linha9_k21
New Member
Download miễn phí Đồ án Tính cầu bê tông cốt thép dự ứng lực theo 22TCN272-05
MỤC LỤC
PHẦN 1: CẦU BTCT DUL TIẾT DIỆN CHỮ T CĂNG TRƯỚC .
Chương I: SỐ LIỆU THIẾT KẾ
1.1. KÍCH THƯỚC CƠ BẢN: 6
1.2. THÔNG SỐ VẬT LIỆU: 6
Chương II : LAN CAN - LỀ BỘ HÀNH
2.1. Lan can 8
2.2. Lề bộ hành 12
2.3. Bó vỉa 14
Chương III : BẢN MẶT CẦU
3.1. Số liệu tính toán 18
3.2. Sơ đồ tính toán bản mặt cầu 18
3.3. Tính nội lực cho bản congxon 19
3.4. Tính nội lực cho bản dầm cạnh dầm biên 22
3.5. Tính nội lực cho bản dầm giữa 26
3.6. Thiết kế cốt thép cho bản mặt cầu 30
3.7. Kiểm tra nứt cho bản mặt cầu 31
Chương IV : DẦM NGANG
4.1. Các số liệu về dầm ngang 33
4.2. Xác định nội lực tác dụng lên dầm ngang 33
4.3. Thiết kế cốt thép cho dầm ngang 38
Chương V : DẦM CHÍNH
5.1. Các số liệu ban đầu 47
5.2 Nội lực do tĩnh tải tác dụng lên dầm chủ 48
5.3. Nội lực do hoạt tải tác dụng lên dầm chủ 55
5.4. Tổng hơp hoạt tải và tĩnh tải 65
5.4.1 Mômen 65
5.4.2. Lực cắt 65
5.5. Bố trí cáp cho dầm chủ 67
5.6. Kiểm toán 77
Chương VI : TÍNH TOÁN CỐT ĐAI CHO DẦM CHÍNH
6.1. Số liệu thiết kế cốt đai 83
6.2. Thiết kế cốt đai cho mặt cắt gối 83
6.3. Thiết kế cốt đai cho mặt cắt giữ nhịp 87
PHẦN 2: CẦU BTCT DUL TIẾT DIỆN CHỮ T CĂNG SAU
Chương 1 : SỐ LIỆU THIẾT KẾ
1.1 Kích thước hình học & vật liệu thi công cầu 96
1.2 Trình tự thi công 98
Chương 2 : LAN CAN
2.1 Thanh lan can 99
2.2 Cột lan can 100
2.3 Gờ chắn bánh 103
2.4 Bản lề bộ hành 108
Chương 3 : BẢN MẶT CẦU
3.1 Tính nội lực 110
3.2 Thiết kế cốt thép 117
Chương 4 : DẦM NGANG
4.1 Tính nội lực 121
4.2 Kiểm toán dầm ngang 124
Chương 5 : DẦM CHỦ
5.1 Kích thước mặt cắt ngang dầm chủ 130
5.2 Tính hệ số phân ngang 132
5.3 Các trường hợp tải trọng tác dụng lên cầu 136
5.4 Xác định nội lực tại các mặt cắt nguy hiểm 139
5.5 Chọn và bố trí thép dự ứng lực 145
5.6 Đặc trưng hình học mặt cắt 145
5.7 Tính mất mát US 150
5.8 Kiểm toán dầm theo TGH SD 155
5.9 Kiểm toán dầm ở trạng thái sử dung 157
5.10 Kiểm toán lực cắt 160
5.11 Tính thép cẩu móc dầm 167
5.12 Tính độ vồng, độ võng 167
PHẦN 3: CẦU BTCT DUL TIẾT DIỆN CHỮ I CĂNG TRƯỚC
CHƯƠNG 1 :KÍCH THƯỚC HÌNH HỌC VÀ SỐ LIỆU ĐẦU VÀO
1.1 Số liệu đầu vào: 174
1.2 Lựa chọn kích thước hình học các bộ phận kết cấu nhịp : 174
CHƯƠNG 2 :TÍNH TOÁN LAN CAN LỀ BỘ HÀNH
2.1 Kiểm toán thanh lan n1 178
2.2 Kiểm toán thanh lan can n2: 179
2.3 Kiểm toán trụ lan can thép 181
2.4 Thiết kế cốt thép cho lề bộ hành : 182
2.5. kiễm toán ở trạng thái giới hạn sữ dụng 184
2.6. Kiểm toán bó vỉa chịu tải trọng va xe : 185
CHƯƠNG 3 :THIẾT KẾ BẢN MẶT CẦU BÊ TÔNG CỐT THÉP
3.1. Mô hình tính toán bản mặt cầu: 189
3.2. tải trọng tác dụng lên bản mặt cầu: 189
3.3. Hệ số tính 190
3.4. Tính toán nội lực bản mặt cầu 190
3.5. Tính toán cốt thép cho bản mặt cầu: 194
3.6.Kiểm toán ở trạng thái giới hạn sử dụng : 197
CHƯƠNG 4 : THIẾT KẾ DẦM NGANG
4.1. Xác định nội lực tác dụng lên dầm ngang 201
4.2. Thiết kế cốt thép cho dầm ngang 207
4.3. Kiểm toán ở trạng thái giới hạn sữ dụng 209
4.4. Thiết kế cốt đai cho dầm ngang 211
CHƯƠNG 5 :TÍNH HỆ SỐ PHÂN BỐ NGANG
5.1. Đặc trưng hình học của tiết diện ngang chưa liên hợp của dầm chủ: 215
5.2. Tính hệ số phân bố ngang cho các dầm trong 216
5.3. Hệ số phân bố ngang cho các dầm biên 217
CHƯƠNG 6 : TÍNH TÓAN NỘI LỰC DẦM CHỦ
6.1. Tải trọng tác dụng lên dầm chủ: 222
6.2. Xác định nội lực tại các mặt cắt đặc trưng : 224
CHƯƠNG 7 :KIỂM TOÁN DẦM CHỦ
7.1. Các đặc trưng vật liệu của dầm chủ: 231
7.2 Chọn và bố trí cáp dự ứng lực : 231
7.3. Xác định đặc trưng hình học tại các mặt cắt : 234
7.4 Tính toán mất mát ứng suất của 1 sợi cáp : 237
7.5 Kiểm toán dầm: 240
7.6 Thiết kế cốt đai cho dầm chủ và kiểm toán khả năng chịu cắt 248
PHẦN 4: CẦU BTCT DUL TIẾT DIỆN CHỮ I CĂNG SAU
Chương 1: SỐ LIỆU THIẾT KẾ
1. Đề bài: 256
2. Yeâu caàu 256
3. Choïn theâm soá lieäu. 256
4. Boá trí maët caét ngang caàu. 256
Chương 2: TÍNH TOÁN LAN CAN VÀ TAY VỊN
1. Lựa chọn kích thước và bố trí thép trong lan can .257
2. Xác định khả năng chịu lực của tường lan can. 257
3. Xác định khả năng chịu lực của thanh và cột lan can .260
4. Tổ hợp va xe .261
5. Chứng minh công thức sử dụng trong phần tính lan can. 265
Chương 3 : TÍNH TOÁN BẢN MẶT CẦU
1. Chọn lớp phủ mặt cầu: 267
2. Tính toán bản hẫng. 267
2.1 Số liệu tính toán. 267
2.2 Xác định nội lực. 268
2.3 Thiết kế cốt thép. 272
2.4 Kiểm tra vết nứt. 273
3. 3. Tính toán bản loại dầm. 274
Chương 4 : TÍNH TOÁN DẦM NGANG
1. Số liệu tính toán. 280
2. Xác định nội lực tĩnh tải tác dụng lên dầm phụ : 280
3. Xác định nội lực do hoạt tải gây ra: 281
4. Thiết kế cốt thép 285
5. Kiểm tra vết nứt. 290
Chương 5 : TÍNH TOÁN DẦM CHÍNH (DƯL )
1. Lựa chọn kích thước hình học của dầm 293
2. Tính toán hệ số phân bố ngang 294
3. Xác định nội lực. 297
4. 4. Lựa chọn số lượng cáp và bố trí cáp. 309
5. Xác định đặc trưng hình học của tiết diện qua từng giai đoạn làm việc. 313
6. Tính toán mất mát ứng suất. 319
7. Tính toán trong giai đoạn truyền lực căng. 323
8. Tính toán chịu nén ở trạng thái giới hạn sử dụng. 324
9. Tính toán chịu uốn ở trạng thái giới hạn cường độ. 326
10. Chọn cốt thép thường 329
11. Thiết kế lực cắt. 329
TÀI LIỆU THAM KHẢO 338
Để tải bản Đầy Đủ của tài liệu, xin Trả lời bài viết này, Mods sẽ gửi Link download cho bạn sớm nhất qua hòm tin nhắn.
Ai cần download tài liệu gì mà không tìm thấy ở đây, thì đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí
Tóm tắt nội dung tài liệu:
quanh kết cấu5) Mất mát do từ biến :
Với thời gian là sau 5 ngày ta bắt đầu căng cáp , và 30 ngày sau bắt đầu thi công phần lan can lớp phủ, và lề bộ hành , thì các hệ số qui đổi có xét đến từ biến của BT được xác định:
fcpg: US trong BT tại trọng tâm bó cáp do TLBT + lực căng cáp gây ra (được tính như trên)
fcpg = 17,6 N/mm2
: thay đổi trong US của BT tại trọng tâm bó cáp do các tải trọng thường xuyên (tỉnh tải) trừ các tải trọng tác động trước lúc thực hiện căng cáp DUL .
e’ : độ lệch tâm của cáp DUL so với trọng tâm dầm trong giai đoạn 2 :
e’= = 1060-497= 562 mm
I’g = 110178782031 momen quán tính của tiết diện giữa nhịp trong giai đoạn 2 .
MDC2 momen do TLBT mối nối gây ra tại tiết diện giữa nhịp ở TTGH SD .
Lấy cho dầm biên : MDC2=
MDC3 momen do TLBT lề bộ hành gây ra tại tiết diện giữa nhịp ở TTGH SD .
MDC3
MDW = 76065465 Nmm : momen do TLBT lớp phủ .
Ig = 118538472726 mm4 momen quán tính của tiết diện giữa nhịp trong giai đoạn 3
e : độ lệch tâm của cáp DUL so với trọng tâm dầm trong giai đoạn 3 :
e= = 1060–468=592 mm
Thay số :
Thay vào :
6. Mất mát do chùng nhão trong giai đoạn khai thác :
7. Tổng hợp mất mát US cho từng tiết diện :
Bảng 5.5 :Tổng hợp mất mát US
5.8. KIỂM TOÁN DẦM THEO TTGH SỬ DỤNG :
5.8.1. Trong giai đoạn truyền lực căng :
Cường độ chịu nén của BT khi truyền lực căng (5 ngày): f’ci = 34,783 Mpa
Ứng suất nén cho phép : 0,6.f’ci=0,6.34.783=20.87 N/mm2
Ứng suất kéo cho phép : 0,25.=1.474 Mpa
Bảng 5.6 :Tổng hợp momen của các tải trọng không hệ số
1.Xét mặt cắt tại gối :
Momen tại mặt cắt gối có giá trị =0 .
Thớ trên :
Trọng tâm cốt thép đến trục trung hoà : e1=dps1–yt01=694–502=192mm
Ứng suất trong cáp sau mất mát tức thời :
fpi=fpj –=1360 – 137=1223 N/mm2
Lực căng cáp :
Ứng suất thớ trên :
Ta thấy thớ trên chịu nén ft=1,472 < 20,87
Vậy thớ trên thoả đk sử dụng giai đoạn truyền lực .
Thớ dưới :
Ta thấy thớ dưới chịu nén ft=9,615 < 20.87 MPa
Vậy thớ dưới thoả đk sử dụng.
Tính tương tự ta cũng được US tại thớ trên và thớ dưới cho các mặt cắt còn lại.
Bảng 5.7 :Ứng suất tại các mặt cắt ở giai đoạn truyền lực.
Thay vào điều kiện sử dụng ta thấy đều thoả đk sử dụng .Vậy trong giai đoạn truyền lực dầm không bị phá hoại .
5.8.2. Kiểm tra khả năng chịu uốn ở TTGH Sử dụng (giai đoạn 3) :
5.8.2.1. Giới hạn ứng suất :
Giai đoạn này BT dầm đã đủ cường độ : f’c = 40 MPa
Ứng suất nén cho phép trong giai đoạn 2: 0,45.f’c=0,45.40=18 N/mm2
Ứng suất kéo cho phép trong giai đoạn 2: 0,5.=3,162 N/mm2
5.8.2.2.Kiểm tra ứng suất :
1/ Mặt cắt giữa nhịp IV-IV :
Ứng suất trong cáp sau mất mát dài hạn:
fpf=fpj ––=1360 – 161,742– 249,471= 960,265 N/mm2
Lực căng cáp sau khi mất mát dài hạn :
Ứng suất thớ trên :
Ta thấy thớ trên chịu nén ft=9,735 < 18 MPa
Vậy thớ trên thoả đk nứt trong giai đoạn sử dụng .
Thớ dưới :
US thớ dưới được tính bởi công thức :
Ta thấy thớ dưới chịu kéo ft=1,877 < 3,162 MPa
Vậy thớ dưới thoả đk nứt trong giai đoạn sử dụng .
Tính tương tự ta cũng được US tại thớ trên và thớ dưới cho các mặt cắt còn lại.
Bảng 5.8 : Ứng suất tại các mặt tính toán trong giai đoạn sử dụng .
Kết luận : Vậy dầm đảm bảo không nứt trong giai đoạn sử dụng.
5.9.KIỂM TOÁN DẦM Ở TRẠNG THÁI CƯỜNG ĐỘ :
Cốt thép DUL có diện tích : Aps=3503 mm2
Cốt thép thường (thớ dưới) có diện tích : As=616 mm2
Cốt thép thường làm dầm là thép AII : fy = 280 MPa .
Cường độ chảy dẻo của cáp DUL bằng 75% cường độ kéo đứt của cáp DUL:
fpy=0,75.fpu=0,75.1838=1378 Mpa
Hệ số :
Dầm chủ làm bằng cấp BT 40 => 28 MPa <= 40 MPa< 56MPa nên
= 0,85 – 0,05.
= 0,85 – 0,05.
= 0,764
Chọn khoảng cách từ trọng tâm cốt thép thường đến mép BT ở thớ dưới dầm =40 mm
=> ds = h – 40 = 1200-40 = 1160 mm
Thông số hình học mặt cắt :
Hình 5.19 : Tiết diện kiểm toán TTGH CĐ .
Bảng5.9 : Tổ hợp nội lực theo TTGH CĐ .
1. Xét mặt cắt giữa nhịp :
Theo bảng 5.9, momen tại giữa nhịp có giá trị :
Giả sử trục trung hoà đi qua sườn (như hình vẽ). Cân bằng lực theo phương ngang ta được khoảng cách từ trọng tâm tiết diện đến mép trên của cánh dầm được tính bởi công thức sau :
=> trục trung hoà không đi qua sườn, ta phải tính lại với TH trục trung hoà qua cánh, khi đó tiết diện làm việc là tiết diện hình chữ nhật với bề rộng = b2 .
mm
Lấy momen tại trọng tâm betông vùng nén:
Thay vào điều kiện cường độ :
Với là hệ số sức kháng, với dầm BT DUL thì =1
(đúng)
Vậy tiết diện giữa nhịp thoả điều kiện cường độ .
* Kiểm tra hàm lượng cốt thép :
+ Hàm lượng thép tối đa :
Xét tỉ số : => thoả điều kiện phá hoại dẻo .
+ Hàm lượng thép tối thiểu :
(**)
Mu : momen do tải trọng tác dụng ở TTGH CĐ
Mu= Nmm
Mcr: Mômen tác dụng để thớ dưới dầm đạt ứng suất lớn nhất bằng :
Tính momen phụ thêm (M):
Tỉnh tải giai đọan 1 :
Tỉnh tải giai đọan 2 :
Tỉnh tải giai đọan 3 :
Cường độ chịu kéo khi uốn: MPa
Mômen tác dụng để thớ dưới dầm đạt ứng suất lớn nhất bằng :
Thay vào điều kiện (**) : > 4206682988 (đúng )
Vậy thoả điều kiện cốt thép min .
* Kết luận : Mặt cắt giữa nhịp thoả điều kiện cường độ .
Kiểm toán tương tự cho các mặt cắt còn lại , ta được bảng sau :
Bảng 5.10 : Kiểm toán ở TTGH CD cho các mặt cắt tính toán.
*Kết luận : Các mặt cắt nguy hiểm của dầm đều thoả điều kiện cường độ .
5.10. KIỂM TOÁN LỰC CẮT :
Bảng 5.11 : Tổng hợp giá trị lực cắt theo các TTGH .
1. Xét mặt cắt I-I (tại gối) :
Lực cắt tính toán : Vu =237863+588314=826177 N ; Mu = 0
Tiết diện đầu dầm được mở rộng nên tiết diện là hình chữ nhật 600x1200 :
h=1200; bw=600
Chiều cao vùng nén : c = 371 mm ( tính ở phần kiểm toán cường độ)
=> a=
US trong cáp khi BT bị nứt :
Hình 5.20: Sơ đồ tính sức kháng cắt của tiết diện .
*Tính dv : cánh tay đòn giữa tổng hợp lực kéo và tổng hợp lực nén khi uốn, khi có cáp DUL thì dv được tính như sau :
= 864 mm
Lực căng cáp sau mất mát dài hạn : Pf = 4001886 N ( đã tính ở phần kiểm toán )
Lực cắt do cáp DUL trong giai đoạn sử dụng tức sau mất mát dài hạn:
Với I là góc lệch so với phương ngang tại mặt cắt I–I của cáp do uốn .
==258540 N
Lực cắt đơn vị :
N/mm2
Kiểm tra sự hợp lý của tiết diện :
tiết diện dầm đã chọn là hợp lý.
*Tính :
Độ lệch tâm của trọng tâm các bó cáp DUL so với trọng tâm dầm trong giai đoạn hoàn thiện :
Ứng suất trong BT do cáp DUL gây ra tại trọng tâm cáp :
Ứng suất trong cáp sau mất mát mà US BT bọc quanh nó bằng 0 :
Giả sử :
Biến dạng tại trọng tâm của cốt dọc chịu kéo theo phương dọc của trục dầm do các tải trọng có hệ số, và lực căng cáp gây ra :
=> vùng đặt cốt đai vẫn chịu nén .
Ta phải bổ xung độ cứng của BT :
Phần BT tham gia chịu nén có chiều cao lấy gần đúng bằng 1/2h=600 mm
Hình 5.21 : Diện tích BT tham gia chịu nén tại tiết diện đầu dầm
Diện tích BT chịu nén Ac = 600.600=360000mm2
Từ tỉ lệ : tra biểu đồ (A5.8.3.4.2-1)ta được góc nứt : => hội tụ .
Tra tiếp ta được
Vs BT của dầm đủ khả năng chịu cắt, ta đặt cốt đai theo cấu tạo .
Chọn cốt đai :
Do đầu dầm có đọan mở rộng, để g...