Thiết Kế Môn Học Cầu Thép Thiết Kế Cầu Dầm Liên Hợp L = 33m - 123doc

Có thể bạn quan tâm

Tải bản đầy đủ (.doc) (91 trang)

Trang chủ

Kiến trúc - Xây dựng

Công trình giao thông, thủy lợi

Thiết kế môn học cầu thép thiết kế cầu dầm liên hợp l = 33m

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.06 MB, 91 trang )

TKMH Cầu ThépGVHD: Nguyễn Văn Vĩnh1. SỐ LIỆU TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CẦU1.1 Số liệu chung- Qui mô thiết kế : cầu được thiết kế vĩnh cửu bằng dầm thép liên hợp BTCT.- Tần suất thiết kế :P =1%.- Quy trình thiết kế:22TCN272-05.- Chiều dài nhịp :L=33m.- Điều kiện thông thuyền :Sông thông thuyền cấp V,tra bảng cấp thông thuyền củasông ta có:+ Bề rộng thông thuyền :Btt = 25 m.+ Tĩnh không thông thuyền : Htt = 3.5 m.- Khổ cầu : G8 + 2 x 2+ 2x 0.5 (m).+ Bề rộng phần xe chạy : Bxe= 8 m.+ Lề người đi bộ: 2 x 2 m => blề = 2 m.+ Chân lan can : 2x0.5 m => bclc = 0.5 m.+ Bề rộng toàn cầu : Bcầu = 8 + 2 x 2 + 2 x 0.5 = 13 m.- Tải trọng thiết kế :+ Tải trọng HL93.+ Người đi bộ : 3x10-3 Mpa =300 kG/m2.- Vật liệu chế tạo kết cấu :+ Thép hợp cacbon M270M (tương đương với thép A709M của ASTM).+ Bê tông cốt thép có cường độ chịu nén f c' = 28MPa- Liên kết dầm :+ Liên kết dầm chủ bằng đường hàn .+ Liên kết mối nối dầm bằng bu lông cường độ cao.1.2. Tính chất vật liệu chế tạo dầm.- Thép chế tạo neo liên hợp :Cường độ chảy qui định nhỏ nhất : f Y = 420Mpa.- Cốt thép chịu lực bản mặt cầu : độ chảy qui định nhỏ nhất : f Y = 420Mpa.- Vật liệu chế tạo bản mặt cầu :Bê tông cấp A'+ Cường độ chịu nén của bản bê tông tuổi 28 ngày : f c = 28 Mpa.+ Trọng lượng riêng của bản bê tông :γ c =2.5 T/m3 =25kN/m3.+ Mô dum đàn hồi của bê tông được tính theo công thức :1.5f c'Ec =0.043 γ c=0.043x 25001.5x 28 =28441.8 Mpa.- Vật liệu thép chế tạo dầm : Thép hợp kim M270M cấp 345W:+ Cấp thép 345W (thép chống gỉ).+ Giới hạn chảy của thép :fY=345 Mpa.+ Giới hạn kéo đứt thép ; fu=485 Mpa.+ Mô dun đàn hồi của thép : Es=2.1x 105 Mpa.+ Hệ số qui đổi từ bê tông sang thép :1. Khi không xét đế từ biến : n = 8.2. Khi có xét đến từ biến :n’=24.SVTH: Phan Ngọc Phước1Lớp: Cầu Đường Bộ K45TKMH Cầu ThépGVHD: Nguyễn Văn VĩnhGHI CHÚ :Kí hiệu W của thép là thép chống gỉ.1.3. Xác định các hệ số tính toán .-Hệ số tải trọng :+ Tĩnh tải giai đoạn I:γ 1=1.25 và 0.9.+ Tĩnh tải giai đoạn II : γ 2 = 1.5 và 0.65.+ Hoạt tải HL93 và đoàn người : γ h=1.75 và 1.0- Hệ số xung kích : 1+IM =1.25 (chỉ tính với xe tải thiết kế và xe 2 trục thiết kế).- Hệ số làn :Trong mỗi trường hợp tải trọng nếu chiều dài nhịp L tt≥ 25m thì phải xétthêm hệ số làn xe m (giá trị này mặt định là 1).+ Theo tiêu chuẩn 22TCN 272-05 thì hệ số làn m được lấy như sau :BẢNG HỆ SỐ LÀN XE mSố làn n123>3Hệ số làn m1.21.00.850.65+ Ở đây do cầu được thiết 2 làn nên ta lấy hệ số làn : m =1.02. KÍCH THƯỚC CƠ BẢN CỦA DẦM CHỦ2.1 Chiều dài tính toán KCN- Chiều dài nhịp : L= 33 m- Khoảng cách từ đầu dầm tới tim gối : a = 0.3m→ Chiều dài tính toán KCN:Ltt = L-2 a = 33 – 2*0.3 = 32.4 m2.2 Lựa chọn số dầm chủ trên mặt cắt ngang2.2.1 Trường hợp số dầm ít: ndc=2÷ 4- Ưu điểm : giảm chi phí thép chế tạo dầm và giảm chi phí thi công cầu .- Nhược điểm:Nội lực trong dầm lớn do đó phải tăng chiều cao dầm dẫn đến tăngchiều dài cầu cũng như chiều cao đất đắp nền đường đầu cầu→ tăng tổng chi phí xâydựng công trình.- Trong trường hợp số dầm ít thì hệ số phân bố ngang thường được tính theophương đòn bẩy.2.2.2 Trường hôp số dầm nhiều nhiều : ndc > 4- Ưu điểm :Nội lực trong dầm nhỏ do đó giảm chiều dầm cũng như chiều dài cầu vàchiều cao đất đắp nền đương đầu cầu do đó giảm được tổng chi phí xây dựng công trình.- Nhược điểm:Tăng chi phí vật liệu thép chế tao dầm cũng như chi phí thji côngKCN do số cụm dầm phải lao lắp lớn hơn và đồng thời tăng tĩnh tải mặt cầu.Khi lựa chọn số dầm nên đảm bảo khoảng cách giữa các dầm S =1.2÷ 2.4 m là hợplý nhất, không nên thiết kế khoảng cách giữa các dầm chủ lớn hơn 3m ,vì khi đó bản mặtcầu làm việt rất bất lợi.Đồng thời liên kết ngang giữa các dầm kém nên khoảng đảm bảođộ cứng cho kết cấu nhịp , khi đó cầu sẽ bị dao động lớn.SVTH: Phan Ngọc Phước2Lớp: Cầu Đường Bộ K45TKMH Cầu ThépGVHD: Nguyễn Văn Vĩnhtrong bài toán thiết kế này căn cứ vào bề rợng thiết kế của cầu bằng 13 m nên tachọn trường hợp sớ dầm chủ nhiều: n = 6 dầm chủ.2.3. Qui mơ thiết kế mặt cắt ngang cầu .-Mặt cắt ngang cầu:1/2 MẶT CẮT GỐI160044004400Lớp bêtông nhựa dày 5 cmLớp bêtông bảo hộdày 4 cmLớp phòng nước dày 1 cmBản mặt cầu dày 20 cm2%16005002%1560120700120200500 6005001/2 MẶT CẮT GIỮA1300010005 x 2200 =110001000- Các kích thước cơ bản của mặt cắt ngang cầu :CÁC KÍCH THƯỚCBề rợng phần xe chạySớ làn xe thiết kếLề người đi bợChiều rợng gờ chắn bánhChiều cao gờ chắn bánhChiều rợng chân lan canChiều cao chân lan canChiều rợng toàn cầuSớ dầm chủ thiết kếKhoảng cách giữa các dầm chủChiều dài cánh hẫngKÍ HIỆUBxenlnlềbgchgcbclchclcBcầunSdeGIÁ TRỊ8002400001005013006220100ĐƠN VỊcmlàncmcmcmcmcmcmdầmcmcm2.4. CHIỀU CAO DẦM CHỦ.-Chiều cao dầm chủ được lựa chọn phụ tḥc vào:+ Chiều dài nhịp tính toán: Ltt+ Sớ l ượng dầm chủ trên mặt cắt ngang.+ Quy mơ của tải trọng khai thác.-Xác định chiều cao của dầm chủ theo điều kiện cường đợ:Mu ≤ M rTrong đ ó:+ Mu : Momen tính toán lớn nhất do tải trọng sinh ra.+ Mr : Sức kháng ́n lớn nhất của mặt cắt dầm chủ.-Xác định chiếu cao của dầm chủ theo điều kiện đợ cứng(đợ võng):∆LL ≤ [∆]Trong đ ó:+ ∆LL : Là đợ võng của kết cấu nhịp do hoạt tải.+ [∆]:Đợ võng cho phép:SVTH: Phan Ngọc Phước3Lớp: Cầu Đường Bộ K45TKMH Cầu ThépGVHD: Nguyễn Văn VĩnhL8002. Tải trọng xe , tải trọng người đi bộ hoặc kết hợp cả hai tải trọng này:L[ ∆] =1000-Xác định chiều cao dầm thép theo kinh nghiệm:Hsb 1≥+ Chiều cao dầm thép :L30Hcb 1≥+ Chiều cao toàn bộ dầm liên hợp :L25Với Hsb : Là chiều cao dầm thép (Steel beam).Hcb : Là chiều cao dầm liên hợp(Composite Beam).-Ngoài ra việc lựa chọn chiều cao dầm thép cần phải phù hợp với bề rộng của các bảnthép hiện có trên thị trường để tránh vioệc phải cắt ghép bản thép 1 cách bất hợp lý.-Trong bước tính toán sơ bộ ta chon chiều cao dầm thép theo công thức:Hsb 1Hcb 1≥≥ *32.4 = 1,08 (m)→L30L30→ Chọn chiều cao dầm thép :+ Chiều cao bản bụng : Dw = 150 cm.+ Chiều dày bản cánh trên (Top flange): tt = 3 cm.+Chiều dày bản cánh dưới (Bottom flange) : t b = 3 cm.+Chiều cao toànb bộ dầm thép : Hsb = 150+3+3 = 156cm = 1,56m.2.5. CẤU TẠO BẢN BÊ TÔNG MẶT CẦU-Kích thước của bản bê tông xác định theo điều kiện bản chịu uốn dưới tác dụng của tảitrọng cục bộ.-Chiều bản thường chọn : ts =( 16 ÷25 ) cm.-Theo quy định của 22TCN 272-05 thì chiuề dày của bản bê tông mặt cầu phải lớn hơn 175mm. Đồng thời còn phải đảm bảo theo điền kiện chịu lực và thường lấy theo bảng 5.1(À.5.2.6.3-1).=> Ở đây ta chọn chiều dày bản bê tông mặt cầu lan t s = 20 cm.-Bản bê tông có thể cấu tạo vút dạng đường vát chéo, theo dạng đường cong tròn hoặc cóthể không cần cấu tạo vút.Mục đích của việc cấu tạo vút bản bêtông lá nhằm tăng chiềucao dầm => tăng khả năng chịu lực của dầm va tạo ra chỗ để bố trí hệ neo liên kết.-Kích thước cấu tạo bản bêtông mặt cầu:+ Chiều dày bản bêtông : ts = 20 cm.+ Chiều dày vút bản :th = 12 cm.+ Bề rộng vút bản :bh = 12cm.+ Chiều dài phần cánh hẫng : de = 100 cm.+ Chiều dài phần cánh phía trong: S/2 = 110 cm.1.Tải trọng xe nói chung: [ ∆ ] =SVTH: Phan Ngọc Phước4Lớp: Cầu Đường Bộ K45TKMH Cầu ThépGVHD: Nguyễn Văn VĩnhHình 3: Cấu tạo bản bê tông mặt cầuGhi chú:+Bản bê tông: Slab.+ Vút dầm: hounch.2.6TỔNG HỢP KÍCH THƯỚC THIẾT KẾ DẦM CHỦ- mặt cắt ngang dầm chủ2200400400302001203012020150015003030700700- Cấu tạo bản bụng (web)+ Chiều cao bản bụng: Dw = 150cmSVTH: Phan Ngọc Phước5Lớp: Cầu Đường Bộ K45TKMH Cầu ThépGVHD: Nguyễn Văn Vĩnh+ Chiều dày bản bụng: tw = 2 cm-cấu tạo bản cánh trên: do có bản bê tơng chịu nén nên bản cánh trên của dầm thép chỉcần cấu tạo đử để bớ trí neo lien kết với bản bê tong, vì vậy kích thước của bản cánh trênthường nhỏ hơn kích thước của bản cánh dưới:+Bề rợng bản cánh trên : bt = 40 cm+ sớ tập bản cánh trên : nt = 1 tập+ chiều dày mợt bản: t = 3 cm+ tởng chiều dày bản cánh trên:tt = 1 x 3 = 3 cm- cấu tạo bản cánh dưới:+ bề rợng bản cánh trên : bt = 70 cm+ sớ tập bản cánh trên : nt = 1 tập+ chiều dày mợt bản: t = 3 cm+ tởng chiều dày bản cánh trên:tt = 1 x 3 = 3 cm- tởng chiều cao dầm thép: Hsb = 150+3+3 = 156 cm- cấu tạo bản bê tong: chiều dày bản;t s = 20 cm, chiều cao vút bản: th = 12 cm- chiều cao toàn bợ dầm lien hợp: Hcb = 156 + 12 + 20 = 188 cm3.XÁC ĐỊNH ĐẶC TRƯNG HÌNH HỌC MẶT CẮT DẦM CHỦ3.1 CÁC GIAI ĐOẠN LÀM VIệC CủA CầU DẦM LIÊN HỢP:- Tùy theo biện pháp thi cơng kết cấu nhịp mà cầu dầm liên hợp có các giai đoạn làm việckhác nhau. Do đó khi tính toán thiết kế cầu dầm liên hợp thì ta phải phân tích rõ quá trìnhhình thành kết cấu trong các giai đoạn làm việc từ khi chế tạo, thi cơng đến khi đưa kết cấunhịp vào khai thác.a. Trường hợp 1: cầu dầm lien hợp thi cơng theo biện pháp lắp ghép hoặc lao kéo dọckhơng có đà giáo hay trụ tạm đỡ dưới. trong TH này dầm liên hợp làm việc theo 2 giaiđoạn:hình 5 : TH thi cơng KCN theo biện pháp lao kéo dọc.Dầm thépGĐ I: Sau khi thi công xong dầm thépBản bêtôngGĐ I: Sau khi đổbản bêtông mặtcầuHoạt tảiLớp phủmặt cầuGĐ II: Giai đoạn khai thácSVTH: Phan Ngọc Phước6Lớp: Cầu Đường Bộ K45TKMH Cầu ThépGVHD: Nguyễn Văn Vĩnh- Giai đoạn 1: khi thi cơng xong dầm thép.2200tsbctvtc20Dc2DC1HdcHdtDWDWHdtZ1Y1Y1700bt+ Mặt cắt tính toán: là mặt cắt dầm thép.+ tải trọng tính toán: (tĩnh tải gai đoạn 1)1. trọng lượng bản thân dầm2. trọng lượng hệ liên kết dọc và ngang.3. trọng lượng bản bê tong và những phần bê tong được đở cùng với bản.- giai đoạn 2: khi bản mặt cầu đã đạt cường đợ và tham gia làm việc tạo ra hiệu ứng liênhợp giưa dầm thép và bản bê tong cớt thép.+ mặt cắt tính toán là mặt cắt liên hợp thép-BTCT+ tải trọng tính toán:1. Tĩnh tải giai đoạn 2: bao gờm lớp phủ mặt cầu, chân lan can, gờ chắn bánh (nếucác bợ phận này được đở bê tơng hoặc lắp ghép sau khi tháo dỡ ván khn bảnbê tong mặt cầu…)2. Hoạt tảib. Trường hợp 2: cầu dầm liên hợp thi cơngtheo biện pháp lắp ghép trên đà giáo cớđịnh hoặc có trụ tạm đỡ dưới.Bản bêtôngDầm thépGĐ I: Giai đoạn thi côngHoạt tảiDầm thépBản bêtôngLớp phủmặt cầuG Đ II: Giai đoạn khai thácSVTH: Phan Ngọc Phước7Lớp: Cầu Đường Bộ K45TKMH Cầu ThépGVHD: Nguyễn Văn VĩnhIttY1IDwHdttwDc1tchình 7: trường hợp thi công KCN trên đà giáo cố định.- Giai đoạn 1: trong giai đoạn thi công thì toàn bộ trọng lượng của kết cấu nhịp và tải trọngsẽ do kết cấu đà giáo đỡ dưới chịu, như vậy trong giai đoạn này mặt cắt dầm chưa làmviệc.- Giai đoạn 2: sau khi đỡ đà giáo thì trọng lượng của kết cấu nhịp mới truyền lên các dầmchủ, mặt cắt làm việc trong giai đoạn này là mặt cắt lien hợp. như vậy tải trọng tá dụng lêndàm chủ sẽ gồm:+ Tĩnh tải giai đoạn I.+ Tĩnh tải giai đoạn II.+ Hoạt tải.=> Ở đây ta giả thiết cầu được thi công theo biện pháp lắp ghép bằng cần cẩu hoặc laokéo dọc nên cầu dầm lien hợp làm việc theo 2 giai đoạn như đã phân tích.3.2. XÁC ĐỊNH ĐẶC TRUNG HÌNH HỌC MẶT CẮT GIAI ĐOẠN I.- Giai đoạn I: khi thi công xong dầm thép và đã đổ bản bê tong mặt cầu, tuy nhiện giữadầm thép và bản bê tong chưa tạo ra hiệu ứng lien hợp.- Mặt cắt tính toán: mặt cắt dầm thép.- Diện tích mặt cắt dầm thép (diện tích mặt cắt nguyên):ANC = bc .t c + bt .t t- Xác định mômen tĩnh của tiết diện với trục 0-0 đi qua đáy dầm thép:tDtS O = bc .t c .( H sb − c ) + DW .t w .( W + t t ) + bt .t t . t222- khoảng cách từ đáy dầm đến TTH mặt cắt giai đoạn I:bcY1 =S0ANCbt- chiều cao phần sườn dầm chịu nén: DC1 = H sb − t c − Y1- Xác định mômen quán tính của mặt cắt dầm đối với trục TH I-I.t w .Dw3DIw =+ t w .Dw .( w + t t − Y1 ) 2122+ Mômen quán tính bản bụng:+ Mômen quán tính bản cánh chịu nén:+ Mômen quán tính bản cánh chịu kéo:SVTH: Phan Ngọc Phước8I cf =bc .t 3 ct+ t c .bc .( H sb − Y1 − c ) 2122I tf =bt .t 3 tt+ t t .bt .(Y1 − t ) 2122Lớp: Cầu Đường Bộ K45TKMH Cầu ThépGVHD: Nguyễn Văn VĩnhI = I W + I cf + I tf+ Mômen quán tính của tiết diện dầm thép: NC- Xác định mômen tĩnh của mặt cắt dầm thép đối với trục trung hòa I-I:S NC = bc .t c .( H sb − Y1 −tC( H − Y1 − t c ) 2) +t w . sb22- Bảng kết quả tính toán ĐTHH mặt cắt dầm chủ giai đoạn I.Các đại lượngDiện tích mặt cắt nguyênMômen tĩnh với trục 0-0 qua đáyKhoảng cách tu đáy dầm đên TTHMômen quán tính bản bụngMMQT bản cánh trênMMQT bản cánh dướiMMQT tiết diện dầm thépMômen tĩnh mặt cắt đối với TTH I-IKí hiệuAncSoY1IWIcfItfINCSNCMMQT của mặt cắt dầm đối với trục oyIyGiá trị6304225567.071598330.1917340.61903076.07241874717875.148101850Đơn vịcm2cm3cmcm4cm4cm4cm4cm3cm43.3. XÁC ĐỊNH TRƯNG HÌNH HỌC MẶT CẮT GIAI ĐOẠN II.3.3.1. Mặt cắt tính toán.- Giai đoạn 2: Khi bản mặt cầu đã đạt cừờng độ vàtham gia làm việc tạo ra hiệu ứng lien hợp giữadầm thép và bản BTCT.- Mặt cắt tính toán là mặt cắt lien hợp => Đặc trưnghình học của mặt cắt giai đoạn II là đặc trưng hìnhhọc của tiết diện liên hợp.2200tstvDc2HdcDWHdtZ1Y1700Hình 9: mặt cắt dầm giai đoạn II.3.3.2. Xác định bề rộng tính toán của bản bê tông.- Trong tính toán không phải toàn bộ bản bê tông mặt cầu tham gia làm việc chung vói dầmthép theo phương dọc cầu. bề rộng bản bê tông làm việc chung với dầm théo hay còn gọiSVTH: Phan Ngọc Phước9Lớp: Cầu Đường Bộ K45TKMH Cầu ThépGVHD: Nguyễn Văn Vĩnhlà bề rộng có hiệu phụ thuộc vào nhiều yếu tố như chiều dài tính toán của dầm, khoảngcách giữa các dầm chủ và bề dày bản bê tông mặt cầu. các quy trình khác nhau có nhữngqui định khác nhau về bề rộng có hiệu này nhưng tựu chung lại đây là phần bề rộng chịuchính cùng dầm chủ, ngoài bề rộng này bản bê tông chủ yếu làm việc theo phương ngangcầu, nội lực khi làm việc theo phương dọc cầu là nhỏ.- khi tính bề rộng bản cánh dầm hữu hiệu, chiều dài nhịp hữu hioệu có thể lấy bằng nhịpthực tế đối với các nhịp giản đơn và bằng khoảng cách giữa các điểm thay đổi mômen uốn(điểm uốn của biếu đồ mômen) của tải trọng thường xuyên đối với các nhịp liên tục, thíchhopự cả mômen âm và mômen dương.- theo 22TCN 272 – 05 bề rộng bản cánh (bản bê tông) lấy như sau:bsb2tsb1HcbdeS- xác định b1 : lấy giá trị nhỏ nhất trong các giá trị sau:11Lu = .3240 = 405cm881 116t s + max  t w ; bc  = 6.10 + .40 = 106cm42 4 d e = 100cm=> vậy : b1 = 100cm- xác định b2: lấy giá trị nhỏ nhất trong các giá trị sau:11Lu = .3240 = 405cm88SVTH: Phan Ngọc Phước10Lớp: Cầu Đường Bộ K45TKMH Cầu ThépGVHD: Nguyễn Văn Vĩnh1 116t s + max  t w ; bc  = 6.10 + .40 = 106cm42 4 S= 100cm2=> Bề rộng tính toán của bản cánh dầm biên: bs = b1 + b2 = 100 + 100 = 200cm=> Bề rộng tính toán của bản cánh dầm trong: bs = 2b2 = 2.100 = 200cmTrong đó :+ Ltt : chiều dày tính toán nhịp.+ t s : chiều dày bản bê tông mặt cầu.+ bs : bề rộng tính toán của bản bê tông.+S: khoảng cách giữa các dầm chủ+ bc : bề rộng bản cánh trên của dầm thép+ t w ; chiều dày bản bụng của dầm thép+ d e : chiều dài phần cánh hẫng.3.3.3.Xác định hệ số quy đổi từ bêtông sang thép:-vì tiết diện liên hợp có hai loại vật liệu là thép và bê tông nên khi tính đặc trưng hình học tatính đổi về một loại vật liệu .Ta tính đổi phần bê tông sang thép dựa vào hệ số n là tỷ sốgiữa môđun đàn hồi của thép và bê tông+Trường hợp chịu lực ngắn hạn (không xét hiện tượng từ biến của bêtông):En= sEc+ Trường hợp chịu lực dài hạn (có xét hiện tượng từ biến của bêtông):En' = sEcTrong đó:+ Es : là môđun đàn hồi của thép Es =2,1.10 5 MPa+ Ec : là môđun đàn hồi của bê tông phụ thuộc vào loại bêtông, Ec = 28441,83MPagd+E c : là môđun đàn hồi giả định của bêtông khi có xét đến hiện tượng tư biến, thường lấyEbtgd = 0,33.EbtEc = 0, 043.γ c1,5 . f c'Với:+ γ c :Trọng lượng riêng của bê tông , với bê tông thông thường có thể lấyγ c = 2500kG / m3 = 2,5T / m3''+ f c :Cường độ quy định của bêtông ở tuổi 28 ngày, f c =28MPaBẢNG:HỆ SỐ QUY ĐỔI TỪ BÊTÔNG SANG THÉPSVTH: Phan Ngọc Phước11Lớp: Cầu Đường Bộ K45TKMH Cầu ThépGVHD: Nguyễn Văn VĩnhSTTf c ’(MPa)Nn’=3n116 ≤ f c ’ tổng số hệ liên kết ngang trên toàn cầu là 12x5 = 60 hệ liênkết ngang trung gian.- Tại mỗi hệ liên kết ngang được cấu tạo có chiều cao H = 120cm, gồm 6 thanh thép gócL100x100x10, 2 thanh ở phía trên quay lưng vào nhau, 2 thanh ở phía dưới quay lưng vàonhau và 2 thanh thép góc xiên liên kết trực tiếp với sườn tăng cường của bản bụng.- Trọng lượng của hệ liên kết ngang trên một dầm chủ được tính bằng cách tính tổng trọnglượng của tất cả các thanh của hệ liên kết ngang và chia đều cho mỗi dầm chủ x chiều dàidầm chủ.SVTH: Phan Ngọc Phước19Lớp: Cầu Đường Bộ K45TKMH Cầu ThépGVHD: Nguyễn Văn Vĩnhqn =∑qLKNndc × L( kN / m )Trong đó:+ qn : Trọng lượng của hệ liên kết ngang trên 1m dài 1 dầm chủ.+ ∑ q LKN : Tổng trọng lượng của các thanh trong hệ liên kết ngang.+ ndc: Số dầm chủ trên mặt cắt ngang.+ L : Chiều dài kết cấu nhịp.- Đặc điểm cấu tạo và trọng lượng của hệ liên kết ngang trung gian.TÊN GỌI CÁC ĐẠI LƯỢNGKÍ HIỆUGIÁ TRỊChiều cao hệ liên kết nganghdnSố hệ LKN theo phương dọc cầuĐƠN VỊ120cmnd11hệSố hệ LKN theo phương ngang cầunn5hệTổng số hệ LKN trên toàn cầunlkn55hệKhoảng cách giữa các hệ LKNan2.7mThép góc cấu tạo thanh ngangSố hiệu thép làm thanh ngangL100x100x10Bề rộng cánh thép gócbg10cmChiều dày cánh thép góctg1cmDiện tích mặt cắt thanhFth19.2cm2Trọng lượng thanh trên 1m dàigd0.15kN/mMômen quán tính của 1 thanh LKNIlkn179cm4Số thanh ngang trênnnt2Chiều dài thanh ngang trênLnt1.98Số thanh ngang dướinnd2Chiều dài thanh ngan dướiLnd1.98thanhmthanhmThép góc cấu tạo thanh xiênSố hiệu thép làm thanh xiênL100x100x10Bề rộng cánh thép gócbg10cmChiều dày cánh thép góctg1cmDiện tích mặt cắt thanhFth19.2cm2Trọng lượng thanh trên 1m dàigd0.15kN/mMômen quán tính của 1 thanh LKNJlkn179cm4Số thanh xiênnx2Chiều dài thanh xiênLx2.51mTrọng lượng LKN trên 1m dài dầm chủqn0.55kN/mSVTH: Phan Ngọc Phước20thanhLớp: Cầu Đường Bộ K45TKMH Cầu ThépGVHD: Nguyễn Văn Vĩnh4.1.3. Hệ sườn tăng cường dầm chủ.- Cấu tạo :Hình 17 : Bố trí sườn tăng cường dầm chủ200200700-Chiều dày sườn tăng cường : t ≥ 6mm và cụ thể như sau:+ ts ≥ 10mm đối với liên kết đinh tán.+ ts ≥ 12mm đối với liên kết hàn. Ở đây ta chọn sườn tăng cường có chiều dày la t s =16mm- Tại mặt cắt gối sườn tâng cường thường được cấu tạo có chiều dày lớn hơn hoặctạo dạng sườn kép để nhận phản lực tại gối. Ở đây ta cấu tạo sườn tăng cường tạigối theo dạng sườn kép với khoảng cách giữa 2 sườn là 100mm.- Các sườn tăng cường không được liên kết hàn trực tiếp với bản cánh. Do đó tạicác mặt cắt trừ mặt cắt cóM = 0 thì sườn tăng cường phải được hàn với một bảnđệm và bản đệm này có thể trượt tự do tên bản cánh chịu kéo của dầm.ban dem700SVTH: Phan Ngọc Phước70021Lớp: Cầu Đường Bộ K45TKMH Cầu ThépGVHD: Nguyễn Văn VĩnhHình 18 : Liên kết sườn tăng cường với cánh dưới dầm thép- Kích thước các bản đệm :+ Kích thước hai chiều : a,b = 30 – 40 mm.+ Chiều dà bản : t = 12 – 20 mm.=>Theo cấu tạo ta chọn kích thước bản đệm là : 180x200x16mmSườn tăng cường nên bố trí đối xứng về hai bên sườn dầm.- Kích thước của sườn tăng cường thường được chọn trước sau đó tính toán theođiều kiện ổn định cục bộ của bản bụng để xác định khoảng cách bố trì giữa cácsườn tăng cường. Hoặc cũng có thể bố trí khoảng cách giữa các sườn theo cấu tạocủa hệ liên kết dọc và ngang cầu sau đó kiểm toán điều kiện ổn định cục bộ của bảnbụng.- Cấu tạo và trọng lượng của hệ sườn tăng cường.Các đại lượngKí hiệuGiá trịĐơn vịChiều cao sườn tăng cườnghs150 cmChiều dày sườn tăng cườngts1.6 cmBề rộng sườn tăng cườngbs18 cmTrọng lượng thanh sườn tăng cườnggs0.34 kNKhoảng cách giữa các sườn tăng cườngdo1.35 mTrọng lượng hệ STC trên 1m dài 1 dầm chủ qs0.50 kN/m-Trọng lượng của sườn tăng cường trên một dầm chủ được tính bằng cách tính tổngtrọng lượng của tất cả các sườn tăng cường trên một dầm chủ và chia cho chiều dàidầm chủ.qs =2.g s2 * 0.36==0.53(kN / m)d01.35Trong đó :+ qs : Trọng lượng của sườn trên 1m dài dầm chủ.+ gs : Trọng lượng của thanh sườn tăng cường.+ do : Khoảng cách giữa các sườn tăng cường.4.1.4. Hệ liên kết dọc cầu.- Vị trí của hệ liên kết dọc cầu :+ Đối với kết cấu nhịp cầu dầm thép ta cấu tạo hai hệ liên kết dọc trên và dọcdưới nằm trên mặt phẳng song song với bản cánh trên và bản cánh dưới của dầm thép.+ Đối với kết cấu nhịp cầu dầm lien hợp thép – BTCT thì bản bê tông mặt cầuđóng vai trò như một hệ liên kết dọc trên do đó trong cầu liên hợp thép – BTCT ta chỉcần cấu tạo hệ liên kết dọc dưới.-Cấu tạo chung :SVTH: Phan Ngọc Phước22Lớp: Cầu Đường Bộ K45TKMH Cầu ThépGVHD: Nguyễn Văn Vĩnh2000Chi tiet AChi tiet B300Chi tiet C4x2740=1096013701370Hình 19: Cấu tạo hệ liên kết dọc cầu+ Hệ liên kết dọc được cấu tạo từ thép góc có số hiệu L100x100x10.+ Toàn cầu có 11 khoảng hệ giữa các hệ liên kết ngang, trên mỗi khoang chỉ cấu tạomột thanh xiên có chiều dài 3.36m ( cấu tạo chi tiết xem bản vẽ hệ liên kết dọc cầu).+ Các thanh xiên của hệ liên kết dọc được liên kết với sườn dầm chủ thông qua cácbản nút được hàn trưc tiếp với dầm chủ.- Trọng lượng của hệ liên kết dọc trên một dầm chủ được tính bằng cách tính tổng trọng lượng của tấtcả các thanh của hệ liên kết dọc và chia đều cho các dầm chủ x chiều dài dầm chủ.qn =∑qLKNndc .LTrong đó :+ qn : Trọng lượng của hệ liên kết dọc trên 1m chiều dài dầm chủ.+ ∑ q LKN : Tổng trọng lượng của các thanh trong hệ liên kết dọc.+ ndc : Số dầm chủ trên mặt các ngang+ L : chiều dài kết cấu nhịp- Cấu tạo và trọng lượng của hệ liên kết dọc cầu.CÁC ĐẠI LƯỢNGKÍ HIỆUGIÁ TRỊSố hiệu thép làm thanh xiênL100x100x10Bề rộng cánh thép gócbg10Chiều dày cánh thép góctg1Trọng lượng thanh trên 1m dàigd0.15Chiều dài 1 thanh liên kết dọcLd3.36Số thanh liên két dọc trên 1 khoangnt3Số khoang của hệ liên kết dọcnk11Số thanh liên kết dọc trên toàn cầund33Trọng lượng LKD trên 1m dài 1 dầm chủqd0.086ĐƠN VỊcmcmkN/mmthanhkhoangthanhkN/m4.2 XÁC ĐỊNH TĨNH TẢI GIAI ĐOẠN I- Tĩnh tải giai đoạn 1 bao gồm :+ Trọng lượng bản thân của dầm chủ.+ Trọng lượng hệ liên kết ngang cầu.+ Trọng lượng hệ liên kết dọc cầu.+ Trọng lượng mối nối.SVTH: Phan Ngọc Phước23Lớp: Cầu Đường Bộ K45TKMH Cầu ThépGVHD: Nguyễn Văn Vĩnh+ Trọng lượng bản bê tông mặt cầu và những phần bê tông được đổ cùng với bản như : chân lancan, gờ chắn bánh. Trong trường hợp chân lan can lắp ghép thì trọng lượng của nó được tính vào tĩnhtải giai đoạn II.=> Trọng lượng của các bộ phận trên được tính theo tải trọng dải đều trên 1m dài dầm chủ, do đó ta cóthể gọi là tĩnh tải giai đoạn I dải đều.- Tĩnh tải giai đoạn I được xác định theo công thức :+ Tĩnh tải tiêu chuẩn : DCtc = qdc + qdn + qn + qs + qd + qb + qgc + qmn+ Tĩnh tải tính toán : DCtt = γ1.DCtcTrong đó :+ DCtc : Tĩnh tải tiêu chuẩn giai đoạn I.+ DCtt : Tĩnh tải tính toán giai đoạn II.+ γ1 : Hệ số vượt tải đối với tĩnh tải giai đoạn I, γ1 = 1,25- Bảng tổng hợp tĩnh tải giai đoạn ITÊN GỌI CÁC ĐẠI LƯỢNGKÍ HIỆUGIÁ TRỊĐƠN VỊTrọng lượng dầm chủqdckN/m4.95Trọng lượng dầm ngang tại gốiqdnkN/m0.75Trọng lượng hệ liên kết ngang khác gốiqnkN/m0.55Trọng lượng sườn tăng cườngqskN/m0.50Trọng lượng liên kết dọcqdkN/m0.086Trọng lượng bản bê tông cốt thépqbkN/m12.06Trọng lượng gờ chắn bánhqgckN/m0Trọng lượng mối nối dầmqmnkN/m0.1Tĩnh tải tiêu chuẩn giai đoạn IDCtckN/m18.99Tĩnh tati tính toán giai đoạn IDCttkN/m23.744.3 XÁC ĐỊNH TĨNH TẢI GIAI ĐOẠN II.- Cấu tạo kết cấu mặt cầu :- Tĩnh tải giai đoạn II :+ Trọng lượng lớp phủ lề người đi bộ.+ Trọng lượng lớp phủ mặt cầu phần xechạy.+ Trọng lượng phần chân lan can, lan canvà gờ chắn bánh nếu các bộ phạn này đượcthi công theo phương pháp lắp ghép ngaytrước khi thi công lớp phủ mặt cầu.Hình 20 : Kết cấu mặt cầu.- Khi tính toán tĩnh tải giai đoạn II chúng ta phải vẽ ĐAH áp lực lên từng dầm chủ, sau đó xếp tĩnh tảitrọng giai đoạn II lên ĐAH để xác định tải trọng phân bố cho từng dầm. Tuy nhiên để đơn giản trongtính toán ta coi như trọng lượng lớp phủ lề đi bộ và trọng lượng lớp phủ mặt cầu phân bố đều cho cácdầm chủ. Việc giả thiết tính toán này cũng không gây sai số nhiều lắm so với việc tính toán chính xácnên có thể chấp nhận được.- Bảng tính tĩnh tãi giai đoạn II.TÊN GỌI CÁC ĐẠI LƯỢNG- Cấu tạo lề người đi bộ+ Chiều dày trung bình lề người đi bộ+ Bề rộng lề+ TL người đi bộ /1m dài dầm chủSVTH: Phan Ngọc PhướcKÍ HIỆUhleBleqle24GIÁ TRỊ51500.575ĐƠN VỊcmcmkN/mLớp: Cầu Đường Bộ K45TKMH Cầu ThépGVHD: Nguyễn Văn Vĩnh- Cấu tạo lớp phủ mặt cầu+ Chiều dày lớp bê tông atphanhap5cm+ Chiều dày lớp bê tông bảo vệhbv4cm+ Chiều dày lớp chống thấmhct1cm+ Chiều dày lớp bê tông mui luyệnhml2cm+ Tổng chiều dày lớp phủ mặt cầuhmc12cm+ Bề rộng phần xe chạyBxe800cm+ TL lớp phủ mặt cầu/1m dài dầm chủqmc3.68kN/m- Trọng lượng lan can+ Trọng lượng phần chân lan cangclc1.56kN/m+ Trọng lượng lan can + tay vịnqlc0.10kN/m- Tĩnh tải tiêu chuẩn giai đoạn IIDWtc5.83kN/m- Tĩnh tải tính toán giai đoạn IIDWtt8.75kN/m- Trọng lượng lớp phủ lề đi bộ :2.ble .hle .γ a 2.1,5.0,05.2300== 57,5 kG/m = 0,575 kN/mqle =n6- Trọng lượng lớp phủ mặt cầu :hmc .B xe γ a 0,12.8,0.2300=qmc == 368,00 kG/m = 3,68 kN/mn6- Tính tĩnh tải giai đoạn II :+ Tĩnh tải tiêu chuẩn :DWtc = qle + qmc + qclc + qlc = 0,575 + 3,68 + 1,56 + 0,10 = 5,83 kN/m+ Tĩnh tải tính toán :DWtt = γ t2.DWtc = 1,5 x 5,83 = 8,75 kN/m5. XÁC ĐỊNH HỆ SỐ PHÂN BỐ NGANG5.1. TÍNH HỆ SỐ PHÂN BỐ NGANG THEO PHƯƠNG PHÁP ĐÒN BẨY.5.1.1. Tính hệ số phân bố ngang đối với dầm biên.- Điều kiện tính toán :+ Tính hệ số phân bố ngang do tải trọng Người.+ Tính hệ số phân bố ngang cho dầm biên do tải trọng HL93 trong trường hợp xếp tải trên mộtlàn.- Vẽ tung độ ĐAH áp lực gối R1.SVTH: Phan Ngọc Phước25Lớp: Cầu Đường Bộ K45

Tài liệu liên quan

Đề kiểm tra học kỳ 1- Ban A
- 3
- 378
- 0
Đề thi thử đại học lần 1 ban KHTN
- 88
- 601
- 3
kiểm tra học kì 1- ban c
- 1
- 304
- 0
Đề thi học kì 1 -ban cơ bản
- 2
- 358
- 0
DE CUONG ON TAP HOC KY 1.BAN TU NHIEN
- 8
- 532
- 0
Kiểm tra hóa học kì 1- ban cơ bản
- 3
- 401
- 0
Thiết kế website giới thiệu và bán mát tính qua mạng
- 44
- 404
- 0
Tài liệu TẠP CHÍ CON ĐƯỜNG ĐẠI HỌC SỐ 1 - Đi về phía mặt trời docx
- 32
- 537
- 0
KIỂM TRA VẬT LÝ 11 HỌC KÌ 1 - BAN TỰ NHIÊN (ĐỀ 4) pptx
- 2
- 510
- 4
KIỂM TRA VẬT LÝ 11 HỌC KÌ 1 - BAN TỰ NHIÊN (ĐỀ 3) pptx
- 2
- 508
- 2