Đang tải... (xem toàn văn)
Thiết Kế Cầu Bêtông Cốt Thép
Đồ Án Thiết Kế Cầu Bêtông Cốt Thép 6PHẦN 2: DẦM CHỦDùng dầm I bán lắp ghép căng sau .lien hợp với bản mặt cầu.1.Chiều dày tối thiểu:Cánh trên>50mm ĐạtVách>125mm ĐạtCánh dưới>125 mm Đạt2.Chiều cao tối thiểu(gồm cả chiều dày bản)Hmin=0.045L=0.045x24000=1080 mm<2100mm ->Đạt.Chiều rộng bản cánh có hiệu:chiều rộng có hiệu của dầm: = 2200 mmDầm trong :bi ≤==×+×=+=×=mmdcTimmmbtmmlfs250028008005.0200125.01260002400025.041Dầm ngoài:bi ≤==×+×=+=×=mmhangbanlmmbtmmlfs1250140080025.0200625.06300024000125.081bc = mm2500125022500=+2001102502001250200800600Dầm căng sau cao 1250mm, Ag=583000mm2.Nguyễn Văn PhúcMSSV : 6342-49 Lớp 49CD21 Đồ Án Thiết Kế Cầu Bêtông Cốt ThépA.Hệ số sức kháng:1. Trạng thái giớI hạn cường độφUốn và kéo 1.00Cắt và xoắn 0.90Nén tại 0.802. Trạng thái giới hạn khác 1.00B. Hệ số thay đổi tải trọng:Cường độ Sử dụng MỏiDẻo dai, Dη0.9 1.0 1.0Dư thừa, Rη0.95 1.0 1.0Quan trọng Iη1.05 KAD KADRDIηηηη=0.95 1.0 1.0C. Tổ hợp tải trọng:Trạng thái giới hạn cường độ I:U = η[1.25DC + 1.50DW + 1.75(LL + IM) +1.0FR + TGγTG ]Trạng thái giới hạn sử dụng I:U = 1.0(DC +DW) +1.0(LL + IM) +0.3WS + WL +1.0FRTrạng thái giới hạn mỏi:U = 0.75(LL + IM)D. Tính nội lực do hoạt tải:1. Số làn xe: NL = [3500w] = [35007000] = 22. Hệ số làn xe: Số làn xe chất tải m1 1.22 1.03. Hệ số xung kích không dùng với tải trọng làn: Các bộ phận công trình IM%Mối nối mặt cầu 75Mỏi 15Các loại khác 254. Hệ số phân phổi cho momen: Tiết diện ngang loại k Bảng A4.6.2.2.1.1Bêtông dầm 55MPaBêtông mặt cầu 30Pman - tỷ số modun đàn hồi giữa vật liệu và mặt cầu:n = 3055352.1=Khoảng cách từ trọng tâm dầm và bản mặt cầu: eg = 1250/2 +185/2 =717.5Hệ số độ cứng Kg dọc: Kg= n(Ig + Ae2g) = 1.352(149x109 + 583000x717.52)= 4x1011mm4.3sgLtK =31120024000103.4×x = 2.1S = 2500mm L = 24000mmNguyễn Văn PhúcMSSV : 6342-49 Lớp 49CD22 Đồ Án Thiết Kế Cầu Bêtông Cốt Thép60018002500a. Dầm trong có bản bêtông cốt thép: Một làn chất tải :SIMmg = 0.06 + 1.033.04.04300sgLtKLSS= 0.06 + [ ]1.03.04.023.224000250043002500= 0.5Hai làn chất tải:SIMmg = 0.075 + 1.032.06.04300sgLtKLSS= 0.075 + [ ]1.02.06.023.224000250043002500= 0.573b. Dầm ngoài: Nguyễn Văn PhúcMSSV : 6342-49 Lớp 49CD23 Đồ Án Thiết Kế Cầu Bêtông Cốt Thép189dah QP/2P/2Một làn chất tải - Nguyên tắc đòn bẩy P=1Y1=1890/2500=0.756 Y2=90/2500=0.036RgSEM==0.5x(Y1+ Y2)=0.5x(0.756+0.036)=0.396)(2.1 RmgSEM==1.2(0.396)=0.475Hai làn chất tải:Trong tâm của dầm ngoài đến mép đá vỉa lan can:de= 1250 – 1500 =-250e = 0.77 + 2800ed= 0.77 -2800250 = 0.68 <1Dùng e =1.0 mgME =emgMI = 0.573x1=0.573.c. Phần bản dành cho người đi: Nguyễn Văn PhúcMSSV : 6342-49 Lớp 49CD24 Đồ Án Thiết Kế Cầu Bêtông Cốt Thépdah QP/2P/2Dùng phương pháp đòn bẩyY1=1Y2=1.484SEMg=0.5(Y1+ Y2)=0.5(1+1.484)=1.242 SEMg=1.242.5. Hệ số phân bố lực cắt: a.Dầm trong: Một làn chất tải:760036.0SmgMIV+== 0.36 + 76002500 =0.689Hai làn chất tải:21070036002.0−+=SSmgIMV= 0.2 + 36002500 - 2107002500=0.84b.Dầm ngoài: 1 Làn chất tải - nguyên tắc đòn bẩy :SEVmg = 0.475Hai làn chất tải: de =-250e =0.6 + 3000ed= 0.6 -3000250 = 0.52MEVmg = eMIVmg = (0.52)(0.84) =0.43686. Tính lực cắt và momen do hoạt tải: Tính cho 5 vị trí 0.1L, 0.2L, 0.3L, 0.4L 0.5LNguyễn Văn PhúcMSSV : 6342-49 Lớp 49CD25 Đồ Án Thiết Kế Cầu Bêtông Cốt ThépVị trí 100:DAH M100DAH V100145KN145KN35KN240004300 43009.3 KN/mXe tải HL93:VTR = 145 (1+ 2400019700) + 352400015400 = 286.5 kNMTR = 0Tải trọng lànVLn = 3103.912000x =111.6kNMLn = 0Vị Trí 101: 9.3KN/m9.3KN/m4300 4300145KN145KN35KN24000DAH V101DAH M101Xe tải HL93:VTR = 145(240002160017300 +) +35(2400013000) =254kNNguyễn Văn PhúcMSSV : 6342-49 Lớp 49CD26 Đồ Án Thiết Kế Cầu Bêtông Cốt ThépMTR = 310)2400(254 = 609.6kNmTandem: VTa = 110(240002000018800 +) =177.8kNMTa = 310)2400(8.177 = 426.7kNm Tải trọng lànVLn = 240002160010)21600(3.95.03=90.4kNMLn = wab21=0.5x610)21600)(2400(3.9 x=241.1 kNmVị Trí 102: 9.3KN/m9.3KN/mDAH M102DAH V1022400035KN145KN145KN430043004800Xe tải HL93:VTR = 145(240001490019200 +) +35(2400010600) = 221.48 kNMTR =221.48*4.8=1063.1 kNmTải trọng lànVLn = 0.5240001920010)19200(3.93=71.42 kNMLn = wab21= 0.5 x9.3x610192004800x= 428.54 kNmNguyễn Văn PhúcMSSV : 6342-49 Lớp 49CD27 Đồ Án Thiết Kế Cầu Bêtông Cốt ThépVị Trí 103: 35KN145KN145KN4300 4300DAH M103DAH V1032200035KN145KN145KN43004300145KN145KN35KN9.3KN/m9.3KN/mXe tải HL93:VTR = 145(240001250016800 +) +35(240008200) = 189 kNMTR = 189*7.2=1360.8 kNmTải trọng lànVLn = 240001680010)16800(3.95.03=54.68 kNMLn = wab21= 0.5 x9.3x610168007200x= 562.46 kNmNguyễn Văn PhúcMSSV : 6342-49 Lớp 49CD28 Đồ Án Thiết Kế Cầu Bêtông Cốt ThépVị Trí 104: 9.3KN/m9.3KN/m35KN4300 4300145KN145KNDAH M104DAH V1042400035KN145KN145KN43004300Xe tải HL93:VTR = 145(240001010014400 +) +35(240005800) = 156.48kNMTR = 156.48*9.6=1502.2kNTải trọng lànVLn = 0.5240001440010)14400(3.93=40.18 kNMLn = wab21= 0.5 x9.3x610960014400x= 642.82 kNmVị Trí 105: 9.3KN/m9.3KN/m35KN4300 4300145KN145KNDAH M105DAH V1052400035KN145KN145KN43004300Xe tải HL93:Nguyễn Văn PhúcMSSV : 6342-49 Lớp 49CD29 Đồ Án Thiết Kế Cầu Bêtông Cốt ThépVTR = 145(24000770012000 +) +35(240003400) = 124kNMTR = 124*12=1488kNmTải trọng lànVLn = 240001200010)12000(3.95.03=27.9kNMLn = 281wL= 0.125 x9.3x621024000=669.6kNm7. Tính nội lực do các tải trọng khác: a.Dầm trong: DC – Trọng lượn betong=2400x9.81x10-9=2.3544x10-5 N/mm3Bản =2.3544x10-5x200x2500=11.772 N/mmDầm chủ =2.3544x10-5x583000=13.73 N/mmTổng =25.5N/mmKích thước dầm ngang dầy 300mm cao 1000mmDầm ngang đặt tại 1/3 nhịp: 2.3544x10-5x300x1000x2300=16245.36NDW: 75mm lớp phủ bêtông nhựa=2250x9.81x10-9x2500x75=4.1N/mmb.Dầm ngoài: DC1 - Bản hẫng: 4.71 x 10-3x1250=5.89N/mmBản 4.71 x 10-3x2500/2=5.89N/mmDầm chủ 13.73 N/mmTổng 25.51N/mDầm ngang tại 1/3 nhịp:16245.36/2=8122.6N/mmDC2 – Lan can=2.355 N/mmDW 75mm lớp phủ bêtong nhựa =1.66 x 10-3x(1250-1500+2500/2)=1.66N/mmVx = w(xL−2) = wL (0.5 - ξ)Mx = )(2xLxw−=)(5.022ξξ−wLVới Lx=ξξ=0ξ=0.1ξ=0.2ξ=0.3ξ=0.4ξ=0.5Vx12 9.6 7.2 4.8 2.4 0Mx0 25.92 46.08 60.48 69.12 72c.Tổng hợp nội lực: Dầm trong:mgM =0.573mgV =0.84IMTr =25%IMLn =0gMSE=1.242wg =13.73DC1 =25.5N/mm,Dầm ngang =16245.36NDW =4.1N/mmDầm ngoài:Nguyễn Văn PhúcMSSV : 6342-49 Lớp 49CD210 [...]... Gối 74 811 62 603000 603000 603000 973666 8.968568823 8.88298 8.63694 7.6835 13 91. 29 518 1 13 90.8 13 89.37 13 83.83 7.4E+09 6.5E+09 0 14 43.78 13 58.55 11 16 330000 593500 10 410 00 7593000000 14 76 17 3000 25 n Thit K Cu Bờtụng Ct Thộp 1. 73 21 cot g 414 5.4 A ps mm 2 200000 Es Mpa 0 As mm 2 19 7000 Ep Mpa 0 Nu N -0.00057962 x 1. 73 21 1.73 21 1.73 21 414 5.4 414 5.4 414 5.4 200000 200000 200000 0 0 0 19 7000 19 7000 19 7000... 6342-49 Lp 49CD2 14 30 n Thit K Cu Bờtụng Ct Thộp 25 1 25 2 4 5 6 25 3 4 5 2 6 17 26 20 1 8 13 3 17 17 17 TI? T DI? N ? U NH?P TI? T DI? N GI? A NH?P SO ? B? TR BO CP B trớ ct thộp v lờch tõm cỏc bú thộp tit din TIT DIN GIA NHP TIT DIN 1/ 4 NHP Bể 1 2 3 4 5 6 TNG N 1 1 1 1 1 1 6 Y 210 80 210 210 80 80 NxY 210 80 210 210 80 80 870 Bể 1 2 3 4 5 6 TNG N 1 1 1 1 1 1 6 Y 730 520 250 250 11 0 11 0 TIT DIN U NHP... N Vp Gối 690.9 0 1 1 1 i L/4 690.9 0 0 0 0 0 0 0 Bó 2 Bó 3 Bó 4 Bó 5 Bó 6 3L/8 690.9 10 26.33 Bó 1 sin i sin L/2 690.9 6250.37 6444.42786 6 717 .15 1 1 b) Tính d v và bv + Chiều cao chịu cắt d v : 0.9d e d v = max 0.72h Kết quả tính toám nh sau : Mặt cắt 0.9 d e 0.72h Chọn d v mm L/2 14 76 3L/8 14 43.78 L/4 13 58.55 Gối 11 00.7 mm mm 11 16 14 76 11 16 14 43.78 11 16 13 58.55 11 16 11 16 + Bề rộng chịu... 666. 31 118 5.69 15 58 .12 17 83.62 18 62 .18 0.00 61. 04 10 8.52 14 2.43 16 2.78 16 9.56 43.03 76.49 10 0.40 11 4.74 11 9.52 Ti trng s dng Bn thõn DC1 (C dm ngang trờn mt dm) Ms (kNm) DC2(lan can) len tiet dien lien hop DW (lờn tit din liờn hp) mgM(LL + IM) 0.00 3 61. 95 6 31. 22 807.98 8 91. 93 883.50 DC1 (c dm ngang trờn mt dm) 308.23 249.94 19 7.52 15 0.96 11 0.27 0.00 28.26 22.88 18 .04 13 .74 9.99 0.00 19 .92 16 .13 12 .72... do cốt thép DƯL gây ra Cos( i ) Bó 4 Bó 5 Bó 6 cos( i ) f p cos( i ) 11 21. 63 0 0 0 0.00873 0. 017 5 0.0523 0.07853 0 0 0. 017 5 0.0349 0.0523 0.0698 0 .17 45 0 0 0.0349 0.0523 0.0872 0 .10 45 0.2789 56535 .1 1 1 1 12 9590.942 1 1 0.99984686 216 129 0.99939 0.99996 0.999390 81 0.99863 0.99985 0.99863 5.99844 0.9986 314 2 0.9975 610 1 5.99543 01 0.99 619 0.99452 5.98874 615 7.98 Bó3 10 74.89 1 1 6 Bó 1 Bó 2 10 42 1 N... 0. 012 578 0. 012 462 13 02 gối 25 25 0 0.000 017 0.000 016 13 02 40.2504 mặt cắt k/c tính từ điểm đặt kích (cm) x (mm) (radian) kx + à A = 1- e^(-(kx+à)) fpj f pF (pa) 22. 419 1 16 .2252 0.0 214 L/4 gối Tính cho bó 5 3L/8 L/2 12 00 900 600 25 12 025 9 512 6278 25 0.0843 0.0687 0.03 51 0 0.027326 0.022079 0. 012 216 0.000 017 0.026874 13 02 0.0 217 71 1302 0. 012 105 13 02 0.000 016 13 02 34.9905 28.3459 15 .7 611 0.0 214 Tính cho... g x10^6(mm4) 17 0953.38 17 0953.38 17 0953.38 17 0953.38 M dg (kNm) F(N) 12 00 5402840 11 24.9 5428693 900 5466293 0 5 515 716 e CL (mm) 6 41. 5 605.7 511 224.5 f cgp (Mpa) 17 .46 16 .67 14 .72 10 .77 f cdp (Mpa) -2. 91 -2. 81 -2.59 0.00 18 9 .18 18 0.34 15 8.53 12 9.28 f pCR (Mpa) f) Mất mát do chùng dão cốt thép fpR2 = 0.3 [13 8 0,3fpF 0,4fpES 0,2(fpSR+ fpCR) ] (MPa) ở đây : Nguyn Vn Phỳc MSSV : 6342-49 Lp 49CD2 18 ... N Ep Ec và f pe = 0.8 f py = 13 39.2Mpa , f pc = Kết quả tính toán v / f c' L/2 3L/8 17 3 330 F A L/4 593.5 Gối 10 41 mm 56535 .1 0.9 200 12 9590.942 0.9 200 216 129 0.9 600 mm 14 76 14 43.78 13 58.55 11 16 N dv v v / f c' 0 0.9 200 0.6 511 59 0. 014 470 1. 074026 0.023867 1. 950070 0.043335 1. 404626 0.0 312 14 Để xác định đợc x ta giả định = 30 0 : cot g = 1. 73 21 , f pe = 13 39.2 Mpa , Kết quả tính toán Mặt cắt F N... (cm) x (mm) (radian) kx + à A = 1- e^(-(kx+à)) fpj fpF L/2 3L/8 L/4 gối 12 00 12 004 0. 017 5 900 9 513 0. 017 5 600 6237 0.00873 25 25 0 0. 011 948 0. 010 304 0.00 612 4 0.000 017 0. 011 8 41 0. 010 220 0.006087 0.000 016 13 02 13 02 13 02 13 02 15 . 416 4 13 .3059 7.9253 0.0 214 Bảng tổng hợp mất mát do ma sát Mặt cắt fpF L/2 24.5 3L/8 19 .03 L/4 11 .47 Gối 0.0 214 c) Tính mất mát ứng suất do co ngắn đàn hồi Mất mát do co ngắn đàn... 11 0kN 11 0kN 12 00 36.25 kN 36.25kN 8.75kN 4300 4300 dah m105 13 000 mk 10 5 6500 Nmm 13 58 kNm 13 64 kNm 393 kNm 4 31. 4 kNm mm 10 5(Tandem) mm 10 5(25% truck) 313 .9 kNm mm 10 5(lane) 785.85 kNm Khi tính toán độ võng , các giá trị mômen ở trên cần đợc nhân với hệ số mg = 1. 2 *1/ n = 1. 2* 1/ 4 = 0.3 1 M m M k + Công thức tính độ võng : = EI Với E = Eb = 33 915 Mpa ; I = 17 0953.38x10 6 mm 4 1 1 2 * 0.3 * 2 * ( * 13 000 . DIN 1/ 4 NHP TIT DIN U NHP Bể N Y NxY Bể N Y NxY Bể N Y NxY 112 10 210 117 3073 011 950 950 218 080 215 20520 21 700 700 312 10 210 312 50250 31 450 450 412 10 210 412 50250 41. =14 9x109+543000x3 21. 42+ 210 0x1853 /12 +388500x3 71. 32=259.1x109mm4Nguyễn Văn PhúcMSSV : 6342-49 Lớp 49CD 213 Đồ Án Thiết Kế Cầu Bêtông Cốt ThépStc ===8.46 310 0000000 01. 259