Đồ án Bê tông cốt thép cầu đường truong CN GTVT

42 20 0
  • Loading ...
1/42 trang

Thông tin tài liệu

Ngày đăng: 27/11/2018, 14:04

Đồ án Bê tông cốt thép trương đại học công nghệ giao thông vận tải ngành cầu đường anh em tham khảo.Bản vẽ file đính kèm anh em tham khảo.Chúc anh em làm đồ án đạt kết quả cao, bài viết chỉ mang tính chất tham khảo anh em lưu ý.  ĐỒ ÁN MÔN HỌC KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: NGUYỄN THÙY ANH Bộ môn: KẾT CẤU VẬT LIỆU Sinh viên: CẤN HUY HOÀNG Lớp: 67DCCD21 Hà Nội, 9-2018 -1-  TRƯỜNG ĐẠI HỌC CNGTVT CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM KHOA CƠNG TRÌNH ĐỘC LẬP – TỰ DO – HẠNH PHÚC *** =====***===== ĐỒ ÁN KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THÉP Sinh viên: Cấn Huy Hoàng Lớp: 67DCCD21 Thiết kế dầm cầu tơ có nhịp kiểu giản đơn bê tơng cốt thép thường có tiết diện dạng chữ T, thi công phương pháp đúc riêng dầm xưởng với số liệu giả định A - SỐ LIỆU CHO TRƯỚC Bề rộng chế tạo cánh dầm: chọn phạm vi bf = 600 mm Chiều dài nhịp tính tốn l = 15 (mét) Tĩnh tải rải tiêu chuẩn tác dụng lên dầm DW=26,5 (KN/m) Trọng lượng thân dầm mét dài phụ thuộc vào kích thước mặt cắt dầm DC= 11,46(KN/m) Hoạt tải thiết kế HL93 Hệ số tải trọng trọng lượng thân dầm pd = 1,25 Hệ số tải trọng tải trọng phần pw = 1,5 Hệ số tải trọng hoạt tải L = 1,75 Hệ số xung kích (1+IM) =1,15 Hệ số phân bố ngang tính mơmen mgM =0,58 Hệ số phân bố ngang tính lực cắt mgV = 0,62 Các hệ số điều chỉnh tải trọng η =0,95 Độ võng tương đối cho phép hoạt tải [ Δ / ] = 1/400 Vật liệu: + Cốt thép dọc chịu lực: fy = 420 MPa + Cốt thép đai: fy’ = 280MPa + Bê tông: f’c = 30 MPa Xác nhận giáo viên NGUYỄN THÙY ANH -2-  THUYẾT MINH TÍNH TỐN XÁC ĐỊNH SƠ BỘ KÍCH THƯỚC MẶT CẮT DẦM 1.1 Chiều dài dầm (L) chiều dài nhịp tính tốn (l): L = l +  0,5 ÷ 0,6  m Với chiều dài nhịp tính tốn l = 15 m Ta có chiều dài dầm sau: L = 15+ 0,5 = 15,5 m 1.2 Chiều cao dầm h: Chiều cao dầm chọn theo điều kiện cường độ điều kiện độ võng Chiều cao chọn sơ theo công thức sau: �1 � �1 � h=� ÷ � �l  � � � �15  (0, 75 �1,5) �20 10 � �20 10 � m Đối với cầu dầm giản đơn bêtông cốt thép thường chiều cao dầm khơng nhỏ 0,07l Sau ta chọn h chẵn đến 5cm h �0, 07 �l = 0, 07 �15 = 1, 05m - Chiều cao dầm chọn không thay đổi suốt chiều dài nhịp Nên chọn: h = 80 ÷150cm - Giả sử, chọn chiều cao dầm: h = 1200 mm 1.3 Bề rộng sườn dầm (bw): - Tại mặt cắt gối dầm, chiều rộng sườn dầm định theo tính tốn ứng suất kéo chủ, nhiên ta chọn bề rộng sườn dầm không đổi suốt chiều dài dầm Đối với dầm giản đơn nhịp nhỏ  l �20m  , chọn bề rộng sườn dầm: b w = 20 ÷ 30cm - Giả sử, chọn bề rộng sườn dầm: b w = 200mm 1.4 Chiều dày cánh (hf): - Chiều dầy cánh chọn phụ thuộc vào điều kiện chịu lực cục vị trí xe tham gia chịu lực tổng thể với phận khác, cầu khơng có dầm ngang cánh nên chọn dầy Đối với dầm đúc chỗ chiều dầy cánh không nhỏ 1/20 lần khoảng cách trống đường gờ, nách dầm sườn dầm dầm đúc sẵn khơng nhỏ 50mm Theo 22TCN-272-05 ( b : Khoảng cách trung bình hai tim dầm) -3- h f = b + 3000 �165mm 30  - Giả sử chọn chiều dày cánh: h f = 165mm 1.5.Chiều rộng cánh (b): - Bề rộng cánh hữu hiệu dầm bên không lấy lớn trị số nhỏ ba trị số sau: - 1 l  �15  3,75m 4 (với l chiều dài nhịp hữu hiệu) -  12h - Khoảng cách tim hai dầm f  bw  = (12 �0, 2)  0,  2, 6m - Bề rộng cánh tính tốn dầm biên lấy 1/2 bề rộng hữu hiệu dầm kề bên, cộng thêm trị số nhỏ của: - 1 l  �15  1,875m 8 -  6h - Chiều dài phần cánh hẫng f  0,5bw  =  �0,    0,5 �0,   1,3m - Khi tính bề rộng cánh dầm hữu hiệu, chiều dài nhịp hữu hiệu lấy độ tính toán nhịp giản đơn khoảng cách điểm thay đổi mômen uốn (điểm uốn biểu đồ mômen) tải trọng thường xuyên nhịp liên tục, thích hợp mơmen âm dương - Ở đây, ta lấy: Chiều rộng cánh b= 1100 mm Chiều rộng hữu hiệu cánh bf =600mm 1.6.Chọn kích thước bầu dầm (b1,h1): Kích thước phần bầu dầm phải vào việc bố trí cốt thép chủ mặt cắt dầm để định ( số lượng thanh, khoảng cách thanh) Tuy nhiên chọn sơ ban đầu ta chưa biết cốt thép chủ nên phải tham khảo đồ án điển hình nên đảm bảo kích thước cho bề rộng bầu phải bố trí tối thiểu cột cốt thép chiều cao bầu phải bố trí tối thiểu hàng cốt thép Có thể chọn: - Bề rộng bầu dầm: b1 = 30 ÷ 45cm - Chiều cao bầu dẩm (h 1): Đối với dầm đúc chỗ chiều cao phần bầu dầm không nhỏ 140cm 1/16 khoảng cách trống đường gờ khoảng cách dầm ngang Đối với dầm đúc sẵn chiều cao phần bầu dầm khơng nhỏ 125 mm Có thể chọn: h1 = 20 ÷ 30cm -4-  Tiếp giáp sườn dầm bầu dầm, thường cấu tạo vát 1:1 - Giả sử chọn: b1 = 400mm , h1 = 300mm - Chọn: bv1=hv1=10 cm; bv2=hv2=10 cm Bảng thống kê kích thước dầm h bw hf 16,5c b 110c bf 60c b1 h1 bv1,hv1 bv2,hv2 110cm 20cm m m m 40cm 30cm 10cm 10cm 1.7 Quy đổi tiết diện tính tốn: Hình Quy đổi tiết diện Chiều dày cánh mới: - Chiều dày cánh dầm mới: h f = h 'f + 2S1 b - b w =176,11mm Chiều dày bầu dầm mới: h1moi = h1 + 2S2 b1 - b w =350mm Với S1=5000mm2 S2=5000mm2 -5-  1.8 Tính sơ trọng lượng thân dầm 1(m) dài: - Diện tích mặt cắt ngang dầm, (hình 2): Ac  1, �0,165  0,1�0,1�2   1,  0,165  0,3  �0,  0, �0,3  0, 4585  m  - Trọng lượng thân dầm mét dài là: DC =γ c.A c = 25× 0, 4585 = 11, 463 kN / m  Ở lấy trọng lượng thể tích bê tông : γ c = 25kN / m XÁC ĐỊNH NỘI LỰC 2.1 Xác định mô men 2.1.1.Vẽ đường ảnh hưởng mômen tiết diện: - Giả sử chiều dài nhịp tính tốn :15m - Chia dầm thành 10 đoạn tương ứng với mặt cắt đánh số từ đến 10, đoạn dầm dài 1,5m - Đường ảnh hưởng mômen tiết diện: -6-  Hình Đường ảnh hưởng mơ men 2.1.2 Tính tốn: Để tính mơ men mặt cắt đó, ta tiến hành xếp tải bất lợi lên đường ảnh hưởng mơ men mặt cắt Tính diện tính đường ảnh hưởng tương ứng tải trọng rải tính tung độ đường ảnh hưởng tương ứng tải trọng tập trung a- Đối với TTGH cường độ, mô men M mặt cắt thứ (i) dầm xác định theo cơng thức sau: M i,cd =η � 1, 25.DC +1,5.DW +1, 75.mg M.P LL ω M+1, 75.k.mg M 1 + IM  �LLi,M yi,M � � � b- Đối với TTGH sử dụng, mô men M mặt cắt thứ (i): M i,sd =η � 1, 0.DC +1, 0.DW +1, 0.mg M.P LL ω M+1, 0.k.mg M 1+ IM �  �LLi,M yi,M � � Trong công thức trên: PLL LLi ,M mg M (1+IM) M k yi , M : Tải trọng rải (9,3kN/m) : Tải trọng tập trung bánh xe hoạt tải thiết kế ứng với ĐAH mô men mặt cắt i : Hệ số phân bố ngang tính cho mơmen (đã tính hệ số xe m) : Hệ số xung kích : Diện tích ĐAH mơ men mặt cắt thứ i, tương ứng tải trọng rải : Hệ số cấp đường Ở đây, k = : Tung độ ĐAH mô men tương ứng tải trọng bánh xe xét (tim bánh xe) Xếp tải lên ĐAH mô men mặt cắt 1: -7-  Hình : xếp tải lên đường ảnh hưởng mô men mặt cắt Mô men uốn mặt cắt 1: �  1, 25×11, 463 +1,5× 26,5 +1, 75× 0,58×9,3 ×10,125 � truck M1,cd = 0,95× � �= 994,968 +1, 75×1× 0,58×1,15× (145×1,35 +145× 0,92 + 35× 0,52) � � kN.m �  1, 25×11, 463 +1,5× 26,5 +1, 75× 0,58×9, 3 ×10,125� tandem M1,cd = 0,95× � �= 925, 662 +1, 75×1× 0,58×1,15× (110×1,35 +110×1, 23) � � Kn.M � �  1×11, 463 +1× 26,5 +1× 0,58×9,3 ×10,125 truck M1,sd = 0,95× � �= 636, 468 +1×1× 0,58×1,15× (145×1,35 +145× 0,92 + 35× 0,52) � � kN.m �  1×11, 463 +1× 26,5 +1× 0,58×9,3 ×10,125 � tandem M1,cd = 0,95× � �= 596,865 +1×1× 0,58×1,15× (110×1,35 +110×1, 23) � � -8- kN.m  Xếp tải lên ĐAH mô men mặt cắt 2: Hình : xếp tải lên đường ảnh hưởng mô men mặt cắt Mô men uốn mặt cắt 2: � �  1, 25×11, 463 +1,5× 26,5 +1, 75×0,58×9,3  ×18 truck M 2,cd = 0,95× � �= 1746, 05 +1, 75×1× 0,58×1,15× (145× 2, +145×1,54 + 35× 0, 74 ) � � kN.m �  1, 25×11, 463 +1,5× 26,5 +1, 75× 0,58×9,3  ×18 � tandem M 2,cd = 0,95× � �= 1642,36 +1, 75×1×0,58×1,15× (110× 2, +110× 2,16) � � kN.m � �  1×11, 463 +1× 26,5 +1× 0,58×9,3 ×18 truck M 2,cd = 0,95× � �= 1118, 48 +1×1× 0,58×1,15× (145× 2, +145×1,54 + 35×0,74) � � kN.m �  1×11, 463 +1× 26,5 +1× 0,58×9,3 ×18 � M tandem = 0,95× � �= 1059, 23 2,cd +1×1×0,58×1,15× (110× 2, +110× 2,16) � � kN.m -9-  Xếp tải lên ĐAH mô men mặt cắt 3: Hình : xếp tải lên đường ảnh hưởng mô men mặt cắt Mô men uốn mặt cắt 3: �  1, 25×11, 463 +1,5× 26,5 +1, 75× 0,58×9,3 × 23, 625 � truck M 3,cd = 0,95× � �= 2253, 25 +1, 75×1× 0,58×1,15× (145×3,15 +145×1,86 + 35× 0, 66) � � kN.m �  1, 25×11, 463 +1,5× 26,5 +1, 75×0,58×9,3  × 23, 625� tandem M 3,cd = 0,95× � �= 2150,12 +1, 75×1× 0,58×1,15× (110×3,15 +110× 2,79) � � kN.m � �  1×11, 463 +1× 26,5 +1× 0,58×9,3 × 23, 625 truck M 3,sd = 0,95× � �= 1446, 03 +1×1× 0,58×1,15× (145×3,15 +145×1,86 + 35× 0, 66) � � kN.m �  1×11, 463 +1,5× 26,5 +1× 0,58×9,3  × 23, 625� tandem M 3,sd = 0,95× � �= 1387,11 +1×1× 0,58×1,15× (145×3,15 +110× 2,79) � � kN.m - 10 -   Hiệu chỉnh biểu đồ bao mômen: - Lượng cốt thép tối thiểu phải thỏa mãn: M r � 1, M cr ;1,3M u  Khi M u �0,9 M cr điều kiện lượng cốt thép tối thiểu M r �1,3M u Điều Mu nàycó nghĩa khả chịu lực dầm phải bao đường M u �0,9 M cr - Xác định mômen kháng nứt: M cr  f r Ig yt + Diện tích mặt cắt ngang:Ag A g = 176,11×1000 + (1200 -176,11- 350)× 200 + 350× 400 = 450888mm -Vị trí trục trung hồ:yt= \f(ΣFiyi,ΣFi 176,11 � � 176,11×1000× � 1200 �+ 200×  1200 - 35 -176,11 ×686,9 + 400×350×175 � � yt = 450888 y t = 645,01mm -Mômen qn tính tiết diện ngun: Ig 1000×176,113 176,11 � � 400×350 Ig = +1000×176,11× � 1200 - 645,01 �+ + 12 12 � � 350 � 200× (1200 - 350 -176,11)3 � 400×350× �645, 01�+ � 12 � +200× (1200 - 350 -176,11)× (687,11- 645) => Ig = 4, 699710×1010 mm -Cường độ chịu kéo uốn bêtông: fr f r = 0, 63× f c = 0, 63× 30  = 3, 451  MPa  =>Vậy momen nứt là: M cr = f r × Ig yt = 3, 451× 4, 699710×1010 = 251448803N.mm 645, 01 =251,448kN.m -Tìm vị trí mà Mu=1.2Mcr Mu=0.9Mcr Để tìm vị trí ta xác định khoảng cách x1,x2 nội suy tung độ biểu đồ momen ban đầu Mu=1,2Mcr= 1,2×286,99=301,74(kNm) � x2=433,2 (mm) Mu=0.9Mcr=0,9×286,99=226,30(kNm) � x1=242,8 (mm) - 28 -  -Tại đoạn Mr≥1,2Mcr ta giữ nguyên biểu đồ Mu -Tron đoạn 0,9Mcr≤Mr≤1,2Mcr vẽ đườn nằm ngang với giá trị 1,2Mcr -Tại đoạn Mu≤0.9 Mcr vẽ đ ường Mu’= \f(4,3 Mu BIỂU ĐỒ BAO MÔMEN SAU KHI ĐÃ HIỆU CHỈNH  Xác định điẻm cắt lý thuyết: Điểm cắt lý thuyết điểm mà theo yêu cầu uốn không cần cốt thép dài Để xác định điểm cắt lý thuyết ta cần vẽ biểu đồ mômen tính tốn M u xác đinh điểm giao biểu đồ ΦMu  Xác định điẻm cắt thực tế: -Từ điểm cắt lý thuyết kéo dài phía momen nhỏ đoạn l Chiều dài lấy giá trị lớn giá trị sau: +Chiều cao hữu hiệu tiết diện: d=h-ds=1200-150=1050(mm) - 29 -  +15 lần đừơng kính danh định=15×28,7=430,5(mm) + \f(1,20 lần chiều dài nhịp = \f(1,20 ×15000=750(mm) � Chọn l1=1050mm - Chiều dài phát triển lực ld:Chiều dài không nhỏ tích số chiều dài triển khai cốt thép l db với hệ số điều chỉnh, đồng thời khơng nhỏ 300(mm).Trong đó, ldb lấy giá trị lớn nhat hai giá trị sau: ldb = 0, 02× A b × f y f c' = 0, 02× 645× 420 989, 30 (mm) ldb = 0, 06× d b × ƒ y = 0, 06× 28, 7× 420 = 723, 24  mm  Trong đó:Ab diện tích 29 db đường kính 29 =>Chọn ldb=989,2(mm) t Ta có ld = ldb ×ψ×ψ d -Với ψ t = 1, 00 ψd = 1, 00 =>Vậy ld=989,2x1,0x1,00= 989,2(mm) � Chọn ld=990(mm) Trên sớ ta vẽ biểu đồ bao vật liệu sau: - 30 -  - 31 -
- Xem thêm -

Xem thêm: Đồ án Bê tông cốt thép cầu đường truong CN GTVT, Đồ án Bê tông cốt thép cầu đường truong CN GTVT

Mục lục

Xem thêm

Gợi ý tài liệu liên quan cho bạn

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