ĐỒ ÁN CẦU THÉP F1 NGUYỄN SINH HÙNG

THUYẾT MINH ĐỒ ÁN CẦU THÉP BỘ M ÔN CẦU HẦM

ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CẦU DẦM THÉP BÊTÔNG LIÊN HỢP

Số hiệu đầu vào:

Nhịp tính toán : Ltt=39.5m

Số dầm : n:=6

Khoảng cách giữa các dầm : S:=2.3m

Tổng bề rộng cầu: B:=14m

Bề rộng phần xe chạy: Bxc:=13m

Bề rộng lan can: Blc:=2x0.5m

Mặt cắt ngang cầu

13000

14000

1250 2300 2300 2300 2300 2300 1250

2% 2%

chiều dày lớp phủ mặt cầu:75mm

Vật liệu : Bê tông dầm f’c:=30 Mpa

Thép fy:=400Mpa

Trọng lượng riêng:

• Bê tông:2400kg/m3

• Lớp phủ:2250kg/m3

NguyÔn sinh Hïng_49CĐ5_mssv:651749

THUYẾT MINH ĐỒ ÁN CẦU THÉP BỘ M ÔN CẦU HẦM

Chi tiết lan can

163 255

Di?n Tích

326510 mm2

500

482

270

900

PHẦN I : THIẾT KẾ BẢN MẶT CẦU

I.1 .Chọn chiều dày bản

S:=2300 (mm)

hmin:=

3000 176.67

30

S +

=

=>chọn chiều dày bản mặt cầu : hs=200(mm) > 175(mm) OK

Vì bản hẫng của dầm ngoài phải thiết kế với tải trọng xe va vào lan can,nên

chiều dày bản hẫng tăng thêm 25 mm để có ho=225mm

I.2.Trọng lượng các bộ phận 1Kg=9.81N

Lan can có mặt cắt ngang như hình vẽ trên,diện tích 326510 mm2,trọng lượng

lan can coi như một tải trọng tập trung

Pb=2400.10-9 x 9.81 x 326510 Pb=7.687 ( N

mm

)

NguyÔn sinh Hïng_49CĐ5_mssv:651749

THUYẾT MINH ĐỒ ÁN CẦU THÉP BỘ M ÔN CẦU HẦM

(kg/mm3

) (

N

kg ) (mm2

)

Lớp phủ mặt cầu dày 75mm

WDW:=2250.10-9 x 9.81 x 75 WDW=1.655 x 10-3 ( N

mm

)

Bản chịu lực dày 200 mm

WS := 2400.10-9 x 9.81 x 200 WS=4.709 x 10-3 ( N

mm

)

Bản hẫng dày 225 mm

Wo:=2400.10-9x9.81x225 Wo=5.3x10-3

N

mm

I.3.Tính toán nội lực bản mặt cầu

Tính toán nội lực cho 1mm bản theo phương dọc cầu.Bản mặt cầu được xem

như các dải bản nằm vuông góc với dầm chủ.

Tính toán bản mặt cầu:

Dùng phương pháp dải bản.Coi bản như một dầm liên tục kê trên các gối cứng là

các dầm chủ.Nội lực được tính bằng cách xếp tải lên các đường ảnh hưởng(dah)

nội lực.Trong đồ án này,do mặt cắt ngang cầu có 6 dầm nên có thể sử dụng tung

độ dah trong phụ lục A-“Cầu BTCT trên đường ôtô”.Lê Đình Tâm_2005.Dạng

đah môment tại các tiết diện 200,204,205,300 và đường ảnh hưởng lực cắt tại

gối 200 như trang sau.Trong ví dụ này chỉ tính nội lực cho tiết diện 200,204,300.

• Sơ đồ :dầm liên tục kê trên các gối cứng

• Tải trọng:Lớp phủ mặt cầu,lan can,hoạt tải

Sơ đồ tính toán nội lực bản mặt cầu

100

200 300 400 500 600 700

800

1250 2300 2300 2300 2300 2300 1250

I.3.1.Do trọng lượng bản thân bản:

S=2300 mm ; h=200 mm WS=4.709 x 10-3

N

mm

Mômen dương và âm tại giữa nhịp và gối của dầm liên tục có thể lấy:

M= W . 2

12

S

S

± M=2111,59 Nmm

mm

Việc xếp tĩnh tải mặt cầu và sự phân bố mômen âm và dương trên dải bản rộng

1mm rộng thể hiện trên hình vẽ

NguyÔn sinh Hïng_49CĐ5_mssv:651749

THUYẾT MINH ĐỒ ÁN CẦU THÉP BỘ M ÔN CẦU HẦM

truc doi xung

1250 2300 2300 1150

Ws

Ws

S=2300

M300

Ws

920

M204

A B C D

A B

B

Các đường ảnh hưởng của bản mặt cầu cho trong bản A1,phụ lục A. Đối với tải

trọng phân bố đều,các diện tích trong bảng nhân với S để tính lực cắt và S2

để

tính mômen.

R200_WS:= Wsx diện tích thực không có đoạn hẫng x S

R200_WS= 4,709.10-3 x(0.3928)x2300 R200_WS= 4,25 N

mm

M204-WS:=Ws x diện tích thực không có đoạn hẫng x S2

M204-WS:= 4.709.10-3 x(0.0772) x 23002

M204_WS=1923,10 Nmm

mm

M300_WS:=WSx diện tích thực không có đoạn hẫng x S2

M300_WS=4,709.10-3 x (-0.1071) x 23002

M300_WS=-2667,93

Nmm

mm

I.3.2.Do bản hẫng

ho=225 mm, WO= 5,3 .10-3

N

mm

L=1250mm

Việc đặt tĩnh tải lên bản hẫng thể hiện trên hình vẽ

NguyÔn sinh Hïng_49CĐ5_mssv:651749

THUYẾT MINH ĐỒ ÁN CẦU THÉP BỘ M ÔN CẦU HẦM

truc doi xung

1250 2300 2300 1150

Wo

A

B C D

Theo bảng A1 phản lực của dầm T ngoài và momen là:

R200=Wo.(diện tích ĐAH đoạn hẫng).L

R200-Wo=5,3.10-3.(1+0.635 L

S

)L R200_Wo=8,91 N

mm

M200=-Wo

2

2

L

M200_Wo=-4140,63

Nmm

mm

M204=Wo.(diện tích ĐAH đoạn hẫng).L2

M204-Wo=5,3.10-3.(-0.2460).12502

M204_Wo=-2037,2 Nmm

mm

M300=Wo.(diện tích ĐAH đoạn hẫng).L2

M300-Wo=5,3.10-3.(0.1350)12502

M300-Wo=1117,97 Nmm

mm

I.3.3.Do lan can(barrier): tác dụng lên sơ đồ dầm liên tục

Tải trọng lan can coi như một lực tập trung có giá trị Pb=7.687 N

mm

đặt tại trọng

tâm của lam can.Xếp tải lên đah để tìm tung độ đah tương ứng.Tra bảng với:

L:=1250-193=1057(mm)

R200=Pb * tung độ đah

R200-b:=Pb * (1+1,270. L

S

) R200_b=12.17

N

mm

M200=Pb* tung độ đah * L

M200-b=Pb* (-1.000)L M200-b=- 8125.16 Nmm

mm

M204=Pb* tung độ đah * L

M204-b:=Pb*(-0.4920)*L M204-b=-5699,5

Nmm

mm

M300=Pb* tung độ đah * L

M300-b:=Pb*(0.27)*L M300-b=2193.8 Nmm

mm

NguyÔn sinh Hïng_49CĐ5_mssv:651749

THUYẾT MINH ĐỒ ÁN CẦU THÉP BỘ M ÔN CẦU HẦM

1250 2300 2300 1150

193 1057

500

270

900

255 163 482

193

390

100

200 300 400

I.3.4.Do lớp phủ mặt đường dày 75mm(Dead load of Wearing)

1250 2300 2300 2300 2300 2300 1250

100

200 300 400 500 600 700

800

500 750

13000

WDW

WDW=1.655 x 10-3

Dùng bảng tra với L:=1250-500=750(mm)

R200=WDW*[(diện tích đah đoạn hẫng)*L+(diện tích đah không hẫng)*S]

R200-DW:=WDW*[(1,0+0.635 L

S

)*L+(0.3928)*S]

R200-DW=2,99

N

mm

M200= WDW*(diện tích đah đoạn hẫng)*L2

M200-DW:=WDW*(-0.500)*L2

M200-DW= -465,5

Nmm

mm

M204=WDW*[(diện tích đah đoạn hẫng)*L2+(diện tích đah không hẫng)*S2

]

M204-DW:=WDW*[(-0.2460)*L2+(0.0772)*S2

]

M204-DW=446,87 Nmm

mm

M300=WDW*[(diện tích đah đoạn hẫng)*L2+(diện tích đah không hẫng)*S2

]

M300-DW:=WDW*[(-0.135)*L2+(-0.1071)*S2

]

M300-DW= -1063,33 Nmm

mm

I.3.5.Xác định nội lực do hoạt tải

NguyÔn sinh Hïng_49CĐ5_mssv:651749

THUYẾT MINH ĐỒ ÁN CẦU THÉP BỘ M ÔN CẦU HẦM

Các tải trọng trục thiết kế là 145kN gồm 2 bánh xe và đặt cách nhau 1800mm

theo phương ngang cầu.Tim bánh xe cách 1 khoảng tối thiểu 600 mm từ mép làn

thiết kế.Khi tính phần bản hẫng,tim bánh xe có thể đặt cách mép lan can một

đoạn là 300mm.Khoảng cách từ bánh xe đến tim gối:

X:=450 mm

Chiều rộng có hiệu của bản chịu tải trọng bánh xe của bản mặt cầu đỗ tại chỗ

Khi tính bản hẫng SW:=1140+0.833 X SW=1515 mm

Khi tính mômen dương SW:=660+0.55 S SW=1925 mm

Khi tính mômen âm SW:=1220+0.25 S SW=1795 mm

Số làn xe thiết kế = phần nguyên(bề rộng phần xe chạy/3500 mm)

NL:= [12000

3500 ]=3, vậy số làn NL=3

Hệ số làn m=1.2 cho một làn xe

m=1 cho hai làn xe

m=0.85 cho ba làn xe

a.Mômen âm tại tiết diện 200 do hoạt tải trên phần hẫng

Chiều rộng làm việc của dải bản SW=1515 mm

Chỉ xếp một làn xe m=1.2

M200-LL:=-

1,2*72500*450

1515 M200-LL=-25841,6

Nmm

mm

100

200 300 400 500 600 700

DAH M200

500 300 450

1800

72.5 kN 72.5 kN

b.Mômen dương lớn nhất do hoạt tải tại vị trí 204

Chiều rộng làm việc của dải bản SW=1925 mm

Chất tải một làn xe:

Hệ số làn xe : m:=1.2

NguyÔn sinh Hïng_49CĐ5_mssv:651749