đồ án tốt nghiệp cầu dầm super + thép liên hợp - Pdf 14

ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP GVHD: THẦY PHAN QUỐC BẢO
P/s e có cả bản vẽ cad ai tải xong thi để lại mail hoặc gửi về
mail:[email protected] rồi e gửi cho ạ
MỤC LỤC
SỐ LIỆU THIẾT KẾ 5
PHẦN I: THIẾT KẾ SƠ BỘ PHƯƠNG ÁN 1 8
CHƯƠNG I 8
THIẾT KẾ SƠ BỘ LAN CAN LỀ BỘ HÀNH 8
Lan can lề bộ hành chọn sơ bộ như hình vẽ: 8
Bản mặt cầu: 8
CHƯƠNG II 10
THIẾT KẾ DẦM CHỦ 10
Số liệu thiết kế: 10
Thiết kế cấu tạo 10
Tính toán đặc trưng hình học dầm Super-T 13
Hệ số phân bố tải trọng: 16
Xác đònh nội lực tại các mặt cắt đặc trưng: 19
Nội lực do hoạt tải tác dụng lên dầm giữa và dầm biên: 25
PHẦN II: THIẾT KẾ SƠ BỘ PHƯƠNG ÁN 2 33
THIẾT KẾ DẦM THÉP LIÊN HP BÊ TÔNG CỐT THÉP 33
CHƯƠNG I: 33
SỐ LIỆU BAN ĐẦU 33
I .CÁC SỐ LIỆU THIẾT KẾ: 33
II.MẶT CẮT NGANG CẦU: 33
CHƯƠNG II 34
LAN CAN, LỀ BỘ HÀNH 34
I.LAN CAN: 34
II.LỀ BỘ HÀNH: 34
CHƯƠNG III 35
BẢN MẶT CẦU 35
. Mô hình tính toán bản mặt cầu: 35

CHƯƠNG III 95
THIẾT KẾ BẢN MẶT LỀ BỘ HÀNH 95
Sơ đồ tính toán và tải trọng tác dụng: 95
Lực tác dụng: 95
Thiết kế và bố trí cốt thép: 95
CHƯƠNG IV 97
THIẾT KẾ BẢN MẶT CẦU 97
Khái niệm: 97
Cấu tạo bản mặt cầu: 97
Sơ đồ tính: 97
Tính nội lực bản chòu lực theo sơ đồ bản hai cạnh: 99
Xét tính liên tục của bản 101
Tính bản chòu lực như dầm congxon đối với bản hẫng: 101
Tính toán thép cho bản mặt cầu: 102
Kiểm tra điều kiện chòu nứt của bản: 105
CHƯƠNG V 109
THIẾT KẾ DẦM CHỦ 109
Số liệu thiết kế: 109
Thiết kế cấu tạo 109
Tính toán đặc trưng hình học dầm Super-T 112
Hệ số phân bố tải trọng: 115
Xác đònh nội lực tại các mặt cắt đặc trưng: 118
MSSV : CD03041 SVTH : DƯƠNG CHÍ HIẾU
2
ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP GVHD : THẦY PHAN QUỐC BẢO
Nội lực do hoạt tải tác dụng lên dầm giữa và dầm biên: 124
Tổ hợp tải trọng tại các mặt cắt đặc trưng: 132
Tính toán và bố trí cốt thép: 137
Đặc trưng hình học của các mặt cắt dầm 141
Tính toán các mất mác dự ứng suất: 146

Vật liệu sử dụng 226
Tải trọng tónh tác dụng lên kết cấu 226
Hoạt tải HL-93 228
Thiết kế xà mũ 239
Thiết kế trụ 245
Tónh tải 245
Hoạt tải 246
Tải trọng gió 249
Lực đẩy nổi, áp lực dòng chảy 249
MSSV : CD03041 SVTH : DƯƠNG CHÍ HIẾU
3
ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP GVHD : THẦY PHAN QUỐC BẢO
Lực va tàu 249
Tổ hợp tải trọng tại mặt cắt đỉnh móng 249
Thiết kế cốt thép theo TTGH CĐI 250
Thiết kế cốt thép theo TTGH ĐB 253
Thiết kế cốt đai và kiểm tra lực cắt theo TTGH ĐB 254
CHƯƠNG VIII 257
TÍNH TOÁN CỌC NHỒI CHO TRỤ 257
TÍNH SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC THEO VẬT LIỆU: 259
TÍNH TOÁN SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC THEO ĐẤT NỀN: 259
THIẾT KẾ CỐT THÉP CHO CỌC KHOAN NHỒI : 276
TÍNH TOÁN CHỌC THỦNG CHO ĐÀI CỌC: 278
.THIẾT KẾ CỐT THÉP CHO ĐÀI CỌC: 278
CHƯƠNG IX 280
BẢN LIÊN TỤC NHIỆT 280
TỔNG QUAN: 280
CƠ SỞ TÍNH TOÁN 281
TÍNH TOÁN NỘI LỰC BẢN LIÊN TỤC NHIỆT: 293
Các thông số cơ bản ban đầu: 293

w
= 1.39g/m
3
.
- Lực dính c = 0.083 (KG/cm
2
)

.
- Giá trò SPT = 0
Lớp 2 : Đất sét hữu cơ màu xám đen, trạng thái rất mềm.
Chiều dày lớp : h
2
= 8 m
Các chỉ tiêu cơ lý :
- Trọng lượng thể tích : γ
w
= 1.49 T/m
3
.
- Lực dính c = 0.095 (KG/cm
2
).
- Giá trò SPT = 0
Lớp 3 : Đất sét màu nâu đốm xám xanh, trạng thái rắn.
Chiều dày lớp : h
3
= 3.9 m .
MSSV : CD03041 SVTH : DƯƠNG CHÍ HIẾU
5

- Trọng lượng thễ tích : γ
w
= 1.97 T/m
3
.
- Lực dính c = 0 (KG/cm
2
).
- Giá trò SPT N = 16
Lớp 6 : Đất sét lẫn ít cát mòn, màu xám đen trạng thái rất rắn.
Chiều dày lớp : h
6
=2m
Các chỉ tiêu cơ lý :
- Trọng lượng thễ tích : γ
w
= 1.97 T/m
3
.
- Lực dính c = 0 (KG/cm
2
).
- Giá trò SPT N = 16
Lớp 7: Đất sét lẫn ít cát mòn, màu xám đen trạng thái rất rắn.
Chiều dày lớp h
7
= 2m
Các chỉ tiêu cơ lý :
- Trọng lượng thễ tích : γ
w

w
= 1.99 T/m
3
.
- Lực dính c = 0.051 (KG/cm
2
).
- Giá trò SPT N = 63 >50
Lớp 10 : Đất sét màu xám đen trạng thái rắn.
Chiều dày lớp h
10
= 2 m
Các chỉ tiêu cơ lý :
- Trọng lượng thễ tích : γ
w
= 1.94 T/m
3
.
- Lực dính c = 0.24 (KG/cm
2
).
- Giá trò SPT N = 13
MSSV : CD03041 SVTH : DƯƠNG CHÍ HIẾU
7
ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP GVHD : THẦY PHAN QUỐC BẢO
PHẦN I: THIẾT KẾ SƠ BỘ PHƯƠNG ÁN 1
CHƯƠNG I
THIẾT KẾ SƠ BỘ LAN CAN LỀ BỘ HÀNH
I. Lan can lề bộ hành chọn sơ bộ như hình vẽ:
Tính toán chi tiết lan can lề bộ hành được tính toán ở phương án thiết kế kỹ thuật.

Khoảng cách đầu dầm đến tim gối: a= 0.35 m
Khẩu độ tính toán: Ltt= L-2a=30 m
Tải trọng thiết kế: - Hoạt tải HL93
- Tải trọng người 3 Kpa
Mặt xe chạy: B1= 14 m
Lề người đi: B2= 1.2 m
Lan can: B3= 0.3 m
Tổng bề rộng cầu: B=17 m
Dạng kết cấu nhòp: cầu dầm
Dạng mặt cắt: Super T
Vật liệu kết cấu: BTCT dự ứng lực
Công nghệ chế tạo: Căng trước
Cấp bêtông: dầm chủ:
'
1c
f
= 50 MPa
Bản mặt cầu:
'
2c
f
= 30 MPa
Tỷ trọng bêtông:
c
γ
=2450 KG/
3
m
Loại cốt thép DUL: tao thép Tao 7 sợi xoắn đường kính
.

n b
N N= − × = − × =
¯ Chiều dày trung bình của bản:
f
h
= 20 cm
¯ Lớp BT atphan:
1
t
= 70 mm
¯ Tầng phòng nước:
2
t
= 4 mm
MSSV : CD03041 SVTH : DƯƠNG CHÍ HIẾU
10
ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP GVHD : THẦY PHAN QUỐC BẢO
B. Cấu tạo dầm ch ủ:
Đoạn cắt khấc:
800
ck
L mm=
Đoạn dầm đặc:
1200
dac
L mm=
1) Mặt cắt ngang dầm trên gối:

2) Mặt cắt ngang dầm tại đoạn cắt khấc:
MSSV : CD03041 SVTH : DƯƠNG CHÍ HIẾU

5
30
15
2 2
tt
L
x m= = =
a. Mặt cắt trên gối
1
x
:
Ta sẽ quy đổi tiết diện Super-T về tiết diện đơn giản hơn để thuận tiện cho việc
tính toán.
 Tiết diện nguyên khối:
bt
hch-hc
h
bb
Vx
Vy
bf1
hf1
h1
bw1
Ta quy đổi theo nguyên tắc sau:
+
1
1200
f t
b b mm= =

b t x c y
w
f
b b V h h V
b mm
h h
+ − − −
+ − × − −
= = =
× −

Diện tích của tiết diện nguyên khối:
( )
1 1 1 1 1 1
2 2
1200 169 (800 169) 931 790261 0.79
g f f f w
A b h h h b
mm m
= × + − ×
= × + − × = =
 Tiết diện liên hợp:
Ta quy đổi theo nguyên tắc tương tự:
MSSV : CD03041 SVTH : DƯƠNG CHÍ HIẾU
13
ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP GVHD : THẦY PHAN QUỐC BẢO
Diện tích của tiết diện liên hợp:
( )
2 2 2 2 2 2 2
2 2

2100.171 (1600 171).1296 2211084 2,2
g
A mm m= + − = =
 Tiết diện liên hợp:
Diện tích tiết diện liên hợp:
2 2
2 1 2 2
. . 2211084 0.837.200.2125 2532809 2,5
cban
g g
cdam
E
A A h b mm m
E
= + = + = =
c. Mặt cắt giữa nhòp:
 Tiết diện nguyên khối:

MSSV : CD03041 SVTH : DƯƠNG CHÍ HIẾU
14
ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP GVHD : THẦY PHAN QUỐC BẢO

1071191302
1290
200
700
Diện tích tiết diện nguyên khối:
2 2
1
1290.107 200.1291 700.325 623730 0.62

Tỷ lệ mun đàn hồi giữa dầm chủ và bản mặt cầu
Cường độ chòu nén của bêtông làm dầm chủ:
cd
f' 50MPa=
Mun đàn hồi của dầm chủ:
1,5 1,5
cd c cd
E 0,043.γ . f' 0,043.2500 . 50 36870MPa= = =
Cường độ chòu nén của bêtông làm bản mặt cầủ :
' 30
cb
f MPa=
Mun đàn hồi của bản mặt cầu:
1,5 1,5
cb c cb
E 0,043.γ . f' 0,043.2500 . 30 27897MPa= = =
Tỷ số :
cban
cdam
E
27897
n 0,757
E 36870
= = =
c) Hệ số phân bố hoạt tải đối với mômen trong các dầm giữa:
Với dầm Super-T, hệ số phân bố tải ngang được tính theo công thức:
Ta xét phạm vi áp dụng của các công thức tra bảng:
+
1800 2125 3500S
≤ = ≤

S S H
m g
L
 
 
=
 ÷
 ÷
 
 
   
= =
 ÷  ÷
   
 Với 2 hoặc nhiều làn thiết kế chòu tải:
( )
0,125
0,6
2
0,6 0,125
2
.
. .
1900
2125 2125.1600
. 0,532
1900 30000
MI
M
tt

1062
1200 1800600
1
y3
y1
y2
Một làn thiết kế hệ số làn = 1,2
y1 = 0,512
y2 = 1,359
y3 = 0,794
+Với xe tải thiết kế:
0,51
0,256
2 2
i
SE
M LL
y
g

= = =

Trên cầu chỉ có một làn xe chất tải ta có hệ số làn xe tương ứng là : m = 1,2
( 3.6.1.1.2) .Vậy
( )
. 1,2.0,256 0,31
SE
M LL
m g


Tải trọng làn ta chia trước cho 3m, sau này khi tính toán ta chỉ nhân hệ số phân bố
tải trọng làn với 9,3N. Tải trọng người ta nhân với
3
3.10 .1200 /N mm

.
MSSV : CD03041 SVTH : DƯƠNG CHÍ HIẾU
17
ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP GVHD : THẦY PHAN QUỐC BẢO
 Với 2 hoặc nhiều làn thiết kế:
Khoảng cách từ tim dầm biên đến mép đá vỉa:
e
d =
-438mm
0 1400
e
d mm⇒ ≤ ≤
(không thỏa)
Không sử dụng công thức trong bảng
Vậy ta sẽ dùng hệ số phân bố ngang trong trường hợp 1 làn theo phương pháp
đòn bẩy để thiết kế
e) Hệ số phân bố hoạt tải đối với lực cắt trong các dầm giữa:
Ta xét phạm vi áp dụng của các công thức tra bảng này bao gồm tất cả các điều
kiện sau: (đơn vò khoảng cách là mm)
+
1800 2125 3500S≤ = ≤
(thỏa)
+
6000 30000 43000
tt

 
 Với 2 hoặc nhiều làn thiết kế:
( )
0,1
0,8 0,8 0,1
2125 1600
. . . 0,713
2250 2250 30000
MI
V
tt
S H
m g
L
 
     
= = =
 ÷
 ÷  ÷  ÷
     
 
Giá trò cực đại được chọn cho sự phân bố hệ số lực cắt thiết kế của các dầm
giữa
( ) ( ) ( )
( )
. . , . 0,713
I SI MI
V V V
m g Max m g m g= =
f) Hệ số phân bố hoạt tải đối với lực cắt trong dầm biên:

m
m g
ω

= = − − =

 Với 2 hoặc nhiều làn thiết kế chòu tải:
Ta xét phạm vi áp dụng của các công thức tra bảng này bao gồm tất cả các điều
kiện sau: (đơn vò khoảng cách là mm)
Khoảng cách từ tim dầm biên đến mép đá vỉa:
e
d =
-438 mm
0 1400
e
d mm⇒ ≤ ≤
(không thỏa)
Không sử dụng công thức trong bảng
MSSV : CD03041 SVTH : DƯƠNG CHÍ HIẾU
18
ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP GVHD : THẦY PHAN QUỐC BẢO
Vậy ta sẽ dùng hệ số phân bố ngang trong trường hợp 1 làn theo phương pháp
đòn bẩy để thiết kế
Các thông số
Tải trọng
xe
Tải trọng

Tải trọng
người

I
η
=
cầu thiết kế là quan trọng
Hệ số điều chỉnh của tải trọng
. . 1,05 0,95
D R I
η η η η
= = >
V. Xác đònh nội lực tại các mặt cắt đặc trưng:
A. Xác đònh tónh tải tác dụng lên 1 dầm chủ:
a. Dầm chủ:
+ Đoạn dầm cắt khấc:
Diện tích tiết diện
2
1
0,796
g
A m=
Tỷ trọng bêtông dầm chủ
3 3
2,45.10 /
c
KG m
γ
=
Trọng lượng đoạn dầm:
3
1 1
. . .2 2,45.10 .0,796.0,8.2 3097,82

. . 2. 2,45.10 .0,63. 30 2. 0,8 1,2 38039,73
d c g ck dac
DC A L L L KG
γ
= − + = − + =   
   
+ Tónh tải dầm chủ coi là tải trọng rải đều suốt chiều dài dầm:
1 2 3
3097,82 13001,17 38039,73
1763,48 /
30
d d d
dc
DC DC DC
DC KG m
L
+ +
+ +
= = =
b. Bản mặt cầu:
MSSV : CD03041 SVTH : DƯƠNG CHÍ HIẾU
19
ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP GVHD : THẦY PHAN QUỐC BẢO
+ Dầm giữa:
2
. . . 2450.2,125.0,2 1041,25 /
g
bmc c bmc c
DC A S h KG m
γ γ

làm 3 khoang, mỗi khoang dài 11m. Vách ngăn này có tác dụng tăng độ ổn
đònh khi cẩu lắp dầm.
. . . / 2450.(1,6 0,56).0,15.2 / 30 25,476 /
vn c vn vn vn
DC A t N L KG m
γ
= = − =
f. Lan can:
Từ thực tế ta có thép phần lan can tay vòn có khối lượng: 63
m/KN
Ta giả thiết tải trọng lan can , lề bộ hành được qui về bó vỉa và truyền xuống
dầm biên và dầm giữa là khác nhau , phần nằm ngoài bản hẩng sẽ do dầm
biên chòu ,còn phần nằm trong sẽ chia cho dầm biên và dầm trong chòu theo tỉ
lệ khoảng cách từ điểm đặt lực đến mỗi dầm.
- Phần nằm ngoài bản hẩng:
1
0,58.0,3. 0,08.0,475. 63
0,58.0,3.2450 0,08.0,6.2450 63 606,9 /
c c
P
KG m
γ γ
= + +
= + + =
- Phần nằm trong:
2
0,28.0,25. 0,08.0,6.
0,28.0,25.2450 0,08.0,6.2450 282,98 /
c c
P

P P KG m
S
− +
− +
= = =
Vậy
Dầm biên:

3 1 2
606,9 241,3 848,2 /
b
b
DC P P KG m= + = + =
Dầm giữa:

3 2
41,68 /
g
g
DC P KG m= =
g. Lớp phủ mặt cầu và tiện ích công cộng:
Lớp phủ bêtông Atfan:
MSSV : CD03041 SVTH : DƯƠNG CHÍ HIẾU
20
ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP GVHD : THẦY PHAN QUỐC BẢO
1 1 1
DW h . . 0,07.2400.2,125 357 /
n
S KG m
γ

g dc bmc dn lc vk vn
DC DC DC DC DC DC DC
KG m
= + + + + +
= + + + =
377,3 /
g
DW KG m=
 Dầm biên
+ Giai đoạn chưa liên hợp bản mặt cầu:
1
1763,48 25,476 1788,96 /
dc dc vn
DC DC DC KG m= + = + =
+ Giai đoạn khai thác: đã đỗ bản mặt cầu:
1788,96 1041,25 118,89 52,68 848,2 3849,98 /
b b
b dc bmc dn lc vk vn
DC DC DC DC DC DC DC
KG m
= + + + + +
= + + + + =
373,3 /
b
DW KG m=
B. Hoạt tải HL93:
1) Xe tải thiết kế:
Xe tải thiết kế: gồm trục trước nặng 35 KN , hai trục sau mỗi trục nặng
145KN, khoảng cách giữa 2 trục trước là 4300mm, khoảng cách hai trục sau
thay đổi từ 4300 – 9000 mm sao cho gây ra nội lực lớn nhất, theo phương

+ Mặt cắt không dính bám 2:
4
6x m=
+ Mặt cắt giữa nhòp:
5
30
15
2 2
tt
L
x m= = =
2) Tính tại mặt cắt giữa nhòp
5
x
:
 Đường ảnh hưởng của mômen và lực cắt:

y1
Ltt
x1

x1
Ltt
+
-
y3
y2
y2''
y2'
Diện tích của các đường ảnh hưởng

2
k
Vd x tt k
yd L x m
ω
= − =
Tổng:
0
V Va Vd
ω ω ω
= + =
k
x
y
tung độ đường ảnh hưởng momen tại
k
x
k
x
yd
,
k
x
ya
tung độ dương và âm của đah lực cắt tại
k
x
 Bảng tổng hợp diện tích đường ảnh hưởng tại các mặt cắt đặc trưng:
MC Xi Y1(m) Y2 Y3
x1 0 0 1 0 0 0 15

DW b M
M DW KN m
ω
= = =
MSSV : CD03041 SVTH : DƯƠNG CHÍ HIẾU
23
.
1000
tt
v LLvPL
L
f

V
ω

V
ω
+
ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP GVHD : THẦY PHAN QUỐC BẢO
b) Lực cắt
y2
y3
-
+
x1
Ltt
DC
 Giai đoạn 1(chưa đổ bản bêtông)
. .9,81/1000 1788,96.0.9,81/1000 0

MC
Mômen Lực Cắt
Giaiđọan 1 Giai đọan 2 Giaiđọan 1 Giai đọan 2
MDC1 MDC2 MDC1 MDC2 MDC1 MDC2
X1 0 0 0 263.24 434.1 55.52
X2 421.19 694.56 88.83 232.88 384.03 49.12
X3 710.76 1172.07 149.9 210.6 347.28 44.42
X4 1263.58 2083.67 266.49 157.95 260.46 33.31
X5 1974.34 3255.74 416.4 0 0 0
MSSV : CD03041 SVTH : DƯƠNG CHÍ HIẾU
24
ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP GVHD : THẦY PHAN QUỐC BẢO
VI. Nội lực do hoạt tải tác dụng lên dầm giữa và dầm biên:
1.Mômen do hoạt tải HL93 và PL tác dụng tại các mặt cắt dầm
Đối với các mặt cắt đặc trưng trong phạm vi từ gối đến
/ 2
tt
L
ta xét 2 trường hợp
xếp xe bất lợi nhất lên đường ảnh hưởng mômen. Nội lực do xe thiết kế sẽ lấy giá
trò Max của 2 trường hợp trên.
a. Do xe tải 3 trục thiết kế gây ra
Trường hợp 1:
y1y1
y1'
y1''
P3
P2
P1
Trường hợp 2:

MC Mômen
x1 0
x2 453.25
x3 760.2
x4 1331.4
x5 1986.25
MSSV : CD03041 SVTH : DƯƠNG CHÍ HIẾU
25


Nhờ tải bản gốc

Tài liệu, ebook tham khảo khác

Music ♫

Copyright: Tài liệu đại học © DMCA.com Protection Status