đamh-Thiết kế cầu máng- sv: lê thái sơn 38 c
2
nội dung đồ án môn học
PhầnI-Các tài liệu thiết kế.
Phần II-Thiết kế các bộ phận cầu máng.
I.Thiết kế lề ngời đi.
II.Thiết kế vách máng.
III.Thiết kế đáy máng.
IV.Thiết kế dầm đỡ giữa.
PhầnIII-Các tài liệu tham khảo và bản vẽ kèm theo .
Phần IV-Kết luận và đề nghị.
Trang 1
đamh-Thiết kế cầu máng- sv: lê thái sơn 38 c
2
phần I
Tài liệu thiết kế
Kênh dẫn nớc đi qua vùng trũng có chiều dài L=24m.Sau khi so sánh phơng án thiết kế
đã đi tới kết luận cần xây dựng một máng bê tông có cốt thép qua vùng.
Dựa vào địa hình, qua tính toán thủy lực và thủy nông đã xác định đợc mức nớc yêu
cầu trong cầu máng nh sau:
Số đề bài:
Số nhịp L(m) B(m) H
max
(m) M
#
Nhóm thép
4 24 3.1 2.3 150 C
I
Vùng xây dựng công trình có cờng độ gió q
1
=1,2(KN/m

=1.15
Theo phụ lục 4 n
c
=1.0
Theo phụ lục 5 m
b
=1
Theo phụ lục 7 R
a
=2100(Kg/cm
2
)
Theo phụ lục 8 m
a
=1.1(giả thiết số thanh cốt thép <10)
Theo phụ lục 11
0
=0.7
A
0
=
0
(1-0.5
0
)=0.455
Trang 2
đamh-Thiết kế cầu máng- sv: lê thái sơn 38 c
2
phần.II
Thiết kế cầu máng


2.Tải trọng tác dụng
Tải trọng tác dụng lên lề gồm tĩnh tải và hoạt tải (coi giókhông ảnh hởng đến phần
lề ngờng đi)
*Tĩnh tải . Tải do trọng lợng bản thân gây ra(q
bt
)
q
bt
=
b
.h.b=2500.0,1.1=250(kg/m)
*Hoạt tải .Tải do ngời đi lại gây ra(q
ng
)
q
ng
=q
2
.b=200.1=200(kg/m)
Để đơn giản coi nh tải trọng tác dụng đúng tâm của 1m dài cắt ra với tải trọng phân
bố : q
lê
=n
bt
.q
bt
+n
ng
.q

Xét mặt cắt đầu ngàm
M= q
tt
lề.
l
2
= 482,5* 0,8
2
/ 2 = 154,4 (kg.m)
Q = q
tt
lề
* x =482,5 * 0,8 =386 (kg)

4. Tính toán cốt thép
Cốt thép đợc tính từ giá trị M
max
với trờng hợp mặt cắt chữ nhật cốt thép đơn. Chọn lớp
bảo vệ a = 2cm ta có h
0
= h a = 8cm. Bè rộng b = 100cm.
Chọn a = 2 => h
0
= h-a = 10-2 = 8 (cm)
X = 0

m
a
. F
a

2
x
)
Thay giá trị x, A vào hệ 1.2 ta đợc hệ:
m
a
. F
a
.R
a
= m
b
. R
n
. b . . h
0
k
n
. N
c
. M = m
b
. R
n
. b . h
0
2
. A
Từ (2) ta có:
A =

99,0
2100.1,1
0407,0.8.100.70.1
=
(cm
2
)
*Kiểm tra điều kiện Fa
min
< Fa <Fa
max
Fa
min
= à
min
. b . h
0
= 0,001.100.8 = 0,8(cm
2
)
Fa
min
=
aa
0nb
R.m
.h.b.R.m

=
97,16

1
=
0
cn
h.b
Q.n.k
<
2
= k
1
.m
b4
.R
k
Trong đó:
Q = 386 (kg)
Lề ngời đi đợc coi nh một dầm conson. Vậy k
1
= 0,6
m
b4
= 0,9 (hệ số làm việc của bê tông)

1
=
555,0
8.100
386.1.15,1
=
(kg/cm


8 a=20
56
Hình 4-1: sơ đồ bố trí thép lề ngời đI
II.thiết kế vách máng
1. Sơ đồ cấu tạo
*Sơ bộ chọn kích thớc máng nh sau:
- Độ cao của máng H
vách
= H
max
+
Trong đó là độ vợt cao an toàn. Lờy = 0,5m
H
vách
= 2,3 + 0,5 = 2,8m
Trang 5
đamh-Thiết kế cầu máng- sv: lê thái sơn 38 c
2
- Bề dày của máng thay đổi dần từ h
v1
đến h
v2
.
Chọn: h
v1
= 12cm h
v2
= 30cm
Sơ đồ tính toán (xem hình 1)

tt
= M
lề
+ M
gió đẩy
Trong đó:
M
Lề
: mô men do trọng lợng bản thân lề gây nên tại mặt cắt ngàm.
M
lề
= 8400 (kg.cm)
M
gió đẩy
: mô men do gió gây nên.
Trang 6
đamh-Thiết kế cầu máng- sv: lê thái sơn 38 c
2
M
gió đẩy
=
584,451
2
72,2.96.2,1
2
H.q.n
2
vachghgd
==
(kg.m)

hbRm
Mnk
nb
tt
cn
=
01,0
28.100.70.1
4,36758.3,1.15,1
2
=
A = 0,01 < 0,455
Vậy F
a
tt
=
aa
0nb
R.m
.h.b.R.m

Trong đó tra phụ lục 10.
A = 0,01 => = 0,01
F
a
tt
=
85,0
2100.1,1
01,0.28.100.70.1

Trang 7
đamh-Thiết kế cầu máng- sv: lê thái sơn 38 c
2
F
a
tt
= 0,85 cm
2
< Fa
min
= 2,8 cm
2

Vậy lấy F
a
tt
= Fa
min
= 2,8 cm
2
Với F
a
định nh trên ta bố trí 59/1m (F
a
= 3,18 cm
2
)
4. Trờng hợp căng trong
a) Xác định nội lực
Xét mô men tại mặt cắt ngàm:

6
23.10
6
H
3
3
maxn
==

M
nc
= 202783 (kg.cm)
M
gió hút
: mô men do gió gây nên.
M
gió hút
=
)m.kg(69,338
2
8,2.72.2,1
2
H.q.n
2
2
vachg
gh
==
M
gió hút

Hình 4-II : biểu đồ nội lực (th. Căng trong)
b) Tính thép
Mắt cắt tính toán dạng chữ nhật có tiết diện (30cm x 100cm). Tính thép trong trờng
hợp mặt cắt chữ nhật cốt thép đơn.
Lớp bảo vệ a = 2cm tính đợc h
0
= h-a = 30-2 = 28 cm
A =
2
0nb
tt
cn
h.b.R.m
M.n.k
=
053,0
28.100.70.1
252092.1.15,1
2
=
A = 0,053 < 0,455
Vậy F
a
tt
đợc tính theo công thức cốt đơn:
F
a
tt
=
053,0

Fa
max
= 38,6 (cm
2
)
Fa
min
= 2,8 cm
2
< F
a
tt
= 4,24 cm
2
< Fa
max
= 40,3 cm
2
Vậy F
a
tt
= 4,24 cm
2
Với F
a
định nh trên ta bố trí 512 (Fa = 5,65 cm
2
)
5. Kiểm tra điều kiện đặt cốt đai, cốt xiên
Trang 9


1

)cm/kg(185,1
28.100
2887.1.15,1
2
==

2
= k
1
. m
b4
. R
k
= 0,6 . 0,9 . 6,3 = 3,402 (kg/cm
2
)

1
= 1,185 <
2
= 3,402
Vậy bê tông đảm bảo đợc lực cắt. Theo cấu tạo đặt 56.
6. Bố trí thép
6 a=20 12 a=20 6

6 a=20 12
a=20

=

1
. R
k
c
. W
qđ

1
: hệ số xét đến biến dạng dẻo của bê tông miền kéo.
1
= m
h
.
Tra phụ lục 13: m
h
= 1
Tra phụ lục 14: = 1,75

1
= m
h
. = 1 . 1,75 = 1,75
W
qđ
: mômen chống uốn của tiết diện quy đổi lấy đối với mép biên chịu kéo của tiết
diện. W
qđ
= J