Đề tài cầu thép mặt cắt chữ I liên hợp - Trần Văn Dũng
NhiÖm vô thiÕt kÕ
- ChiÒu dµi nhÞp : L = 42 m.
- ChiÒu dµi nhÞp tÝnh to¸n : Ltt = 41,2m.
- BÒ réng phÇn xe ch¹y : 8 m.
- BÒ réng lÒ ®i bé : 2x1,5 m.
- T¶i träng thiÕt kÕ : HL – 93.
- T¶i träng ngêi ®i bé : 3 kN/m2.
- D¹ng kÕt cÊu nhÞp : CÇu dÇm.
VËt liÖu chª t¹o kÕt cÊu:
- ThÐp hîp hîp kim thÊp hoÆc M270 / CÊp 345
- Bª t«ng cèt thÐp cã cêng ®é chÞu nÐn f’c=30 MPa
Liªn kÕt dÇm:
- Liªn kÕt c¸c bé phËn dÇm chñ b»ng ®êng hµn.
- Liªn kÕt c¸c ®o¹n dÇm b»ng bu l«ng cêng ®é cao.
Tiªu chuÈn thiÕt kÕ : 22TCN 272 – 05.
Bạn đang xem trước 20 trang nội dung tài liệu Đề tài cầu thép mặt cắt chữ I liên hợp - Trần Văn Dũng, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
ThiÕt kÕ cÇu th Ðp
mÆt c¾t ch÷ i liªn hîp
(theo tiªu chuÈn 22tcn272-05)
NhiÖm vô thiÕt kÕ
ChiÒu dµi nhÞp : L = 42 m.
ChiÒu dµi nhÞp tÝnh to¸n : Ltt = 41,2m.
BÒ réng phÇn xe ch¹y : 8 m.
BÒ réng lÒ ®i bé : 2x1,5 m.
T¶i träng thiÕt kÕ : HL – 93.
T¶i träng ngêi ®i bé : 3 kN/m2.
D¹ng kÕt cÊu nhÞp : CÇu dÇm.
VËt liÖu chª t¹o kÕt cÊu:
ThÐp hîp hîp kim thÊp hoÆc M270 / CÊp 345
Bª t«ng cèt thÐp cã cêng ®é chÞu nÐn f’c=30 MPa
Liªn kÕt dÇm:
Liªn kÕt c¸c bé phËn dÇm chñ b»ng ®êng hµn.
Liªn kÕt c¸c ®o¹n dÇm b»ng bu l«ng cêng ®é cao.
Tiªu chuÈn thiÕt kÕ : 22TCN 272 – 05.
néi dung tÝnh to¸n
1. s¬ bé lùa chän kÝch thíc kÕt cÊu nhÞp
1.1 Lùa chän kÝch thíc mÆt c¾t ngang vµ sè lîng dÇm chñ
Theo yªu cÇu bÒ réng phÇn xe ch¹y lµ 8m , bÒ réng lÒ ®i bé lµ 2x1,5 m . Lùa chän thiÕt kÕ d¶i ph©n c¸ch gi÷a phÇn ®êng ngêi ®i bé vµ phÇn ®êng xe ch¹y b»ng d¶i ph©n c¸ch mÒm b»ng v¹ch s¬n.
Blan can= 500mm
VËy bÒ réng cÇu cÇn thiÕt kÕ lµ :
B = Bxe ch¹y +2. Bngêi ®i + 2.Blan can
= 8 + 2*1,5 + 2*0,5 = 12m.
Nh vËy ta lùa chän nh sau :
BÒ réng thiÕt kÕ cÇu : B = 12 m.
Sè lîng dÇm chñ : n = 4 dÇm.
Kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c dÇm chñ : S = 3200 m.
BÒ réng phÇn hÉng cña dÇm biªn : de = 1,2 m.
1.2. S¬ bé lùa chän kÝch thíc dÇm chñ
1.2.1. Chän chiÒu cao dÇm chñ
ChiÒu cao dÇm chñ cã ¶nh hëng rÊt lín ®Õn gi¸ thµnh c«ng tr×nh , kh¶ n¨ng lµm viÖc cña kÕt cÊu , do ®ã ph¶i c©n nh¾c kü khi lùa chän gi¸ trÞ nµy . §èi víi cÇu ®êng «t« , nhÞp gi¶n ®¬n , ta cã thÓ chän s¬ bé theo kinh nghiÖm nh sau :
ChiÒu cao dÇm thÐp:
ChiÒu cao toµn bé dÇm:
Trong bíc tÝnh to¸n s¬ bé ta chän chiÒu cao dÇm thÐp theo c«ng thøc:
=> Chän chiÒu cao dÇm thÐp : Hdt =1,9 m
1.2.2. CÊu t¹o b¶n bªt«ng mÆt cÇu.
KÝch thuíc cña b¶n bª t«ng ®îc x¸c ®Þnh theo ®iÒu kiÖn b¶n chÞu uèn díi t¸c dông cña t¶i träng côc bé.
Theo quy ®Þnh cña 22TCN.272-05 th× chiÒu dµy b¶n bª t«ng mÆt cÇu ph¶i lín h¬n 175mm . §ång thêi ph¶i ®¶m b¶o theo ®iÒu kiÖn chÞu lùc vµ thêng lÊy theo b¶ng ( A2.5.2.6.3-1).
ë ®©y ta chän chiÒu dµy b¶n bª t«ng mÆt cÇu lµ: ts = 200 mm
B¶n bª t«ng cã thÓ cÊu t¹o vót d¹ng ®êng v¸t chÐo, theo d¹ng ®êng cong trßn hoÆc cã thÓ kh«ng cÇn cÊu t¹o vót .Môc ®Ých cña viÖc cÊu t¹o vót b¶n bª t«ng lµ nh»m t¨ng chiÒu cao dÇm t¨ng kh¶ n¨ng chÞu lùc cña dÇm vµ t¹o chç bè trÝ hÖ neo liªn kÕt .
KÝch thuíc cÊu t¹o b¶n bª t«ng mÆt cÇu :
ChiÒu dµy b¶n mÆt cÇu ts = 200 mm
ChiÒu cao vót tv = 100mm
BÒ réng vót bv = 100mm
1.2.3. Chän kÝch thíc s¬ bé kÝch thíc nh sau:
MÆt c¾t ngang dÇm
MÆt c¾t ngang dÇm thÐp
C¸c kÝch thíc
Ký hiÖu
Gi¸ trÞ
§¬n vÞ
ChiÒu cao dÇm chñ
H
1900
mm
BÒ réng b¶n c¸nh trªn
bft
400
mm
ChiÒu dµy b¶n c¸nh trªn
tft
25
mm
BÒ réng b¶n c¸nh díi
bfb
600
mm
ChiÒu dµy b¶n c¸nh díi
tfb
35
mm
ChiÒu dµy sên dÇm
tw
20
mm
ChiÒu cao sên dÇm
D
1840
mm
1.2.4. X¸c ®Þnh chiÒu réng b¶n c¸nh h÷u hiÖu.
§èi víi dÇm trong .
BÒ réng b¶n c¸nh h÷u hiÖu cã thÓ lÊy gi¸ trÞ nhá nhÊt cña
1/4 chiÒu dµi nhÞp = 10300mm.
12 lÇn ®é dµy trung b×nh cña b¶n céng víi sè lín nhÊt cña bÒ dµy b¶n bông dÇm hoÆc 1/2 bÒ réng b¶n c¸nh trªn cña dÇm.
= 12.200 + max = 2600 mm.
Kho¶ng c¸ch trung b×nh gi÷a c¸c dÇm kÒ nhau : S = 3200.
VËy chiÒu réng b¶n c¸nh h÷u hiÖu ®èi víi dÇm trong : bi = 2600mm.
§èi víi dÇm biªn .
BÒ réng c¸nh dÇm h÷u hiÖu cã thÓ ®îc lÊy b»ng 1/2 bÒ réng h÷u hiÖu cña dÇm kÒ trong ( 2600/2=1300mm) céng trÞ sè nhá nhÊt cña :
1/8 chiÒu dµi nhÞp h÷u hiÖu = 41200/ 8 = 5150 mm.
6 lÇn chiÒu dµy trung b×nh cña b¶n céng víi sè lín h¬n gi÷a 1/2 ®é dµy b¶n bông hoÆc 1/4 bÒ réng b¶n c¸nh trªn cña dÇm chÝnh.
= 6.200 + max = 1300 mm.
BÒ réng phÇn hÉng : de = 1200 mm
VËy chiÒu réng b¶n c¸nh h÷u hiÖu ®èi víi dÇm biªn :
be = 1300 + 1200 =2500 mm.
KÕt luËn: BÒ réng b¶n c¸nh dÇm h÷u hiÖu
DÇm gi÷a : bi = 2600 mm.
DÇm biªn : be = 2500 mm.
Ta bè trÝ chung mÆt c¾t ngang cÇu nh sau :
MÆt c¾t ngang cÇu
Trong ®ã ®é dèc ngang lµ 2% ®îc t¹o b»ng c¸ch kª cao gèi, tiÕp theo lµ líp phßng níc dµy
0,4 cm , trªn cïng lµ líp bªt«ng atfan dµy 7 cm.
§Ó ®¶m b¶o kh¶ n¨ng chÞu lùc c¾t , sên dÇm ®îc më réng t¹i vÞ trÝ t¹i gèi :
2. x¸c ®Þnh c¸c ®Æc trng h×nh häc cña mÆt c¾t
2.1. X¸c ®Þnh ®Æc trng h×nh häc mÆt c¾t giai ®o¹n I
( Giai ®o¹n I : Khi thi c«ng xong dÇm thÐp vµ ®· ®æ b¶n bªt«ng b¶n mÆt cÇu, tuy nhiªn gi÷a dÇm thÐp vµ b¶n bª t«ng cha t¹o ta hiÖu øng liªn hîp .
=> MÆt c¾t tÝnh to¸n : mÆt c¾t dÇm thÐp .
+ DiÖn tÝch mÆt c¾t
+ X¸c ®Þnh m«men tÜnh cña tiÕt diÖn víi trôc ®i qua ®¸y dÇm thÐp :
+ Kho¶ng c¸ch tõ ®¸y dÇm thÐp ®Õn TTH mÆt c¾t giai ®o¹n I:
+ Kho¶ng c¸ch tõ ®Ønh dÇm thÐp ®Õn TTH mÆt c¾t giai ®o¹n I:
yctt = Hdt - yctb = 1900 – 802,161= 1097,839mm.
+ X¸c ®Þnh m«men qu¸n tÝnh cña mÆt c¾t dÇm thÐp ®èi víi TTH cña dÇm thÐp giai ®o¹n I :
2.2. X¸c ®Þnh ®Æc trng h×nh häc mÆt c¾t giai ®o¹n II.
2.2.1. MÆt c¾t tÝnh to¸n giai ®o¹n II.
Giai ®o¹n II: Khi b¶n mÆt cÇu ®· ®¹t cêng ®é vµ tham gia lµm viÖc t¹o ra hiÖu øng liªn hîp gi÷a dÇm thÐp vµ b¶n BTCT.
=> MÆt c¾t tÝnh to¸n lµ mÆt c¾t liªn hîp => §Æc trng h×nh häc mÆt c¾t giai ®o¹n II lµ ®Æc trng h×nh häc cña tiÕt diÖn liªn hîp .
2.2.2. TÝnh cho dÇm gi÷a
MÆt c¾t ngang dÇm giai ®o¹n II
X¸c ®Þnh hÖ sè quy ®æi tõ bªt«ng sang thÐp.
V× tiÕt diÖn liªn hîp cã hai lo¹i vËt liÖu lµ thÐp vµ bª t«ng nªn khi tÝnh ®Æc trng h×nh häc ta tÝnh ®æi vÒ mét lo¹i vËt liÖu.Ta tÝnh ®æi phÇn bª t«ng sang thÐp dùa vµo hÖ sè n lµ tû sè gi÷a m«®un ®µn håi cña thÐp vµ bª t«ng.
+ Trêng hîp chÞu lùc ng¾n h¹n (kh«ng xÐt ®Õn hiÖn tîng tõ biÕn cña bª t«ng):
+Trêng hîp chÞu lùc dµi h¹n (cã xÐt ®Õn hiÖn tîng tõ biÕn cña bª t«ng):
Trong ®ã:
Es : M«®un ®µn håi cña thÐp. Es = 2.105 MPa.
Ec : M«®un ®µn håi cña bª t«ng phô thuéc vµo lo¹i bª t«ng.
: M«®un ®µn håi gi¶ ®Þnh cña bª t«ng khi cã xÐt ®Õn hiÖn tîng tõ biÕn, thêng
lÊy =0,33.Ebt
: Träng lîng b¶n th©n cña bª t«ng.
= 2400 kG/cm.
:Cêng ®é quy ®Þnh cña bª t«ng ë tuæi 28 ngµy. = 30 MPa.
=> n = 8 , n’ = 3.n = 24
+ Khi tÝnh to¸n phÇn bª t«ng b¶n mÆt cÇu ®îc tÝnh ®æi sang thÐp b»ng c¸ch chia ®Æc trng
h×nh häc cña phÇn bª t«ng cho hÖ sè n ( khi kh«ng xÐt ®Õn hiÖn tîng tõ biÕn) hoÆc n'( khi cã xÐt ®Õn hiÖn tîng tõ biÕn).
X¸c ®Þnh §THH cña mÆt c¾t liªn hîp ng¾n h¹n.
MÆt c¾t liªn hîp ng¾n h¹n ®îc sö dông ®Ó tÝnh to¸n ®èi víi c¸c t¶i träng ng¾n h¹n nh ho¹t t¶i ,trong giai ®o¹n nµy ta kh«ng xÐt ®Õn hiªn tîng tõ biÕn.
+ TÝnh diÖn tÝch mÆt c¾t:
- DiÖn tÝch b¶n bª t«ng:
As = bi.ts + bft.tv + 2..bv.tv
= 2600.200 + 400.100 + 2. .100.100 = 570000 mm2.
- DiÖn tÝch tÝnh ®æi cña mÆt c¾t:
Trong ®ã:
At : DiÖn tÝch dÇm thÐp .
Atd : DiÖn tich tÝnh ®æi cña tiÕt diÖn liªn hîp khi kh«ng xÐt ®Õn tõ biÕn.
+X¸c ®Þnh m«men tÜnh cña tiÕt diÖn b¶n dª t«ng ®èi víi TTH cña tiÕt diÖn thÐp :
+ Kho¶ng c¸ch tõ träng t©m tiÕt diÖn dÇm thÐp ®Õn träng t©m tiÕt diÖn liªn hîp.
+X¸c ®Þnh m«men qu¸n tÝnh cña tiÕt diÖn liªn hîp :
- M«men qu¸n tÝnh cña tiÕt diÖn liªn hîp :
Thay sè vµo ta cã :
Itd = 9,334E+10 mm4.
X¸c ®Þnh §THH cña mÆt c¾t liªn hîp dµi h¹n.
MÆt c¾t liªn hîp dµi h¹n ®îc sö dông ®Ó tÝnh to¸n ®èi víi c¸c t¶i träng l©u dµi nh tÜnh t¶i khi ®ã ta ph¶i xÐt ®Õn hiÖn tîng tõ biÕn.
Trong trêng hîp cã xÐt ®Õn hiÖn tîng tõ biÕn th× c¸c ®Æc trng h×nh cña mÆt c¾t ®îc tÝnh t¬ng tù nh khi kh«ng xÐt ®Õn tõ biÕn, chØ thay hÖ sè n b»ng n'.
- DiÖn tÝch tÝnh ®æi cña mÆt c¾t dµi h¹n:
Trong ®ã:
At : DiÖn tÝch dÇm thÐp .
: DiÖn tich tÝnh ®æi cña tiÕt diÖn liªn hîp khi xÐt ®Õn tõ biÕn.
+X¸c ®Þnh m«men tÜnh cña tiÕt diÖn liªn hîp ®èi víi TTH cña tiÕt diÖn thÐp :
+ Kho¶ng c¸ch tõ träng t©m tiÕt diÖn dÇm thÐp ®Õn träng t©m tiÕt diÖn liªn hîp.
+X¸c ®Þnh m«men qu¸n tÝnh cña tiÕt diÖn liªn hîp :
- M«men qu¸n tÝnh cña tiÕt diÖn liªn hîp :
Thay sè vµo ta cã :
= 7,468E+10mm4.
2.2.2. TÝnh cho dÇm biªn
MÆt c¾t ngang dÇm giai ®o¹n II
X¸c ®Þnh hÖ sè quy ®æi tõ bªt«ng sang thÐp.
V× tiÕt diÖn liªn hîp cã hai lo¹i vËt liÖu lµ thÐp vµ bª t«ng nªn khi tÝnh ®Æc trng h×nh häc ta tÝnh ®æi vÒ mét lo¹i vËt liÖu.Ta tÝnh ®æi phÇn bª t«ng sang thÐp dùa vµo hÖ sè n lµ tû sè gi÷a m«®un ®µn håi cña thÐp vµ bª t«ng.
+ Trêng hîp chÞu lùc ng¾n h¹n (kh«ng xÐt ®Õn hiÖn tîng tõ biÕn cña bª t«ng):
+Trêng hîp chÞu lùc dµi h¹n (cã xÐt ®Õn hiÖn tîng tõ biÕn cña bª t«ng):
Trong ®ã:
Es : M«®un ®µn håi cña thÐp. Es = 2.105 MPa.
Ec : M«®un ®µn håi cña bª t«ng phô thuéc vµo lo¹i bª t«ng.
: M«®un ®µn håi gi¶ ®Þnh cña bª t«ng khi cã xÐt ®Õn hiÖn tîng tõ biÕn, thêng
lÊy =0,33.Ebt
: Träng lîng b¶n th©n cña bª t«ng.
= 2400 kG/cm.
: Cêng ®é quy ®Þnh cña bª t«ng ë tuæi 28 ngµy. = 30 MPa.
=> n = 8 , n’ = 3.n = 24
+ Khi tÝnh to¸n phÇn bª t«ng b¶n mÆt cÇu ®îc tÝnh ®æi sang thÐp b»ng c¸ch chia ®Æc trng
h×nh häc cña phÇn bª t«ng cho hÖ sè n ( khi kh«ng xÐt ®Õn hiÖn tîng tõ biÕn) hoÆc n'( khi cã xÐt ®Õn hiÖn tîng tõ biÕn).
X¸c ®Þnh §THH cña mÆt c¾t liªn hîp ng¾n h¹n.
MÆt c¾t liªn hîp ng¾n h¹n ®îc sö dông ®Ó tÝnh to¸n ®èi víi c¸c t¶i träng ng¾n h¹n nh ho¹t t¶i ,trong giai ®o¹n nµy ta kh«ng xÐt ®Õn hiªn tîng tõ biÕn.
+ TÝnh diÖn tÝch mÆt c¾t:
- DiÖn tÝch b¶n bª t«ng:
As = be.ts + bft.tv + 2..bv.tv
= 2500.200 + 400.100 + 2. .100.100 = 550000 mm2.
- DiÖn tÝch tÝnh ®æi cña mÆt c¾t:
Trong ®ã:
At : DiÖn tÝch dÇm thÐp .
Atd : DiÖn tich tÝnh ®æi cña tiÕt diÖn liªn hîp khi kh«ng xÐt ®Õn tõ biÕn.
+X¸c ®Þnh m«men tÜnh cña tiÕt diÖn b¶n dª t«ng ®èi víi TTH cña tiÕt diÖn thÐp :
+ Kho¶ng c¸ch tõ träng t©m tiÕt diÖn dÇm thÐp ®Õn träng t©m tiÕt diÖn liªn hîp.
+X¸c ®Þnh m«men qu¸n tÝnh cña tiÕt diÖn liªn hîp :
- M«men qu¸n tÝnh cña tiÕt diÖn liªn hîp :
Thay sè vµo ta cã :
Itd = 9,227E+10 mm4.
X¸c ®Þnh §THH cña mÆt c¾t liªn hîp dµi h¹n.
MÆt c¾t liªn hîp dµi h¹n ®îc sö dông ®Ó tÝnh to¸n ®èi víi c¸c t¶i träng l©u dµi nh tÜnh t¶i khi ®ã ta ph¶i xÐt ®Õn hiÖn tîng tõ biÕn.
Trong trêng hîp cã xÐt ®Õn hiÖn tîng tõ biÕn th× c¸c ®Æc trng h×nh cña mÆt c¾t ®îc tÝnh t¬ng tù nh khi kh«ng xÐt ®Õn tõ biÕn, chØ thay hÖ sè n b»ng n'.
- DiÖn tÝch tÝnh ®æi cña mÆt c¾t dµi h¹n:
Trong ®ã:
At : DiÖn tÝch dÇm thÐp .
: DiÖn tich tÝnh ®æi cña tiÕt diÖn liªn hîp khi xÐt ®Õn tõ biÕn.
+X¸c ®Þnh m«men tÜnh cña tiÕt diÖn liªn hîp ®èi víi TTH cña tiÕt diÖn thÐp :
+ Kho¶ng c¸ch tõ träng t©m tiÕt diÖn dÇm thÐp ®Õn träng t©m tiÕt diÖn liªn hîp.
+X¸c ®Þnh m«men qu¸n tÝnh cña tiÕt diÖn liªn hîp :
- M«men qu¸n tÝnh cña tiÕt diÖn liªn hîp :
Thay sè vµo ta cã :
= 7,363E+10 mm4.
3. tÝnh to¸n néi lùc vµ øng suÊt
3.1. cÊu t¹o vµ träng lîng c¸c bé phËn liªn kÕt
3.1.1 – HÖ liªn kÕ ngang t¹i mÆt c¾t gèi.
- CÊu t¹o:
- ChiÒu cao cña dÇm ngang:
hdn = (0,6 0,7) hdc
- DÇm ngang t¹i mÆt c¾t gèi lµ chç ®Æt kÝch ®Ó n©ng h¹ c¸c côm dÇm trong qu¸ tr×nh thi c«ng vµ söa ch÷a cÇu khi cÇn thiÕt. Do ®ã liªn kÕt ngang t¹i gèi ph¶i cÊu t¹o ch¾c ch¾n h¬n t¹i c¸c mÆt c¾t kh¸c, th«ng thêng lµ dïng c¸c dÇm I ®Þnh h×nh.
Chän dÇm ngang t¹i mÆt c¾t gèi lµ dÇm ®Þnh h×nh I700.
- Träng lîng cña dÇm ngang trªn mét dÇm chñ ®îc tÝnh b»ng c¸ch tÝnh tæng träng lîng cña tÊt c¶ c¸c thanh cña dÇm ngang vµ chia ®Òu cho mçi dÇm chñ x chiÒu dµi dÇm chñ.
Trong ®ã:
+ qn: Träng lîng cña hÖ liªn kÕt ngang trªn 1m dµi mét dÇm chñ.
+ : Tæng träng lîng cña c¸c dÇm ngang.
+ ndc: Sè dÇm chñ trªn mÆt c¾t ngang.
+ L: ChiÒu dµi kÕt cÊu nhÞp.
- CÊu t¹o vµ träng lîng cña hÖ liªn kÕt ngang t¹i mÆt c¾t gèi
c¸c §¹i l îng
KÝ hiÖu
Gi¸ trÞ
§¬n vÞ
Sè hiÖu thÐp lµm liªn kÕt ngang t¹i gèi
I700
ChiÒu cao dÇm ngang
hdn
700
mm
BÒ réng b¶n c¸nh
bc
210
mm
ChiÒu dµy b¶n c¸nh
tc
2.08
mm
ChiÒu dµy b¶n bông
tb
13
cm
M«men qu¸n tÝnh cña dÇm ngang
Jdn
1346000000
mm4
Träng l îng trªn 1 m dµi
gn
138
kg/m
Sè dÇm ngang theo ph¬ng däc cÇu
nd
2
dÇm
Sè dÇm ngang theo ph ¬ng ngang cÇu
nn
3
dÇm
Tæng sè dÇm ngang trªn toµn cÇu
nlkn
6
dÇm
Kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c liªn kÕt ngang
an
41.2
m
ChiÒu dµi mçi thanh liªn kÕt ngang
Ln
3.16
m
Träng lîng LKN trªn 1m dµi 1 dÇm chñ
qn
15.88
kg/m
4.1.2 – HÖ liªn kÕ ngang t¹i mÆt c¾t gi÷a.
- CÊu t¹o:
HÖ liªn kÕt ngang t¹i mÆt c¾t gi÷a nhÞp.
- ChiÒu cao cña hÖ liªn kÕt ngang:
hdn = (0,6 0,7) hdc.
- Liªn kÕt ngang cã thÓ lµm b»ng thÐp I, [ vµ thÐp gãc cã sè hiÖu L100x100x10.
- Träng lîng cña hÖ liªn kÕt ngang trªn mét dÇm chñ ®îc tÝnh b»ng c¸ch tÝnh tæng träng lîng cña tÊt c¶ c¸c thanh cña hÖ liªn kÕt ngang vµ chia ®Òu cho mçi dÇm chñ x chiÒu dµi dÇm chñ.
Trong ®ã:
+ qn: Träng lîng cña hÖ liªn kÕt ngang trªn 1m dµi mét dÇm chñ.
+ : Tæng träng lîng cña c¸c thanh trong hÖ liªn kÕt ngang.
+ ndc: Sè dÇm chñ trªn mÆt c¾t ngang.
+ L: ChiÒu dµi kÕt cÊu nhÞp.
- CÊu t¹o vµ träng lîng cña hÖ liªn kÕt ngang t¹i mÆt c¾t gi÷a.
Tªn gäi c¸c §¹i l îng
KÝ hiÖu
Gi¸ trÞ
§¬n vÞ
ChiÒu cao hÖ liªn kÕt ngang
hdn
1300
mm
Sè hÖ LKN theo ph¬ng däc cÇu
nd
9
hÖ
Sè hÖ LKN theo ph ¬ng ngang cÇu
nn
3
hÖ
Tæng sè hÖ LKN trªn toµn cÇu
nlkn
27
hÖ
Kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c hÖ LKN
an
4.12
m
ThÐp gãc cÊu t¹o thanh ngang
Sè hiÖu thÐp lµm thanh ngang
L125x125x10
BÒ réng c¸nh thÐp gãc
bg
125
mm
ChiÒu dµy c¸nh thÐp gãc
g
10
mm
DiÖn tÝch mÆt c¾t thanh
Fth
24.3
mm2
Träng lîng thanh trªn 1 m dµi
gd
19.1
kg/m
M«men qu¸n tÝnh cña 1 thanh LKN
Jlkn
360
cm4
Sè thanh ngang trªn
nnt
2
thanh
ChiÒu dµi thanh ngang trªn.
Lnt
3.16
m
Sè thanh ngang díi
nnd
2
thanh
ChiÒu dµi thanh ngang d íi
Lnd
3.16
m
ThÐp gãc cÊu t¹o thanh xiªn
Sè hiÖu thÐp lµm thanh xiªn
L125x125x10
BÒ réng c¸nh thÐp gãc
bg
125
mm
ChiÒu dµy c¸nh thÐp gãc
g
10
mm
DiÖn tÝch mÆt c¾t thanh
Fth
24.3
cm2
Träng l îng thanh trªn 1 m dµi
gd
19.1
kg/m
M«men qu¸n tÝnh cña 1 thanh LKN
Jlkn
360
cm4
Sè thanh xiªn
nx
2
thanh
ChiÒu dµi thanh xiªn.
Lx
3.228
m
Träng lîng LKN trªn 1m dµi 1 dÇm chñ
qn
59.756
kg/m
4.1.3 – HÖ sên t¨ng cêng dÇm chñ.
- CÊu t¹o:
CÊu t¹o sên t¨ng cêng.
- ChiÒu dµy b¶n thÐp dïng lµm sên t¨ng cêng:
+ bs 10mm ®èi víi liªn kÕt ®inh t¸n.
+ bs 12mm ®èi víi liªn kÕt hµn.
- T¹i mÆt c¾t gèi sên t¨ng cêng thêng ®îc cÊu t¹o cã chiÒu dµy lín h¬n ®Ó tiÕp nhËn ph¶n lùc t¹i gèi.
- C¸c sên t¨ng cêng kh«ng ®îc liªn kÕt hµn trùc tiÕp víi b¶n c¸nh chÞu kÐo ®Ó chèng ph¸ ho¹i liªn kÕt gi÷a sên t¨ng cêng víi b¶n c¸nh. Do ®ã t¹i c¸c mÆt c¾t trõ mÆt c¾t cã M = 0 th× sên t¨ng cêng ph¶i ®îc hµn víi mét b¶n ®Öm vµ b¶n ®Öm nµy cã thÓ trît tù do trªn b¶n c¸nh chÞu kÐo cña dÇm.
- Sên t¨ng cên nªn bè trÝ ®èi xøng vÒ hai bªn sên dÇm.
- KÝch thíc cña sên t¨ng cêng thêng ®îc chän tríc sau ®ã tÝnh to¸n theo ®iÒu kiÖn æn ®Þnh côc bé cña b¶n bông ®Ó x¸c ®Þnh kho¶ng c¸ch bè trÝ gi÷a c¸c sên t¨ng cêng. HoÆc còng cã thÓ bè trÝ kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c sên theo cÊu t¹o cña hÖ liªn kÕt däc vµ ngang cÇu sau ®ã kiÓm to¸n ®iÒu kiÖn æn ®Þnh côc bé cña b¶n bông.
- Träng lîng cña sên t¨ng cêng trªn mét dÇm chñ ®îc tÝnh b»ng c¸ch tÝnh tæng träng lîng cña tÊt c¶ c¸c sên t¨ng cêng trªn mét dÇm chñ vµ chia ®Òu cho mçi dÇm chñ x ChiÒu dµi dÇm chñ.
Trong ®ã:
+ qs: Träng lîng cña hÖ liªn kÕt ngang trªn 1m dµi mét dÇm chñ.
+ : Tæng träng lîng cña sên t¨ng cêng trªn mét dÇm chñ.
+ L: ChiÒu dµi kÕt cÊu nhÞp.
- CÊu t¹o vµ träng lîng cña hÖ sên t¨ng cêng.
C¸c ®¹i lîng
KÝ hiÖu
Gi¸ trÞ
§¬n vÞ
ChiÒu cao sên t¨ng cêng
hs
1840
mm
ChiÒu dµy s ên t¨ng c êng
s
16
mm
BÒ réng s ên t¨ng c êng
bs
180
mm
Träng l îng thanh s ên t¨ng c êng
gs
41,6
kg
Kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c s ên t¨ng c êng
as
2.06
m
Träng lîng hÖ s ên t¨ng c êng trªn 1m dµi 1 dÇm chñ
qs
31,81
kg/ m
4.1.4 – HÖ liªn kÕt däc cÇu.
- CÊu t¹o:
CÊu t¹o hÖ liªn kÕt däc cÇu
- VÞ trÝ cña hÖ liªn kÕt däc cÇu:
+ §èi víi kÕt cÊu nhÞp cÇu dÇm thÐp ta cÊu t¹o hai hÖ liªn kÕt däc trªn vµ däc díi n»m trªn mÆt ph¼ng song song víi b¶n c¸nh trªn vµ c¸nh díi cña dÇm thÐp. + §èi víi kÕt cÊu nhÞp cÇu dÇm liªn hîp thÐp – BTCT th× b¶n bª t«ng mÆt cÇu ®ãng vai trß nh mét hÖ liªn kÕt däc trªn do ®ã trong cÇu liªn hîp thÐp – BTCT ta chØ cÇn cÊu t¹o hÖ liªn kÕt däc díi.
- HÖ liªn kÕt däc thêng ®îc cÊu t¹o tõ thÐp gãc cã sè hiÖu L100x100x10.
- Träng lîng cña hÖ liªn kÕt däc trªn mét dÇm chñ ®îc tÝnh b»ng c¸ch tÝnh tæng träng lîng cña tÊt c¶ c¸c thanh cña hÖ liªn kÕt däc vµ chia ®Òu cho mçi dÇm chñ x chiÒu dµi dÇm chñ.
Trong ®ã:
+ qn: Träng lîng cña hÖ liªn kÕt däc trªn 1m dµi mét dÇm chñ.
+ : Tæng träng lîng cña c¸c thanh trong hÖ liªn kÕt däc.
+ ndc: Sè dÇm chñ trªn mÆt c¾t ngang.
+ L: ChiÒu dµi kÕt cÊu nhÞp.
- CÊu t¹o vµ träng lîng cña hÖ liªn kÕt däc cÇu.
c¸c §¹i l îng
KÝ hiÖu
Gi¸ trÞ
§¬n vÞ
Sè hiÖu thÐp lµm thanh xiªn
L125x125x10
BÒ réng c¸nh thÐp gãc
bg
125
mm
ChiÒu dµy c¸nh thÐp gãc
g
10
mm
Träng l îng thanh trªn 1 m dµi
gd
19.1
kg/ m
ChiÒu dµi 1 thanh liªn kÕt däc
Ld
3.612
m
Sè thanh liªn kÕt däc trªn mét khoang
nt
6
thanh
Sè khoang cña hÖ liªn kÕt däc
nk
10
khoang
Sè thanh liªn kÕt däc trªn toµn cÇu
nd
60
thanh
Träng lîng LKD trªn 1m dµi 1 dÇm chñ
qd
25.118
kg/ m
4.2 – X¸c ®Þnh tÜnh t¶i giai ®o¹n I.
- TÜnh t¶i giai ®o¹n I:
+ Träng lîng b¶n th©n dÇm chñ.
+ Träng lîng hÖ liªn kÕt ngang cÇu tÝnh cho 1m dµi 1 dÇm chñ.
+ Träng lîng hÖ liªn kÕt däc cÇu tÝnh cho 1m dµi 1 dÇm chñ.
+ Träng lîng mèi nèi tÝnh cho 1m dµi 1 dÇm chñ.
+ Träng lîng b¶n bª t«ng mÆt cÇu vµ nh÷ng phÇn bª t«ng ®îc ®æ cïng víi b¶n nh: ch©n lan can, gê ch¾n b¸nh. Trong trêng hîp ch©n lan can l¾p ghÐp th× träng lîng cña nã ®îc tÝnh vµo tÜnh t¶i giai ®o¹n II.
- TÜnh t¶i giai ®o¹n I ®îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc:
+ TÜnh t¶i tiªu chuÈn:
+ TÜnh t¶i tÝnh to¸n:
Trong ®ã:
+ : TÜnh t¶i tiªu chuÈn giai ®o¹n I.
+: TÜnh t¶i tÝnh to¸n giai ®o¹n I.
+ : Hệ sè t¶i träng : = 1.25
- B¶ng tæng hîp tÜnh t¶i giai ®o¹n I.
Tªn gäi c¸c §¹i l îng
KÝ hiÖu
Gi¸ trÞ
§¬n vÞ
Träng l îng dÇm chñ
qdc
5.3223
kN/m
Träng l îng dÇm ngang t¹i gèi
qdn
0.1588
kN/m
Träng l îng hÖ liªn kÕt ngang kh¸c gèi
qn
0.59756
kN/m
Träng l îng sên t¨ng c êng
qs
0.3181
kN/m
Träng l îng liªn kÕt däc
qd
0.25118
kN/m
Träng l îng b¶n bª t«ng cèt thÐp
qb
15.925
kN/m
Träng l îng gê ch¾n b¸nh
qgc
0.00
kN/m
Träng l îng mèi nèi dÇm
qmn
0
kN/m
TÜnh t¶i tiªu chuÈn giai ®o¹n I
22.573
kN/m
TÜnh t¶i tÝnh to¸n giai ®o¹n I
28.216
kN/m
4.3 – X¸c ®Þnh tÜnh t¶i giai ®o¹n II.
- TÜnh t¶i giai ®o¹n II:
+ Träng lîng líp phñ lÒ Ngêi ®i bé.
+ Träng lîng líp phñ mÆt cÇu phÇn xe ch¹y.
+ Träng lîng phÇn ch©n lan can, lan can vµ gê ch¾n b¸nh nÕu c¸c bé phËn nµy ®îc thi c«ng theo ph¬ng ph¸p l¾p ghÐp ngay tríc khi thi c«ng líp phñ mÆt cÇu.
- Khi tÝnh to¸n tÜnh t¶i giai ®o¹n II chóng ta ph¶i vÏ §AH ¸p lùc lªn tõng dÇm chñ, sau ®ã xÕp tÜnh t¶i träng giai ®o¹n II lªn §AH ®Ó x¸c ®Þnh t¶i träng ph©n bè cho tõng dÇm. Tuy nhiªn ®Ó ®¬n gi¶n trong tÝnh to¸n ta coi nh träng lîng líp phñ lÒ ®i bé vµ träng lîng líp phñ mÆt cÇu ph©n bè ®Òu cho c¸c dÇm chñ. ViÖc gi¶ thiÕt tÝnh to¸n nµy còng kh«ng g©y sai sè nhiÒu l¾m so víi viÖc tÝnh to¸n chÝnh x¸c nªn cã thÓ chÊp nhËn ®îc.
- B¶ng tÝnh tÜnh t¶i giai ®o¹n II.
Tªn gäi c¸c §¹i l îng
KÝ hiÖu
Gi¸ trÞ
§¬n vÞ
- CÊu t¹o lÒ Ngêi ®i bé
+ ChiÒu dµy trung b×nh lÒ ng êi ®i bé
hle
74
mm
+ BÒ réng lÒ
Ble
1500x2
mm
+ TL lÒ ng êi ®i bé/1m dµi 1 dÇm chñ
qle
1.25
kN/m
- CÊu t¹o líp phñ mÆt cÇu
+ ChiÒu dµy líp bª t«ng atphal
hap
70
mm
+ ChiÒu dµy líp bª t«ng phßng níc
hbv
4
mm
+ Tæng chiÒu dµy líp phñ mÆt cÇu
hmc
74
mm
+ BÒ réng phÇn xe ch¹y
Bxe
8000
mm
TL líp phñ mÆt cÇu/1m dµi 1 dÇm chñ
qmc
3.33
kN/m
- Träng lîng lan can
qlc
5.677
kN/m
- TÜnh t¶i tiªu chuÈn giai ®o¹n II
10.257
kN/m
- TÜnh t¶i tÝnh to¸n giai ®o¹n II
13.966
kN/m
4.4 – TÝnh néi lùc vµ øng suÊt trong dÇm thÐp do tÜnh t¶i
4.4.1. Do tÜnh t¶i I
+ Giai ®o¹n I chØ cã dÇm thÐp lµm viÖc vµ ch¾c ch¾n toµn bé mÆt c¾t lµm viÖc trong giíi h¹n ®µn håi, tõ ®ã ta cã :
øng suÊt ë mÐp trªn dÇm thÐp
Trong ®ã:
1097,839 mm
II = 3,595.1010 mm4
Thay sè ta ®îc:
øng suÊt ë mÐp díi dÇm thÐp
4.4.2. Do tÜnh t¶i II
Khi tÝnh øng suÊt do tÜnh t¶i víi c¸c ®Æc trng cña tiÕt diÖn liªn hîp dµi h¹n vµ do ®Æc trng h×nh häc cña dÇm trong vµ dÇm ngoµi kh¸c nhau nªn ta tÝnh riªng cho tõng dÇm
Ta cã :
Víi dÇm trong :
+ øng suÊt ë mÐp trªn dÇm thÐp
Ta cã :
+ øng suÊt ë mÐp díi dÇm thÐp
Ta cã :
Víi dÇm biªn :
+ øng suÊt ë mÐp trªn dÇm thÐp
Ta cã :
+ øng suÊt ë mÐp díi dÇm thÐp
Ta cã :
4.5 – TÝnh néi lùc vµ øng suÊt trong dÇm thÐp do co ngãt
4.5.1. BiÕn d¹ng t¬ng ®èi do co ngãt :
Trong ®ã :
t = thêi gian kh« (ngµy) =10000ngµy (xem nh thêi gian nµy co ngãt kÕt thóc)
ks = hÖ sè kÝch thíc quy ®Þnh, vµ tØ sè thÓ tÝch víi diÖn tÝch lÊy b»ng mét nöa chiÒu dÇy b¶n =200/2 =100mm, Tra b¶ng ta ®îc ks = 0,65
kh = hÖ sè ®é Èm, nãi chung ph¶i lÊy b»ng 1,00; ë nh÷ng vïng mµ ®é Èm t¬ng ®èi trung
b×nh hµng n¨m bao quanh vît qu¸ 80% cã thÓ lÊy b»ng 0,86.
NÕu bª t«ng b¶o dìng Èm ®îc ®Ó lé ra ngoµi tríc 5 ngµy b¶o dìng tr«i qua th× gi¸ trÞ co ngãt ®îc x¸c ®Þnh theo C«ng thøc 1 cÇn t¨ng lªn 20%.
§èi víi bª t«ng ®îc b¶o dìng b»ng h¬i níc cã cèt liÖu kh«ng cã co ngãt,
Các file đính kèm theo tài liệu này:
cauthep 100.doc
