Ví dụ Thiết kế cầu dầm thép liên hợp bản BTCT nhịp giản đơn
Tài liệu là ví dụ thiết kế hoàn chỉnh kết cấu nhịp cầu dầm thép liên hợp với bản mặt cầu bê tông cốt thép, nhịp giản đơn, theo tiêu chuẩn HL93 và các yêu cầu thiết kế hiện hành. Nội dung bao gồm từ việc lựa chọn hình dạng, kích thước mặt cắt, xác định tải trọng và nội lực, thiết kế mặt cắt dầm chủ theo trạng thái giới hạn, kiểm tra mỏi – ổn định, tính toán neo liên kết cho đến cấu tạo chi tiết và hồ sơ bản vẽ hoàn thiện.
Mục lục – Ví dụ Thiết kế cầu thép liên hợp BTCT
A. Yêu cầu nhiệm vụ
Mục tiêu thiết kế
Số liệu thiết kế
Vật liệu sử dụng
B. Nội dung
I. Lựa chọn hình dạng và kích thước mặt cắt
1.1. Mặt cắt ngang kết cấu nhịp
1.2. Lựa chọn hình dạng và kích thước mặt cắt dầm và các bộ phận
II. Xác định hoạt tải và hệ số phân phối ngang
2.1. Hoạt tải HL93
2.2. Hệ số phân phối ngang
III. Xác định nội lực trong dầm chủ
3.1. Nội lực do hoạt tải
3.2. Nội lực do tĩnh tải
3.3. Nội lực tổng hợp
IV. Thiết kế mặt cắt dầm chủ theo trạng thái giới hạn cường độ
4.1. Kiểm tra khả năng chịu uốn dương
4.2. Kiểm tra khả năng chịu uốn âm
4.3. Kiểm tra cắt
V. Kiểm tra điều kiện mỏi và ổn định
5.1. Kiểm tra mỏi
5.2. Kiểm tra ổn định tổng thể và cục bộ
VI. Tính toán neo liên kết
6.1. Neo chống trượt
6.2. Neo chống nhổ
VII. Cấu tạo chi tiết và bản vẽ hoàn thiện
TÓM TẮT NỘI DUNG
Ví dụ Thiết kế cầu dầm thép liên hợp bản BTCT nhịp giản đơn
A. Yêu cầu nhiệm vụ
Mục tiêu thiết kế: Thiết kế kết cấu nhịp cầu dầm thép liên hợp với bản mặt cầu bê tông cốt thép, nhịp giản đơn.
Số liệu thiết kế: Hoạt tải tiêu chuẩn HL93; chiều dài nhịp cấu tạo 24,5 m, tính toán 24 m; khổ cầu 11 m; mặt cắt ngang dầm chữ I hàn tổ hợp; thép M270M cấp 250; bê tông mặt cầu cấp A, f’c = 30 MPa.
Vật liệu: Đặc trưng cơ lý của bê tông và thép; trọng lượng riêng, mô đun đàn hồi; lớp phủ mặt cầu và lớp phòng nước.
B. Nội dung
I. Lựa chọn hình dạng và kích thước mặt cắt
1.1. Mặt cắt ngang: Bố trí 6 dầm chủ, khoảng cách 2,0 m, cánh hẫng bản mặt cầu 1,0 m, chiều rộng toàn cầu 12 m.
1.2. Kích thước dầm và bộ phận: Xác định chiều cao dầm, chiều dày bản cánh, bản bụng; bố trí sườn tăng cường và liên kết ngang.
II. Xác định hoạt tải và hệ số phân phối ngang
2.1. Hoạt tải HL93: Bao gồm tải xe thiết kế và tải làn thiết kế; mô tả phân bố tải lên dầm chủ.
2.2. Hệ số phân phối ngang: Tính toán theo công thức tiêu chuẩn để phân bổ tải trọng cho từng dầm.
III. Xác định nội lực trong dầm chủ
3.1. Hoạt tải: Tính mô men và lực cắt do hoạt tải HL93.
3.2. Tĩnh tải: Nội lực do bản mặt cầu, lớp phủ, tự trọng dầm thép.
3.3. Nội lực tổng hợp: Cộng hợp các nội lực để dùng trong thiết kế.
IV. Thiết kế mặt cắt dầm chủ theo trạng thái giới hạn cường độ
4.1. Chịu uốn dương: Kiểm tra khả năng chịu mô men dương ở giữa nhịp.
4.2. Chịu uốn âm: Kiểm tra ở gối (nếu có liên tục hoặc bản liên hợp).
4.3. Chịu cắt: Kiểm tra khả năng chịu lực cắt của bản bụng.
V. Kiểm tra điều kiện mỏi và ổn định
5.1. Mỏi: Tính toán theo tải trọng lặp, kiểm tra chi tiết nhạy cảm.
5.2. Ổn định: Kiểm tra ổn định tổng thể của dầm và ổn định cục bộ của bản cánh, bản bụng.
VI. Tính toán neo liên kết
6.1. Chống trượt: Tính neo cắt giữa bản bê tông và dầm thép.
6.2. Chống nhổ: Đảm bảo liên kết chịu lực nhổ khi có mô men âm hoặc tải trọng đặc biệt.
VII. Cấu tạo chi tiết và bản vẽ hoàn thiện
Bố trí các bản nối, bản táp, vị trí neo; hoàn thiện hồ sơ bản vẽ kết cấu.
