Đồ án tốt nghiệp - Thiết kế cầu dầm BTCT DUL nhịp giản đơn dài 25m tiết diện 1 căng sau

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HCM
KHOA XÂY DỰNG
BỘ MÔN CÔNG TRÌNH GIAO THÔNG
--

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Đề tài: THIẾT KẾ CẦU DẦM BTCT DƯL NHỊP
GIẢN ĐƠN DÀI 25M TIẾT DIỆN I CĂNG SAU

GVHD: TS. Nguyễn Trọng Tâm
SVTH: Trần Phạm Duy Nghĩa
MSSV: 15127078
Lớp:
151272B
Học kỳ: 01
Năm học: 2019 – 2020

TP. HCM – 02/2020

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH KTXD CTGT

GVHD: TS. NGUYỄN TRỌNG TÂM

PHẦN 1: SỐ LIỆU ĐẦU VÀO VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN
CHƯƠNG I: SỐ LIỆU ĐẦU VÀO
I. SỐ LIỆU THIẾT KẾ:
Chiều dài nhịp: L = 25m
Khổ cầu: K = 8 + 2  1m
Tĩnh không: 3.5m
Mực nước CN – TT – TN: 3.5 : 1.6 : 0.0m
Số liệu địa chất:
Ký hiệu lớp

Chiều

Độ ẩm

Dung trọng

Dung trọng

Lực dính

Góc ma

địa chất

dày (m)

W (%)

tự nhiên

đẩy nổi

đơn vị C

sát trong

7

34.0

1.738

0.812

0.125

7o10’

16

75.2

1.407

0.404

0.207

4o30’

6

25.5

1.959

0.979

0.493

15o20’

21.2

1.984

1.016

0.03

37o25’

Đất sét pha cát lẫn sỏi
sạn Laterite L1
Đất sét lẫn bột và hữu
cơ L2
Đất sét lẫn bột cát mịn
L3
Cát hạt trung lẫn sỏi sạn
L6

II. CÁC NGUYÊN TẮC KHI THIẾT KẾ CẦU:
Đảm bảo về mặt kinh tế: Hao phí xây dựng là ít nhất, hoàn vốn nhanh và thu lợi nhuận
cao.
Đảm bảo về mặt kỹ thuật: Đảm bảo đủ khả năng chịu lực theo yêu cầu thiết kế, đảm
bảo ổn định và thời gian sử dụng lâu dài.
Đảm bảo về mặt mỹ quan: Hòa cùng và tạo dáng đẹp cho cảnh quan xung quanh.
Dựa vào ba nguyên tắc trên ta phải chú ý một số vấn đề sau:
Phương án thiết kế phải dựa trên điều kiện địa chất, thủy văn và khổ thông thuyền.
Cố gắng tận dụng những kết cấu định hình sẵn có để công xưởng hóa và cơ giới
hóa hàng loạt nhằm giảm giá thành công trình.
Tận dụng vật liệu sẵn có tại địa phương.
Áp dụng những phương pháp thi công tiên tiến nhằm đảm bảo tiến độ và chất
lượng công trình.

THIẾT KẾ CẦU BTCT DUL – SVTH: TRẦN PHẠM DUY NGHĨA

1

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH KTXD CTGT

GVHD: TS. NGUYỄN TRỌNG TÂM

CHƯƠNG II: THIẾT KẾ CẦU DẦM GIẢN ĐƠN DẦM THÉP LIÊN
HỢP BTCT
I. Các số liệu thiết kế:
Kết cấu nhịp gồm có 5 dầm chính.
Khoảng cách giữa 2 trục của dầm chính: 2100mm
Chiều dài toàn dầm: 25000mm
Chiều dài tính toán: 24400mm
Kết cấu lan can lề bộ hành giống như phương án sơ bộ 1.
Khoảng cách các hệ LKN là 4880mm. Được cấu tạo như trong bản vẽ.
II. Tính toán dầm chính:

II.1. Chọn sơ bộ tiết diện dầm chính:
Phần dầm thép:
Chọn thép dầm chủ là thép M270M cấp 345 (A709M cấp 345 – ASTM) thép hợp kim
thấp cường độ cao.
Chiều dài nhịp tính toán: Ltt = 24400mm
Chiều cao của dầm thép: h = 1600mm
Chiều rộng b
...

...
( glc lbh  g dw )  V .(0, 637  0, 207)  0KG
Dầm biên VGDII

Trạng thái giới hạn cường độ
u
VGDII
  .V .(1, 25 glc lbh  1,5 g dw )  0,95.0.(1, 25.0, 637  1,5.0, 207)

 0KG

Hoạt tải
Mô men
Mô men do xe 3 trục thiết kế gây ra
Xét hai trường hợp đặt xe như sau để gây ra nội lực là lớn nhất :
Trường hợp 1 :
M tr1  145 y1  145 y 2  35 y 3

= (145.5.975  145.4.32  35.2.7).10 5  181275 KGm
Trường hợp 2
M tr1  145 y1  145 y 2  35 y 3

(145.5.975  145.4.32  35.4,32).10 5  188800 KGm

Vậy M tr  max( M tr1 , M tr2 )  188800000 KGm
Mô men do xe 2 trục thiết kế gây ra
Xét trường hợp đặt xe như sau để gây ra nội lực là lớn nhất :
THIẾT KẾ CẦU BTCT DUL – SVTH: TRẦN PHẠM DUY NGHĨA

17

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH KTXD CTGT

GVHD: TS. NGUYỄN TRỌNG TÂM

M ta  110 y1  110 y 2  110.5,975  110.5,65  147400 KGm

Do đó mô men do tải trọng xe gây ra
M LL  max( M tr , M ta )  188800000 KGmm

Mô men do tải trọng làn gây ra :
Ta có tải trọng làn theo tiêu chuẩn thiết kế: q Ln  9,3N / mm = 0.93 KG/mm

M ln   M .qln  71401.25.0,93  91140 KGm

Mô men do tải trọng người đi bộ gây ra :
Ta có tải trọng người đi bộ theo tiêu chuẩn thiết kế: qPL  300 KG / m 2  3.104 KG / mm 2

THIẾT KẾ CẦU BTCT DUL – SVTH: TRẦN PHẠM DUY NGHĨA

18

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH KTXD CTGT

GVHD: TS. NGUYỄN TRỌNG TÂM

M pl  M .S pl q pl  71401.25.1500.30.10 4  44100KGm

Tổ hợp mô men do hoạt tải gây ra:
Dầm giữa:
Trạng thái giới hạn sử dụng



sg
M LL
 IM  M LL 1  IM  .  m.g  M  M Ln .  m.g  M  M PL .  m.g  M



 188800000.1, 25.0,561  91140000.0,561  44100000.0,561
 208265640 KGmm

Trạng thái giới hạn cường độ



ug
M LL
 IM   . 1, 75.M LL 1  IM  .  m.g  M  1, 75.M Ln .  m.g  M  1, 75.M PL .  m.g  M



 0,95. 1, 75.188800000.1, 25.0,561  1, 75.91140000.0,561  1, 75.44100000.0,561
 346241625,5KGmm

Dầm biên:
Trạng thái giới hạn sử dụng



s b
M LL
 IM  M LL 1  IM  .  m.g  M  M Ln .  m.g  M  M PL .  m.g  M



 188800000.1, 25.0, 461  91140000.0, 414  44100000.0, 786 
 181190560 KGmm

Trạng thái giới hạn cường độ



ug
M LL
 IM   . 1, 75.M LL 1  IM  .  m.g  M  1, 75.M Ln .  m. g  M  1, 75.M PL .  m. g  M



 0,95. 1, 75.188800000.1, 25.0, 461  1, 75.91140000.0, 414  1, 75.44100000.0, 786 
 301229306 KGmm

Lực cắt
Lực cắt do xe 3 trục thiết kế gây ra
Xét trường hợp đặt xe như sau để gây ra nội lực là lớn nhất :

THIẾT KẾ CẦU BTCT DUL – SVTH: TRẦN PHẠM DUY NGHĨA

19