Đồ án, bài tập lớn thiết kế cầu bê tông cốt thép DUL chữ I kéo sau L = 31 m

97 58 0
  • Loading ...
1/97 trang

Thông tin tài liệu

Ngày đăng: 13/03/2018, 22:04

Đồ án, bài tập lớn thiết kế cầu bê tông cốt thép DUL kéo sau L = Các số liệu cho trước: Dầm I, chiều dài toàn dầm L=31m, kết cấu kéo sau Khổ cầu K8+2 x1,5m Tải trọng thiết kế: HL93 Bó cốt thép DƯL: Bó 7 tao 12,7L= 31 m. Thiết Kế môn học Cầu tông cốt thép DƯL Mơc lơc PhÇn 1: Néi dung thut minh Chän tiết diện mặt cắt dầm chủ 1.1 Bố trí chung mặt cắt ngang cầu 1.2 Chọn mặt cắt ngang dầm chđ ChiỊu cao kÕt cÊu nhÞp tèi thiĨu (A2.5.2.6.3-1) Xác định chiều rộng cánh hữu hiệu (A.4.6.2.6) 3.1 Đối với dầm 3.2 Đối với dầm biên Tính toán mặt cầu 4.1 Phơng pháp tính toán nội lực mặt cầu 4.2 Xác định nội lực mặt cầu tĩnh tải 4.3 Xác định nội hoạt tải ngời 4.4 Vật liệu thiết kế cho mặt cầu 4.5 Tính toán cốt thép chiu lực Tính toán nội lực dầm chủ tĩnh tải 5.1 Tĩnh tải rải lên dầm chủ 5.2 Các hệ số cho tĩnh tải p (Bảng A.3.4.1-2) 5.3 Xác định nội lực Nội lực dầm chủ hoạt tải 6.1 Tính toán hệ số phân phối hoạt tải theo 6.2 Tính toán hệ số phân phối tải trọng ngời Sinh viên: Nguyễn Mạnh Linh ờng Bộ A-K41 Lớp Cầu Đ1 Thiết Kế môn học Cầu tông cốt thép DƯL 6.3 Xác định nội lực Các đặc trng vật liệu cho dầm chủ 7.1 Thép 7.2 Bêtông Chọn bố trí cáp dự ứng lực 8.1 Chọn c¸p dù øng lùc 8.2 trÝ c¸p dù øng lực 8.3 Tính tính đặc trng hình học Tính toán mát ứng suất 9.1 Xác định số thông số cho bó cáp 9.2 Mất m¸t ma s¸t fpF 9.3 MÊt m¸t tơt neo 9.4 Mất mát ứng suất co ngắn đàn håi 9.5 MÊt m¸t øng suÊt co ngãt (A.5.9.5.4.2) 9.6 MÊt m¸t øng suÊt tõ biÕn 9.7 MÊt m¸t d·o thÐp øng st tríc 10 KiĨm to¸n theo - Trạng thái giới hạn cờng độ I 10.1 Kiểm toán Cờng độ chịu uốn 10.2 Kiểm tra hàm lợng cốt thép ứng suất trớc 10.3 Tính cốt đai kiểm toán cắt theo trạng thái giới hạn CĐ1 10.4 Kiểm toán dầm theo trạng thái giới hạn sử dụng 11 Tính toán dầm ngang 11.1 Nội lực tải trọng cục (hoạt tải) gây Sinh viên: Nguyễn Mạnh Linh ờng Bộ A-K41 Lớp Cầu Đ2 Thiết Kế môn học Cầu tông cốt thép DƯL 11.2 Nội lực tải trọng phân bố (tĩnh tải) 11.3 Bố trí cốt thép 11.4 Duyệt cờng độ kháng uốn 11.5 Duyệt cờng độ kháng cắt 12 Tính độ võng cầu 12.1 Tính độ võng lực DƯL 12.2 Tính độ võng tải trọng thờng xuyên (tĩnh tải) 12.3 Tính độ võng tức thới hoạt tải có xét lực xung kích Phần 2: vẽ kỹ thuật (Bản vẽ khổ A1) Sinh viên: Nguyễn Mạnh Linh ờng Bộ A-K41 Lớp Cầu Đ3 Thiết Kế môn học Cầu tông cèt thÐp D¦L NhiƯm vơ thiÕt kÕ ThiÕt kÕ cầu tông cốt thép DƯL * Các số liệu cho trớc: - Dầm I, chiều dài toàn dầm L=31m, kÕt cÊu kÐo sau - Khỉ cÇu K8+2 x1,5m - Tải trọng thiết kế: HL93 - Bó cốt thép DƯL: Bã tao 12,7 * VËt liƯu sư dơng: - Bêtông dầm chủ mác 400 có tiêu sau: + fc’ = 45 Mpa + c = 24 KN/m3 + Ec = 36056,596 Mpa + HÖ sè poisson = 0,2 - Bêtông mặt cầu mác 400 có chØ tiªu sau: + fc’ = 40 Mpa + c = 24 KN/m3 + Ec = 33994,48 Mpa + HÖ sè poisson = 0,2 - Líp phđ cã: c = 22,5 KN/m3 - Cèt thÐp D¦L cã: + fy = 420 Mpa + Ep = 197000 Mpa + Es = 200000 Mpa mm + DiÖn tÝch tao = 98,7 * Yêu cầu: - Nội dung thuyết minh đầy đủ rõ ràng - Bản vẽ thể mặt dầm, mặt cắt ngang, bố trí cốt thép Sinh viên: Nguyễn Mạnh Linh ờng Bộ A-K41 Lớp Cầu Đ4 Thiết Kế môn học Cầu tông cốt thép DƯL vẽ giấy A1 A0 Phần 1: Nội dung thuyết minh Chọn tiết diện mặt cắt dầm chủ 1.1 Bố trí chung mặt cắt ngang cầu Tổng chiều dài toàn dầm 21 mét, để hai đầu dầm bên 0,4 mét để gối Nh chiều dài nhịp tính toán nhịp cầu 20,2 mét Cầu gồm dầm có mặt cắt chữ I chế tạo bêtông có fc=45MPa, mặt cầu có chiều dày 20cm, đợc đổ chỗ bêtông fc=40MPa, tạo thành mặt cắt liên hợp Trong trình thi công, kết hợp với thay đổi chiều cao đá gối để tạo dốc ngang thoát nớc Lớp phủ mặt cầu gồm có lớp: lớp phòng nớc có chiều dày 0,5cm,, lớp bêtông Asphalt có chiều dày 7cm Lớp phủ đợc tạo độ dốc ngang cách cao gối cầu 1100 120 240 240 240 240 120 Khoảng cách dầm chủ S=2400 mm Giữa phần xe chạy lề ngời phân cách giải phân cách mềm 1.2 Chọn mặt cắt ngang dầm chủ Dầm chủ có tiết diện hình chữ T với kích thớc sau: Sinh viên: Nguyễn Mạnh Linh ờng Bộ A-K41 Lớp Cầu Đ5 Thiết Kế môn học Cầu tông cốt thép DƯL - Chiều cao toàn dầm: 1500mm - Chiều dày sờn dầm: 200mm - ChiỊu réng bÇu dÇm: 600mm - ChiỊu cao bÇu dÇm: 250mm - ChiỊu cao vót cđa bơng bÇu dÇm: 200mm - Chiều rộng cánh dầm: 800mm - Phần gờ dỡ bêtông đổ trớc: 100mm (mỗi bên) Các kích thớc khác nh hình vẽ: 10 12 80 60 6,67 20 85 160 85 20 25 20 20 20 60 Mặt cát dầm chủ Mặt cắt gối (Mở rộng s - ờn dầm) Chiều cao kết cấu nhịp tối thiểu (A2.5.2.6.3-1) Yêu cầu: hmin=0,045.L Trong ta có: L: Chiều dài nhịp tính toán L=30200mm hmin: chiều cao tối thiểu kết cấu nhịp k mặt cầu, Sinh viên: Nguyễn Mạnh Linh ờng Bộ A-K41 Lớp Cầu Đ6 Thiết Kế môn học Cầu tông cốt thÐp D¦L hmin=1600+200=1800mm suy ra: hmin=0,045.L=0,045.30200=1359mm< h = 1600mm => Thỏa mãn Xác định chiều rộng cánh hữu hiệu (A.4.6.2.6) 3.1 Đối với dầm Bề rộng cánh hữu hiệu lấy giá trị nhỏ + 1/4 chiều dài nhịp (= 30200 7550 mm) + 12 lần độ dày trung bình cộng với số lớn bề dày bụng dầm 1/2 bề rộng cánh dầm  200 = 2800  800 / =12.200+max  + Khoảng cách trung bình dầm kề (S= 2400)Khống chế 3.2 Đối với dầm biên Bề rộng cánh dầm hữu hiệu đợc lấy 1/2 bề rộng hữu hiệu dầm kề trong(=2400/2=1200) cộng trị số nhỏ + 1/8 chiều dài nhịp hữu hiệu(= 30200 3775 ) + lần chiều dày trung bình cộng với số lớn 1/2 độ dày bụng 1/4 bề rộng cánh dầm 200 / =1400  800 / =6.200+max  + BỊ réng phÇn hẫng( =1200) Khống chế Sinh viên: Nguyễn Mạnh Linh ờng Bộ A-K41 Lớp Cầu Đ7 Thiết Kế môn học Cầu tông cốt thép DƯL Kết luận: Bề rộng cánh dầm hữu hiệu Dầm (bi) 2400 mm Dầm (be) biên 2400 mm Bảng Tính toán mặt cầu 1100 120 240 a b 240 c d 240 240 120 e 4.1 Phơng pháp tính toán nội lực mặt cầu áp dụng phơng pháp tính toán gần theo Điều 4.6.2(AASHTO98) Mặt cầu phân tích nh dầm liên tục gối đàn hồi dầm chủ 4.2 Xác định nội lực mặt cầu tĩnh tải Sơ đồ tính vị trí tính nội lực Theo Điều (A.4.6.2.1) : Khi áp dụng theo phơng pháp giải phải lấy mô men dơng cực trị để đặt tải cho tất vùng có mô men dơng, tơng tự mô men âm ta cần xác định nội lực lớnđồ Trong dầm liên tục nội lực lớn gối nhịp Dođồ tính dầm liên tục nhịp đối xứng, vị trí tính toán néi lùc lµ: a, b, c, d, e nh hÝnh vẽ Sinh viên: Nguyễn Mạnh Linh ờng Bộ A-K41 Lớp Cầu Đ8 Thiết Kế môn học Cầu tông cốt thép DƯL Theo Điều (A.4.6.2.1.6): Các dải phải đợc coi nh dầm liên tục dầm giản đơn chiều dài nhịp phải đợc lấy khoảng cách tâm đến tâm cấu kiện đỡ Nhằm xác định hiệu ứng lực dải , cấu kiện đỡ phải đợc giả thiết cứng vô hạn Các tải trọng bánh xe đợc mô hình hoá nh tải trọng tập trung nh tải trọng vệt mà chiều dài dọc theo nhịp chiều dài diện tích tiếp xúc đợc điều (A.3.6.1.2.5) cộng với chiều cao mặt cầu, đồ án coi tải trọng bánh xe nh tải trọng tập trung Xác định nội lực tĩnh tải Tỷ trọng cấu kiện lấy theo Bảng (A.3.5.1.1) AASSHTO Tĩnh tải tác dụng lên mặt cầu gồm tĩnh tải rải TTBT mặt cÇu, TTBT cđa líp phđ, lùc tËp trung lan can tác dụng lên phần hẫng Đối với tĩnh tải, ta tính cho mét dài mặt cầu Thiết kế mặt cầu dày 200mm, tĩnh tải rải TTBT mặt cầu: gDC(bmc)=200.1000.24.10-6= 4,8 KN/m Thiết kế lớp phủ dày 75mm, tĩnh tải rải TTBT líp phđ: gDW=75.1000.22,5.10-6=1,665 KN/m T¶i träng lan can cho phần hẫng: Thực chất lực tập trung quy đổi lan can không đặt mép mặt cầu nhng để đơn giản tính toán thiên an toàn ta coi đặt mép gDC(Lan can) = 4,148 KN/m + Để tính nội lực cho mặt cắt a, b, c, d, e ta vẽ đờng ảnh hởng mặt cắt xếp tải lên đơng ảnh hởng Dođồ tính Sinh viên: Nguyễn Mạnh Linh ờng Bộ A-K41 Lớp Cầu Đ9 Thiết Kế môn học Cầu tông cốt thép DƯL toán mặt cầu hệ siêu tĩnh bậc cao nên ta dùng chơng trình Sap2000 để vẽ DAH từ tính toán nội lực tác dụng lên mặt cầu + Công thức xác định nội lực tính toán: MU= (P.M DC1 + P M DC2 +P M DW )  : Hệ số liên quan đến tính dẻo, tính d, quan trọng khai thác xác định theo Điều 1.3.2 =iDR 0,95 Hệ số liên quan đến tính dẻo D = 0,95 (theo Điều 1.3.3) Hệ số liên quan đến tính d R = 0,95 (theo Điều 1.3.4) Hệ số liên quan đến tầm quan trọng khai thác i = 1,05 (theo Điều 1.3.5) => = 1,05.0,95.0,95 = 0,95 p: HƯ sè tÜnh t¶i (B¶ng A.3.4.1-2) Loại tải trọng TTGH độ1 Cờng TTGH Sử dụng DC: Cấu kiện thiết bị phụ 1,25/0,9 DW: Lớp phủ mặt cầu tiện ích 1,5/0,65 4.2.1 Nôi lực mặt cắt a Mômen mặt cắt a mômen Lớ p phủ Bản mặt cầu Lan can phần hẫng Sơ đồ tính dạng công xon chịu 500 1200 uốn Sinh viên: Nguyễn Mạnh Linh ờng Bộ A-K41 700 Lớp Cầu Đ10 Thiết Kế môn học Cầu tông cốt thép DƯL ứng biến cốt thép phía chịu kéo uốn cấu kiện phải xác định theo : Mu 0,5 N u 0,5Vu cot g  A ps f pg dv x  0.002 E s As  E p A ps (5.8.3.4.2-2) Trong = Hệ số sức kháng cắt §iỊu 5.5.4.2 =>  = 0,9 Nu = Lùc dọc trục tính toán , lấy dơng chịu nén (N) Nu=Nps =Pe(cos) Vu = Lực cắt tính toán (N) Mu = Mô men tính toán (N-mm) fPC = ứng suÊt thÐp øng suÊt tríc øng suÊt tông xung quanh 0,0 (Mpa), fPC fPe Có v tra bảng tính đợc , kiểm tra có gần với giả thuyết, không giả thuyết lại Tuy nhiên khuôn khổ đồ án TKMH cho =2, =45o + Tính toán bố trí cốt đai cho đoạn dầm gần mặt cắt gối Lợng cốt đai tối thiểu (5.8.2.5) Av 0.083 f c, bS 300 240 0.083 40 89,99mm (lÊy Smax =250) fy 420 Vc= 794,281 KN, Vs=1239,54 KN, Vp= - 271,133 KN => Vc + Vs + VP= 794,281 +1239,54 - 271,133 =1762,696 KN Sinh viªn: Nguyễn Mạnh Linh ờng Bộ A-K41 Lớp Cầu Đ83 Thiết Kế môn học Cầu tông cốt thép DƯL L/2 342.921544 200 1306 300 290.862356 347.530094 638.39245 574.553205 L/4 720.503 298 1228.59 200 407.698 490.398 109.724 1007.82 907.038 0,8 m 1093.219 562 1188.8 200 743.9769 474.5143 231.0707 1449.562 1304.606 Gèi 1488.68 600 1188.8 150 794.281 632.686 271.133 1698.1 1528.29 Vu bv dv s Vc Vs Vp Vn Vr KiÓm tra Đạt Đạt Đạt Đạt ' 0,25f cbvdv + VP= 0,25.600.1188,8.45-271,133 =8024,4 KN VËy VN=1650 KN =>Vr=.VN=0,9.1762,696 =1586,426 KN > Vu=1488,68 KN Vậy mặt cắt gối thỏa mãn cờng độ chống cắt 10.3.2 Tại mặt cắt lại Bảng tính kiểm toán sức kháng cắt theo TTGH CĐ1 10.4 Kiểm toán dầm theo trạng thái giới hạn sử dụng Các vấn đề phải kiểm tra theo trạng thái giới hạn sử dụng tông ứng suất trớc ứng suất tông(5.9.4), biến dạng(độ võng) 10.4.1 Các giới hạn ứng suất tông Sinh viên: Nguyễn Mạnh Linh ờng Bộ A-K41 Lớp Cầu Đ84 Thiết Kế môn học Cầu tông cốt thép DƯL ứng suất tông đợc tính trạng thái giới hạn sử dụng I Các giới hạn mức ứng suất tông tính toán cờng độ tông yêu cầu (Mục 5.9.4.2 Quy trình AASHTO) : + Lúc căng kéo Giới hạn ứng suất kÐo: 0,25 f ci' 0,25 45 1,677  1.38MPa => giới hạn ứng suất kéo 1,38MPa theo điều (A.5.9.4.1.2-1) fDC1+ fPSI 1.38Mpa Giíi h¹n øng st nÐn : 0,6 f ci' 0,6.38,25  22,95Mpa fDC1+ fPSI  - 22,95 Mpa Lúc căng kéo có tải trọng DC1 lực øng st tríc KiĨm tra ë b¶ng 27 + Lúc khai thác sau mát Giới hạn ứng suất kéo tông 0,5 f c' = 0,5 45 3,354 Mpa (§iỊu 5.9.4.2.2-1) fDC1+ fDC2+ fDW+ fLL+IM+fDN+ fPSF  0.5 f c' = 3,354 MPa Giíi h¹n ứng suất nén tông (Điều 5.9.4.2.1-1) * Do DƯL tải trọng thờng xuyên 0,45fc=0,45.45 = 20,25 Mpa f DC1  f DC  f D¦W  f psF   20,25 MPa * Do tæng DƯL hữu hiệu, tải trọng thờng xuyên, tải trọng thời, tải trọng tác dụng vận chuyển bốc xếp 0,6fc=0,6.45=27 MPa Sinh viên: Nguyễn Mạnh Linh ờng Bộ A-K41 Lớp Cầu Đ85 Thiết Kế môn học Cầu tông cốt thép DƯL f DC1 f DC  f D¦W  f LL  DM  f DN  f psF   27 MPa 10.4.2 Tính toán ứng suất mép (nén âm) 10.4.2.1 Lúc căng kéo ứng suất lực DƯL : fD¦L=  Pi Pi e y0  A0 I0 M y Do tự trọng thân: fttbt=- ttbt I0 t t Trong Pi=Apa.(0,8fpu-fmất mát) với fmất mát=fpF+fpA+fpES 10.4.2.2 Lúc khai thác ứng suất lực DƯL : fD¦L=  Pi Pi e y0  A0 I0 M y Do tự trọng thân: fttbt=- ttbt I0 Trong mát t t Pi=Apa.(0,8fpu-fmất mát ) với fmất =fpF+fpA+fpES+pCR+pSR+pR t Do tĩnh tải giai đoạn một: fDC1= M DC1 y1 I1 Trong ®ã MDC1=(gDC1(bmc)+ gDC1(®ì)+ gDC1(dn)).m Do tĩnh tải giai đoạn hai: fDC1= ( M DC1 M DƯW ) y2 t I2 Trong MDC1= (gDC2(lan can)+ gDW).m M y Do hoạt tải: fLL+IM= LL  IM I2 t 10.4.3 TÝnh to¸n c¸c ứng suất mép dới (nén âm) Sinh viên: Nguyễn Mạnh Linh ờng Bộ A-K41 Lớp Cầu Đ86 Thiết Kế môn học Cầu tông cốt thép DƯL 10.4.3.1 Lúc căng kéo P P e y ứng suất lực D¦L : fD¦L=  i  i A0 I0 Do tự trọng thân: fttbt= M ttbt y0 I0 d d Trong Pi=Apa.(0,8fpu-fmất mát) với fmất mát=fpF+fpA+fpES 10.4.3.2 Lúc khai thác ứng suất lực DƯL : fD¦L=  Pi Pi e y0  A0 I0 M y Do tự trọng thân: fttbt=- ttbt I0 d d Trong đó: Pi=Apa.(0,8fpu-fmấtmát) với fmất mát=fpF+fpA+fpES+pCR+pSR+pR d M DC1 y1 I1 Do tĩnh tải giai đoạn một: fDC1= Trong MDC1=(gDC1(bmc)+ gDC1(đỡ)+ gDC1(dn)).m Do tĩnh tải giai đoạn hai: fDC1= ( M DC1  M D¦W ) y2 d I2 Trong MDC1=(gDC2(lan can)+ gDW).m Do hoạt tải: M y fLL+IM= LL IM I2 d C¸c sè liƯu: e=y0d-yps ; yps xem b¶ng 9.1.1 I0, I1, I2, y0d, y0t, y1d, y1t, y2d, y2t: xem b¶ng 8.3 Sinh viên: Nguyễn Mạnh Linh ờng Bộ A-K41 Lớp Cầu Đ87 Thiết Kế môn học Cầu tông cốt thép DƯL gDC1(dc), gDC1(bmc), gDC1(dn), gDC1(đỡ), gDC2(lan can), gDW: Xem bảng 5.1 m: Diện tích đờng ảnh hởng mômen mặt cắt phải tính Xem phần 5.3 MLL+IM: Xem bảng 6.3.3.1; bảng 6.3.3.2 Thay số liệu vào công thức , kiểm toán giới hạn ứng suất cho bảng sau: + Lúc căng kéo 10.3.1 Bảng Pi= MC gối 7019686.82 e= 258.662 Mttbt= 0.35339731 Đạt -3.71485 Đạt -14.246 Đạt -20.316 Đạt ƯS thớ ƯS thí díi MC 0.8 MC L/4 6747726 311.284 168.541 6224002 542.629 1225.36 1.75888 Đạt 20.7051 Đạt + Lúc khai thác MC L/2 5578130 Mpa.mm2 632.042 1633.88 1.66266 Đạt mm -18.538 Đạt Mpa KNm Mpa B¶ng 10.3.2 Pi= 5482827.06 498571 e= 258.662 311.284 Mttbt 168.541 M1 188.879 4791156 542.629 1225.36 1373.22 M2 ¦S thí -0.276 364.262 -4.305 3344.52 - Sinh viên: Nguyễn Mạnh Linh ờng A-K41 4364741 MPa.mm2 632.042 1633.88 1831.04 4565.32 -16.015 mm KNm KNm KNm Mpa Lớp Cầu Đ88 Thiết Kế môn học Cầu tông cốt thép DƯL §¹t 13.5777 §¹t §¹t 12.7382 §¹t 2.79425 §¹t 2.83815 Đạt Đạt 11.1272996 Đạt ƯS thớ dới Mpa 11 Tính toán dầm ngang - Toàn cầu có dầm ngang , tựa dầm chủ , sơ đồ dầm liên tục nhiều nhịp dầm chủ ,ta tính toán dầm giản đơn sau xét đến tính liên tục -Do cầu dầm I kéo sau, dầm ngang làm không gian kết cấu Trong khuôn khổ Đồ án TKMH (Thiết kế theo TCVN22TCN272-01) ta tính dầm ngang làm việc cục để mang tính chất tham khảo 11.1 Nội lực tải trọng cục (hoạt tải) gây Chiều dài nhịp tính toán dầm ngang ln = 2,4 m TÝnh ¸p lùc b¸nh xe : Ai =  P.i yi Pi - ¸p lực trục bánh xe yi Tung độ đờng ¶nh hëng TÝnh dÇm ngang sè l1=7,55m ; l2=2,4m l1=7,55m l1=7,55m l1=7,55m Sinh viên: Nguyễn Mạnh Linh ờng Bộ A-K41 l1=7,55m Lớp Cầu Đ89 Thiết Kế môn học Cầu tông cốt thép DƯL 1,2m 110KN 110 KN 4,3 m 4,3 m 35 KN 145 KN 145 KN   0,0174 0,0174 0,2821 l2 2,53  = 0,5 3 = 0,5 = 0,0494 7,553  2.53 l1  l2 (khi tÝnh coi nh đờng gẫy khúc) - Mô men tải trọng cục Mr đợc tính cách xếp Ai lên đah , sau nhân với hệ số xét đến tính liên tục - Mô men tính toán dầm ngang nhiều nhịp TruckLoad TendomLoad + nhịp : MaxM 0.5 = .0,7.M0 ; MinM 0.5 = - .0,3.M0 (trong ®ã =1,75) gèi = - .0,9.M0 + Tại gối giữa: MaxM ’ gèi = .0,2.M0 ; MinM ’ M0 = (1+).A zi - Lực cắt : + mặt cắt gối Q gối = .1,15.Q0gối + mặt cắt nhÞp : Q ’ 0,5 = .1,15.Q00.5 Q0 =(1+).A.zi a Khi đặt TruckLoad (nội suy yi) Sinh viên: Nguyễn Mạnh Linh ờng Bộ A-K41 Lớp Cầu Đ90 Thiết Kế môn học Cầu tông cốt thép DƯL (145.1  145.0,0174  35.0,0174)  74,066 KN A= M0 = 1,25.74,066.0,625 = 57,864 KNm 1,8 m Q0gèi = 1,25 74,066.(1+0,28) = 118,506 KN 0625 Q00.5 = 1,25 74,066.0,5 = 46,291 KN MaxM MinM ’ ’ MaxM MinM Q ’ Q ’ ’ ’ = 1,75.0,2 57,864 = 20,2524 KNm gèi gèi 1,8 m = -1,75.0,9.57,864 = - 91,1358 KNm 0.5 028 1,8 m = 1,75.0,7.57,864 = 70,8834 KNm   = -1,75.0,3.57,864 = - 30,3786 KNm 0.5 gèi = 1,75.1,15 118,506 = 238,493 KN 0.5 = 1,75.1,6 46,291 = 129,6148 KN b Khi đặt TendomLoad (nội suy c¸c yi) (110  110 0,2821) 70,5155KN A= M0 = 1,25.70,5155.0,625 = 55,090 KNm 1,8 m Q0 gèi = 1,25.70,5155.(1+0,28) = 112,825 KN Q00.5 = 1,25.70,5155.0.5= 40,066 KN 0625 1,8 m MaxM ’ = 1,75.0,2*55,090 = 19,282 KNm gèi MinM ’ MaxM gèi ’ = -1,75.0,9.55,090 = -86,766 KNm 0.5 028 1,8 m = 1,75.0,7.55,090 = 67,485 KNm   MinM Q ’ Q ’ ’ 0.5 = -1,75.0,3 55,090= -58,922 KNm gèi = 1,75.1,15.112,825 = 227,060 KN 0.5 = 1,75.1,6.40,066 = 112,185 KN Sinh viên: Nguyễn Mạnh Linh ờng Bộ A-K41 Lớp Cầu Đ91 Thiết Kế môn học Cầu tông cốt thép DƯL Mômen lực cắt tính toán hoạt tải là: M 1=86,766 KNm; Q1=235,86KN 11.2 Néi lùc t¶i träng phân bố (tĩnh tải) Đối với dầm I dầm ngang chịu tĩnh tải TLBT mặt cầu lớp phủ có đỡ BTCT đỡ trình thi công để lại vĩnh cửu Tĩnh tải rải đều: g= 24.0,2.1,27 = 6,096 KN/m Coi dầm ngang dầm chủ làm việc nh dầm giản đơn(thiên an toàn), nhịp tính toán l=2,4m, ta có mômen lực cắt lớn M1=g.l2/4=6,096.2,42/4=8,778 KNm Q1=g.l/2=6,096.2,4/2=7,315 KN Vậy nội lực để thiết kế dầm ngang lµ: M=M1+M2=86,766+8,778=95,554 KNm Q= Q1+Q2=235,86+7,315=243,175 KNm 11.3 trÝ cèt thép Cốt thép bố trí dầm ngang vừa để chịu lực, vừa để liên kết dầm chủ Chiều cao làm việc dầm ngang h0=1270-53=1217 mm Bêtông có fc’=300Mpa 12 53 Cèt thÐp co fy=420 MPa Cèt thÐp ®êng kÝnh 22mm 11.4 Dut cêng ®é kh¸ng n Sinh viên: Nguyễn Mạnh Linh ờng Bộ A-K41 30 30 53 200 53 Lớp Cầu Đ92 Thiết Kế môn học Cầu tông cốt thép DƯL => Diện tích cốt thép As=2 3,1416.22 =760,2672mm2 dp=h0’= 1217 mm 1=0,85-((30-28)/7)0,05=0,8 > 0,65 c As f y ' c 0.85 f  1b f  760,2672.420 =58,697mm 0,85.30.0,8.200 a=.c=0,8.58,697=46,958 mm a Mn=As.fs.(dp- )=760,2672.420.(1217- 46,958 ).10-6= 381,1 KNm Mr=.Mn=0,9 381,1 = 343 KNm > Mu= 95,554 KNm => Tho¶ m·n 11.5 Duyệt cờng độ kháng cắt Vc=0.083 Vs f c' bvdv =0,083.2 30 200.1270.10-3=230,94 KN Av f y d v (cot g  cot g ) sin  s Trong ®ã s: bíc cèt thÐp, chän s=200 mm Cèt ®ai dầm ngang sử dụng thép đờng kính 12 mm => Av=2 Vs= 3,1416.12 =226,1952 mm2 226,1952.420.1270(cot g 45)  10 = 603,26 KN 200 Vp= KN Cờng độ kháng cắt danh định: Vn=min[Vc+Vs+Vp , 0,25fc.bv.dv] =min[834,2;1380] Sinh viên: Nguyễn Mạnh Linh ờng Bộ A-K41 Lớp Cầu Đ93 Thiết Kế môn học Cầu tông cốt thép D¦L Vn=834,2 => Vr=0,9.834,2=750,78 KN >Vu= 243,175 KN => Tháa mãn 12 Tính độ võng cầu 12.1 Tính độ võng lực DƯL P e' P Độ vồng mặt cắt nhịp đợc tính theo công thức DƯL= W= 5Wl 384 EI 8.P.e' l2 P: Lùc D¦L có xét đến mát tức thời P=Apa.(0,8fpu-fmất mát)= Apa.(0,8fpu- fpF-fpA) P=5527,2.(0,8.1860-203,2-246,167).10 -3=5740,73 KN e: Khoảng cách từ trục trọng tâm đến trọng tâm bó cáp e=807,974-200= 607,974 mm W= 8.P.e' 8.5740,73.0,6079 = =30,61 KN/m 30,2 l2 EI(Cña tiÕt diƯn gi¶m u) I=1,793.1011 mm4 (Xem b¶ng 8.3) E=36056,6 Mpa (Xem phần 5) EI=1,793.1011.36056,6.10-9=6,465.106 KNm2 Sinh viên: Nguyễn Mạnh Linh ờng Bộ A-K41 Lớp Cầu Đ94 Thiết Kế môn học Cầu tông cốt thép DƯL DƯL= 5.30,61.30,24 = 55,28 mm 384 6,465.106 12.2 Tính độ võng tải trọng thờng xuyên (tĩnh tải) 12.2.1 Độ võng trọng lợng thân dầm Tiết diên để tính mặt cắt giảm yếu I= 1,793.1011 mm4 (Xem bảng 8.3) E= 36056,6 Mpa (Xem phÇn 5) EI= 1,793.1011.36056,6.10-9 = 6,465.106 KNm2 g DC ( dc ) L 14,33.30,24  gi= =0,024 m= 24 mm  384 EI 384 6,465.106 gDC(dc)=14,33 (KN/m Xem bảng 3.1) 12.2.2 Độ võng trọng lợng mặt cầu, dầm ngang, đỡ Tiết diên để tính mặt cắt tính đổi cha liên hợp I= 1,911.1011mm4 (Xem bảng 8.3) E= 36056,6 Mpa (Xem phÇn 5) EI= 1,911.1011.36056,6.10-9= 6,89.106 KNm2 gi= ( g DC1( dc)  g DC1(bmc)  g DC1( do) ).L (11,52  1,776  2,765).30,24  384 EI 384 6,89.106 = 0,0212 m = 14,34 mm gDC1(dn),gDC1(bmc),gDC1(đỡ) (Xem bảng 3.1) 12.2.3 Độ võng trọng lợng lớp phủ, lan can Tiết diên để tính mặt cắt liên hợp I= 3,19.1011 mm4 (Xem bảng 8.3) Sinh viên: Nguyễn Mạnh Linh ờng Bộ A-K41 Lớp Cầu Đ95 Thiết Kế môn học Cầu tông cốt thép DƯL E= 36056,6 Mpa (Xem phần 5) EI= 3,19.1011.36056,6.10-9=11,5.106 KNm2 ( g DC ( lancan)  g DW ).L (4,148  3,663)30,24  gi= = 0,007356m 384 EI 384 11,5.106 = 3,356 mm  gDC2(lan can),gDW (Xem bảng 3.1) 12.3 Tính độ võng tức thới hoạt tải có xét lực xung kÝch x P b a L + §é tÝnh cho dầm giản đơn: Độ võng mặt cắt x lực tập trung P đặt cách đầu dầm a vµ b: Víi x= L/2 x= P.b.x ( L  b2  x2 ) E I L x= P.L3 48 EI (x 55,28 – 24 3,356 – 14,34 – 13,25 = 0,334 mm > VËy ®é vång độ vòng cúa dầm thoả mãn điiêù kiện thiết kế Sinh viên: Nguyễn Mạnh Linh ờng Bộ A-K41 Lớp Cầu Đ97 ... vÏ Sinh viên: Nguyễn Mạnh Linh ờng Bộ A-K41 Lớp Cầu Đ8 Thiết Kế môn học Cầu Bê tông cốt thép DƯL Theo i u (A.4.6.2.1.6): Các d i ph i đợc coi nh dầm liên tục dầm giản đơn chiều d i nhịp ph i đợc... theo nhịp chiều d i diện tích tiếp xúc đợc i u (A.3.6.1.2.5) cộng v i chiều cao mặt cầu, đồ án coi t i trọng bánh xe nh t i trọng tập trung Xác định n i lực tĩnh t i Tỷ trọng cấu kiện lấy theo... tâm cấu kiện đỡ Nhằm xác định hiệu ứng lực d i , cấu kiện đỡ ph i đợc giả thiết cứng vô hạn Các t i trọng bánh xe đợc mô hình hoá nh t i trọng tập trung nh t i trọng vệt mà chiều d i dọc theo
- Xem thêm -

Xem thêm: Đồ án, bài tập lớn thiết kế cầu bê tông cốt thép DUL chữ I kéo sau L = 31 m, Đồ án, bài tập lớn thiết kế cầu bê tông cốt thép DUL chữ I kéo sau L = 31 m, Chọn tiết diện mặt cắt dầm chủ, Thiết kế 1 cầu Bê tông cốt thép DƯL, y0t= H-y0d=1600-832,042 = 767,958 mm

Gợi ý tài liệu liên quan cho bạn

Nhận lời giải ngay chưa đến 10 phút Đăng bài tập ngay