Trêng ®¹i häc giao th«ng vËn t¶i bé m«n c«ng tr×nh gt tp Khoa c«ng tr×nh thiÕt kÕ m«n häc cÇu bª t«ng thiÕt kÕ m«n häc cÇu bª t«ng cèt thÐp a. c¸c sè liÖu ban ®Çu. Chiều dài nhịp : L = 26 (m). Khổ cầu : K = 7 + 2 ×1,5(m) Tải trọng thiết kế : HL93. Tải trọng người đi bộ: 300 (KG/m2 ). Dạng kết cấu nhịp : Cầu dầm. Dạng mặt cắt : Chữ T. Vật liệu kết cấu : BTCT dự ứng lực. Công nghệ chế tạo : Căng trước. Cấp bê tông : Grade 30. Loại cốt thép DƯL : Tao 12,7. Cốt thường : Tự chọn. Neo : Tự chọn. Quy trình thiết kế : 22 TCN 272 – 05. Các đặc trưng vật liệu * Bª t«ng PhÇn bª t«ng ®óc s½n Khi kh«ng cã c¸c sè liÖu chÝnh x¸c h¬n, m« ®un ®µn håi, Ec, cña c¸c lo¹i bª t«ng cã tû träng trong kho¶ng tõ 1440 ®Õn 2500 kg/m3 , cã thÓ lÊy nh sau : Ec = 0,043 c 1,5 c y f′ (5.4.2.4-1) líp cÇu ®êng s¾t k43 1 Trêng ®¹i häc giao th«ng vËn t¶i bé m«n c«ng tr×nh gt tp Khoa c«ng tr×nh thiÕt kÕ m«n häc cÇu bª t«ng trong ®ã : yc = tû träng cña bª t«ng (kg/m3 ) f’c = cêng ®é quy ®Þnh cña bª t«ng (MPa) Tỷ trọng của bª t«ng (Khi tính Ec) yc=2400 kg/m3 Tû trong cña bª t«ng yc=2500 kg/m3 =24.525kN/m3 Cường độ chịu nÐn quy định ở 28 ng y tu à ổi f'c= 30Mpa Cường đé khi căt tao thép 34 MPa Cường độ chịu kéo khi uốn fr §èi víi bª t«ng cã tû träng th«ng thêng fr=0,63 f ′ c → fr=3.45065Mpa M« đun đàn hồi Ec = 0,043 c 1,5 c y f′ → Ec=27691.47 HÖ sè poison : Trõ trêng hîp cã x¸c ®Þnh b»ng thÝ nghiÖm vËt lý, hÖ sè Poisson cã thÓ lÊy b»ng 0.2. PhÇn bª t«ng ®æ t¹i c«ng trêng Cêng ®é chÞu nÐn quy ®Þnh ë 28 ngµy tuæi f'c= 28Mpa Cường độ chịu kéo khi uốn fr= fr=0,63 f ′ c →fr=3.333647 Mpa M« đun đàn hồi Ec = 0,043 c 1,5 c y f′ → Ec =26752.3 * ThÐp cêng ®é cao Sö dông tao thÐp 12,7mm thÐp cã ®é trïng d·o thÊp theo tiªu chuÈn AASHTO M203M (ASTM A416M) Grade 270 Cêng ®é chÞu kÐo fpu=1860 Mpa ( tra trong B¶ng 5.4.4.1-1 - TÝnh chÊt cña tao c¸p thÐp vµ thÐp thanh dù øng lùc) CÊp cña thÐp Grade 270 Giíi h¹n ch¶y cña cèt thÐp D¦L fpy=1860.0,9=1674 Mpa (Giíi h¹n ch¶y fpy (MPa) 85% cña fpungo¹i trõ 90% cña fpu víi tao c¸p tù chïng thÊp). M« ®un ®µn håi c¸p : §èi víi tao thÐp : Ep = 197 000 Mpa §êng kÝnh tao c¸p 12.7 mm DiÖn tÝch mét tao c¸p 98.7 mm2 * Cèt thÐp thêng Giíi h¹n ch¶y fpy=420 Mpa M« dun ®µn håi Es=200000 Mpa b. bµi thiÕt kÕ. i. chän s¬ bé kÕt cÊu nhÞp. 1. Lùa chän d¹ng mÆt c¾t vµ kÝch thíc mÆt c¾t ngang cÇu: ChiÒu dµi tÝnh to¸n cÇu dÇm gi¶n ®¬n mét nhÞp: LtÝnh to¸n = L- 2a a lµ kho¶ng c¸ch tõ ®Çu dÇm ®Õn tim gèi, víi chiÒu dµi nhÞp 26m nªn lÊy a=30÷40cm ë ®©y ta lÊy a=30cm. VËy LtÝnh to¸n =26-2.0,3=25,4m. ChiÒu réng toµn cÇu cã thÓ ®îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc: B=B1 +2.B3+2.B2+2.B4 Trong ®ã: líp cÇu ®êng s¾t k43 2 Trêng ®¹i häc giao th«ng vËn t¶i bé m«n c«ng tr×nh gt tp Khoa c«ng tr×nh thiÕt kÕ m«n häc cÇu bª t«ng B1 lµ chiÒu réng phÇn xe ch¹y =7m( 2 lµn xe). B3 lµ chiÒu réng phÇn ngêi ®i bé =1,5m. Ta bè trÝ phÇn lÒ ngêi ®i bé cïng møc víi phÇn xe ch¹y, ta chän dïng gê ph©n c¸ch réng B2 =25cm. ChiÒu réng cét lan can lµ B4=25cm. VËy B=7+2.1,5+2.0,25+2.0,25=11m=11000mm. Ta chän sè dÇm chñ lµ Nb=5 dÇm. Tõ ®ã cã ®îc kho¶ng c¸ch S gi÷a c¸c dÇm chñ S=2300mm. Bè trÝ dÇm ngang t¹i c¸c vÞ trÝ ë gèi cÇu, 1/4 nhÞp (tÝnh to¸n) vµ gi÷a nhÞp. ChiÒu réng mèi nèi: 500 (mm). 2. ThiÕt kÕ dÇm chñ: §iÒu kiÖn chän tiÕt diÖn ( theo ®iÒu 5.14.1.2.2.) ChiÒu dµy cña bÊt kú phÇn nµo cña nhÞp dÇm bª t«ng ®óc s½n kh«ng ®îc nhá h¬n : B¶n c¸nh trªn 50 mm Sên dÇm, kh«ng kÐo sau 125 mm Sên dÇm, kÐo sau 165 mm B¶n c¸nh díi 125 mm DÇm chñ lµ dÇm ch÷ T b»ng bª t«ng cèt thÐp dù øng lùc. + ChiÒu cao dÇm chñ: ) 1,18 1,44( ). 22 1 18 1 h = ( ÷ L = ÷ m Chän: h = 1,3 (m) = 1300 (mm). KiÓm tra ®iÒu kiÖn vÒ chiÒu cao kÕt cÊu nhÞp tèi thiÓu(B¶ng 2.5.2.6.3-1 - ChiÒu cao tèi thiÓu th«ng thêng dïng cho c¸c kÕt cÊu phÇn trªn cã chiÒu cao kh«ng ®æi) Yªu cÇu: hmin ≥ 0.045L=0,045.25400=1143mm, tho¶ m·n. + ChiÒu réng b¶n c¸nh: b = 1800 (mm). + ChiÒu dµy b¶n c¸nh : hf = 200 (mm). + ChiÒu dµy sên dÇm: Chän: bw =20(cm) = 200 (mm). + KÝch thíc bÇu dÇm: - ChiÒu cao bÇu : hS = 300 (mm). - ChiÒu réng bÇu: BS = 600 (mm). - ChiÒ