỦI Page 134 SVTH :NGUYỄN QUANG HUY
ĐỒ ÁN TỐT NHIỆP KY SƯ GVHD:Th.s DƯƠNG KIM ANH
Bảng đặc trưng hình học của dầm quy đổi
L/2 3L/8 L/4 L/8 Gối ĐV
100 100 100 100 100 cm
70 70 70 70 70 cm
30 30 30 30 30 cm
700 700 700 700 1000 cm
1500 1500 1500 1500 1500 cm
I.4/Tải trọng tác dụng
I. 4.1/Tĩnh tải
*Trọng lượng bản thân dầm
+Diện tích dầm A = m2
+Trọng lượng riêng của bê tông: KN/m3
+Trọng lượng dầm DC = KN/m
*Trọng lựong lan can
+ Phần bêtông:
Diện tích bó vỉa: Aglc = m
2
KN/m
+ Phần thép : qt = KN/m
Tổng trọng lượng 2 lan can q1 = KN/m
-Trọng lựong gờ chắn xe
+ Dung trọng bê tông: KN/m3
+ Diện tích gờ chắn xe: m2
Tổng trọng lượng 2 gờ chắn q2= KN/m
- Trọng lượng lớp phủ mặt cầu
+ Lớp bêtông atphan: t1= m
+ Dung trọng bêtông atphan: KN/m3
+ Lớp phòng nước: t2= m
+ Dung trọng lớp phòng nước: KN/m3
+ Bề rộng lớp phủ B = m
Trọng lượng lớp phủ q3= KN/m
Bảng tổng hợp giá tr ị t ĩnh tải
0.005
18
15
18.23
0.06
3.00
0.05
22.5
6.07
0.16
12.45
25
9.452
25
236.3
0.2426
Lớp phủ q3 18.23 KN/m
Tổng gờ chắn q2 3.00 KN/m
Tổng lan can q1 12.45 KN/m
Trọng lượng bản thân dầm DC 236.3 KN/m
Ký hiệu Trị số Đơn vịTĩnh tải
Chiều rộng cánh b2
Chiều rộng sườn b1
Chiều dày cánh h2
Tham số Ký hiệu
Chiều cao dầm H
Chiều cao sườn h1
25
30
10
13
7
14 11
12
15
25
62
50
30 20
40
32
g =c
*g= =bt glc cq A
g =c
=gcA
1g =
2g =
ĐỀ TÀI :THIẾT KẾ CẦU XÓM CỦI Page 135 SVTH :NGUYỄN QUANG HUY
ĐỒ ÁN TỐT NHIỆP KY SƯ GVHD:Th.s DƯƠNG KIM ANH
I.4..2/Hoạt tải
Bao gồm hoạt tải HL93 và tải trọng ngừoi đi bộ
* Xe tải thiết kế (Truck)
V(m) P(kN)
0 35
4.3 145
4.3-9 145
* Xe hai trục thiết kế (Tandem)
V(m) P(kN)
0 110
1.2 110
* Tải trọng làn thiết kế
Lane WL
9.3 kN/m
Tải trọng làn không xét hệ số xụng kích
*Tải trọng người đi bộ 3 KN/m2
Lề bộ hành rộng: 1.75 m Người WPL
5.25 kN/m
I.5/Tổng hợp nội lực
Bảng tổng hợp diện tích đường ảnh hưởng
Mặt Ltt x Ltt-x Momen Lực cắt
cắt (m) (m) (m) Đường ảnh hưởng WM Đường ảnh hưởng WV(+) WV(-) WV
Gối 29.2 0 29.2 0.00 14.60 0.00 14.60
L/8 29.2 3.65 25.55 46.63 11.18 0.23 10.95
L/4 29.2 7.3 21.9 79.94 8.21 0.91 7.30
3L/8 29.2 10.95 18.25 99.92 5.70 2.05 3.65
L/2 29.2 14.6 14.6 106.58 3.65 3.65 0.00
TRUCK
TANDEM
WL
WPL
P1 P2
1.2m
P1
P1 P2 P3
4.3-9m4.3m
ĐỀ TÀI :THIẾT KẾ CẦU XÓM CỦI Page 136 SVTH :NGUYỄN QUANG HUY
ĐỒ ÁN TỐT NHIỆP KY SƯ GVHD:Th.s DƯƠNG KIM ANH
I.5.1/Tĩnh tải
Bảng tổng hợp giá trị momen và lực cắt do tĩnh tải gây ra
I.5.2/Hoạt tải
* Momen do tải trọng xe thiết kế, xe 2 trục thiết kế, tải trọng làn và người đi bộ gây ra
Momen do xe tải thiết kế MllTr = Y1P1 + Y2P2 + Y3P3
Momen do xe 2 trục thiết kế MllTa = Y1P1 + Y2P2
Momen do tải trọng người đi bộ MP = wPLWM
Momen do tải trọng làn thiết kế ML = wLWM
*Lực cắt do tải trọng xe thiết kế, xe 2 trục thiết kế, tải trọng làn và người đi bộ gây ra
Lực cắt do xe tải thiết kế VllTr = Y1P1 + Y2P2 + Y3P3
Lực cắt do xe 2 trục thiết kế VllTa = Y1P1 + Y2P2
Lực cắt do tải trọng người đi bộ VP = wPLWV(+)
Lưc cắt do tải trọng làn thiết kế VL = wLWV(+)
Y1, Y2, Y3 là tung độ đường ảnh hưởng dưới tải trọng các bánh xe P1, P2, P3.
wL, wPL là tải trọng làn xe thiết kế và tải trọng người đi bộ
WV(+) là diện tích đường ảnh hưởng lực cắt (phần lớn hơn) tại mặt cắt đang xét
WM là diện tích đường ảnh hưởng momen tại mặt cắt đang xét
*Lực xung kích dối với hoạt tải
Tổng hợp lực xung kích
IM
15%
25%
Bảng tổng hợp giá tr ị momen do hoạt tải
Cấu kiện
- Mối nối bản mặt cầu
- Tất cả các trạng thái giới hạn
- Tất cả các cấu kiện khác
- Trạng thái giới hạn mỏi và giòn
- Tất cả các trạng thái giới hạn khác
75%
Mặt cắt L/2 3L/8 L/4 L/8 Gối Đơn vị
WM 106.58 99.92 79.94 46.63 0.00 m
2
10.95 14.60 m2
Tải trọng do bản thân kết cấu và phi kết cấu
WV 0.00 3.65 7.30
DC 236.30 236.30 236.30 236.30 236.30 KN/m
q1 12.45 12.45 12.45 12.45 12.45 KN/m
q2 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 KN/m
MDC 29165.62 27342.77 21874.21 12759.96 0.00 KNm
2756.66 3675.55 KN
Tải trọng do lớp phủ và phụ kiện
VDC 0.00 918.89 1837.78
q3 18.23 18.23 18.23 18.23 18.23 KN/m
MDW 1942.95 1821.52 1457.22 850.04 0.00 KNm
VDW 0.00 66.54 133.08 199.62 266.16 KN
ĐỀ TÀI :THIẾT KẾ CẦU XÓM CỦI Page 137 SVTH :NGUYỄN QUANG HUY
ĐỒ ÁN TỐT NHIỆP KY SƯ GVHD:Th.s DƯƠNG KIM ANH
Y1 Y2 Y3 P1 P2 P3 MLLTR
m m m KN KN KN KNm
Gối 0.00 0.00 0.00 145 145 35 0
L/8 3.19 2.66 2.12 145 145 35 922.41
L/4 5.48 4.40 3.33 145 145 35 1548.3
3L/8 4.16 6.84 5.23 145 145 35 1778.1
L/2 5.15 7.30 5.15 35 145 145 1985.5
Y1 Y2 Y3 P1 P2 P3 MLLTR
m m m KN KN KN KNm
Gối 0.00 0.00 0.00 145 145 35 0
L/8 3.19 2.66 1.53 145 145 35 901.84
L/4 5.48 4.40 2.15 145 145 35 1507.1
3L/8 6.84 5.23 1.86 145 145 35 1815.8
L/2 7.30 5.15 0.65 145 145 35 1828
Y1 Y2 Y3 P1 P2 P3 MLLTa
m m m KN KN KN KNm
Gối 0.000 0.000 - 110 110 - 0
L/8 3.190 3.040 - 110 110 - 685.3
L/4 5.480 5.180 - 110 110 - 1172.6
3L/8 6.840 6.390 - 110 110 - 1455.3
L/2 7.300 6.700 - 110 110 - 1540
Mặt
cắt
Đường ảnh hưởng
Xe tải thiết kế với trục sau 4.3m
Mặt
cắt
Mặt
cắt
Đường ảnh hưởng
Xe tải hai trục
Đường ảnh hưởng
Xe tải thiết kế với trục sau 9 m
P1 P3P2
P1 P3P2
P1 P2
P1 P2
P1 P2
P1 P2
P1 P2
P1 P3P2
P1 P3P2
P1 P3P2
P1 P3P2
P1 P3P2
P1 P3P2
P1 P3P2
P1 P3P2
ĐỀ TÀI :THIẾT KẾ CẦU XÓM CỦI Page 138 SVTH :NGUYỄN QUANG HUY
ĐỒ ÁN TỐT NHIỆP KY SƯ GVHD:Th.s DƯƠNG KIM ANH
wL WM ML wPL WM MPL
KN/m m2 KNm KN/m m2 KNm
Gối 9.3 0.00 0.00 5.25 0.0 0.00
L/8 9.3 46.63 433.65 5.25 46.6 244.80
L/4 9.3 79.94 743.40 5.25 79.9 419.66
3L/8 9.3 99.92 929.24 5.25 99.9 524.57
L/2 9.3 106.58 991.19 5.25 106.6 559.55
Bảng tổng hợp giá tr ị lực cắt do hoạt tải
Y1 Y2 Y3 P1 P2 P3 VLLTR
m m m KN KN KN KN
Gối 1.00 0.85 0.71 145 145 35 293.34
L/8 0.88 0.73 0.58 145 145 35 252.71
L/4 0.75 0.60 0.46 145 145 35 212.09
3L/8 0.63 0.48 0.33 145 145 35 171.46
L/2 0.50 0.35 0.21 145 145 35 130.84
Y1 Y2 Y3 P1 P2 P3 VLLTR
m m m KN KN KN KN
Gối 1.00 0.69 0.54 145 145 35 264.37
L/8 0.88 0.57 0.42 145 145 35 223.74
L/4 0.75 0.44 0.29 145 145 35 183.12
3L/8 0.63 0.32 0.17 145 145 35 142.49
L/2 0.50 0.19 0.04 145 145 35 101.87
Tải trọng làn Người đi bộ
Mặt
cắt
Đường ảnh hưởng
Mặt
cắt
Đường ảnh hưởng
Xe tải thiết kế với trục sau 4.3m
Mặt
cắt
Đường ảnh hưởng
Xe tải thiết kế với trục sau 9 m
P1 P3P2
P1 P3P2
P1 P3P2
P1 P3P2
P1 P3P2
P1 P3P2
P1 P3P2
P1 P3P2
P1 P3P2
P1 P3P2
ĐỀ TÀI :THIẾT KẾ CẦU XÓM CỦI Page 139 SVTH :NGUYỄN QUANG HUY
ĐỒ ÁN TỐT NHIỆP KY SƯ GVHD:Th.s DƯƠNG KIM ANH
Y1 Y2 Y3 P1 P2 P3 VLLTR
m m m KN KN KN KN
Gối 1.000 0.959 - 110 110 - 215.48
L/8 0.875 0.834 - 110 110 - 187.98
L/4 0.750 0.709 - 110 110 - 160.48
3L/8 0.625 0.584 - 110 110 - 132.98
L/2 0.500 0.459 - 110 110 - 105.48
wL WV(+) VL wPL WV(+) VPL
KN/m m2 KN KN/m m2 KN
Gối 9.3 14.60 135.78 5.25 14.6 76.65
L/8 9.3 11.18 103.96 5.25 11.2 58.69
L/4 9.3 8.21 76.38 5.25 8.2 43.12
3L/8 9.3 5.70 53.04 5.25 5.7 29.94
L/2 9.3 3.65 33.95 5.25 3.7 19.16
Bảng tổng hợp lực xung kích (TTGH Cường độ và sử dụng)
IM Đơn vị
25% KNm
25% KNm
25% KNm
25% KNm
Bảng tổng hợp lực xung kích (TTGH Mỏi)
IM Đơn vị
15% KNm
15% KNm33.56 39.65
MLLTR 274.20
VLLTR 15.28 21.37 27.47
272.38 226.07
46.99 53.87
L/8 Gối
135.28 0.00
Loại xe L/2 3L/8 L/4
VLLTa 26.37 33.24 40.12
VLLTR 32.71 42.87 53.02
MLLTR
MLLTa 385.00
L/2 3L/8 L/4 L/8 Gối
496.38 444.52 387.06 230.60 0.00
363.83 293.15 171.33 0.00
63.18 73.33
Tải trọng làn
Mặt
cắt
Mặt
cắt
Đường ảnh hưởng
Xe tải hai trục
Người đi bộ
Đường ảnh hưởng
Loại xe
P1 P2
P1 P2
P1 P2
P1 P2
P1 P2
ĐỀ TÀI :THIẾT KẾ CẦU XÓM CỦI Page 140 SVTH :NGUYỄN QUANG HUY
ĐỒ ÁN TỐT NHIỆP KY SƯ GVHD:Th.s DƯƠNG KIM ANH
Bảng tổng hợp giá tr ị momen và lực cắt do hoạt tải gây ra(TTGH cừơng độ và sử dụng)
Đơn vị
KNm
KNm
KNm
KNm
KNm
KNm
KN
KN
KN
KN
KN
KN
Bảng tổng hợp giá tr ị momen và lực cắt do xe Truck có trục sau 9m(TTGH mỏi)
Đơn vị
KNm
KNm
KN
KN
I.5.3/Tổng hợp nội lực tính toán
Bảng hệ số tải trọng (TCN 3.4.1_1 và 3.4.1_2)
CT
-
-
-
-
-
Bảng hệ số điều chỉnh tải trọng
hD
hR
hI
*Công thức t ính nội lực
Tĩnh tải
Hoạt tải
Tổng hợp
1.25
-
1
1
0.00
IM(MLLTR)
IM(VLLTR)
274.20 272.38 226.07 135.28 0.00
15.28 27.47
IM(MLLTR)
IM(MLLTa)
496.38 444.52
385.00 363.83
MLLTa
IM(VLLTR) 32.71 42.87 53.02
1.50
Mặt cắt L/2 3L/8 L/4 L/8 Gối
1.25
46.99 53.87
63.18 73.33
1540.00 1455.30
MLLTR 1985.50 1778.09 1548.25
743.40
922.41
293.15
433.65
171.33
0.00
685.30 0.00
387.06 230.60 0.00
1172.60
0.00
MPL 559.55 524.57 419.66 244.80 0.00
ML 991.19 929.24
VLLTR 130.84 171.46 212.09
103.96 135.78
VLLTa 105.48 132.98 160.48
IM(VLLTa) 26.37 33.24 40.12
252.71 293.34
187.98 215.48
58.69 76.65
VL 33.95
VPL 19.16 29.94 43.12
53.04 76.38
WL
1.25 1.50 1.75 - -
DC DW LL,IM,CE,PL WS
Mặt cắt L/2 3L/8
VLLTR 142.49
MLLTR 1828.00
Strength II
Strength III
183.12 223.74
Tải trọng
Strength I
101.87
33.56
- 1.40 -
Mỏi
Hệ số dẻo
Hệ số quan trọng
0.4
Sử dụng 1 1 1 0.3
L/4 L/8 Gối
21.37
264.37
1815.84 1507.13 901.84 0.00
39.65
1.50 1.35
Hệ số điều chỉnh Cường độ Sử dụng
-
0.95 1 1
Mỏi
- 0.75 -
Hệ số dư 0.95 1 1
1.05 KAD KAD
0.95 1 1
DL DC DC DW DWM M Mg g= +
DL DC DC DW DWV V Vg g= +
( )g= + + +LL LL LL L PLM M IM M M
( )g= + + +LL LL LL L PLV V IM V V
( )U DL LLM M Mh= +
( )U DL LLV V Vh= +
D R I. .=h h h h
ĐỀ TÀI :THIẾT KẾ CẦU XÓM CỦI Page 141 SVTH :NGUYỄN QUANG HUY
ĐỒ ÁN TỐT NHIỆP KY SƯ GVHD:Th.s DƯƠNG KIM ANH
Bảng tổng hợp nội lực t ính toán trạng thái giới hạn cường độ I
Đơn vị
M KNm
V KN
M KNm
V KN
M KNm
V KN
M KNm
V KN
M KNm
V KN
M KNm
V KN
KNm
KN
Bảng tổng hợp nội lực t ính toán trạng thái giới hạn sử dụng
Đơn vị
M KNm
V KN
M KNm
V KN
M KNm
V KN
M KNm
V KN
M KNm
V KN
M KNm
V KN
KNm
KN
Bảng tổng hợp nội lực t ính toán trạng thái giới hạn mỏi
Đơn vị
M KNm
V KN
M KNm
V KN
KNm
KN
583.38 0.00
87.86 92.17 118.45 144.73 171.01
1576.65 1174.62 974.92
IM
205.65
11.46
VU
MU
16.03 20.60 25.17
137.34 167.81 198.27
LL
1371.00 1361.88 1130.34
76.40 106.87
204.28 169.55 101.46 0.00
L/8 Gối
676.38 0.00
29.74
Loại tải L/2 3L/8 L/4
3245.28 4300.81
MU 35141.18
VU 118.53 1154.14 2196.39
32840.72 26429.79
0.00
76.65
15441.46 0.00
58.69
244.80
PL
559.55 524.57 419.66
19.16 29.94 43.12
433.65 0.00
33.95 53.04 76.38 103.96 135.78
L
991.19 929.24 743.40
230.60 0.00
32.71 42.87 53.02 63.18 73.33
IM
496.38 444.52 387.06
922.41 0.00
32.71 42.87 53.02 63.18 73.33
LL
1985.50 1778.09 1548.25
66.54 133.08 199.62 266.16
1837.78 2756.66 3675.55
DW
1942.95 1821.52 1457.22 850.04 0.00
0.00
L/8 Gối
DC
29165.62 27342.77 21874.21 12759.96 0.00
0.00 918.89
Loại tải L/2 3L/8 L/4
19360.03 0.00
359.29 1676.08 3003.87 4342.67 5692.48
43996.83 41074.33 33120.19MU
VU
428.40 0.00
33.53 52.40 75.45 102.70 134.14
PL
979.20 918.00 734.40
758.88 0.00
59.40 92.82 133.66 181.92 237.62
L
1734.59 1626.18 1300.94
403.55 0.00
57.24 75.02 92.79 110.56 128.34
IM
868.66 777.92 677.36
1614.21 0.00
228.97 300.06 371.16 442.25 513.34
LL
3474.63 3111.66 2709.44
1275.06 0.00
0.00 99.81 199.62 299.43 399.24
DW
2914.43 2732.28 2185.82
15949.95 0.00
0.00 1148.61 2297.22 3445.83 4594.44
DC
36457.02 34178.46 27342.77
GốiLoại tải L/2 3L/8 L/4 L/8
ĐỀ TÀI :THIẾT KẾ CẦU XÓM CỦI Page 142 SVTH :NGUYỄN QUANG HUY
ĐỒ ÁN TỐT NHIỆP KY SƯ GVHD:Th.s DƯƠNG KIM ANH
I.6/Bố trí cáp
I.6.1/Tính sơ bộ cáp
*Cáp DƯL
-Dùng loại tao đã khử ứng suất dư : D = mm
-Diện tích một tao cáp 15.2mm: A0 = mm
2
-Diện tích bó 12 tao 15.2 mm: A = mm
2
-Cừơng độ chịu kéo tiêu chuẩn: Mpa
-Giới hạn chảy: Mpa
-Ứng suất trong thép DƯL khi kích: Mpa
*Bê tông
-Cường độ chịu nén của Bêtông đủ 28 ngày: Mpa
-Khối lượng riêng của Bêtông: KN/m3
-Môđun đàn hồi bêtông: Mpa
*Momen tính toán KNm
*Bố trí cáp
-Diện tích cáp sơ bộ đặt vào dầm: m2
mm2
-Số bó cần thiết kế Bó
-Số bó bố trí n = Bó
-Diện tích cáp thực sự đặt trong dầm là: Aps = n*A = mm
2
-Bố trí cáp:(kích thước là cm)
30921
18.41
20
33600
25
38006.99
43996.83
0.030921
50
1581
1302
1680
1860
15.2
140
=puf
0.85py puf f= =
0.7= =pj puf f
='cf
cg =
cE =
uM =
psgAn
A
= =
==
Hf
M
A
pu
U
psg 9.0**85.0
=psgA
13
20
1313
20
1313
20
1313
20
1813
1500
1000250 250
80 105 83105 105 105 1