Bai Sua Hoan Chinh

Đồ án môn học : Thiết kế cầu BTCT GVHD : Th.s Nguyễn HoàngVĩnh

Phần I:

ĐẶC ĐIỂM KHU VỰC XÂY DỰNG

VÀ ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN VƯỢT SÔNG

1. Địa chất :

Qua thăm do đia chât co sô liêu khu vưc xây dưng câu co sô liêu đia chât như sau:

- Lơp 1: Set + bùn day

- Lơp 2: Set

- Lơp 3: Á set day ∞

- Mặt cắt ngang sông gân như đôi xứng nhau.

2. Thuỷ văn :

- Mưc nươc cao nhât : 12 m

- Mưc nươc thông thuyên : 7,5 m

- Mưc nươc thâp nhât : 5 m

3.Các tiêu chuẩn kỹ thuật của công trình:

- Câu vượt sông câp IV co yêu câu khẩu độ thông thuyên la 40m

- Khẩu độ câu: Lo = 130

- Khổ câu : K = 8 + 1,5x2 (m).

- Tải trọng thiết kế : HL-93 + PL = 3,6 kN/m2

II. Đề xuất các phương án vượt sông:

1. Giải pháp chung về kết cấu:

1.1 Kết cấu nhịp:

Do sông câp IV yêu câu khẩu độ thông thuyên la 40m, nên bô trí nhip giữa tôi thiểu

≥40m. Ta bô trí nhip thông thuyên dai 42m

2. Đề xuất các phương án vượt sông:

2.1 Phương án 1: Cầu dầm 5 nhịp giản đơn BTCT ứng lực trước

SVTH : Nguyễn Vũ Đắc Chức Lớp : 06X3C Trang: 1


( 2x24m + 42m + 2x24m )

Ta co : Áp dụng công thức ( 1.1 )

Lott = Lo - 2bm - n.bf

Lo = 130m: Khẩu độ tĩnh không yêu câu.

Ltto: Khẩu độ tĩnh không thưc tế của câu

bf : Chiêu dai phân tĩnh không ứng vơi mưc nươc cao nhât do trụ chiếm chỗ.

bm : Phân ăn sâu của công trình (mô, mô đât hình non trươc mô ,..) vao tĩnh không tại mưc nươc cao nhât ở mô trái va mô phải tính tơi đâu kết câu nhip.

Ltto= 138- 2x1 - 2x1,6 = 132,8 m

Kiểm tra điêu kiên:

=> Đạt yêu câu .

2.2 Phương án 2: Cầu dầm liên tục BTCT ( 42m + 50m + 42m )


Ltto = L - 2bm - n.bf

Ltto = 134- 2x1 - 2x1,6 = 128,8 m



2.3 Phương án 3 : Cầu dàn thép giản đơn ( 3 nhịp 45m )



00

00

005,2,1

138,2

130,8132

tt LL

max(Ltto,Lo)

00

00

005,0,92

130

-128,8130 tt LL

max(Ltto,Lo)


Ltto = L - 2bm - n.bf

Ltto = 135 - 2x1 - 2x1,6 = 129,8 m




00

005,0,15%

132,8

129,8 - 130 tt LL

max(Ltto,Lo)


Phần II

THIẾT KẾ SƠ BỘ CÁC PHƯƠNG ÁN 1

Thiết kế cầu BTCT dầm giản đơn ứng suất trước

Nhịp ( 2x24m + 42m + 2x24m )

A. Tính toán nhịp 42m

I. Xác định mặt cắt ngang cầu :

1. Mặt cắt ngang :

Câu tạo mặt cắt ngang như hình vẽ :

12 MAËT CAÉT 1 : 1 NGANG GOÁI CAÀU

1,5%

12 MAËT CAÉT 2 : 2 NGANG NHÒP CAÀU

Vaïch sôn phaân laønb=200 mm 1,5%

6000 6000

2400 2400 2400 2400 12001200

- Chiêu rộng phân xe chạy 8 (m)

- Chiêu rộng phân người đi bộ 2x1,25 (m)

- Bô trí lê người đi bộ cùng mức vơi mặt đường xe chạy ta dùng vạch sơn phân lan rộng 20 cm.

- Chiêu rộng cột lan can la : 50 cm

- Chiêu rộng bản mặt câu xác đinh :

Bmc = 8 + 2x1,25 + 2x0,5 + 2x0,2 = 12 (m)

2. Dầm ngang và bản mặt cầu :

2.1. Dầm ngang :

2.1.1. Chọn số dầm ngang :



Dâm ngang được bô trí tại vi trí : hai đâu dâm câu, L/4, L/2

Sô lượng dâm ngang : Nn= (Nb - 1) x 5 = 20 dâm

+ Nn : la sô dâm ngang

+ Nb : la sô dâm chủ

1600

110 120

1750

1550 34

120

1667

18002200

1190

150

giữa dâm đâu dâm

2.1.2. Tính toán thông số sơ bộ :

Các thông sô dâm ngang được thể hiên ở hình trên

- Bê day dâm ngang la 20cm

- Diên tích mặt cắt ngang dâm tại vi trí nhip dâm : 3,318m2

- Diên tích mặt cắt ngang dâm tại vi trí đâu dâm : 3,248m2

- Thể tích 1 dâm ngang tại vi dâu dâm : 3,248x 0,2 = 0,6496 m3

- Thể tích 1 dâm ngang tại vi nhip dâm : 3,318x 0,2 = 0,6636 m3

=> Tổng thể tích dâm ngang : 0,6636x12 + 0,6496x8 = 13,16 m3

- Ham lượng côt thep theo thể tích trong dâm ngang la khb = 2%

- Suy ra : thể tích côt thep : Vshb = khb.Vhb = 0,02x13,16 = 0,2632 m3

- Khôi lượng côt thep trong dâm ngang: Gshb = Vshb.γs=0,2632x7,85 = 2,066 T

- Thể tích bê tông trong dâm ngang : Vchb = Vhb–Vshb = 13,16–2,066 = 11,094 m3

- Khôi lượng bê tông trong dâm ngang : Gchb = Vchb.γc= 10,976x2,4 =26,625 T

- Khôi lượng toan bộ dâm ngang la: Ghb = Gshb+Gchb = 2,066+26,625 = 28,69 T



2.2. Bản mặt cầu :

2.2.1. Chọn kích thước:

- Chiêu dai trung bình của bản : hf =20 cm

- Lơp bêtông nhưa : 7cm

- Lơp phong nươc : chông thâm từ trên mặt câu xuông kết câu bên dươi day 0,4cm

- Lơp đêm : dùng để tạo độ dôc ngang 1,5%, day trung bình 5cm

2.2.2. Tính toán các thông số sơ bộ :

- Thể tích bản mặt câu : 0,2x42x12 = 90,72m3

- Dung trọng của bêtông nhưa la : 2,25 T/m3

- Dung trọng của côt thep la : 7,85 T/m3

- Thể tích của lơp BT nhưa : Vas=Abmc .L=0,07x11x42 = 32,34 m3

- Khôi lượng lơp BT nhưa Gas=Vas x 2,25 = 72,765 T

- Thể tích bản mặt câu : 0,2x42x12 = 90,78m3

- Khôi lượng bản mặt câu : 97,78x2,4=234,528 T

- Khôi lượng lơp phong nươc day 0,4cm: 0,004x42x12x1,5 = 3,024 T.

- Khôi lượng lơp tạo độ dôc 1,5% : 0,05x11x42x2,2 = 50,82 T

=> Khôi lượng lơp phủ mặt câu : 126,6 T

3. Tấm đan

180080

- Câu tạo tâm đan như hình vẽ.

- Khôi lượng 1 tâm đan BTCT: 1,8x 0,08 x 1 x 2,5 = 0,36T



- Trọng lượng tâm đan cho nhip 42 m:

42 x 4 x 0,36= 60,48T

4. Lan can tay vịn :

Vì không dùng dãy phân cách để phân cách phân người đi bộ vơi phân xe

chạy nên ta thiết kế lan can tay vin co thể chiu được lưc va đạp của xe vao. Câu tạo

va kích thươc như hình vẽ bên dươi. (đơn vi cm)

190

500

500

600

190

R310

+ Vơi diên tích phân bê Ab = 0,182m2 , liên tục ở 2 bên câu

+ Diên tích phân trụ :At = 0,6m2 ,các trụ cách nhau 2m, tổng sô lượng la 21 trụ

+ Thể tích bê tông Vbt =0,182.2.42+0,06.21.2 = 17,8 m3

+ Ham lượng côt thep trong lan can chiếm kp = 1,5 %

+ Ta co thể tích côt thep trong lan can : Vsp = Vp.kp = 17,8.1,5% = 0,267m3

+ Khôi lượng côt thep trong lan can la: Gsp = Vsp.γs = 0,267.7,85 = 2,09 T

+Thể tích BT trong lan can: Vcp = Vp – Vsp = 17,8 – 0,267 =17,533 m3

+ Khôi lượng BT trong lan can: Gcp = Vcp.γc = 17,533.2,4 = 42,08 T

+ Vậy, khôi lượng toan bộ lan can la: Gp = Gsp + Gcp = 42,08+ 2,09 = 41,17 T

5. Tính toán dầm chủ

5.1 Số dầm chủ :



Chọn sô dâm chủ la Nb = 5 dâm, khoảng cách cá dâm chủ tính theo công thức sau :

S = = 2,4 m

Suy ra : chọn phân cách hẫng Sk = = 1,2 m .

5.2 Chiều cao dầm chủ :

- Chiêu cao dâm chủ được xác đinh theo tiêu chuẩn AASHTO :

ddc = x42 = 1,9 m

Kích thươc dâm chủ được thể hiên ở hình dươi : đơn vi ( cm )

`

4200

190

230 950

6080

8

1211

19020

60

80

60

8

126

60

2520

Giữa dâm Đâu dâm

4.3 Tính các thông số sơ bộ :



- Diên tích mặt cắt ngang giữa dâm : Ag = 0,6469m2

- Diên tích mặt cắt ngang tại đâu dâm : A’g = 1,167 m2

- Thể tích bê tông tại vi trí 2 đâu dâm : 1,167x2,3x2 = 5,3682 m3

- Thể tích bê tông hai đoạn vuôt đâu dâm : x 0,95 x 2 = 1,723m3

- Thể tích bê tông tại vi trí giữa dâm : 0,6469 x 35,5 = 22,964 m3

=> Tổng thể tích bê tông 1 dâm : 5,3682 + 1,723 + 22,964 = 30,055 m3

Trong dâm chính thì lượng thep chiếm khoảng 210kg/m3

Suy ra : khôi lượng thep trong 1 dâm chủ : 30,055 x 0,21 = 6,311 T

- Thể tích của thep trong dâm : 6,311/7,85 = 0,8 m3

Suy ra thể tích thưc của bêtông : 30,055 – 0,8 = 29,255 m3

- Khôi lượng thưc của bêtông : 29,255x2,4 = 70,212 T

Suy ra khôi lượng 1 dâm chủ : 70,212+6,311 = 76,523 T

=> Khôi lượng 5 dâm chủ la : 76,532x5= 382,61 T

B. Tính toán nhịp 24m

1. Tính dầm ngang :

- Dâm ngang được bô trí tại vi trí đâu nhip va giữa nhip, sô dâm ngang la 12 dâm

- Bê day dâm ngang la 20cm

- Diên tích mặt cắt ngang dâm tại vi trí nhip dâm : 2,657m2

- Diên tích mặt cắt ngang dâm tại vi trí đâu dâm : 2,708m2

- Thể tích 1 dâm ngang tại vi nhip dâm : 2,75x0,2 = 0,531 m3

- Thể tích 1 dâm ngang tại vi đâu dâm : 2,631x 0,2 = 0,541 m3

=> Tổng thể tích dâm ngang : 0,541 x8 + 0,531x4 = 6,45 m3

- Ham lượng côt thep theo thể tích trong dâm ngang la khb = 2%

- Suy ra : thể tích côt thep : Vshb = khb.Vhb = 0,02x6,45 = 0,129 m3



- Khôi lượng côt thep trong dâm ngang: Gshb = Vshb.γs=0,129x7,85 = 1,012 T

- Thể tích bê tông trong dâm ngang : Vchb = Vhb–Vshb = 6,45– 0,129 = 6,321m3

- Khôi lượng bê tông trong dâm ngang : Gchb = Vchb.γc= 6,321x 2,4 =15,17 T

- Khôi lượng toan bộ dâm ngang la: Ghb = Gshb+Gchb = 1,012+15,17 = 16,182 T

2. Bản mặt cầu, lớp phủ mặt cầu và lan can tay vịn :

2.1. Bản mặt cầu, lớp phủ mặt cầu

- Thể tích bản mặt câu : 0,2x24x12 = 51,86 m3

- Khôi lượng bản mặt câu : 51,86x2,4=124,44T

- Thể tích của lơp BT nhưa : Vas=Abmc .L=0,07x11x24= 18,48 m3

- Khôi lượng lơp BT nhưa Gas=Vas x 2,25 = 41,58 T

- Khôi lượng lơp phong nươc day 1 cm: 0,004x24x12x1,5 = 1,728 T.

- Khôi lượng lơp tạo độ dôc 2% vơi chiêu day trung bình 5cm:

0,05x11x24x2,2 = 29,04T.

= > tổng khôi lượng lơp phủ mặt câu : 72.34T

2.2. Lan can tay vịn.

+ Vơi diên tích phân bê Ab = 0,182m2 , liên tục ở 2 bên câu

+ Diên tích phân trụ :At = 0,6m2 ,các trụ cách nhau 2m, tổng sô lượng la 12 trụ

+ Thể tích bê tông Vb=0,182x2x24+0,06x12x2 = 10,176 m3

+ Ham lượng côt thep trong lan can chiếm kp = 1,5%

+ Ta co thể tích côt thep trong lan can : Vct = Vp.kp = 10,176x1,5% = 0,152m3

+ Khôi lượng côt thep trong lan can la: Gct = Vct.γs = 0,152x7,85 = 1,198 T

+Thể tích BT trong lan can: Vbt= Vb – Vct = 10,176 – 0,152 =10,08 m3

+ Khôi lượng BT trong lan can: Gbt = Vbt.γc = 10,176x2,4 = 24,42 T

+ Vậy, khôi lượng toan bộ lan can la: Gp = Gsp + Gcp = 25,618 T



3. Tấm đan

180080

1000

- Câu tạo tâm đan như hình vẽ.

- Thể tích 1 tâm đan BTCT: 1,8 x 0,08 x 1 x 2,5= 0,36 T

- Khôi lượng tâm đan cho nhip 24 m:

24 x 4 x 0,36= 34,56 T

4. Tính dầm chủ :

4.1 Chiều cao dầm chủ :

- Chiêu cao dâm chủ được xác đinh theo tiêu chuẩn AASHTO :

ddc = x24 = 1,411 m

Chọn ddc = 1,45m

4.2 Thông số sơ bộ :

- Diên tích mặt cắt ngang giữa dâm : Ag = 0,556m2

- Diên tích mặt cắt ngang tại đâu dâm : A’g = 0,896 m2

- Thể tích bê tông tại vi trí 2 đâu dâm : 0,896.(1,45+0,3).2 = 3,136m3

- Thể tích bê tông hai đoạn vuôt đâu dâm : x 1,45/2 x 2 = 1,052m3

- Thể tích bê tông tại vi trí giữa dâm : 0,556 x 19,65 =10,92 m3

=> Tổng thể tích bê tông 1 dâm : 15,108m3

Trong dâm chính thì lượng thep chiếm khoảng 210kg/m3

Suy ra : khôi lượng thep trong 1 dâm chủ : 15,108 x 0,21 = 3,17 T



- Thể tích của thep trong dâm : 3,17/7,85 = 0,404 m3

Suy ra thể tích thưc của bêtông : 15,018 – 0,404 = 14,614 m3

- Khôi lượng thưc của bêtông : 14,614x2,4 = 35,07 T

Suy ra khôi lượng dâm chủ : 35,07 +3,17 = 38,24 T

Khôi lượng 5 dâm chủ : 191,218 T

*Vậy tĩnh tải tác động lên cầu :

+ Nhịp 24 m:

DC = (DCDC + DCDN + DCBMC + DCTD+ DWLCTV)/24

= (191,218+16,182+124,416+57,6+25,618).9,81/24= 169,64 KN/m.

DW = (DWPMC )/24

= (72,34).9,81/24=29,69 KN/m

+ Nhịp 42 m:

DC = (DCDC + DCDN + DCBMC + DCTD+ DWLCTV)/42

=(382,61+28,69+234,528+100,8+41,17).9,81/42=184 KN/m

DWII = (DWPMC + DWLCTV )/42

= (126,6).9,81/42= 29,57 KN/m

C. Tính toán mố , trụ cầu :

I. Mố cầu :

Vì chiêu cao đắp đât H < 4m nên ta chọn loại mô chân dê, dâm kê trên mô dai 24m. Hình dạng va kích thươc dâm được thể hiên bên dươi.



200

1180

900

2m

10%

1600

2002536200

1000

700

900

50050012000

11000

200

1600

900 2400200

Tính khôi lượng mô :

- Phân tường trươc : V1 = 0,482x12 = 5,784 m3

- Phân tường cánh: V2 = 4,538x2x0,5 = 4,853 m3

- Phân tường tai: V3 = 1,067x0,2x2 = 0,4268 m3

- Phân đá kê gôi: V4= 0,18x0,9x5 = 0,81 m3

- Phân bê mô : V5 = 1,6x0,7x12 = 13,44 m3

-Tổng thể tích toan bộ mô: Vab = ∑Vi = 25,312m3

Theo thông kê thì ham lượng côt thep trong mô khoảng 90kg/m3

Từ đo ta co:

- Thể tích thep trong mô : 25,312x0,09 = 2,278 m3

- Khôi lượng côt thep trong mô:Gsab = 2,278x7,85 = 17,88 T



- Thể tích BT trong mô:Vcab = Vab-Vsab = 25,312-2,278 = 23,034 m3

- Khôi lượng BT trong mô:Gcab = Vcab.γc = 23,034x2,4 = 55,28 T

- Khôi lượng tổng cộng mô:Gab = Gcab + Gsab = 73,16 T

II. Trụ cầu :

1.Trụ P1( trụ nối giữa nhịp 24 m và nhịp 42 m):

Tính toán cho một trụ :

- Phân bê trụ: V1 = 2x2,75x7,25= 39,87 m3

- Phân thân trụ:V2 = 5,7x1,4x9,7 = 77,4 m3

- Phân mũ trụ: V3 = 14,85 x1,8 = 26,73 m3

- Phân đá kê gôi:V4 = (0,398.0,9+ 0,139.0,9).5 = 2,41 m3

=> Tổng cộng thể tích trụ:Vp1 = ∑Vi = 146,41 m3

- Ta co theo thông kê thì khôi lượng thep trong trụ chiếm 80kg/m3

Suy ra : khôi lượng côt thep trong trụ : 0,08x136,41= 10,91T

- Thể tích thep trong trụ : 10,91/7,85= 1,389 m3

- Thể tích BT trong trụ:Vcp = 146,41 – 1,49 = 145,01 m3

- Khôi lượng BT trong trụ:Gcp = Vcp.γc = 145,01.2,4= 348,024 T

- Tổng khôi lượng trụ: Gp1 = Gcp + Gsp = 358,93 T



1800

1400

900

600

650

200

2000

2750

9700

2. Trụ P2( trụ nối giữa 2 nhịp 24 m ):

Tính toán cho một trụ :

- Phân bê trụ : V1 = 2x2,75x7,25= 39,87 m3

- Phân thân trụ: V2 = 7,055x5,338= 37,66 m3

- Phân đỉnh trụ: V3 = (7,02+ 7,83) x1,8 = 26,73 m3

- Phân đá kê gôi: V4 = (0,9x0,2x1,1)x5 = 0,99 m3

=> Tổng cộng thể tích trụ:Vp1 = ∑Vi = 105,25m3

- Ta co theo thông kê thì khôi lượng thep trong trụ chiếm 80kg/m3

Suy ra : khôi lượng côt thep trong trụ : 0,08x105,25=8,42T

- Thể tích thep trong trụ : 8,42/7,85= 1,073 m3



- Thể tích BT trong trụ:Vcp = 104,17 m3

- Khôi lượng BT trong trụ:Gcp = Vcp.γc = 104,17x2,4= 250 T

- Tổng khôi lượng trụ: Gp1 = Gcp + Gsp = 258,42 T

2000

2750

5340

13001800

900

600

1200

200

Bảng tổng hợp khối lượng kết cấu mố trụ:

Hạng mục Khôi lượng (T)

Mô A,B 73,16

Trụ 1= Trụ 4 258,42

Trụ 2 = Trụ 3 358,93



D. Tính toán số lượng cọc trong mố và trụ cầu:

I. Tính toán áp lực tác dụng lên mố và trụ cầu:

1. Tải trọng tác dụng lên mố cầu:

Ở đây hai mô ở hai đâu câu co chiêu cao va tải trọng tác động như nhau, nên ta chỉ

tính cho một mô con mô kia tương tư.

1.1 Tĩnh tải tác dụng lên mố:

Các tải trọng tác dụng lên mô:

Rap = Rbt+Pht + Rkcn

Trong đo : Rbt - trọng lượng bản thân của mô.

Rbt = 1,25x73,16 = 91,45 T = 897,12 kN.

Rkcn – tĩnh tải ở kết câu nhip phân trên tác dụng lên mô.

Rkcn = (1,25DC + 1,5DW)/2.

Vơi:

DC - tĩnh tải bản thân của hê thông dâm chủ, dâm ngang lan can tay vin,

bản mặt câu. tâm đan.

DC = 169,64.24 = 4071,36 kN.

DW – tĩnh tải bản thân của các lơp phủ mặt câu

DW = 29,69.24 T = 712,56 kN.

Suy ra: Rkcn = 1/2 (1,25.4071,36 + 1,5.712,56 ) = 3079,02 kN

1.2.Hoạt tải tác dụng lên mố:

Lân lượt chât tải lên nhip 24m theo sơ đồ bên dươi, ta tính được hoạt tải tác dụng

lên mô câu .

Pht – áp lưc do hoạt tải ở phân trên tác dụng lên mô.



Ta co chiêu dai tính toán của nhip: Ltt = Lnhip - 2a = 24 – 2.0,3 = 23,4 m.

1200 4300

145KN 35KN145KN

110KN

110KN

9,3KN/m

3,6KN/m

1 0,948 0,8150,63

d.a.h Rg(M.A )+

- Hoạt tải do xe tải 3 trục va 2 trục thiết kế vơi tải trọng lan va đoan người :

PHT1CĐ1 = [γLL m.n 9,3 +γLL m.n[(145y1+145y2+35y3)(1+IM) + γPL 2T PL ]]

= 1827,4 (kN)

PHT2CĐ1 = [γLL m.n 9,3 +γLL mn[(110y4+110y5)(1+IM) + γPL 2T PL ]]

= 1532,5 (kN)

Trong đo:

γLL = Hê sô tải trọng; γLL = 1,75

T = Bê rộng đường người đi; T=1,25(m).

yi(i= 13) = tung độ đường ảnh hưởng.

IM = Hê sô xung kích; IM = 0,25.

PL = Tải trọng người đi bộ; PL= 3,6 KN/m2.

m = Hê sô lan; m= 1

n = Sô lan xe; n=2.

= Hê sô điêu chỉnh tải trọng = 0,95.

: diên tích đường ảnh hưởng : 11,7m2

Vì hoạt tải cường độ 1 do xe tải 3 trục thiết kế lơn hơn so vơi 2 trục thiết kế gây nên nên ta lây hoạt tải do xe tải 3 trục thiết kế để tính toán .



PHTCĐ1 = 1827,4 kN

Vậy suy ra tổng tải trọng tác dụng lên mô câu la :

∑QM = PHTCĐ1+ Qtt =897,12+3079,02 + 1827,4= 5785,54 kN

2. Tải trọng tác dụng lên trụ cầu:

2.1. Tải trọng tác dụng lên trụ đỡ 2 nhịp 24 x 24m ( trụ P1,P4)

Vì 2 trụ P1, P4 co kích thươc va lam viêc hoan toan giông nhau nên ta chỉ viêc tính cho 1 trụ va suy ra cho trụ con lại :

2.1.1. Tĩnh tải.

Các tải trọng tác dụng lên trụ:


Trong đo : Rbt - trọng lượng bản thân của trụ.

Rbt = 1,25.Gbt = 1,25x258,42 = 323,025 T = 3168,87 kN.


Rkcn = (1,25DC + 1,5DW)

Vơi: DC - tĩnh tải bản thân của hê thông dâm chủ, dâm ngang lan can tay vin,

bản mặt câu .

DC = 169,64.24 = 4071,36 kN.


DW = 29,69.24 = 712,56 kN.

Suy ra: Rkcn = (1,25.4071,36 + 1,5.712,56 ) = 6158,04 kN

2.1.2. Hoạt tải.




35KN145KN 145KN

3,6KN/m

9,3KN/m

d.a.h Rg(T1 )

1

0,94

6

0,8

15

0,63

3

+

PHT1CĐ1 = [γLL m.n 9,3 +γLL m.n[(145y1+145y2+35y3)(1+IM) + γPL 2T PL ]]

= 2480,2 (kN)


= 2184,4 (kN)

Trong đo:


Cân chú ý rằng: trong trường hợp nay, viêc xếp xe sẽ được tiến hanh đôi vơi từng

trụ một, đôi vơi từng loại xe một để xet trường hợp bât lợi. Hơn nữa, để tính phản

lưc gôi phải tổ hợp xe theo một cách thứ hai nữa như sau:

“ Lấy 90% hiệu ứng của hai xe tải thiết kế có khoảng cách trục bánh trước xe

này cách bánh sau xe kia không nhỏ hơn 15m tổ hợp với 90% hiệu ứng của tải trọng

làn thiết kế, khoảng cách giữa các trục 145 kN của mỗi xe tải phải lấy bằng

4300mm”( mục 3.6.1.3.1 22TCN25,332-05)

Trong trường hợp nay thì xe tải thứ 2 đã nằm sang nhip tiếp theo nên không ảnh hưởng đến tải trọng tác dụng lên trụ.

Vì hoạt tải cường độ 1 do xe tải 3 trục thiết kế lơn hơn so vơi 2 trục thiết kế gây nên nên ta lây hoạt tải do xe tải 3 trục thiết kế để tính toán .

PHTCĐ1 = 2840,2 kN

Suy ra tổng tải trọng tác dụng lên trụ câu

∑QT1 = PHTCĐ1+ Qtt = 3168,87+6158,04 + 2480,2= 11807,11kN

2.2. Tải trọng tác dụng lên trụ đỡ 2 nhịp 24 + 42m ( trụ P2.P3)

2.2.1. Tĩnh tải :





Trong đo : Rbt - trọng lượng bản thân của trụ.

Rbt = 1,25.Gbt = 1,25.(258,42+358,93)/2= 358,84 T = 3785,12 kN.

Rkcn – tĩnh tải ở kết câu nhip phân trên tác dụng lên trụ

Rkcn = (1,25DC + 1,5DW)

Vơi: DC - tĩnh tải bản thân của hê thông dâm chủ va dâm ngang lan can tay

vin, tâm đan DC = (169,64.24+184.42 ). /2

= 5899,68 kN.


DW = (29,69.24+29,57.42)/2=977,25 kN.

Suy ra: Rkcn = (1,25.5899,68 + 1,5.977,25 ) = 8840,47 kN

2.2.2. Hoạt tải

Lân lượt chât tải lên 2 nhip 24m va 42m theo sơ đồ bên dươi, ta tính được hoạt tải tác dụng lên trụ câu

35KN145KN 145KN

110KN 110KN

3,6KN/m

9,3KN/m

d.a.h Rg(T2 )

0,97

1

0,89

7

0,79

4

1


PHT1CĐ1 = [γLL m.n 9,3 +γLL mn[(145y1+145y2+35y3)(1+IM) + γPL 2T.PL.]]

= 3047,3 (kN)


= 2689,6(kN)




* Ngoai ra khi tính toán áp lưc xuông trụ câu ta con “ Lấy 90% hiệu ứng của hai xe tải thiết kế có khoảng cách trục bánh trước xe này cách bánh sau xe kia là 15000 mm tổ hợp với 90% hiệu ứng của tải trọng làn thiết kế, khoảng cách giữa các trục 145 kN của mỗi xe tải phải lấy bằng 4300mm “

9,3KN/m35KN

145KN35KN

145KN145KN145KN

1 0,897 0,7930,433

0,33 0,226

3,6KN/m

+

P’HTCĐ1= [γLL m.n 9,3 +0,9.γLL mn[(145y1+145y2+35y3)(1+IM)+γPL.2T.PL.]]

= 4005,7 kN

Vậy :

PHTCĐ1=max(P’HT

CĐ1, PHT1CĐ1) = 4005,7 kN

Suy ra tổng tải trọng tác dụng lên trụ câu

∑QT2 = PHTCĐ1+ Qtt = 3785,12+8840,47 + 4005,7= 16631,3kN

Bảng tổng hợp tỉ trọng tác dụng xuống mố, trụ cầu

Mố, trụ Tải tọng thẳng đứngMô A 5785,54

Trụ P1,P4 11807,11Trụ P2,P3 16631,3

II. Tính số lượng cọc trong bệ móng mố, trụ:

1. Xác định sức chịu tải tính toán của cọc trong mố:

Sử dụng cọc đong bằng BTCT TD 35x35cm. Chiêu dai cọc dư kiến la 20m. Phân ngam vao đai cọc dai 30cm, đoạn đập đâu cọc dai 20cm, phân cọc năm trên mặt đât la 1,5m, vậy phân cọc cắm vao đât la 18m.

Cọc trong mong co thể phá hoại do một trong hai nguyên nhân sau:

- Bản thân cường độ vật liêu lam cọc bi phá hoại.

- Đât nên không đủ sức chiu tải.



Do vậy khi thiết kế cân phải xác đinh cả hai tri sô vê sức chiu tải của cọc. Sức chiu tải của cọc theo cường độ vật liên (Pr) va sức chiu tải theo cường độ đât nên (Qr).

Sức chiu tải tính toán của cọc được lây như sau:

Ptt= min .

1.1. Sức chịu tải của cọc theo vật liệu:

Pr= Pn.

Trong đo:

Cọc BTCT co :

Pn= 0,85×[0,85×f’c×(Ag –Ast) + fy×Ast].

Pr- Sức kháng lưc dọc trục tính toán (N).

Pn- Sức kháng lưc dọc trục danh đinh (N).

f’c- Cường độ qui đinh của bêtông ở tuổi 28 ngay; f’

c = 30MPa.

Ag- Diên tích mũi cọc(mm2); Ag= 122500 mm2.

fy- Giơi hạn chảy qui đinh của côt thep (MPa); fy = 420MPa.

Ast- Diên tích côt thep chủ (mm2); dùng 416, Ast= 804,4mm2.

- Hê sô sức kháng ; = 0,75.

Thay các giá tri vao công thức trên ta được:

Pn=0,85 [0,85 30(122500 – 804,4) + 420 804,4]= 2924,92(kN)

1.2. Sức chịu tải của cọc theo đất nền:

Giả thiết lưc ma sát quanh thân cọc phân bô đêu theo chiêu sâu trong phạm vi mỗi lơp đât va phản lưc ở mũi cọc phân bô đêu trên tiết diên ngang của cọc. Sức chiu tải của cọc được xác đinh theo công thức:

Pdn = 0,7m(

Trong đo: m: Hê sô điêu kiên lam viêc của cọc trong dât, lây m=1.



: hê sô kể đến ảnh hưởng của phương pháp hạ cọc đến ma sát giữa

đât vơi cọc va sức chiu tải của đât ở mũi cọc, chọn phương pháp hạ cọc bằng cách

đong cọc đặc bằng búa Diesel nên ;

F: Diên tích tiết diên ngang của mũi cọc; F = 0,1225m2

R: cường độ giơi hạn trung bình của lơp đât ở mũi cọc

U: chu vi tiết diên ngang thân cọc u = 1,4m

fi: ma sát giữa cọc va đât.

Cọc tiết diên 35x35cm, chiêu dai l = 18,5m, đong xuyên qua các lơp:

- Lơp 1: set + bùn, trạng thái dẻo mêm B=0,6;

- Lơp 2: set B =0,5;

- Lơp 3: á set day vô cùng, độ sêt B=0,4.

Trình tư tính toán:

- Chia các lơp đât ma cọc đi qua thanh các lơp phân tô co chiêu day li 2m;

- Dưa vao các sô liêu ta co bảng xác đinh fi va R như sau:

Lớp đất Li (m) zi (m) Trạng thái (T/m2) (T/m)

z (m)R

(T/m2)

Set bùn

9m

1 0.5

B = 0.6

0.4 0.4

18 310

2 2.5 1.3 2.6

2 4.5 1.5 3

2 6.5 1.825 3.65

2 8.5 1.9 3.8

Set

7m

1 9.5

B = 0.5

2.7 5.4

2 11.5 2.73 5.46

2 13.5 2.82 5.94

Á set

∞

2 15.5 B = 0.4 3.9 7.8

2 17.5 4 8

Tổng 45,95



Thay các thông sô vừa tìm được vao trên ta được sức chiu tải của cọc theo đât

nên :

Pdn = 0,7.1.( 0,9x0,12225x310 + 1x1,4x45,95) = 68,9 T = 675,97 kN

Giả thiết Pđn =700 kN

1.3.Số lượng cọc tại mố :

n = = 1,6. = 13,22

Trong đo β : hê sô kể đến tải trọng ngang va mômen. β=1,6 đôi vơi mong cọc

đai cao

Vậy ta chọn n = 14 cọc

2. Xác định sức chịu tải tính toán của cọc trong trụ :

2.1.Trụ thú 1 ( P1 và P4 ). ( trụ đỡ 2 nhịp 24m)

Chọn cọc co tiết diên 35x35cm, chiêu dai 16,5m.

2.1.1. Sức chịu tải cọc theo vật liệu

Tính như trường hợp tại mô.

2.1.2. Sức chịu tải của cọc theo đất nền:

Giả thiết lưc ma sát quanh thân cọc phân bô đêu theo chiêu sâu trong phạm vi mỗi lứp đât va phản lưc ở mũi cọc phân bô đêu trên tiết diên ngang của cọc. Sức chiu tải của cọc được xác đinh theo công thức:

Pdn = 0,7.m(


z (m)R

(T/m2)

Set bùn

8m

2 3.5

B = 0.6

1.5 3

2 5.5 1.75 3.5

2 7.5 1.875 3.75

2 9.5 1.9 3.8

Set

6m

2 11.5

B = 0.5

2.72 5.44

2 13.5 2.73 5.62



18.5 320

2 15.5 2.81 5.8

Á set

∞

2 17.5B = 0.4

4 8

1 18.5 4 4

Tổng 50,49

Thay các thông sô vừa tìm được vao trên ta được sức chiu tải của cọc theo đât nên :

Pdn = 0,7.1.( 0,9x0,12225x320 + 1x1,4x50,49 ) = 74,12 T = 727,17 kN

Giả thiết chọn Pdn = 750kN

2.1.3.Số lượng cọc tại mố :

n = = 1,5. = 23,6

Trong đo β : hê sô kể đến tải trọng ngang va mômen. β=1,5 vơi mong cọc đai

cao.

Vậy ta chọn n = 24 cọc.

2.2.Trụ thứ 2. (P2 và P3 ) ( trụ đỡ 2 nhịp 24m và 42m)

Chọn cọc co tiết diên 35x35cm, chiêu dai 16,5m.

2.2.1. Sức chịu tải cọc theo vật liệu

Tính như trường hợp tại mô.

2.2.2. Sức chịu tải của cọc theo đất nền:

Giả thiết lưc ma sát quanh thân cọc phân bô đêu theo chiêu sâu trong phạm vi mỗi lứp đât va phản lưc ở mũi cọc phân bô đêu trên tiết diên ngang của cọc. Sức chiu tải của cọc được xác đinh theo công thức:

Pdn = 0,7m(




z (m)

R(T/m2)

Set bùn

8.5m

2 3.5

B = 0.6

1.4 2.8

18,5320

2 5.5 1.75 2.85

2 7.5 1.825 3.65

Set

8m

2 9.5

B = 0.5

2.69 5.38

2 11.5 2.72 5.44

2 13.5 2.73 5.46

2 15.5 2.81 5.62

Á set

∞

2 17.5

B = 0.4

4 8

1 18.5 4.1 4,1

Tổng 50,62

Ta tính cho mô phải rồi lây cho mô bên trái, lơp đât cuôi cùng của mô bên trái

day hơn lơp đât bên phải, theo giả thiết thì lơp dât bên dươi co B nhỏ hơn thì cọc

ngam cang dai thì lưc ma sát cang lơn.

Thay các thông sô vừa tìm được vao trên ta được sức chiu tải của cọc theo đât nên :

Pdn = 0,7.1.( 0,9x0,12225x320 + 1x1,4x50,62) = 78T =765,18 kN

Giả thiết chọn Pdn = 800kN

2.2.3.Số lượng cọc trụ P2,P3:

n = = 1,5. = 30,205

Trong đo β : hê sô kể đến tải trọng ngang va mômen. β=1,5

Vậy ta chọn n = 30cọc

Bảng tổng hợp số lượng cọc

TT

Tổng tải trọng thẳng đứng Pcmax

kN

chiêu dai cọc

l(m)

sô lượng cọc n

Mô 5785,54 20 14



Trụ P1 =P4 11807,11 16,5 24

Trụ P2=P3 16031,3 16.5 30

III. Sơ đồ bố trí cọc trong móng

1. Bố trí cọc trong mố : 14 cọc

2. Bố trí cọc trongtrụ P1 và P4 : 21 cọc

300 550

300

3625

2250

3. Bố trí cọc trongtrụ P2 và P3.

2250

300 550

300

4525


300

300 16

00

6000

1458


Phần III

THIẾT KẾ SƠ BỘ CÁC PHƯƠNG ÁN 2

Thiết kế cầu dầm thép đơn giản liên hợp

Nhịp (3x45m)

I.Tính toán khối kết cấu nhịp 1.Mặt cắt ngang :

Câu tạo mặt cắt ngang bản mặt câu như hình vẽ:

1,5%Vaïch sôn phaân laøn

b=200 mm 1,5%

550

670

500 1250

180

2100

310

6000 6000

2.Tính toán khối lượng thép dầm 45 (m)

2.1. Bố trí chung:

- Kết câu nhip: câu dâm thep liên hợp 3x45m

- Sử dụng dâm thep chữ I không đôi xứng.

- Câu tạo bản mặt câu, cách bô trí lan can như trong câu dâm BTCT ứng suât trươc

nhip giản đơn

2.2. Bản mặt cầu: tính cho 1 nhịp

a. Số liệu chọn:

Theo 22TCN272-05 chiêu day tôi thiểu bản mặt câu không được nhỏ hơn 175 mm.

ở đây ta chọn 20cm (chiêu day lơp chiu lưc)

Chiêu day các lơp con lại chọn như sau:



+ Lơp phong nươc chọn 0,4cm

+ Lơp bêtông nhưa day 7 cm

+ Lơp mui luyên day 5 cm ở giữa MCN câu để tạo độ dôc ngang.

Sơ đồ bản mặt câu giông như phương án I

Ta co thể tom tắt chi tiết khôi lượng các bộ phận thuộc phân bản mặt câu ở bảng sau

Hạng mục Sô lượng Khôi lượng (kN) Lơp phủ bê mặt 1 1319,73

Bản mặt câu 1 2542,75Lan can tay vin 2 456,55

2.3.Dầm chủ:

2.3.1.Cấu tạo dầm chủ:

Bmc = 8 + 2x1,25 + 2x0,5 + 2x0,25 = 12 (m)

Chọn sô lượng dâm chủ la:n = 5 dâm.

Do đo khoảng cách giữa các dâm chủ:

S =

Khoảng cách từ dâm chủ ngoai cùng đến cánh hẫng Sk = 1,2m

Chiêu cao dâm thep:

Hdt = .

Suy ra chọn Hdt = 2 m

Chi tiết kích thươc dâm thep như hình vẽ:



310

16

14

2000

36016 20

2.3.2. Tính sơ bộ khối lượng thép: xét cho 1 nhịp

- Diên tích tiết diên dâm thep: Atd = (0,0062+0.00576+0,0272+0,00496)

= 0,0442 m2

- Thể tích một dâm thep: V1d = Atd .45 = 0,0442.45 = 1,989 m3

- Khôi lượng một dâm : G1d = .V1d = 7,85.9,81.1,989 = 153,17 kN

- Khôi lưọng toan nhip : Gd = 5.153,17 = 765,85 kN

- Khôi lượng các hê thông liên kết dâm: Glk = Gd = 0,1.765,85 = 76,585 kN

Trong đo la hê sô xet đến trọng lượng của hê thông liên kết. Chọn = 0,1.

Vậy khôi lượng của hê thông dâm thep: G = Gd + Glk = 842,43 kN

2.4. Mố trụ cầu:

2.4.1. Mố cầu: Sử dụng mô chữ U cải tiến.

a.Theo phương dọc cầu

Do chiêu dai nhip lnhip = 45m nên chọn b0 = 110 cm

Kích thươc mô trụ như hình vẽ :



2000

5004300

750

1600

1370

2730

2350

500

500

3200

2000

b.Theo phương ngang cầu

Do các dâm chủ phân bô đêu trên toan bê rộng mặt câu. Ma mô lam nhiêm vụ

kê đỡ kết câu nhip, nên chọn bê rộng của mô bằng bê rộng toan câu, đảm bảo cho mô

dủ rộng kê đỡ toan bộ các dâm chính.

Kích thươc như hình vẽ

1100

1100 400

1100

11000

300

760 760 760 760 760

500 500

12000

1100

1100

1100



Tính khối lượng mố như sau:

- Phân bê mô: V1 = 6,4.12 = 76,8m3

- Phân thân mô:V2 = 3.12 = 36 m3

- Phân bản giảm tải :V4 = 1,1 m3

- Phân tường cánh:V5 = 11,98.0,5.2= 11,98 m3

- Phân tường đỉnh va phân kê bản giảm tải:V6 = 1,05.12 = 12,6 m3

- Phân đá kê gôi:V7 = 0,76.1,1.0,2.5 = 0,836m3

-Tổng thể tích toan bộ mô:Vab = ∑Vi = 139,31 m3

Theo thông kê thì ham lượng côt thep trong mô khoảng kab = 90kg/m3

Từ đo ta co:

- Khôi lượng côt thep trong mô:Gsab = 139,31.0,09 = 12,537 T

- Thể tích thep trong mô : 12,537 / 7,85 = 1,597 m3

- Thể tích BT trong mô:Vcab = Vab-Vsab = 137,713 m3

- Khôi lượng BT trong mô:Gcab = Vcab.γc = 330,51 T

- Khôi lượng tổng cộng mô:Gab = Gcab + Gsab = 343,04 T

2.4.2 Trụ cầu:

Do chiêu dai nhip như nhau va mặt cắt ngang sông gân như đôi xứng nên kích

thươc trụ P1 va P2 cũng như nhau.

Vì vậy ta chỉ tính cho một trụ.

Kích thươc trụ được xác đinh dưa vao chiêu dai nhip.Chi tiết trên hinh vẽ:

Tính khối lượng sơ bộ cho 1 trụ:

- Phân bê trụ:V1 = 5,5.7,6 = 41,8m3

- Phân thân trụ:V2 = 12,6.5,56 = 64,04 m3

- Phân đỉnh trụ:V3 = ( 3,46+ 3,85).1,8.2= 26,316 m3

- Phân đá kê gôi:V4 = 1,3.0,2.0,76.5 = 0,988 m3

=>Tổng cộng thể tích trụ:Vp1 = ∑Vi = 133,144 m3

Ham lượng côt thep chiếm kp = 80kg/1m3 trong thể tích trụ.

Suy ra :

Khôi lượng côt thep trong trụ: Gt = 0,08.133,144 = 10,65 T

Thể tích thep trong trụ: Vt = 10,65/7,85 = 1,356 m3

Thể tích BT trong trụ : Vbt= 133,144 - 1,356 = 131,788 m3

Khôi lượng BT trong trụ: Gbt = Vcp.γc = 131,788.2,4 = 316,29 T

Tổng khôi lượng trụ:Gp1 = Gcp + Gsp = 326,94 T



1400

1800

900

600

9000

2000

2750

1300 200

1640760 760 1640

600

900

66502000

5560

760 1640 600760164076060090

00

Bảng tổng hợp khối lượng kết cấu mố trụ:

Hạng mục Khối lượng (T)

Mô A,B 343,04

Trụ 1= Trụ 2 326,94

2.5.Tính toán số lượng cọc trong mố và trụ cầu:



2.5.1.Tính toán áp lực tác dụng lên mố và trụ cầu:

1.Tính mố cầu:

Ở đây hai mô ở hai đâu câu co chiêu cao va tải trọng tác động như nhau, nên

ta chỉ tính cho một mô con mô kia tương tư.

Các tải trọng tác dụng lên mô:

Rap = Rbt+Rht + Rkcn

Trong đo : Rbt - trọng lượng bản thân của mô.

Rbt = 1,25.343,04 = 428,8 T = 4206,52 kN.


Rkcn = (1,25DC + 1,5DW)/2.

Vơi: DC - tĩnh tải bản thân của hê thông dâm chủ, liên kết va lan can tay vin .

DC = 842,43 +456,56 + 2542,75 = 3841,74 kN.

DW – tĩnh tải( trọng lượng bản thân của các lơp phủ mặt câu )

DW = 1319,73 kN.

Suy ra: Rkcn = 1/2 (1,25.3841,74 + 1,5.1319,73 ) = 3390,88 kN

Rht – áp lưc do hoạt tải ở phân trên tác dụng lên mô.

Rht = .[n.m (1+IM) Piyi +n.m. 9,3ω + ]

: hê sô tải trọng; = = 1,75.

(1+ IM): hê sô xung kích; (1+IM) =1,25

n : sô lan xe; n = 2

=1 hê sô điêu chỉnh tải trọng

m: hê sô lan xe; m= 1

Pi : tải trọng trục bánh xe.

yi : tung độ đường ảnh hưởng tương ứng .



: Tổng diên tích đah áp lưc lên mô ( trụ ).

q1= 9,3 KN/m: Tải trọng lan thiết kế.

Ta co chiêu dai tính toán của nhip: Ltt = Lnhip - 2a = 45 – 2.0,4 = 44,2 m.

Xét xe tải thiết kế ( xe 3 trục): Đường ảnh hưởng tại gối ở mố.

đ.a.hMA

Ta co: Mg = = 145.1 + 145.0,903 + 35.0,805 = 304,11 kN

Xét xe 2trục: Đường ảnh hưởng tại gối ở mố.

đ.a.hMA

Ta co: Mg = = 110.1 + 110.0,973 = 217,02 kN

Như vậy, ta chọn xe tải 3 trục thiết kế để tính toán.

Ta co : Rht =1,75.2.1.1.[(1+0,25).304,11 + 9,3.44,2/2] + 1,75.2.1,2.44,2.3,3/2

= 2356,14 kN.

Rap = 3841,74 +1319,73+2356,14 = 7577,61 kN.



2. Tính trụ cầu :


Rap = Rbt+Rht + Rkcn

Cách tính toán giông như tính toán cho mô câu

Rbt = 1,25.Gbt = 1,25.326,94 = 408,675 T = 4009,1 kN.

Rkcn = (1,25.3841,74 + 1,5.1319,73 ) = 6781,76 kN

Cân chú ý rằng: trong trường hợp nay, viêc xếp xe sẽ được tiến hanh đôi vơi

từng trụ một, đôi vơi từng loại xe một để xet trường hợp bât lợi. Hơn nữa, để tính

phản lưc gôi phải tổ hợp xe theo một cách thứ hai nữa như sau:

“ Lấy 90% hiệu ứng của hai xe tải thiết kế có khoảng cách trục bánh trước xe

này cách bánh sau xe kia không nhỏ hơn 15m tổ hợp với 90% hiệu ứng của tải trọng

làn thiết kế, khoảng cách giữa các trục 145 kN của mỗi xe tải phải lấy bằng

4300mm”

Hình vẽ xếp xe va các kết quả tính toán được cho ở bên dươi:

Hình vẽ xếp xe trụ P1:

Xét xe tải thiết kế ( xe 3 trục): Đường ảnh hưởng tại gối giữa 2nhịp

đ.a.h RG1

Xét xe tải 2trục: Đường ảnh hưởng tại gối giữa 2nhịp



đ.a.h RG1

Xét 90% 2 xe tải 3 trục cách nhau 15m + tải trọng làn: Đường ảnh hưởng tại gối

đ.a.h

RG1

Kết quả cho ở bảng:

Tên trụ

Các TH xếp xe

∑Piyi Rbt Rkcn Rht Rap

(kN) (kN) (kN) (kN) (kN)

P1

TH 1 307,54 4009,1 6781,76 3396,81 10178,57

TH 2 217,03 4009,1 6781,76 3000,83 9782,59

TH 3 448,32 4009,1 6781,76 3868,85 10650,61

Vậy tải trọng thẳng đứng tác dụng lên cọc là : 10650,61 kN

2.5.2.Tính toán sức chịu tải của cọc:

Theo sô liêu khảo sát đia chât thì tính chât của các lơp đia chât ở dươi long

sông được cho như sau:



Lơp 1: set + bùn.

Lơp 2: Set .

Lơp 3: Á set.

Từ tính chât của các lơp đât nêu trên ta nhận thây lơp đât tôt nằm ở độ sâu không lơn

lắm lại phù hợp vơi cọc ma sát. Nên ta chọn cọc ở đây la cọc đong.

1. Sức chịu tải của cọc ở mố:

Cách tính va các hê sô như trong câu dâm BTCT ứng suât trươc nhip giản đơn.

Chọn tiết diên cọc 35x35cm, l= 16,5m.

a.Tính sức chịu tải của cọc theo vật liệu:

Pr= Pn.

Trong đo:

Cọc BTCT có :

Pn= 0,85×[0,85×f’c×(Ag –Ast) + fy×Ast].

Pr - Sức kháng lưc dọc trục tính toán (N).

Pn- Sức kháng lưc dọc trục danh đinh (N).

f’c - Cường độ qui đinh của bêtông ở tuổi 28 ngay; f’

c = 30MPa.

Ag - Diên tích mũi cọc(mm2); Ag= 122500 mm2.

fy - Giơi hạn chảy qui đinh của côt thep (MPa); fy = 420MPa.

Ast - Diên tích côt thep chủ (mm2); dùng 416, Ast= 804,4mm2.

- Hê sô sức kháng ; = 0,75.

Thay các giá tri vao công thức trên ta được:

Pn=0,85 [0,85 30(122500 – 804,4) + 420 804,4]= 2924,92(kN)

Suy ra : sức kháng lưc dọc trục tính toán

Pr =. Pn = 2193,69 kN

b. Sức chịu tải của cọc theo đất nền:



Giả thiết lưc ma sát quanh thân cọc phân bô đêu theo chiêu sâu trong phạm vi mỗi

lứp đât va phản lưc ở mũi cọc phân bô đêu trên tiết diên ngang của cọc. Sức chiu tải

của cọc được xác đinh theo công thức:

Pdn = 0,7m( (1)

Cọc tiết diên 35x35cm, chiêu dai l = 16,5m, đong xuyên qua các lơp:

- Lơp 1: set + bùn, trạng thái dẻo mêm B=0,6;

- Lơp 2: set co độ sêt B=0,5;

- Lơp 3: á set day rât lơn, độ sêt B=0,4.

Trình tư tính toán:

- Chia các lơp đât ma cọc đi qua thanh các lơp phân tô co chiêu day li 2m;

Dưa vao các sô liêu ta co bảng xác đinh fi và R như sau:

Lơp đât li(m) zi (m)Trạng thái

fi

(T/m2)fi.li

(T/m)z (m)

R(T/m2)

Set + bùn

9 m

1,5

2

2

4,25

6

8

B=0,6 1,65

1,8

1,9

2,475

3,6

3,8

19.5 320

set

7m

1

2

2

2

8,5

10

12

14

B=0,5 2,625

2,7

2,75

2,79

2,625

5,4

5,5

5,58

Á set ∞ 1

2

2

14,5

16,5

18,5

B=0,4

3,78

3,82

4

3,78

7,64

8

Tổng 48,4

Thay các thông sô vừa tìm được vao (1) ta được sức chiu tải của cọc theo đât

nên :

Pdn = 0,7.1.( 0,9.0,1225.320 + 1.1,4.48.4 ) = 72,128 T =707,57 kN

Giả thiết lây Pdn = 800 kN

c. Số lượng cọc tại mố :



n = = 1,5. = 14,2

Trong đo β : hê sô kể đến tải trọng ngang va mômen. Đôi vơi mô chữ U cải tiến

β=1,5

Vậy ta chọn n = 14 cọc

2.Sức chịu tải của cọc tại trụ :

Chọn cọc đong BTCT kích thươc 35x35cm

Dư kiến chiêu dai cọc la:lc = 16,5 m

a. Tính sức chịu tải của cọc theo vật liệu:

b. Sức chịu tải của cọc theo đất nền:

Phương pháp tính va các hê sô như trong tính sức chiu tải của mô. Do đo ta co bảng

giá tri xác đinh lưc ma sát và cường độ tính toán trung bình của đất R

Lơp đât li(m) zi (m)Trạng thái

fi

(T/m2)fi.li

(T/m)z (m)

R(T/m2)

Set + bùn

8,5 m

0,7

2

2

4,15

5,5

7,5

B=0,6 1,62

1,71

1,88

1,134

3,42

3,76

19,5 320

set

4m

2

2

9,5

11,5

B=0,5 2,68

2,72

5,36

5,44

Á set ∞ 1

2

2

2

13

14,5

16,5

18,5

B=0,4

3,32

3,78

3,82

4

3,32

7,56

7,64

8

Tổng 45,934

Thay các thông sô vừa tìm được vao (1) ta được sức chiu tải của cọc theo đât nên :

Pdn = 0,7.1.( 0,9.0,1225.320 + 1.1,4.45,934 ) = 69,71 T = 683,86 kN

Giả thiết chọn Pdn = 750 kN

3.Số lượng cọc tại trụ :

n = = 1,4. = 19,88



Trong đo β : hê sô kể đến tải trọng ngang va mômen. Đôi vơi trụ co đai thâp β=1,4.

Vậy ta chọn n = 21 cọc. Bô trí 3 hang cọc, mỗi hang 7 học.

Bảng tổng hợp số lượng cọc

TT

Tổng tải trọng thẳng đứng Pcmax

kN

Sức chiu tải cọc theo đât nên Pdn

kN

chiêu dai cọc

l(m)

sô lượng cọc n

Mô 7577,61 800 16,5 14

Tru P1 =P4 10650,61 750 16,5 21

1.3.2.3. Bố trí cọc.

a.Tại mố : 14 cọc

b. Tại trụ P1, P2:



950 950

1125

1125

300

3200

6650950

300

950950 950

PHẦN IV

THIẾT KẾ KỸ THUẬT PHẦN BẢN MẶT CẦU

VÀ NHỊP BIÊN 24M

I. THIẾT KẾ BẢN MẶT CẦU:

1.

1.1.Sơ đồ tính toán bản mặt cầu:

1.2.Phương pháp tính toán nội lực bản mặt cầu:

Áp dụng phương pháp tính toán gân đúng theo TCN(điêu 4.6.2 của TCVN 272-

05). Mặt câu co thể phân tích như một dâm liên tục trên các dâm.

2. Tính toán nội lực bản hẫng theo TTGH cường độ I.

2.1. Tĩnh tải tác dụng cho dải bản rộng 1m theo phương ngang cầu.



- Vì phân hẫng co xe chạy nên ta chọn bê day abnr la 200mm.

- Các tĩnh tải tác dụng lên bản.

+ Trọng lượng bản thân bản mặt câu :

DC1 = 0,2.1.2,4.9,81 = 4,238 kN/m.

+ Trọng lượng lan can tay vin ( được quy vê lưc tập trung)

DC2 = 4,8 kN.

+ Trọng lượng lơp phủ mặt câu :

STT LớpChiều dày(m)

γ (kN/m3)

DW1 (kN/m)

1 Lơp phủ atphan 0,07 22,5 1,575

2 Lơp phong nươc 0,004 15 0,06

3 Lơp mui luyên 0,05 24 1,2

Σ 0,124 2,835

Vậy DW = 2,835 kN/m



DW

DC1

LL

500 300

DC2

400

400

950700

1200

PL

Hình 4.2 : Mô hình tải trọng tác dụng lên cánh hẫng

2.2. Hoạt tải tác dụng cho dải bản rộng 1m theo phương ngang cầu.

2.2.1 Do xe tải thiết kế

- Xet 1 bánh xe nặng của xe tải thiết kế co trọng lượng P đặt cách mep lan can

0,3m, khoảng cách từ tim bánh xe tơi ngam la x = 0,4m, chiêu rộng tiếp xúc bánh la

510mm.

- Chiêu rộng dải tương đương :

E =1140+0,833.x = 1140+0,833.400 = 1473,2mm

Vì chiêu dai bản hẫng Sk = 1,2m < 1,8m nên ta lây : LL = 14,6 kN

2.2.2 Do người đi bộ :

Tải trọng người đi la 3,6kN/m2, chiêu rộng người đi bộ la 1,25m nhưng phân người

đi bộ nằm trong phân bản hẫng la 0,7m nên ta co :

PL = 3,6.0,7.1 = 2,52kN

2.3. Tính toán nội lực tại ngàm :



Tĩnh tải

DC1 DC2 DW

4,238(KN/m) 4,8 (KN) 2,835 (KN/m)

Hoạt tải

PL LL

2,52 (KN) 14,6 (KN)

Hệ số tải trọng.

γ LL γ PL γ p1 γ p2

1,75 1,75 1,25 1,5

Với :

γLL –hê sô tải trọng của hoạt tải xe

γPl –hê sô tải trọng của hoạt tải người

γP1 –hê sô tải trọng tĩnh tải bản thân kết câu

γP2 –hê sô tải trọng tĩnh tải bản thân kết câu

Xet hê sô điêu chỉnh tải trọng trường hợp sử dụng các giá tri cưc đại của γi:

≥1

D = hê sô liên quan tính dẻo, D= 1

R = Hê sô liên quan đến tính dư, R= 1,05.

I = Hê sô liên quan đến tâm quan trọng trong khai thác, I = 1,05.

=1.1,05.1,05=1,1

- Mônmen tại ngàm :

+ Trường hợp chỉ có bánh của xe tải và tải trọng bản thân.

= η.[γ p1DC1 + γ p1DC2. L2+ γ p2.DW +m. γLL(1+IM).LL .L4]



+ Trường hợp chỉ có người đi bộ và tải trọng bản thân.

= η.[γ p1DC1 + γ p1DC2. L2+ γ p2.DW + + m.γPl.PL. L5]

Với :

m=1,2 – hê sô lan xe

L1 = 1,2m - chiêu dai bản hẫng

L2 = 0,95m - khoảng cách từ tim lan can đến ngam

L3 = 0,7m - chiêu dai phân co lơp phủ mặt câu

L4 = 0,4m - khoảng cách từ tim bánh xe đến ngam

L5 = 0,7m - chiêu dai phân người đi bộ trong bản hẫng

Thay các giá tri vao trên ta được :

= 29,72 kN.m

= 16,25kN.m

- Lực cắt tại ngàm :

+ Trường hợp chỉ có bánh của xe tải và tải trọng bản thân.

= η.[γ p1DC1. L1+ γ p1DC2 + γ p2.DW. L3+m. γLL(1+IM).LL ]

= 53,3 kN

+ Trường hợp chỉ có người đi bộ và tải trọng bản thân.

= η.[γ p1DC1. L1+ γ p1DC2 + γ p2.DW. L3+ m.γPl.PL]

= 23,042kN

Vậy trường hợp bánh xe tải thiết kế gây ra nội lưc bât lợi nhât.

= 29,72kN.m

= 53,3kN

3.Tính toán nội lực bản kiểu dầm theo TTGH CĐI



3.1. Nguyên lý tính toán :

2400

2400

- Nội lưc được xet trên 1 m chiêu rộng của bản.

- Bản mặt câu co thể phân tích như mô hình dải bản liên tục kê lên các gôi tưa

cứng la các dâm chủ.

- Đôi vơi bản mặt câu của các dâm co thể phân tích theo mô hình dải bản ngam

hai đâu va tính theo phương pháp gân đúng vơi đường lôi tính mô men dương ở mặt

giữa nhip của mô hình bản giản đơn kê lên gôi 2 khơp. Tri sô mômen tại mặt cắt

giữa nhip của bản hai đâu ngam được xác đinh :

Mô men âm tại đâu nhip :

: Mômen do tải trọng gây ra tại giữa nhip giản đơn

K : hê sô hiêu chỉnh lây bằng 0,5 vơi mômen dương va -0,8 vơi mômen âm

3.2. Xác định các tải trọng tác dụng.

3.2.1. Tĩnh tải tác dụng :

- Bao gồm tải trọng DC1 do bản mặt câu va DW của lơp phủ.

- Sơ đồ tính mômen giữa nhip do tĩnh tải gây ra :



DC1+Dw

d.a.h Mo

S/2

S/4

+ +

3.2.2. Hoạt tải tác dụng :

- Dải bản chiu lưc theo phương ngang câu, chiêu rộng dải bản tương đương theo

phương dọc câu được xác đinh theo :

= 660 + 0,55S = 660+ 0,55.2400 = 1980 mm

= 1220+ 0,25S = 1220 + 0,25.2400 = 1820 mm

- Tác dụng của bánh xe co thể quy vê một băng tải co bê rộng la ( b + h ). Độ

lơn của tải trọng băng do bánh xe gây ra la :

- Tiến hanh xếp tải lên đ.a.h

a. Trường hợp chỉ có 1 bánh xe đặt tại vị trí giữa nhịp

LL

0,362++

d.a.hMo

S/2

b. Trường hợp hai bánh xe của hai xe tải đặt cách nhau 1,2m :

LL

d.a.hMo

S/2

0,213+

LL

0,213 +

1200

0,60,478 0,478

0,1230,123

3.3. Xác định mômen dương giữa nhịp :



3.3.1. Do tĩnh tải và hoạt tải 1 bánh xe gây ra :

= 1,1.[1,25.4,238.0,72+1,5. 2,835.0,72+1,2.1,75.1,25.53,73.0,362]

= 63,72 kN.m

3.3.2. Do tĩnh tải và hoạt tải 2bánh xe của hai xe gây ra :

= 1,1.[1,25.4,238.0,72+1,5. 2,835.0,72+2.(1,2.1,75.1,25.53,73.0,213)]

= 73,65 kN.m

Suy ra : trường hợp hai bánh xe của hai xe tải thiết kế đặt cách nhau 1,2m đôi xứng

qua giữa dâm gây mômen lơn nhât.

Vậy : mômen dương tại giữa nhip

3.4. Xác định mômen âm

3.5. Xác định lực cắt tại ngàm

Lưc cẳt tại ngam được xác đinh theo phương pháp chât tải thông thường. Ta xet

trường hợp hai bánh của xe hai tải ba trục cách nhau 1,2m xếp tải như bên dươi.



1

1,2+

DC1+DW

d.a.hRg

0.8980,602

0,40,102

d.a.hV

1

g+

0,5320,178

LL LL

600 1200 600

= 1,1.[1,25.4,238.1,2+1,5. 2,835.1,2+1,2.1,75.1,25.53,73.( 0,532+0,178)]

= 122,16 kN.

4.Tính nội lực theo trạng thái sử dụng

Khi tính bản theo trạng thái giơi hạn sử dụng ( TTGHSD) thì lây , η = ηD .ηR .ηI=1

4.1.Tính mômen và lực cắt tại ngàm của bản hẫng.

- Mômen tại ngàm

= η.[γ p1DC1 + γ p1DC2. L2+ γ p2.DW +m. γLL(1+IM).LL .L4]

= 1.[1.4,238 + 1.4,8.0,95+ 1.2,835 +1,2. 1.1,25.14,6.0,4]= 17,09 kN.m


V = η.[γ p1DC1. L1+ γ p1DC2 + γ p2.DW. L3+m. γLL(1+IM).LL]



= 1.[1.4,238.1,2+ 1.4,8+ 1.2,835.0,7+1,2. 1.1,25.14,6]= 33,77kN

4.2.Tính mômen giữa nhịp và lực cắt tại ngàm của bản kiểu dầm.

= 1.[1.4,238.0,72+1. 2,835.0,72+2.(1.1,2.1,25.53,73.0,213)]

= 40,88kN.m

- Mômen dương tại giữa nhịp :

- Mômen âm tại đầu nhịp :


= 1.[1.4,238.1,2+1. 2,835.1,2+1.1,2.1,25.53,73.( 0,532+0,178)]

= 62,87 kN.

Nội lưc thiết kế bản mặt câu

Mômen Dương Âm Hẫng

Cường độ 1 36,82 -58,92 29,72

Sử dụng 20,44 -32,7 19,07

5. Tính toán và kiểm tra bản theo TTGHCĐI :

- Xác đinh lơp bê tông bảo vê :

Theo bảng 5.12.3-1 của TCN 22TCN272-05:

Mep trên bản: a= 60mm vì bản chiu mai mon do vâu lôp xe

Mep dươi bản: a= 25mm.



ddương = 200 – 15 – 25 – Φ/2

dâm = 200 – 60 – Φ/2 =

Hình :Chiêu cao co hiêu của bản mặt câu

+ Sức kháng uôn của bản:

Mr= ΦMn

Trong đo:

- Φ: Hê sô sức kháng quy đinh theo TCN 5.5.4.2.1 Φ= 0,9 đôi vơi trạng thái giơi hạn cường độ I (cho BTCT thường).

- Mr: Sức kháng uôn tính toán.

- Mn: Sức kháng uôn danh đinh.

Đôi vơi câu kiên chiu uôn khi sư phân bô ứng suât gân đúng theo hình chữ nhật như quy đinh của TCN 5.7.2.2 thì Mn xác đinh TCN 5.7.3.2.3.

Mn= apsfps(dp- )+ Asfy(ds- )- A f (d - )+ 0,85f (b- bw)β1hr( - ).

Vì không co côt thep ứng suât trươc, b= bw va coi A = 0 nên ta co:

Mn= As.fy.(ds- ).

Trong đo:

- As: Diên tích côt thep chiu keo không ứng suât trươc (mm2).

- fy: Giơi hạn chảy quy đinh của côt thep (MPa).

- ds: Khoảng cách tải trọng từ thơ nen ngoai cùng đến trọng tâm côt thep chiu keo không ứng suât trươc (mm).



- A : Diên tích côt thep chiu nen (mm2).

- f : Giơi hạn chảy quy đinh của côt thep chiu nen (MPa).

- d : Khoảng cách từ thơ ngoai cùng chiu nen đến trọng tâm côt thep chiu

nen (mm).

- f : Cường độ chiu nen quy đinh của bê tông ở tuổi 28 ngay (MPa).

- b: Bê rộng của mặt chiu nen của câu kiên (mm).

- bw: Chiêu day của bản bụng hoặc mặt cắt tron (mm).

- β1: Hê sô chuyển đổi biểu đồ ứng suât quy đinh trong TCN 5.7.2.2.

- hl: Chiêu day cánh chiu nen của câu kiên dâm I hoặc T (mm).

- a= c.β1: Chiêu day của khôi ứng suât dương (mm) theo TCN 5.7.2.2.

a= c β1= β1= .

Giả thiết cánh tay đon (d-a/2) độc lập vơi As, co thể thay bằng jd va được tri sô gâ dung của As để chiu ΦMn = Mu

As= (Mu/Φ)/fy.(jd)

Nếu thay fy = 400 MPa, Φ= 0,9 [A5.5.4.2.1]va giả thiết đôi vơi tiết diên bê tong thường j 0,92 . Tiết diên thep gân đúng co thể biểu diễn

Gân đúng As = Mu/330d

Vì la biểu thức gân đúng nen cân kiểm tra sức kháng mômen của côt thep đã chọn.

Côt thep lơn nhât [A5.7.3.3.1] bi giơi hạn bởi yêu câu dẻo dai c≤ 0,42d hoặc a ≤ 0,42.β1.d

Trong đo β1 = 0,85-0,05( f’c – 28)/ 7 =0,85-0,05.(40 - 28)/ 7= 0,764 [A5.7.2.2]

Ta co: a≤ 0,321dâm

Côt thep nhỏ nhât [A5.7.3.3.2] của côt thep thường thỏa mãn nếu:

= As/bd ≥ 0,03.f’c/fy

Vơi các tính chât vật liêu đã cho, diên tích nhỏ nhât trên một đơn vi chiêu rộng bản la:



minAs = = 0,00286d mm2/mm

Khoảng cách lơn nhât của côt thep chủ [A5.10.3.2] của bản bằng 1,5 lân chiêu day bản hoặc 450 mm. Vơi chiêu day bản 200 mm.

smax = 1,5×200 = 300 mm

Theo trạng thái giơi hạn cường độ I côt thep phải bô trí sao cho mặt cắt đủ khả năng chiu lưc.

5.1.Bố trí cốt thép chịu mômen âm của bản mặt cầu (cho 1m bản) và kiểm tra

theo TTGH cường độ 1:

5.1.1 Chọn lượng thép chịu lực :

-Mômen tính toán cho momen âm của bản mặt câu

Mu= 58,92 kNm

- Chọn 79 thanh thep 14 diên tích mỗi thanh la 154mm2

Diên tích côt thep 9.154=1386mm2

dâm = ts – 60 – /2 = 200-60-7=133mm

1 = 0,764 > 0,65

5.1.2 Kiểm tra cường độ :

- Kiểm tra cường độ mômen :

Mn=

=0,9.72,41= 65,17 kN.m > Mu=58,92 kN.m

Vậy thoả mãn vê mặt cường độ.

- Kiểm tra lượng thep tôi đa ( TCN 5.7.3.3.1)

Côt thep tôi đa cân thỏa mãn điêu kiên :

a ≤ 0,42. .dâm a =17,29 ≤ 0,42.133.0,764=42,35mm=> thỏa điêu kiên.



Vậy mặt cắt thoả mãn vê ham lượng thep tôi đa.

- Kiểm tra lượng thep tôi thiểu ( TCN 5.7.3.3.1)

Phải thoả mãn điêu kiên

Trong đo: tỷ lê giữa thep chiu keo va diên tích nguyên.

Ta co :

= =0,00286

=>

Vậy mặt cắt thoả mãn vê ham lượng thep tôi thiểu.

Cư ly tôi đa của các thanh côt thep , theo TCN 5.10.3.2 trong bản cư ly côt thep

không được vượt quá 1,5 chiêu day câu kiên hoặc 450mm.

0,15.200= 300mm

5.2.Bố trí cốt thép chịu mômen dương của bản mặt cầu (cho 1m bản) và kiểm

tra theo TTGH cường độ 1:

5.2.1. Chọn thép chịu lực.

Mômen tính toán cho momen dương của bản mặt câu

Mu=36,82 kNm

- Chọn 5 thanh thep 14. diên tích mỗi thanh la 154mm2

Diên tích côt thep 5.154=770mm2

ddương = ts – 25 – d0/2 = 200-25-7=168mm

1 = 0,764 > 0,65

5.1.2 Kiểm tra cường độ :



5.2.2. Kiểm tra về mặt cường độ

- Kiểm tra cường độ mômen :

Mn=

=0,9.41,46= 37,312 kN.m > Mu=36,82 kN.m

Vậy thoả mãn vê mặt cường độ.

- Kiểm tra lượng thep tôi đa ( TCN 5.7.3.3.1)

Côt thep tôi đa cân thỏa mãn điêu kiên :

a ≤ 0,42. .dduong a =9,51 ≤ 0,42.168.0,764=53,9mm=> thỏa điêu kiên.

Vậy mặt cắt thoả mãn vê ham lượng thep tôi đa.

- Kiểm tra lượng thep tôi thiểu ( TCN 5.7.3.3.1)

Phải thoả mãn điêu kiên

Trong đo: tỷ lê giữa thep chiu keo va diên tích nguyên.

Ta co :

= =0,00286

=>

Vậy mặt cắt thoả mãn vê ham lượng thep tôi thiểu.

Cư ly tôi đa của các thanh côt thep , theo TCN 5.10.3.2 trong bản cư ly côt thep

không được vượt quá 1,5 chiêu day câu kiên hoặc 450mm.

0,15.200= 300mm

5.2.3. Kiểm tra bản theo điều kiện kháng cắt.



Viêc kiểm tra sức kháng cắt trong bản được tính theo công thức :

Vu ≤ φVn.

Trong đo :

- Vu = 122,16 kN

- φ = 0,9 : hê sô sức kháng cắt.

- Vn : sức kháng cắt danh đinh được tính theo điêu 5.8.3.3

Vn được xác đinh bằng tri sô nhỏ nhât của :

Vn = Vc + Vs + Vp

= 0,25.f’c.bv.dv + Vp

Trong đó :

bv : bê rộng bản hữu hiêu lây bằng bê rộng bản bụng nhỏ nhât reong chiêu cao dv

được xác đinh trong điêu 5.8.2.7

dv : chiêu cao cắt hữu hiêu được xác đinh trong điêu 5.8.2.7

s : cư li côt thep đai

β : hê sô khả năng của bêtông bi nứt cheo truyên lưc keo được quy đinh trong điêu

5.8.3.4

θ : goc nghiêng ứng suât nen cheo được xác đinh trong điêu 5.8.3.4

α : goc nghiêng của côt thep ngang vơi trục dọc

Av : diên tich côt thep chiu cắt trong cư ly s

Vp : thanh phân dư ứng lưc hữu hiêu trên hương lưc tác dụng, la dương nếu ngược

chiêu lưc cắt



Vì bản không co thep DUL nên bỏ qua thanh phân nay.

Ta co : bv = 1000mm

dv được xác đinh bằng cách lây gái tri max trong các giá tri sau.

0,9ddương = 0,9.168=151,2mm

0,72h=0,72.200=144mm

200-60-25=115 mm

=>Chọn dv=151,2mm

Vậy Vn = 0,25.40.1000.151,2 = 151,2 kN.

- Tính giá tri β va θ.

§èi víi çc mÆt c¾t bª t«ng kh«ng dù øng lùc kh«ng chÞu

kÐo däc trôc vµ cã Ýt nhÊt mét lượng cèt thÐp ngang tèi thiÓu

quy ®Þnh trong §iÒu 5.8.2.5, hoÆc khi cã tæng chiÒu cao thÊp

h¬n 400 mm, cã thÓ dïng

çc gi¸ trÞ sau ®©y : β=2 va θ= 45o

Vậy suy ra :

Vì Vc = 158,74 > Vu =122,16 nên đã thỏa điêu kiên chông cắt

5.3.Bố trí cốt thép chịu mômen âm của phần hẫng bản mặt cầu (cho 1m bản) và

kiểm tra theo TTGH cường độ 1:

5.3.1. Tính toán và kiểm tra điều kiện về mômen

Để thuận tiên cho thi công ta bô trí 2 mặt phẳng lươi côt thep cho bản mặt câu

nên côt thep âm cho phân hẫng được bô trí giông côt thep chiu mômen âm ở gôi ( 9

14), va tiến hanh kiểm tra.

Mômen tính toán cho mômen âm của bản mặt câu :

Mu = 29,3 kNm < Mu=58,92 kNm< Mr= 465,17 kNm



Ta thây mômen phân hẫng nhỏ hơn mômen âm trong nhip va thoã mãn vê cường

độ vơi thep bô trí giông mômen âm trong nhip, nên phân hẫng thỏamãn các yêu câu

vê kiểm tra.

5.3.2. Kiểm tra khả năng chống cắt

Viêc kiểm tra sức kháng cắt trong bản được tính theo công thức :

Vu ≤ φVn.

Trong đo :

- Vu = 53,3 kN

- φ = 0,9 : hê sô sức kháng cắt.

- Vn : sức kháng cắt danh đinh được tính theo điêu 5.8.3.3

Vn được xác đinh bằng tri sô nhỏ nhât của :

Vn = Vc + Vs + Vp

= 0,25.f’c.bv.dv + Vp

Trong đó :

bv : bê rộng bản hữu hiêu lây bằng bê rộng bản bụng nhỏ nhât reong chiêu cao dv

được xác đinh trong điêu 5.8.2.7

dv : chiêu cao cắt hữu hiêu được xác đinh trong điêu 5.8.2.7

s : cư li côt thep đai

β : hê sô khả năng của bêtông bi nứt cheo truyên lưc keo được quy đinh trong điêu

5.8.3.4

θ : goc nghiêng ứng suât nen cheo được xác đinh trong điêu 5.8.3.4



α : goc nghiêng của côt thep ngang vơi trục dọc

Av : diên tich côt thep chiu cắt trong cư ly s

Vp : thanh phân dư ứng lưc hữu hiêu trên hương lưc tác dụng, la dương nếu ngược

chiêu lưc cắt

Vì bản không co thep DUL nên bỏ qua thanh phân nay.

Ta co : bv = 1000mm

dv được xác đinh bằng cách lây gái tri max trong các giá tri sau.

0,9ddương = 0,9.168=151,2mm

0,72h=0,72.200=144mm

200-60-25=115 mm

=>Chọn dv=151,2mm

Vậy Vn = 0,25.40.1000.151,2 = 151,2 kN.

- Tính giá tri β va θ.

§èi víi çc mÆt c¾t bª t«ng kh«ng dù øng lùc kh«ng chÞu

kÐo däc trôc vµ cã Ýt nhÊt mét lượng cèt thÐp ngang tèi thiÓu

quy ®Þnh trong §iÒu 5.8.2.5, hoÆc khi cã tæng chiÒu cao thÊp

h¬n 400 mm, cã thÓ dïng

çc gi¸ trÞ sau ®©y : β=2 va θ= 45o

Vậy suy ra :

Vì Vc = 158,74 > Vu =122,16 nên đã thỏa điêu kiên chông cắt

6. Tính toán và kiểm tra bản theo TTGHSD :

Theo TCN 5.5.2 các vân đê phải kiểm tra theo TTGH sử dụng la nứt.

Các câu kiên phải được câu tạo sao cho ứng suât keo trong côt thep ở TTGHSD fsa

không được vượt quá:



Trong đo:

+ dc la chiêu cao phân bê tông tính từ thơ ngoai cùng chiu keo cho đến tâm của

thang thep gân nhât, nhằm mục đích tính toán phải lây chiêu day tĩnh của lơp bê tông

bảo vê dc không lơn hơn 50mm.

+ Z thông sô bê rộng vết nứt (N/mm) , lây Z= 23000N/mm cho các câu kiên

trong môi trường khắc nghiêt va khi thiết kế theo phương ngang.

+ fsa ứng suât keo trong bê tông ở TTGHSD.

+A diên tích phân bê tông co cùng trọng tâm vơi côt thep chủ chiu keo va được

bao bởi các mặt cắt của MCN va đường thẳng song song vơi trục trung hoa, chia cho

sô lượng các thanh thep.(mm2)

6.1.Kiểm tra nứt đối với mômen dương.

- Mômen dương lơn nhât trong bản la M=20,44kNm

- Tính ứng suât trong côt thep ở mep dươi bản fs :

- Xác đinh vi trí trục trung hoa:

- Mômen tĩnh đôi vơi mep dươi của mặt cắt:

h(mm) b(mm) d(mm) d'(mm) n

200 1000 112 33 6.254818

Q = b.h.h/2+nAs.d+n.As’.d’=17106949 mm3

Trong đo n la hê sô chuyển đổi từ côt thep vê bê tông.

Diên tích mặt cắt:

A=b.h +nAs+n.As’=192510 mm2

KC từ trục trung hoa đến mep dươi mặt cắt:



= =88,86 mm.

Mômen quán tính của mặt cắt:

I= =5,09.108 mm4.

Ứng suât trong côt thep ở mep dươi bản fs :

=6,258.17,604.106.88,86/5,09.108 =19,23MPa

dc = d’ = 33mm<50mm

A = =23760 mm2

=249,42MPa < 0,6fy = 0,6.420=252 MPa

va 19,23MPa < 249,42MPa , thoã điêu kiên chông nứt.

1200 4300

145KN 35KN145KN110KN

110KN

9,3KN/m

3,6KN/m

d.a.h M2+

0,874 0,8210,502

+

-d.a.h V2

0,126

0,687

2,556 2,4052

1,467


Documents

Bai Sua Hoan Chinh