N MễN HC THIT K CU B GIAO THễNG VN TI TRNG I HC CễNG NGH GIAO THễNG VN TI N MễN HC THIT K CU SV: NGUYN VN THNG LP CU NG B K63- 63DCCD05 GVHD : PHM NGC TRNG NM 2015 NHIM V THIT K TRC NGANG CU ARMY I SVTH: NGUYN VN THNG LP : 63DCCD05 Tên cọc 42 42A 42B 6.70 43A 43E 6.00 43F 44B 44D 44A 44C 15.17 15.56 15.52 9.50 44 43G 7.50 4.00 2.80 43 15.34 16.18 15.60 16.78 8.60 1.00 15.49 16.39 2.00 1.50 16.48 9.50 1.00 15.94 15.50 Khoảng cách 16.96 1.50 15.65 Cao độ thiên nhiên 17.04 N MễN HC THIT K CU 45 46 Yờu cu Thit k s b phng ỏn cu, so sỏnh la chn phng ỏn Thit k k thut phng ỏn c chn (thit k mt hng mc c giao cú danh sỏch kốm theo) Thuyt minh in trờn giy A4 (gm hai phn trờn) Bn v trờn giy A1: B trớ chung hai phng ỏn v cu to chi tit hng mc c giao Tiờu chun thit k cu: 22TCN-272-05 Vnh Yờn, ngy thỏng nm GVHD : Phm Ngc Trung LI M U SVTH: NGUYN VN THNG LP : 63DCCD05 N MễN HC THIT K CU Trong mc tiờu phỏt trin n nm 2030, nc ta v c bn s tr thnh mt nc cụng nghip Do ú, nhu cu v xõy dng c s h tng c bit l phỏt trin mng li giao thụng ti ó tr nờn thit yu hn bao gi ht nhm phc v cho s phỏt trin nhanh chúng v bn vng ca t nc Sau thi gian hc ti Trng i hc cụng ngh GTVT, em c giao nhim v thc hin ỏn mụn hc l: Thit k cu ARMY qua ti km 23+885.46 thuc d ỏn xõy dng cụng trỡnh: Cao tc Ni Bi-Lo Cai di s hng dn ca thy giỏo Phm Ngc Trng N MễN HC THIT K CU GM CHNG Chng 1: THIT K C S Chng 2: THIT K K THUT Chng 3: THIT K BN V THI CễNG SVTH: NGUYN VN THNG LP : 63DCCD05 N MễN HC THIT K CU NHN XẫT CA GIO VIấN HNG DN Vnh Yờn, ngy thỏng nm 2015 Giỏo viờn hng dn SVTH: NGUYN VN THNG LP : 63DCCD05 N MễN HC THIT K CU PHN I THIT K S B I/ GII THIU CHUNG: 1.1.Tng quan v d ỏn SVTH: NGUYN VN THNG LP : 63DCCD05 N MễN HC THIT K CU Tuyn ng H ni - Lo Cai l tuyn ng ni th ụ vi cỏc tnh nỳi phớa bc Tuyn ng ny c lm mi hon ton nhm phc v nhu cu i li ca ngi dõn li.rỳt ngn thi gian trc õy l ting Gi rỳt ngn cũn ting, tit kim chi phớ na õy l d ỏn ln c u t trng im ca nh nc.tuyn ny tip giỏp vi cỏc quc l 1A,2,7,70 Mc tiờu ca d ỏn l tip tc phỏt trin, tng bc hon thin h thng c s h tng, to tin thỳc y tin trỡnh u t, xõy dng c s h tng Nhm phỏt trin cỏc tnh nỳi phớa bc, y mnh tc phỏt trin kinh t Giao thng trao i hng húa vi cỏc tnh biờn gii.Tuyn giỳp ni cỏc trung tõm thnh ph ca cỏc tnh,cỏc trung tõm thng mi,kinh t trng im ca bc D ỏn s gúp phn lm tng nhanh hiu qu kinh t ca tuyn ng H Ni - Lo Cai ang c u t xõy dng v m bo kh nng chuyn hng hoỏ, v thụng xe trờn ton tuyn V chớnh tr ,quõn s :trong thi kỡ t nc ang phỏt trin kinh t cụng nghip hin i húa t nc.ng v nh nc cng ko quờn tang cng quc phũng quõn s quõn s c tng cng v phỏt trin nh nc cng u t vo giao thụng nhm ng phú nhanh nhng tỡnh bt ng v chun bi trc nhng k xõm phm -V húa ,khoa hc k thut s thun li gúp phn tang cng giao lu húa khoa hc k thut ca tnh nh vi cỏc tnh bn,nõng cao i sng húa v tinh thn ca nhõn dõn ,tang cng cụng tỏc qun lý ca nh nc vi cỏc vựng xung quanh Do tm nh hng quan trng nờu trờn,nờn vic cn phi xõy dng mt cõy cu l cp thit v cp bỏch ng thi nghiờn cu ỏp dng khoa hc k thut , s dng kt cu n gin gn nh nhm ỏp ng xõy dng cu nhanh chúng , kp thi m bo bn vng 1.2.V trớ a lý : Súc Sn l mt cỏc huyn ngoi thnh ca TP H Ni Cỏc a danh giỏp ranh bao gm: phớa ụng v ụng Bc la huyn Hip Hũa (tnh Bc Giang),v phớa bc giỏp vi huyn Yờn Phong ( tnh Bc Ninh ) huyn Ph yờn (tnh Thỏi Nguyờn); phớa Tõy Bc giỏp th xó Phỳc Yờn ( tnh Vnh Phỳc) V phớa nam giỏp cỏc huyn ụng anh, Mờ Linh ( Tp H Ni) 1.3 Mng li giao thụng khu vc : a/ V giao thụng ng thy : Súc Sn cú h thng sụng, kờnh rch dy c Hin nay, Bỡnh Chỏnh y nhanh tin b nõng cp ng giao thụng nụng thụn v tin hnh kho sỏt, iu tra lp d ỏn phỏt trin ton din giao thụng ng b phc v cho d ỏn xõy dng khu kinh t m H thng cu trờn a bn huyn dang khụng ỏp ng c lu lng giao thụng ngy cng cao, c bit l cỏc cu trờn tuyn ng H Ni-Lo Cai ỏp ng nhu cu ti ngy mt tng nhanh, thnh ph ang u t xõy dng cụng trỡnh giao thụng ỏp ng nhu cu ti 1.4 V trớ xõy dng : Cu Army I nm trờn tuyn ng H Ni Lo Cai , thuc huyn Súc Sn TP.H Ni 1.5 iu kin a hỡnh : SVTH: NGUYN VN THNG LP : 63DCCD05 N MễN HC THIT K CU Khu vc nguyờn cu xõy dng cu l t rung cng nh t i an xen Gn khu vc xõy dng cu nh dõn tha tht, Khụng i qua cỏc khu vc trung dõn c 1.6 iu kin khớ tng thy vn: a/ Khớ tng : - Khớ hu phõn chia thnh hai rừ rt: + Mựa ma t thỏng n thỏng 10 + Mựa khụ t thỏng 11 n thỏng sang nm - Nhit : tng i n nh : + Nhit trung bỡnh : 250 C - 290 C + Nhit cao tuyt i : 38.20 C + Nhit thp tuyt i : 6.70 C - m : + Trung bỡnh 73 85% + Bc hi t 3.5 mm/ngy, cao nht 7.8 mm/ngy - Ch ma : + Lng ma trung bỡnh hng nm : 1.000 - 1.400 mm + Trong ma, lng ma thỏng thp nht khong 100 mm, thỏng nhiu nht 240 mm - Ch giú : + Mựa ma : hng giú chớnh l Tõy Tõy Nam + Mựa khụ : Bc ụng Bc 1.7 a cht : + Lp t s : t sột ln hu c, mu xỏm , cao, trng thỏi na cng B dy trung bỡnh h =3ữ7m (ti cỏc l khoan trờn cn) Tớnh cht c lý c trng nh sau: - m : W = 21.5% - Dung trng t nhiờn : w = 1.86g/cm3 - Dung trng y ni : d = 0.561g/cm3 - Lc dớnh n v : C = 0.0497kg/cm2 - Gúc ma sỏt : = 4120 57 + Lp t s : Sột pha, mu xỏm trng nõu , trung bỡnh, trng thỏi mm B dy trung bỡnh h =4 - 15m Tớnh cht c lý c trng nh sau: - m : W = 28.9% - Dung trng t nhiờn : w = 1.863g/cm3 - Dung trng y ni : d = 1.123g/cm3 - Lc dớnh n v : C = 0.0792kg/cm2 - Gúc ma sỏt : = 140 84 + Lp t s : lp sột pha, mu xỏm vng, nõu .cú b dy trung bỡnh 5- 20m trng thỏi cng Tớnh cht c lý c trng nh sau - m : W = 15.8% SVTH: NGUYN VN THNG LP : 63DCCD05 N MễN HC THIT K CU - Dung trng t nhiờn - Dung trng y ni - Lc dớnh n v - Gúc ma sỏt : : w = 1.873g/cm3 : d = 0.994g/cm3 : C = 0.025kg/cm2 = 120 20 II/ CC NGUYấN TC KHI THIT K CU: - m bo v mt kinh t : hao phớ xõy dng cu l ớt nht, hon nhanh v thu li nhun cao - m bo v mt k thut : m bo kh nng chu lc theo yờu cu thit k, m bo n nh v thi gian s dng lõu di - m bo v mt m quan : hũa cựng v to dỏng p cho cnh quan xung quanh Da vo ba nguyờn tc trờn ta phi chỳ ý mt s sau : + Phng ỏn thit k lp phi da trờn iu kin a cht, thy v kh thụng thuyn + C gn tn dng nhng kt cu nh hỡnh sn cú cụng xng húa v c gii húa hng lot nhm gim giỏ thnh cụng trỡnh + Tn dng vt liu sn cú ti a phng + Ap dng nhng phng phỏp thi cụng tiờn tin nhm m bo tin v cht lng cụng trỡnh III/ NHIM V THIT K : Vi nhng nhu cu thc t v nhm phc v cho vic lm ỏn tt nghip, tụi c giao nhim v thit k Cu Army I ng H Ni Lo cai vi nhng thụng s sau : -Kh cu : 8m + ì 1,5m -Ti trng thit k : HL93 v ngi i 300 kg/m2 -Kh tnh khụng di cu 4.75m : -iu kin a cht (xem ti liu kho sỏt) Nhim v thit k : +Thit k s b ba phng ỏn +Thit k k thut cho phng ỏn kh thi +Thit k t chc thi cụng phng ỏn c chn SVTH: NGUYN VN THNG LP : 63DCCD05 N MễN HC THIT K CU CHNG I PHNG N CU DM GIN N DM BấTễNG CT THẫP NHP L = 18m SVTH: NGUYN VN THNG LP : 63DCCD05 N MễN HC THIT K CU I PHNG N KT CU - - 1/KT CU PHN TRấN S b trớ nhp : nhp Ltc = 18.5m Cỏc nhp gin n di L =18 m, chiu cao dm 0.65m, mt ct ngang mi nhp gm 12 dm, khong cỏch mi dm 1m , dm ngang bng BTCT M300 ti ch, bn mt cu BTCT M300 ti ch Dc ngang mt cu hai mỏi 2% Lp ph bn mt cu 11cm L b hnh khỏc cp vi phn xe chy, l b hnh BTCT M250 lp ghộp Lan can hn hp : phn chn xe BTCT, phn trờn bng thộp m km Gi cu : Dựng gi cao su 2/ KT CU PHN DI : M BTCT M300 dng m chõn dờ Múng cc khoan nhi D = 1000mm, chiu sõu úng cc L = 10.5m Sau m phn tip giỏp gia ng v cu cú Bn quỏ bng BTCT BO TR CHUNG PHệễNG AN I: DAM BTCT l=18m to noi to LAO CAI hà nội 5500 8000 50 18000 21.46 5500 21.26 20.50 20.30 900 4800 15.50 2000 1000 3000 13.50 2000 cọc khoan nhồi D= 1000 Dự ki?n L= 10.5 m SVTH: NGUYN VN THNG LP : 63DCCD05 10 lào cai N MễN HC THIT K CU Trng tõm cỏc tao cỏp dớnh bỏm ti th di dm 5mm x 11 tao Trng tõm cỏc tao cỏp dớnh bỏm ti th di dm 100 mm x 12 tao Trng tõm cỏc tao cỏp dớnh bỏm ti th di dm 695 mm x 4tao Trng tõm tt c cỏc tao cỏp ti th di dm = 170 mm Trng tõm tt c cỏc tao cỏp ti trng tõm dm = 151 mm Lc d ng lc ti im truyn = (n - 9) Aps (0.78 fpu - Mt mỏt ) Tng d ng lc, Pj = 3582879.95 N Lc cho tao, P/n = 132699.257 N ng sut trng lng dm : Mg =70267212,5 N.mm Mg ng sut trng lng dm ti th trờn St = 1.076 MPa Mg ng sut trng lng dm ti th di, Sb = -1.046 MPa ng sut d ng lc ti th trờn dm : vi lch tõm neo = 151 mm fp = Pj Ago + M pj St = -0,3347 MPa ng sut cui cựng th trờn dm : fg(top) = 0.741 MPa Gii hn ng sut kộo din tớch ct thộp dớnh bỏm: f ti = 0.5 f 'ci = -2.915 Mpa ng sut d ng lc ti th di dm: fp = Pj Ago + M pj Sb = 15.961MPa ng sut cui cựng th di dm : fg(bot) = 14.915 MPa Gii hn ng sut nộn cu kin ng sut trc : fci = 0.60 fci = 0.6*34=20.4 MPa > 14.915 MPa => t SVTH: NGUYN VN THNG LP : 63DCCD05 49 N MễN HC THIT K CU Bng 2.12.Bng ng sut cỏch gi khong Thớ trên (Mpa) Do trọng lợng thân Do ứng suất trớc 1,076 -0,335 0,741 -2,915 ứng suất cho phép Thớ dới (Mpa) -1,046 15,961 14,915 20,4 t 6.4.6 ng sut bờ tụng cỏch gi 1.0 + D Ti im cỏch gi 1.0 + D tao s c bc u ti 3.5m tao s c bc u ti 1.0m Tng d ng lc, Pj =3.848 MN ng sut trng lng dm: Mg = 152715721 N.mm Mg Th trờn, Sb = 2.338 MPa = -2.273 Mpa Mg Th di, Sb ng sut d ng lc ti th trờn dm: fp = Pj Ago + M pj St = -0.359MPa ng sut cui cựng th trờn dm :fg(top) = 1.978MPa Gii hn ng sut kộo din tớch ct thộp dớnh bỏm: f 'ci fti = 0.5 = -2.915 MPa vi fci =36 Mpa ng sut d ng lc ti th di dm: fp = Pj Ago M pj Sb = 17.143 MPa ng sut cui cựng th di dm :fg(bot) =14.87 Mpa SVTH: NGUYN VN THNG LP : 63DCCD05 50 t N MễN HC THIT K CU Gii hn ng sut nộn cu kin ng sut fci = 0.60 fci =0.6*34= 20.4MPa > 14.87 Mpa t ! Bng 2.13.Bng ng sut cỏch gi khong 1.0 + D Do trọng lợng thân Do ứng suất trớc = ứng suất cho phép Thớ trên (Mpa) 2,338 -0,359 1,978 t -2,915 Thớ dới (Mpa) -2,273 17,143 14,870 t 20,4 Trng thỏi gii hn cng Trng thỏi gii hn cng xem xột m bo yờu cu bn v n nh Mi b phn kt cu hoc liờn kt s phi tho cụng thc sau ng vi mi TTGH (iQi) Rn = Rr (TCN 1.3.2.1-1) 7.1 H s sc khỏng = 0.9 Khi tớnh kh nng chu un kt cu BTCT thng = 1.0 Khi tớnh kh nng chu un kt cu BTCT DL = 0.9 Khi tớnh kh nng chu ct 7.2 Cỏc h s iu chnh ti trng cú th ỏp dng D = 0.95 R = 0.95 I = 1.05 T hp cỏc h s = 0.95 7.3 Mụ men un Cng I : T hp ti trng c bn cú xe trờn cu, khụng cú giú Hiu ng lc nhit , co ngút v t bin dm gin n coi nh bng H s ti trng as = 1.50 lp ph mt cu ( Asphalt ) Dc =1.25 cỏc cu kin v b phn liờn quan L = 1.75 hot ti SVTH: NGUYN VN THNG LP : 63DCCD05 51 N MễN HC THIT K CU Hiu ng ti, Q = (iQi) Mụ men un, Mu = (Dc*Dc +as*Das + L*LL) Giai on I : Thi cụng Mu1 =1132,806 kN.m Giai on II : Khai thỏc Mu2= 2322,227 kN.m 7.4 Kh nng chu un (22TCN 272- 05 5.7.3.2 ) Trong thc tin thit k, coi ng sut phõn b trờn mt ch nht tng cú cnh l 0.85 fc, trờn mt chiu cao chu nộn bng a = 1c H s s c ly bng 0.85 vi cng bờ tụng khụng quỏ f c = 28 MPa Vi cng bờ tụng vt quỏ 28 MPa, s gim mc 0.05 cho mi MPa vt quỏ 28 MPa Nhng khụng nh hn 0.65 = 0.85 Vi fc 28 MPa = 0.85 - 0.05(fc - 28)/7 0.65 MPa Vi fc>28 MPa Dựng :1 = 0.76 > 0.65 ng sut trung bỡnh tao cỏp ng sut trc fps , cú th ly nh sau : fps = fpu(1 - kc/dp) < fpu = 1860 MPa (TCN 5.7.3.1.1-1) k = 2(1.04 - fpy/ fpu) = 0.28 (TCN 5.7.3.1.1-2) V trớ trc trung ho : (22 TCN 272 01 5.7.3.1.1-4) Vi mt ct hỡnh ch nht : c = Aps f pu + As f y A' s f y A f ' 0.85 f c 1b + k ps pu dp ' (**) 7.4.1 Giai on I :( Mt ct khụng liờn hp ) B trớ ct thộp thng : x D32 AS = mm2 AS = 0.0 mm2 Aps =35*98.7= 3454.5 mm2 din tớch ct thộp vựng chu kộo SVTH: NGUYN VN THNG LP : 63DCCD05 52 N MễN HC THIT K CU b = 1000 mm b rng cỏnh chu nộn dp = 515 mm khong cỏch xa nht t th chu nộn ti trng tõm tao cỏp vựng chu kộo ds = 593 mm khong cỏch xa nht t th chu nộn ti trng tõm ct thộo thng vựng chu kộo Thay vo cụng thc (**) c = 214 mm a = x c = 164 mm ng sut trung bỡnh tao thộp d ng sut : f pu (1 fps = k *c ) dp = 1644 MPa < fpu = 1860 MPa Sc khỏnh un danh nh : Sc khỏnh un danh nh ca mt ct hỡnh ch nht cú th tớnh theo cụng thc : Mn = a a Aps f ps (d p ) + As f y (d s ) 2 = 2461.54 kN.m Sc khỏng un :( TCN 5.7.3.2.1-1) Mr = Mn = 2461.54 KN.m > Mu = 1132.8 kN.m Vi => t =1 H s sc khỏng dựng cho un v kộo BTCT DUL 7.4.2.Giai on II :( Mt ct liờn hp ) dp = 615mm ds = 693 mm a = x c =248 mm c =324 mm ng sut trung bỡnh tao thộp d ng sut : f pu (1 fps = kc ) dp = 1585 MPa < fpu = 1860 MPa Sc khỏnh un danh nh : Mn = a a Aps f ps (d p ) + As f y ( d s ) 2 = 2690.59 MPa SVTH: NGUYN VN THNG LP : 63DCCD05 53 N MễN HC THIT K CU Sc khỏng un : Mr = Mn =1* 2690.59 kN.m >Mu =2322.227 kN.m => t 7.5 Cỏc gii hn ct thộp 7.5.1 Ct thộp ti a Lng ct thộp ti a ng sut trc v khụng ng sut trc s c kim tra vi iu kin sau c de < 0.42 (TCN 5.7.3.3.1-1) Trong ú : Aps f ps d p + As f y d s de = Aps f ps + As f y (TCN 5.7.3.3.1-2) õy : c =185 mm khong cỏch t th chu nộn xa nht ti trc trng tõm de- chiu cao lm vic tng ng t th chu nộn xa nht ti trng tõm lc kộo ct thộp chu kộo (mm), de =515 mm c de = 0.415< 0.42 t ! 7.5.2 Ct thộp ti thiu Lng ct thộp d ng sut v ct thộp thng phi phỏt trin sc khỏng un tớnh toỏn Mr, ớt nht bng 1.2 ln cng nt Kim tra dm biờn (TCN 5.7.3.3.2) Mr = Mn> 1.2 Mcr Mcr = (fr + fpe) Sc - M(DL)( Sc Sb ) Sc = 0.084 m3 - mụ men tnh mt ct liờn hp i vi th xa nht ca mt ct Sb = 0.067 m3 - mụ men tnh mt ct khụng liờn hp i vi th xa nht ca mt ct SVTH: NGUYN VN THNG LP : 63DCCD05 54 N MễN HC THIT K CU fr = 0.63 fc ' = 3.984 MPa fpe = 18.97 MPa ng sut th xa nht d ng lc gõy fc = 40 MJPa M(dl) = 419.75 kN.m mụ men tnh ti mt ct khụng liờn hp Mcr = 1929.649 kN.m 1.2* Mcr = 2325.6 t 7.5.3 Trin khai tao thộp ng sut trc Tao cỏp ng sut trc phi c ớnh bỏm vt qua mt ct nguy him vi chiu di trin khai (mm) c tớnh theo: Thay vo: ld >= ( 0.15 fps -0.097 fpe ) db fps = 1644 fpe =0.78 fpu -LOSS = 1103 db = 12,7 1770 mm = Mpa Mpa mm 1,77 m 7.6 Thit k chng ct 7.6.1 Quy nh ca Tiờu chun (22TCN 272 - 05 5.8.1.1) Chp nhn mụ hỡnh tớnh toỏn truyn thng vi gi thit mt ct phng sau t ti, cỏc b phn kt cu cú th c thit k theo mt cỏch l dựng mụ hỡnh dn o hoc dựng mụ hỡnh mt ct phng Trong trng hp m khong cỏch t im lc ct bng n mt gi nh hn 2d, hoc l cỏc cu kin ú ti trng trung gõy ln hn 1/2 lc ct gi gn hn 2d tớnh t mt gi thỡ cú th coi cu kin l loi dm cao v mụ hỡnh tớnh toỏn dn o s c ỏp dng: d = 750 mm Bi vỡ L/2 = 8700 mm > 2d = 1500 mm nờn cú th s dng mụ hỡnh mt ct phng 7.6.2 Sc khỏng ct Vr = Vn (TCN 5.8.2.1) = 0.9 cho trng hp chu ct (TCN 5.5.4.2) Vn - sc khỏng ct danh nh 7.6.3 H s lc ct Vu = (iVi) SVTH: NGUYN VN THNG LP : 63DCCD05 55 N MễN HC THIT K CU = 0.95 h s iu chnh ti trng = 1.5 lp ph mt cu (Asphalt) (TCN 1.3.1) (TCN 3.4.1) = 1.25 cỏc cu kin v b phn liờn quan = 1.75 hot ti 7.6.4 Lc ct cú hiu Chiu cao chu ct cú hiu c ly bng khong cỏch giac hp lc kộo v lc nộn un vi trc trung ho , nhng khụng c ly ớt hn tr s ln hn ca 0.9d e hoc 0.72h (TCN 5.8.2.7) dv = de - a = 438 mm 0.9de = 464 mm 0.72h = 540 mm V trớ mt ct nguy him i vi lc ct s ly ln hn 0.5d v cotg() hoc khong cỏch dv t mt ca gi Bi vỡ gúc nghiờng ca ng sut nộn chộo l cha xỏc nh nờn s s dng khong cỏch dv tớnh lc ct dv = 540 mm 7.6.4.1 Lc ct tnh ti v hot ti ti im cỏch gi khong dv Lc ct cú hiu Vu = (iVi)=0.95*(1.25*V DC+1.5*V DW+1.75*V LL+IM+PL) Vu = 536.22 kN Gi thit b qua lc xon tớnh toỏn 7.6.4.2 Sc khỏng ct danh nh Sc khỏng ct danh nh s ly giỏ tr nh hn ca Vn = Vc +Vs +Vp (TCN 5.8.3.3-1) Vn = 0.25 fcbvdv +Vp (TCN 5.8.3.3-2) Vi Vc- sc khỏng ct ca thnh phn bờ tụng SVTH: NGUYN VN THNG LP : 63DCCD05 56 N MễN HC THIT K CU Vc = 0.083 fc ' bvdv (TCN 5.8.3.3-2) Vs - sc khỏng ct ca thnh phn ct thộp chu ct Af y dv (cot g + cot g ) s Vs = - gúc nghiờng ca ng sut nộn kộo () - gúc nghiờng ca ct thộp ngang vi trc dc, = 90 Vp thnh phn ng sut trc cú hiu trờn hng lc ct tỏc dng Gúc nghiờng ca ct thộp ng sut trc xiờn gúc vi trc dc, = Vp = kN ( õy khụng s dng tao cỏp xiờn ) v l cỏc hm ca ng bin ct thộp dc, ng sut ct bờ tụng v khong cỏch vt nt Lc ct l nguyờn ngõn gõy kộo ct thộp dc Vi mt ct ó chn s cng ny tr thnh ln hn nh hn v Vc tr thnh ln hn Gớa tr ca v c da trờn vic tớnh toỏn cỏc ng sut cú th c truyn qua bờ tụng b nt chộo, cỏc vt nt tr nờn rng hn, ng sut cú th c truyn ny s gim i Vi cỏc cu kin cú ct thộp ngang, c gi nh l cỏc vt nt chộo s cỏch khong 300 mm ng bin ct thộp dc phớa chu kộo un ca cu kin c xỏc nh theo : x = Mu + 0.5 N u + 0.5Vu cot g Aps f po dv Es As + E p Aps < 0.002 (TCN 5.8.3.4.2-2) Ep fpo = fpe + fpc Ec (TCN 5.8.3.4.2-1) fpc = 3,93 MPa ng sut nộn bờ tụng sau tt c cỏc mt mỏt ti trng tõm mt ct hot ti : fpe = 0.75 fpu - mt mỏt = 1103 MPa SVTH: NGUYN VN THNG LP : 63DCCD05 57 N MễN HC THIT K CU ng sut trc cú hiu ti ti trng tõm ct thộp ng sut trc sau tt c cỏc mt mỏt : fpo = 1128 MPa ng sut ct thộp d ng sut, ng sut bờ tụng xung quanh bng MPa T dv = 540 mm cng vi 200 mm (khong cỏch t gi ti u dm ) = 740 mm lnh hn chiu di truyn D = 762 mm Suy fpo s bng 1104 MPa Lc dc ngoi : Nu = N Mu mụ men cc hn ti mt ct gi dv Dm Mdo = 50,46 kN.m G chõn lan can Mcb= 33,493 kN.m Tay Mrl= 1.786 To dc Mpv = 9,32 Asphalt Bờ tụng CIP Hot ti Mas = 4.081 kN.m MCIP = 4.081 kN.m ML = 89,349 kN.m kN.m kN.m Mu = 0.95(1.25*Dc + 1.5*Das + 1.75*LL) = 272,089 kN.m Din tớch thộp d ng sut v phớa kộo un ca cu kin Aps = n* Aps = 2664.9 mm2 Xỏc nh v Tớnh th ln u : Ga s = 27 x = Mu + 0.5 N u + 0.5Vu cot g Aps f po dv Es As + E p Aps = -0.00354 < 0.002 Gớa tr x l õm thỡ giỏ tr tuyt i s gim bi h s (TCN 5.8.3.4.2-3) Es As + E p Aps F = Es As + E p Aps + Ec Ac = 0.0413 F.x = 1,46.10^-4 0.5 (Vc + Vp ) (TCN 5.8.2.4-1) 0.5 (Vc + Vp ) = 791 MPa > 591 MPa Vy khụng cn b trớ ct thộp Khong cỏch ti a ct thộp chu ct : Nu Vu < 0.1 f'c bv dv Nu Vu > 0.1 f'c bv dv 0.1 f'c bv dv = 2160 S dng khong cỏch ti a l: thỡ : S < 0.8 dv < 600 mm thỡ : S < 0.4 dv < 300 mm Vu = 536,2 kN kN > 591 kN =Vu 432 mm SVTH: NGUYN VN THNG LP : 63DCCD05 59 N MễN HC THIT K CU Khong cỏch ti thiu ct thộp chu ct : Khi thit k ũi hi ct thộp chu ct thỡ din tớch ct thộp s khụng nh hn Av = 0.083sqrt (f'c) bv s/fy fy= 240 Mpa Gii hn chy ca ct thộp (Mpa) Av= 383 mm2 Vi s= 175 mm Av= 383 mm2 D16 Av(B trớ)= 396 mm2 x 7.6.5 Ct thộp dc Ct thộp dc b trớ mi mt ct phi tho phng trỡnh sau : Asfy + Apsfps M u 0.5 N u V + + cot g ( )( u 0.5Vs V p ) dv (TCN 5.8.3.6.3) As = mm2 fy = 420 MPa = 0.9 ct Nu = Aps = 2665 mm2 Mu = 272 kN.m = 27 Vu = 536 kN fps = 1104 MPa dv = 540 mm = 90 Tu = 87 kN.m Av = 396 mm = un s = 175 mm Vs = 1007 kN Vp = kN Thay vo : (Asfy + Apsfps) = 2649 kN V M u 0.5 + + cot g ( ) u 0.5Vs V p ữ d v = 756,24 kN < 2649 kN t ! Độ võng độ vồng Việc tính toán độ võng độ vồng dựa sở mô đun đàn hồi tuổi bê tông Độ vồng tức thời đợc tính cho tất tác động tĩnh tải dự ứng lực fc = 34 MPa dự ứng lực trọng lợng thân : Ec = 29479.82 MPa tuổi ngày n = Ec Eci = 1.08 fc = 40 MPa Tĩnh tải giai đoạn hoạt tải : SVTH: NGUYN VN THNG LP : 63DCCD05 60 N MễN HC THIT K CU Ec = 31975.35 MPa sau 28 ngày fc = 40 MPa Từ biến từ ngày tới ngày: Ec = 31975 Mpa Bảng tổng hợp mô men uốn, môđun đàn hồi mômen quán tính Mômen uốn kN.m Mdo= 419,503 Msl= 80,380 trọng lng dầm trọng lng liên hợp trọng lng gờ chân lan can trọng lng tay vịn trọng lng lớp phủ mặt cầu Hoạt tải dự ứng lực Modun đàn hồi Mpa 29480 31975 Mômen quán tính x103m4 2,15E-05 2,15E-05 Mcb= Mrl= 278,445 14,850 31975 31975 2,15E-05 3,21E-05 Mpvl= Ml= Mp= 209,539 689,772 - 31975 31975 29480 3,21E-05 3,21E-05 2,15E-05 Trong thực tế tính toán độ võng tĩnh tải phần hoạt tải đợc phép lấy độ cứng EI tăng lên 10 % 8.1 Độ vồng dự ứng lực Độ vồng dự ứng lực đợc tính theo công thức sau Pt = n tao* Aps*(0.78fpu - fps) = 4644474 N dự ứng lực điểm truyền Pe = n tao* Aps*(0.78fpu - Mất mát) =3811472 N hiệu dự ứng lực sau tất mát = Pe Pt = 0.8206 : hệ số có hiệu e= 186 mm khoảng cách từ trọng tâm tao cáp tới trọng tâm dầm M p * L2 t = 8* Ec * I c = Pt * x * L 8* Ec * I c = - 51.4 mm vồng lên vồng lên ngaykhi truyền ứng suất (cắt tao thép) e = t * = -42,2 mm vồng lên SVTH: NGUYN VN THNG LP : 63DCCD05 61 N MễN HC THIT K CU 8.2 Độ vồng tĩnh tải 8.2.1 Võng trọng lợng dầm = 5.g 14 384 EJ = 19 mm võng xuống 8.2.2 Võng trọng lợng liên hợp = 5.g 14 384 EJ = 3.3 mm võng xuống 8.2.3 Võng trọng lợng gờ chắn lan can cb = 5.g cb 14 384 EJ = 11.6 mm võng xuống 8.2.4 Võng trọng lợng tay vịn rl = 5.g rl 14 384 EJ = 0.4 mm võng xuống 8.2.5 Võng trọng lợng lớp phủ mặt cầu 5.g pv 14 pv = 384 EJ = 5.9 mm võng xuống 8.3 Độ vồng căng kéo Độ võng tính toán dự ứng lực trọng lợng thân dầm : =- 23,3 mm vồng lên 8.4 Độ võng tất tĩnh tải = -2 mm vồng lên 8.5 Độ võng hoạt tải (22TCN 272-05 3.6.1.3.2) Do tải trọng Do trục xe pv = pv = 5.g1 384.E.J = 2.6 mm P.c.(3l 4.c ) 48.E.J Độ võng xe tải : SVTH: NGUYN VN THNG LP : 63DCCD05 62 N MễN HC THIT K CU c P pv Cộng 2250mm 35,00 0,46 9,6 Do Xe tải 6550mm 145,00 4,58 6550mm 145,00 4,58 Do Xe hai trục 8100mm 110,00 3,77 7,5 Độ võng 25% xe tải = 2.4 mm + tải trọng = 2.62 mm Tổng cộng = 5.03 mm Độ võng giới hạn hoạt tải 1/1000 * (khẩu độ nhịp) hoạt tảI < 1/1000* (khẩu độ nhịp) = 17.4 mm 9.6 mm < 17.5 mm Đạt yêu cầu SVTH: NGUYN VN THNG LP : 63DCCD05 63 8100mm 110,00 3,77 [...]... 4,19E-02 mm4 Trọng tâm đến thớ dới yb 0,320 0,381 mm C.G đến thớ trên dầm yt 0,330 0,269 mm C.G đến thớ trên bản ytd - 0,369 mm Mômen tĩnh với thớ dới Sb 6,72E-02 8,41E-02 mm3 Stĩnh với thớ trên dầm St 6,53E-02 - mm3 SVTH: NGUYN VN THNG LP : 63DCCD05 27 N MễN HC THIT K CU Stĩnh với thớ trên bản Std - 8,70E-02 2 Tớnh toỏn ni lc dm ch 2.1 Xỏc nh tnh ti * Giai on 1: Trng lng dm Wdt = Aco. c = 0, 4519.25.9,81... ct ngang dm bn rng Kt cu cu s c phõn theo 3 giai on: - Giai on 1: Cú xột trng lng bn than dm ( Dm gin n) Giai on 2: Trng lng bn lien hp ( Nu cú) Giai on 3: Cú xột trng lng lp ph mt cu, lan can, g chn Bản bê tông liên hợp d Bs c Bt a Dy b Dx e Bm Bb Bng 2.1: Bng kớch thc dm a b c h d 100 60 490 650 100 Kớch thc (mm) Dy Bs Bt Bm Bb 300 1000 920 870 990 SVTH: NGUYN VN THNG LP : 63DCCD05 26 N MễN HC THIT