Đang tải... (xem toàn văn)
Thuyết minh thiết kế môn học cầu bê tông cốt thép trên đường sắt Thuyết minh thiết kế môn học cầu bê tông cốt thép trên đường sắt Thuyết minh thiết kế môn học cầu bê tông cốt thép trên đường sắt Thuyết minh thiết kế môn học cầu bê tông cốt thép trên đường sắt Thuyết minh thiết kế môn học cầu bê tông cốt thép trên đường sắt Thuyết minh thiết kế môn học cầu bê tông cốt thép trên đường sắt Thuyết minh thiết kế môn học cầu bê tông cốt thép trên đường sắt Thuyết minh thiết kế môn học cầu bê tông cốt thép trên đường sắt Thuyết minh thiết kế môn học cầu bê tông cốt thép trên đường sắt Thuyết minh thiết kế môn học cầu bê tông cốt thép trên đường sắt Thuyết minh thiết kế môn học cầu bê tông cốt thép trên đường sắt Thuyết minh thiết kế môn học cầu bê tông cốt thép trên đường sắt Thuyết minh thiết kế môn học cầu bê tông cốt thép trên đường sắt Thuyết minh thiết kế môn học cầu bê tông cốt thép trên đường sắt Thuyết minh thiết kế môn học cầu bê tông cốt thép trên đường sắt Thuyết minh thiết kế môn học cầu bê tông cốt thép trên đường sắt Thuyết minh thiết kế môn học cầu bê tông cốt thép trên đường sắt Thuyết minh thiết kế môn học cầu bê tông cốt thép trên đường sắt Thuyết minh thiết kế môn học cầu bê tông cốt thép trên đường sắt Thuyết minh thiết kế môn học cầu bê tông cốt thép trên đường sắt Thuyết minh thiết kế môn học cầu bê tông cốt thép trên đường sắt Thuyết minh thiết kế môn học cầu bê tông cốt thép trên đường sắt Thuyết minh thiết kế môn học cầu bê tông cốt thép trên đường sắt Thuyết minh thiết kế môn học cầu bê tông cốt thép trên đường sắt Thuyết minh thiết kế môn học cầu bê tông cốt thép trên đường sắt
TKMH CU BTCT F1 BM CU HM THIếT Kế MÔN HọC CầU BÊ TÔNG CốT THéP Nhiệm vụ thiết kế Thiết kế dầm cầu bê tông cốt thép nhịp giản đơn với số liệu sau Chiều dài nhịp tính toán : L=30 Khổ đờng sắt : 1000 mm Tải trọng : T16 Đoàn ngời : 300kg/cm Cầu có dầm ngang Mặt cắt dầm: Chữ I Công nghệ thi công :Cốt thép dự ứng (DƯL) lực thi công phơng pháp kÐo sau Bã c¸p 12 tao 13 mm Mác bê tông dầm chủ 500 Mpa Tiêu chuẩn thiÕt kÕ : 22TCN-18-79 Sè liƯu cèt thÐp D¦L: Rd1(KG/cm2) Rtc(KG/cm2 kt(KG/cm2) Rd2(KG/cm ) ) 13280 16000 14400 12800 fd (cm2) Ed (KG/cm2) 11.844 1970000 Số liệu bê tông m¸c 500: Ru(KG/cm2 ) 190 Rn(KG/cm2) Nguyễn văn Thìn K47 205 Rnc(KG/cm Rkc(KG/cm2 Eb(KG/cm2) Rct(KG/cm2 ) ) ) 160 27 380000 65 Lớp: Cầu hầm TKMH CẦU BTCT F1 BM CẦU HẦM PhÇn thiÕt kÕ I Lùa chän sơ kết cấu nhịp-chọn kích thớc mặt cắt dầm chủ I.1-Lựa chọn sơ kết cấu nhịp: Kết cấu nhịp sơ chọn nh hình vẽ: - Lớp bê tông mặt cầu phần đờng sắt dày 20cm - Lớp bê tông mặt cầu phần hành 18cm - Lớp đá balat dày 38cm - Khoảng cách dầm chủ S = 185 cm - Bề rộng toàn cầu B = 570 cm - Lề ngời : 150 cm I.2-Lùa chän tiÕt diƯn ngang dÇm chđ: Dầm chủ mặt cắt chữ I chọn với thông số nh hình vẽ: Chiều cao dầm chủ : Nguyn văn Thìn K47 Lớp: Cầu hầm TKMH CẦU BTCT F1 BM CẦU HẦM 1012 80 160 20 60 Các thông số mặt cắt ngang dầm chủ: Dày ts = 20 cm Chiều cao toàn dầm H = 160 cm ChiỊu réng bÇu bb =60 cm ChiỊu cao bÇu dÇm hb = 32 cm Chiều dày bụng bw = 20 cm Chiều rộng cánh dâm b1 =S/2 =92.5 cm Rộng cánh vát bầu 20 cm Cao vát bầu dầm 20 cm Cao vát cánh dầm 10 cm Rộng vát cánh dầm 30 cm Phần hẫng dầm 152.5 cm I.3- Chiều cao kết cấu nhịp tối thiÓu : Ta cã : Hmin = 0.045L =135 cm < H =160 cm Suy : Đạt I.4-Tính đặc trng hình học : I.4.1- Tính kích thớc tiết diện tính đổi: *Chiều cao cánh dầm : Htqd = ht + * S1 bf - bw Víi S1=10x30/2=150 (cm2) Suy : Htqd = 25 (cm) Nguyễn văn Thìn K47 Lớp: Cầu hầm TKMH CẦU BTCT F1 BM CẦU HẦM * ChiỊu cao bÇu dÇm míi : * S2 * 50 h1qd = h1 + = 40 + =42.5 (cm) b1 bw 60 20 I.4.2- Bề rộng cánh hữu hiệu : Bề rộng cánh hữu hiệu đợc lấy theo trị số nhỏ trị số sau: 1/8 chiều dài nhịp tính toán : 1/8L = 375 cm lần độ dày cánh cộng với trị số lớn bề dày bụng 1/2 bề dày cánh : =6x200 +max(200 ; 1850/4) =1662.5 mm BỊ réng phÇn hÉng : 152,5 cm VËy ta có : be =152.5+185/2 =245 cm Vậy mặt cắt tính toán dầm chủ là: 2450 425 1600 925 250 200 800 600 Nguyễn văn Thìn K47 Lớp: Cầu hầm TKMH CẦU BTCT F1 BM CẦU HẦM I.4.3- Tính đặc trng hình học tỉnh đổi mặt cắt liên hợp dầm chủ: T.T Tên đặc trng hình học Kí Trị số Đơn vị hiệu Diện tích tiết diện ngang F 11300 cm2 mặt cắt Mô men tÜnh ®èi víi mÐp d- S 1346375 cm3 íi dầm Khỏang cách từ trọng tâm tiết diện (TTTD) đến mép y0 119.15 cm dới dầm Mô men quán tính mặt Jd 40427426 cm4 cắt 75 I.5.Chọn tiết diện dầm ngang Dầm ngang mặt cắt chữ nhật có thông số sau +Chiều dày :bn=18 +Chiều cao :hn=130 cm +Chiều dài :Ln=165cm Ta có: Mô men quán tính dầm ngang Jn=bn.hn3/12 = 32955500 (cm4) II-Xác định tĩnh tải giai đoạn I giai đoạn II II.1 Tĩnh tải giai đoạn I +Dầm dọc chủ (Đoạn cha mở rộng ): q1, =11300.10-4.2,5.1=2,825 (T/m) +Dầm dọc chủ (Đoạn mở rộng gối dài 1,5 m): q1=14600.2,5.10-4.1=3,65(T/m) Tổng cộng q1=(3,65x1,5+2,768x13,5)/15=2,856(T/m) +Dầm ngang : Toàn cầu có dầm ngang, tổng trọng lợng toàn dầm ngang là: 5.0,18.1,3 2,5/5= 0,585 (T/m) +Trọng lợng đà giáo để đổ BT(8x230cm): qđgi=0,08.2,3.2,2=0,405(T/m) Vậy ta có tỉnh tải giai đoạn 1: p1 = q1, + qn +qđgi= 2,825 +0,585+0,405 =3,815 (T/m) Nguyễn văn Thìn K47 10 Lớp: Cầu hầm TKMH CẦU BTCT F1 BM CẦU HẦM III.2.TÜnh tải giai đoạn II: Tính tĩnh tải giai đoạn II bao gồm lan can , lớp đá ba lát,ray tà vẹt Trọng lợng lan can(tay vịn thép gắn liền với mặt cầu) : Có thể coi phần lan can thép tĩnh tải rải với : Plc = 0,1 T/m Trọng lợng lớp phủ mặt cầu:P2 +Lớp đá ba lát dày 38cm: 0,38x2,8x2,4 = 2,55 (T/m) +Tà vẹt gỗ kích thớc 2x0.2x0.2m : 2x0,2x0,2x2x1,9 = 0,304 (T/m) Sử dụng tà vẹt mét dài cầu +Ray P43 có trọng lợng : 0,043x4 =0,172 (T/m) Sư dơng ray ray chÝnh vµ ray phơ +Líp BT atphan dµy 5cm: 0,05x2,2x1,5 = 0,165 (T/m) Lớp đợc bố trí phần ngời bé P2 = 2,5+0,304+0,172+0,165 +0,1 = 3,241(T/m) III- Xác định nội lực mặt cắt đặc trng Xét mô men lực cắt ta chia dầm 10 đoạn chia với khoảng cách đoạn 3m.Theo 22 TCN 18-79 ta có tải trọng rải tơng đơng cho tải thiết kế : 5,76 T/m *Tải trọng tính toán đoàn tàu tiêu chuẩn T16 : 16T 16T 16T 16T 16T 5.76 T/m 5@1.5m * Đoàn ngời hành trải cầu :300kg/m2 = 0,3 T/m2 a Tính vẽ biểu đồ bao mô men M Công thức: Tính toán nội lực tác dụng lên dầm ta dùng công thức sau : Xét cho tổ hợp tải trọng cầu có đồng thời tàu chạy ngời Mitc = (P1 + P2 ) M +K.M Mitt = [(q+g)nt+ KMtc (1+)nh]Mi Nguyễn văn Thìn K47 11 Lớp: Cầu hầm TKMH CẦU BTCT F1 BM CẦU HẦM Qitc = (P1 + P2 ).Q + KQ.Ql Qitt = (n1.P1 + n2.P2 ).Q + n.(1+).KQ.Ql Trong : + n hệ số vợt tải đoàn tàu M -Diện tích đờng ảnh hởng mô men Q diện tích đờng ảnh hởng lực cắt(cần lu ý tới dấu ĐAH) KM ,KQ-Tải trọng tơng đơng xếp tải đờng ảnh hởng mô men ,lực cắt + 1+ : Hệ số xung kích với độ tính toán L=30 => = 30 1+ = Dạng đờng ảnh hởng 18 =1,3 30 Căn vào giá trị trên, ta tính đợc nội lực mặt cắt đặc trng, giá trị tính toán đợc ghi vào bảng nh sau: Nguyn Thỡn K47 12 Lớp: Cầu hầm TKMH CẦU BTCT F1 Mặ t cắ t xi (m ) BM CẦU HẦM P1 P2 Kmi (m2) (T/m (T/m (T/m ) ) ) i 3.81 3.24 0.1 40.5 3.81 3.24 0.2 72 3.81 3.24 0.3 94.5 3.81 3.24 12 0.4 108 112 3.81 3.24 15 0.5 5 b.Tính vẽ biểu đồ bao lực cắt 7.58 7.34 7.15 6.91 6.62 Q: Mitc Mitt 592.9 1036 1342 66 1508 54 843.73 52 1474.8 83 1909.4 39 2144.5 2186.8 93 1539 1-x/L + x/L x L Ta cã b¶ng tính giá trị Lực cắt mặt cắt nh sau : Mặ t cắt xi( m) li P1 P2 Qi 1.Qi (m T/m T/m m2 m2 ) 30 3.81 3.24 4.5 4.5 27 3.81 3.24 3.6 3.64 5 Nguyễn văn Thìn K47 13 KQ Qitc Qitt T/m 8.04 8.28 T 67.96 55.61 14 T 96.78 01 79.22 02 Lớp: Cầu hầm TKMH CẦU BTCT F1 24 21 12 18 15 15 BM CẦU HẦM 3.81 3.81 3.81 3.81 3.24 2.7 2.88 3.24 1.8 2.20 3.24 0.9 1.62 3.24 1.12 8.56 96 8.93 44 9.36 10.1 04 43.73 16 32.40 12 21.51 36 11.36 62.35 27 46.28 27 30.85 59 16.50 49 Iv Bè trÝ cèt thÐp vµ chän kÝch thíc mặt cắt IV.1 Xác định lợng cốt thép cần thiết kế theo công thức gần Mô men tính toán lín nhÊt M tt max=2186.893 T.m= 218689300 KG.cm Gi¶ sư chiều cao làm việc dầm là: h 0=0,88.h= 144 cm(h=1.8m) Chon h0’= 140 cm DiƯn tÝch cèt thÐp cÇn thiÕt lµ: Fd M tt max Rd ( h ' hb ) 218689300 20 131,4cm2 12800(140 ) Tăng diện tích cốt thép cần thiết lên 15% để chon số bó cốt thép Fd= 151.14cm2 diện tích bó DƯL loại 12 tao 12,7 lµ f=12.0,987=11,844 cm2 Sè bã cèt thÐp n= Fd 151.14 12.8 f 11,844 Chän sè bã cèt thÐp lµ 14 bã IV.2 Bè trÝ cèt thép DUL dọc dầm- Xác định trọng tâm cốt thÐp IV.2.1.Bè trÝ cèt thÐp chđ DUL däc dÇm: Nguyễn văn Thìn K47 14 Lớp: Cầu hầm BM CẦU HẦM 133@12 TKMH CẦU BTCT F1 10.5 3@13 10.5 5 4 2 2 1 1 Ta bố trí nh hình vẽ : a-Khoảng cách từ trọng tâm bó cốt thép đến đáy dÇm �s �y 4*13 4* 25 4*37 2* 49 t i 28.43cm a= �f n 14 t h0=160-28.43= 131.57 0,85 max øng suất mép nặt cắt nhịp có xét đến mát ứng suất là: N d b.mt = F N d e x yt I0 t bt [ bm M btTC y t ] I0 Víi y0t = 84,32cm ex=85,68-35,88=49,8cm thay số liệu vào ta tính ®ỵc: b.mt = -16.42141 (kG/cm2) TÝnh ta ®ỵc:bd = max = 204.3587 (kG/cm2) b (kG/cm2) Ta cã : t = min = t [ bm M btTC y d ] = 56.965608 I0 min 0,7 max Rk = Rku = 215 (kG/cm2) bd = 204.3587 (kG/cm2) < Rk So sánh : (kG/cm2) Đạt = 215 VII.Tính toán cờng độ theo ứng suất tiếp ứng suất nén chủTính toán chống nứt nghiêng theo ứng suất kéo chủ VII.1 Tính duyệt mặt cắt cách gèi L/4=7.5 m theo øng st tiÕp -Thí kiĨm tra thớ trục trung hoà thớ ứng suất tiếp lớn nhấtCông thức kiểm tra QBT Qd Q Qbt Q1 II Q S 0 S II I S II II I 0b I td b I td' b Q,Qbt,Q1 :các lực cắt lớn toàn tải trọng tính toán gây ra,do trọng lợng thân dầm(Cha liên hợp),do trọng lợng gây Q Qbt Qd=0,9Nd.sin Q1 71338.2 12505.3 22567.06852 89010 I0,Itd,Itd’:M« men quán tính mặt cắt thu hẹp ,mặt cắt tỉnh đổi giai đoạn I,mặt cắt tỉnh đổi giai ®o¹n II I0 Itd Itd’ 20717410 Nguyễn văn Thìn K47 21643026 31 50384409 Lớp: Cầu hầm TKMH CẦU BTCT F1 BM CU HM S0-00, SI-II, SII-IIII:Mô men tĩnh phần mặt cắt bị tách thớ 0-0,II,II-II trục 0-0,I-I, II-II (0-0 trục trung hoà giai đoạn I I-I trục trung hoà giai đoạn II II-II trục trung hoà giai đoạn II) S0a-b S0c-d S00-0 SIa-b SII-I SIc-d SIIa-b SIIII-II SIIc-d 93822 10350 7.43 13401 1.54 10131 3.241 14886 6.47 14391 9.22 31880 7.29 32884 7.7 22420 6.47 Lùc kÐo mét bã thÐp: Nd=fd.(KT-4-)= 109967,551 (kG) Qd = 0,9.Nd.sin =0,9 109967,551.805.0,228 = 22567.06852 (kG) b:BÒ réng sờn dầm.,b=20cm Thay giá trị tính toán vào công thức kiểm tra, ta đợc: = 16.258066 (kG/cm2) Tra bảng, với bê tông mác 400 Rcắt ,trợt+ = 53 (kG/cm2) So s¸nh: = 16.258066 (kG/cm2) < Rcắt ,trợt+ = 53 (kG/cm2) đạt yêu cầu VII.2 Tính duyệt cờng độ mặt cắt cách gối L/4=7.5 m d íi t¸c dơng cđa øng st nÐn chđ Công thức kiểm tra nc=+ < Rnc -Đối với tiết diện liên hợp kéo sau: = Qbt Qd Q Qbt Q1 II Q S k SIk S k bI bI td bI 'td x = N dx N d e M M M bt M M y k0 bt y k0 Y I k Yk F0 I0 I0 I td I 'td II Để tính x ta xét tổ hợp tải trọng sau VII.2.1.Đối với thớ qua trục quán tính 0-0 : -Lực Nd đợc tÝnh víi øng st hao Ýt nhÊt vµ hƯ sè vợt tải nd =1,3 Ta xét cho trờng hợp tổ hợp tải trọng: Khi tổ hợp tải trọng đoàn xe tàu đoàn ngời(2 bên lề bộ) Nd = fd.(KT - 4 -5 - 7) = 125358.75 kG Ndx = 1,1.Nd cosi = 1,1 125358,75 5,995227= 688270.37kG Nguyễn văn Thìn K47 32 Lớp: Cầu hầm TKMH CẦU BTCT F1 BM CẦU HẦM Qd = 1,1.Nd.sin =31442.38kG Q = QTT = 71338.2 kG Qbt=12505.3KG -TÝnh :(b=20cm) Thay sè voà ta đợc = 13.32909 (kG/cm2) 688270,37 -Tính x: x = 5572,234 123,52 (kG/cm2) -TÝnh y: y = = u b x dx f dx + y Trong ®ã: +y : øng st cơc bé ph¶n lùc gối , tải trọng cục tĩnh tải rải Trong cầu ôtô giá trị nhỏ bá qua +Ux = = 170/2 =85 cm ; b = 20cm => y = dx f dx = u xb 1,1 N d sin u xb = 1,1.125358,750.228 85.20 = 18.495518 (kK/cm2) Thay ,x ,y vào công thức kiểm tra nc , ta đợc: ncI I nc = 125.41797 (kg/cm2 ) < Rnc =130 (kg/cm2 ) => Đạt VII.2.2 Đối với thớ a-b chổ nối cánh với sờn dầm thớ c-d díi trơc 0-0: a §èi víi thí a-b Mbt Qbt Xét mát nhất, hệ số vợt t¶i n=1,1 -Dù øng lùc kÐo cđa mét bã cèt thép tính mát: Nd = fd.(KT - - 5 - 7) = 125358.75kG a b X 0.9Qbt Qd o Q 0.9Qbt 0.9 * Q1 0.9 * Q1 I II S a b S a bI S a b ' I ob bI td bI td N dx N dX e o 0.9 * M I 0.9 M bt o M 0.9 M bt 0.9 * M II o Ya b Y a b Y a b Y a b Fo Io I td Io I ' td Ndx = 1,1.Nd cosi = 688270.37kG Qda-b = 1,1.Nd.sin = 31442.38kG Q = 35088kG(toàn tỉnh tải) Qbt=12505.3KG/cm2, Q1=8901 KG/cm2 M = 34600000 kG.cm(toàn tỉnh tải) Mbt=16131790KGcm, M1=11482290 KGcm Sa-b0 = 93822.2cm3 Sa-bI=101313.241cm3 Nguyễn văn Thìn K47 33 Lớp: Cầu hầm TKMH CẦU BTCT F1 BM CẦU HẦM Sa-bII=318807.29cm3 Ya-b0=63.16cm,Ya-bI=66.5cm,Ya-bII=27.44cm e = 82.34-35.88= 46,45 (cm) Thay vào công thức tính , ta đợc: =1.389269 (kg/cm2) Thay vào ta đợc: xa-b = 100.34397kg/cm2 tx f tx +y = u b = 18.495518 (kG/cm2) tx Thay số vào công thức tính nc , ta đợc : nc = 100.36755 (kG/cm2) < (kG/cm2) => Đạt b.Đối với thớ c-d Mbt Qbt: Rnc=130 X N dX N dX e o 0.9 * M bt o 0.9 * M 1 M 0.9 * M bt 0.9 * M II Y cd Y cd Y cd Y cd Fo Io Io I td I td 0.9 * Qbt Qd o Q 0.9 * Qbt 0.9 * Q1 II 0.9 * Q1 I S c d S c d S c d I 0b I td b I 'td b Xét mát nhất, hệ số vợt t¶i n=1,1 Ta cã: Qdc-d = Qda-b = 31442.38kG yc-d = ya-b = 18.495518 (kG/cm2) Nxdc-d = Ndxa-b = 688270.37kG S c-d0=103507.43cm3,ScI II d =143919.22cm ,Sc-d =224206.47cm Yc-d0=51.65cm,Yc-dI=49.67cm,YcII d =88.73cm Qbt=12505.3KG/cm2, Q1=8901 KG/cm2 Mbt=16131790KGcm, M1=11482290 KGcm Thay vào ta tính đợc: = 2.783912 (kg/cm2) x = -28.75657 (kG) Thay số vào công thức tính nc , ta đợc : nc = 18.75306 (kG/cm2) Đạt yêu cầu c.Thớ a-b tác dụng tải trọng tính toán đoàn tàu T16 + ngời +tỉnh tải Xét trờng hợp mát ứng suất lớn víi nh = 0,9 Nguyễn văn QThìn bt Qd a b K47 I ob S o a b 34 Q Qbt Q1 Q1 I II S a bI S a b ' bI td bI td Lớp: Cầu hầm TKMH CẦU BTCT F1 X BM CẦU HẦM N dx N dX e o M M M bt M II M o Ya b Y I a b bt Y o a b Y a b Fo Io I td Io I ' td Ta cã: Q = Q tt = 71338.2 kG Qbt=12505.3KG/cm2, Q1=8901 KG/cm2 M = Mtt= 65433270 (kG.cm) Mbt=16131790KGcm, M1=11482290 KGcm -Lùc kÐo mét bã thÐp: + Nd=fd.(KT-m,m)= 106967.8 (kG) => Qd = 0,9.Nd.sin = 21951.474 (kG) Nabdx = 0,9.Nd cosi= 576786.46kG -Thay giá trị tính toán vào công thức, ta có: ab = 15.80828 (kG/cm2) x = 120.99887 (kG/cm2) y = tx f tx = 12.912632 (kG/cm2) u tx b Thay c¸c giá trị tính toán vào công thức kiểm toán, ta đợc: nc = 123.26348 (kG/cm2) < Rnc=130 (kG/cm ) Đạt Trong trờng hợp này: Q = Q tt = 68979.3 kG Mtt = 61572540 (kG.cm) , Mbt=16131790KGcm, M1=11482290 KGcm xT16=120.99887 (kG/cm2) Qbt=12505.3KG/cm2, Q1=8901 KG/cm2 Thay vµo ta tÝnh đợc ab= 15.06198KG/cm2 nc=123.05854KG/cm2 Đạt yêu cầu IX.Tính toán cờng độ tiết diện nghiêng giai đoạn khai thác- Tính cốt đai Ta kiểm tra đối mặt cắt qua trục gối Dầm có chiều cao không đổi cốt thép kéo hết gối nên tiết diện nghiêng đủ khả chịu lực dới tác dụng mô men Sau kiểm tra theo lực cắt: Điều kiện kiểm tra tổng hình chiếu nội lực m/c nghiêng lên trục vuông góc với trục cấu kiện không đợc nhỏ lực cắt ngoại lực tính toán Q + P.C Rd2.mdx.fd.sinx + Rd2.mdd.fdd + Rt.mt®.ft® + Qb Trong ®ã : +fdd:diƯn tích cốt đai d ứng lực (không bố trí) + Q: Lực cắt ngoại lực tính toán, Q = Qttmax = 128879,1 kG + P-Trọng lợng phần dới dầm, tính từ chiều cao dầm ,tính cho mét dài dầm P=.bt = (0,6.0,3267 +(1,88/2-0,3267)).2,5 = 0,7967 (T/m) = 7,967 ( kG/cm) + mdx-Hệ số điều kiện làm việc, với thép sợi cờng độ cao lấy mdx = 0,7 +Rd2-øng st cã hiƯu cèt thÐp D¦L, lÊy b»ng 12800 (kG/cm2) +b:Bề rộng sờn gối tính phần mở rộng b=60cm + qđ : Khả chịu lực cắt cốt đai mét dài Chọn cốt đai 12 CT5 bố trí làm nhánh với bớc đai u=8 cm(đoạn đầu dầm) ta tính đợc: Nguyễn văn Thìn K47 37 Lớp: Cầu hầm TKMH CẦU BTCT F1 q® = BM CẦU HẦM mt Rt Ftd 0,8.2400.2.3,14.1,2 542,592 (kG/cm2) u 4.8 ( mt = 0,8 với cốt đai cán nóng) +C-Chiều dài hình chiếu tiết diện nghiêng lên trục dầm C= 0,15.215.60.85,29 0,15.Ru b.ho = =162,261 cm 542,592 7,967 qd p + Qbt -H×nh chiÕu cđa øng lùc cực hạn bê tông bị nén 0,15.Ru b.ho m/c nghiêng lên đờng vuông góc với trục dầm , Qbt = = C 0,15.215.60.85,29 86748,751 kG 162,261 Q+P.C = 126041,1 + 7,967 162,261 =127333,83 kG TÝnh vế phải : Không tính cốt thép thờng nên ta cã: VP = 0,7.11,844.12800.0,341443+0,8.2400.1,13.2+86748, 751= 128084,73kG NhËn thÊy Q+P.C =127333,83 kG < VT = 128084,73kG => Đạt X Tính độ võng kết cấu nhịp hoạt tải giai đoạn sử dụng độ vồng tải trọng tác dụng lâu dài: +Tính độ võng: Công thức tính duyệt: fh = K M l 384 0,85.Eb I td < [f] K : Tải trọng tơng đơng tiêu chuẩn tơng đơng đoàn tầu K0.5 = 6.624 T/m = 66.24 (kG/cm) 66, 24.30004 4, ( cm ) 384 0,85.350000.50879057 l 7,5cm , => Đạt yêu cầu Thấy : fh = 4,6 cm < [f] = 400 N d eo l g tc t l C +Tính độ vồng:công thức tính: fdh= 384.0,85.Eb I td 8.0,8.Eb J td fh = C:lµ hƯ số xét đến tăng biến dạng ảnh hởng từ biến, chế độ bình thờng c=2 Nd1= ( kt ) Fd 659805,3 KG VËy ta cã: 5.3,97.34404 659805,3.59,4.34402 1,426 cmRu =155 kG/cm2 Ta tính đợc: Mgh = Rubx(ho-) = 1551001,4 (34,9 - 1,4 ) = 742649,19 (kG.cm) Nguyễn văn Thìn K47 40 Lớp: Cầu hầm TKMH CẦU BTCT F1 BM CẦU HẦM ThÊy r»ng : Mgh =742649,19 (kG.cm) > Mmax =478544,77 (kG.cm) => Đạt XI.2.3-Kiểm tra tiết diện ngàm dới tác dụng cuả lực cắt Trong có bố trí cốt thép đai ,nhng giả sử toàn lực cắt tĩnh tải hoạt tải truyền xuống bê tông chịu hết Ta có điều kiƯn kiĨm to¸n: Qmax < RbK b.ho + Qmax = 33112,235KG + RbK- Cờng độ tính toán chịu lực kéo dọc trục cuả bê tông, RbK =9,5 kG/cm2 + b=100 cm + ho =34,9 cm VËy RbK b.ho = 9,5 100.34,9 33155 KG > Qmax => đạt yêu cầu XI.2.4 -Kiểm toán ứng suất kéo chủ ngàm tải träng tiªu chuÈn Qmax = Qg+XB80tc = Qo= =(g1+g2) P 2,3 lb +(1+ ) a y1=0,633 +10 .1=25,73T/m 0,4 2 x Ta cã: kc Qtcmax 25,73.10 7,37 (kG/cm2) = b.z 34,9.100 ThÊy r»ng kc đạt yêu cầu XII Tính dầm ngang XII.1.Xác định nội lực dầm ngang Kết cấu nhịp có dầm ngang , dầm ngang nối dầm dọc lại với trở thành dầm ngang liên tục nhịp Các dầm ngang gần gối tính nh dầm liên tục tựa gối cứng ( dầm dọc) ,chỉ chịu tải trọng trực tiếp truyền lên Do dầm ngang mặt cầu không liên kết với nên nội lực dầm ngang sinh làm việc không gian kết cấu nhịp không không làm việc cục sinh Tính nội lực dầm ngang làm việc kết cấu nhịp gây Ta vẽ Đ.a.h nội lực M Q dầm ngang cá xét đến phân bố đàn hồi vào đ.a.h phản lực R i dầm ngang Nguyn Thìn K47 41 Lớp: Cầu hầm TKMH CẦU BTCT F1 BM CU HM Các Đ.a.h phản lực Ri đợc xây dựng theo phơng pháp dầm liên tục gối đàn hồi với hệ số độ mềm nh xác định tù trớc =0,0118 Tra bảng phụ lục ta đợc tung độ đ.a.h theo tim gối dầm nhịp giá trị =0,01 =0,02 Nôi suy hai giá trị ta đợc tung độ đ.a.h phản lực Ri gối Tung độ đ.a.h tai đầu hẫng đợc xác định theo công thức : d Ri,k=Ri,0+ d dRi,o k d =0,5 dk KÕt tính toán đợc ghi bảng sau: Bảng tung độ đờng ảnh huởng áp lực gối Điểm R0 R1 R2 Trái Phải 0.7425 0.6245 0.3872 0.17624 -0.00024 -0.18372 -0.267 0.4231 0.387 0.3095 0.2105 0.10136 -0.0002 -0.055 0.15774 0.17624 0.2105 0.22784 0.2105 0.17624 0.15774 Tung độ đ.a.h M Q dầm ngang đơc xác định theo công thức sau: - Khi đặt tải trọng P = bên trái mặt cắt r M r = - (x – xr) + tr¸i.Ri.(0,5ai – xr) Qr = -1 + trái.Ri Trong : x xr : toạ độ lực P = mặt cắt thứ r so với tim cầu trái.Ri : Tổng tất Ri bên trái mặt cắt r (0,5ai xr) : Khoảng cách từ phản lực Ri đến mặt cắt xét - Khi đặt tải trọng P = bên phải mặt cắt r M r = trái.Ri.(0,5ai xr) Qr = trái.Ri Trị số mô men lớn thờng xuất khoang gần với tim cầu Vì cần vẽ ĐAH : M 12 , M 2 , Q1 , Q2 Nguyễn văn Thìn K47 42 Lớp: Cầu hầm TKMH CU BTCT F1 BM CU HM Thay vào công thức ta tính đợc tung độ đ.a.h vị trí Kết tính toán đợc ghi bảng sau: Tung độ đờng ảnh hỏng M1-2,Q1phải,Q1trái mặt cắt 1-2 Điể M1-2 Điể Q1trái Điểm Q1phải m m -1,68675 K -0,2575 K 0,1746 K -0,3755 0,0115 0 0,92437 0,58887 1trái -0,613 1trái -0,3033 1phải 0,6967 1-2 1,3814 1ph ¶i 0,3872 0,92402 0,1258 -0,68925 0,1762 2ph¶i -0,0002 -0,1837 4 0,38674 0,10112 -0,18396 -0,267 K’ -0,317 K -1,335 K Tung độ đờng ảnh hỏng M2,Q2trái,Q2phải mặt cắt Điểm Mr Điểm Q2trái Điểm Q2phải -1,47975 K 0,32334 K 0,1656 K -0,91 0,1877 0,0115 0,20975 -0,0938 1 0,3033 1,40745 tr¸i -0,385 2 trái 0,6132 0,61458 0,2097 phải 0,3867 ph¶i 0,3117 -0,91 0,101 -0,0095 K’ 4 1,47975 0,1259 -0,104 K’ K’ 0,1889 Chất tải lên đ.a.h theo tổ hợp nội lực khác ta tính đợc nội lực dầm ngang làm việc đông thời kết cấu nhịp g©y Nguyễn văn Thìn K47 43 Lớp: Cầu hầm TKMH CẦU BTCT F1 BM CẦU HẦM Tríc hÕt ta tính tĩnh tải phân bố hoạt tải tập trung tính đ.a.h Tính tĩnh tải mét dài: Nh phần tính tĩnh tải giai đoạn II ta có: Gờ chắn bánh : Pg= 0,26 T/m LỊ ngêi ®i : Png=0,197 T/m2 Lan can tay vịn Plc=0,388 T/m Lớp phủ : Pph=0,219 Coi tĩnh tải phân bố theo ngang cầu ta có : gtc = 2.(0,26 0,388) 0,197.3 0,219.8 0,29112 T/m 12,5 Mô men lớn dầm ngang : q.l 0, 29112.1, 652 Mmax= 0.099 (Tm) =9900 (kG.cm) 8 *Bè trÝ cèt thÐp trªn dÇm ngang : Ta cã kÝch thíc dÇm ngang nh sau : Dầm ngang mặt cắt chữ nhật có thông số sau +Chiều dày :bn=18 +Chiều cao :hn=130 cm +Chiều dài :Ln=165cm Chon chiều cao hữu hiệu mặt cắt h0=0.88*130 =114.4 cm Diện tích cốt thép cần bố trÝ : 9900 Fct = = =0,041(cm2) 0,88.114, 4.2400 Chän bè trÝ cèt thÐp 13 víi sè bè trÝ thanh.Bố trí nh hình vẽ : Nguyn Thìn K47 44 Lớp: Cầu hầm TKMH CẦU BTCT F1 BM CẦU HẦM 4560 1300 180 45 90 45 ChiÒu cao hữu hiệu dầm : a= st yi 2* 45 2*105 75mm �f t n VËy ta cã : Ho = 130-7.5 =122.5 cm >h’0=114.4 cm.Suy dầm ngang đảm bảo yêu cầu chịu Mômen Nguyễn văn Thìn K47 45 Lớp: Cầu hầm ... biến dạng đàn hồi cuả bê tông dới neo = n.btZ Với: +Z:Số bó cốt thép đợc căng sau căng bó cốt thép mà ta muốn xác định mát +ứng suất b tông qua trọng tâm cốt thép ,gây căng cốt thép đả xét ®Õn ... CẦU BTCT F1 BM CẦU HẦM PhÇn thiÕt kÕ I Lựa chọn sơ kết cấu nhịp-chọn kích thớc mặt cắt dầm chủ I.1-Lựa chọn sơ kết cấu nhịp: Kết cấu nhịp sơ chọn nh hình vẽ: - Lớp bê tông mặt cầu phần đờng sắt. .. tâm bó cốt thép đến đáy dầm s y 4*13 4* 25 4*37 2* 49 t i 28.43cm a= �f n 14 t h0=160-28.43= 131.57