Đang tải... (xem toàn văn)
Loại cầu : Cầu dầm giản đơn BTCT DƯL kéo sau dầm chữ I lắp ghép. Chọn chiều dài nhịp gồm: 3 nhịp 33 m bằng BTCT DUL kéo sau, mỗi nhịp có 9 dầm chủ, khoảng cách giữa các dầm chủ là 2,2 m. Kết cấu mố trụ: +Mố cầu: sử dụng mố chữ U cải tiến. +Trụ cầu: sử dụng trụ thân hẹp. Các lớp mặt cầu gồm có: +Lớp Bê tông nhựa dày 75mm +Bản mặt cầu BTCT dày 200mm +Tấm đan dày 8mm Móng: Móng cọc khoan nhồi. Đường kính cọc 1(m)
Đồ án môn học: TK cầu BTCT GVHD: TS Nguyễn Quang Huy PHẦN I: THIẾT KẾ SƠ BỘ CHƯƠNG I: SỐ LIỆU THIẾT KẾ VÀ ĐỀ SUẤT CÁC PHƯƠNG ÁN VƯỢT SÔNG 1.1.Các số liệu thiết kế : -Phần cầu: Cầu xây dựng vĩnh cửu Tải trọng thiết kế: HL93 + Tải trọng người bộ: 3.10-3 MPa; Tiêu chuẩn thiết kế cầu 22TCN272-05 Tiêu chuẩn thiết kế đường ô tô TCVN 4054-2005 Độ dốc dọc cầu: Độ dốc dọc lớn 1% Độ dốc ngang cầu: Dốc ngang hai mái 2% - Điều kiện địa chất lịng sơng có dạng: Số liệu địa chất Lớp Lớp Lớp Lớp Lớp Lớp Bề dày (m) Số SPT 4 15 19 23 27 30 33 -Số liệu thủy văn: Sơng có thông thuyền, cấp đường sông : cấp V Cao độ mực nước thông thuyền : 64,44 m Cao độ H(1%) = 66,44 m Cao độ mực nước thấp nhất: 62,44 m Cao độ mức nước lịch sử: 70,44 m -Khổ cầu : B= 3.5x3 +2x1.5 + 2x0.5=14,5 m 1.2.Tiêu chuẩn thiết kế kỹ thuật: Trong đồ án này, em áp dụng tiêu chuẩn hành thiết kế cầu 22TCN272-05 thiết kế đường ô tô TCVN 4054-2005 1.3.Đề xuất phương pháp thiết kế : *Các giải pháp kết cấu: Nguyên tắc chung: - Đảm bảo tiêu kỹ thuật duyệt - Kết cấu phải phù hợp với khả thiết bị đơn vị thi công SVTH : Nguyễn Bảo Trung Đồ án môn học: TK cầu BTCT GVHD: TS Nguyễn Quang Huy - Ưu tiên sử dụng công nghệ tiên tiến nhằm tăng chất lượng công trình, tăng tính thẩm mỹ - Q trình khai thác an toàn thuận tiện kinh tế *Giải pháp kết cấu cơng trình: -Kết cấu thượng bộ: +Dựa vào sau dây để lựa chọn giải pháp kết cấu nhịp: +Căn vào tiêu chuẩn thiết kế cầu cho +Căn vào ưu nhược điểm loại cầu +Căn vào khả thi cơng lao lắp -Kết cấu hạ bộ: Nhìn chung với điều kiện địa chất vậy, việc thi công cọc khoan nhồi khả thi Mặt khác cọc khoan nhồi lại có khả chịu lực tốt Móng cọc dùng loại cọc ma sát +Kết cấu mố: chọn loại mố chữ U cải tiến tùy theo chiều cao mố, chiều dài nhịp *Đề xuất phương án sơ bộ: Trên sở phân tích đánh giá phần trên, ta đề xuất phương án sau: *Phương án I: Loại cầu : Cầu dầm giản đơn BTCT DƯL kéo sau dầm chữ I lắp ghép Chọn chiều dài nhịp gồm: nhịp 33 m BTCT DUL kéo sau, nhịp có dầm chủ, khoảng cách dầm chủ 2,2 m -Kết cấu mố trụ: +Mố cầu: sử dụng mố chữ U cải tiến +Trụ cầu: sử dụng trụ thân hẹp -Các lớp mặt cầu gồm có: +Lớp Bê tông nhựa dày 75mm +Bản mặt cầu BTCT dày 200mm +Tấm đan dày 8mm -Móng: Móng cọc khoan nhồi Đường kính cọc 1(m) *Phương án II: Loại cầu : Cầu dầm giản đơn BTCT DUL kéo sau dầm SUPER T lắp ghép *Kết cấu mố trụ: +Mố cầu: sử dụng mố chữ U cải tiến +Trụ cầu: sử dụng trụ thân hẹp -Các lớp mặt cầu gồm có: +Lớp Bê tông nhựa dày 75mm SVTH : Nguyễn Bảo Trung Đồ án môn học: TK cầu BTCT GVHD: TS Nguyễn Quang Huy +Bản mặt cầu BTCT dày 200mm +Tấm đan dày 8mm CHƯƠNG II PHƯƠNG ÁN I: CẦU DẦM GIẢN ĐƠN BÊ TÔNG CỐT THÉP DỰ ỨNG LỰC CĂNG SAU DẦM CHỮ I (3 NHỊP 33m) 2.1.Tính tốn sơ khối lượng: Dung trọng bêtông ximăng 2.5 T/m3 Dung trọng bêtông nhựa 2.25 T/m3 Dung trọng cốt thép 7.85 T/m3 2.1.1.Dầm chủ: SVTH : Nguyễn Bảo Trung Đồ án môn học: TK cầu BTCT 800 600 100 200 300 1650 1450 1650 200 800 600 250 250 200 200 200 200 200 1650 900 100 200 Mặt c g iữa nhịp Mặt c đầu dầm 800 600 900 Mặt c vá t dầm GVHD: TS Nguyn Quang Huy 600 600 600 Hình 2.1Cấu tạo dầm chủ *Cấu tạo dầm: Hình 2.2 Mặt cắt ngang cầu Bmc =3.5x3 + 2x1.5 + 2x0.5+2x0.1 = 14,5 (m) Chọn số lượng dầm chủ là: n = dầm Ta chọn khoảng cách dầm là: S = 2.2 m Khoảng cách từ dầm chủ đến cánh hẫng Sk = 0.650m Ta chọn chiều cao dầm 1.65 m : Có diện tích dầm Ad = 0,603891(m2) *Tính khối lượng dầm chủ: Thể tích dầm I chưa kể đoạn vút đầu dầm : V1g =[0.603891x(33-5.8)] = 16.426 (m3) SVTH : Nguyễn Bảo Trung Đồ án môn học: TK cầu BTCT GVHD: TS Nguyễn Quang Huy Tính tốn đoạn vút đầu dầm: Chiều dài đoạn vút nguyên : Lvn = 0.9 (m) Diện tích đoạn vút nguyên bên dầm : Avn = 1.016080(m²) Thể tích đoạn vút nguyên dầm : Vvn= Avn.Lvn = (1x1.016080).2 =2.03216(m3) Chiều dài đoạn vút xiên dầm : Lvxd = 2(m) Diện tích đoạn vút xiên bên dầm : Avx = 0.206666(m²) x2x2=3.24(m3) Thể tích đoạn vút xiên : Vvxd = x2x2= Thể tích tồn dầm I là: V1d =16.426+2.03216+3.24= 21.6982(m3) Suy khối lượng dầm chủ : G1d =21.6982x2.5 = 54.25(T) 2.1.2.Dầm ngang: * Dầm ngang : 900 1320 1200 1400 1800 Hình 2.3:Cấu tạo dầm ngang nhịp Diện tích mặt cắt dọc dầm ngang : Adnd = 2.498108 m2 Thể tích dầm: V1dng = 0.2x2.498108= 0.4996 m3 Khối lượng dầm: G1dng=0.4996x2.5= 1.249(T) * Dầm ngang hai đầu nhịp: SVTH : Nguyễn Bảo Trung Đồ án môn học: TK cầu BTCT GVHD: TS Nguyễn Quang Huy 1166 1320 1200 1400 Hình 2.4:Cấu tạo dầm ngang đầu nhịp Diện tích mặt cắt dọc dầm ngang : Adnd = 2.088987(m2) Thể tích dầm ngang: V1dnd = 0.2x2.088987= 0.4178(m3) Khối lượng dầm: G1dnd=0.4178x2.5=1.0445(T) Khối lượng dầm ngang nhịp: Gdn = 2.5xG1dnd +1.5xG1dng = 2.5x1.0445+1.5x1.249=4.48475 (T) 2.1.3.Bản kê: 80 1400 Hình 2.5.Cấu tạo kê Thể tích kê: Vb= 0.08x1.4x33 = 4.224 (m³) Khối lượng kê : Gbk=4.224x2.5=10.56 (T) 2.1.4.Bản mặt cầu: B1: bề rộng phần xe chạy:B1= 10,5(m) B2: bề rộng phần người bộ:B2= 1,5(m) Tổng bề rộng cầu:B=B1+2B2 +2x0.5+2x0.1= 14,5(m) *Vùng trong: Theo 22TCN272-05 chiều dày tối thiểu mặt cầu không nhỏ 175 mm ta chọn 200 mm (chiều dày lớp chịu lực) Thể tích mặt cầu vùng là: Vvt =0.2x9.4x33 = 62.04 (m3) Khối lượng mặt cầu vùng trong: Gvt = Vvt x2.5= 62.04x2.5 =155.1 (T ) * Vùng hẫng : Theo 22TCN272-05 chiều dày tối thiểu vùng không nhỏ 200 mm Trong đồ án ta chọn chiều dày 200 mm Thể tích mặt cầu vùng hẫng là: SVTH : Nguyễn Bảo Trung Đồ án môn học: TK cầu BTCT GVHD: TS Nguyễn Quang Huy Vvh =0.225x33 = 7.425 (m3) Khối lượng mặt cầu vùng hững : Gvh = Vvh x2.5= 7.425x2.5 = 18.5625 (T ) Tổng khối lượng mặt cầu: : Gbmc = Gvh + Gvt = 18.5625 +155.1 = 173.6625 (T ) 2.1.5.Lớp phủ mặt cầu: + Lớp bê tông nhựa dày 75mm Để tạo độ dốc dọc nước chảy 2% mặt cầu tiến hành việc cho chênh gối dầm I kê lên trụ mố mà không cần tạo độ chênh mặt cầu Thể tích lớp BT nhựa Vbtn= 0.59444x33=19.6165 (m3) Khối lượng lớp BT nhựa Gbtn=Vbtnx2.25 =19.6165x2.25= 44.137 (T) Khối lượng lớp phủ mặt cầu : Gtd= Gbtn =44.137 (T) Tĩnh tải thân lớp phủ mặt cầu: DW=44.137/33=1.33748 (T/m)=13.3749(kN/m) 2.1.6.Lan can ,tay vịn ,đá vỉa: * Lan can ,tay vịn: 225 N1A èng thÐp m¹ kÏ m D76.3 dày 3.2mm N1A ống thép mạ kẽ m D76.3 dày 3.2mm 500 U D22,L=650 10590105 30 70 30 130 265 50 TÊm èp N6 dµy 9mm 225 N1 èng thÐp mạ kẽ m D101.6, dày 4.2mm 265 50 409.2 50.8 R1000 50 175 75 75 175 N1 èng thÐp m¹ kÏ m D101.6, dµy 4.2mm 150 610 119.6 101.69 U D22,L=650 30 70 30 130 Hình 2.7.Cấu tạo lan can,tay vịn +Thể tích phần bệ trụ lan can nhịp(liên tục bên cầu): Vbt=0.188350x33=6.2155 (m3) Thể tích phần tay vịn nhịp (gồm liên tục bên cầu): Vtv =(3.14x0.0763²)x33x4=2.413 (m3) Thể tích tồn lan can tay vịn nhịp: Vlctv = Vbt+ Vtv =6.2155+2.413=8.6285 (m3) Khối lượng lan can tay vịn nhịp: Glctv = Vlctvx2.5=8.6285 x2.5=21.57 (T) SVTH : Nguyễn Bảo Trung Đồ án môn học: TK cầu BTCT GVHD: TS Nguyễn Quang Huy Trọng lượng 1m dài kết cấu lan can,tay vịn :DC2= 10=3.268(kN/m) Bảng thống kê khối lượng vật liệu phần kết cấu nhịp nhịp dài 33(m): STT Hạng mục Số lượng Tổng khối lượng (T) Lớp phủ mặt cầu 44.137 Bản mặt cầu 173.6625 Dầm ngang 35.88 Dầm chủ 488.25 Bản kê 67.58 Lan can ,tay vịn 43.14 Tổng cộng 852.65 Tĩnh tải thân 1m dài hệ thống dầm chủ ,dầm ngang ,bản kê ,lan can tay vịn mặt cầu: DC =808.51/33=24.5(T/m)=245(kN/m) 2.1.7.Khối lượng mố: *Cấu tạo mố: có kích thước hình vẽ sau: *Cấu tạo Trụ : có kích thước hình vẽ sau: SVTH : Nguyễn Bảo Trung Đồ án môn học: TK cầu BTCT GVHD: TS Nguyễn Quang Huy PHƯƠNG ÁN : DẦM SUPER T DỰ ỨNG LỰC L=33M 1.6.1 Bố Trí Chung Nhịp 1.6.2 Mặt Cắt Ngang Nhịp SVTH : Nguyễn Bảo Trung Đồ án môn học: TK cầu BTCT GVHD: TS Nguyễn Quang Huy - 1.6.3 Mặt Cắt Ngang Mố 1.6.4 Mặt Cắt Ngang Trụ SVTH : Nguyễn Bảo Trung 10 Đồ án môn học: TK cầu BTCT GVHD: TS Nguyễn Quang Huy + t: Thêi gian tõ lóc t¹o ứng suất trớc đến lúc truyền, (ngày),t = ngày + fpj: ứng suất ban đầu bó thép vào cuối lúc kéo (Mpa) + fpy: Cờng độ chảy quy định bó thép (MPa) - Mất mát dÃo thÐp sau trun lùc (5.9.5.4.4c) Víi thÐp cã ®é tù chïng thÊp cho cÊu kiƯn kÐo sau, mÊt m¸t dÃo thép sau truyền đợc tính nh sau: Mặt cắt fpsr 64.8898 0 5.15235 24.9762 25 24.99 72 51.2388 47.4016 25 24.99 54.5901 80.5682 56.3549 25 24.99 29.6003 25.8862 4 84 139.339 61.0079 25 24.99 50.8761 20.0385 45.0283 25 24.99 03 39.9 36.4391 61.4289 VËy ta cã tỉng mÊt m¸t øng suất nh sau đại lợng Gối X= 1.5m L/4 L/3 L/2 0.571222 5.152357 51.23882 80.56828 139.339 4.574286 4.577078 4.578475 4.583512 4.689845 25 25 25 25 25 24.97622 47.40168 56.35491 61.00794 64.83842 61.42897 54.59014 50.8761 45.02837 94.98393 121.1346 182.8091 217.3828 275.0652 SVTH : Nguyễn Bảo Trung 65 Đồ án môn học: TK cầu BTCT GVHD: TS Nguyễn Quang Huy 10 Xác định ứng suất dầm Bêtông DƯL gây 10.1.Giả thiết tính toán - Mặt cắt dầm làm việc giai đoạn đàn hồi - Tính toán dầm sau đà căng kéo bó cốt thép dự ứng lực ĐTHH mặt cắt đợc lấy theo ĐTHH mặt cắt tính đổi đà có cốt thép DƯL - Tải trọng tác dụng lên dầm hợp lực dự ứng lực Nd đặt lệch tâm mặt cắt - Trong tính toán phải xét đến hình chiếu nằm ngang hình chiếu thẳng đứng Nd bó cốt thép DƯL đặt xiên 10.2 Tính ứng suất bêtông DƯL gây a Công thức tính toán - Công thức tổng quát tính nội lực dầm DƯL: + Lực dọc: + Lực cắt: + Mômen: Trong đó: + ; : Diện tích góc nghiêng bó cốt thép DƯL thứ i so với trục dầm + fpm vµ f’pm : lµ øng suÊt cèt thÐp DƯL Aps Aps sau đà xét đến mát ứng suất tức thời sau căng kéo Măt cắt Gối X =1.2m L/4 L/3 L/2 1488 1488 1488 1488 1488 0.57 5.15 51.23 80.56 139.34 4.574286 4.577078 4.578475 4.583512 4.689845 24.97 47.48 56.35 61.01 1482.85 1453.29 1384.78 1346.49 1282.96 Vậy ta có thành phần lực dọc mặt cắt nh sau : SVTH : Nguyn Bảo Trung 66 Đồ án môn học: TK cầu BTCT GVHD: TS Nguyn Quang Huy cos Măt cắt 871373 Gối 1482.85 0.9964 1178.4 8.3 854003 X =1.2m 1453.29 0.9966 1178.4 3.2 813742 L/4 1384.78 0.9963 1178.4 6.5 791243 L/3 1346.49 0.9977 1178.4 5.3 753911 L/2 1282.96 0.9997 1178.4 1.6 + ex : Độ lệch tâm lực dọc trục trung hoà mặt cắt (ex thay đổi theo chiều cao dầm) Mặt cắt Nd cos 8713738 1178 1482.8 844.6 Gèi X 8540033 1178 18.69 1453.2 467.3 157.4 =1.2m 8137426 1178 9 1384.7 477.0 163.4 L/4 7912435 1178 1346.4 479.1 233.6 L/3 7539111 1178 1282.9 480.7 288.7 L/2 6 8 Mặt cắt Gối X Nd cos 8713738.3 1178.4 1482.85 266.35 332.97 =1.2m 8540033.2 1178.4 1453.29 416.23 520.34 L/4 8137426.5 1178.4 1384.78 403.27 504.13 L/3 7912435.3 1178.4 1346.49 400.43 500.59 L/2 7539111.6 1178.4 1282.96 398.21 497.80 Thành phần mô men đợc tính nh sau : SVTH : Nguyn Bảo Trung 67 Đồ án môn học: TK cầu BTCT Mặt cắt Nd(N) Gối 8713738.3 Md(Nmm) 162935037 18.69 134450047 X =1.2m 8540033.2 -157.43 133044210 L/4 8137426.5 163.49 184875752 L/3 7912435.3 233.65 217719619 L/2 7539111.6 288.78 Với: + yps khoảng cách từ trọng tâm bó cốt thép dới dầm đến TTH + yps khoảng cách từ trọng tâm bó cốt thép dầm đến TTH b ứng suất DƯL gây dầm - Sơ đồ tính: Dầmbêtông mặt cắt chữ I kéo tr c aps' bt As' Aps' I Hb Hb tw yps yps I yb=Y1 tw dp I TTH yt I yps' yt yps' tt' Aps' I bt As atp bb as tb' Aps tb' Aps yb I=Y1 tt' As' as' Dầmbêt ông mặt cắt chữ T kéo t r c as' as GVHD: TS Nguyễn Quang Huy As bb - øng suÊt mép dầm: Mặt cắt Gối 1.2m L/4 L/3 L/2 A1 I1 1042500 2.39852E+11 621600.83 2.7314E+11 621600.83 2.69612E+11 621600.83 2.69388E+11 621600.83 2.69349E+11 SVTH : Nguyễn Bảo Trung A2 1077695.034 676028.3671 676028.3671 676028.3671 676028.3671 I2 4.30032E+11 2.99443E+11 3.0879E+11 3.11704E+11 3.14213E+11 68 Đồ án mơn học: TK cầu BTCT MỈt c¾t Nd Gèi 8713738 1.2m 8540033 L/4 8137427 L/3 7912435 L/2 7539112 Md -162935037.2 -344500475 -1330442108 -1848757527 -2177196191 GVHD: TS Nguyễn Quang Huy yt1 yt2 e2 805.30 1482.85 1317.02 266.36 1182.61 1453.29 1129.66 416.24 1172.97 1384.78 1145.86 403.27 1170.87 1346.49 1149.41 400.44 1169.21 1282.96 1152.19 398.21 -0.29 -5.91 -4.76 -7.03 -8.49 - ứng suất mép dới dầm: Mặt c¾t Gèi 1.2m L/4 L/3 L/2 A1 I1 1042500 2.39852E+11 621600.83 2.7314E+11 621600.83 2.69612E+11 621600.83 2.69388E+11 621600.83 2.69349E+11 A2 1077695.034 676028.3671 676028.3671 676028.3671 676028.3671 I2 4.30032E+11 2.99443E+11 3.0879E+11 3.11704E+11 3.14213E+11 Mặt cắt Gối 1.2m L/4 L/3 L/2 Nd 8713738 8540033 8137427 7912435 7539112 Md -162935037.2 -1344500475 -1330442108 -1848757527 -2177196191 yb1 yb2 e2 844.70 1482.85 332.98 266.36 467.39 1453.29 520.34 416.24 477.03 1384.78 504.14 403.27 479.13 1346.49 500.59 400.44 480.79 1282.96 497.81 398.21 -0.82 -1.24 -3.37 -4.27 -4.82 Trong ®ã: + : Là ứng suất pháp mép mép dới dầm DƯL + : Là khoảng cách từ mép mép dới dầm đến TTH I - I (đây trục trung hoà mặt cắt giai đoạn I cha có cốt thép DƯL) + : Là khoảng cách từ mép mép dới dầm đến TTH II - II (đây trục trung hoà mặt cắt giai đoạn II đà có cốt thép DƯL) + : Là tổng diện tích cốt thép DƯL dới dầm SVTH : Nguyn Bo Trung 69 Đồ án mơn học: TK cầu BTCT + vµ GVHD: TS Nguyn Quang Huy : Diện tích mômen quán tính mặt cắt dầm giai đoạn I cha có bó cốt thép DƯL + : Diện tích mômen quán tính mặt cắt dầm giai đoạn I đà có bó cốt thép DƯL + + : Độ lệch tâm hợp lực so víi TTH I - I vµ TTH II - II : Là tổng mát ứng suất tức thời sau kéo bó cốt thép DƯL + : MÊt m¸t ma s¸t + : MÊt m¸t thiết bị neo (tụt neo) + : Mất mát co ngắn đàn hồi 11 Kiểm tra Độ bền chống nứt dầm theo điều kiện ứng suất pháp 11.1 Giả thiết tính toán - Mặt cắt dầm làm việc giai đoạn đàn hồi Trong tính toán có xét đến tác động khác tải trọng hình thành mặt cắt dầm - Tải trọng tính toán tải trọng tiêu chuẩn theo TTGH sử dụng: + Tĩnh tải không xét hệ số tải trọng + Hoạt tải không xét hệ số tải trọng, hƯ sè xung kÝch - C¸c kiĨm to¸n chèng nøt bao gåm: KiĨmto¸n KiĨmto¸n KiĨmto¸n Ltt KiĨmto¸n Ltt Hình: Các vị trí kiểm toán chống nứt øng st ph¸p + KiĨm to¸n 1: KiĨm to¸n ứng suất bêtông thớ dới giai đoạn khai thác + Kiểm toán 2: Kiểm toán ứng suất bêtông thớ giai đoạn khai thác SVTH : Nguyn Bo Trung 70 Đồ án môn học: TK cầu BTCT GVHD: TS Nguyễn Quang Huy + KiĨm to¸n 3: KiĨm to¸n ứng suất bêtông thớ giai đoạn chế tạo + Kiểm toán 4: Kiểm toán ứng suất nén bêtông thớ dới giai đoạn chế tạo - Điều kiện kiểm toán : + Tiết diện dầm phải đảm bảo khả chịu ứng suất nén lớn + Nếu xuất ứng suất kéo giá trị ứng suất kéo phải đảm bảo không gây nứt cho bê tông - Công thức kiểm toán : ứng suất lớn thớ dới phải thỏa mÃn điều kiện 11.2 Kiểm toán (Kiểm toán ứng suất bêtông thớ dới giai đoạn khai thác) a Nguyên tắc kiểm toán - Mặt cắt kiểm toán: Mặt cắt nhịp, mặt cắt có mômen uốn lớn Mmax, ứng suất kéo Mmax gây lớn Kiểmtoán - Thớ kiểm toán: Thớ dới thớ chịu kéo Ltt - Điều kiện kiểm toán: - Hình:Mặt cắt vị trí kiểm toán + Bêtông thớ dới không đợc phép nứt sử dụng cốt thép DƯL dạng bó Tức ứng suất thớ dới luôn ứng suất nén, không xuất ứng suất kéo: + Bêtông thớ dới đợc phép xuất hiƯn øng st kÐo nÕu sư dơng thÐp cêng độ cao: - Nội lực: + : Mômen mômen tiêu chuẩn lớn để tăng ứng suất kéo mômen uốn gây thớ dới dầm SVTH : Nguyễn Bảo Trung 71 Đồ án môn học: TK cầu BTCT + GVHD: TS Nguyễn Quang Huy : øng suất bêtông DƯL gây ra, tính với m¸t øng st lín nhÊt c¸c bã cèt thÐp DƯL thớ dới để giảm ứng suất nén DƯL gây thớ dới b Nội dung kiểm toán - Mặt cắt liên hợp + cốt thép DƯL kéo sau (Mặt cắt chữ I kéo sau) ) Đạt Đối với dầm I kéo sau thì: + Giai đoạn I mặt cắt dầm I có lỗ ống ghen + Giai đoạn II mặt cắt dầm I có cốt thép DƯL + Giai đoạn III mặt cắt dầm I có cốt thép DƯL liên hợp với bêtông Trong đó: + ; ; ; : Là mômen uốn tiêu chuẩn tĩnh tải giai đoạn I, tĩnh tải giai đoạn II tĩnh tải tổng cộng + ; : Là mômen uốn tiêu chuẩn trọng lợng thân dầm trọng lợng bêtông mặt cầu + : ứng suất thớ dới dầm mômen uốn DƯL gây + + : ứng suất thớ dới dầm DƯL gây ; ; : Là khoảng cách từ mép dới dầm đến TTH I-I, II-II III-III + ; ; : Là mômen quán tính mặt cắt dầm tơng ứng với giai đoạn I, giai đoạn II giai đoạn III SVTH : Nguyễn Bảo Trung 72 Đồ án môn học: TK cầu BTCT GVHD: TS Nguyễn Quang Huy 11.3 KiĨm to¸n (Kiểm toán ứng suất bêtông thớ giai đoạn khai thác) a Nguyên tắc kiểm toán - Mặt cắt kiểm toán: Mặt cắt cách tim gối 1,5m Đây mặt cắt bắt đầu có giảm chiều dày sờn Kiểmtoán dầm, đồng thời mặt cắt gần gối mặt cắt có ứng suất kéo Ltt DƯL gây lớn - Thớ kiểm toán: Thớ thớ chịu kéo - Điều kiện kiểm toán: Hình:Mặt cắt vị trí kiểm toán + Bêtông thớ dới không đợc phép nứt sử dụng cốt thép DƯL dạng bó Tức ứng suất thớ dới luôn ứng suất nén, không xuất ứng suất kéo: + Bêtông thớ dới đợc phép xt hiƯn øng st kÐo nÕu sư dơng thÐp cờng độ cao: - Tải trọng: + : Mômen mômen tiêu chuẩn nhỏ để giảm ứng suất nén mômen uốn gây thớ dầm Để xét toán bất lợi ta xét trờng hợp hoạt tải tác dụng lên dầm + : ứng suất bêtông DƯL gây ra, tÝnh víi mÊt m¸t øng st nhá nhÊt c¸c bó cốt thép DƯL thớ dới (chỉ tính mát ứng suất tức thời) để tăng ứng suất kéo DƯL gây thớ dầm b Nội dung kiểm toán - Mặt cắt liên hợp + cốt thép DƯL kéo sau (Mặt cắt chữ I kÐo sau) (hc SVTH : Nguyễn Bảo Trung ) 73 Đồ án môn học: TK cầu BTCT GVHD: TS Nguyễn Quang Huy Đạt Đối với dầm I kéo sau thì: + Giai đoạn I mặt cắt dầm I có lỗ ống ghen + Giai đoạn II mặt cắt dầm I có cốt thép DƯL + Giai đoạn III mặt cắt dầm I có cốt thép DƯL liên hợp với bêtông Trong đó: + ; ; ; : Là mômen uốn tiêu chuẩn tĩnh tải giai đoạn I, tĩnh tải giai đoạn II tĩnh tải tổng cộng + ; : Là mômen uốn tiêu chuẩn trọng lợng thân dầm trọng lợng bêtông mặt cầu + : ứng suất thớ dầm mômen uốn DƯL gây + + : ứng suất thớ dầm DƯL gây ; ; : Là khoảng cách từ mép dầm ®Õn TTH I-I, II-II vµ III-III + ; ; : Là mômen quán tính mặt cắt dầm tơng ứng với giai đoạn I, giai đoạn II giai đoạn III 11.4 Kiểm toán (Kiểm toán ứng suất bêtông thớ giai đoạn chế tạo) a Nguyên tắc kiểm toán - Mặt cắt kiểm toán: Mặt cắt cách tim gối 1,5m Đây mặt cắt bắt đầu có giảm chiều dày sờn dầm, đồng thời mặt cắt gần gối mặt cắt có ứng suất Kiểmtoán kéo DƯL gây lớn - Thớ kiểm toán: Thớ thớ chịu kéo - Điều kiện kiểm toán: Ltt Hình:Mặt cắt vị trí kiểm toán SVTH : Nguyn Bo Trung 74 Đồ án môn học: TK cầu BTCT GVHD: TS Nguyn Quang Huy + Bêtông thớ dới không đợc phép nứt sử dụng cốt thép DƯL dạng bó Tức ứng suất thớ dới luôn ứng suất nén, không xuất ứng suất kéo: + Bêtông thớ dới đợc phép xuất ứng suất kéo sử dơng thÐp cêng ®é cao: - Néi lùc kiĨm toán: + : Mômen mômen tiêu chuẩn trọng lợng thân dầm Nh ta thấy , kiểm toán đạt ta khẳng định kiểm toán đạt + :ứng suất bêtông DƯL gây ra, tính với mÊt m¸t øng suÊt nhá nhÊt c¸c bã cèt thép DƯL thớ dới (chỉ tính mát ứng suất tức thời) để tăng ứng suất kéo DƯL gây thớ dầm b Nội dung kiểm toán - Dầm có cốt thép DƯL kéo sau (Mặt cắt chữ T chữ I kéo sau) (hoặc ) Đạt Đối với dầm kéo sau giai đoạn I giai đoạn mặt cắt có chứa lỗ ống ghen Trong đó: + ; : Là mômen uốn tiêu chuẩn trọng lợng thân dầm trọng lợng bêtông mặt cầu + + : ứng suất thớ dầm mômen uốn DƯL gây : ứng suất thớ dầm DƯL gây SVTH : Nguyễn Bảo Trung 75 Đồ án môn học: TK cầu BTCT GVHD: TS Nguyễn Quang Huy + : Lµ khoảng cách từ mép dầm đến TTH I-I + : Là mômen quán tính mặt cắt dầm tơng ứng với giai đoạn I 11.5 Kiểm toán (Kiểm toán ứng suất bêtông thớ dới giai đoạn chế tạo) a Nguyên tắc kiểm toán - Mặt cắt kiểm toán: Mặt cắt nhịp, mặt cắt có lực nén DƯL gây lớn - Thớ kiểm toán: Thớ dới Kiểmtoán - Điều kiện kiểm toán: Ltt Hình:Mặt cắt vị trí kiểm toán + Kiểm toán kiểm toán chống nứt dọc bêtông ứng suất nén gây + ứng suất nén bêtông thớ dới không đợc lớn cờng độ chịu nén bêtông - Tải trọng: + : Mômen mômen tiêu chuẩn trọng lợng thân dầm để giảm ứng suất kéo mômen uốn dây thớ dới dầm + : ứng suất bêtông DƯL gây ra, tính víi mÊt m¸t øng st nhá nhÊt c¸c bã cốt thép DƯL thớ dới (chỉ tính mát ứng suất tức thời) để tăng ứng suất nén DƯL gây thớ dới dầm b Nội dung kiểm toán - Dầm có cốt thép DƯL kéo sau (Mặt cắt chữ chữ I kéo sau) SVTH : Nguyễn Bảo Trung 76 Đồ án môn học: TK cu BTCT GVHD: TS Nguyn Quang Huy Đạt Đối với dầm kéo sau giai đoạn I giai đoạn mặt cắt có chứa lỗ ống ghen Trong đó: + ; : Là mômen uốn tiêu chuẩn trọng lợng thân dầm trọng lợng bêtông mặt cầu + + : ứng suất thớ dới dầm mômen uốn DƯL gây : ứng suất thớ dới dầm DƯL gây + : Là khoảng cách từ mép dới dầm đến TTH I-I + : Là mômen quán tính mặt cắt dầm tơng ứng với giai đoạn I 4.11 Kiểm tra độ võng theo TTGH sử dụng (Điều 6.10.5) 4.11.1 Nguyên tắc kiểm tra - Việc kiểm tra độ võng dầm BTCT DƯL chủ yếu kiểm tra độ võng hoạt tải gây theo phân tích đàn hồi - Khi tính độ võng tuyệt đối lớn phải đặt tải tất xe đờng hành - Khi tính chuyển vị tơng đối lớn số lợng vị trí đặt tải phải chọn để cho hiệu ứng chênh lệch lớn - Tải trọng tính toán tải trọng tiêu chuẩn cã xÐt lùc xung kÝch IM vµ hƯ sè lµn xe nhng không xét đến hệ số tải trọng - Độ võng hoạt tải cần lấy theo giá trị lớn của: + Kết tính toán xe tải thiết kế xe + Ngêi + KÕt qu¶ tÝnh cđa 25% xe t¶i thiết kế với tải trọng thiết kế + Ngời 4.11.2 Công thức kiểm toán - Theo quy trình quy định, để đảm bảo điều kiện độ cứng độ võng dầm chủ hoạt tải sinh phải nhỏ độ võng cho phép SVTH : Nguyn Bảo Trung 77 Đồ án môn học: TK cầu BTCT GVHD: TS Nguyễn Quang Huy Trong ®ã: + LL : Là độ võng lớn hoạt tải gây + [ ]: Là độ võng cho phép - Khi tiêu chuẩn khác, độ võng giới hạn sau đợc áp dụng cho kết cấu thép, nhôm bêtông + Tải trọng xe nói chung: + Tải trọng xe Ngời tải trọng này: + Tải trọng xe phần mút thừa cầu mút thừa: + Đối với cầu trực hớng: + Tải trọng xe mặt cầu: + Tải trọng xe sờn tăng cờng mặt cầu: + Độ võng tơng đối lớn hai sờn tăng cờng cạnh tải trọng xe đặt sờn tăng cờng mặt cầu 2,5mm 4.11.3 Xác định độ võng hoạt tải - Đối với kết cấu nhịp giản đơn ta sử dụng công thức tính độ võng nh sau: + Độ võng trục xe gây mặt cắt cách gối đoạn x Để tính độ võng xe ta áp dụng công thức để tính ®é tõng trôc sau ®ã céng ®é c¸c trơc víi SVTH : Nguyễn Bảo Trung 78 Đồ án môn học: TK cầu BTCT GVHD: TS Nguyn Quang Huy Xếp tảI bất lợi lên đờng ảnh hởng mặt cawtsn nhịp ta có: Đơn vị Các đại lợng TảI trọng trục Khoảng cách trục đến gối kí hiệu a Độ võng trục thứ i Tổng độ võng xe tải thiết p3 145 11.9 P2 145 16.2 P1 35 20.5 tÝnh KN m 8.12 9.18 2.00 mm kÕ 1,93 cm + §é võng do tải trọng dải q gây mặt cắt nhịp là: a Độ võng tảI trọng +TảI trọng làn: qlan = 9,3KN/m + Hệ số phân bố ngang tảI b.Tĩnh độ t¶I träng ngêi + T¶i träng r¶i ®Ịu cđa ngêi qngêi = 4,5KN/m b.TÜnh ®é hoạt tải Trong đó: + a: Là khoảng cách tính từ tải trọng đến gối bên trái + L: Là chiều dài tính toán kết cấu nhịp + x: Khoảng cách từ mặt cắt tính toán đến gối bên trái + E: Là môđun đàn hồi dầm chủ + I: Mômen quán tính mặt cắt dầm chủ + g: Hệ số phân bố ngang hoạt tải + 1+ IM: HÖ sè xung kÝch - Nh vËy tính độ võng theo cách tải trọng xe có nhiều trục ta áp dụng công thức để tính độ võng trục gây sau lấy tổng độ võng trục - Tổng hợp độ võng hoạt tải gây mặt cắt nhịp SVTH : Nguyn Bo Trung 79 ... 1. 25 1. 25 1. 25 1. 25 1. 5 1. 5 1. 5 1. 5 56.672 97.0 83 12 1.56 12 9. 61 1 1 1977. 286 33 87 .226 42 41. 054 45 21. 9 18 2 510 .4 28 430 0. 534 5 38 4.5 83 57 41. 177 4.2.2.Xác định lực cắt: 4.2.2 .1 Mặt cắt g? ?i : SVTH :... Tiết Max(∑Pi.yi) diện (KN.m) G? ?i L /8 L/4 3L /8 L/2 1+ IM η ? ?+ (m) VSD (KN) (KN/m 19 2 .86 3. 00 1. 75 0. 917 0.954 1. 25 1. 00 16 .10 417 .11 15 6.69 3. 00 1. 75 0. 917 0.954 1. 25 1. 00 12 .33 33 0 .12 13 9 . 78 3. 00... 49 48. 92 4 688 .90 8 035 . 13 10 0 41. 54 10 690 .10 SVTH : Nguyễn Bảo Trung Vtt (kN) 7 13 . 19 534 .89 2 35 6.595 17 8. 297 Vht (kN) 729.95 577. 71 475.90 36 4. 51 2 63. 35 Vk (kN) 14 43. 14 11 12.60 83 2 .50 542. 81 2 63. 35