Đang tải... (xem toàn văn)
Thiết kế cầu BTCT mặt cắt chữ I L=21 m. Loại dầm:IKiểu DƯL:Kéo trước .Khổ cầu xe chạy:8 mVỉa hè:1,5 mMác bê tông:40 MpaCốt thép DƯL:12,7 mmChiều dài nhịp Ltd=21 mChiều dài tính toán Ltt=20,4 mTảI trọng TK:HL93
TKMH cầu bê tông cốt thép Số liệu thiết kế -Loại dầm: I -Kiểu DƯL: Kéo trớc -Khổ cầu xe chạy: 8m -Vỉa hè: 1,5 m -Mác bê tông: 40 Mpa -Cốt thép DƯL: 12,7 mm -Chiều dài nhịp Ltd= 21 m -Chiều dài tính toán Ltt= 20,4 m -TảI trọng TK: HL93 22TCN-272-01 -TCTK: lớp cđ anh k42 Thai van dung TKMH cầu bê tông cốt thép Lựa chọn hình dạng kích thớc mặt cắt 2.1 Mặt cắt ngang toàn cầu -Số lợng dầm: n=5 dầm -Khoảng cách dầm: s=2.3 m -Cờng độ chịu nén quy định tuổi 28 ngày fc=28Mpa -Còng độ chịu nén uốn fc=40 Mpa -Cờng độ chịu kéo uốn bê tông f r=3.33Mpa -Khối lợng riêng bê tông : wc=24 KN/m3 -Mô đun đàn hồi bê tông : Ec=(0,043.100.wc)1,5 f c =26752.5Mpa -Cờng độ bê tông mặt cầu: fcs=30 Mpa -Tỷ số mô đun đàn hồi bê tông : lớp cđ anh k42 n r= fc 40 = =1.15 f cs 30 Thai van dung TKMH cầu bê tông cốt thép 2.2 Mặt cắt ngang dầm I 2.2.1 Mặt cắt nguyên 2.2.2 Mặt cắt liên hợp -Chiều rộng cánh có hiệu: Với dầm (bi) chiều rộng lấy giá trị nhỏ Ltt/4 =5.1m phần t chiều dài nhịp s=2.3 m khoảng cách tim dầm chủ 12ts+0.5xbf=12x0.2+1.15=3.7 m bi=2.3m=2300(mm) Với dầm (be) chiều rộng lấy giá trị nhỏ bi/2+Ltt/8=5.15 m bi/2+phần hẫng=2.2/2+1.65=2.8 m bi/2+6ts+0.25bf=1.15+1.2+0.575=2.925m be=2.8m=2800 (mm) lớp cđ anh k42 Thai van dung TKMH cầu bê tông cốt thép Mặt cắt liên hợp 2.3 Dặc trng hình học mặt cắt dầm Với mặt cắt tổ hợp ta quy đổi bê tông mặt cầu bê tông dầm cách lấy chiều rộng mặt cầu cho tỷ số mô đun đàn hồi Bảng tính đặc trng hình học mặt cắt Mặt cắt Bầu dới Vút bầu dới A mm2 15000 40000 11400 Bơng dÇm Vót bầu 50000 lớp cđ anh k42 Y Mm 125 166 67 635 980 Ay mm3 1.9E+ 07 66668 00 7.2E+ 07 4.9E+ Ay2 mm4 2.344E+ 09 1.111E+ 09 4.597E+ 10 4.802E+ Io mm4 3.125E+ 09 1.142E+ 09 4.905E+ 10 4.806E+ Thai van dung TKMH cầu bê tông cốt thÐp 07 8.6E+ 07 8.4E+ 07 3.2E+ 08 10 9.159E+ 80000 1070 10 6.459E+ 48000 1160 10 4820 2.536E 00 +11 46000 7.774E+ 1300 6E+08 11 9420 9.1E+ 1.031E 00 08 +12 Cánh Phần kê Tổng Bản mặt cầu Tổng 10 9.166E+ 10 6.461E+ 10 2.577E +11 7.789E+ 11 1.037E +12 Bảng tổng hợp đặc trng hình học mặt cắt Tính chất Diện tích Mômen quán tính Mặt cắt thu hẹp Ag 637250.0 I Mặt cắt liên hợp Đơn vị Ac 1018301.2 mm2 4181445663 2136007688 Ic mm4 18.4 10.3 Kc tõ träng t©m tíi thí yb 826.7 ybc 1172.2 mm díi Kc tõ TTH tíi thí trªn yt 823.3 ytc 477.8 mm Kc tõ TTH tíi BMC ytd 0.0 ytd 677.8 mm Mô men kháng uốn thớ dới 258370452 Sb Sb 356712959.4 mm3 dầm Mô men kháng uốn thớ 259451852 St St 875174533.9 mm3 dầm Mô men kháng uốn thớ Std 0.0 Std 616928758.6 mm3 mặt cầu Xác định tải trọng tĩnh 3.1 Tĩnh tải gai đoạn -Trọng lợng dầm chủ: Wb=1250 kg/m - Trọng lợng dầm ngang:Kết cầu có 25 dầm ngang với trọng lợng dầm ngang mét dài cầu Wdn =118.6Kg/m lớp cđ anh k42 Thai van dung TKMH cầu bê tông cốt thép -Bản mặt cầu: -Ván đúc trớc: Tổng céng: Kg/m Ws=2300x200x2400x10-6=1104 Kg/m Wps=(2300-600)x80x2400x10-6=326.4 Kg/m DC=1250+1104+326.4+118.6=2799 3.2 TÜnh t¶i giai đoạn hai -Lớp asphalt dày 7cm có tải trọng rải dều 1968.75Kg/m chia cho dầm chủ ta đợc: Wa=1968.75/5=393.75 Kg/m -Lan can: có tải trọng rải 750Kg/m, chia cho dầm chủ ta đợc Wlc=750/5=150 KN/m -Tải trọng gờ chắn xe có tải trọng rải 135Kg/m,chia cho dầm chủ ta đợc Wgx=135/5=27Kg/m Tổng cộng DW=393.75+150+27=1770.75Kg/m Phân tích hoạt tải 4.1.Tính hệ số phân bố ngang -Phân bố hoạt tải mô men dầm Với thiết kế chịu tải DIM1=0.06+(S/4300)0.4.(S/L)0.3 (Kg/L.ts3)0.1 Với thiết kế chịu tải DIM2=0.075+(S/2900)0.6.(S/L)0.2 (Kg/L.ts3)0.1 Trong đó: S: khoảng cách dầm chủ =2300 (mm) L=32,4 m Chiều dài tính toán nhịp Kg=n(I+A.eg2) Ts=200 mm chiều dày mặt cầu Trong thiÕt kÕ s¬ bé ta cã thĨ chän Kg/L.ts3=1 Từ ta tính đợc: DIM1=0.465 DIM2=0.637 Ta lấy hệ số phân bố ngang mô men cho dầm chủ giá trị lớn giá trị DIM =max(0.465,0.637)=0.637 -Phân bố hoạt tải momen dầm biên DEM de=Khoảng cách từ sờn dầm biên đến mép đá vỉa hay lan can chắn xe de=-350 mm từ e=0.77+de/2800=0.77-350/2800=0.645 lớp cđ anh k42 Thai van dung TKMH cầu bê tông cốt thép Hệ số phân bố mô men cho dầm biên DEM=e*DIM=0.645*0.637=0.411 -Phân bố hoạt tải lực cắt dầm trong: Cho chịu tải thiết kế : DIV1=0.36+S/7600=0.663 Cho chịu tải thiết kế : DIV2 =0.2+(S/3600)2 (S/10700) =0.793 Ta lấy hệ số phân bố lc cắt cho dầm giá trị lớn giá tri DIV=max(0.663,0.793)=0.793 -Phân bố hoạt tải lực cắt dầm biên: e=0.6+de/3000 =0.6-350/3000=0.483Mu=12295 KNm Đạt 2.Giới hạn cốt thép +Cốt thép Max đợc giới hạn c/de 0,42 mà c/dp=0.2/17091018977.8 Tại mặt cắt m φv =0,9 Ta cã Vn=Vc+Vs+Vp ≤ 0,25.fc’bvdv Trong ®ã bv:chiỊu rộng sờn hữu hiệu=200 mm dv:chiều cao cắt hữu hiệu đợc tính bằng: de=200+823+54.6=1617.7mm dv giá trị lớn cđa de=1617.7 mm 0,72 h=0.72x1850=1332 mm Chän dv=1617.7 mm Vp:thµnh phần lực thẳng đứng lực kéo trớc Số tao uốn lên 12 tao Vp= Đạt 12 F f sin α 54 Ff = Pse = 5894 kN Gãc n α =8.02 líp c® anh k42 25 Thai van dung TKMH cầu bê tông cốt thép Vp= 12 5894 x sin(8.02 ) =183 KN 54 a ThiÕt kế mặt cắt: Tại mặt cắt ta có Mu=6456 KNm,Vu=979KN Vu − φVp 979 x10 − 0.9 x183 x10 øng suÊt c¾t :v= = =2.8 MPa φbv d v 0.9 x 200 x1617.7 Ta cã v 2.8 =0,07