Đang tải... (xem toàn văn)
thuyết minh tính toán cầu bê tông cầu bê tông dầm I căng sau, I căng trước dầm T căng sau, T căng trước thuyết minh tính toán cầu bê tông cầu bê tông dầm I căng sau, I căng trước dầm T căng sau, T căng trước thuyết minh tính toán cầu bê tông cầu bê tông dầm I căng sau, I căng trước dầm T căng sau, T căng trước
Ví dụ tính cầu BTCT DUL theo 22TCN272-05 Trang 1 MỤC LỤC PHẦN 1: CẦU BTCT DUL TIẾT DIỆN CHỮ T CĂNG TRƯỚC . Chương I: SỐ LIỆU THIẾT KẾ 1.1. KÍCH THƯỚC CƠ BẢN : 6 1.2. THÔNG SỐ VẬT LIỆU: 7 Chương II : LAN CAN - LỀ BỘ HÀNH 2.1. Lan can 9 2.2. Lề bộ hành 12 2.3. Bó vỉa 15 Chương III : BẢN MẶT CẦU 3.1. Số liệu tính toán 19 3.2. Sơ đồ tính toán bản mặt cầu 19 3.3. Tính nội lực cho bản congxon 20 3.4. Tính nội lực cho bản dầm cạnh dầm biên 23 3.5. Tính nội lực cho bản dầm giữa 27 3.6. Thiết kế cốt thép cho bản mặt cầu 31 3.7. Kiểm tra nứt cho bản mặt cầu 32 Chương IV : DẦM NGANG 4.1. Các số liệu về dầm ngang 34 4.2. Xác đònh nội lực tác dụng lên dầm ngang 34 4.3. Thiết kế cốt thép cho dầm ngang 39 Chương V : DẦM CHÍNH 5.1. Các số liệu ban đầu 48 5.2 Nội lực do tónh tải tác dụng lên dầm chủ 49 5.3. Nội lực do hoạt tải tác dụng lên dầm chủ 56 5.4. Tổng hơp hoạt tải và tónh tải 66 5.4.1 Mômen 66 5.4.2. Lực cắt 66 5.5. Bố trí cáp cho dầm chủ 68 5.6. Kiểm toán 78 Chương VI : TÍNH TOÁN CỐT ĐAI CHO DẦM CHÍNH 6.1. Số liệu thiết kế cốt đai 84 6.2. Thiết kế cốt đai cho mặt cắt gối 84 6.3. Thiết kế cốt đai cho mặt cắt giữ nhòp 88 PHẦN 2: CẦU BTCT DUL TIẾT DIỆN CHỮ T CĂNG SAU Ví dụ tính cầu BTCT DUL theo 22TCN272-05 Trang 2 Chương 1 : SỐ LIỆU THIẾT KẾ 1.1 Kích thước hình học & vật liệu thi công cầu 97 1.2 Trình tự thi công 99 Chương 2 : LAN CAN 2.1 Thanh lan can 100 2.2 Cột lan can 101 2.3 Gờ chắn bánh 104 2.4 Bản lề bộ hành 109 Chương 3 : BẢN MẶT CẦU 3.1 Tính nội lực 111 3.2 Thiết kế cốt thép 118 Chương 4 : DẦM NGANG 4.1 Tính nội lực 122 4.2 Kiểm toán dầm ngang 125 Chương 5 : DẦM CHỦ 5.1 Kích thước mặt cắt ngang dầm chủ 130 5.2 Tính hệ số phân ngang 133 5.3 Các trường hợp tải trọng tác dụng lên cầu 137 5.4 Xác đònh nội lực tại các mặt cắt nguy hiểm 140 5.5 Chọn và bố trí thép dự ứng lực 146 5.6 Đặc trưng hình học mặt cắt 146 5.7 Tính mất mát US 151 5.8 Kiểm toán dầm theo TGH SD 156 5.9 Kiểm toán dầm ở trạng thái sử dung 158 5.10 Kiểm toán lực cắt 161 5.11 Tính thép cẩu móc dầm 167 5.12 Tính độ vồng, độ võng 168 PHẦN 3: CẦU BTCT DUL TIẾT DIỆN CHỮ I CĂNG TRƯỚC CHƯƠNG 1 :KÍCH THƯỚC HÌNH HỌC VÀ SỐ LIỆU ĐẦU VÀO 1.1 Số liệu đầu vào: 174 1.2 Lựa chọn kích thước hình học các bộ phận kết cấu nhịp : 175 CHƯƠNG IITÍNH TOÁN LAN CAN LỀ BỘ HÀNH 2.1 Kiểm toán thanh lan n1 179 2.2 Kiểm toán thanh lan can n2: 180 2.3 Kiểm toán trụ lan can thép 182 2.4 Thiết kế cốt thép cho lề bộ hành : 183 2.5. Kiểm toán ở trạng thái giới hạn sữ dụng 185 2.6. Kiểm toán bó vỉa chòu tải trọng va xe : 186 CHƯƠNG IITHIẾT KẾ BẢN MẶT CẦU BÊ TÔNG CỐT THÉP Ví dụ tính cầu BTCT DUL theo 22TCN272-05 Trang 3 3.1. Mô hình tính toán bản mặt cầu: 190 3.2. tải trọng tác dụng lên bản mặt cầu: 190 3.3. Hệ số tính 191 3.4. Tính toán nội lực bản mặt cầu 191 3.5. Tính toán cốt thép cho bản mặt cầu: 195 3.6.Kiểm toán ở trạng thái giới hạn sử dụng : 198 CHƯƠNG 4 THIẾT KẾ DẦM NGANG 4.1. Xác đònh nội lực tác dụng lên dầm ngang 202 4.2. Thiết kế cốt thép cho dầm ngang 207 4.3. Kiểm toán ở trạng thái giới hạn sữ dụng 209 4.4. Thiết kế cốt đai cho dầm ngang 212 CHƯƠNG 5TÍNH HỆ SỐ PHÂN BỐ NGANG 5.1. Đặc trưng hình học của tiết diện ngang chưa liên hợp của dầm chủ: 215 5.2. Tính hệ số phân bố ngang cho các dầm trong 216 5.3. Hệ số phân bố ngang cho các dầm biên 217 CHƯƠNG 6 TÍNH TÓAN NỘI LỰC DẦM CHỦ 6.1. Tải trọng tác dụng lên dầm chủ: 220 6.2. Xác đònh nội lực tại các mặt cắt đặc trưng : 223 CHƯƠNG 7KIỂM TỐN DẦM CHỦ 7.1. Các đặc trưng vật liệu của dầm chủ: 231 7.2 Chọn và bố trí cáp dự ứng lực : 231 Mặt cắt I-I Mặt cắt II-II Mặt cắt III-III Mặt cắt IV-IV Ví dụ tính cầu BTCT DUL theo 22TCN272-05 Trang 4 Bảng 7.2 tọa độ trọng tâm cáp DƯL 7.3. Xác đònh đặc trưng hình học tại các mặt cắt : 234 7.4 Tính toán mất mát ứng suất của 1 sợi cáp : 237 7.5 Kiểm toán dầm: 240 7.6 Thiết kế cốt đai cho dầm chủ và kiểm toán khả năng chòu cắt 247 PHẦN 4: CẦU BTCT DUL TIẾT DIỆN CHỮ I CĂNG SAU Chương 1 : SỐ LIỆU THIẾT KẾ 1. Error! Reference source not found. 256 2. Yêu cầu 256 3. Chọn thêm số liệu. 256 4. Bố trí mặt cắt ngang cầu. 256 Chương 2: TÍNH TỐN LAN CAN VÀ TAY VỊN 1. Lựa chọn kích thước và bố trí thép trong lan can.256 2. 2. Xác đònh khả năng chòu lực của tường lan can . 257 3. Xác đònh khả năng chòu lực của thanh và cột lan can.260 4. Tổ hợp va xe.261 5. Chứng minh công thức sử dụng trong phần tính lan can. 264 Chương 3 : TÍNH TỐN BẢN MẶT CẦU 1. Chọn lớp phủ mặt cầu: 267 2. Tính toán bản hẫng 267 2.1 Số liệu tính toán. 267 2.2 Xác đònh nội lực. 268 2.3 Thiết kế cốt thép. 271 2.4 Kiểm tra vết nứt. 273 3. 3. Tính toán bản loại dầm. 274 Chương 4 : TÍNH TỐN DẦM NGANG 1. Số liệu tính toán. 280 2. Xác đònh nội lực tónh tải tác dụng lên dầm phụ : 280 3. Xác đònh nội lực do hoạt tải gây ra: 281 4. Thiết kế cốt thép 285 Ni Yi NixYi Ni Yi NixYi Ni Yi NixYi Ni Yi NixYi 6 50 300 6 50 300 6 50 300 8 50 400 6 100 600 6 100 600 6 100 600 8 100 800 6 150 900 6 150 900 6 150 900 8 150 1200 2 775.8 1551.6 2 594.4 1188.7 2 432.1 864.3 2 200 400 2 825.8 1651.6 2 644.4 1288.7 2 482.1 964.3 2 875.8 1751.6 2 694.4 1388.7 2 532.1 1064.3 2 925.8 1851.6 2 744.4 1488.7 26 8606.4 26 7154.8 26 5857.1 26 2800 Y1 = 331.017 Y2 = 275.186 Y3 = 225.275 Y4 = 107.692 1ps d = 668.98 2ps d = 724.81 3ps d = 774.72 4ps d = 892.31 Ví dụ tính cầu BTCT DUL theo 22TCN272-05 Trang 5 5. Kiểm tra vết nứt. 290 Chương 5 : TÍNH TỐN DẦM CHÍNH (DƯL ) 1. Lựa chọn kích thước hình học của dầm 293 2. Tính toán hệ số phân bố ngang 294 3. Xác đònh nội lực. 297 4. 4. Lựa chọn số lượng cáp và bố trí cáp. 309 5. Xác đònh đặc trưng hình học của tiết diện qua từng giai đoạn làm việc. 313 6. Tính toán mất mát ứng suất. 319 7. Tính toán trong giai đoạn truyền lực căng. 323 8. Tính toán chòu nén ở trạng thái giới hạn sử dụng. 324 9. Tính toán chòu uốn ở trạng thái giới hạn cường độ. 326 10. Chọn cốt thép thường 329 11. Thiết kế lực cắt. 329 TÀI LIỆU THAM KHẢO 338 Phần 1 : THIẾT KẾ CẦU BTCT DƯL Ví dụ tính cầu BTCT DUL theo 22TCN272-05 Trang 6 TIẾT DIỆN T CĂNG TRƯỚC CHƯƠNG 1 SỐ LIỆU THIẾT KẾ 1.1. KÍCH THƯỚC CƠ BẢN: - Khổ cầu: B - K = 11.5 m – 1.2m - Chiều dài nhòp dầm chính: L = 22 m. - Số dầm chính: 8 dầm. - Khoảng cách 2 dầm chính: 1.8 m. - Số dầm ngang: 5 dầm. - Khoảng cách 2 dầm ngang: 5.5 m - Khoảng cách 2 trụ lan can: 2m - Loại dầm chữ T Ví dụ tính cầu BTCT DUL theo 22TCN272-05 Trang 7 - Phương pháp: căng trước 1.2. THÔNG SỐ VẬT LIỆU: - Thanh và cột lan can (phần thép): Thép CT3: y f MPa 240 5 3 s 7.85 10 N / mm - Lề bộ hành, lan can: Bêtông: ' c f 30 MPa -5 3 c 2.5 10 N / mm Thép AII: y f 280 MPa 5 3 s 7.85 10 N /mm - Dầm chính, dầm ngag, mối nối: Bê tông: ' c f 50 MPa 5 3 c 2.5 10 N / mm Thép AII: y f 280 MPa 5 3 s 7.85 10 N / mm - Cáp D.Ư.L đường kính danh đònh 12.7 mm có: 2 ps A 100.1 mm pu f 1838.16 MPa Ví dụ tính cầu BTCT DUL theo 22TCN272-05 Trang 8 Hình 1.1. Boá trí chung Ví dụ tính cầu BTCT DUL theo 22TCN272-05 Trang 9 CHƯƠNG 2 LAN CAN - LỀ BỘ HÀNH 2.1. LAN CAN: 2.1.1. Thanh lan can - Chọn thanh lan can thép ống đường kính ngoài D =100 mm và kính trong d = 92 mm - Khoảng cách 2 cột lan can là: L = 2000 mm - Khối lượng riêng thép lan can: 5 3 s 7.85 10 N / mm - Thép cacbon số hiệu CT3: y f =240 MPa 2.1.1.1. Tải trọng tác dụng lên thanh lan can Hình 2.1. Sơ đồ tải trọng tác dụng lên thanh lan can - Theo phương thẳng đứng (y): + Tónh tải: Trọng lượng tính toán của bản thân lan can 2 2 2 2 -5 D -d 100 -92 g 7.85 10 3.14 0.095 N / mm 4 4 + Hoạt tải: Tải phân bố: w = 0.37 N/mm Tải tập trung: P = 890 N - Theo phương ngang (x): + Hoạt tải: Tải phân bố: w = 0.37 N/mm Tải tập trung: P = 890 N 2.1.1.2. Nội lực của thanh lan can * Theo phương y: - Mômen do tónh tải tại mặt cắt giữa nhòp: 2 2 y g g L 0.095 2000 M 47500 N.mm 8 8 Ví dụ tính cầu BTCT DUL theo 22TCN272-05 Trang 10 - Mômen do hoạt tải tại mặt cắt giữa nhòp: + Tải phân bố: 2 2 y w w L 0.37 2000 M 185000 N.mm 8 8 + Tải tập trung: y P P L 890 2000 M 445000 N.mm 4 4 * Theo phương x: - Mômen do hoạt tải tại mặt cắt giữa nhòp: + Tải phân bố: 2 2 x w w L 0.37 2000 M 185000 N.mm 8 8 + Tải tập trung: x P P L 890 2000 M 445000 N.mm 4 4 * Tổ hợp nội lực tác dụng lên thanh lan can: 2 2 y y y x x LLDC g LL w P w P M . M ( .M M ) M M - Trong đó: + : là hệ số điều chỉnh tải trọng: D I R . . Với: D 0.95 : hệ số dẻo I 0.95 : hệ số quan trọng R 1.05 : hệ sốù dư thừa 0.95 0.95 1.05 0.95 + DC 1.25 : hệ số tải trọng cho tónh tải + LL 1.75 : hệ số tải trọng cho hoạt tải 2 2 M 0.95 1.25 47500 1.75 (185000+445000) 1.75 (185000+ 445000) 1521620 N.mm 2.1.1.3. Kiểm tra khả năng chòu lực của thanh lan can n .M M Trong đó: + : là hệ số sức kháng: = 1 + M: là mômen lớn nhất do tónh và hoạt tải + M n : sức kháng của tiết diện n y M f S S là mômen kháng uốn của tiết diện 3 3 3 3 3 3.14 S .(D d ) (100 92 ) 21716 mm 32 32 n M 240 21716 = 5211840 N.mm n .M 1 5211840 = 5211840 N.mm 1521620 N.mm Vậy thanh lan can đảm bảo khả năng chòu lực [...]... lo i dầm Trong đó phần bản lo i dầm đơn giản được xây dựng từ sơ đồ dầm liên tục do đó sau khi tính toán dầm đơn giản xong ph i nhân v i hệ số kể đến tính liên tục của bản mặt cầu Hình 3.1 Sơ đồ tính bản mặt cầu Trang 19 Ví dụ tính cầu BTCT DUL theo 22TCN272-05 3.3 TÍNH N I LỰC CHO BẢN CONGXON (bản hẫng) Hình 3.2 Sơ đồ tính cho bản congxon 3.3.1 T i trọng tác dụng lên bản congxon 3.3.1.1 Tónh t i Xét... sức kháng của lan can M W : sức kháng mômen trên một đơn vò chiều d i đ i v i trục thẳng đứng M c : sức kháng mômen trên một đơn vò chiều d i đ i v i trục nằm ngang M b : sức kháng của dầm đỉnh H : chiều cao tường L c : chiều d i đường chảy L t : chiều d i phân bố của lực theo phương dọc cầu Ft : lực xô ngang quy đònh ở bảng 2.1 2.3.1 Xác đònh M c : (Tính trên 1000 mm d i) - Tiết diện tính toán b x... 140 r Trong đó: + K = 0.75: hệ số chiều d i hữu hiệu + l 1070 mm : chiều d i không được giằng ( l h ) + r : bán kính h i chuyển nhỏ nhất (ta tính cho tiết diện t i mặt cắt B - B vì tiết diện ở nay là nhỏ nhất) Hình 2.4 Mặt cắt B-B r I A V i: I : mômen quán tính của tiết diện: 3 8 1243 I 2 130 8 662 130 8 10342656 mm 4 12 12 A : diện tích tiết diện: A 130 8 2 124 8 3072... bản chòu mômen âm Thiết kế cốt thép cho 1000 mm chiều d i bản mặt cầu, khi đó giá trò n i lực trong 1000 mm bản mặt cầu như sau: - Mômen âm: M u 30919809.96 N.mm - Chiều rộng tiết diện tính toán: b 1000 mm - Chiều cao tiết diện tính toán: h 200 mm - Cường độ cốt thép: f y 280 MPa - Cấp bêtông: f 'c 50 MPa - T i trọng tác dụng: M 30919809.96 N.mm Trang 31 Ví dụ tính cầu BTCT DUL theo... BẢN DẦM GIỮA 3.5.1 Tónh t i và n i lực do tónh t i tác dụng lên bản dầm 3.5.1.1 Tónh t i - Cũng giống như trường hợp bản dầm cạnh dầm biên nhưng đ i v i bản dầm giữa thì sẽ không có t i trọng bó vỉa và t i trọng lớp phủ mặt cầu sẽ phân bố đầy dầm - Trọng lượng bản thân: DC2 1000 h f c 1000 200 2.5 105 5 N / mm - Trọng lượng lớp phủ mặt cầu: + Tổng chiều dày lớp phủ mặt cầu: h DW... đặt một bánh xe trên bản dầm là: - Trạng th i gi i hạn cường độ: + Mômen dương: M u 22145632.08 N.mm + Mômen âm: M u 30919809.96 N.mm - Trạng th i gi i hạn sử dụng: + Mômen dương: M s 13693183.41 N.mm + Mômen âm: M s 19119885.37 N.mm 3.6 THIẾT KẾ CỐT THÉP CHO BẢN MẶT CẦU Ta sẽ thiết kế cốt thép tương ứng v i các giá trò n i lực ở TTGH cường độ vừa tính ở trên: 3.6.1 Thiết kế cho phần... Vậy thoả mản i u kiện cốt thép nhỏ nhất 2.3.2 Xác đònh M W H - M W H : Là sức kháng mômen trên toàn chiều cao tường đ i v i trục đứng: - Tiết diện tính toán b x h = 300 mm x 200 mm và bố trí cốt thép (hình 2.8) Hình 2.8 Tiết diện và bố trí cốt thép theo phương dọc cầu - Cốt thép dùng 2 14 mm - Tính toán v i b i toán cốt đơn, tính cốt thép cho1 bên r i bên còn l i bố trí tương tự - Diện tích cốt thép... Trạng th i gi i hạn sử dụng: DC 1 ; PL 1 ; 0.95 7252 M s 1 1 5 1 5612.5 725 1 1850 725 2 5375875 N.mm 3.4 Tính n i lực cho bản dầm cạnh dầm biên Bản đặt trên 2 g i là 2 dầm chủ, nhòp của bản là khoảng cách giữa hai dầm L2 = 1850 mm, cách tính ta sẽ tính như dầm đơn giản đặt trên hai g i, xét cho d i bản rộng 1000 mm 3.4.1 Tónh t i và n i lực do tónh t i tác dụng... DW 95 mm + Kh i lượng riêng lớp phủ: c 2.3 10 5 N / mm 3 DW h DW 1000 c 95 1000 2.3 10 5 2.19 N / mm 3.5.1.2 N i lực - Sơ đồ tính như sau: Hình 3.8 Sơ đồ tính tónh t i cho bản dầm giữa - Hệ số i u chỉnh t i trọng lấy như bản dầm biên - Giá trò mômen dương t i giữa nhòp: DC2 L2 DW L2 2 2 M DC DW DC DW 8 8 + Trạng th i gi i hạn cường độ:... - T i xe3 trục: đặt một bánh xe 3 trục (hình 3.7) PPL Hình 3.7 T i trọng động tác dụng lên bản biên 3.4.2.2 N i lực Sơ đồ tính được thể hiện như trên hình vẽ - Bề rộng bánh xe tiếp xúc v i bản mặt cầu 510 mm - Diện truyền t i của bánh xe xuống bản mặt cầu: b1 500 2 h DW 510 2 95 700 mm b'1 b1 700 mm P 145000 103.57 N / mm - Giá trò t i p: p 2 b1 2 700 - Diện làm việc của . 257 3. Xác đònh khả năng chòu lực của thanh và cột lan can.260 4. Tổ hợp va xe.261 5. Chứng minh công thức sử dụng trong phần tính lan can. 264 Chương 3 : TÍNH TỐN BẢN MẶT CẦU 1. Chọn