đồ án Thiết Kế Cầu Thép N Kết Cấu Nhịp đơn Giản, Dầm Thép Liên Hợp ...

Tải bản đầy đủ (.doc) (121 trang)

1. Trang chủ
>>
2. Kỹ thuật
>>
3. Giao thông - Vận tải

đồ án thiết kế cầu thép N kết cấu nhịp đơn giản, dầm thép liên hợp BTCT, chiều dài 31m, bề rộng phần xe chạy 8m, bề rộng bộ hành 2x1m, tải trọng thiết kế HL93

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (14.59 MB, 121 trang )

CHƯƠNG I : GIỚI THIỆU CHUNG GVHD: Th.S PHẠM ĐỆCHƯƠNG I : GIỚI THIỆU CHUNGI.1.SỐ LIỆU THIẾT KẾ:Thiết kế một kết cấu nhòp giản đơn, dầm thép liên hợp bản BTCT với các số liệuđầu vào sau :Chiều dài toàn dầm : 31mBề rộng phần xe chạy : 8 mBề rộng lề bộ hành : 2x1mTải trọng thiết kế : HL93I.2.VẬT LIỆUThép làm dầm chủ : Thép tấm M270 cấp 250 có cường độ chảy Fy=250MPa.Thép làm hệ liên kết ngang (dầm ngang và khung ngang), sườn tăng cường :M270 cấp 250 có cường độ chảy Fy=250MPa.Thép bản mặt cầu, lề bộ hành :Thép đai : CI có Fy=240MPa.Thép chòu lực, cấu tạo : CII có Fy=280MPa.Thép làm thanh lan can, cột lan can : M270 cấp 250 có cường độ chảyFy=250MPa.Bê tông bản mặt cầu, lan can, lề bộ hành : C30 có ′=Cf 30MPaTrọng lượng riêng của thép : −γ = ×5 3S7.85 10 N / mmTrọng lượng riêng của bê tông có cốt thép : −γ = ×5 3C2.5 10 N / mmI.3.THIẾT KẾ MẶT CẮT NGANG CẦU:I.3.1.Chọn số lượng dầm n, khoảng cách dầm S, chiều dài cánh hẫng LC:Bề rộng toàn cầu: Btc=2x4000 + 2x1000 + 2x200 = 10400mmTa có:( 1) 212= − +⇒ ≈≈tc ctccB n S LB nSL SChọn khoảng cách giữa các dầm chính: S = 1.6÷2.5m10400 104004.2 6.52500 1600 2500 1600tc tcB Bn⇒ = ÷ = ÷ = ÷Vì n là số nguyên nên n = 5, 6.SVTH:PHAN THANH NAM –LỚP CD09B Trang 1 CHƯƠNG I : GIỚI THIỆU CHUNG GVHD: Th.S PHẠM ĐỆKhi n=5 ⇒ = = =TCB10400S 2080mmn 5. Chọn S=2100mm− −− − ×⇒ = = =TCCB (n 1)S10400 (5 1) 2100L 1000mm2 2Khi n=6 ⇒ = = =TCB10400S 1733.3mmn 6. Chọn S=1800− −− − ×⇒ = = =TCCB (n 1)S10000 (6 1) 1800L 700mm2 2Số dầm(n) Khoảng cách dầm(S) Lc(mm)5 2100 10006 1800 700Chọn số dầm chính là 5, khoảng cách giữa các dầm là S = 2100mm, chiều dàicánh hẫng LC = 1000mm.I.3.2.Thiết kế độ dốc ngang cầu, cấu tạo các lớp mặt cầu :Độ dốc ngang thiết kế : 1.5%.Tạo dốc bằng thay đổi chiều cao đá kê gối : Là dùng đá kê gối có chiều cao tăngdần để tạo độ dốc ngang của mặt đường sau khi hoàn thiện. Chiều cao tối thiểu của gốilà 100mm.Chiều cao gối thiết kế: Gối 1 : 150mm.Gối 2 : 150+Sx1.5%=182mmGối 3 : 150+2xSx1.5%=213mmCác gối còn lại : Đối xứngI.3.3.Thiết kế thoát nước m ặt cầu :Đường kính ống: D≥100mm. Diện tích ống thoát nước được tính trên cơ sở 1m2mặt cầu tương ứng với ít nhất 1.5cm2 ống thoát nước. Khoảng cách ống tối đa 15m, chiềudài ống vượt qua đáy dầm 100mm.Diện tích mặt cầu S=LxBtc=31x10.4=322.4m2 vậy cần bố trí ít nhất 483.6cm2 =48360mm2 ống thoát nước.221ơ3.14 10078504×⇒ = =ngA mmSố ống cần thiết :483606.27850n = =SVTH:PHAN THANH NAM –LỚP CD09B Trang 2 CHƯƠNG I : GIỚI THIỆU CHUNG GVHD: Th.S PHẠM ĐỆVậy ta chọn 8 ống, khoảng cách ống là 7m.I.4.XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC DẦM :I.4.1.Chiều dài dầm tính toán :Chọn khoảng cách từ đầu dầm đến tim gối là : a=0.3m.Chiều dài dầm tính toán : LTT = 31-2a = 31-2x0.3 = 30.4mI.4.2.Chiều cao dầm :Chiều cao dầm được chọn từ chiều cao tối thiểu trong quy trình và theo kinhnghiệm thiết kế :SVTH:PHAN THANH NAM –LỚP CD09B Trang 3 CHƯƠNG I : GIỚI THIỆU CHUNG GVHD: Th.S PHẠM ĐỆd 0.033L 0.033 31000 1023H 0.04L 0.04 31000 1240 1 1 1 1H L 31000 31000 1240 1550 25 20 25 20mmmmL mm= = × =≥ = × == ÷ = ÷ = ÷Vậy chọn chiều cao dầm thép d=1000mm.Chiều cao dầm liên hợp H= 1300mmI.4.3.Kích th ướ c ti ế t di ệ n ngang :Chiều cao phần vút : hV=100mmChiều dày bản bê tông : tS=200 mmChiều dày sườn dầm : tW=12 mmChiều rộng cánh trên : bC=350 mmChiều dày cánh trên : tC=23 mmChiều rộng cánh dưới : bf=450 mmChiều dày cánh dưới : tf=20 mmChiều rộng bản phủ : b’f=550 mmChiều dày bản phủ : t’f=21 mmI.5.THIẾT KẾ CẤU TẠO CÁC BỘPHẬN CỦA DẦM CHÍNH:I.5.1.Sườn Tăng Cường, hệ liên kết ngang:Chỉ bố trí sườn tăng cường đứng, không bố trí sườn tăng cường dọc.Bố trí 2 sườn tăng cường đứng gối tại đầu mỗi dầm, khoảng cách 200mm.Bố trí sườn tăng cường đứng trung gian khoảng cách 1400mm, riêng tại đoạn đầudầm (từ đầu đến hệ khung ngang đầu tiên) thì khoảng cách sườn đầu tiên là 500 mm,các khoảng sau là 1000 mm.SVTH:PHAN THANH NAM –LỚP CD09B Trang 4 CHƯƠNG I : GIỚI THIỆU CHUNG GVHD: Th.S PHẠM ĐỆTại sườn tăng cường đứng gối đầu tiên, bố trí hệ dầm ngang bằng thép cán chữ I,loại dầm cánh rộng W690x240. Tại các sườn tăng cường đứng cách khoảng 2.8 m thì bốtrí hệ khung ngang bằng thép L 100 x 100 x 10 (cho cả thanh xiên và thanh ngang).Bề dày của tất cả các sườn tăng cường là 14mm, kích thước còn lại xem hình vẽ :I.5.1.Neo chống cắt:Thiết kế loại neo hình nấm với các số liệu sau :Đường kính đinh: dS = 20mmChiều cao: h = 230mmThiết kế 2 hàng neo với khoảng cách giữa tim của neo đến mép bản cánh trên là 75mm, khoảng cách 2 hàng neo là 200mmI.5.2.Mối nối dầm chính:Mối nối sử dụng bulong cường độ cao.Số lượng mối nối là 2, chia thành 3 đoạn có chiều dài lần lượt 10.5 m-10 m-10.5 m.SVTH:PHAN THANH NAM –LỚP CD09B Trang 5 CHƯƠNG II : THIẾT KẾ LAN CAN, LỀ BỘ HÀNH, BẢN MẶT CẦU GVHD: Th.S PHẠM ĐỆCHƯƠNG II : THIẾT KẾ LAN CAN, LỀ BỘ HÀNH, BẢN MẶT CẦU Ở phần này chỉ thiết kế cấu tạo và bố trí thép, tính tónh tải, không tính toán nộilực và tính toán cốt thép.II.1.LAN CAN:ØØØ18Cột lan can: chiều dài nhòp 31m, bố trí khoảng cách 2 cột lan can là 2 m vậy mỗibên cầu gồm 17 cột lan can, 16 cặp thanh liên kết, 16 cặp tay vòn.Một cột lan can được tạo bởi 3 tấm thép:T1 100 x 1740 x 5T2 140 x 740 x 5T3 100 x 150 x 5Thể tích các tấm thép là:Thể tích tấm thép T1: VT1 = 100 x 1740 x 5 =870000 mm3Thể tích tấm thép T2: VT2 = 140 x 740 x 5 =518000 mm3Thể tích tấm thép T3: VT3 = 100 x 150 x 5 = 75000 mm33V 870000 518000 75000 14630000mmcot lancan⇒ = + + =Thanh liên kết: ( )π2 2 3V 2 90 82 100 216141.58mmlienket4= × × − × =Tay vòn:( )π2 2 3V 2 80 70 2000 4712388.98mmtayvin4= × × − × =Tổng trọng lượng lan can trên toàn cầu:DC (V V V )s cot lancan lienket tayvin57.85 10 (14630000 216141.58 4712388.98)24178.62N= γ × + +−= × + +=Tính trên 1mm theo phương dọc cầu:SVTH :PHAN THANH NAM – LỚP CD09B Trang 6 CHƯƠNG II : THIẾT KẾ LAN CAN, LỀ BỘ HÀNH, BẢN MẶT CẦU GVHD: Th.S PHẠM ĐỆ×= =1 24178.62lancanP 0.780N31000II.2.LỀ BỘ HÀNH:Lề bộ hành: (tính trên 1mm theo phương dọc cầu)311 650 200 130000V mm= × × =321 800 100 80000V mm= × × =331 200 300 60000V mm= × × =521 1800002.5 10 130000 4.252 2cVP V Nγ−  => = × + = × × + = ÷ ÷  522 3800002.5 10 60000 2.52 2cVP V Nγ−  => = × + = × × + = ÷ ÷  Vậy 3 3 1 20.780 4.25 2.5 7.53lancanDC DC P P N= + + = + + =Vò trí đặt DC3: xác đònh bằng cách cân bằng momen tại vò trí đặt 2PSVTH :PHAN THANH NAM – LỚP CD09B Trang 7 CHƯƠNG II : THIẾT KẾ LAN CAN, LỀ BỘ HÀNH, BẢN MẶT CẦU GVHD: Th.S PHẠM ĐỆ13( ) 1000 (4.25 0.780) 1000' 6687.53lancanP Px mmDC+ × + ×= = =2001200 ' 1200 100 668 4322x x mm= − − = − − = Vậy DC3 cách mép trái 1 đoạn bằng: 432 mmChọn và bố trí cốt thép trong bản mặt cầu như hình sau:Thép dùng cho lề bộ hành là thép CII có Fy=280 MPa.Bê tông sử dụng có F’c=30 MPa.SVTH :PHAN THANH NAM – LỚP CD09B Trang 8 CHƯƠNG II : THIẾT KẾ LAN CAN, LỀ BỘ HÀNH, BẢN MẶT CẦU GVHD: Th.S PHẠM ĐỆ II.3.BẢN MẶT CẦU:Bản mặt cầu sẽ được tính toán theo 2 sơ đồ: Bản congxon và bản loại dầm. Trongđó phần bản loại dầm đơn giản được xây dựng từ sơ đồ dầm liên tục do đó sau khi tínhtoán dầm đơn giản xong phải nhân với hệ số kể đến tính liên tục của bản mặt cầu.Cốt thép dùng trong bản mặt cầu là thép CII có cường độ Fy=280 MPa, bê tôngdùng cho bản mặt cầu là loại bê tông có cường độ chòu nén f’c=30 MPaDo trong phạm vi hẹp của đồ án môn học nên ta bố trí cốt thép trong bản mặt cầutheo yêu cầu cấu tạo như hình dưới.Ø12a200Ø10a200Ø12a200Ø12a200Ø12a200SVTH :PHAN THANH NAM – LỚP CD09B Trang 9 CHƯƠNG III : THIẾT KẾ CÁC BỘ PHẬN CỦA CẦU DẦM GVHD: Th.S PHẠM ĐỆCHƯƠNG III : THIẾT KẾ DẦM CHÍNHIII.1.ĐẶC TRƯNG HÌNH HỌC :III.1.1.GIAI ĐOẠN CHƯA LIÊN HP:Diện tích mặt cắt ngang phần dầm thép:2. . . ' . '350 23 937 12 450 20 550 21 39,832s c c w f f f fA b t D t b t b tmm= + + += × + × + × + × =Moment tónh của dầm thép đối với trục X-X:,'32 2''2 223 936350 23 936 12 232 220 21450 20 23 936 550 21 10002 225,757,212X XcX X i c i c c w cf ff f c f ftDK A y b t D t tt tb t t D b t dmm−− = × = × × + × × + ÷    + × × + + + × × − ÷  ÷    = × × + × × + + ÷    + × × + + + × × − ÷  ÷   =∑Khoảng cách từ trục trung hoà đến các mép dầm :,, ,25,757,212646.6539,8321000 646.65 353.35s tX XNCss b s tNC NCKY c mmAY d Y mm−= = = == − = − =SVTH :PHAN THANH NAM – LỚP CD09B Trang 10 CHƯƠNG III : THIẾT KẾ CÁC BỘ PHẬN CỦA CẦU DẦM GVHD: Th.S PHẠM ĐỆXác đònh moment quán tính:( )2, 33 , 3,2 23 3, ,323( ' )( )12 2 3 3' ' '' '12 2 12 212 646.65 23350 23 23350 23 646.6512 2 3s bs tw NC f fs tc c c w NC cNC c c NCf f f f f fs b s bf f NC f f f NCt Y t tb t t t Y tI b t Yb t t b t tb t Y t b t Y× − −× × − = + × × − + + ÷ × ×   + + × × − − + + × × − ÷  ÷   × −× == + × × − + ÷ +( )32323412 353.35 20 21450 20 20450 20 353.35 203 12 2550 21 21550 21 353.3512 26,633,560,356 mm× − −× + + × × − − ÷ × + + × × − ÷ =Momen kháng uốn đối với thớ trên t/d dầm thép:,, 3,6,633,560,35610,258,347.42646.65s ts bNCNCs tNCIS mmY= = =Momen kháng uốn đối với thớ dưới t/d dầm thép:,, 3,6,633,560,35618,773,341.89353.35s ts bNCNCs bNCIS mmY= = =Momen tónh của tiết diện dầm thép đối với trục trung hoà:( )( )20 cf fcNC w f f 0 f f f 023D Y tt t 'S t b t d Y t' b' t ' d Y2 2 2936 646.65 232012 450 20 1000 646.65 212 221550 21 1000 646.6527,446,442.64 mm− +   = × + × − − − + × − − ÷  ÷   − + = × + × × − − − ÷  + × × − − ÷ =III.1.1.ĐẶC TRƯNG HÌNH HỌC GIAI ĐOẠN 2(GIAI ĐOẠN LIÊN HP):III.1.1.1.Bề rộng có hiệu dầm trong Bi và dầm ngoài Be:Dầm giữa:× +× + = = =   s w ctti12 t max(t ,b / 2)12 200 max(15,350 / 2)L30400B min min 2100 mm4 4S 2100Dầm biên:SVTH :PHAN THANH NAM – LỚP CD09B Trang 11 CHƯƠNG III : THIẾT KẾ CÁC BỘ PHẬN CỦA CẦU DẦM GVHD: Th.S PHẠM ĐỆ× +× += + = + =s w cttiehang6 t max(t / 2,b / 4)6 200 max(15/ 2,350 / 4)LB2100 30400B min min 2050 mm2 8 2 8S 1000III.1.1.2.Đặc trung hình học dầm trong:III.1.1.2.1.Giai đoạn liên hợp ngắn hạn (ST): Đối với dầm giữa:Bố trí cốt thép trong bản mặt cầu là φ12a200 và bê tông bản mặt cầu có cường độf’c=30MPaDiện tích cốt thép dọc bản: π×= × =22ct12A 22 2,488.14 mm4Trong đó: n là số thanh thép trong đoạn BiDiện tích phần bản bê tông quy đổi về thép:−× + += = =2cc tđA2100 200 100(350 100)A 58,125 mmn 8Trong đó: n là hệ số quy đổi bê tông bản mặt cầu về thép, phụ thuộc vào cườngđộ của bê tông làm bản mặt cầu. ( f’c = 30Mpa => n = 8 )Khoảng cách từ trọng tâm bản bê tông (tính phần vút) đến mép trên dầm thép:2shs h c h h hs h c h2tt 1 2B ×t × t + +b ×t × +2× ×t × ×t2 2 2 3c''=B ×t +t ×(b +t )200 100 1 22100×200× 100+ +350×100× +2× ×100 × ×1002 2 2 3=2100×200+100×(350+100)=185.84mmii   ÷ ÷      ÷  ÷   Diện tích mặt cắt ngang dầm:−= + + = + + =2d s ct c tdA A A A 39832 2488.14 58125 100,445.14mmMomen tónh của diện tích t/d liên hợp lấy đối với trục TH1:− = × + + + × + ÷  = × + + + × + ÷ =s,t s,tsTH1 ct NC h c td NC3tK A Y t A (Y c'')22002488.14 646.65 100 58125 (646.65 185.84)250,495,198.31mmKhoảng cách từ trục TH1 đến trục TH2SVTH :PHAN THANH NAM – LỚP CD09B Trang 12 CHƯƠNG III : THIẾT KẾ CÁC BỘ PHẬN CỦA CẦU DẦM GVHD: Th.S PHẠM ĐỆ′= = =TH1dK50,495,198.31c 502.71mmA 100,445.14Khoảng cách từ trục trung hoà đến các mép dầm :-Mép trên dầm thép : ′= − = − =s,t s,tST NCY Y c 646.65 502.71 143.94mm-Mép dưới dầm thép : ′= + = + =s,b s,bST NCY Y c 353.35 502.71 856.06mm-Mép dưới bản bê tông: = =c,b s,tST STY Y 143.94 mm-Mép trên bản bê tông: = + + = + + =c,t s,tST ST h sY Y t t 143.94 100 200 443.94mmMomen quán tính của tiết diện liên hợp : IST= + × + × + × + × ×= + × + × + × × ÷    × ×+ × + × × + × × + × × ÷  ÷   + ×∑2 2 2ST NC s ci ci ci ct ct32 23 32 21I I c' A (I a A ) A an1 2100 2006,633,560,356 502.71 39832 343.94 2100 2008 121 350 100 1 100 100 1193.94 350 100 2 210.61 x100 1008 12 8 36 22488.14 343.94=2423,603,944,333 mmMomen kháng uốn của tiết diện liên hợp : SST= = =s,t 3STSTs,tSTI23,603,944,333S 163,984,607 mm143.94Y= = =s,b 3STSTs,bSTI23,603,944,333S 27,572,768.65 mm856.06YMomen kháng uốn đối với mép trên và mép dưới bản bê tông := = × =c,t 3STSTc,tSTI23,603,944,333S n. 8 425,353,774.5 mm443.94Y= = × =c,b 3STSTc,bSTI23,603,944,333S n. 8 1,311,876,856 mm143.94YMomen tónh của tiết diện liên hợp ngắn hạn đối với trục trung hoà:( )( )20 cf fcw f f 0 f f f 023D Y t c't t 'S t b t d Y t ' c' b' t ' d Y c'2 2 2936 646.65 23 502.712012 450 20 1000 646.65 21 502.712 221550 21 1000 646.65 502.71221,177,694.82 mm− + +   = × + × − − − + + × − − + ÷  ÷   − + + = × + × × − − − + ÷  + × × − − + ÷ = SVTH :PHAN THANH NAM – LỚP CD09B Trang 13 CHƯƠNG III : THIẾT KẾ CÁC BỘ PHẬN CỦA CẦU DẦM GVHD: Th.S PHẠM ĐỆ Đối với dầm biên:Bố trí cốt thép trong bản mặt cầu là φ12a200 và bê tông bản mặt cầu có cường độf’c=30MPaDiện tích cốt thép dọc bản: π×= × =22ct12A 22 2,488.14 mm4Trong đó: n là số thanh thép trong đoạn BeDiện tích phần bản bê tông quy đổi về thép:−× + += = =2cc tđA2050 200 100(350 100)A 56,875 mmn 8Trong đó: n là hệ số quy đổi bê tông bản mặt cầu về thép, phụ thuộc vào cườngđộ của bê tông làm bản mặt cầu. ( f’c = 30Mpa => n = 8 )Khoảng cách từ trọng tâm bản bê tông (tính phần vút) đến mép trên dầm thép:2shs h c h h hs h c h2tt 1 2B ×t × t + +b ×t × +2× ×t × ×t2 2 2 3c''=B ×t +t ×(b +t )200 100 1 22050×200× 100+ +350×100× +2× ×100 × ×1002 2 2 3=2050×200+100×(350+100)=185.53mmee   ÷ ÷      ÷  ÷   Diện tích mặt cắt ngang dầm:−= + + = + + =2d s ct c cdA A A A 39832 2488.14 56875 99,195.14mmMomen tónh của diện tích t/d liên hợp lấy đối với trục TH1:− = × + + + × + ÷  = × + + + × + ÷ =s,t s,tsTH1 ct NC h c td NC3tK A Y t A (Y c'')22002488.14 646.65 100 56875 (646.65 185.53)249,436,885.81mmKhoảng cách từ trục TH1 đến trục TH2′= = =TH1dK49,436,885.81c 498.38mmA 99,195.14Khoảng cách từ trục trung hoà đến các mép dầm :-Mép trên dầm thép : ′= − = − =s,t s,tST NCY Y c 646.65 498.38 148.27mm-Mép dưới dầm thép : ′= + = + =s,b s,bST NCY Y c 353.35 498.38 851.73mm-Mép dưới bản bê tông: = =c,b s,tST STY Y 148.27 mmSVTH :PHAN THANH NAM – LỚP CD09B Trang 14 CHƯƠNG III : THIẾT KẾ CÁC BỘ PHẬN CỦA CẦU DẦM GVHD: Th.S PHẠM ĐỆ-Mép trên bản bê tông: = + + = + + =c,t s,tST ST h sY Y t t 148.27 100 200 448.27mmMomen quán tính của tiết diện liên hợp : IST= + × + × + × + × ×= + × + × + × × ÷    × ×+ × + × × + × × + × × ÷  ÷   + ×∑2 2 2ST NC s ci ci ci ct ct32 23 32 21I I c' A (I a A ) A an1 2050 2006,633,560,356 498.38 39832 348.27 2050 2008 121 350 100 1 100 100 1198.27 350 100 2 214.94 x100 1008 12 8 36 22488.14 348.27=2423,450,049,565 mmMomen kháng uốn của tiết diện liên hợp : SST= = =s,t 3STSTs,tSTI23,450,049,565S 158,157,749.8 mm148.27Y= = =s,b 3STSTs,bSTI23,450,049,565S 27,532,257.37 mm851.73YMomen kháng uốn đối với mép trên và mép dưới bản bê tông := = × =c,t 3STSTc,tSTI23,450,049,565S n. 8 418,498,664.9 mm448.27Y= = × =c,b 3STSTc,bSTI23,444,621,196S n. 8 1,265,261,999 mm148.27YMomen tónh của tiết diện liên hợp ngắn hạn đối với trục trung hoà:( )( )20 cf fcw f f 0 f f f 023D Y t c't t 'S t b t d Y t ' c' b' t ' d Y c'2 2 2936 646.65 23 498.382012 450 20 1000 646.65 21 498.382 221550 21 1000 646.65 498.38221,047,350.93 mm− + +   = × + × − − − + + × − − + ÷  ÷   − + + = × + × × − − − + ÷  + × × − − + ÷ =III.1.1.2.2.Giai đoạn l iên hợp dài hạn (LT): Đối với dầm giữa:Diện tích cốt thép dọc bản:π×= × =22ct12A 22 2,488.14 mm4Trong đó: n là số thanh thép trong đoạn BiSVTH :PHAN THANH NAM – LỚP CD09B Trang 15 CHƯƠNG III : THIẾT KẾ CÁC BỘ PHẬN CỦA CẦU DẦM GVHD: Th.S PHẠM ĐỆDiện tích phầnbản bê tông quy đổi về thép:2c s h c hc-tdA B ×t +t ×(b +t )2100×200+100×(350+100)A = = = =19,375mm3×n 3×n 3×8iTrong đó: n là hệ số quy đổi bê tông bản mặt cầu về thép, phụ thuộc vàocường độ của bê tông làm bản mặt cầu.Diện tích mặt cắt ngang dầm liên hợp : Ad2d s ct c-cdA =A +A +A =39832+2488.14+19375=61,695.14 mmMomen tónh của diện tích t/d liên hợp lấy đối với trục TH1:− = × + + + × + ÷  = × + + + × + ÷ =s,t s,tsTH1 ct NC h c td NC3tK A Y t A (Y c'')22002488.14 646.65 100 19375 (646.65 185.84)218,236,122.77mmKhoảng cách từ trục TH1 đến TH2:= = =TH1dK18,236,122.77c' 295.58mmA 61,695.14Khoảng cách từ trục trung hoà đến các mép dầm :-Mép trên dầm thép: ′= − = − =s,t s,tLT NCY Y c 646.65 295.58 351.07mm-Mép dưới dầm thép: ′= + = + =s,b s,bLT NCY Y c 353.35 295.58 648.93mm-Mép dưới bản bê tông: = =c,b s,tLT LTY Y 351.07mm-Mép trên bản bê tông:= − = − =c,t s,bLT LTY h Y 1300 648.93 651.07 mmMomen quán tính của tiết diện liên hợp : ILT  ÷    + ÷  ÷   ∑'2 2 2LT NC s ci ci ci ct ct32 23 32 2 21I =I +c ×A + × (I +a ×A )+A ×a3n1 2100×200 =6,633,560,356+295.58 ×39832+ × +551.07 ×2100×200 +3×8 121 350×100 1 100×100 1× +401.07 ×350×100 +2× +417.74 × ×1003×8 12 3×8 36 2+248824.14×551.07=16,550,619,042 mmMomen kháng uốn đối với mép trên và mép dưới t/d dầm thép:SVTH :PHAN THANH NAM – LỚP CD09B Trang 16 CHƯƠNG III : THIẾT KẾ CÁC BỘ PHẬN CỦA CẦU DẦM GVHD: Th.S PHẠM ĐỆs,t 3LTLTs,tLTI 16,550,619,042S = = =47,143,358.99mmy 352.07s,b 3LTLTs,bLTI 16,550,619,042S = = =25,504,475.12mmy 648.93Momen kháng uốn đối với mép trên và mép dưới bản bê tông :c,t 3STLTc,tLTI16,550,619,042S =3.n. =3×8× =610,095,469 mm651.57Y= = × × =c,b 3STSTc,bLTI16,550,619,042S 3.n. 3 8 1,131,440,616 mm351.07YMomen tónh của tiết diện liên hợp dài hạn đối với trục trung hoà:( )( )2'0 cf fcLT w f f 0 f f f 023D Y t ct t 'S t b t d Y t ' c' b' t ' d Y c'2 2 2936 646.65 23 295.582012 450 20 1000 646.65 21 295.582 221550 21 1000 646.65 295.58215,152,709.81 mm− + +   = × + × − − − + + × − − + ÷  ÷   − + + = × + × × − − − + ÷  + × × − − + ÷ = Đối với dầm biên:Diện tích cốt thép dọc bản:π×= × =22ct12A 22 2,488.14 mm4Trong đó: n là số thanh thép trong đoạn BeDiện tích phầnbản bê tông quy đổi về thép:2c s h c hc-tdA B ×t +t ×(b +t )2050×200+100×(350+100)A = = = =18,958.33mm3×n 3×n 3×8eTrong đó: n là hệ số quy đổi bê tông bản mặt cầu về thép, phụ thuộc vàocường độ của bê tông làm bản mặt cầu.Diện tích mặt cắt ngang dầm liên hợp : Ad2d s ct c-cdA =A +A +A =39832+2488.14+18958.33=61278.47 mmMomen tónh của diện tích t/d liên hợp lấy đối với trục TH1:− = × + + + × + ÷  = × + + + × + ÷ =s,t s,tsTH1 ct NC h c td NC3tK A Y t A (Y c'')22002488.14 646.65 100 18958.33 (646.65 185.53)217,883,348.32mmSVTH :PHAN THANH NAM – LỚP CD09B Trang 17 CHƯƠNG III : THIẾT KẾ CÁC BỘ PHẬN CỦA CẦU DẦM GVHD: Th.S PHẠM ĐỆKhoảng cách từ trục TH1 đến TH2:= = =TH1dK17,883,348.32c' 291.84mmA 61278.47Khoảng cách từ trục trung hoà đến các mép dầm :-Mép trên dầm thép: ′= − = − =s,t s,tLT NCY Y c 646.65 291.84 354.81mm-Mép dưới dầm thép: ′= + = + =s,b s,bLT NCY Y c 353.35 291.84 645.19mm-Mép dưới bản bê tông: = =c,b s,tLT LTY Y 354.81mm-Mép trên bản bê tông:= − = − =c,t s,bLT LTY h Y 1300 645.19 654.81 mmMomen quán tính của tiết diện liên hợp : ILT  ÷     ÷  ÷   ∑'2 2 2LT NC s ci ci ci ct ct32 23 32 2 21I =I +c ×A + × (I +a ×A )+A ×a3n1 2050×200 =6,633,560,356+291.84 ×39832+ × +553.81 ×2100×200 +3×8 121 350×100 1 100×100 1× +404.81 ×350×100 +2× +421.48 × ×1003×8 12 3×8 36 2+2488.2414×554.81=16,421,838,964 mmMomen kháng uốn đối với mép trên và mép dưới t/d dầm thép:s,t 3LTLTs,tLTI 16,421,838,964S = = =46,283,472.74 mmy 354.81s,b 3LTLTs,bLTI 16,421,838,964S = = =25,452,717.75mmy 645.19Momen kháng uốn đối với mép trên và mép dưới bản bê tông :c,t 3STLTc,tLTI16,421,838,964S =3.n. =3×8× =601,890,831.1 mm654.81Y= = × × =c,b 3STSTc,bLTI16,421,838,964S 3.n. 3 8 1,110,803,346 mm354.81YMomen tónh của tiết diện liên hợp dài hạn đối với trục trung hoà:SVTH :PHAN THANH NAM – LỚP CD09B Trang 18 CHƯƠNG III : THIẾT KẾ CÁC BỘ PHẬN CỦA CẦU DẦM GVHD: Th.S PHẠM ĐỆ( )( )2'0 cf fcLT w f f 0 f f f 023D Y t ct t 'S t b t d Y t ' c' b' t ' d Y c'2 2 2936 646.65 23 291.842012 450 20 1000 646.65 21 291.842 221550 21 1000 646.65 291.84215,048,652.84 mm− + +   = × + × − − − + + × − − + ÷  ÷   − + + = × + × × − − − + ÷  + × × − − + ÷ =SVTH :PHAN THANH NAM – LỚP CD09B Trang 19 CHƯƠNG III : THIẾT KẾ CÁC BỘ PHẬN CỦA CẦU DẦM GVHD: Th.S PHẠM ĐỆBảng tổng hợp các đặc trưng hình học của dầm trong và dầm biên:Dầm giữaĐặc trưngTD dầm thépTiết diên dầm liên hợpGiai đoạn1(NC)Ngắn hạn(ST) -GĐ2Dài hạn(LT) -GĐ2Diện tích tiết diện (mm) 39,832 100,445.14 61,695.14Momen kháng uốn thớ dưới dầmthép (mm3) 18,773,341.89 27,572,768.65 25,504,475.12Momen kháng uốn thớ trên dầmthép (mm3) 10,258,347.42 163,984,607 47,143,358.99Momen kháng uốn tại mép dướibản BT (mm3) 1,311,876,856 1,131,440,616Momen kháng uốn tại đỉnh bản BT(mm3) 425,353,774.5 610,095,469Momen qn tính của tiết diện(mm4) 6,633,560,356 23,603,944,333 16,550,619,042Dầm biênĐặc trưngTD dầm thépTiết diên dầm liên hợpGiai đoạn1(NC)Ngắn hạn(ST) -GĐ2Dài hạn(LT) -GĐ2Diện tích tiết diện (mm) 39,832 99,195.14 61,278.47Momen kháng uốn thớ dưới dầmthép (mm3) 18,773,341.89 27,532,257.37 25,452,717.75Momen kháng uốn thớ trên dầmthép (mm3) 10,258,347.42 158,157,749.8 46,283,472.74Momen kháng uốn tại mép dướibản BT (mm3) 1,265,261,999 1,110,803,346Momen kháng uốn tại đỉnh bản BT(mm3) 418,498,664.9 601,890,831.1Momen qn tính của tiết diện(mm4) 6,633,560,356 23,450,049,565 16,421,838,964SVTH :PHAN THANH NAM – LỚP CD09B Trang 20 CHƯƠNG III : THIẾT KẾ CÁC BỘ PHẬN CỦA CẦU DẦM GVHD: Th.S PHẠM ĐỆTẢI TRỌNG – HỆ SỐ PHÂN BỐ NGANG:III.1.2.TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN CẦU:III.1.2.1.Tónh Tải:Gồm các tĩnh tải DC1,DC2,DC3,DW.-Trọng lượng bản thân dầm thép: 1 SP Asγ= ×=39832x7.85x10-5=3.13 N/mm-Neo : 2P =0.5N/mm-Mối nối (chọn trước): P3=0.5N/mmHình3.1.STC trung gian Hình 3.2.STC gối Hình 3.3.STC tại liên kết ngangSVTH :PHAN THANH NAM – LỚP CD09B Trang 21 CHƯƠNG III : THIẾT KẾ CÁC BỘ PHẬN CỦA CẦU DẦM GVHD: Th.S PHẠM ĐỆ Hình 3.4.STC tại dầm ngang-Sườn tăng cường: +Sườn tăng cường giữa: Hình 3.1 Một dầm có: 13 x 2 = 26 sườn tăng cường giữa Khoảng cách các sườn: do = 2800 mm Khối lượng một sườn tăng cường: 193.20sg N= + Sườn tăng cường gối:hình 3.2 Một dầm có: 4 x 2 = 8 sườn tăng cường gối Khoảng cách các sườn: 200 mm Khối lượng một sườn: 2151.17sg N= + Sườn tăng cường tại liên kết ngang: hình 3.3 Một dầm có: 10 x 2 = 20 sườn tăng cường Khoảng cách các sườn: do = 2800 mm Khối lượng một sườn tăng cường: 3217.67sg N=-Liên kết khung ngang: có 20 liên kết khung ngang trên mỗi dầm + Khoảng cách giữa các liên kết ngang 2800 mm. + Dùng thép L 100 x 100 x 10 (cho cả thanh xiên và thanh ngang) + Trọng lượng mỗi mét dài: 168lkg N= +Thanh ngang dài: 2030 mm +Thanh xiên dài: 1098 mm + Mỗi liên kết ngang có: 2 x 1 = 2 thanh liên kết ngang, 2 x 1 = 2 thanh liênkết xiên-Liên kết ngang ở đầu dầm:SVTH :PHAN THANH NAM – LỚP CD09B Trang 22 CHƯƠNG III : THIẾT KẾ CÁC BỘ PHẬN CỦA CẦU DẦM GVHD: Th.S PHẠM ĐỆ +Dầm ngang W690x240 dài 2085mm có khối lượng: g=A.1985.γ=30600.2085.7,85.10-5=5008.38N +Sườn tăng cường tại giữa dầm ngang để đặt kích trong quá trình thay gối saunày:có 4 sườn tăng cường g=4.130.89=523.59N-Mỗi dầm có 20 liên kết khung ngang và 4 dầm ngang( )( )42030 2 1098 2 20 4. 4.1100021682030 2 1098 2 20 4 5008.38 4 523.59110000.710 /2 30400lkdamngang STCtrendamngangttgg gPLN mm  × × + × × + + ÷   = ×     × × + × × + × + × ÷   = × =   -Sườn tăng cường:1 2 3526 8 1893.20 26 151.17 8 217.67 200.263 /30400s s sttg g gP N mmL× + × + ×× + × + ×= = = =>DC1=P1+ P2 +P3 +P4 +P5 =3.13+0.5+0.5+0.710+0.263 =5.103 N/mm-Trọng lượng bản thân bản mặt cầu: +Diện tích bản mặt cầu: Abmc=Btc.ts=10400.200=2080000 mm2 +Diện tích bản vút: 222vVút c h2×h2 100A =b .t + 350 100 450002 2mm×= × + = =>DC2=(Abmc+n*Avút).γbt=(2080000+5*45000).2,5.10-5=57,625 N/mm-Trọng lượng lan can – lề bộ hành:đã tính ở trên. DC3 = 7.53 N/mm(tính cho toàn cầu)-Tónh tải lớp phủ DW:575 8000 2.3 10 13.8 /DW DWDW h B N mmγ−= × × = × × × =III.1.2.2.Hoạt Tải:-Hoạt tải tác dụng lên dầm gồm có: HL93 + Tải trọng người đi-Tải trọng xe HL93 gồm có: + Tải trọng xe 3 trục và tải trọng làn + Tải trọng xe 2 trục và tải trọng làn-Xe 3 trục: + Trục trước: P3 = 35000 N + Trục sau: P1 = P2 = 145000 N-Xe 2 trục: P1 = P2 = 110000 NSVTH :PHAN THANH NAM – LỚP CD09B Trang 23 CHƯƠNG III : THIẾT KẾ CÁC BỘ PHẬN CỦA CẦU DẦM GVHD: Th.S PHẠM ĐỆ-Tải trọng làn: Wlàn = 9.3 N/mm-Tải trọng người đi: WPL = 3.10-3 xB bộ hành=3.10-3 x 1000 = 3 N/mmIII.1.3.XÁC ĐỊNH HỆ SỐ PHÂN BỐ NGANG:III.1.3.1.Phương pháp đòn bẫy:III.1.3.1.1.Dầm Biên: Hình 3.3.Đường ảnh hưởng dầm biên theo phương pháp đòn bẫy Hoạt tải xe 3 trục và xe 2 trục : 0.6191,2 0.3712SEmg = × = Hoạt tải làn: 1.2 11900 0.905 0.3443000 3000 2SELANEmmg = × Ω = × × = ÷ ∑ Hoạt tải người đi bộ: 1 1 1000 (1.381 0.905)1.1431000 2SEPLPLmgB× += × Ω = × =∑ DW: 1 1900 0.9050.1078000 2SEg×= × = DC3: 1.270g =SVTH :PHAN THANH NAM – LỚP CD09B Trang 24 CHƯƠNG III : THIẾT KẾ CÁC BỘ PHẬN CỦA CẦU DẦM GVHD: Th.S PHẠM ĐỆ DC2: 1 3100 1.4760.22010400 2g×= × =III.1.3.1.2.Dầm Giữa :a.Xét cho dầm 3 : Hình 3.4.Đường ảnh hưởng dầm 3 theo phương pháp đòn bẫy Hoạt tải xe 3 trục và xe 2 trục : +1 làn: 0.143 11,2 0.6862SImg+= × = +2 làn: 0.143 1 0.4291,0 0.7862SImg+ += × = Hoạt tải làn:+1 làn : 1.2 11500 (0.286 1) 2 0.7723000 3000 2SELANEmmg = × Ω = × × × + × = ÷ ∑(chú ý : xếp 1 làn thì tải trọng làn xếp vào giữa đường ảnh hưởng) +2 làn: 1.0 1 42000.73000 3000 2SELANEmmg×= × Ω = × =∑SVTH :PHAN THANH NAM – LỚP CD09B Trang 25

Tài liệu liên quan

• Bài giảng Đồ án Thiết kế cầu thép Chương 2
  • 3
  • 863
  • 3
• Bài giảng Đồ án Thiết kế cầu thép Chương 5-6
  • 15
  • 725
  • 1
• Đồ án thiết kế kết cấu thép nhà công nghiệp
  • 57
  • 2
  • 3
• Thiết kế kết cấu thép dầm thép liên hợp
  • 245
  • 821
  • 1
• đồ án thiết kế cầu thép
  • 111
  • 645
  • 4
• đồ án thiết kế kết cấu chân đế giàn nhẹ
  • 138
  • 517
  • 0
• ĐỒ án THIẾT kế môn học kết cấu bê TÔNG cốt THÉP dầm chữ t l bằng 9m SV PHẠM ĐÌNH KHƠI
  • 41
  • 3
  • 5
• đồ án thiết kế kết cấu chung cư cao tầng tiến đạt quận 10 tại Thành phố Hồ Chí Minh
  • 291
  • 1
  • 2
• đồ án thiết kế kết cấu tàu hàng khô hoạt động vùng biển không hạn chế có các thông số cơ bản sau
  • 158
  • 1
  • 9
• Đồ án môn học cầu thép F1 THIẾT KẾ CẦU DẦM LIÊN HỢP THÉP BÊ TÔNG CỐT THÉP
  • 127
  • 1
  • 4

Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

(3.53 MB - 121 trang) - đồ án thiết kế cầu thép N kết cấu nhịp đơn giản, dầm thép liên hợp BTCT, chiều dài 31m, bề rộng phần xe chạy 8m, bề rộng bộ hành 2x1m, tải trọng thiết kế HL93 Tải bản đầy đủ ngay ×