Cầu bê tông cốt thép dự ứng lực: Thiết kế kết cấu nhịp cầu bê tông cốt thép dư ứng lực nhịp giản đơn dầm cầu tiết diện chữ i căng trước hay căng sau

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ BỘ MÔN : KỸ THUẬT XÂY DỰNG ĐỒ ÁN : THIẾT KẾ KẾT CẤU NHỊP CẦU BTCT DƯL NHỊP GIẢN ĐƠN DẦM CẦU TIẾT DIỆN CHỮ I “CĂNG TRƯỚC hay CĂNG SAU”. GVHD : PHẠM MINH TRÍ NHIỆM VỤ : Nhiệm vụ (yêu cầu về nội dung và số liệu ban đầu): ã Số liệu ban đầu : Chiều dài nhịp chính L = X m . Bề rộng phần xe chạy B = X m . Hình thức tiết diện dầm chủ : Dầm tiết diện chữ I Hình thức dự ứng lực cho dầm chính : (CT hay CS) Tải trọng thiết kế: HL93. ã Nhiệm vụ : - Thiết kế bố trí chung cho một nhịp cầu - Tính toán thiết kế bản mặt cầu. - Tính toán thiết kế dầm ngang. - Tính toán thiết kế dầm chính. NỘI DUNG : Chương I: Tính toán thiết kế bản mặt cầu Chương II: Tính toán thiết kế bản dầm ngang Chương III: Tính toán thiết kế dầm chính CHÚ THÍCH : TÀI LIỆU TRÊN GỒM CÓ ĐỀ BÀI ( SỐ LIỆU ) + THUYẾT MINH + 3 BẢN VẼ + BẢNG KẾT QUẢ TÍNH TOÁN

pdf78 trang | Chia sẻ: lvcdongnoi | Ngày: 19/06/2013 | Lượt xem: 7478 | Lượt tải: 22download
Bạn đang xem nội dung tài liệu Cầu bê tông cốt thép dự ứng lực: Thiết kế kết cấu nhịp cầu bê tông cốt thép dư ứng lực nhịp giản đơn dầm cầu tiết diện chữ i căng trước hay căng sau, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
t tại mặt cắt giửa nhịp do Trọng lượng bản thân lớp phũ : DWV DW.= Ω = 2,25. 0 = 0 (KN.m) Lực cắt do hoạt tải tác dụng lên dầm giửa: - Momen do tải trọng xe 3 trục gây ra: 3T i iV P .y=∑ = 145.0,5+145.0,34+35.0,18 = 128,1 (KN.m) - Momen do tải trọng xe 2 trục gây ra: 2T i iV P .y=∑ = 110.0,5+110.0,46 = 105,6 (KN.m) - Momen do tải trọng làn gây ra: Lan lanV Q .= Ω= 9,3.0,5.0,5.13,6 = 31,62 (KN.m) + Mặt cắt tại vị trí L/4: Xếp tải sao cho nguy hiểm nhất cho đường ảnh hưởng momen như hình sau: Hinh 3.9:Xếp tải xe 2 trục,xe 3 trục và tải trọng làn lên đah momen tại L/4 Momen do tĩnh tải tác dụng lên dầm - Momen tại mặt cắt tại vị trí L/4 do tỉnh tải bản mặt cầu gây ra: 1DC 1 M DC .= Ω = 9.1/2.(27,2.5,1) = 624,2 (KN.m) - Momen tại mặt cắt tại vị trí L/4 do dầm do trọng lượng bản thân dầm 1DC 1 M DC .= Ω = 11,06.1/2.27,2.5,1 = 767,1 (KN.m) - Momen tại mặt cắt tại vị trí L/4 do trọng lượng bản thân dầm ngang: 1DC 1 M DC .= Ω = 3,34. 1/2.27,2.5,1 = 231,7 (KN.m) - Momen tại mặt cắt tại vị trí L/4 do Trọng lượng bản thân lớp phũ : DWM DW.= Ω = 2,25. 1/2.27,2.5,1 = 156,06 (KN.m) Momen do hoạt tải HL93 tác dụng lên dầm - Momen do tải trọng xe 3 trục gây ra: ĐA CAÀU BEÂ TOÂNG COÁT THEÙP DÖL CBHD: PHAÏM MINH TRÍ SVTH: LEÂ NHAÄT TRÖÔØNG 40 3T i iM P .y=∑ = 145.5,1+145.4,03+35.2,95 = 1427,1 (KN.m) - Momen do tải trọng xe 2 trục gây ra: 2T i iM P .y=∑ = 110.5,1+110.4,8 = 1089 (KN.m) - Momen do tải trọng làn gây ra: Lan lanM Q .= Ω = 9,3.0,5.27,2.5,1 = 645 (KN.m) Xếp tải sao cho nguy hiểm nhất cho đường ảnh hưởng lực cắt như hình sau: Hinh 3.10:Xếp tải xe 2 trục,xe 3 trục và tải trọng làn lên đah lực cắt tại L/4 Lực cắt do tĩnh tải tác dụng lên dầm: - Lực cắt tại mặt cắt tại vị trí L/4 do tỉnh tải bản mặt cầu gây ra: 1DC 1 V DC .= Ω = 9.(7,65-0,85) = 61,2 (KN.m) - Lực cắt tại mặt cắt tại vị trí L/4 do dầm do trọng lượng bản thân dầm 1DC 1 V DC .= Ω = 11,06. .(7,65-0,85) = 75,2 (KN.m) - Lực cắt tại mặt cắt tại vị trí L/4 do trọng lượng bản thân dầm ngang: 1DC 1 V DC .= Ω = 3,34. .(7,65-0,85) = 22,71 (KN.m) - Lực cắt tại mặt cắt tại vị trí L/4 do Trọng lượng bản thân lớp phũ : DWV DW.= Ω = 2,25. .(7,65-0,85) = 15,3 (KN.m) Lực cắt do hoạt tải tác dụng lên dầm giửa: - Momen do tải trọng xe 3 trục gây ra: 3T i iV P .y=∑ = 145.0,75+145.0,59+35.0,43 = 209,35 (KN.m) - Momen do tải trọng xe 2 trục gây ra: 2T i iV P .y=∑ = 110.0,75+110.0,71 = 106,6 (KN.m) - Momen do tải trọng làn gây ra: Lan lanV Q .= Ω= 9,3.7,65 = 71,15 (KN.m) + Mặt cắt tại vị trí L/8: ĐA CAÀU BEÂ TOÂNG COÁT THEÙP DÖL CBHD: PHAÏM MINH TRÍ SVTH: LEÂ NHAÄT TRÖÔØNG 41 Xếp tải sao cho nguy hiểm nhất cho đường ảnh hưởng momen như hình sau: Hinh 3.11:Xếp tải xe 2 trục,xe 3 trục và tải trọng làn lên đah momen tại L/8 Momen do tĩnh tải tác dụng lên dầm - Momen tại mặt cắt tại vị trí L/8 do tỉnh tải bản mặt cầu gây ra: 1DC 1 M DC .= Ω = 9.40,46 = 364,14 (KN.m) - Momen tại mặt cắt L/8 do dầm do trọng lượng bản thân dầm 1DC 1 M DC .= Ω = 11,06. 40,46 = 447,49 (KN.m) - Momen tại mặt cắt tại vị trí L/8 do trọng lượng bản thân dầm ngang: 1DC 1 M DC .= Ω = 3,34. 40,46 =135,14 (KN.m) - Momen tại mặt cắt tại vị trí L/8 do Trọng lượng bản thân lớp phũ : DWM DW.= Ω = 2,25. 40,46 = 91 (KN.m) Momen do hoạt tải HL93 tác dụng lên dầm - Momen do tải trọng xe 3 trục gây ra: 3T i iM P .y=∑ = 145.2,98+145.2,44+35.1,9 = 852,14(KN.m) - Momen do tải trọng xe 2 trục gây ra: 2T i iM P .y=∑ = 110.2,98+110.2,83 = 639,1 (KN.m) - Momen do tải trọng làn gây ra: Lan lanM Q .= Ω = 9,3. 40,46 = 372,28 (KN.m) Xếp tải sao cho nguy hiểm nhất cho đường ảnh hưởng lực cắt như hình sau: ĐA CAÀU BEÂ TOÂNG COÁT THEÙP DÖL CBHD: PHAÏM MINH TRÍ SVTH: LEÂ NHAÄT TRÖÔØNG 42 Hinh 3.12:Xếp tải xe 2 trục,xe 3 trục và tải trọng làn lên đah lực cắt tại L/8 Lực cắt do tĩnh tải tác dụng lên dầm: - Lực cắt tại mặt cắt tại vị trí L/8 do tỉnh tải bản mặt cầu gây ra: 1DC 1 V DC .= Ω = 9.(10,41-0,21) = 91,8 (KN.m) - Lực cắt tại mặt cắt tại vị trí L/8 do dầm do trọng lượng bản thân dầm 1DC 1 V DC .= Ω = 11,06. (10,41-0,21) = 112,81 (KN.m) - Lực cắt tại mặt cắt tại vị trí L/8 do trọng lượng bản thân dầm ngang: 1DC 1 V DC .= Ω = 3,34. (10,41-0,21) = 34,1 (KN.m) - Lực cắt tại mặt cắt tại vị trí L/8 do Trọng lượng bản thân lớp phũ : DWV DW.= Ω = 2,25.(10,41-0,21) = 22,95 (KN.m) Lực cắt do hoạt tải tác dụng lên dầm giửa: - Momen do tải trọng xe 3 trục gây ra: 3T i iV P .y=∑ = 145.0,88+145.0,72+35.0,56 = 251,6 (KN.m) - Momen do tải trọng xe 2 trục gây ra: 2T i iV P .y=∑ = 110.0,88+110.0,83 = 188,1 (KN.m) - Momen do tải trọng làn gây ra: Lan lanV Q .= Ω= 9,3.10,41 = 96,81 (KN.m) + Mặt cắt tại vị trí 0,72H: Xếp tải sao cho nguy hiểm nhất cho đường ảnh hưởng momen như hình sau: Hinh 3.13:Xếp tải xe 2 trục,xe 3 trục và tải trọng làn lên đah momen tại 0,72.H Momen do tĩnh tải tác dụng lên dầm - Momen tại mặt cắt 0,72H do tỉnh tải bản mặt cầu gây ra: 1DC 1 M DC .= Ω = 9.12,29 = 110,61 (KN.m) - Momen tại mặt cắt 0,72H do dầm do trọng lượng bản thân dầm 1DC 1 M DC .= Ω = 11,06. 12,29 = 135,93 (KN.m) ĐA CAÀU BEÂ TOÂNG COÁT THEÙP DÖL CBHD: PHAÏM MINH TRÍ SVTH: LEÂ NHAÄT TRÖÔØNG 43 - Momen tại mặt cắt 0,72H do trọng lượng bản thân dầm ngang: 1DC 1 M DC .= Ω = 3,34. 12,29 =41,05 (KN.m) - Momen tại mặt cắt 0,72H do Trọng lượng bản thân lớp phũ : DWM DW.= Ω = 2,25. 12,29 =27,65 (KN.m) Momen do hoạt tải HL93 tác dụng lên dầm - Momen do tải trọng xe 3 trục gây ra: 3T i iM P .y=∑ = 145.0,9+145.0,76+35.0,61 = 262,05(KN.m) - Momen do tải trọng xe 2 trục gây ra: 2T i iM P .y=∑ = 110.0,9+110.0,86 = 193,6 (KN.m) - Momen do tải trọng làn gây ra: Lan lanM Q .= Ω = 9,3. 12,29 = 114,3 (KN.m) Xếp tải sao cho nguy hiểm nhất cho đường ảnh hưởng lực cắt như hình sau: Hinh 3.14:Xếp tải xe 2 trục,xe 3 trục và tải trọng làn lên đah lực cắt tại 0,72H Lực cắt do tĩnh tải tác dụng lên dầm: - Lực cắt tại mặt cắt 0,72H do tỉnh tải bản mặt cầu gây ra: 1DC 1 V DC .= Ω = 9.(10,68-0,016) = 95,98 (KN.m) - Lực cắt tại mặt cắt 0,72H do dầm do trọng lượng bản thân dầm 1DC 1 V DC .= Ω = 11,06. (10,68-0,016) = 117,94 (KN.m) - Lực cắt tại mặt cắt 0,72H do trọng lượng bản thân dầm ngang: 1DC 1 V DC .= Ω = 3,34.(10,68-0,016) = 35,62 (KN.m) - Lực cắt tại mặt cắt 0,72H do Trọng lượng bản thân lớp phũ : DWV DW.= Ω = 2,25.(10,68-0,016) = 24 (KN.m) Lực cắt do hoạt tải tác dụng lên dầm giửa: - Momen do tải trọng xe 3 trục gây ra: ĐA CAÀU BEÂ TOÂNG COÁT THEÙP DÖL CBHD: PHAÏM MINH TRÍ SVTH: LEÂ NHAÄT TRÖÔØNG 44 3T i iV P .y=∑ = 145.0,97+145.0,81+35.0,65 = 280,9 (KN.m) - Momen do tải trọng xe 2 trục gây ra: 2T i iV P .y=∑ = 110.0,97+110.0,92 = 207,9 (KN.m) - Momen do tải trọng làn gây ra: Lan lanV Q .= Ω= 9,3.10,68 = 99,32 (KN.m) + Mặt cắt tại vị trí 3L/8: Xếp tải sao cho nguy hiểm nhất cho đường ảnh hưởng momen như hình sau: Hinh 3.15:Xếp tải xe 2 trục,xe 3 trục và tải trọng làn lên đah momen tại 3L/8 Momen do tĩnh tải tác dụng lên dầm - Momen tại mặt cắt 3L/8 do tỉnh tải bản mặt cầu gây ra: 1DC 1 M DC .= Ω = 9.86,7 = 780,3 (KN.m) - Momen tại mặt cắt 3L/8 do dầm do trọng lượng bản thân dầm 1DC 1 M DC .= Ω = 11,06. 86,7 = 959 (KN.m) - Momen tại mặt cắt 3L/8 do trọng lượng bản thân dầm ngang: 1DC 1 M DC .= Ω = 3,34. 86,7 =289,5 (KN.m) - Momen tại mặt cắt 3L/8 do Trọng lượng bản thân lớp phũ : DWM DW.= Ω = 2,25. 86,7 =195 (KN.m) Momen do hoạt tải HL93 tác dụng lên dầm - Momen do tải trọng xe 3 trục gây ra: 3T i iM P .y=∑ = 145.3,69+145.6,38+ 35.4,76 = 1626,7 (KN. - Momen do tải trọng xe 2 trục gây ra: 2T i iM P .y=∑ = 110.6,38+110.5,39= 1294,7 (KN.m) - Momen do tải trọng làn gây ra Lan lanM Q .= Ω = 9,3. 86,7 = 806,31 (KN.m) Xếp tải sao cho nguy hiểm nhất cho đường ảnh hưởng lực cắt như hình sau: ĐA CAÀU BEÂ TOÂNG COÁT THEÙP DÖL CBHD: PHAÏM MINH TRÍ SVTH: LEÂ NHAÄT TRÖÔØNG 45 Hinh 3.16:Xếp tải xe 2 trục,xe 3 trục và tải trọng làn lên đah lực cắt tại 3L/8 Lực cắt do tĩnh tải tác dụng lên dầm: - Lực cắt tại mặt cắt 3L/8 do tỉnh tải bản mặt cầu gây ra: 1DC 1 V DC .= Ω = 9.(5,31-1,91) = 30,6 (KN.m) - Lực cắt tại mặt cắt 3L/8 do dầm do trọng lượng bản thân dầm 1DC 1 V DC .= Ω = 11,06. (5,31-1,91) = 37,6 (KN.m) - Lực cắt tại mặt cắt 3L/8 do trọng lượng bản thân dầm ngang: 1DC 1 V DC .= Ω = 3,34.(5,31-1,91) = 11,36 (KN.m) - Lực cắt tại mặt cắt 3L/8 do Trọng lượng bản thân lớp phũ : DWV DW.= Ω = 2,25.(5,31-1,91) = 7,65 (KN.m) Lực cắt do hoạt tải tác dụng lên dầm giửa: - Momen do tải trọng xe 3 trục gây ra: 3T i iV P .y=∑ = 145.0,63+145.0,47+35.0,31 = 170,35 (KN.m) - Momen do tải trọng xe 2 trục gây ra: 2T i iV P .y=∑ = 110.0,63+110.0,58 = 113,1 (KN.m) - Momen do tải trọng làn gây ra: Lan lanV Q .= Ω= 9,3.5,31 = 49,38 (KN.m) 3.3 tĩnh tải tác dụng dầm biên: 3.3.1 trọng lượng bản thân dầm DC1: - Xét đoạn dầm dài l1 = 1300 mm Diện tích tiết diện doạn dầm A1 = 1300.610 = 793000 mm2 Trọng lượng đoạn dầm dài 1300 mm : Q1 = A1.γc = 2.1300. 793000.0,25.10-4 = 51545 (N) - Xét đoạn dầm dài l2 = 11800 mm Diện tích tiết diện đoạn dầm A2 =397250 mm2 ĐA CAÀU BEÂ TOÂNG COÁT THEÙP DÖL CBHD: PHAÏM MINH TRÍ SVTH: LEÂ NHAÄT TRÖÔØNG 46 Trọng lượng đoạn dầm dài 11800 mm Q2 = A2.γc = 2.11800.397250.0,25.10-4 = 234377,5 (N) - Xét đoạn dầm dài l3 = 500 mm Diện tích tiết diện đoạn dầm A3= 1 2 793000 397250 2 2 A A+ += = 595125 mm2 Trọng lượng bản thân đoạn dầm dài 500 mm Q3 = A3. γc = 2.500.595125.0,25.10-4 = 14878,1 (N) - Tải trọng tác dụng lên dầm do trọng lượng bản thân DC1 DC1 = Q1 + Q2 + Q3 L = 51545+234377,5 +14878,1 27200 = 11,06 (KN/m) 3.3.2 trọng lượng bản thân bản mặt cầu và dầm ngang DC1 - Trọng lượng bản thân bản mặt cầu : DC1= hf .S. γc = 200.1900. 0,25.10-4 = 9,5 (kN/m) - Trọng lượng bản thân dầm ngang: Số dầm ngang gác lên dầm chính là N = 6 Dầm chủ chịu tải trọng bản thân dầm ngang là: DC1 = S.bn. Hn. c L γ = 300.1120.1900. 0,25.10-4 .6 27200 = 3,52 (KN/m) 3.3.3 Trọng lượng bản thân lan can và lớp phũ: - Trọng lượng bản thân lan can : DClc = 7.54 (KN/m) Tĩnh tải lan can tác dụng lên dầm biên : Hinh 3.17:Phân bố tĩnh tải lan can cho dầm biên DC2 = DClc.y = 7,54.1,42 = 10,7 (KN/m) - Trọng lượng bản thân lớp phũ : DW = 50 .S. γc = 50.1900. 0,25.10-4 = 2,38(KN/m) +Mặt cắt giữa dầm: ĐA CAÀU BEÂ TOÂNG COÁT THEÙP DÖL CBHD: PHAÏM MINH TRÍ SVTH: LEÂ NHAÄT TRÖÔØNG 47 Xếp tải sao cho nguy hiểm nhất cho đường ảnh hưởng momen như hình sau: Hinh 3.18:Xếp tải xe 2 trục,xe 3 trục và tải trọng làn lên đah momen tai L/2 Momen do tĩnh tải tác dụng lên dầm - Momen tại mặt cắt giửa nhịp do tỉnh tải bản mặt cầu gây ra: 1DC 1 M DC .= Ω = 9,5.1/2.(27,2.6,8) = 878,56 (KN.m) - Momen tại mặt cắt giửa nhịp do tỉnh tải bản thân lan can cầu gây ra: 2DC 2 M DC .= Ω = 10,7. 1/2.(27,2.6,8) = 989,54 (KN.m) - Momen tại mặt cắt giửa nhịp do dầm do trọng lượng bản thân dầm 1DC 1 M DC .= Ω = 11,06.1/2.27,2.6,8 = 1022,83 (KN.m) - Momen tại mặt cắt giửa nhịp do trọng lượng bản thân dầm ngang: 1DC 1 M DC .= Ω = 3,52. 1/2.27,2.6,8 = 325,53 (KN.m) - Momen tại mặt cắt giửa nhịp do Trọng lượng bản thân lớp phũ : DWM DW.= Ω = 2,38. 1/2.27,2.6,8 = 220,1 (KN.m) Xếp tải sao cho nguy hiểm nhất cho đường ảnh hưởng lực cắt như hình sau: Hinh 3.19:Xếp tải xe 2 trục,xe 3 trục và tải trọng làn lên đah lực cắt tại L/2 Lực cắt do tĩnh tải tác dụng lên dầm: - Lực cắt tại mặt cắt giửa nhịp do tỉnh tải bản mặt cầu gây ra: 1DC 1 V DC .= Ω = 9,5.0 = 0 (KN.m) - Lực cắt tại mặt cắt giửa nhịp do tỉnh tải bản thân lan can cầu gây ra: DC2 2V DC .= Ω = 10,7.0 = 0 (KN.m) ĐA CAÀU BEÂ TOÂNG COÁT THEÙP DÖL CBHD: PHAÏM MINH TRÍ SVTH: LEÂ NHAÄT TRÖÔØNG 48 - Lực cắt tại mặt cắt giửa nhịp do dầm do trọng lượng bản thân dầm 1DC 1 V DC .= Ω = 11,06.0 = 0 (KN.m) - Lực cắt tại mặt cắt giửa nhịp do trọng lượng bản thân dầm ngang: 1DC 1 V DC .= Ω = 3,52. 0 = 0 (KN.m) - Lực cắt tại mặt cắt giửa nhịp do Trọng lượng bản thân lớp phũ : DWV DW.= Ω = 2,38. 0 = 0 (KN.m) + Mặt cắt tại vị trí L/4: Xếp tải sao cho nguy hiểm nhất cho đường ảnh hưởng momen như hình sau: Hinh 3.20:Xếp tải xe 2 trục,xe 3 trục và tải trọng làn lên đah momen tại L/4 Momen do tĩnh tải tác dụng lên dầm - Momen tại mặt cắt L/4 do tỉnh tải bản mặt cầu gây ra: 1DC 1 M DC .= Ω = 9,5.1/2.(27,2.5,1) = 658,92 (KN.m) - Momen tại mặt cắt L/4 do tỉnh tải bản thân lan can cầu gây ra: 2DC 2 M DC .= Ω = 10,7. 1/2.(27,2.5,1) = 742,15 (KN.m) - Momen tại mặt cắt L/4 do dầm do trọng lượng bản thân dầm 1DC 1 M DC .= Ω = 11,06.1/2.27,2.5,1 = 767,1 (KN.m) - Momen tại mặt cắt L/4 do trọng lượng bản thân dầm ngang: 1DC 1 M DC .= Ω = 3,52. 1/2.27,2.5,1 = 244,15 (KN.m) - Momen tại mặt cắt L/4 do Trọng lượng bản thân lớp phũ : DWM DW.= Ω = 2,38. 1/2.27,2.5,1 = 165,08 (KN.m) Xếp tải sao cho nguy hiểm nhất cho đường ảnh hưởng lực cắt như hình sau: ĐA CAÀU BEÂ TOÂNG COÁT THEÙP DÖL CBHD: PHAÏM MINH TRÍ SVTH: LEÂ NHAÄT TRÖÔØNG 49 Hinh 3.21:Xếp tải xe 2 trục,xe 3 trục và tải trọng làn lên đah lực cắt tại L/4 Lực cắt do tĩnh tải tác dụng lên dầm: - Lực cắt tại mặt cắt L/4 do tỉnh tải bản mặt cầu gây ra: 1DC 1 V DC .= Ω = 9,5.(7,65-0,85) = 64,6 (KN.m) - Lực cắt tại mặt cắt L/4 do tỉnh tải bản thân lan can cầu gây ra: DC2 2V DC .= Ω = 10,7. (7,65-0,85) = 72,76 (KN.m) - Lực cắt tại mặt cắt L/4 do dầm do trọng lượng bản thân dầm 1DC 1 V DC .= Ω = 11,06. (7,65-0,85) = 75,2 (KN.m) - Lực cắt tại mặt cắt L/4 do trọng lượng bản thân dầm ngang: 1DC 1 V DC .= Ω = 3,52.(7,65-0,85) = 23,94 (KN.m) - Lực cắt tại mặt cắt L/4 do Trọng lượng bản thân lớp phũ : DWV DW.= Ω = 2,38 .(7,65-0,85) = 16,18 (KN.m) + Mặt cắt tại vị trí L/8: Xếp tải sao cho nguy hiểm nhất cho đường ảnh hưởng momen như hình sau: Hinh 3.22:Xếp tải xe 2 trục,xe 3 trục và tải trọng làn lên đah momen tại L/8 Momen do tĩnh tải tác dụng lên dầm - Momen tại mặt cắt L/8 do tỉnh tải bản mặt cầu gây ra: 1DC 1 M DC .= Ω = 9,5.40,46 = 384,37 (KN.m) - Momen tại mặt cắt L/8 do tỉnh tải bản thân lan can cầu gây ra: 2DC 2 M DC .= Ω = 10,7. 40,46 = 432,9 (KN.m) ĐA CAÀU BEÂ TOÂNG COÁT THEÙP DÖL CBHD: PHAÏM MINH TRÍ SVTH: LEÂ NHAÄT TRÖÔØNG 50 - Momen tại mặt cắt L/8 do dầm do trọng lượng bản thân dầm 1DC 1 M DC .= Ω = 11,06. 40,46 = 447,49 (KN.m) - Momen tại mặt cắt L/8 do trọng lượng bản thân dầm ngang: 1DC 1 M DC .= Ω = 3,52. 40,46 =142,42(KN.m) - Momen tại mặt cắt L/8 do Trọng lượng bản thân lớp phũ : DWM DW.= Ω = 2,38. 40,46 = 96,3 (KN.m) Xếp tải sao cho nguy hiểm nhất cho đường ảnh hưởng lực cắt như hình sau: Hinh 3.23:Xếp tải xe 2 trục,xe 3 trục và tải trọng làn lên đah lực cắt tại L/8 Lực cắt do tĩnh tải tác dụng lên dầm: - Lực cắt tại mặt cắt L/8 do tỉnh tải bản mặt cầu gây ra: 1DC 1 V DC .= Ω = 9,5.(10,41-0,21) = 96,9 (KN.m) - Lực cắt tại mặt cắt L/8 do tỉnh tải bản thân lan can cầu gây ra: DC2 2V DC .= Ω = 10,7. (10,41-0,21) = 109,14 (KN.m) - Lực cắt tại mặt cắt L/8 do dầm do trọng lượng bản thân dầm 1DC 1 V DC .= Ω = 11,06. (10,41-0,21) = 112,81 (KN.m) - Lực cắt tại mặt cắt L/8 do trọng lượng bản thân dầm ngang: 1DC 1 V DC .= Ω = 3,52. (10,41-0,21) = 35,9 (KN.m) - Lực cắt tại mặt cắt L/8 do Trọng lượng bản thân lớp phũ : DWV DW.= Ω = 2,38.(10,41-0,21) = 24,3 (KN.m) + Mặt cắt tại vị trí 0,72H: Xếp tải sao cho nguy hiểm nhất cho đường ảnh hưởng momen như hình sau: ĐA CAÀU BEÂ TOÂNG COÁT THEÙP DÖL CBHD: PHAÏM MINH TRÍ SVTH: LEÂ NHAÄT TRÖÔØNG 51 Hinh 3.24:Xếp tải xe 2 trục,xe 3 trục và tải trọng làn lên đah momen tại 0,72.H Momen do tĩnh tải tác dụng lên dầm - Momen tại mặt cắt 0,72H do tỉnh tải bản mặt cầu gây ra: 1DC 1 M DC .= Ω = 9,5.12,29 = 117,76 (KN.m) - Momen tại mặt cắt 0,72H do tỉnh tải bản thân lan can cầu gây ra: 2DC 2 M DC .= Ω = 10,7. 12,29 = 131,5 (KN.m) - Momen tại mặt cắt 0,72H do dầm do trọng lượng bản thân dầm 1DC 1 M DC .= Ω = 11,06. 12,29 = 135,93 (KN.m) - Momen tại mặt cắt 0,72H do trọng lượng bản thân dầm ngang: 1DC 1 M DC .= Ω = 3,52. 12,29 = 43,26 (KN.m) - Momen tại mặt cắt 0,72H do Trọng lượng bản thân lớp phũ : DWM DW.= Ω = 2,38. 12,29 =29,25 (KN.m) Xếp tải sao cho nguy hiểm nhất cho đường ảnh hưởng lực cắt như hình sau: Hinh 3.25:Xếp tải xe 2 trục,xe 3 trục và tải trọng làn lên đah lực cắt tại 0,72H Lực cắt do tĩnh tải tác dụng lên dầm: - Lực cắt tại mặt cắt 0,72H do tỉnh tải bản mặt cầu gây ra: 1DC 1 V DC .= Ω = 9,5.(10,68-0,016) = 101,3 (KN.m) - Lực cắt tại mặt cắt 0,72H do tỉnh tải bản thân lan can cầu gây ra: DC2 2V DC .= Ω = 10,7 .(10,68-0,016) = 114,1 (KN.m) - Lực cắt tại mặt cắt 0,72H do dầm do trọng lượng bản thân dầm ĐA CAÀU BEÂ TOÂNG COÁT THEÙP DÖL CBHD: PHAÏM MINH TRÍ SVTH: LEÂ NHAÄT TRÖÔØNG 52 1DC 1 V DC .= Ω = 11,06. (10,68-0,016) = 117,94 (KN.m) - Lực cắt tại mặt cắt 0,72H do trọng lượng bản thân dầm ngang: 1DC 1 V DC .= Ω = 3,52.(10,68-0,016) = 37,54 (KN.m) - Lực cắt tại mặt cắt 0,72H do Trọng lượng bản thân lớp phũ : DWV DW.= Ω = 2,38.(10,68-0,016) = 25,38 (KN.m) + Mặt cắt tại vị trí 3L/8: Xếp tải sao cho nguy hiểm nhất cho đường ảnh hưởng momen như hình sau: Hinh 3.26:Xếp tải xe 2 trục,xe 3 trục và tải trọng làn lên đah momen tại 3L/8 Momen do tĩnh tải tác dụng lên dầm - Momen tại mặt cắt 3L/8 do tỉnh tải bản mặt cầu gây ra: 1DC 1 M DC .= Ω = 9,5.86,7 = 823,65 (KN.m) - Momen tại mặt cắt 3L/8 do tỉnh tải bản thân lan can cầu gây ra: 2DC 2 M DC .= Ω = 10,7. 86,7 = 927,7 (KN.m) - Momen tại mặt cắt 3L/8 do dầm do trọng lượng bản thân dầm 1DC 1 M DC .= Ω = 11,06. 86,7 = 959 (KN.m) - Momen tại mặt cắt 3L/8 do trọng lượng bản thân dầm ngang: 1DC 1 M DC .= Ω = 3,52. 86,7 =305,2 (KN.m) - Momen tại mặt cắt 3L/8 do Trọng lượng bản thân lớp phũ : DWM DW.= Ω = 2,38. 86,7 =206,35 (KN.m) Xếp tải sao cho nguy hiểm nhất cho đường ảnh hưởng lực cắt như hình sau: ĐA CAÀU BEÂ TOÂNG COÁT THEÙP DÖL CBHD: PHAÏM MINH TRÍ SVTH: LEÂ NHAÄT TRÖÔØNG 53 Hinh 3.27:Xếp tải xe 2 trục,xe 3 trục và tải trọng làn lên đah lực cắt tại 3L/8 Lực cắt do tĩnh tải tác dụng lên dầm: - Lực cắt tại mặt cắt 3L/8 do tỉnh tải bản mặt cầu gây ra: 1DC 1 V DC .= Ω = 9,5.(5,31-1,91) = 32,3 (KN.m) - Lực cắt tại mặt cắt 3L/8 do tỉnh tải bản thân lan can cầu gây ra: DC2 2V DC .= Ω = 10,7 .(5,31-1,91) = 36,38 (KN.m) - Lực cắt tại mặt cắt 3L/8 do dầm do trọng lượng bản thân dầm 1DC 1 V DC .= Ω = 11,06. (5,31-1,91) = 37,6 (KN.m) - Lực cắt tại mặt cắt 3L/8 do trọng lượng bản thân dầm ngang: 1DC 1 V DC .= Ω = 3,52.(5,31-1,91) = 11,97 (KN.m) - Lực cắt tại mặt cắt 3L/8 do Trọng lượng bản thân lớp phũ : DWV DW.= Ω = 2,38.(5,31-1,91) = 8,09 (KN.m) + Mặt cắt đầu nhịp: Đường ảnh hường momen tại vị trí mặt cắt đầu dầm có giá trị bằng 0 Momen do tĩnh tải tác dụng lên dầm - Momen tại mặt cắt đầu nhịp do tỉnh tải bản mặt cầu gây ra: 1DC 1 M DC .= Ω = 0 (KN.m) - Momen tại mặt cắt đầu nhịp do tỉnh tải bản thân lan can cầu gây ra: 2DC 2 M DC .= Ω = 0 (KN.m) - Momen tại mặt cắt đầu nhịp do dầm do trọng lượng bản thân dầm 1DC 1 M DC .= Ω = 0 (KN.m) - Momen tại mặt cắt đầu nhịp do trọng lượng bản thân dầm ngang: 1DC 1 M DC .= Ω = 0 (KN.m) - Momen tại mặt cắt đầu nhịp do Trọng lượng bản thân lớp phũ : DWM DW.= Ω = 0 (KN.m) Xếp tải sao cho nguy hiểm nhất cho đường ảnh hưởng lực cắt như hình sau: ĐA CAÀU BEÂ TOÂNG COÁT THEÙP DÖL CBHD: PHAÏM MINH TRÍ SVTH: LEÂ NHAÄT TRÖÔØNG 54 Hinh 3.28:Xếp tải xe 2 trục,xe 3 trục và tải trọng làn lên đah lực cắt tại đầu dầm Lực cắt do tĩnh tải tác dụng lên dầm: - Lực cắt tại mặt cắt đầu nhịp do tỉnh tải bản mặt cầu gây ra: 1DC 1 V DC .= Ω = 9,513,6 = 129,2(KN.m) - Lực cắt tại mặt cắt đầu nhịp do tỉnh tải bản thân lan can cầu gây ra: DC2 2V DC .= Ω = 10,7 .13,6 = 145,5 (KN.m) - Lực cắt tại mặt cắt đầu nhịp do dầm do trọng lượng bản thân dầm 1DC 1 V DC .= Ω = 11,06. 13,6 = 150,41 (KN.m) - Lực cắt tại mặt cắt đầu nhịp do trọng lượng bản thân dầm ngang: 1DC 1 V DC .= Ω = 3,52. 13,6 = 47,87 (KN.m) - Lực cắt tại mặt cắt đầu nhịp do Trọng lượng bản thân lớp phũ : DWV DW.= Ω = 2,38. 13,6 = 32,37 (KN.m) 3.4 Tổ hợp nội lực cho các mặt cắt theo trạng thái giới hạn Bảng 3.2 :tổng hợp nội lực dầm giửa chưa hệ số Nội lực Loại tải trọng ĐV Kí hiệu 0L 0,72L L/8 L/4 3L/8 L/2 Bản mặt cầu KN.m DC1 0 110,61 364,14 624,2 780,3 832,32 Bản thân dầm KN.m DC1 0 135,93 447,49 767,1 959 1022,83 Dầm ngang KN.m DC1 0 41,05 135,14 231,7 289,5 308,9 Lớp phủ KN.m DW 0 27,65 91 156,06 195 208,08 Xe 3trục + làn KN.m LL 0 376,35 1224,4 2072,1 2433 2683 Xe 2trục + làn KN.m LL 0 307,9 1011,4 1734 2101 2290 M Hoạt tải KN.m LL 0 446,96 1454,3 2461,2 2889,9 3186,8 Bản mặt cầu KN DC1 122,4 95,98 91,8 61,2 30,6 0 V Bản thân dầm KN DC1 150,41 117,94 112,81 75,2 37,6 0 ĐA CAÀU BEÂ TOÂNG COÁT THEÙP DÖL CBHD: PHAÏM MINH TRÍ SVTH: LEÂ NHAÄT TRÖÔØNG 55 Dầm ngang KN DC1 36,94 35,62 34,1 22,71 11,36 0 Lớp phủ KN DW 30,6 24 22,95 15,3 7,65 0 Xe 3trục + làn KN LL 417,08 380,22 348,41 280,5 219,73 159,72 Xe 2trục + làn KN LL 342,08 307,22 284,91 177,75 162,48 137,22 Hoạt tải KN LL 638,64 582,2 533,5 429,51 336,45 244,57 Bảng 3.3 :tổng hợp nội lực dầm biên chưa hệ số Nội lực Loại tải trọng ĐV Kí hiệu 0L 0,72L L/8 L/4 3L/8 L/2 Bản mặt cầu KN.m DC1 0 117,76 384,37 658,92 823,65 878,56 Lan can KN.m DC2 0 131,5 432,9 742,15 927,7 989,54 Bản thân dầm KN.m DC1 0 135,93 447,49 767,1 959 1022,83 Dầm ngang KN.m DC1 0 43,26 142,42 244,15 305,2 325,53 Lớp phủ KN.m DW 0 29,25 96,3 165,08 206,35 220,1 Xe 3trục + làn KN.m LL 0 376,35 1224,4 2072,1 2433 2683 Xe 2trục + làn KN.m LL 0 307,9 1011,4 1734 2101 2290 M Hoạt tải KN.m LL 0 465,9 1515,9 2565,5 3012,3 3321,8 Bản mặt cầu KN DC1 129,2 101,3 96,9 64,6 32,3 0 Lan can KN DC2 145,5 114,1 109,14 72,76 36,38 0 Bản thân dầm KN DC1 150,41 117,94 112,81 75,2 37,6 0 Dầm ngang KN DC1 47,87 37,54 35,9 23,94 11,97 0 Lớp phủ KN DW 32,37 25,38 24,3 16,18 8,09 0 Xe 3trục + làn KN LL 417,08 380,22 348,41 280,5 219,73 159,72 Xe 2trục + làn KN LL 342,08 307,22 284,91 177,75 162,48 137,22 V Hoạt tải KN LL 655,07 597,18 547,22 440,56 345,11 250,86 ĐA CAÀU BEÂ TOÂNG COÁT THEÙP DÖL CBHD: PHAÏM MINH TRÍ SVTH: LEÂ NHAÄT TRÖÔØNG 56 - Tổ hợp tải trọng: η: hệ số điều chỉnh tải trọng ta lấy bằng 1 + Tổ hợp momen theo trạng thái giới hạn cường độ 1: M1 = η.(1,25.MDC+1,5.MDW+1,75.mgxe(1+0,25).MLL+ 1,75.mglan.Mlàn]) + Tổ hợp momen theo trạng thái giới hạn sử dụng: M1 = η.(MDC+MDW+mglan.(1+0,25).MLL+ mglan.Mlàn) + Tổ hợp Lực cắt theo trạng thái giới hạn cường độ 1: M1 = η.(1,25.MDC+1,5.MDW+1,75.mgxe(1+0,25).MLL+ 1,75.mglan.Mlàn]) + Tổ hợp Lực cắt theo trạng thái giới hạn sử dụng: M1 = η.(MDC+MDW+mglan.(1+0,25).MLL+ mglan.Mlàn) Bảng 3.4 Tổ hợp momen tại các mặt cắt theo các trạng thái giới hạn đối với dầm trong(KN.m) Mặt cắt Trạng thái giới hạn 0.L 0,72H L/8 L/4 3L/8 L/2 Cường độ 1 0 820,8423 2685,904 4570,878 5526,911 5999,78 Sử dụng 0 626,3179 2049,664 3485,397 4207,398 4571,416 Bảng 3.5 Tổ hợp lực cắt tại các mặt cắt theo các trạng thái giới hạn đối với dầm trong (KN): Mặt cắt Trạng thái giới hạn 0.L 0,72H L/8 L/4 3L/8 L/2 Cường độ 1 1033,007 899,7201 836,6673 629,5634 432,2639 234,8876 Sử dụng 683,161 588,8515 549,577 407,3963 270,8323 134,2215 Bảng 3.6 Tổ hợp momen tại các mặt cắt theo các trạng thái giới hạn đối với dầm ngoài(KN.m) Mặt cắt Trạng thái giới hạn 0.L 0,72H L/8 L/4 3L/8 L/2 Cường độ 1 0 1017,102 3327,224 5668,821 6891,67 7459,657 ĐA CAÀU BEÂ TOÂNG COÁT THEÙP DÖL CBHD: PHAÏM MINH TRÍ SVTH: LEÂ NHAÄT TRÖÔØNG 57 Sử dụng 0 707,7942 2317,08 3952,143 4829,162 5213,093 Bảng 3.7 Tổ hợp lực cắt tại các mặt cắt theo các trạng thái giới hạn đối với dầm ngoài (KN): Mặt cắt Trạng thái giới hạn 0.L 0,72H L/8 L/4 3L/8 L/2 Cường độ 1 1255,126 1067,654 996,6985 738,1053 489,5494 240,9276 Sử dụng 856,9761 719,6795 674,3706 491,6573 314,684 137,6729 3.5 Lựa chọn và bố trí cáp DƯL: 3.5.1 Các đặc trưng vật liệu của dầm chủ : Chọn giá trị momen lớn nhất để tính và bố trí cáp DƯL, ta thấy momen dầm biên có giá trị nội lực lớn nhất nên ta dung để tính toán bô trí cáp Mu = 7459,7 KN.m Sử dụng thép 7 sợi khử ứng suất dư đường kính Dps= 12,7 mm tiêu chuẩn ASTM A416M cấp 270. Diện tích 1 tao thép Aps= 98,71 mm2 - Cường độ chịu kéo của thép fpu= 1860 Mpa - Giới hạn chảy của thép ứng suất trước : fpy = 0,85fpu = 1581 Mpa - Môdul đàn hồi của thép ứng suất trước Ep = 197000 Mpa - Ứng suất thép khi kích fpj = 0,7.fpu = 0,7.1860 = 1302 Mpa Bêtông dầm có cường độ chịu nén fc’= 50 Mpa, tỷ trọng của bêtông là ãc = 2500 kg/m3 , môdul dàn hồi của bêtông dầm Ec = 38007 Mpa, ứng suất kéo khi uốn (TCN 5.4.2.6) '0,63r cf f= = 4,45 Mpa. 3.5.2 Ước lượng cáp DƯL: Ta có giá trị Mu = 7459,7 KN.m Do ta xác định nội lực tác dụng lên dầm để xác định lượng cáp trong dầm theo công thức : ups ps MA Z.f = Với . (1 . ) (1 0,09 )ps pu pu ps cf f K f K d = − = − ĐA CAÀU BEÂ TOÂNG COÁT THEÙP DÖL CBHD: PHAÏM MINH TRÍ SVTH: LEÂ NHAÄT TRÖÔØNG 58 15812.(1,04 ) 2.(1,04 ) 1860 py pu f K f = − = − = 0,38 ==> fps = 0,966.fpu Z = 0,955.dps upsg ps M 7459,7 A Z.f 0,955.(1,3 0,04).0,966.1860.1000 = = − = 0,00345 m 2 Chọn Apsg = 1,05.0,00345 = 3622,5 mm2 Số lượng cáp dự ứng lực: 3622,5 37 98,71 n = = Vậy ta chọn n= 44 tao cáp diện tích cáp trong dầm Aps = 4343,2 mm2 3.5.3 Bố trí cáp DƯL: Ta bố trí cáp theo mặt cắt ngang và mặt đứng của dầm cự ly cốt thép theo quy định điều 5.10.3.3.1-1: Để đảm bảo khã năng chịu lực của thớ trên dầm, trong giai đoạn truyền lực và khai thác ta tiến hành uốn 1 số tao cáp, do dầm dài hơn 24m nên ta uốn cốt thép nghiêng đối xứng có 4 điểm uốn Hinh 3.29:Bố trí cáp mặt đứng của ĐA CAÀU BEÂ TOÂNG COÁT THEÙP DÖL CBHD: PHAÏM MINH TRÍ SVTH: LEÂ NHAÄT TRÖÔØNG 59 Hinh 3.30:Bố trí cáp mặt cắt ngang dầm ở đầu nhịp và giửa nhịp Số thứ tự của các thanh cáp dự ứng lực trên mặt cắt ngang dầm tại giửa nhịp 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1314 15 16 17 33 34 18 19 20 21 22 35 3623 24 25 26 27 28 29 30 31 32 37 38 39 40 41 42 43 44 Hinh 3.31:Tọa độ cáp tại mặt cắt giửa nhịp Ta chia cáp trong mặt cắt dầm thành các nhóm như sau: nhóm I từ (1-12), nhóm II từ (13-22), nhóm III từ (23-32) nhóm IV (33,34), nhóm V (35,36), nhóm VI (37,38), nhóm VII (39,40), nhóm VIII (41,42), nhóm IX (43,44) Bảng 3.8: tổng yếu tố và góc của cốt thép Tao số L(mm) (α độ) Tg(α ) Sin(α ) Cos(α ) 1-12 27200 0 0 0 1 13-22 27200 0 0 0 1 23-32 27200 0 0 0 1 33,34 27294 6,81 0,108 0,107 0.994 35,36 27294 6,81 0,108 0,107 0.994 37,38 27294 6,81 0,108 0,107 0.994 ĐA CAÀU BEÂ TOÂNG COÁT THEÙP DÖL CBHD: PHAÏM MINH TRÍ SVTH: LEÂ NHAÄT TRÖÔØNG 60 39,40 27270 5,69 0,079 0.078 0.996 41,42 27270 5,69 0,079 0.078 0.996 43,44 27270 5,69 0,079 0.078 0.996 Bảng 3.9: tổng tọa độ cáp trong dầm 0 1 2 3 4 5 6 0 Số tao Gối 0,72.H L/8 L/4 3L/8 L/2 1-12 12 50 50 50 50 50 50 13-22 10 95 95 95 95 95 95 23-32 10 140 140 140 140 140 140 33,34 2 943 874 608 242 95 95 35,36 2 988 919 653 287 140 140 37,38 2 1033 964 698 323 185 185 39,40 2 1087 1036 842 574 306 230 41,42 2 1132 1081 887 619 351 275 43,44 2 1177 1126 932 664 396 320 Tọa độ trọng tâm : 0,356 0,339 0,277 0,19 0,134 0,1236 3.5.4 Xác định đặc trưng hình học của tiết diện qua từng giai đoạn làm việc. Xét tượng trưng cho mặt cắt giữa nhịp: Giai đoạn chưa liên hợp chưa tính thép: Hinh 3.32:Tọa độ cáp tại mặt cắt giửa nhịp ĐA CAÀU BEÂ TOÂNG COÁT THEÙP DÖL CBHD: PHAÏM MINH TRÍ SVTH: LEÂ NHAÄT TRÖÔØNG 61 Io = 3 3 3 2 2380.40 500.180 160.8151280 .15200 1170 .90000 12 12 12 + + + + 3 2 2610.265672,5 .130400 132,5 .161650 12 + + + =0,218(m4) Ao = 40.380 + 180.500 + 815.160 + 265.610 = 0,39725 (m2) o 15200.1280 90000.1170 130400.672,5 161650.132,5y 397250 + + += = 0,58957 (m) So = Ao . yo = 397250. 589,7 = 0,234206(m3) Giai đoạn chưa liên hợp có tính thép: 1 1,5 197000 5,18 0,043.2500 50 s d En E = = = 3 As = 5,18 . 4343,2 = 0,022512 (m2) Tọa độ trọng tâm của nhóm cáp đến mép dưới của dầm: ` ys = 12.50 12.95 12.140 2.185 2.230 2.275 2.320 44 + + + + + + = 0,1236 (m) A1 = 0,022512 + 0,39725 = 0,419762(m2) I1 = Io + ys2. As = 0,218 +0,12362. 0,022512 =0,21834(m4) S1 = So + As. ys = 0,234206 + 0,022512. 0,1236 = 0,2369885(m3) y1 = 1 1 S 0,2369885 A 0,419762 = = 0,5645 (m) Î momen quán tính trong giai đoạn I : I11 = I1 - A1 . y12 = 0,21834 – 0,419762.0,56452 = 0,0846 (m4) I I ĐA CAÀU BEÂ TOÂNG COÁT THEÙP DÖL CBHD: PHAÏM MINH TRÍ SVTH: LEÂ NHAÄT TRÖÔØNG 62 Hinh 3.33:Tọa độ trọng tâm cáp tại mặt cắt giửa nhịp Giai đoạn liên hợp có tính thép: - Theo điều 4.6.6.2.1 ta có bề rộng cánh dầm hửu hiệu lấy nhứ sau: Đối với bề rộng cánh dầm hửu hiệu của các dầm giửa có thể lấy trị số nhỏ nhất của : + ¼ chiều dài nhịp hửu hiệu + 12 lần độ dày trung bình của bản cộng với số lớn nhất của bề dày bản bụng dầm hoặc lấy ½ bề rộng của bản cánh trên của dầm + Khoảng cách trung bình của các dầm liền kề Ltt = 27200 4 = 6800 mm b2 = min S = 1800 mm bw 12.hf + max = 12.200 + 250 = 2650 mm 3 2 b Vậy bc = 1800 mm =1,8 m 1,5 ' ' c cB cBB 2 1,5 ' ' D c cD cD 0,043. . f fE 30n 0,775 E 500,043. . f f γ= = = = =γ A2 = A1 + n2 . 1,8. 0,2 = 0,419762 + 0,775.1,8.0,2 = 0,69862 (m2) I2 = I1 + Ib +Ab.yb2 =0,21834+ 3 20,2 .1,8 0.2.0,775 0,775.1,8.0,2.(1.3 ) 12 2 + + = 0,76611 (m4) S2 = S1 + Sb = 0,2369885 + 0,775.1,8.0,2. 0,2(1,3 ) 2 + = 0,6276 (m3) 22 2 0,6276 0,898 0,69862 Sy A = = = (m) Î Momen quán tính trong giai đoạn II: I22 = I2 - A2.y22 = 0,77118 - 0,69862.0,8982 = 0,208 (m4) ĐA CAÀU BEÂ TOÂNG COÁT THEÙP DÖL CBHD: PHAÏM MINH TRÍ SVTH: LEÂ NHAÄT TRÖÔØNG 63 I I II II Hinh 3.34:Tọa độ trọng tâm cáp tại mặt cắt giửa nhịp trong GĐ liên hợp Bảng 3.10: tổng hợp đặc trưng hình học của các mặt cắt qua hai giai đoạn Đặc trưng 0L 0,72.H L/8 L/4 3L/8 L/2 Giai đoạn I A1 0,6898 0,6898 0,4198 0,4198 0,4198 0,4198 S1 0,426 0,426 0,240 0,238 0,237 0,237 y1 0,618 0,618 0,572 0,568 0,565 0,564 I11 0,0976 0,0978 0,0821 0,0835 0,0845 0,0847 Giai đoạn II A2 0,9687 0,9687 0,6987 0,6987 0,6987 0,6987 S2 0,8171 0,8168 0,631 0,629 0,6278 0,6275 Y2 0,8435 0,8431 0,903 0,9 0,8984 0,8981 I22 0,2199 0,22 0,1977 0,2 0,2022 0,2026 3.5.5 Tính toán mất mát ứng suất cho cấu kiện căng trước: Tổng các mất mát ứng suất trong quá trính căng cáp DƯL theo tiêu chuẩn điều (TCN 5.9.5.1) ta có : ÄfpT = ÄfpES + ÄfpSR + ÄfpCR + ÄfpR2 3.5.5.1 mất mát do co ngắn đàn hồi ĐA CAÀU BEÂ TOÂNG COÁT THEÙP DÖL CBHD: PHAÏM MINH TRÍ SVTH: LEÂ NHAÄT TRÖÔØNG 64 ÄfpES = p cgp ci E .f E Trong đó fcgp tổng ứng suất trong bêtông tại trọng tâm các bó thép ứng suất do dự ứng lực khi truyền và tự trọng của các bộ phận ở các mặt cắt momen lớn nhất 12 DCi icgp 0 0 0 .e MP Pf .e A I I −= + Pi = 0,7.fpu.Aps = 0,7.1860.44.98,71.10-3 = 5654,9 (KN) e = 0,5645 - 0,1236 = 0,44 (m) MDC1 = 1022,83 (KN.m) 6 6 6 2 cgp 10 10 5,6549 .10 5,6549 .10 1022,83 .10f .440 .440 419800 8,46.10 8,46.10 = + − = 21,1 (MPa) Eci = 1,50,043.2500 0,75. 'cf = 1,50,043.2500 . 0,75.50 =32915 (MPa) ES fpΔ = 197000 .21,132915 = 126,3 (MPa) Bảng 3.11:tính toán mất mát do co ngắn đàn hồi tại các mặt cắt Gối 0,72.H L/8 L/4 3L/8 L/2 fcpg (MPa) 9,43 9,76 15,8 18,51 20,69 21,125 ES fpΔ (MPa) 56,46 58,42 94,62 110,82 123,83 126,44 3.5.5.2 mất mát do co ngót: Đối với cấu kiện căng trước mất mát do co ngót được tính như sau: ÄfpSR = 117 – 1,03 H = 117 – 1,03.80 = 34,6 (MPa) H là độ ẩm trung bính trong năm ta lấy trong trường hợp này H = 80% Bảng 2.12: tính toán mất mát do co ngót tại các mặt cắt Gối 0,72.H L/8 L/4 3L/8 L/2 H(%) 80 80 80 80 80 80 ES fpΔ (MPa) 34,6 34,6 34,6 34,6 34,6 34,6 3.5.5.3 mất mát do từ biến: Đố với tất cả cấu kiện căng trước và cắng sau , mất mát do từ biến được tính nhứ sau: pCR cgp cdpf 12.f 7. fΔ = − Δ ĐA CAÀU BEÂ TOÂNG COÁT THEÙP DÖL CBHD: PHAÏM MINH TRÍ SVTH: LEÂ NHAÄT TRÖÔØNG 65 Trong đó Äfcdp là độ thay đổi ứng suất trong bêtông tại trọng tâm thép dưl do tải trọng thường xuyên , trừ tải trọng tác động vào lúc dưl MDC1 gồm tĩnh tải bản mặt cầu, dầm ngang MDC2 gồm tĩnh tải lan can, lớp phủ 2DWDC1 DC21cdp 11 22 M M Mf e e I I Δ += + = 832,32+308,9 208,080,44 0,774 0,0846 0,208 + = 10,89 (Mpa) pCRf 12.21,1 7.10,89 =Δ = − 117,28 (MPa) Bảng 3.13: tính toán mất mát do từ biến tại các mặt cắt Gối 0,72.H L/8 L/4 3L/8 L/2 cdpfΔ (MPa) 0 0,825 3,571 7,302 10,044 10,89 cgpf ( MPa) 9,43 9,76 15,8 18,51 20,69 21,125 pCRfΔ (MPa) 113,217 111,359 164,72 171,083 177,976 177,276 3.5.5.4 mất mát do tự chùng: - Mất mát tại lúc truyền lực đối với thép khử ứng suất : 1 log(24. ) 0,55 . 10 pj pR pj py f ft f f ⎡ ⎤Δ = −⎢ ⎥⎢ ⎥⎣ ⎦ + lặp lần 1: fpj = fpt - ÄfpES = 0,74.1860 – 126,3 = 1250 (MPa) fpy = 0,9.fpu = 0,9.1860 = 1674 (MPa ) 1 1250 0,55 .1250 1674 log(24.3) 10pR R ⎡ ⎤Δ −⎢ ⎥⎣ ⎦= = 45,69 (MPa) Tính lại fpj và 1pRRΔ : fpj = 1250 – 45,69 = 1204,3 (MPa) 1 1204,3 0,55 .1204,3 1674 log(24.3) 10pR f ⎡ ⎤Δ −⎢ ⎥⎣ ⎦= = 37,91 (MPa) + lặp lần 2: fpj = fpt - ÄfpES = 0,74.1860 – (126,3+37,91) = 1250 (MPa) Fi = 44.98,71. 1250 = 5265 (kN) 2cgp 5265 5265 1022,83 f .0, 44 .0,44 0,4198 0,0846 0,0846 = + − = 19,27 (MPa) ĐA CAÀU BEÂ TOÂNG COÁT THEÙP DÖL CBHD: PHAÏM MINH TRÍ SVTH: LEÂ NHAÄT TRÖÔØNG 66 ÄfpES = 197000 .19,27 32915 = 115,3 (MPa) fpj = fpt - ÄfpES = 0,74.1860 – (115,3 +37,91) = 1223,2 (MPa) 1 1223,2 0,55 .1223,2 1674 log(24.3) 10pR f ⎡ ⎤Δ −⎢ ⎥⎣ ⎦= = 41 (MPa) + lặp lần 3: fpj = fpt - ÄfpES = 0,74.1860 – (115,3 +41) = 1220 (MPa) Fi = 44.98,71. 1220 = 5299 (kN) 2cgp 5299 5299 1022,83 f .0, 44 .0,44 0,4198 0,0846 0,0846 = + − = 19,43 (MPa) ÄfpES = 197000 .19,43 32915 = 116,3 (MPa) fpj = fpt - ÄfpES = 0,74.1860 – (116,3 +41) = 1220 (MPa) Î R1fpΔ = 40,5 (MPa) - Mất mát tại sau khi truyền lực đối với thép khử ứng suất : R2fp = 138 - 0,4 fpES - 0,2( fpSR + fpCR ) Δ Δ Δ Δ = 138 – 0,4.126,3 – 0,2(34,6 + 206,16) = 39,3 (MPa) Bảng 3.14: tính toán mất mát do tự chùng lúc đầu và lúc sau tại các mặt cắt Gối 0,72.H L/8 L/4 3L/8 L/2 R1fpΔ (MPa) 40,51 40,51 40,51 40,51 40,51 40,51 R2fpΔ (MPa) 85,849 85,439 60,286 52,532 45,95 45,048 3.5.5.4 Tổng mất mát ứng suất: pT ES SR CR R2 R1f = fp + fp + fp + fp fpΔ Δ Δ Δ Δ + Δ Bang 3.15: tổng mất mát ứng suất cho dầm Gối 0,72.H L/8 L/4 3L/8 L/2 pTfΔ (MPa) 330,64 330,33 394,74 409,556 422,87 423,87 ĐA CAÀU BEÂ TOÂNG COÁT THEÙP DÖL CBHD: PHAÏM MINH TRÍ SVTH: LEÂ NHAÄT TRÖÔØNG 67 3.5.6 Kiểm toán dầm chính: 3.5.6.1 Trạng thái giới hạn sử dụng: Tại mặt cắt giửa dầm : a. Kiểm toán trong giai đoạn thi công, lúc căng cáp DƯL chỉ xét đến mất mát ứng suất tức thời: . .cosT pt psF f A α=∑ pt pj pES R1f = f - f - fp Δ Δ = 1220 - 126,3 – 41= 1052,7 (MPa) Ft = 44. 1052,7.103. 98,71.10-6.1 = 4572,13 (KN) - Ứng suất gây ra cho thớ dưới dầm: f1 = 1 1 1 1 1 Ft Ft .e . .damd d My y A I I + − = 4572,13 4572,13.0,441 1022,83.0,5645 0,5645 0,4198 0,0846 0,0846 + − = 17,52 MPa < 0,6.f’ci = 0,6.0,75.50 = 22,5 (MPa) Bảng 3.16: tính ứng suất thớ dưới dầm tại các mặt cắt Mặt cắt 0L 0,72.H L/8 L/4 3L/8 L/2 Ft 4869,56 4861,09 4704,12 4633,86 4581,85 4573,62 f1 15,14 14,72 17,78 17,73 17,71 17,51 0,6.f’ci 22,5 22,5 22,5 22,5 22,5 22,5 KQ Đạt Đạt Đạt Đạt Đạt Đạt - Ứng suất gây ra thớ trên dầm: f2 = 1 1 1 1 1 Ft Ft .e . .damt t My y A I I − + = 4572,13 4572,13.0,441 1022,83.0,7354+ 0,7354 0,4198 0,0846 0,0846 − = 2,26 (MPa) < 0,6.f’ci = 0,6.0,75.50 = 22,5 (MPa) Bảng 3.17: tính ứng suất thớ trên dầm tại các mặt cắt Mặt cắt 0L 0,72.H L/8 L/4 3L/8 L/2 ĐA CAÀU BEÂ TOÂNG COÁT THEÙP DÖL CBHD: PHAÏM MINH TRÍ SVTH: LEÂ NHAÄT TRÖÔØNG 68 Ft 4869,56 4861,09 4704,12 4633,86 4581,85 4573,62 f2 -1,85 -1,43 2,85 2,41 2,07 2,26 0,6.f’ci 22,5 22,5 22,5 22,5 22,5 22,5 0,58 'cif− -3,55 -3,55 -3,55 -3,55 -3,55 -3,55 KQ Đạt Đạt Đạt Đạt Đạt Đạt b. Kiểm toán trong giai đoạn khai thác: Do tác động của tải trọng của dự ứng lực và tải trọng thường xuyên (DC1,DC2,DW) - Ứng suất gây ra cho thớ trên bản mặt cấu: f’3 = 2 2 2I DC DW tb M M y+ = 989,54+220,1.(1,3 0,8980+0,2) 0,208 − = 3,6 (MPa) Bảng 3.18: tính ứng suất thớ trên bản mặt cấu tại các mặt cắt Mặt cắt 0L 0,72.H L/8 L/4 3L/8 L/2 f3 0 0,47 1,59 2,71 3,37 3,59 0,45.f’c 22,5 22,5 22,5 22,5 22,5 22,5 KQ Đạt Đạt Đạt Đạt Đạt Đạt - Ứng suất gây ra thớ trên dầm: Fe = . .cospe psf A α∑ fpe = fpj - pTfΔ = 0,74.1860 – 423,88 = 952,52 (MPa) Fe = 44.98,71.10-6. 952,52.103 .1 = 3779,1 (KN) f’2 = 1 1 21 1 2 1 1 1 2 .. . .e DC e DCt t t F M F e My y y A I I I + − + f’2 = 3779,1 (1022,83+878,56+325,53) .0,736 0,4198 0,0846 + − 3779,1.0,441 (989,54+220,1).0,736+ .0,4 0,0846 0,208 − = 15,8 (Mpa) Bảng 3.19: tính ứng suất thớ trên dầm tại các mặt cắt Mặt cắt 0L 0,72.H L/8 L/4 3L/8 L/2 Fe 4173,51 4174,86 3898,12 3834,48 3780,88 3779,11 ĐA CAÀU BEÂ TOÂNG COÁT THEÙP DÖL CBHD: PHAÏM MINH TRÍ SVTH: LEÂ NHAÄT TRÖÔØNG 69 f’2 -1,71 0,204 8,69 12,58 14,801 15,80 0,45.f’c 22,5 22,5 22,5 22,5 22,5 22,5 0,5 'cf− -3,55 -3,55 -3,55 -3,55 -3,55 -3,55 KQ Đạt Đạt Đạt Đạt Đạt Đạt Kiểm toán với các tải trọng do hoạt tải , ½ tải trọng DƯL cộng với tải trọng thường xuyên : - Ứng suất gây ra cho thớ trên bản mặt cấu: f’’3 = 2 2 2 0,5.( ) I DC DW LL tb M M M y+ + = 0,5.(989,54+220,1)+3321,8 .(1,3 0,8980+0,2) 0,208 − = 11,36 (MPa) Bảng 3.20: tính ứng suất thớ trên bản mặt cấu tại các mặt cắt Mặt cắt 0L 0,72.H L/8 L/4 3L/8 L/2 f’’3 0 1,699 5,378 9,042 10,653 11,361 0,4.f’c 12 12 12 12 12 12 KQ Đạt Đạt Đạt Đạt Đạt Đạt - Ứng suất gây ra thớ trên dầm: f’’2 = 1 1 21 1 2 2 1 1 1 2 2 .0,5. . . . .e DC e DC LLt t t t F M F e M My y y y A I I I I ⎛ ⎞+ − + +⎜ ⎟⎝ ⎠ = 0,5. 16,31 + 3321,8 .(1,3 0,898) 0,208 − = 14,57 (MPa) Bảng 3.21: tính ứng suất thớ trên dầm tại các mặt cắt Mặt cắt 0L 0,72.H L/8 L/4 3L/8 L/2 Fe 3705,84 3705,84 3705,84 3705,84 3709,41 3711,9 f’’2 -1,35 -0,38 7,79 10,02 12,6 14,57 0,4.f’c 20 20 20 20 20 20 0,5 'cf− -3,55 -3,55 -3,55 -3,55 -3,55 -3,55 KQ Đạt Đạt Đạt Đạt Đạt Đạt Kiểm toán với các tải trọng do hoạt tải , tải trọng DƯL cộng với tải trọng thường xuyên : ĐA CAÀU BEÂ TOÂNG COÁT THEÙP DÖL CBHD: PHAÏM MINH TRÍ SVTH: LEÂ NHAÄT TRÖÔØNG 70 - Ứng suất gây ra cho thớ trên bản mặt cấu: f’’’3 = 2 2 2 ( ) I DC DW LL tb M M M y+ + = 989,54+220,1+3321,8 .(1,3 0,8980+0,2) 0,202 − = 13,45) Bảng 3.22: tính ứng suất thớ trên bản mặt cấu tại các mặt cắt Mặt cắt 0L 0,72.H L/8 L/4 3L/8 L/2 f’’’3 0 1,86 6,17 10,39 12,33 13,45 0,6.f’c 18 18 18 18 18 18 KQ Đạt Đạt Đạt Đạt Đạt Đạt - Ứng suất gây ra thớ trên dầm: f’’’2 = 1 1 21 1 2 2 1 1 1 2 2 .. . . .e DC e DC LLt t t t F M F e M My y y y A I I I I ⎛ ⎞+ − + +⎜ ⎟⎝ ⎠ Bảng 3.23: tính ứng suất thớ trên dầm tại các mặt cắt Mặt cắt 0L 0,72.H L/8 L/4 3L/8 L/2 Fe 3705,84 3705,84 3705,84 3705,84 3709,41 3711,9 f’’’2 -2,7 -1,78 12,5 14,9 19,38 22,72 0,6.f’c 30 30 30 30 30 30 0,5 'cf− -3,55 -3,55 -3,55 -3,55 -3,55 -3,55 KQ Đạt Đạt Đạt Đạt Đạt Đạt - Ứng suất gây ra thớ dưới dầm: f’’’1 = 1 1 21 1 2 2 1 1 1 2 2 .. . . .e DC e DC DW LLd d d d F M F e M M My y y y A I I I I ⎛ ⎞+− + − −⎜ ⎟⎝ ⎠ Bảng 3.24: tính ứng suất thớ dưới dầm tại các mặt cắt Mặt cắt 0L 0,72.H L/8 L/4 3L/8 L/2 Fe 3705,84 3705,84 3705,84 3705,84 3709,41 3711,9 ĐA CAÀU BEÂ TOÂNG COÁT THEÙP DÖL CBHD: PHAÏM MINH TRÍ SVTH: LEÂ NHAÄT TRÖÔØNG 71 f’’’2 13,97 11,36 7,44 1,76 -0,71 -2,39 0,6.f’c 30 30 30 30 30 30 0,5 'cf− -3,55 -3,55 -3,55 -3,55 -3,55 -3,55 KQ Đạt Đạt Đạt Đạt Đạt Đạt 3.5.6.2 Trạng thái giới hạn cường độ I : a.Tính duyệt theo Momen uốn: - Ứng suật trung bình trong cáp dự ứng lực: (1 . )PUPS p cf f k d = − py pu f K=2. 1,04- 0,28 f ⎛ ⎞ =⎜ ⎟⎜ ⎟⎝ ⎠ 1 0,050,85 .(50 28) 7 β = − − = 0,69 - Tiết diện quy đổi bêtông bản mặt cầu về bê tong dầm 1,5 ' ' c cB cDB 1,5 ' ' D c cD cB 0,043. . f fE 30n 0,774 E 500,043. . f f γ= = = = =γ 1 1 . 0,85. . ' .( ). 0,85. ' . . . . ps pu c w f pu c w ps p A f f b b h c f f b k A d β β − −= + = 4343,2.1860 0,85.0,69.50.(0,774.1800 160)20018600,85.50.0,69.160 0,28.4343,2.( ) 1300 200 123,6 − − + + − = 133 (mm) < hf = 200 mm( tiết diện tính theo tiết diện T) - Chiều cao vùng nén của bêtông: 1. 0,69.133,5 92a cβ= = = (mm) - Ứng suất trung bình trong thép: fps = 133,51860(1 0,28. ) 1376,4 − = 1809,4 (MPa) - Sức kháng uốn của tiết diện : Chọn 1φ = ( ) ' fn ps pu ps f w f c ha aM .A .f d b b h .0,85.f .2 2 2 ⎛ ⎞⎛ ⎞⇒ φ = φ − + − +⎜ ⎟ ⎜ ⎟⎝ ⎠ ⎝ ⎠ ĐA CAÀU BEÂ TOÂNG COÁT THEÙP DÖL CBHD: PHAÏM MINH TRÍ SVTH: LEÂ NHAÄT TRÖÔØNG 72 92 92 200= 4343,2.1860.(1376,4 ) 0,85.0,69.50.(1393,2 160).200.( ) 2 2 2 − + − − = 10356,87 (KN.m) > Mu =7459,657 (KN.m) b.Giới hạn cốt thép: - Gới hạn cột thép max; 0, 42 e c d ≤ do bỏ qua cốt thép thường nên de = dp = 1376,4 (mm) 133,5 0,096 0,42 1376,4 = < - Giới hạn cốt thép min: ,1,33. )min(1,2. un cr MM Mφ ≥ ứng suất kéo cực hạn trong bêtông fr 0,63 'r cf f= = 0,63. 50 = 4,454 (MPa) ứng suất thớ dưới của dầm chịu kéo là f’1 = 2,39 Vậy để bê tong dầm bị nứt thì ứng suất kéo thớ dưới phải là 4, 454 2,39fΔ = − = 2,06 (MPa) Î momen để bêtông có thể nứt là: 11 2 2 . 2,06.2,026.10 898,1d f IM y ΔΔ = = = 464,7 (KN.m) Mcr = 878,56 + 989,54+ 1022,83+ 325,53+ 220,1+ 464,7 = 3901,3 (KN.m) 10356,87 ,1,33. ) (5617,8,9921,26)min(1,2. un cr MM Mφ = =≥ (Thỏa) 3.5.7 Thiết kế cốt đai cho dầm: 3.5.7.1 Cốt đai đầu dầm: Nhận xét: Trong dầm bêtông cốt thép dự ứng lực ta có hai phần lực cắt. Một là do ngoại lực tác dụng bao gồm tĩnh tải giai đoạn 1, giai đoạn 2, hoạt tải và lực cắt đ cáp dự ứng lực tạo ra có xu thế chống lại lực cắt trên Bước 1: Xác định chiều cao hửu hiệu dv. Ở đây ta không kể cốt thép thường tham gia vào chịu lực cắt. Vì nếu kể cốt thép thường vào thì chiều cao vùng nén sẽ thay đổi không giống với ở trạng thái giới hạn cường độ mà ta tính ở trên. dv = dps – 0,5a = 943,86 -0,5.117,7 ĐA CAÀU BEÂ TOÂNG COÁT THEÙP DÖL CBHD: PHAÏM MINH TRÍ SVTH: LEÂ NHAÄT TRÖÔØNG 73 = 885 (mm) So sánh với : 0,9.dps = 0,9 . 943,86 = 849,47(mm). Và 0,72h = 0,72.1300= 936 (mm). chọn : dv = 936 (mm). Bước 2: Tính toán ứng sấut cắt danh định: Ứng suất cắt danh định v: u p u v pv w v v w v V V V .V v b .d .b .d − −φφ= = φ Trong đó: - v là ứng sấut cắt danh định - Vu lực cắt tính toán Vu = 1033,007 (KN) - Thành phần lực cắt do cáp DƯL gây ra Vp= . .sinpi psi if A α∑ Bảng 3.25: tống hợp giá trị lực cắt do cáp dự ừng lực: Giá trị mặt cắt 0L 0,72.H L/8 L/4 3L/8 L/2 fpi (MPa) 1200 1200 1200 1200 1200 1200 Vp (KN) 157,31 157,31 157,31 157,31 71,63 0 Max (Vp) 157,31 (KN) u p u v pv w v v w v V V V .V v b .d .b .d − −φφ= = φ = 3 31033.10 -0,9.157,31.10 2,1( ) 0,9.500.943,87 MPa= Lập tỷ số 2,1 0,042 ' 50c v f = = < 0,25 thỏa điều kiện ứng suất cắt Bước 3: Tính εx không kể cốt thép thường chịu lực - Giả sử θ = 400 ; với Mu =0 tại mặt cắt đầu dầm, Nu =0 lực dọc cốt thép tính toán x u u u p ps po v vf s s p ps M 0,5.N V0,5 V .cot g A .f .d A .E E .A α ⎛ ⎞⎜ ⎟⎝ ⎠ε = + + − θ−φ φ φ + p po pf pc c 1,5 ' 1,5 c c E f f f . E E 0,043. . f 0,043.2500 . 50 = + = γ = ( )38007 Mpa= ĐA CAÀU BEÂ TOÂNG COÁT THEÙP DÖL CBHD: PHAÏM MINH TRÍ SVTH: LEÂ NHAÄT TRÖÔØNG 74 fpf = 0,74.fpu – ÄfPT = 0,74.1860 - 330,64 = 1045,76 (MPa) e = dps –ytc = 1143,84 - (681,576+200) = 262,27 (mm) Ở đây ta dùng ytc vì dầm làm việc ở giai đoạn dầm làm việc liên hợp với bản mặt cầu. 2 pc 11 1045,76 .4343, 24 1045,76 .4343, 24.262,27f 689800 3,61.10 = + = 8 (MPa) ( )po 197000f 1045,76 8. 1087,23 MPa38007= + = 3 3 x 1033.100 0 0,5 157,31 .10 .cot g40 4343, 24.1087, 23 0,9 197000.4343, 24 ⎛ ⎞+ + − −⎜ ⎟⎝ ⎠⇒ ε = = -4,8.10-3 Vậy εx < 0 chứng tỏ bêtông chịu nén nên phải kể sự tham gia chịu nén của bêtông Kể bêtông chịu nén s s p ps s s p ps c c A .E E .A F A .E E .A E .Aε += + + với ( )2c 1500A .200 150000 mm2= = -3 3 x 0 179000.4343,24F 0,13 0 179000.4343,24 38007.150000 -4,8.10 .0,13 0,624.10 ε − +⇒ = =+ + ε = = − Do εx < -0,2.10-3 nên ta lấy εx = -0,2.10-3 Và tỉ số ' c v 0,042 0,05 f = < ⇒θ =270. Lặp lần 1 với θ = 270 ⇒ εx = -5,5.10-4 chọn εx = -0,002 ⇒ θ = 270 bằng với giá trị trước nên chọn θ = 270 Với ' c v 0,042 f = và εx = -0,002 ta có β = 6,78 Xác định khả năng chịu cắt của bê tông. ĐA CAÀU BEÂ TOÂNG COÁT THEÙP DÖL CBHD: PHAÏM MINH TRÍ SVTH: LEÂ NHAÄT TRÖÔØNG 75 'c c w v 1V . f .b .d 12 = β 0,083.6,78. 50.610.936 32271,95(KN) = = Khả năng chịu cắt của thép đai us c p VV V V= − −φ ( ) 3 3 31033.10 32271,95.10 157,31.10 0,9 2237482, 2 N 0 = − − = − < Tính khoảng cách thép đai Chọn thép đai là thép có cường độ chảy là fy = 240(MPa). Dùng thép đai 2 nhánh φ12. ( )2 2v 2. .12A 226,19 mm4π⇒ = = Do Vs < 0 nên không kể cốt đai tham gia chịu cắt mà lực cắt toàn bộ bêtông chịu hết. Vậy cốt đai ta chỉ đặt cốt đai theo điều kiện cấu tạo sau: Kiểm tra cốt đai theo cấu tạo Ta có: ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 3 u ' c w v v vy ' c w v V 1033.10 0,036 0,1 f .b .d 50.610.936 A .f 226,19.240 151,63 mm 0,083. 50.6100,083. f .bS min min 0,8.d ,600 min 0,8.936,600 600 mm S 15,63 mm . = = < ⎧ = =⎪⇒ ≤ ⎨⎪ = =⎩ ⇒ ≤ Vậy chọn S = 100 mm. Do cốt đai đặt theo cấu tạo nên không tính lại khả năng chịu lực của cốt đai. Kiểm tra cốt thép dọc u u u ps ps s p f v v 3 3 M 0,5N VA .f 0,5V V .cot g .d 1033.101809,4 .4343,24 0 0 0,5.0 157,31.10 .cot g27 0,9 7858658,45 1180393,5 α ⎛ ⎞≥ + + − − θ⎜ ⎟φ φ φ⎝ ⎠ ⎛ ⎞⇔ ≥ + + − −⎜ ⎟⎝ ⎠ ⇔ ≥ ĐA CAÀU BEÂ TOÂNG COÁT THEÙP DÖL CBHD: PHAÏM MINH TRÍ SVTH: LEÂ NHAÄT TRÖÔØNG 76 Vậy cốt dọc đủ khả năng chịu lực 3.5.7.2 Cốt đai tại vị trí L/8: Bước 1: Xác định chiều cao hửu hiệu dv. dv = dps – 0,5a = 1023 -0,5.89,2 = 978(mm) So sánh với : 0,9.dps = 0,9 . 1023 = 920,7mm). Và 0,72h = 0,72.1300= 936 (mm). chọn : dv = 978 (mm). Bước 2: Tính toán ứng sấut cắt danh định: Ứng suất cắt danh định v: u p u v pv w v v w v V V V .V v b .d .b .d − −φφ= = φ Trong đó: - v là ứng sấut cắt danh định - Vu lực cắt tính toán Vu = 836,7 (KN) - Thành phần lực cắt do cáp DƯL gây ra Vp= . .sinpi psi if A α∑ Bảng 3.26: tống hợp giá trị lực cắt do cáp dự ừng lực: Giá trị mặt cắt 0L 0,72.H L/8 L/4 3L/8 L/2 fpi (MPa) 1200 1200 1200 1200 1200 1200 Vp (KN) 157,31 157,31 157,31 157,31 71,63 0 Max (Vp) 157,31 (KN) u p u v pv w v v w v V V V .V v b .d .b .d − −φφ= = φ = 3 3836,7 .10 -0,9.157,31.10 5, 49( ) 0,9.160.978 MPa= Lập tỷ số 5, 49 0,1 ' 50c v f = = < 0,25 thỏa điều kiện ứng suất cắt Bước 3: Tính εx không kể cốt thép thường chịu lực - Giả sử θ = 300; với Mu =2685,904 tại mặt cắt L/8, Nu =0 lực dọc cốt thép tính toán ĐA CAÀU BEÂ TOÂNG COÁT THEÙP DÖL CBHD: PHAÏM MINH TRÍ SVTH: LEÂ NHAÄT TRÖÔØNG 77 ( ) u u u p ps po f v v x s s p s p po pf pc c pf pu PT 2 pf ps pf ps pc c c M 0,5N V0,5 V cot g A .f .d E .A E .A E f f f . E f 0,74.f - f =0,74.1860-394,74=981,66 MPa f .A f .A .e f A I α ⎛ ⎞+ + − θ−⎜ ⎟φ φ φ⎝ ⎠ε = + = − = Δ = + Với e= dps -ytc +hf =1023 - 727,2= 295,8 (mm) ( )2pc 11981,66.4343, 24 981,66.4343,24.295,8 f 11, 2 MPa4198000 2,199.10⇒ = + = po 1,5 ' 1,5 c c 197000f 981,66+11,2 987,46 38007 E 0,043. . f 0,043.2500 . 50 38007(MPa) = = = γ = = 3 3 3 x 2685,9.10 836,7 .100 0,5 157,31 .10 .cot g40 4343, 24.987, 46 978 0,9 197000.4343, 24 ⎛ ⎞+ + − −⎜ ⎟⎝ ⎠⇒ ε = = -4.10-3 Vậy εx < 0 chứng tỏ bêtông chịu nén nên phải kể sự tham gia chịu nén của bêtông Kể sự tham gia của bê tông chịu lực ( ) ( ) s s p ps s s p ps c c 2 c 4 3 x 3 x E .A E .A F E .A E .A E .A 1500A .200 610 160 265 269250 mm 2 179000.4343,24F 0,07 179000.4343,24 38007.269250 0,004.0,07 2,8.10 0,2.10 0,2.10 ε ε − − − += + + = + − = ⇒ = =+ ⇒ ε = − = − < − ⇒ ε = − 0' c v 0,1 23,5 f = ⇒ θ = Lặp lần 1 với θ = 23,50 3x 0, 27.10−⇒ ε = − < 0,2.10-3 Vậy ta chon θ = 23,50 bằng với giá trị ban đầu 6,5β = ĐA CAÀU BEÂ TOÂNG COÁT THEÙP DÖL CBHD: PHAÏM MINH TRÍ SVTH: LEÂ NHAÄT TRÖÔØNG 78 Xác định khả năng chịu cắt của bê tông. ' c c w vV 0,083. . f .b .d= β ( ) 0,083.6,84. 50.160.978 628,17 KN = = Khả năng chịu cắt của thép đai là: 3 3 3u s c p V 629,5 .10V V V 628,17.10 157,31 .10 0,9 = − − = − −φ = -860435 (N). Do Vs<0 nên đặt cốt dai theo điều kiện cấu tạo. Kiểm tra cốt đai theo điều kiện cấu tạo ( ) ( ) ( ) ( ) u ' c w v v vy ' c w v V 629500 0,08 0.1 f .b .d 50.160.978 A .f 226,19.240 578,1 mm 0,083. 50.1600,083. f .bS min min 0,8.d ,600mm min 0,8.987,600 600 mm = = < ⎧ = =⎪≤ ⎨⎪ = =⎩ Vậy chọn S = 200 (mm). Kiểm tra cốt thép dọc. Không kể thép đai tham gia. u u u ps ps s p f v v 3 3 M 0,5N VA .f 0,5V V .cot g .d 2685,9.10 6295001809,4 .4343, 24 0 0 157,31 .10 .cot g23,5 0,1.987 0,9 α ⎛ ⎞≥ + + − − θ⎜ ⎟φ φ φ⎝ ⎠ ⎛ ⎞⇒ ≥ + + − −⎜ ⎟⎝ ⎠ ⇒ 7858658,5 ≥ 1274036,6 Vậy cốt dọc đảm bảo khả năng chịu lực.

Các file đính kèm theo tài liệu này:

  • pdfTHUYET MINH.pdf
  • xmcdbang tinh mat mat ung suat.xmcd
  • docBIA PHU LUC-OK.DOC
  • dwgBO TRI CHUNGHT BD.dwg
  • dwgBO TRI CHUNGHT1.dwg
  • dwgBO TRI CHUNGHT2.dwg
  • pdfDE RA.pdf
  • pdfHUONG DAN THUC HIEN DO AN.pdf
  • docNHIEM VU.doc
  • xlstinh toan.xls