đồ án thiết kế cầu thép N kết cấu nhịp đơn giản, dầm thép liên hợp BTCT, chiều dài 31m, bề rộng phần xe chạy 8m, bề rộng bộ hành 2x1m, tải trọng thiết kế HL93

116 1,571 3
  • Loading ...
1/116 trang
Tải xuống

Thông tin tài liệu

Ngày đăng: 14/08/2015, 09:14

CHƯƠNG I : GIỚI THIỆU CHUNG GVHD: Th.S PHẠM ĐỆ CHƯƠNG I : GIỚI THIỆU CHUNG I.1.SỐ LIỆU THIẾT KẾ: Thiết kế một kết cấu nhòp giản đơn, dầm thép liên hợp bản BTCT với các số liệu đầu vào sau : Chiều dài toàn dầm : 31m Bề rộng phần xe chạy : 8 m Bề rộng lề bộ hành : 2x1m Tải trọng thiết kế : HL93 I.2.VẬT LIỆU Thép làm dầm chủ : Thép tấm M270 cấp 250 có cường độ chảy F y =250MPa. Thép làm hệ liên kết ngang (dầm ngang và khung ngang), sườn tăng cường : M270 cấp 250 có cường độ chảy F y =250MPa. Thép bản mặt cầu, lề bộ hành : Thép đai : CI có F y =240MPa. Thép chòu lực, cấu tạo : CII có F y =280MPa. Thép làm thanh lan can, cột lan can : M270 cấp 250 có cường độ chảy F y =250MPa. Bê tông bản mặt cầu, lan can, lề bộ hành : C30 có ′ = C f 30MPa Trọng lượng riêng của thép : − γ = × 5 3 S 7.85 10 N / mm Trọng lượng riêng của bê tông có cốt thép : − γ = × 5 3 C 2.5 10 N / mm I.3.THIẾT KẾ MẶT CẮT NGANG CẦU: I.3.1.Chọn số lượng dầm n, khoảng cách dầm S, chiều dài cánh hẫng L C : Bề rộng toàn cầu: B tc =2x4000 + 2x1000 + 2x200 = 10400mm Ta có: ( 1) 2 1 2 = − +   ⇒ ≈  ≈   tc c tc c B n S L B nS L S Chọn khoảng cách giữa các dầm chính: S = 1.6÷2.5m 10400 10400 4.2 6.5 2500 1600 2500 1600 tc tc B B n ⇒ = ÷ = ÷ = ÷ Vì n là số nguyên nên n = 5, 6. SVTH:PHAN THANH NAM –LỚP CD09B Trang 1 CHƯƠNG I : GIỚI THIỆU CHUNG GVHD: Th.S PHẠM ĐỆ Khi n=5 ⇒ = = = TC B 10400 S 2080mm n 5 . Chọn S=2100mm − − − − × ⇒ = = = TC C B (n 1)S 10400 (5 1) 2100 L 1000mm 2 2 Khi n=6 ⇒ = = = TC B 10400 S 1733.3mm n 6 . Chọn S=1800 − − − − × ⇒ = = = TC C B (n 1)S 10000 (6 1) 1800 L 700mm 2 2 Số dầm(n) Khoảng cách dầm(S) Lc(mm) 5 2100 1000 6 1800 700 Chọn số dầm chính là 5, khoảng cách giữa các dầm là S = 2100mm, chiều dài cánh hẫng L C = 1000mm. I.3.2.Thiết kế độ dốc ngang cầu, cấu tạo các lớp mặt cầu : Độ dốc ngang thiết kế : 1.5%. Tạo dốc bằng thay đổi chiều cao đá kê gối : Là dùng đá kê gối có chiều cao tăng dần để tạo độ dốc ngang của mặt đường sau khi hoàn thiện. Chiều cao tối thiểu của gối là 100mm. Chiều cao gối thiết kế: Gối 1 : 150mm. Gối 2 : 150+Sx1.5%=182mm Gối 3 : 150+2xSx1.5%=213mm Các gối còn lại : Đối xứng I.3.3.Thiết kế thoát nước m ặt cầu : Đường kính ống: D≥100mm. Diện tích ống thoát nước được tính trên cơ sở 1m 2 mặt cầu tương ứng với ít nhất 1.5cm 2 ống thoát nước. Khoảng cách ống tối đa 15m, chiều dài ống vượt qua đáy dầm 100mm. Diện tích mặt cầu S=LxBtc=31x10.4=322.4m 2 vậy cần bố trí ít nhất 483.6cm 2 = 48360mm 2 ống thoát nước. 2 2 1ơ 3.14 100 7850 4 × ⇒ = = ng A mm Số ống cần thiết : 48360 6.2 7850 n = = SVTH:PHAN THANH NAM –LỚP CD09B Trang 2 CHƯƠNG I : GIỚI THIỆU CHUNG GVHD: Th.S PHẠM ĐỆ Vậy ta chọn 8 ống, khoảng cách ống là 7m. I.4.XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC DẦM : I.4.1.Chiều dài dầm tính toán : Chọn khoảng cách từ đầu dầm đến tim gối là : a=0.3m. Chiều dài dầm tính toán : L TT = 31-2a = 31-2x0.3 = 30.4m I.4.2.Chiều cao dầm : Chiều cao dầm được chọn từ chiều cao tối thiểu trong quy trình và theo kinh nghiệm thiết kế : SVTH:PHAN THANH NAM –LỚP CD09B Trang 3 CHƯƠNG I : GIỚI THIỆU CHUNG GVHD: Th.S PHẠM ĐỆ d 0.033L 0.033 31000 1023 H 0.04L 0.04 31000 1240 1 1 1 1 H L 31000 31000 1240 1550 25 20 25 20 mm mm L mm   = = × =  ≥ = × =    = ÷ = ÷ = ÷  Vậy chọn chiều cao dầm thép d=1000mm. Chiều cao dầm liên hợp H= 1300mm I.4.3.Kích th ướ c ti ế t di ệ n ngang : Chiều cao phần vút : h V =100mm Chiều dày bản bê tông : t S =200 mm Chiều dày sườn dầm : t W =12 mm Chiều rộng cánh trên : b C =350 mm Chiều dày cánh trên : t C =23 mm Chiều rộng cánh dưới : b f =450 mm Chiều dày cánh dưới : t f =20 mm Chiều rộng bản phủ : b’ f =550 mm Chiều dày bản phủ : t’ f =21 mm I.5.THIẾT KẾ CẤU TẠO CÁC BỘ PHẬN CỦA DẦM CHÍNH: I.5.1.Sườn Tăng Cường, hệ liên kết ngang: Chỉ bố trí sườn tăng cường đứng, không bố trí sườn tăng cường dọc. Bố trí 2 sườn tăng cường đứng gối tại đầu mỗi dầm, khoảng cách 200mm. Bố trí sườn tăng cường đứng trung gian khoảng cách 1400mm, riêng tại đoạn đầu dầm (từ đầu đến hệ khung ngang đầu tiên) thì khoảng cách sườn đầu tiên là 500 mm, các khoảng sau là 1000 mm. SVTH:PHAN THANH NAM –LỚP CD09B Trang 4 CHƯƠNG I : GIỚI THIỆU CHUNG GVHD: Th.S PHẠM ĐỆ Tại sườn tăng cường đứng gối đầu tiên, bố trí hệ dầm ngang bằng thép cán chữ I, loại dầm cánh rộng W690x240. Tại các sườn tăng cường đứng cách khoảng 2.8 m thì bố trí hệ khung ngang bằng thép L 100 x 100 x 10 (cho cả thanh xiên và thanh ngang). Bề dày của tất cả các sườn tăng cường là 14mm, kích thước còn lại xem hình vẽ : I.5.1.Neo chống cắt: Thiết kế loại neo hình nấm với các số liệu sau : Đường kính đinh: d S = 20mm Chiều cao: h = 230mm Thiết kế 2 hàng neo với khoảng cách giữa tim của neo đến mép bản cánh trên là 75mm, khoảng cách 2 hàng neo là 200mm I.5.2.Mối nối dầm chính: Mối nối sử dụng bulong cường độ cao. Số lượng mối nối là 2, chia thành 3 đoạn có chiều dài lần lượt 10.5 m-10 m-10.5 m. SVTH:PHAN THANH NAM –LỚP CD09B Trang 5 CHƯƠNG II : THIẾT KẾ LAN CAN, LỀ BỘ HÀNH, BẢN MẶT CẦU GVHD: Th.S PHẠM ĐỆ CHƯƠNG II : THIẾT KẾ LAN CAN, LỀ BỘ HÀNH, BẢN MẶT CẦU Ở phần này chỉ thiết kế cấu tạo và bố trí thép, tính tónh tải, không tính toán nội lực và tính toán cốt thép. II.1.LAN CAN: Ø Ø Ø18 Cột lan can: chiều dài nhòp 31m, bố trí khoảng cách 2 cột lan can là 2 m vậy mỗi bên cầu gồm 17 cột lan can, 16 cặp thanh liên kết, 16 cặp tay vòn. Một cột lan can được tạo bởi 3 tấm thép: T 1 100 x 1740 x 5 T 2 140 x 740 x 5 T 3 100 x 150 x 5 Thể tích các tấm thép là: Thể tích tấm thép T1: VT1 = 100 x 1740 x 5 =870000 mm3 Thể tích tấm thép T2: VT2 = 140 x 740 x 5 =518000 mm3 Thể tích tấm thép T3: VT3 = 100 x 150 x 5 = 75000 mm3 3 V 870000 518000 75000 14630000mm cot lancan ⇒ = + + = Thanh liên kết: ( ) π 2 2 3 V 2 90 82 100 216141.58mm lienket 4 = × × − × = Tay vòn: ( ) π 2 2 3 V 2 80 70 2000 4712388.98mm tayvin 4 = × × − × = Tổng trọng lượng lan can trên toàn cầu: DC (V V V ) s cot lancan lienket tayvin 5 7.85 10 (14630000 216141.58 4712388.98) 24178.62N = γ × + + − = × + + = Tính trên 1mm theo phương dọc cầu: SVTH :PHAN THANH NAM – LỚP CD09B Trang 6 CHƯƠNG II : THIẾT KẾ LAN CAN, LỀ BỘ HÀNH, BẢN MẶT CẦU GVHD: Th.S PHẠM ĐỆ × = = 1 24178.62 lancan P 0.780N 31000 II.2.LỀ BỘ HÀNH: Lề bộ hành: (tính trên 1mm theo phương dọc cầu) 3 1 1 650 200 130000V mm= × × = 3 2 1 800 100 80000V mm= × × = 3 3 1 200 300 60000V mm= × × = 5 2 1 1 80000 2.5 10 130000 4.25 2 2 c V P V N γ −     => = × + = × × + =  ÷ ÷     5 2 2 3 80000 2.5 10 60000 2.5 2 2 c V P V N γ −     => = × + = × × + =  ÷  ÷    Vậy 3 3 1 2 0.780 4.25 2.5 7.53 lancan DC DC P P N= + + = + + = Vò trí đặt DC3: xác đònh bằng cách cân bằng momen tại vò trí đặt 2 P SVTH :PHAN THANH NAM – LỚP CD09B Trang 7 CHƯƠNG II : THIẾT KẾ LAN CAN, LỀ BỘ HÀNH, BẢN MẶT CẦU GVHD: Th.S PHẠM ĐỆ 1 3 ( ) 1000 (4.25 0.780) 1000 ' 668 7.53 lancan P P x mm DC + × + × = = = 200 1200 ' 1200 100 668 432 2 x x mm = − − = − − = Vậy DC3 cách mép trái 1 đoạn bằng: 432 mm Chọn và bố trí cốt thép trong bản mặt cầu như hình sau: Thép dùng cho lề bộ hành là thép CII có F y =280 MPa. Bê tông sử dụng có F’ c =30 MPa. SVTH :PHAN THANH NAM – LỚP CD09B Trang 8 CHƯƠNG II : THIẾT KẾ LAN CAN, LỀ BỘ HÀNH, BẢN MẶT CẦU GVHD: Th.S PHẠM ĐỆ II.3.BẢN MẶT CẦU: Bản mặt cầu sẽ được tính toán theo 2 sơ đồ: Bản congxon và bản loại dầm. Trong đó phần bản loại dầm đơn giản được xây dựng từ sơ đồ dầm liên tục do đó sau khi tính toán dầm đơn giản xong phải nhân với hệ số kể đến tính liên tục của bản mặt cầu. Cốt thép dùng trong bản mặt cầu là thép CII có cường độ F y =280 MPa, bê tông dùng cho bản mặt cầu là loại bê tông có cường độ chòu nén f’ c =30 MPa Do trong phạm vi hẹp của đồ án môn học nên ta bố trí cốt thép trong bản mặt cầu theo yêu cầu cấu tạo như hình dưới. Ø 12a200 Ø 10a200 Ø 12a200 Ø 12a200 Ø 12a200 SVTH :PHAN THANH NAM – LỚP CD09B Trang 9 CHƯƠNG III : THIẾT KẾ CÁC BỘ PHẬN CỦA CẦU DẦM GVHD: Th.S PHẠM ĐỆ CHƯƠNG III : THIẾT KẾ DẦM CHÍNH III.1.ĐẶC TRƯNG HÌNH HỌC : III.1.1.GIAI ĐOẠN CHƯA LIÊN HP: Diện tích mặt cắt ngang phần dầm thép: 2 . . . ' . ' 350 23 937 12 450 20 550 21 39,832 s c c w f f f f A b t D t b t b t mm = + + + = × + × + × + × = Moment tónh của dầm thép đối với trục X-X: , ' 3 2 2 ' ' 2 2 23 936 350 23 936 12 23 2 2 20 21 450 20 23 936 550 21 1000 2 2 25,757,212 X X c X X i c i c c w c f f f f c f f t D K A y b t D t t t t b t t D b t d mm − −   = × = × × + × × +  ÷       + × × + + + × × −  ÷  ÷       = × × + × × + +  ÷       + × × + + + × × −  ÷  ÷     = ∑ Khoảng cách từ trục trung hoà đến các mép dầm : , , , 25,757,212 646.65 39,832 1000 646.65 353.35 s t X X NC s s b s t NC NC K Y c mm A Y d Y mm − = = = = = − = − = SVTH :PHAN THANH NAM – LỚP CD09B Trang 10 [...]... sư n tăng cường Khoảng cách các sư n: do = 2800 mm Khối lượng một sư n tăng cường: g s 3 = 217.67 N -Li n kết khung ngang: có 20 li n kết khung ngang tr n mỗi dầm + Khoảng cách giữa các li n kết ngang 2800 mm + Dùng thép L 100 x 100 x 10 (cho cả thanh xi n và thanh ngang) + Trọng lượng mỗi mét dài: glk = 168 N +Thanh ngang dài: 2030 mm +Thanh xi n dài: 1098 mm + Mỗi li n kết ngang có: 2 x 1 = 2 thanh... :PHAN THANH NAM – LỚP CD09B Trang 19 CHƯƠNG III : THIẾT KẾ CÁC BỘ PH N CỦA CẦU DẦM GVHD: Th.S PHẠM ĐỆ Bảng tổng hợp các đặc trưng hình học của dầm trong và dầm bi n: Đặc trưng Di n tích tiết di n (mm) Momen kháng u n thớ dưới dầm thép (mm3) Momen kháng u n thớ tr n dầm thép (mm3) Momen kháng u n tại mép dưới b n BT (mm3) Momen kháng u n tại đỉnh b n BT (mm3) Momen qn tính của tiết di n (mm4) Đặc trưng... thanh li n kết ngang, 2 x 1 = 2 thanh li n kết xi n -Li n kết ngang ở đầu dầm: SVTH :PHAN THANH NAM – LỚP CD09B Trang 22 CHƯƠNG III : THIẾT KẾ CÁC BỘ PH N CỦA CẦU DẦM GVHD: Th.S PHẠM ĐỆ +Dầm ngang W690x240 dài 2085mm có khối lượng: g=A.1985.γ=30600.2085.7,85.10-5=5008.3 8N +Sư n tăng cường tại giữa dầm ngang để đặt kích trong quá trình thay gối sau n y:có 4 sư n tăng cường g=4.130.89=523.5 9N -Mỗi dầm. .. dùng phương pháp n n lệch tâm để tính hệ số ph n bố ngang cho tải trọng sẽ cho kết quả chính xác h n phương pháp gối tựa đ n hồi Như ph n tích ở tr n, phương pháp dầm đ n đã sử dụng để tính hệ số ph n bố ngang cho hoạt tải HL93 (gồm xe và l n) , n n ở đây tính thêm cho tải trọng HL93 chỉ mang tính tham khảo III.1.3.3.2 .Dầm Bi n: 1 1 a1.a i   y1 = n + 2 × a 2 ∑ i Ta có đường ảnh hưởng cho dầm bi n: ... HỆ SỐ PH N BỐ NGANG: III.1.2.TẢI TRỌNG TÁC DỤNG L N CẦU: III.1.2.1.Tónh Tải: Gồm các tĩnh tải DC1,DC2,DC3,DW -Trọng lượng b n th n dầm thép: -5 P1 = A S × γ s =39832x7.85x10 =3.13 N/ mm -Neo : P2 =0. 5N/ mm -Mối n i (ch n trước): P3=0. 5N/ mm Hình3.1.STC trung gian Hình 3.2.STC gối Hình 3.3.STC tại li n kết ngang SVTH :PHAN THANH NAM – LỚP CD09B Trang 21 CHƯƠNG III : THIẾT KẾ CÁC BỘ PH N CỦA CẦU DẦM GVHD:... ×10−5 = 13.8 N / mm III.1.2.2.Hoạt Tải: -Hoạt tải tác dụng l n dầm gồm có: HL93 + Tải trọng người đi -Tải trọng xe HL93 gồm có: + Tải trọng xe 3 trục và tải trọng l n + Tải trọng xe 2 trục và tải trọng l n -Xe 3 trục: + Trục trước: P3 = 35000 N + Trục sau: P1 = P2 = 145000 N -Xe 2 trục: P1 = P2 = 110000 N SVTH :PHAN THANH NAM – LỚP CD09B Trang 23 CHƯƠNG III : THIẾT KẾ CÁC BỘ PH N CỦA CẦU DẦM GVHD: Th.S... của tiết di n (mm4) Đặc trưng Di n tích tiết di n (mm) Momen kháng u n thớ dưới dầm thép (mm3) Momen kháng u n thớ tr n dầm thép (mm3) Momen kháng u n tại mép dưới b n BT (mm3) Momen kháng u n tại đỉnh b n BT (mm3) Momen qn tính của tiết di n (mm4) SVTH :PHAN THANH NAM – LỚP CD09B Dầm giữa TD dầm thép Giai đo n 1(NC) 39,832 Tiết di n dầm li n hợp Ng n h n( ST) - Dài h n( LT) GĐ2 GĐ2 100,445.14 61,695.14... ĐỆ Hình 3.4.STC tại dầm ngang -Sư n tăng cường: +Sư n tăng cường giữa: Hình 3.1 Một dầm có: 13 x 2 = 26 sư n tăng cường giữa Khoảng cách các sư n: do = 2800 mm Khối lượng một sư n tăng cường: g s1 = 93.20 N + Sư n tăng cường gối:hình 3.2 Một dầm có: 4 x 2 = 8 sư n tăng cường gối Khoảng cách các sư n: 200 mm Khối lượng một sư n: g s 2 = 151.17 N + Sư n tăng cường tại li n kết ngang: hình 3.3 Một dầm. .. 10400 2 Từ kết quả tính cho dầm 2 và dầm 3, ch n dầm số 3 là dầm đại di n cho các dầm trong vì có hệ số ph n bố ngang l n h n, kết quả n i lực sẽ l n h n III.1.3.2.Phương pháp dầm đ n: Chỉ tính cho HL93 III.1.3.2.1 .Dầm Giữa: a.Điều ki n áp dụng phương pháp dầm đ n: 1100 ≤ S=2100≤ 4900 110 ≤ ts=200 ≤ 300 => Thỏa m n 6000 ≤ L=30400 ≤ 73000 Nb=5 ≥ 4 b.Hệ số ph n bố cho moment:  Một l n chất tải: 0,1 m.g... min = + min  = 2050 mm  8  8 2 2   1000  Shang   III.1.1.2.Đặc trung hình học dầm trong: III.1.1.2.1.Giai đo n li n hợp ng n h n (ST):  Đối với dầm giữa: Bố trí cốt thép trong b n mặt cầu là φ12a200 và bê tông b n mặt cầu có cường độ f’c=30MPa Di n tích cốt thép dọc b n: A ct = 22 × π× 122 = 2,488.14 mm 2 4 Trong đó: n là số thanh thép trong đo n Bi Di n tích ph n b n bê tông quy đổi về thép: . II.3.B N MẶT CẦU: B n mặt cầu sẽ được tính to n theo 2 sơ đồ: B n congxon và b n loại dầm. Trong đó ph n b n loại dầm đ n gi n được xây dựng từ sơ đồ dầm li n tục do đó sau khi tính to n dầm đ n gi n. LỀ BỘ HÀNH, B N MẶT CẦU Ở ph n này chỉ thiết kế cấu tạo và bố trí thép, tính tónh tải, không tính to n nội lực và tính to n cốt thép. II.1.LAN CAN: Ø Ø Ø18 Cột lan can: chiều dài nhòp 31m, bố. mm I.5.THIẾT KẾ CẤU TẠO CÁC BỘ PH N CỦA DẦM CHÍNH: I.5.1.Sư n Tăng Cường, hệ li n kết ngang: Chỉ bố trí sư n tăng cường đứng, không bố trí sư n tăng cường dọc. Bố trí 2 sư n tăng cường đứng gối
- Xem thêm -

Xem thêm: đồ án thiết kế cầu thép N kết cấu nhịp đơn giản, dầm thép liên hợp BTCT, chiều dài 31m, bề rộng phần xe chạy 8m, bề rộng bộ hành 2x1m, tải trọng thiết kế HL93, đồ án thiết kế cầu thép N kết cấu nhịp đơn giản, dầm thép liên hợp BTCT, chiều dài 31m, bề rộng phần xe chạy 8m, bề rộng bộ hành 2x1m, tải trọng thiết kế HL93, đồ án thiết kế cầu thép N kết cấu nhịp đơn giản, dầm thép liên hợp BTCT, chiều dài 31m, bề rộng phần xe chạy 8m, bề rộng bộ hành 2x1m, tải trọng thiết kế HL93, CHƯƠNG II : THIẾT KẾ LAN CAN, LỀ BỘ HÀNH, BẢN MẶT CẦU, CHƯƠNG III : THIẾT KẾ DẦM CHÍNH, TẢI TRỌNG – HỆ SỐ PHÂN BỐ NGANG:, b. Hai hay nhiều làn chất tải:, b. Kiểm tra độ võng ở trạng thái giới hạn sử dụng(tải trọng thiết kế là HL93):, CHƯƠNG IV : THIẾT KẾ CÁC BỘ PHẬN CỦA CẦU DẦM THÉP, b. Sườn tăng cường tại gối:

Từ khóa liên quan

Mục lục

Xem thêm

Gợi ý tài liệu liên quan cho bạn