Thiết kế cầu BTCT mặt cắt chữ I L = 24 m DUL kéo sau
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (433.22 KB, 71 trang )
Thiết Kế môn học
Cầu Bê tông cốt
thép DƯL
Mục lục
Phần 1: Nội dung thuyết minh
1. Chọn tiết diện mặt cắt dầm chủ
1.1 Bố trí chung mặt cắt ngang cầu
1.2 Chọn mặt cắt ngang dầm chủ.
2. Chiều cao kết cấu nhịp tối thiểu (A2.5.2.6.3-1)
3. Xác định chiều rộng bản cánh hữu hiệu (A.4.6.2.6)
3.1 Đối với dầm giữa
3.2 Đối với dầm biên
4. Tính toán nội lực dầm chủ do tĩnh tải
4.1 Tĩnh tải rải đều lên 1 dầm chủ
4.2 Các hệ số cho tĩnh tải p (Bảng A.3.4.1-2)
4.3 Xác định nội lực
5. Nội lực dầm chủ do hoạt tải
5.1. Tính toán hệ số phân phối hoạt tải theo làn
5.2 Tính toán hệ số phân phối của tải trọng ngời đi bộ
5.3 Xác định nội lực.
6. Các đặc trng vật liệu cho dầm chủ
6.1 Thép
6.2 Bêtông
7. Chọn và bố trí cáp dự ứng lực
7.1 Chọn cáp dự ứng lực
7.2 Bố trí cáp dự ứng lực
7.3 Tính tính các đặc trng hình học
Sinh viên: Giáp Văn Tấn
1
Lớp CTGTCC_K42
Thiết Kế môn học
Cầu Bê tông cốt
thép DƯL
8. Tính toán các mất mát ứng suất
8.1 Xác định một số thông số cho các bó cáp
8.2 Mất mát do ma sát fpF
8.3 Mất mát do tụt neo
8.4 Mất mát ứng suất do co ngắn đàn hồi
8.5 Mất mát ứng suất do co ngót (A.5.9.5.4.2)
8.6 Mất mát ứng suất do từ biến
8.7 Mất mát do dão thép ứng suất trớc
9. Kiểm toán theo - Trạng thái giới hạn cờng độ I
9.1 Kiểm toán Cờng độ chịu uốn
9.2 Kiểm tra hàm lợng cốt thép ứng suất trớc
9.3 Tính cốt đai và kiểm toán cắt theo trạng thái giới hạn CĐ1
9.4 Kiểm toán dầm theo trạng thái giới hạn sử dụng
10. Tính toán dầm ngang
10.1 Nội lực do tải trọng cục bộ (hoạt tải) gây ra
10.2 Nội lực do tải trọng phân bố (tĩnh tải)
10.3 Bố trí cốt thép
10.4 Duyệt cờng độ kháng uốn
10.5 Duyệt cờng độ kháng cắt
11. Tính độ võng cầu
11.1 Tính độ võng lực DƯL
11.2 Tính độ võng do tải trọng thờng xuyên (tĩnh tải)
11.3 Tính độ võng tức thới do hoạt tải có xét lực xung kích
Sinh viên: Giáp Văn Tấn
2
Lớp CTGTCC_K42
Thiết Kế môn học
Cầu Bê tông cốt
thép DƯL
12. Tính toán bản mặt cầu
12.1 Phơng pháp tính toán nội lực bản mặt cầu
12.2 Xác định nội lực bản mặt cầu do tĩnh tải
12.3 Xác định nội do hoạt tải và ngời đi bộ
12.4 Vật liệu thiết kế cho bản mặt cầu
12.5 Tính toán cốt thép chiu lực
Phần 2: bản vẽ kỹ thuật
(Bản vẽ khổ A1)
Sinh viên: Giáp Văn Tấn
3
Lớp CTGTCC_K42
Thiết Kế môn học
Cầu Bê tông cốt
thép DƯL
Nhiệm vụ thiết kế
Thiết kế 1 cầu Bê tông cốt thép DƯL
* Các số liệu cho trớc:
- Dầm I, chiều dài toàn dầm L=24m, kết cấu kéo sau
- Khổ cầu K7+2 x1,5m
- Tải trọng thiết kế: HL93
- Bó cốt thép DƯL: Bó 7 tao 12,7
* Vật liệu sử dụng:
- Bêtông dầm chủ mác 500 có các chỉ tiêu sau:
+ c = 24 KN/m3
+ fc = 28 Mpa
+ Ec = 26752,5 Mpa
+ Hệ số poisson = 0,2
- Bêtông bản mặt cầu mác 400 có các chỉ tiêu sau:
+ c = 24 KN/m3
+ fc = 28 Mpa
+ Ec = 26752,5 Mpa
+ Hệ số poisson = 0,2
- Lớp phủ có: c = 22,5 KN/m3
- Cốt thép DƯL có:
+Mô đun đàn hồi Ep = 197000 Mpa
+ Diện tích 1 tao = 98,71 mm2
+Giới hạn chảy fpu=1860 Mpa.
-Cốt thép thờng:
+Mô đun đàn hồi Es=200000 Mpa.
+Giới hạn chảy tối thiểu của thép thanh f y=400
Mpa.
* Yêu cầu:
Sinh viên: Giáp Văn Tấn
4
Lớp CTGTCC_K42
Thiết Kế môn học
Cầu Bê tông cốt
thép DƯL
- Nội dung bản thuyết minh đầy đủ rõ ràng.
- Bản vẽ thể hiện mặt chính dầm, mặt cắt ngang, bố trí cốt
thép
bản vẽ trên giấy A1 .
Phần 1: Nội dung thuyết minh
1. Chọn tiết diện mặt cắt dầm chủ:
1.1 Bố trí chung mặt cắt ngang cầu:
Tổng chiều dài toàn dầm là 24 mét, để hai đầu dầm mỗi bên
0,25 mét để kê gối. Nh vậy chiều dài nhịp tính toán của nhịp cầu là
23,5 m.
Cầu gồm 5 dầm có mặt cắt chữ I chế tạo bằng bêtông có
fc=50MPa, bản mặt cầu có chiều dày 18cm, đợc đổ tại chỗ bằng
bêtông fc=40MPa, tạo thành mặt cắt liên hợp. Trong quá trình thi
công, kết hợp với thay đổi chiều cao đá kê gối để tạo dốc ngang
thoát nớc. Lớp phủ mặt cầu gồm có 3 lớp: lớp phòng nớc có chiều dày
0,4cm,, lớp bêtông Asphalt trên cùng có chiều dày 7cm. Lớp phủ đợc tạo
độ dốc ngang bằng cách kê cao các gối cầu.
10000
1000
2000
2000
2000
2000
1000
Khoảng cách giữa các dầm chủ S=2000 mm.
Giữa phần xe chạy và lề ngời đi phân cách bằng giải phân
cách mềm.
1.2 Chọn mặt cắt ngang dầm chủ.
Sinh viên: Giáp Văn Tấn
5
Lớp CTGTCC_K42
Thiết Kế môn học
Cầu Bê tông cốt
thép DƯL
Dầm chủ có tiết diện hình chữ I với các kích thớc sau:
-
Chiều cao toàn dầm: 1400mm.
-
Chiều dày sờn dầm: 200mm.
-
Chiều rộng bầu dầm: 610mm.
-
Chiều cao bầu dầm: 180mm.
-
Chiều cao vút của bụng bầu dầm: 170mm.
-
Chiều rộng cánh dầm: 810mm.
-
Phần gờ dỡ bản bêtông đổ trớc: 100mm (mỗi bên).
Các kích thớc khác nh hình vẽ:
110
120
80
810
610
200
984
85
1400
36
205
180
170
170
205
610
Mặt cát dầm chủ
Mặt cắt tại gối (Mở rộng s ờn
dầm)
2. Chiều cao kết cấu nhịp tối thiểu (A2.5.2.6.3-1):
Yêu cầu: hmin=0,045.L
Sinh viên: Giáp Văn Tấn
Trong đó ta có:
6
Lớp CTGTCC_K42
Thiết Kế môn học
Cầu Bê tông cốt
thép DƯL
L: Chiều dài nhịp tính toán L=23500mm .
hmin: chiều cao tối thiểu của kết cấu nhịp k cả bản mặt cầu.
hmin=1400+180=1580mm.
suy ra: hmin=0,045.L=0,045.23500=1057,5mm< h = 1580mm. =>
Thỏa mãn.
3. Xác định chiều rộng bản cánh hữu hiệu (A.4.6.2.6):
3.1 Đối với dầm giữa:
Bề rộng bản cánh hữu hiệu có thể lấy giá trị nhỏ nhất của:
+ 1/4 chiều dài nhịp (=
23500
5875 mm).
4
+ 12 lần độ dày trung bình của bản cộng với số lớn nhất của bề
dày bản bụng dầm hoặc 1/2 bề rộng bản cánh trên của dầm:
200
= 2565.
810 / 2
=12.180+max
+ Khoảng cách trung bình giữa các dầm kề nhau (S= 2000)Khống chế.
3.2 Đối với dầm biên :
Bề rộng cánh dầm hữu hiệu có thể đợc lấy bằng 1/2 bề rộng
hữu hiệu của dầm kề trong(=2000/2=1000) cộng trị số nhỏ nhất của
:
+ 1/8 chiều dài nhịp hữu hiệu(=
23500
2937,5 ).
8
+ 6 lần chiều dày trung bình của bản cộng với số lớn hơn giữa
1/2 độ dày bản bụng hoặc 1/4 bề rộng bản cánh trên của dầm chính
200 / 2
=1282,5.
810 / 4
=6.180+max
Sinh viên: Giáp Văn Tấn
7
Lớp CTGTCC_K42
Thiết Kế môn học
Cầu Bê tông cốt
thép DƯL
+ Bề rộng phần hẫng( =1100) Khống chế.
Kết luận: Bề rộng bản cánh dầm hữu hiệu :
Dầm
(bi)
giữa 2000 mm
Dầm
(be)
biên 2000 mm
Bảng 3
4. Tính toán nội lực dầm chủ do tĩnh tải:
Tải trọng tác dụng nên dầm chủ:
Tĩnh tải : Tĩnh tải giai đoạn 1 DC1 và tĩnh tải giai đoạn 2 (DC2+
DW).
Hoạt tải gồm cả lực xung kích(LL+IM) : Xe HL 93
Nội lực do căng cáp ứng suất trớc .
Ngoài ra còn các tải trọng: Co ngót, từ biến, nhiệt độ, lún, gió,
động đất.
Trong khuôn khổ đồ án sinh viên không xét đến các tải trọng này
4.1 Tĩnh tải rải đều lên 1 dầm chủ :
Tỷ trọng của các cấu kiện lấy theo bảng (A.3.5.1.1) AASHTO,giả
thiết tĩnh tĩnh tải phân bố đều cho mỗi dầm, riêng lan can thì một
mình dầm biên chịu.
+ Tải trọng bản thân dầm DCdc
Thành phần tĩnh tải DC bên trên bao gồm toàn bộ tĩnh tải kết cấu
trừ tĩnh tải lớp mặt hao mòn dự phòng và tải trọng dự chuyên dụng .
Do mục đích thiết kế 2 phần của tĩnh tải đợc định nghĩa nh sau:
Tĩnh tải rải đều lên dầm chủ xuất hiện ở giai đoạn căng ứng suất
trớc.
Sinh viên: Giáp Văn Tấn
8
Lớp CTGTCC_K42
Thiết Kế môn học
Cầu Bê tông cốt
thép DƯL
gDC1(dc) = .Ag
Trong đó:
-- Trọng lợng riêng của dầm, =24 KN/m3
Ag Diện tích mặt cắt, ngang của dầm khi cha mở
rộng. Với kích thớc đã chọn nh trên, ta tính đợc
Ag=528200 mm2. Do dầm có mở rộng về 2 phía gối(xem
bản vẽ) nên tính thêm phần mở rông ta có đợc trọng lợng
bản thân của dâm chủ gDC1(dc) = 12,95 KN/m.
+ Tải trọng do dầm ngang: DC1dn
Theo chiều dọc cầu bố trí 5 dầm ngang(xem bản vẽ), theo chiều
ngang cầu bố trí 4 dầm ngang, suy ra tổng số dầm ngang = 4.5=20
1800
990
120
Trọng lợng một dầm ngang: DC1dn= 1800.990.120.10-9.24=5,13216
KN.
Tĩnh tải rải đều lên 1 dầm chủ do dầm ngang:
gDC1(dn)=
20.5,13216
=0,8736 KN/m.
23,5.5
+ Tải trọng do các tấm đỡ BTCT(khi đổ BT bản mặt cầu)
80
1390
Sinh viên: Giáp Văn Tấn
9
Lớp CTGTCC_K42
Thiết Kế môn học
Cầu Bê tông cốt
thép DƯL
Tĩnh tải rải đều lên 1 dầm chủ do các tấm đỡ:
gDC!(đỡ) = 24.1390.80.10-6= 2,6688 KN/m.
40
+ Tải trọng do bản mặt cầu:
Bản mặt cầu dày 180mm, rộng 10000mm.
45
180.10000.24.10 6
5
gDC(bmc)=
=8,64 KN/m.
58
+ Tải trọng do lan can:
20
30
15
5
20
DC2 : Trọng lợng lan can xuất hiện ở giai
3
đoạn
khai thác sau các mất mát .
Ta sử dụng loại lan can theo tiêu chuẩn AASHTO.
=> Tĩnh tải DC2 tác dụng cho dầm biên
gDC2 = 2,842 KN/m .
+ Tải trọng của lớp phủ:
Lớp phủ dày 70mm tỷ trọng 22,5 KN/m3 .
gDW= (10000-2.1500).0,07x22,5.10-3 = 11,025KN/m.
=> phân bố cho 1 dầm :
gDW = 11,025/5 = 2,205KN/m.
Bảng
tổng
kết
:
Bảng 4.1
Do
bản
mặt
cầu
gDW1(bmc)
Do
TLBT
dầm
TLBT
Sinh viên: Giáp Văn Tấn
dầm
KN/m
12,95
KN/m
0,8736
KN/m
chủ
gDC1(dc)
Do
gDC1(dn)
8,64
ngang
10
Lớp CTGTCC_K42
Thiết Kế môn học
Cầu Bê tông cốt
thép DƯL
Do
gDW
Do
gDC1(dỡ)
lớp
phủ
tấm
dỡ
Do
Các
cầu
bằng
BTCT
lan
gDW2
4.2
mặt
hệ
số
cho
can
tĩnh
tải
2,205
KN/m
2,6688
KN/m
2,842
KN/m
p
(Bảng
A3.4.1-2)
:
Bảng 4.2
Loại tải trọng
TTGH
độ1
Cờng TTGH Sử dụng
DC: Cấu kiện và các thiết bị
phụ
1,25/0,9
1
DW: Lớp phủ mặt cầu và các
tiện ích
1,5/0,65
1
4.3. Tính toán hệ số phân bố tảI trọng :
Quy trình AASHTO (1998) đề cập đến phơng pháp gần đúng đợc
dùng để phân bố hoạt tải cho từng dầm (AASHTO LRFD 4.6.2.2.2).
Không dùng hệ số làn của Điều 3.6.1.1.2 với phơng pháp vì các hệ số
đó đã đợc đa vào trong hệ số phân phối ,trừ khi dùng phơng pháp
mô men tĩnh hoặc các phơng pháp đòn bẩy.
Những kích thớc liên quan :
Chiều cao dầm: H = 1400mm; Khoảng cách của các dầm:
S=2000mm; Chiều dài nhịp: L=23500mm; Khoảng cách từ tim của
dầm biên đến mép trong của lan can:
de=1000- 500 =
500mm.
Sinh viên: Giáp Văn Tấn
11
Lớp CTGTCC_K42
Thiết Kế môn học
Cầu Bê tông cốt
thép DƯL
Dầm I thuộc phạm vi áp dụng những công thức gần đúng của qui
định AASHTO(Theo bảng 4.6.2.2.1.1 và 4.6.2.2.2a-1). Hệ số phân bố
hoạt tải đợc tính nh sau :
a. Hệ số phân phối hoạt tải theo làn đối với mô men uốn :
+ Đối với dầm giữa (AASHTO bảng 4.6.2.2.2a-1):
Một làn thiết kế chịu tải :
0, 4
0,3
S S K g
gmg= 0,06
3
4300 L Lt s
2000
= 0,06
4300
0, 4
0 ,1
0,3
11
2000 5.10
.
3
23500 23500.180
0 ,1
=0,460117.
Hai làn thiết kế chịu tải :
S
gmg= 0,075
2900
2000
= 0,075
2900
0, 6
0,6
S
L
0, 2
Kg
3
Lt
s
2000
23500
0, 2
0,1
5.1011
.
3
23500 .180
=0,514.
Ta chọn giá trị lớn hơn trong 2 giá trị: gmg=0,514.
+ Đối với dầm biên (AASHTO Bảng 4.6.2.2.2.c-1):
Hai làn thiết kế chịu tải:
gm=e. gbên trong .
Trong đó e 0,77
de
2800
= 0,77
500
2800
= 0,9486.
gmb=0,514.0,9486= 0,4878.
b. Hệ số phân phối hoạt tải theo làn đối với lực cắt :
+ Đối với dầm giữa (ASSHTO Bảng 4.6.2.2.3a-1):
Sinh viên: Giáp Văn Tấn
12
Lớp CTGTCC_K42
Thiết Kế môn học
Cầu Bê tông cốt
thép DƯL
Hai làn thiết kế chịu tải:
2
2
S S
2000 2000
gvg= 0,2
= 0,2
=0,7206 .
3600 10700
7600 10700
+ Đối với dầm biên (AASHTO bảng 4.6.2.2.3b-1):
Hai làn thiết kế chịu tải:
gvb = e .gbên trong .
Trong đó: e 0,6
de
500
=> e 0,6
=0,7667.
3000
3000
Vậy hệ số phân bố lực cắt đối với dầm biên là:
gvb=0,7667.0,7206=0,5525.
c. Tính toán hệ số phân phối của tải trọng ngời đi bộ:
Sử dụng phơng pháp đòn bẩy.
Tính cho cả mômen và lực cắt. `
Thiên về an toàn;
coi tải trọng phân bố ngời là lực tập
trung:
g=(0,75+1,25).1/2=1.
Vây ta có bảng tổng hợp hệ số phân bố tảI trọng nh sau:
Mô men uốn
Lựccắt
Ngời đi bộ
Dầm giữa
Dầm biên
0,514
0,4878
0,7206
0,5525
0,2
1
Vậy ta chọn nh sau: +Hệ số phân bố tảI trọng đối với mômen
là:gm=0,514.
Sinh viên: Giáp Văn Tấn
13
Lớp CTGTCC_K42
Thiết Kế môn học
Cầu Bê tông cốt
thép DƯL
+Hệ số phân bố tảI trọng đối với lực cắt
là:gv=0,7206.
4.3 Xác định nội lực(do tĩnh tảI gây ra):
Ta tính toán nội lực dầm chủ tại 5 mặt cắt: MC giữa nhịp,MC 3/8
nhịp, MC 1/4 nhịp, MC 1/8 nhịp và MC gối.
Để xác định nội lực, ta vẽ đờng ảnh hởng cho các MC cần tính rồi
xếp tĩnh tải rải đều lên đờng ảnh hởng. Nội lực đợc xác định theo
công thức:
+ Mômen: Mu= ...g.gm
+ Lực cắt: Vu= .g(.+-.-) .gv
Trong đó: - Diện tích đờng ảnh hởng mômen tại mặt cắt đang
xét.
+-Diện tích đờng ảnh hởng lực cắt dơng tại mặt cắt
đang xét.
+-Diện tích đờng ảnh hởng lực cắt âm tại mặt cắt đang
xét.
gm-Hệ số phân bố tảI trọng đối với mô men:gm=0,514.
gv-Hệ số phân bố tảI trọng đối với lực cắt: gv=0,7206.
: Hệ số liên quan đến tính dẻo, tính d, và sự quan trọng
trong khai thác xác định theo Điều (A.1.3.2).
=iDR 0,95
Hệ số liên quan đến tính dẻo D = 1 theo Điều (A.1.3.3)
Hệ số liên quan đến tính d R = 1 theo Điều (A.1.3.4)
Sinh viên: Giáp Văn Tấn
14
Lớp CTGTCC_K42
Thiết Kế môn học
Cầu Bê tông cốt
thép DƯL
Hệ số liên quan đến tầm quan trọng khi khai thác i = 1 theo Điều
(A.1.3.5)
Vậy: = 1.
4.3.1 Tính Mômen:
5,875
+ Đờng ảnh hởng mômen mặt cắt giữa nhịp.
dt =69,03125 m2
MC giũa nhịp
Mô men tại mặt cắt giữa nhịp ở giai đoạn 1 là:
MI=1.(gDC1(dc)+ DC1(dn)).gn.gm
=1.(12,9481+0,8736).69,0313.0,514=490,6504KN.m
Mô men tại mặt cắt giữa nhịp giai đoạn 2 là:
MII=1.(gDW(lc)+gDW(lp)+gDW(ap)). 3/8.gm
=1.(2,8420+8,6400+2,2050).69,0313.0,514
=485,8706 KN.m
4.3.2 Tính lực cắt do tĩnh tải:
dt=2,9375 m2
dt=2,9375 m2
0,5
0,5
+ Đờng ảnh hởng lực cắt mặt cắt giữa nhịp :
MC giũa nhịp
Lực cắt tại mặt cắt giữa nhịp giai đoạn 1 là:
VI=1.[(gDC1(dc)+gDC1(dn))+ -1.(gDC1(dc)+gDC1(dn))-].gv =0.
(Vì +=-).
Sinh viên: Giáp Văn Tấn
15
Lớp CTGTCC_K42
Thiết Kế môn học
Cầu Bê tông cốt
thép DƯL
Lực cắt tại mặt cắt giữa nhịp giai đoạn 2 là:
VII=1.[(gDW(lc)+gDW(lp)+gDW(ap))+ -1.(gDW(lc)+gDW(lp)+gDW(ap))- ].gv
=1.[,8420+8,6400+2,2050).2,9376-1.
(2,8420+8,6400+2,2050)].0,7206
=0.
Đối với các mặt cắt khác tính toán tơng tự nh mặt cắt giữa
nhịp;Sau khi tính toán ta tổng hợp đợc bảng nh bảng 4.3.1 và 4.3.2
sau:
Bả
ng4.3.1
TảI trọng bản thân của các bộ phận kết cấu và thiết bị phụ phi
kết cấu(DC)
(L/2)
(3L/8)
(2L/8)
(L/8)
(Gối)
11,750
8,813
5,875
2.938
0.000
12,9481 12,9481 12,9481 12.9481 12.9481
0,8736
0,8736
0,8736
0.8736
0.8736
x
g1
g2
f(đahM
)
69,0313 64,7168 51,7734 30.2012 0.0000
F(đahQ
t)
0,0000
2,9375
5,8750
8.8125 11.7500
490,650 459,984 367,987 214.659
MI
4
8
8
6
0.0000
117.031
QI
0,0000 29,2579 58,5157 87.7736
5
(m)
(KN/m)
(KN/m)
m2
m2
(KN.m)
(KN)
Bảng4.
3.2
TảI trọng bản thân của lớp phủ mặt
và các tiện ích công
cộng(DW) .
Sinh viên: Giáp Văn Tấn
16
Lớp CTGTCC_K42
Thiết Kế môn học
Cầu Bê tông cốt
thép DƯL
Trong đó:-g1:tảI trọng bản thân dầm chủ.
q1
q2
2
q3
ả
q4
Tổng
q
0
2.8420
8.6400
2.2050
0
2.8420
8.6400
2.2050
0
2.8420
8.6400
2.2050
MII
13.6870
485.870
6
13.6870
455.503
7
13.6870
364.403
0
QII
0.0000
28.9729
57.9457
0
2.8420
8.6400
2.2050
0
2.8420
8.6400
2.2050
13.6870 13.6870
212.568
4
0.0000
115.891
86.9186
4
(KN/m)
(KN/m)
(KN/m)
(KN/m)
-g
:t
I
(KN/m)
(KN.m)
(KN)
trọng bản thân dầm ngang.
-q1:tảI trọng bản thân gờ chắn xe.
-q2:tảI trọng bản thân lan can+lề ngời đi.
-q3:tảI trọng bản thân lớp phủ mặt câu bê tông.
-q4:tảI trọng bản thân lớp phủ Asphalt.
5. Nội lực dầm chủ do hoạt tải(TảI trọng nhất thời):
IM-Lực xung kích(lực động) của xe.
LL-Hoạt tảI xe.
PL-TảI trọng bộ hành.
Hoạt tải xe ôtô thiết kế và quy tắc xếp tải (Điều 3.6.1.3)
Hoạt tải xe HL93:
- Hoạt tải xe ôtô trên mặt cầu hay kết cấu phụ trợ (HL- 93) sẽ gồm
một tổ hợp của :
+ Xe tải thiết kế hoặc hai trục thiết kế.
+ Tải trọng làn thiết kế.
- Hiệu ứng lực của tải trọng làn thiết kế không xét lực xung kích.
- Quy tắc xếp tải (A.3.6.1.3)
Sinh viên: Giáp Văn Tấn
17
Lớp CTGTCC_K42
Thiết Kế môn học
Cầu Bê tông cốt
thép DƯL
Hiệu ứng lực lớn nhất phải đợc lấy theo giá trị lớn hơn của các
trờng hợp sau :
+ Hiệu ứng của xe hai trục thiết kế tổ hợp với hiệu ứng tải trọng
làn thiết kế(HL93M).
+ Hiệu ứng của một xe tải thiết kế có cự ly trục bánh thay đổi
nh trong điều (A.3.6.1.2.2) tổ hợp với hiệu ứng của tải trọng làn thiết
kế. (HL93K).
Đối với các mômen âm giữa các điểm uốn ngợc chiều khi chịu
tải trọng rải đều trên các nhịp và đối phản lực gối giữa thì
lấy 90% hiệu ứng của hai xe tải thiết kế có khoảng cách trục
bánh trớc xe này đến trục bánh sau xe kia là 15000mm tổ hợp
90% hiệu ứng của tải trọng làn thiết kế ; khoảng cách giữa
các trục 145KN của mỗt xe tải phải lấy bằng 4300mm(HL93S).
Các trục bánh xe không gây hiệu ứng lực lớn nhất đang xem
xét phải bỏ qua.
Chiều dài của làn xe thiết kế hoặc một phần của nó mà gây
ra hiệu ứng lực lớn nhất phải đợc chất tải trọng làn thiết kế.
Tải trọng ngời đi bộ (PL)
- Tải trọng ngời đi bộ 3 KN/m2 (Điều A.3.6.1.5) phân bố trên 1 m
nên tải trọng rải đều của ngời đi bộ là 3.1 = 3 KN/m và phải tính
đồng thời cùng hoạt tải xe thiết kế .
* Sơ đồ tính: Sơ đồ tính của dầm chủ là dầm giản đơn nên
khoảng cách giữa các trục của xe tải thiết kế Truck đều lấy = 4,3 m
* Cách xếp xe tải lên đờng ảnh hởng: Xếp xe sao cho hợp lực của
các trục xe và trục xe gần nhất cách đều tung độ lớn nhất của đờng
ảnh hởng.
Sinh viên: Giáp Văn Tấn
18
Lớp CTGTCC_K42
Thiết Kế môn học
Cầu Bê tông cốt
thép DƯL
5.1 Mômen và lực cắt:
+ Đờng ảnh hởng mômen và lực cắt tại mặt cắt giữa nhịp:
110 110
1,2m
4,3m
35
4,3m
145
9,3KN/m
145
5,575
5,575
3,725
3,725
5,875
Mặ
t cắ
t giữa nhịp
110 110
1,2m
4,3m
145
4,3m
145
0,5
0,4489 0,3170
Mặ
t cắ
t giữa nhịp
9,3KN/m 35
0,1340
Mômen và lực cắt tại mặt cắt giữa nhịp cha tính các hệ số:
Đối với xe tải thiết kế:
MTruck= pi.yi
trong đó Pi: Trọng lợng các trục xe
yi: Tung độ đơng ảnh hởng.
MTruck= 35.3,725+145.5,875+145.3,725 =1522,375 KN.m
VTruck=pi.yi
trong đó Pi: Trọng lợng các trục xe
Yi: Tung độ đơng ảnh hởng
VTruck= 35.0,1340 +145.0,3170 + 145.0,5 =123,1596 KN.
Sinh viên: Giáp Văn Tấn
19
Lớp CTGTCC_K42
Thiết Kế môn học
Cầu Bê tông cốt
thép DƯL
Đối với xe 2 trục thiết kế:
MTendom = 5,575.110+5,575.110 = 1226,5 KN.m.
VTendom = 0,5.110 + 0,4489.110 = 104,3830KN.
Đối với tải trọng làn:
MLane= 9,3.
trong đó
: Diện tích đờng ảnh hởng
mô men.
MLane= 9,3.69,03125 = 641,9906 KN.m.
VLane= 9,3.
trong đó : Diện tích đờng ảnh hởng lực cắt phần
dơng.
VLane= 9,3.2,9375 = 27,3186 KN.
Với ngời đI bộ::
MPL =3.= 3. 69,03125 =207,0938KN.m.
Trong đó: là diện tích đơng ảnh hởng mô men.
VPl = 3.=3.2,9375 = 8,8125 KN.
Trong đó là diện tích đơng ảnh hởng lực cắt
phần dơng.
+ Đờng ảnh hởng mômen và lực cắt tại mặt cắt 3/8 nhịp:
Sinh viên: Giáp Văn Tấn
20
Lớp CTGTCC_K42
Thiết Kế môn học
Cầu Bê tông cốt
thép DƯL
110 110
35
145
2,8203
9,3 kN/m
145
3,8953
5,0578
5,5078
35
145
145
9,3 kN/m
o,625
0,4420
0,5739
0,375
0,2590
Mặt cắt 3/8L
+ Đờng ảnh hởng mômen và lực cắt tại mặt cắt 1/4 nhịp:
110 110
35
145
4,1063
145
3,3313
9,3 kN/m
2,2563
4,4063
110 110
35
145
145
0,75
0,25
0,3840
0,6989 0,5670
Mặt cắt L/4
Sinh viên: Giáp Văn Tấn
21
Lớp CTGTCC_K42
Thiết Kế môn học
Cầu Bê tông cốt
thép DƯL
Mômen và lực cắt tại mặt cắt 1/4 nhịp cha tính các hệ số:
Đối với xe tải thiết kế:
MTruck= pi.yi
= 35.2,2563+145.3,3313+145.4,4063 =1200,9063
KN.m.
VTruck=pi.yi
= 35.0,3840 +145.0,5670 + 145.0,75 =204,4096 KN.
Đối với xe 2 trục thiết kế:
MTendom = 110.4,1063+110.4,4063 = 936,3750KN.m.
VTendom =110 .0,625+ 110.0,5739= 159,3830KN.
Đối với tải trọng làn:
MLane= 9,3.
= 9,3.51,7734= 481,4930KN.m.
VLane= 9,3.
VLane= 9,3.6,6094 = 61,4672 KN.
Với ngời đI bộ::
MPL = 3. 51,7734 =155,3203KN.m.
VPl = 3.6,6094 = 19,8281 KN.
+ Đờng ảnh hởng mômen và lực cắt tại mặt cắt 1/8 nhịp:
Sinh viên: Giáp Văn Tấn
22
Lớp CTGTCC_K42
Thiết Kế môn học
Cầu Bê tông cốt
thép DƯL
110 110
35
145
2,4203
2,5703
9,3 kN/m
145
1,4953
2,0328
110 110
35
145
9,3 kN/m
145
0,875
0,8239 0,6920
0,125
0,5090
Mặt cắt L/8
Mômen và lực cắt tại mặt cắt 1/8 nhịp cha tính các hệ số:
Đối với xe tải thiết kế:
MTruck= pi.yi
= 35.1,4953+145.2,0328+145.2,5703 =719,7891
KN.m.
VTruck=pi.yi
= 35.0,5090 +145.0,6920 + 145.0,875 =245,0346
KN.
Đối với xe 2 trục thiết kế:
MTendom = 110.2,5703+110.2,4203 = 548,9688KN.m.
Sinh viên: Giáp Văn Tấn
23
Lớp CTGTCC_K42
Thiết Kế môn học
Cầu Bê tông cốt
thép DƯL
VTendom =110 .0,625+ 110.0,5739= 159,3830KN.
Đối với tải trọng làn:
MLane= 9,3.
= 9,3.30,2012= 280,8709KN.m.
VLane= 9,3.
VLane= 9,3.8,9961 = 83,6637 KN.
Với ngời đI bộ::
MPL = 3. 30,2012 =90,6035KN.m.
VPl = 3.8,9961 = 26,9883 KN.
+ Đờng ảnh hởng mômen và lực cắt tại mặt cắt gối:
110 110
35
145
145
9,3 kN/m
110 110
35
145
9,3 kN/m
145
1
0,9489
0,8170
0,6340
Mặt cắt gối
Sinh viên: Giáp Văn Tấn
24
Lớp CTGTCC_K42
Thiết Kế môn học
Cầu Bê tông cốt
thép DƯL
Mômen và lực cắt tại mặt cắt 1/8 nhịp cha tính các hệ số:
Tại mọi vị trí của hoạt tảI , mô men tại gối đều bằng 0.
Đối với xe tải thiết kế:
MTruc=0
VTruck=pi.yi
= 35.0,6340+145.0,8170 + 145.1 =285,6596 KN.
Đối với xe 2 trục thiết kế:
MTendo=0
VTendom =110 .1+ 110.0,9489= 214,3830KN.
Đối với tải trọng làn:
MLan=0
VLane= 9,3.
VLane= 9,3.11,75= 109,2750 KN.
Với ngời đI bộ::
MPL=0.
VPl = 3.11,75 = 35,2500 KN.
6.3.2 Lực cắt
+ Đờng ảnh hởng lực cắt tại mặt cắt giữa nhịp
Xếp TruckLoad+LaneLoad lên đờng ảnh hởng lực cắt
Sinh viên: Giáp Văn Tấn
25
Lớp CTGTCC_K42
