Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
THIẾT KẾ DẦM CHỦ SUPER-T

THIẾT KẾ DẦM CHỦ SUPER-T

Tải bản đầy đủ - 0trang

ĐATN: TK CẦU DẦM SUPER–T

NGUYỄN BÁ HOÀNG



¯

¯



250



GVHD: PGS_TS

t1 =75mm

t2 =5mm



Lớp BT atphan:

Tầng phòng nước:



1500



4000



4000



1500



250



Lớ

p bê



ng asphalt dà

y 75 mm

Lớ

p phò

ng nướ

c dà

y 5 mm

Bả

n mặ

t cầ

u dầ

y 200 mm



80

905



750



413



1020



925



1930



1930



965



965



1930



1930



3.2.2 Cấu tạo dầm chủ:



Đoạn cắt khấc: Lck = V = 850 mm

Đoạn dầm đặc: Ldac = 2000 mm



SVTH: HOÀNG PHÚ TUỆ

TRANG: 281



MSSV: CD03151



925



ĐATN: TK CẦU DẦM SUPER–T

NGUYỄN BÁ HOÀNG



GVHD: PGS_TS



3.2.2.1



Mặt cắt ngang dầm trên gối:



3.2.2.2



Mặt cắt ngang dầm tại ñoạn cắt khấc:



3.2.2.3



Mặt căt ngang dầm tại giữa nhịp:



SVTH: HOÀNG PHÚ TUỆ

TRANG: 282



MSSV: CD03151



ĐATN: TK CẦU DẦM SUPER–T

NGUYỄN BÁ HOÀNG



GVHD: PGS_TS



3.2.3 Cấu tạo dầm ngang:

Chiều cao dầm ngang

Hn = H' - 50 mm = 800 – 50 = 750 mm

Bề rộng TB dầm ngang

bn = 800

mm

Chiều dài dầm ngang

Ln = 1020 mm

3.3 Tính toán đặc trưng hình học dầm Super-T

Xét các mặt cắt đặc trưng gồm:

3.3.1 Mặt cắt trên gối x1 :

Ta sẽ quy đổi tiết diện Super-T về tiết diện đơn giản hơn để

thuận tiện cho việc tính toán.



Diện tích phần cánh trên



At = 2225 cm2



Bề rộng phần cánh trên

Chiều cao dầm chủ



b''2 = 140

H = 80



Chiều cao dầm liên hợp

Chiều cao bầu dưới

67.6 cm

Chiều cao sườn

Chiều cao bầu trên



h

hb



cm

cm



= 100 cm

= H-ht = 80-12,4



hw = H-hb-ht = 80-67,6-12,4 = 0.0 cm



At − bw (h1 + h2 )

bt − bw

2225 − 96,3(7,5 + 10)

=

= 12,4 cm

140 − 96,3



ht =



Bề rộng bầu dưới

bb = (b'1+b'2)/2 = 96,3

cm

Bề rộng sườn

bw = bb

=

96,3 cm

Bề rộng bản cánh trên

bt = b''2= 140,0 cm

Diện tích mặt cắt

A0 = (bt-bw).ht +bb.H= (140-96.25)*12.36+96.25*80 = 8241 cm2

Tọa độ trọng tâm mặt cắt

Yb0 = [(bt-bw).ht.(H-ht/2)+bw.H2/2]/A0

= ((140-96.25)*12.36*(80-12.36/2)+96.25*802/2)/8240.62

= 42.2 cm

SVTH: HOÀNG PHÚ TUỆ

TRANG: 283



MSSV: CD03151



=



ĐATN: TK CẦU DẦM SUPER–T

NGUYỄN BÁ HOÀNG



GVHD: PGS_TS



Momen quán tính đối với trục x

Ix0 = (bt-bw).ht .[ht2/3+H.(H-ht)]+bw.H3/3

=(140-96.25)*12.36*(12.362/3+80*(80-12.36))+96.25*803/3

= 19379738

cm4

Momen quán tính đối với trục trung hòa

I0 = Ix0 -Yb02.A0

= 19379737.87-42.222*8240.62

= 4691390

cm4

3.3.2 Mặt cắt tại chỗ thay đổi tiết diện x2 :



Diện tích phần cánh trên

Bề rộng phần cánh trên

Chiều cao dầm chủ

cm

Chiều cao dầm liên hợp

Chiều cao bầu dưới



At = 2675 cm2

b'2 = 102.5 cm

H = 180

hb



h = 200 cm

= H-ht = 180 -11.8 = 168.2



cm

Chiều cao sườn



hw = H-hb-ht = 180-168,2-11,8 = 0.0 cm



Chiều cao bầu trên



ht =



At − bw (h1 + h2 ) 2675 − 86,3(7,5 + 10)

=

= 11.8

bt − bw

185 − 86,3



cm

Bề rộng bầu dưới

bb = (b1+b'2)/2 = (70+102.5)/2 =

86.3 cm

Bề rộng sườn bw = bb = 86.3 cm

Bề rộng bản cánh trên bt = b2 = 185.0 cm

Diện tích mặt cắt

A0 = (bt-bw).ht +bb.H = (185-86.25)*11.8+86.25*180 = 16691 cm2

SVTH: HOÀNG PHÚ TUỆ

TRANG: 284



MSSV: CD03151



ĐATN: TK CẦU DẦM SUPER–T

NGUYỄN BÁ HOÀNG



GVHD: PGS_TS



Tọa độ trọng tâm mặt cắt

Yb0 = [(bt-bw).ht.(H-ht/2)+bw.H2/2]/A0

= ((185-86.25)*11.8*(180-11.8/2)+86.25*1802/2)/16690.62

= 95.9 cm

Momen quán tính đối với trục x

Ix0 = (bt - bw).ht .[ht2/3+H.(H-ht)]+bw.H3/3=

203013801 cm4

Momen quán tính đối với trục trung hòa

I0 = Ix0 -Yb02.A0= 49599177.56 cm4

3.3.3 Mặt cắt giữa nhòp:



Diện tích phần cánh trên

Diện tích phần cánh dưới

Chiều cao dầm chủ

Chiều cao dầm liên hợp



cm



cm



Ab − bw (h4 + h5 + h6 )

bb − bw

2020,3 − 20(24 + 6 + 25)

= 34.4 cm

70 − 20



Chieàu cao bầu dưới

=



At = 1202.3cm2

Ab = 2821.7cm2

H = 180 cm

h = 200

hb



=



Chiều cao sườn

hw = H-hb-ht=

134.9 cm

Chiều cao bầu trên

ht = 10.7 cm

Bề rộng bầu dưới

bb = b1= 70

cm

Bề rộng sườn

bw = 2.b3 = 2.10 =

20

cm

Bề rộng bản cánh trên

bt = 2.b6= 2.50= 100

Diện tích mặt cắt A0 = (bt-bw).ht+bw.H+(bb-bw).hb

= (100-20)*10.65+20*180+(70-20)*34.43 = 6174 cm2

Tọa độ trọng tâm mặt cắt

Yb0 = [(bt -bw).ht.(H-ht/2)+bw.H2/2+(bb-bw).hb2/2]/A0

= ((100-20)*10.65*(180-10.65/2)+20*1802/2 +(70-20)*34.432/2)/6174

= 81.4 cm

Momen quán tính đối với trục x

Ix0 = (bt -bw).ht.[ht2/3+H.(H-ht)]+bw.H3/3+(bb-bw).hb3/3

= (100-20)*10.65*(10.652/3+180*(180-10.65))



SVTH: HOÀNG PHÚ TUỆ

TRANG: 285



MSSV: CD03151



ĐATN: TK CẦU DẦM SUPER–T

NGUYỄN BÁ HOÀNG



GVHD: PGS_TS



+20*1803/3+(70-20)*34.433/3 = 65572805

cm4

Momen quán tính đối với trục trung hòa

I0 = Ix0 -Yb02.A0

= 65572805.06-81.392*6174 =

24671809.65 cm4

3.4



Hệ số phân bố tải trọng:



3.4.1 Hệ số làn:

Số làn thiết kế: nlan = 2

(A3.6.1.1.1)

Hệ số làn: mlan = 1

(A3.6.1.1.2)

3.4.2 Phân bố hoạt tải theo làn đối với mômen và

lực cắt

Tỷ lệ mun đàn hồi giữa dầm chủ và bản mặt cầu

Cường độ chòu nén của bêtông làm dầm chủ: f'cd = 50MPa

Mun đàn hồi của dầm chủ:

1,5

E cd =0,043.γ1,5

c . f'cd =0,043.2500 . 50= 38007 MPa



Cường độ chòu nén của bêtông làm bản mặt cầủ :



f 'cb = 35MPa



Mun đàn hồi của bản mặt cầu:

1,5

E cb = 0,043.γ1,5

c . f'cb = 0,043.2500 . 35 = 31799 MPa



Tỷ số :

n=



E cban

= 0,837

E cdam



3.4.3 Hệ số phân bố hoạt tải đối với mômen trong

các dầm giữa:

Với dầm Super-T, hệ số phân bố tải ngang được tính theo công

thức:

 Với 1 làn thiết kế chòu tải:



( m.g ) M

SI



0,35



 S 

=

÷

 910 



0,25



 S .H 

. 2 ÷

 Ltt 



0,35



 1930 

=

÷

 910 



0,25



 1930.1800 

.

÷

2

 36300 



= 0, 295



 Với 2 hoặc nhiều làn thiết kế chòu tải:



( m.g ) M



MI



0,125



0,6



 S   S .H 

=

÷ . 2 ÷

 1900   Ltt 



0,6



0,125



 1930   1930.1800 

=

÷ .

÷

2

 1900   36300 



= 0, 481



Hệ số phân bố ngang cho mômen dầm trong là giá trò lớn nhất

trong hai giá trò:



( m.g ) M

I



(



)



= Max ( m.g ) M , ( m.g ) M = 0, 481

SI



MI



Kieåm tra phạm vi áp dụng theo 22TCN 272-05

1800mm ≤ S ≤ 3500mm

450mm ≤ H ≤ 1700mm

SVTH: HOÀNG PHÚ TUỆ

TRANG: 286



Thỏa ĐK

Không



MSSV: CD03151



ĐATN: TK CẦU DẦM SUPER–T

NGUYỄN BÁ HOÀNG



m.gmg



GVHD: PGS_TS



6000mm ≤ Ltt ≤ 43000mm

Thỏa ĐK

Nb ≥ 3

Thỏa ĐK

Không nằm trong phạm vi áp dụng



Dùng PP đòn bẩy để XĐ HSPBN dầm giữa cho tải trọng làn

Sơ đồ xác đònh HSPBN cho tải trọng làn (TH bất lợi nhất)



1800



1200



1800



1800





Plan



Tả

i trọng là

n

S=1930



S=1930



y'3



y'

1



1



y'1



y'2



Với S = 1930. Ta có tung độ sau:

y'1 = (S - 900)/S×1 = 0.534

y'2 = (S - 1200)/S×1 = 0.378

y'3 = (S - 1800)/S×1 = 0.067

y'4 = 0

Với xe tải thiết kế gHL1:

gHL1 = mlan × max(1/2 × 2y1, 1/4 × (y’3 + 1 + y’2 + y’4)) = 0.534

Sơ đồ xác đònh HSPBN cho tải trọng làn (TH bất lợi nhất )



Với tải trọng làn thiết kế

m.gLNg = S/3m= 1930/3000= 0.643

m.gmgLN = Max( m.gmg , m.gLNg) = MAX(0.481,0.643) =



SVTH: HOAØNG PHÚ TUỆ

TRANG: 287



MSSV: CD03151



0.643



ĐATN: TK CẦU DẦM SUPER–T

NGUYỄN BÁ HOÀNG



GVHD: PGS_TS



3.4.4 Hệ số phân bố hoạt tải đối với mômen trong

dầm biên:

 Với 1 làn thiết kế: dùng phương pháp đòn bẩy

Xét cho xe tải thiết kế và xe hai trục: vì khoảng cách của hai

bánh xe theo chiều ngang của hai loại xe là như nhau nên có chung một

hệ số phân bố ngang



b2



600



b3



y3



1930



y1



1



925



3000

1800



Tả

i trọng là

n



de



y2



b1



PL



y4



PL



Với một làn thiết kế thì hệ số làn m = 1.2

Bề rộng bó vỉa 1:

b1 = 350 mm

Bề rộng

b2 = 1200 mm

Bề rộng bó vỉa 2:

b3 = 200 mm

Khoảng cách dầm chủ: S = 1930 mm

Khoảng cách từ dầm thứ 2 đến mép ngoài cùng:

Sb = S + Sk = 2855 mm

Gọi x là khoảng cách từ gối thứ 2 đến vò trí tính tung độ đường

ảnh hưởng

Tung độ đường ẩnh hưởng:

yb = Sb/S = 2855/1930 =1.479

y1 = yb × (Sb - b1/2)/Sb = 1.389

y2 = yb × (Sb - b1 - b2 - b3/2)/Sb = 0.624

y3 = yb × (Sb - b1 - b2 - b3)/Sb = 0.573

y4 = yb × (Sb - b1 - b2 - b3 - 600)/Sb = 0.262

Với xe tải thiết kế:

gHL2 = m × 1/2 × y4 = 0.157

Với tải người đi:

gPL2 = m × 1/2 × (y1 + y2) = 1.208

Với tải trọng làn:

gLan2 = m/3000 × 1/2 × y3 × (Sb - b1 - b2 - b3) = 0.127

+ Hai hay nhiều làn thiết kế



SVTH: HOÀNG PHÚ TUỆ

TRANG: 288



MSSV: CD03151



ĐATN: TK CẦU DẦM SUPER–T

NGUYỄN BÁ HOÀNG



GVHD: PGS_TS



Gọi de là khoảng cách từ tim bản bụng của dầm biên đến mép

ngoài bó vỉa thứ 2

de = Sk – (b1 +b2 + b3) = - 825 mm

⇒ 0 ≤ d e ≤ 1400mm (không thỏa)

Không sử dụng công thức trong bảng

Vậy ta sẽ dùng hệ số phân bố ngang trong trường hợp 1 làn theo

phương pháp đòn bẩy để thiết kế

gmbHL = gHL2 = 0.157

gmbPL = gPL2 =1.208

gmblan = gLan2 = 0.127

3.4.5 Hệ số phân bố hoạt tải đối với lực cắt trong

các dầm giữa:

Với 1 làn thiết kế chòu tải:



( m.g ) V



SI



0,1



0,6



0,6



0,1



 S  H

 1930   1800 

=

÷ . ÷ = 

÷ .

÷ = 0,563

 3050   Ltt 

 3050   36300 



Với 2 hoặc nhiều làn thiết kế:



( m.g ) V



MI



0,1



0,8



0,8



0,1



 S  H

 1930   1800 

=

÷ . ÷ = 

÷ .

÷ = 0, 655

 2250   Ltt 

 2250   36300 



Giá trò cực đại được chọn cho sự phân bố hệ số lực cắt thiết kế

của các dầm giữa



( m.g ) V

I



(



= Max ( m.g ) V , ( m.g ) V

SI



MI



) = 0, 655



3.4.6 Hệ số phân bố hoạt tải đối với lực cắt trong

dầm biên:

Với 1 làn thiết kế chòu tải: dùng phương pháp đòn bẩy

Đã tính trong phần trên:



( m.g ) V − LL = 0.157

SE



mlan

∑ ωi = 1.208

1200

m

= lan .∑ ωi = 0.127

3000



(m.gVSE− PL ) =



( m.g ) V −lan

SE



Với 2 hoặc nhiều làn thiết kế chòu tải:

Ta xét phạm vi áp dụng của các công thức tra bảng này bao

gồm tất cả các điều kiện sau: (đơn vò khoảng cách là mm)

Khoảng cách từ tim dầm biên đến mép đá vỉa:

d e = -825mm ⇒ 0 ≤ d e ≤ 1400mm (không thỏa)

Không sử dụng công thức trong bảng

Vậy ta sẽ dùng hệ số phân bố ngang trong trường hợp 1 làn theo

phương pháp đòn bẩy để thiết kế



SVTH: HOÀNG PHÚ TUỆ

TRANG: 289



MSSV: CD03151



ĐATN: TK CẦU DẦM SUPER–T

NGUYỄN BÁ HOÀNG



GVHD: PGS_TS



BẢNG TỔNG HP HỆ SỐ PHÂN BỐ NGANG



Dầm

giữa

Dầm

biên



Tải trọng xe



Tải trọng làn



Tải trọng người



Mômen



0.643



0.643



0.643



Lực cắt



0.655



0.655



0.655



Mômen



0.157



0.127



1.208



Lực cắt



0.157



0.127



1.208



3.4.7 Hệ số điều chỉnh tải trọng:

ηD :

hệ số dẻo

ηD = 1

đối với các bộ phận và liên kết thông thường

ηR :

hệ số dư thừa

ηR = 1

đối với mức dư thừa thông thường

ηI :

hệ số quan trọng

η I = 1, 05

cầu thiết kế là quan trọng

Hệ số điều chỉnh của tải trọng

η = η D .η R .η I = 1, 05 > 0,95

3.5



Xaùc đònh nội lực tại các mặt cắt đặc trưng:



3.5.1 Xác đònh tónh tải tác dụng lên 1 dầm chủ:

3.5.1.1

Dầm chủ:

Xét đoạn từ gối đến MC dầm đặc

Diện tích

A0

=

0.8241

m2

Tỷ trọng bê tông

γc

=

2500

KG/m3

Trọng lượng đoạn dầm DCd1

=

2.(v-a).A0.γc

= 2*(0.85-0.35)*0.82*2500 = 2060 KG

Xét đoạn dầm đặc

Diện tích

A0

= 1.6691

m2

Tỷ trọng bê tông

γc

= 2500

KG/m3

Trọng lượng đoạn daàm DCd2 = 2.(da + a - v).A0.γc

= 2*(2.5+0.35-0.85)*1.67*2500 = 16691 KG

Xét phần đoạn dầm còn lại

Diện tích

A0

= 0.6174

m2

Tỷ trọng bê tông

γc

= 2500

KG/m3

Trọng lượng đoạn dầm DCd3 = (Ltt-2.da).A0.γc

= (36.3-2*2.5)*0.62*2500 = 48312 KG

Tónh tải dầm chủ

DCdc = (DCd1+DCd2+DCd3)/Ltt

= (2060.16+16690.62+48311.55)/36.3 = 1847.4 KG/m



SVTH: HOÀNG PHÚ TUỆ

TRANG: 290



MSSV: CD03151



ĐATN: TK CẦU DẦM SUPER–T

NGUYỄN BÁ HOÀNG



GVHD: PGS_TS



3.5.1.2

Bản mặt cầu:

+ Dầm giữa

DCbmg = S.hf.γc= 1930/1000*20/100*2500

= 965

KG/m

+ Dầm biên

DCbmb = (S/2+Sk).hf.γc

= (1930/2000+0.925)*20/100*2500= 945 KG/m

3.5.1.3

Dầm ngang:

DCdn = [Hn.bn.(Nb-1).Ln.Nn].γc/(Nb.Ltt)

= 70/100*80/100*(6-1)*1.02*2*2500/(6*36.3) = 65.6

3.5.1.4



KG/m



Ván khuôn lắp ghép:

d = 2.5 cm

δ = 3 cm

γvk1 = 1500 KG/m3

DCvkg

= (b7+2.d).δ.γvk =

(85+2*2.5)*3*1500/(104) = 40.5 KG/m



3.5.1.5 Lan can:

Tónh tải tác dụng xuống bó vỉa 1: DLn = P1 = 6085.82 N/m ≈ 620.37

KG/m



Tónh tải tác dụng xuống bó vỉa 2: DLt = P2 = 2938.5 N/m ≈ 299.5



KG/m

Ta giả thiết tải trọng lan can, lề bộ hành được qui về bó vỉa và

truyền xuống dầm biên và dầm giữa là khác nhau, phần nằm ngoài

bản hẩng sẽ do dầm biên chòu, còn phần nằm trong sẽ chia cho dầm

biên và dầm trong chòu theo tỉ lệ khoảng cách từ diểm đặt lực đến

mỗi dầm.

Suy ra:

Dầm giữa:

P2 g =



d e − 0,125

0,825 − 0,125

.P2 =

.299,5 = 108, 627 KG / m

Sn

1,93



Dầm biên:



S − d e + 0,125

1,93 − 0,825 + 0,125

P2b = n

.P2 =

.299,5 = 190,87 KG / m

Sn

1,93



Vậy:

Dầm biên:

DC = P1 + P2b = 620 + 190.87 = 810.87 KG / m

b

3



Dầm giữa:

SVTH: HOÀNG PHÚ TUỆ

TRANG: 291



MSSV: CD03151



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

THIẾT KẾ DẦM CHỦ SUPER-T

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×