Đề tài Thiết kế cầu bê tông cốt thép dự ứng lực – Nhịp giản đơn, dầm chữ i, căng trước, khối lượng 50%. tính toán kết cấu nhịp và 1 trụ theo 22tcn272-05

Đề tài: Thiết kế Cầu bê tông cốt thép Dự ứng lực – Nhịp giản đơn, dầm chữ I, căng trước, khối lượng 50%. Tính toán kết cấu nhịp và 1 trụ theo 22TCN272-05 1. Số liệu thiết kế : Chiều dài toàn dầm: L = 30.7m. Chiều dài nhịp tính toán : Ltt = 32m. Khoảng cách từ đầu dầm tới tim gối: a = 0.35m Hoạt tải tính toán : HL – 93. Mặt xe chạy: B1 = 13m. Gờ chắn bê tông: B2 = 0m. Lề người đi bộ: B3 = 0m. Lan can lề bộ hành: B4 = 0.5m. Khổ cầu: 14m. Dạng kết cấu nhịp : Cầu dầm. Dạng mặt cắt : Chữ I. Vật liệu kết cấu : BTCT dự ứng lực. Công nghệ chế tạo : Căng trước. 2. Đặc trưng vật liệu : 1.1. Bê tông : Cường độ của bê tông thường: f'1-c = 30MPa. Cường độ của bê tông cường độ cao: f'2-c = 45MPa. Tỷ trọng bê tông: Wc = 24(kN/m3). Tỷ trọng bê tông cốt thép: WRC = 25(kN/m3). 1.2. Cốt thép thường : Loại thép G60 có : Cường độ giới hạn chảy : fy = 420MPa. Cường độ giới hạn bền : fu = 620MPa. 1.3. Thép dự ứng lực : Tao thép 7 sợi xoắn đường kính: Dps = 15.2mm. Cường độ chịu kéo tiêu chuẩn: fpu = 1860MPa (ASTM A461M). 3. Tiêu chuẩn thiết kế : Tiêu chuẩn kĩ thuật Công trình giao thông 22TCN 272 – 05. MỤC LỤC Chương 1: Thiết kế lan can 1.Đặc trưng vật liệu và sơ đồ tính toán : 2 1.1.Bê tông: 2 1.2.Cốt thép : 2 1.3.Hệ số điều chỉnh tải trọng và hệ số sức kháng: 2 1.4.Hệ lan can tường chắn : 2 1.5.Bố trí cốt thép tường chắn : 3 2.Điều kiện kiểm toán : 4 2.1.Xác định sức kháng uốn của tường theo phương đứng: 5 2.2.Xác định sức kháng uốn của tường theo phương ngang : 8 3.Xác định sức kháng của tường : 10 4.Xác định sức kháng của thanh lan can và cột : 11 4.1.Xét trường hợp xe va vào giữa nhịp lan can : 11 4.2.Xét trường hợp xe va vào cột lan can : 11 4.3.Xác định chiều cao hữu hiệu : 12 5.Kiểm toán hệ lan can : 13 6.Xác định chiều dài neo thép lan can vào bản mặt cầu : 13 6.1.Kiểm toán mặt cắt tiếp xúc lan can và bản mặt cầu : 13 6.2.Xác định chiều dài neo của thép (TCN 5.11.2.4.1 ) : 15 7.Kiểm toán bu lông tại chân cột: 15 7.1.Kiểm toán sức kháng cắt của bu lông tại chân cột : 15 7.2.Kiểm toán sức chịu nhổ của bu lông tại chân cột : 16 Chương 2: Thiết kế bản mặt cầu 1.Đặc trưng vật liệu và các hệ số : 17 1.1.Bê tông: 17 1.2.Cốt thép: 17 1.3.Hệ số tính toán: 17 2.Sơ đồ tính toán và hệ số tải trọng: 18 2 1.Sơ đồ tính toán: 18 3.Tải trọng : 18 3.1.Kích thước mặt cắt ngang cầu : 18 3.2.Tĩnh tải : 19 3.3.Hoạt tải : 19 4.Xác định nội lực bản mặt cầu : 21 4.1.Xác định nội lực tại gối của bản hẫng theo trạng thái giới hạn cường độ 1 : 21 4.2.Xác định nội lực bản kiểu dầm: 22 4.2.1.Tính toán moment: 22 4.2.2.Tính toán lực cắt tại ngàm: 25 5.Tính toán cốt thép chịu lực : 25 5.1.Bản kê chịu moment dương: 25 5.2.Bản kê chịu moment âm (Design Step 2.10 – Negative Flexure in Deck): 27 6.Kiểm tra chống nứt ở TTGH sử dụng (TCN5.7.3.4): 29 7.Thiết kế cốt thép phân bố theo hướng phụ: 30 7.1.Cốt thép cho lưới dưới: 30 7.2.Cốt thép cho lưới trên: 31 Chương 3: Thiết kế dầm ngang 1.Tải trọng tác dụng lên dầm ngang : 33 2.Xác định nội lực trong dầm ngang : 35 3.Bố trí cốt thép dầm ngang: 37 3.1.Mặt cắt giữa nhịp: 37 3.2. Mặt cắt ngàm: 38 3.3.Thiết kế cốt đai chịu cắt: 38 3.4. Thiết kế cốt thép chịu co ngót và nhiệt độ (TCN 5.10.8): 43 Chương 4: Thiết kế dầm chính I. Số liệu thiết kế: 45 II. Thiết kế cấu tạo : 45 1. Lựa chọn kích thướt mặt cắt ngang cầu : 45 2. Thiết kế dầm chủ : 45 3. Cấu tạo dầm ngang : 47 III. Tính toán đặc trưng hình học dầm I và hệ số phân bố tải trọng 47 1. Tính đặc trưng hình học mặt cắt dầm I chưa liên hợp : 50 2. Hệ số làn : 52 3. Phân bố hoạt tải theo làn đối với moment : 52 4. Hệ số phân bố hoạt tải theo làn đối với lực cắt: 54 5. Hệ số điều chỉnh tải trọng : 55 IV. Xác định nội lực tại các mặt cắt đặc trưng: 55 1. Xác định tĩnh tải : 55 2. Hoạt tải HL-93: 57 3. Đường ảnh hưởng moment và lực cắt tại các mặt cắt đặc trưng : 57 4. Nội lực do tĩnh tải tác dụng lên dầm giữa và dầm biên : 59 5. Nội lực do hoạt tải tác dụng lên dầm giữa và dầm biên : 60 6. Tổ hợp tải trọng tại các mặt cắt đặc trưng : 64 V. Tính toán cốt thép: 66 1. Tính toán diện tích cốt thép : 66 2. Bố trí cốt thép DƯL : 67 VI. Đặc trưng hình học của các mặt cắt dầm: 69 1.Đặc trưng hình học mặt cắt tính đổi của dầm chưa liên hợp : 69 2.Bề rộng bản cánh hữu hiệu ( TCN4.6.2.6 ) : 70 3. Đặc trưng hình học giai đoạn 2 (mặt cắt liên hợp ): 72 VII. Tính toán các mất mát ứng suất: 74 1. Mất mát do co ngắn đàn hồi : 74 2. Mất mát ứng suất do co ngót : 75 3. Mat mát ứng suất do từ biến : 75 4. Mất mát do chùng ứng suất lúc truyền lực : 76 5. Tổng mất mát ứng suất : 76 VIII. Tính duyệt theo moment: 77 1. Tính duyệt theo TTGH sử dụng : 77 2 .Tính duyệt theo TTGH cường độ : 85 IX. Tính duyệt theo lực cắt và xoắn: 88 1. Xác định sức kháng cắt danh định : 88 2.Tính duyệt lực cắt theo TTGH cường độ : 92 3. Kiểm tra lại bố trí cốt đai : 91 4.Tính duyệt cốt thép dọc chịu xoắn : 91 Chương 5: Thiết kế trục cầu I. Thông số tính toán: 93 1.Thông số nhịp : 93 2. Thông số lòng cầu : 93 II. Xác định các hệ số tải trọng: 96 III. Hoạt tải thiết kế: 99 1. Tải trọng của kết cấu phần dướ:. 99 2. Tải trọng của kết cấu phần trên: 106 3. Hoạt tải: 107 IV.Tổ hợp tải trọng: 115 1.Tải trọng xét tới mặt cắt A-A. 115 2.Tổ hợp tải trọng xuống mặt cắt đỉnh móng: 116 3.Tổ hợp tải trọng xuống mặt cắt đáy móng: 117 4.Hệ số tổ hợp cho mỗi tổ hợp tải trọng: 118 5.Tổ hợp nội lực tại đáy cột: 118 6.Tổ hợp nội lực tại đáy móng: 119 7.Kiểm tra khả năng chống lật của trụ cầu: 119 V.Xác định khả năng chịu tải của cọc trong móng: 144 1. Số liệu địa chất: 144 2.Số liệu cọc đóng: 144 3. Sức chịu tải của cọc theo đất nền: 144 4. Sức chịu tải của cọc theo vật liệu: 145 5. Chọn sơ bộ số cọc và bố trí cọc: 146 VI.Kiểm toán cọc đóng: 147 1-Tính toán khả năng chịu lực của cấu kiện chịu nén uốn : 147 2-Tính toán khả năng chịu cắt của cọc : 150

doc51 trang | Chia sẻ: lvcdongnoi | Ngày: 04/06/2013 | Lượt xem: 1943 | Lượt tải: 2download
Bạn đang xem nội dung tài liệu Đề tài Thiết kế cầu bê tông cốt thép dự ứng lực – Nhịp giản đơn, dầm chữ i, căng trước, khối lượng 50%. tính toán kết cấu nhịp và 1 trụ theo 22tcn272-05, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
coâng thöùc sau : + 1 laøn thieát keá chòu taûi: (Baûng 4.6.2.2.2a-1) + 2 hoaëc nhieàu laøn thieát keá chòu taûi: - Phaïm vi aùp duïng: ó (thoûa) - Choïn giaù trò cöïc ñaïi laøm heä soá phaân boá moment thieát keá cuûa caùc daàm giöõa: gmg = max(gmg1;gmg2) = 0.535 b. Heä soá phaân boá hoaït taûi ñoái vôùi moment cuûa daàm bieân(Baûng 4.6.2.2.2c-1): - Moät laøn thieát keá chòu taûi : duøng phöông phaùp ñoøn baãy. Hình 4-6 Sô ñoà tính theo phöông phaùp ñoøn baåy cho daàm bieân + Heä soá laøn : m = 1.2 + Xe taûi thieát keá : 0.6 + Taûi troïng laøn : ñeå thieân veà an toaøn coi taûi troïng laøn theo phöông ngang caàu laø taûi troïng taäp trung : Hai hoaëc nhieàu laøn thieát keá : + Heä soá laøn : m = 1 + Khoaûng caùch giöõa tim baûn buïng phía ngoaøi cuûa daàm bieân vaø meùp trong boù væa hoaëc gôø chaén beâtoâng : de = Sk – 0.5 de = 500mm. (Baûng 4.6.2.2.2c-1) + Phaïm vi aùp duïng: Heä soá phaân boá hoaït taûi cho daàm bieân: 4. Heä soá phaân boá hoaït taûi theo laøn ñoái vôùi löïc caét: a. Heä soá phaân boá hoaït taûi theo laøn ñoái vôùi löïc caét trong caùc daàm doïc giöõa(Baûng 4.6.2.2.3a-1): - Moät laøn thieát keá chòu taûi : gvg1 = 0.623 (Baûng 4.6.2.2.3a-1) - Hai hoaëc nhieàu laøn thíeát keá chòu taûi: gvg2 = 0.721 - Phaïm vi aùp duïng: ó (thỏa) - Choïn giaù trò cöïc ñaïi laøm heä soá phaân boá löïc caét thieát keá cuûa caùc daàm giöõa: gvg = max(gvg1;gvg2) = 0.721 b. Heä soá phaân boá hoaït taûi theo laøn ñoái vôùi löïc caét trong daàm doïc bieân(Baûng 4.6.2.2.3b-1): - Moät laøn thieát keá chòu taûi : duøng phöông phaùp ñoøn baåy + Ñaõ tính trong phaàn treân : mgvbHL1 = 0.6 mgvblaøn1 = 0.625 - Hai hoaëc nhieàu laøn thieát keá : + Phaïm vi aùp duïng: Thỏa. Heä soá phaân boá hoaït taûi cho daàm bieân: 5. Heä soá ñieàu chænh taûi troïng : - Ta coù : + hD = 1 : heä soá deûo (ñoái vôùi caùc boä phaän vaø lieân keát thoâng thöôøng) + hR = 1 : heä soá dö thöøa ( ñoái vôùi möùc dö thöøa thoâng thöôøng) + hl = 1 : heä soá quan troïng (duøng cho caùc caàu ñieån hình ) + Heä soá ñieàu chænh taûi troïng : h = hD hR hl = 1 IV. XAÙC ÑÒNH NOÄI LÖÏC TAÏI CAÙC MAËT CAÉT ÑAËC TRÖNG : 1. Xaùc ñònh tónh taûi : a. Tónh taûi daàm chuû : - Xeùt ñoaïn daàm töø ñaàu daàm ñeán maët caét thay ñoåi tieát dieän + Troïng löôïng ñoaïn daàm : - Xeùt ñoaïn daàm coøn laïi : + Troïng löôïng ñoaïn daàm : - Tónh taûi daàm chuû coi laø taûi troïng daûi ñeàu treân suoát chieàu daøi daàm : b. Tónh taûi baûn maët caàu : - Daàm giöõa : - Daàm bieân : c. Tónh taûi daàm ngang : d. Lan can coù tay vòn : - Theo phaàn tính lan can ôû treân ta coù : 7.83 (kN/m). e. Troïng löôïng lôùp phuû maët caàu vaø tieän ích coâng coäng : - Toång troïng löôïng lôùp phuû maët caàu : Lớp bê tông atphan: t1 = 0.07(m) g1 = 22.5 (kN/m3) Lớp phòng nước: t2 = 0.004(m) g2 = 18 (kN/m3) 3.294(kN/m) - Caùc tieän ích ( trang thieát bò treân caàu ) : 0.050(kN/m) - Troïng löôïng lôùp phuû : DW = DWlp + DWti = 3.344(kN/m) Hình 4-7 Phaân boá tónh taûi cho caùc daàm - Daàm bieân : 10.76(kN/m) 2.521(kN/m) - Daàm doïc giöõa : DClcg = 0 DWg = DW Baûng 4-7 Toång hôïp keát quaû tính toaùn troïng löôïng lôùp phuû maët caàu vaø caùc tieän ích DWlp 3.294 DWti 0.050 DW 3.344 DClcb 10.76 DWb 2.521 DClcg 0.000 DWg 3.344 f. Toång coäng tónh taûi taùc duïng leân caùc daàm doïc chuû : f.1.Daàm giöõa : - Giai ñoaïn chöa lieân hôïp : DCdc = 12.27 (kN/m). - Giai ñoaïn khai thaùc : maët caét lieân hôïp DCg = DCdc + DCbmg + DCdn + DClcg =12.27 + 9.5 + 2.17 + 0 = 23.94(kN/m) f.2. Daàm bieân : - Giai ñoaïn chöa lieân hôïp : DCdc = 12.268 (kN/m) - Giai ñoaïn khai thaùc : maët caét lieân hôïp DCb = DCdc + DCbmb + DCdn + DClcb = 12.268 + 9.5 + 2.17 + 7.83 = 34.7(kN/m) Baûng 4-8 Toång hôïp keát quaû tính toaùn tónh taûi toång coäng taùc duïng leân daàm chính Daàm giöõa Daàm bieân Giai ñoaïn chöa lieân hôïp DCdc 12.27 12.27 Giai ñoaïn khai thaùc DC 23.94 34.7 DW 3.344 2.521 2. Hoaït taûi HL-93: bao goàm: a. Xe taûi thieát keá : b. Xe hai truïc thieát keá : c. Taûi troïng laøn : 3. Ñöôøng aûnh höôûng moment vaø löïc caét taïi caùc maët caét ñaëc tröng : a. Xaùc ñònh caùc maët caét ñaëc tröng : - Maët caét goái : x0 = 0(m) - Maët caét caùch goái 0.72h (kieåm tra löïc caét ) : x1 = 1.0296 (m) - Maët caét thay ñoåi tieát dieän : x2 = 2.1(m) - Maët caét L/4 : x3 = 8 (m) - Maët caét L/8 : x4 = 16(m) b. Xaùc ñònh ñöôøng aûnh höôûng noäi löïc taïi caùc maët caét : b.1. Dieän tích ñöôøng aûnh höôûng moment : - Dieän tích ñöôøng aûnh höôûng moment taïi 1 maët caét Xk baát kì ñoái vôùi daàm giaûn ñôn coù daïng nhö sau : Hình 4-8 ÑAH moment taïi maët caét Xk + Tung ñoä ymax = + Dieän tích ñường ảnh hưởng moment : wM = Baûng 4-9 Baûng tính dieän tích ñöôøng aûnh höôûng moment taïi caùc maët caét Maët caét Vò trí Tung ñoä max wM (m) (m) (m2) x0 0.00 0.000 0.00 x1 1.03 0.996 15.94 x2 2.10 1.962 31.40 x3 8.00 6.000 96.00 x4 16.00 8.000 128.00 b.2. Dieän tích ñöôøng aûnh höôûng löïc caét : - Ñöôøng aûnh höôûng löïc caét taïi maët caét xk coù daïng nhö sau: Hình 4-9 ÑAH löïc caét taïi maët caét Xk + Tung ñoä döông: y(+) = + Tung ñoä aâm: y(-) = + Dieän tích phaàn ñường ảnh hưởng döông: wV(+)= + Dieän tích phaàn ñah aâm: wV(-)= + Toång dieän tích taïi maët caét : wV = wV(+) - wV(-) Baûng 4-10 Baûng tính dieän tích ñöôøng aûnh höôûng löïc caét taïi caùc maët caét Mặt cắt Vò trí (m) y(-) y(+) wV(-) (m) wV(+) (m) wV (m) x0 0 0.00 1.00 0.00 16.00 16.00 x1 1.0296 0.03 0.97 0.02 14.99 14.97 x2 2.1 0.07 0.93 0.07 13.97 13.90 x3 8 0.25 0.75 1.00 9.00 8.00 x4 16 0.50 0.50 4.00 4.00 0.00 4. Noäi löïc do tónh taûi taùc duïng leân daàm giöõa vaø daàm bieân : a. Moment do tónh taûi taùc duïng leân daàm bieân : a.1. Giai ñoaïn chöa lieân hôïp : MDCdc = DCdc wM a.2. Giai ñoaïn khai thaùc : maët caét lieân hôïp : MDCb = DCb wM MDWb = DWb wM b. Moment do tónh taûi taùc duïng leân daàm giöõa : b.1. Giai ñoaïn chöa lieân hôïp : MDCdc = DCdc wM b.2. Giai ñoaïn khai thaùc : maët caét lieân hôïp : MDCg = DCg wM MDWg = DWg wM Baûng 4-11 Baûng toång hôïp moment do tónh taûi taùc duïng leân daàm bieân vaø daàm giöõa Vò trí wMk MDCdcb MDCb MDWb MDCdcg MDCg MDWg x0 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 x1 15.944 195.592 553.191 40.186 195.592 381.648 53.315 x2 31.395 385.147 1089.306 79.131 385.147 751.515 104.985 x3 96.000 1177.707 3330.893 241.968 1177.707 2297.993 321.024 x4 128.000 1570.276 4441.190 322.624 1570.276 3063.990 428.032 c. Löïc caét do tónh taûi taùc duïng leân daàm bieân : c.1. Giai ñoaïn chöa lieân hôïp : VDCdc = DCdc wV c.2. Giai ñoaïn khai thaùc : maët caét lieân hôïp : VDCb = DCb wV VDWb = DWb wV d. Löïc caét do tónh taûi taùc duïng leân daàm giöõa : d.1. Giai ñoaïn chöa lieân hôïp : VDCdc = DCdc wV d.2. Giai ñoaïn khai thaùc : maët caét lieân hôïp : VDCg = DCg wV VDWg = DWg wV Baûng 4-12 Baûng toång hôïp löïc caét do tónh taûi taùc duïng leân daàm bieân vaø daàm giöõa Vò trí wVk VDCdcb VDCb VDWb VDCdcg VDCg VDWg x0 16.00 196.28 555.15 40.33 196.28 383.00 53.50 x1 14.97 183.65 519.42 37.73 183.65 358.35 50.06 x2 13.90 170.52 482.29 35.03 170.52 332.73 46.48 x3 8.00 98.14 277.57 20.16 98.14 191.50 26.75 x4 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 Kyù hieäu: - wVk , wMk : laø dieän tích ñöôøng aûnh höôûng cuûa löïc caét vaø moâmen taïi vò trí k - MDCdcb , VDCdcb : laø moâmen vaø löïc caét cuûa daàm bieân ôû giai ñoaïn chöa lieân hôïp - MDCb , VDCb : laø moâmen vaø löïc caét cuûa daàm bieân ôû giai ñoaïn lieân hôïp - MDWb , VDWb : laø moâmen vaø löïc caét cuûa lôùp phuû taùc duïng leân daàm bieân ôû giai ñoaïn lieân hôïp. - MDCdcg, VDCdcg : laø moâmen vaø löïc caét cuûa daàm giöõa ôû giai ñoaïn chöa lieân hôïp - MDCg , VDCg : laø moâmen vaø löïc caét cuûa daàm giöõa ôû giai ñoaïn lieân hôïp - MDWg , VDWg : laø moâmen vaø löïc caét cuûa lôùp phuû taùc duïng leân daàm giöõa ôû giai ñoaïn lieân hôïp 5. Noäi löïc do hoaït taûi taùc duïng leân daàm giöõa vaø daàm bieân : a. Moment do hoaït taûi HL-93 vaø PL taùc duïng taïi caùc maët caét daàm : Ñoái vôùi caùc maët caét ñaëc tröng trong phaïm vi töø goái ñeán Ltt/2 ta xeùt hai tröôøng hôïp xeáp xe baát lôïi nhaát leân ñöôøng aûnh höôûng moment cuûa maët caét ñoù nhö hình veõ sau: Tröôøng hôïp truïc sau xe taûi thieát keá vaø xe hai truïc thieát keá ñaët taïi tung ñoä max cuûa Ñah Tröôøng hôïp truïc giöõa xe taûi thieát keá vaø troïng taâm xe hai truïc thieát keá ñaët taïi tung ñoä max cuûa Ñah Hình 4-10 ÑAH moment taïi maët caét xk a.1. Moment do xe taûi thieát keá: Mtruck1(x) = 145KN.yM(x,x)+145KN. yM(x+4.3m,x)+35KN. yM(x+8.6m,x) Mtruck2(x) = 145KN.yM(x,x)+145KN. yM(x+4.3m,x)+35KN. yM(x-4.3m,x) Mtruck(x) = max(Mtruck1(x), Mtruck2(x)) Baûng 4-13 Baûng tính moment do xe taûi thieát keá Maët caét Vò trí M-truck1 M-truck2 M-truck (m) (KNm) (KNm) (KNm) x0 0.00 0.00 0.00 0.00 x1 1.03 294.11 268.92 294.11 x2 2.10 577.04 528.12 577.04 x3 8.00 1718.88 1681.25 1718.88 x4 16.00 2137.75 2213.00 2213.00 a.2.Moment do xe hai truïc thieát keá: Mtandem1(x) = 110KN.yM(x,x)+110KN. yM(x+1.2m,x) Mtandem2(x) = 110KN.yM(x-0.6m,x)+110KN. yM(x+0.6m,x) Mtandem(x) = max(Mtanem1(x), Mtandem2(x)) Baûng 4-14 Baûng tính moment do xe hai truïc thieát keá Maët caét Vò trí M-tandem1 M-tandem2 M-tandem (m) (KNm) (KNm) (KNm) x0 0.00 0.00 0.00 0.00 x1 1.03 214.98 153.22 214.98 x2 2.10 423.02 365.68 423.02 x3 8.00 1287.00 1254.00 1287.00 x4 16.00 1694.00 1694.00 1694.00 Mxe = max(Mtruck , Mtandem) Baûng 4-15 Baûng choïn moment lôùn nhaát cuûa 2 loaïi xe taûi thieát keá vaø xe hai truïc thieát keá cho 2 tröôøng hôïp Maët caét Vò trí M-tandem M-truck M-xetk (m) (KNm) (KNm) (KNm) x0 0.00 0.00 0.00 0.00 x1 1.03 214.98 294.11 294.11 x2 2.10 423.02 577.04 577.04 x3 8.00 1287.00 1718.88 1718.88 x4 16.00 1694.00 2213.00 2213.00 a.3. Moment do taûi troïng laøn gaây ra : - Theo TCN 3.6.1.2.4 , taûi troïng laøn raûi ñeàu suoát chieàu daøi caàu vaø coù ñoä lôùn : qlaøn = 9.3 (kN/m) - Moment do taûi troïng laøn gaây ra: Mlan = 9.3wM Baûng 4-16 Baûng tính moment do hoaït taûi HL-93 Maët caét Vò trí M-laøn (m) (KNm) x0 0.00 0.00 x1 1.03 148.28 x2 2.10 291.97 x3 8.00 892.80 x4 16.00 1190.40 a.4. Toå hôïp moment do hoaït taûi : - Taïi caùc maët caét cuûa daàm bieân : IM = 25% (Baûng 3.6.2.1-1) MLLb = gmbHL(1+IM) Mxetk + gmblanMlanx + gmbPLMPLx - Taïi caùc maët caét cuûa daàm giöõa : IM = 25% MLLg = gmgHL(1+IM) Mxetk + gmglanMlanx Baûng 4-17 Toå hôïp moment do hoaït taûi Maët caét Vò trí MLLb MLLg (m) (KNm) (KNm) x0 0.00 0.00 0.00 x1 1.03 379.43 275.79 x2 2.10 745.10 541.67 x3 8.00 2233.90 1625.85 x4 16.00 2901.68 2115.12 b. Löïc caét do hoaït taûi HL - 93 vaø PL : Ñoái vôùi caùc maët caét ñaëc tröng trong phaïm vi töø goái ñeán Ltt/2, ta xeùt 1 tröôøng hôïp xeáp xe baát lôïi nhaát leân ñöôøng aûnh höôûng löïc caét cuûa maët caét nhö hình veõ sau: Hình 4-11 ÑAH löïc caét taïi maët caét xk b.1. Löïc caét do xe taûi thieát keá : Vtruck(x) = 145KN.yV(x,x)+145KN. yV(x+4.3m,x)+35KN. yV(x+8.6m,x) b.2. Löïc caét do xe hai truïc thieát keá : Vtandem(x) = 110KN.yV(x,x)+110KN. yV(x+1.2m,x) Vxe = max(Vtruck , Vtandem) Baûng 4-18 Baûng choïn löïc caét lôùn nhaát cuûa 2 loaïi xe taûi thieát keá vaø xe hai truïc thieát keá Maët caét Vò trí V-tandem V-truck V-xetk (m) (KNm) (KNm) (KNm) x0 0.00 215.88 296.11 296.11 x1 1.03 208.80 285.65 285.65 x2 2.10 201.44 274.78 274.78 x3 8.00 160.88 214.86 214.86 x4 16.00 105.88 133.61 133.61 b.3. Löïc caét do taûi troïng laøn : - Löïc caét do taûi troïng laøn gaây ra : Vlan = 9.3wV(+) Baûng 4-19 Baûng tính löïc caét do hoaït taûi HL93 Maët caét Vò trí V-lanx (m) (KNm) x0 0.00 148.80 x1 1.03 139.38 x2 2.10 129.91 x3 8.00 83.70 x4 16.00 37.20 b.4. Toå hôïp löïc caét do hoaït taûi : - Taïi caùc maët caét cuûa daàm bieân : IM = 25% VLLb = gvbHL(1+IM) Vxetk + gvblanVlanx + gvbPLVPLx - Taïi caùc maët caét cuûa daàm giöõa : IM = 25% VLLg = gvgHL(1+IM) Vxetk + gvglanVlanx Baûng 4-20 Baûng toå hôïp löïc caét do hoaït taûi Maët caét Vò trí VLLb VLLg (m) (KNm) (KNm) x0 0.00 381.71 373.96 x1 1.03 365.62 357.75 x2 2.10 349.11 341.13 x3 8.00 261.80 253.86 x4 16.00 153.52 147.16 6. Toå hôïp taûi troïng taïi caùc maët caét ñaëc tröng : - Xeùt caùc maët caét ñaëc tröng goàm : + Maët caét goái : x0 = 0(m) + Maët caét caùch goái 0.72h (kieåm tra löïc caét ) : x1 = 1.0296(m) + Maët caét thay ñoåi tieát dieän : x2 = 2.0(m) + Maët caét L/4 : x3 = 7.5 (m) + Maët caét L/8 : x4 = 15(m) a. Toå hôïp noäi löïc theo caùc TTGH taïi caùc maët caét daàm giöõa : a.1. TTGH cöôøng ñoä 1 - Moment : MuCD1g = h (1.75MLLg + 1.25MDCg +1.5MDWg ) - Löïc caét : VuCD1g = h (1.75VLLg + 1.25VDCg +1.5VDWg ) a.2. TTGH söû duïng : - Moment : MuSDg = h (1MLLg + 1MDCg +1MDWg ) - Löïc caét : VuSDg = h (1VLLg + 1VDCg +1 VDWg ) a.3. TTGH ñaëc bieät : - Moment : MuDBg = h (0.5MLLg + 1.25MDCg +1.5MDWg ) - Löïc caét : VuDBg = h (0.5VLLg + 1.25VDCg +1.5 VDWg ) Baûng 4-21 Baûng toå hôïp noäi löïc theo caùc TTGH taïi caùc maët caét daàm giöõa Maët caét Vò trí MuCD1g MuSDg MuDBg VuCD1g VuSDg VuDBg (m) (KNm) (KNm) (KNm) (KNm) (KNm) (KNm) x0 0.00 0.00 0.00 0.00 1213.43 810.46 745.98 x1 1.03 1039.67 710.75 694.93 1149.09 766.16 701.91 x2 2.10 2044.79 1398.17 1367.71 1082.62 720.34 656.20 x3 8.00 6199.26 4244.87 4166.95 723.75 472.11 406.43 x4 16.00 8173.50 5607.14 5529.60 257.53 147.16 73.58 b. Toå hôïp noäi löïc theo caùc TTGH taïi caùc maët caét daàm bieân : b.1. TTGH cöôøng ñoä 1 - Moment : MuCD1b = h (1.75MLLb + 1.25MDCb +1.5MDWb ) - Löïc caét : VuCD1b = h (1.75VLLb + 1.25VDCb +1.5VDWb ) b.2. TTGH söû duïng : - Moment : MuSDb = h (1MLLb + 1MDCb +1MDWb ) - Löïc caét : VuSDg = h (1VLLb + 1VDCb +1 VDWb ) b.3. TTGH ñaëc bieät : - Moment : MuDBg = h (0.5MLLb + 1.25MDCb +1.5MDWb ) - Löïc caét : VuDBb = h (0.5VLLb + 1.25VDCb +1.5 VDWb ) Baûng 4-22 Baûng toå hôïp noäi löïc theo caùc TTGH taïi caùc maët caét daàm bieân Maët caét Vò trí MuCD1b MuSDb MuDBb VuCD1b VuSDb VuDBb (m) (KNm) (KNm) (KNm) (KNm) (KNm) (KNm) x0 0.00 0.00 0.00 0.00 1422.41 977.18 945.28 x1 1.03 1415.76 972.80 941.48 1345.72 922.78 888.69 x2 2.10 2784.25 1913.54 1852.88 1266.34 866.43 829.96 x3 8.00 8435.90 5806.76 5643.52 835.36 559.54 508.11 x4 16.00 11113.35 7665.49 7486.26 268.66 153.52 76.76 Kyù hieäu: - MuCD1b,MuCD1g: moâmen uoán ôû TTGH cöôøng ñoä 1 cuûa daàm bieân vaø daàm giöõa - VuCD1b,VuCD1g: löïc caét ôû TTGH cöôøng ñoä 1 cuûa daàm bieân vaø daàm giöõa - MuSDb,MuSDg: moâmen uoán ôû TTGH söû duïng cuûa daàm bieân vaø daàm giöõa - VuSDb,VuSDg: löïc caét ôû TTGH ä söû duïng cuûa daàm bieân vaø daàm giöõa - MuDBb,MuDBg: moâmen uoán ôû TTGH ä ñaëc bieät cuûa daàm bieân vaø daàm giöõa - VuDBb,VuDBg: löïc caét ôû TTGH ä ñaëc bieät cuûa daàm bieân vaø daàm giöõa --> Caên cöù treân caùc giaù trò noäi löïc tính toaùn thì daàm bieân laø daàm baát lôïi nhaát neân ta seõ choïn daàm bieân laø daàm tính duyeät. V. TÍNH TOAÙN COÁT THEÙP : 1. Tính toaùn dieän tích coát theùp : - Duøng loaïi tao theùp töï chuøng thaáp DPS = 15.2 mm tieâu chuaån ASTM A416M G270 - Loaïi tao theùp DÖL : Tao theùp ñaõ khöû öùng suaát dö - Cöôøng ñoä chòu keùo tieâu chuaån : fPU = 1.86109(Pa) - Heä soá quy ñoåi öùng suaát : f1 = 0.9 - Caáp cuûa theùp : 270 - Giôùi haïn chaûy : fpy = 0.85fPU = 1581(MPa) - ÖÙng suaát trong theùp DÖL khi kích : fpj = 0.7fPU = 1302(MPa) (TCN 5.9.3.1) - Dieän tích moät tao caùp : APS1 = 140 (mm2) - Moâñun ñaøn hoài caùp : EP = 197000 MPa - Beâtoâng daàm caáp : f’c1 = 45 MPa - Moment tính toaùn : Mu=max(MuCD1b,MuCD1g)= 11113.35(kNm). - Ñoái vôùi caáu kieän BTCT chòu uoán vaø chòu keùo DÖL thì heä soá söùc khaùng : f = 1 - Coù theå tính gaàn ñuùng dieän tích coát theùp theo coâng thöùc kinh nghieäm sau : - Soá tao caùp DÖL caàn thieát theo coâng thöùc treân laø : Ta choïn Ncg = 40 - Dieän tích theùp DÖL trong daàm : = 40 x 140 = 5600mm2 - Kieåm tra ñieàu kieän : Aps Apsg ( ) (ñaït) 2 Boá trí coát theùp DÖL : a. Boá trí coát theùp DÖL taïi maët caét ngang daàm : Hình 4-12 Boá trí coát theùp DÖL taïi maët caét L/2 b. Boá trí coát theùp DÖL theo phương dọc daàm : Hình 4-13 Boá trí coát theùp theo phöông doïc caàu Baûng 4-23 Baûng xaùc ñònh caùc chieàu daøi vaø goùc uoán cuûa CDÖL Tao soá L(mm) a(ñoä) tga sina cosa Ghi chuù 1…10 32700.0 0.000 0.000 0.000 1.000 Tao 1..28 chaïy suoát chieàu daøi daàm 11…18 32700.0 0.000 0.000 0.000 1.000 19…26 32700.0 0.000 0.000 0.000 1.000 27, 28 32700.0 0.000 0.000 0.000 1.000 29, 30 32845.0 8.210 0.144 0.143 0.990 Nhoùm CDÖL II 31, 32 32845.0 8.210 0.144 0.143 0.990 33, 34 32907.1 8.210 0.144 0.143 0.990 35, 36 32801.7 5.767 0.101 0.100 0.995 Nhoùm CDÖL I 37, 38 32801.7 5.767 0.101 0.100 0.995 39, 40 32801.7 5.767 0.101 0.100 0.995 Baûng 4-24 Toïa ñoä caùc nhoùm coát theùp döï öùng löïc tính ñeán ñaùy daàm Tdps 0 1 2 3 4 5 Nhoùm theùp maët caét goái dv 1.5m Ltt/4 Ltt/2 soá caùp 0.00 1029.60 2100.00 8000.00 16000.00 1 10 50.00 50.00 50.00 50.00 50.00 2 8 100.00 100.00 100.00 100.00 100.00 3 8 150.00 150.00 150.00 150.00 150.00 4 2 200.00 200.00 200.00 200.00 200.00 5 2 1105.00 956.44 802.00 95.00 95.00 6 2 1150.00 1001.44 847.00 140.00 140.00 7 2 1195.00 1046.44 892.00 185.00 185.00 8 2 1240.00 1136.01 1027.90 432.00 230.00 9 2 1285.00 1181.01 1072.90 477.00 275.00 10 2 1330.00 1226.01 1117.90 522.00 320.00 Toïa ñoä troïng taâm coát theùp DÖL : Khoaûng caùch töø toaï ñoâï troïng taâm coát theùp ñeán thôù treân daàm I : dp = H - Cps Trong ñoù: Cps: toaï ñoä troïng taâm cuûa coát theùp DÖL taïi caùc maët caét yps: toaï ñoä caùc nhoùm coát theùp ñöôïc tính ôû treân nps: soá caùp Baûng 4-25 Baûng toång hôïp toïa ñoä troïng taâm coát theùp DÖL taïi caùc maët caét Maët caét Vò trí Cps dp (m) mm mm x0 0.00 437.75 992.25 x1 1.03 399.87 1030.13 x2 2.10 360.49 1069.52 x3 8.00 165.05 1264.95 x4 16.00 134.75 1295.25 VI. ÑAËC TRÖNG HÌNH HOÏC CUÛA CAÙC MAËT CAÉT DAÀM : 1.Ñaëc tröng hình hoïc maët caét tính ñoåi cuûa daàm chöa lieân hôïp : Hình 4-14 Maët caét daàm I giai ñoaïn 1 Quy ñoåi theùp DÖL thaønh dieän tích Aps ñaët taïi troïng taâm daàm theùp DÖL. Ñaëc tröng hình hoïc maët caét daàm I giai ñoaïn I. Moâñun ñaøn hoài cuûa beâtoâng : Ecdaàm = 36057 (MPa). Moâñun ñaøn hoài cuûa theùp : EP = 197000 (MPa) Heä soá quy ñoåi theùp sang beâtoâng : Dieän tích maët caét daàm I giai ñoaïn I tính ñoåi (tính caû coát theùp ): Aeq = Amc + (nl - 1) Aps Moment tónh cuûa tieát dieän ñoái vôùi ñaùy daàm: Seq = AmcYc + (nl - 1) ApsCps Khoaûng caùch töø troïng taâm cuûa tieát dieän chöa lieân hôïp ñeán ñaùy daàm : Moment quaùn tính maët caét tính ñoåi : Ieq = Id + A (Yc - yce)2 + (nl - 1)Aps (yce - Cps)2 Baûng 4-26 Baûng toång hôïp tính ñoåi caùc ñaïi löôïng ñaëc tröng hình hoïc Vò trí Aeq Seq yce Ieq (m) (mm2) (m3) (m) (m4) 0.00 694516.34 0.466 0.67 0.122 1.03 694516.34 0.465 0.67 0.122 2.10 492196.34 0.311 0.63 0.109 8.00 492196.34 0.307 0.62 0.112 16.00 492196.34 0.306 0.62 0.113 2.Beà roäng baûn caùnh höõu hieäu ( TCN4.6.2.6 ) : a. Daàm giöõa : Beà roäng baûn caùnh höõu hieäu ñöôïc laáy laø giaù trò nhoû nhaát trong 3 ñieàu kieän sau : - 1/4 chieàu daøi nhòp . Bbaûn1 = Ltt/4 = 30/4 = 7.5m - 12 laàn beà daøy trung bình cuûa baûn coäng giaù trò lôùn hôn trong 2 giaù trò beà roäng söôøn daàm vaø nöûa beà roäng baûn treân daàm I . Bbaûn2 = 12hf + max( bw ; b3/2) Baûng 4-27 Beà roäng caùnh höõu hieäu theo ñieàu kieän 2 cuûa daàm giöõa mc bw(mm) Bbaûn2(m) x0 440.00 2.7200 x1 425.79 2.7058 x2 200.00 2.5000 x3 200.00 2.5000 x4 200.00 2.5000 - Khoaûng caùch trung bình giöõa caùc daàm . Bbaûn3 = S = 2m Vaäy beà roäng caùnh höõu hieäu cuûa daàm giöõa baèng min(Bbaûn1; Bbaûn2; Bbaûn3) Baûng 4-28 Beà roäng caùnh höõu hieäu cuûa daàm giöõa mc bhh.g x0 2 x1 2 x2 2 x3 2 x4 2 b. Daàm bieân : Ñoái vôùi daàm bieân , beà roäng höõu hieäu cuûa baûn coù theå laáy baèng nöûa beà roäng höõu hieäu daàm giöõa coäng vôùi giaù trò nhoû hôn trong caùc ñieàu kieän sau : - 1/8 chieàu daøi nhòp . Bbaûn1 = Ltt/8 = 3.75m - 6 laàn beà daøy trung bình cuûa baûn coäng vôùi giaù trò lôùn hôn trong 2 giaù trò beà roäng söôøn daàm vaø1/4 beà roäng baûn treân daàm I . Bbaûn2 = 6hf + max( bw/2 ; b3/4) Baûng 4-29 Beà roäng caùnh höõu hieäu theo ñieàu kieän 2 cuûa daàm bieân mc bw(mm) Bbaûn2(m) x0 440.00 1.3600 x1 425.79 1.3529 x2 200.00 1.2500 x3 200.00 1.2500 x4 200.00 1.2500 - Beà roäng baûn caùnh haãng Bbaûn3 = Sk =1m Vaäy beà roäng caùnh höõu hieäu cuûa daàm bieân baèng bhh.b = bhh.g/2 +min(Bbaûn1; Bbaûn2; Bbaûn3) Baûng 4-30 Beà roäng caùnh höõu hieäu cuûa daàm bieân mc bhh.b x0 2.00 x1 2.00 x2 2.00 x3 2.00 x4 2.00 Baûng 4-31 Baûng toång hôïp beà roäng caùnh höõu hieäu cuûa daàm giöõa vaø daàm bieân Maët caét Vò trí bhh.g bhh.b (m) (m) (m) x0 0.00 2.00 2.00 x1 1.03 2.00 2.00 x2 2.10 2.00 2.00 x3 8 2.00 2.00 x4 16.00 2.00 2.00 c. Beà roäng quy ñoåi : Chuyeån ñoåi beâtoâng baûn sang beâtoâng daàm : Beà roäng baûn quy ñoåi cho daàm giöõa : bbaûn.g = n' (bhh.g) Beà roäng baûn quy ñoåi cho daàm bieân : bbaûn.b = n' (bhh.b) Baûng 4-32 Baûng quy ñoåi beà roäng baûn sang beâ toâng daàm Maët caét Vò trí bbaûn.g bbaûn.b (m) (m) (m) x0 0.00 1.63 1.63 x1 1.03 1.63 1.63 x2 2.10 1.63 1.63 x3 8 1.63 1.63 x4 16.00 1.63 1.63 3. Ñaëc tröng hình hoïc giai ñoaïn 2 (maët caét lieân hôïp ): Hình 4-15 Maët caét daàm I giai ñoaïn 2(lieân hôïp) Ñaëc tröng hình hoïc maët caét daàm bieân Khoaûng caùch töø troïng taâm cuûa baûn tôùi thôù döôùi cuûa daàm laø : ybm = + H = + 1.43 = 1.525 (m). Beà roäng tính toaùn cuûa baûn : laáy baèng beàø roäng höõu hieäu cho daàm bieân Dieän tích phaàn baûn maët caàu: Abm = hfbbaûn.b Moâmen quaùn tính cuûa baûn ñoái vôùi TTH cuûa baûn : Baûng 4-33 Baûng toång hôïp dieän tích BMC vaø moment quaùn tính ñoái vôùi TTH Maët caét Vò trí Abm Ibm (m) (m2) (m4) x0 0.00 0.3103 0.00093 x1 1.03 0.3103 0.00093 x2 2.10 0.3103 0.00093 x3 8 0.3103 0.00093 x4 16.00 0.3103 0.00093 Vaäy dieän tích tieát dieän maët caét lieân hôïp : Maët caét nguyeân ( khoâng tính deán coát theùp DÖL ) : Alh.bt = Amc + Abm Maët caét tính ñoåi coù coát theùp DÖL : Alh = Aeq + Abm Baûng 4-34 Baûng toång hôïp dieän tích BMC, daàm I, I tính ñoåi, I lieân hôïp BMC, I lieân hôïp taïi caùc maët caét mc Abm(m2) Amc(m2) Aeq(m2) Alh.bt(m2) Alh(m2) x0 0.3103 0.6695 0.6945 0.9798 1.0048 x1 0.3103 0.6695 0.6945 0.9798 1.0048 x2 0.3103 0.4672 0.4922 0.7775 0.8025 x3 0.3103 0.4672 0.4922 0.7775 0.8025 x4 0.3103 0.4672 0.4922 0.7775 0.8025 Moment tónh cuûa tieát dieän lieân hôïp ñeán ñaùy daàm : Slh.bt = AmcYcmc + Abmybm Slh = Aeqyce + Abmybm Khoaûng caùch töø troïng taâm cuûa tieát dieän lieân hôïp ñeán ñaùy daàm : Baûng 4-35 Baûng toång hôïp Moâmen tónh Slh.bt, Slh vaø khoaûng caùch ycI.bt, ycI mc Ycmc(m) yce(m) Slh.bt(m3) Slh(m3) ycl.bt(m) ycl(m) x0 0.6796 0.6709 0.9281 0.9391 0.9473 0.9346 x1 0.6796 0.6695 0.9281 0.9381 0.9473 0.9337 x2 0.6474 0.6328 0.7756 0.7846 0.9976 0.9778 x3 0.6474 0.6229 0.7756 0.7797 0.9976 0.9717 x4 0.6474 0.6214 0.7756 0.7790 0.9976 0.9707 Moâmen quaùn tính maët caét lieân hôïp tính ñoåi (ñoái vôùi truïc troïng taâm maët caét lieân hôïp ) : Ilh.bt = Idmc + Ibm + Amc (ycl.bt - Ycmc)2 + Abm (ycl.bt - ybm)2 Ilh = Ieq + Ibm + Aeq (ycl - yce)2 + Abm (ycl - ybm)2 Baûng 4-36 Moâmen quaùn tính maët caét lieân hôïp BMC- daàm I Maët caét Vò trí Alh.bt Slh.bt ycl.bt Ilh.bt (m) (m2) (m3) (m) (m4) x0 0.00 0.98 0.93 0.95 0.27 x1 1.03 0.98 0.93 0.95 0.27 x2 2.10 0.78 0.78 1.00 0.25 x3 8.00 0.78 0.78 1.00 0.25 x4 16.00 0.78 0.78 1.00 0.25 Baûng 4-37 Baûng toång hôïp Moâmen quaùn tính daàm I, I tính ñoåi, I lieân hôïp BMC, I lieân hôïp taïi caùc maët caét mc Idmc(m4) Ieq(m4) Ilh.bt(m4) Ilh(m4) x0 0.1206 0.1220 0.2730 0.2794 x1 0.1206 0.1224 0.2730 0.2803 x2 0.1068 0.1087 0.2513 0.2611 x3 0.1068 0.1123 0.2513 0.2681 x4 0.1068 0.1130 0.2513 0.2693 Khoaûng caùch töø thôù neùn meùp treân daàm lieân hôïp ñeán troïng taâm coát theùp DÖL dP dp = dpl + hf hf = 190mm Baûng 4-38 Baûng tính k/c töø thôù neùn meùp treân daàm lieân hôïp ñeán troïng taâm coát theùp DÖL dP mc dpl(m) dp(m) x0 0.9923 1.1823 x1 1.0301 1.2201 x2 1.0695 1.2595 x3 1.2650 1.4550 x4 1.2953 1.4853 VII. TÍNH TOAÙN CAÙC MAÁT MAÙT DÖÏ ÖÙNG SUAÁT : Toång maát maùt öùng suaát (ñoái vôùi DÖL keùo tröôùc ) : Dfpt = DfpES + DfpSR + DfpCR + DfPr Trong ñoù : DfpES : maát maùt öùng suaát do co ngaén ñaøn hoài ( Mpa) DfpSR : maát maùt öùng suaát do co ngoùt ( Mpa) DfpCR : maát maùt öùng suaát do töø bieán cuûa beâtoâng ( Mpa) DfpR : maát maùt töï chuøng cuûa CT DÖL ( Mpa) Maát maùt öùng suaát taïi caùc maët caét ñöôïc xaùc ñònh nhö sau : 1. Maát maùt do co ngaén ñaøn hoài : DfpES = fcgp Trong ñoù : EP : moâñun ñaøn hoài cuûa theùp DÖL : EP = 197000 (MPa) EC : moâñun ñaøn hoài cuûa beâtoâng luùc truyeàn löïc : EC = 4800 = 32199 (MPa) nc : soá löôïng caùc tao theùp öùng suaáùt tröôùc gioáng nhau . nc = 40 fcgp : toång öùng suaát beâtoâng ôû troïng taâm caùc boù theùp DÖL do löïc döï öùng löïc sau khi truyeàn xuoáng vaø töï troïng cuûa caáu kieän ôû caùc maët caét coù moment max ( Mpa) ÖÙng suaát trong coát theùp DÖL do löïc döï öùng löïc : fps = 0.7fpy = 0.7 x 1581 = 1106.7 (MPa) Ñoä leäch taâm cuûa coát theùp DÖL ñoái vôùi maët caét daàøm I chöa lieân hôïp : epsl = Ycmc - Cps Moment tónh taïi troïng taâm coát theùp DÖL cuûa maët caét daàm I chöa lieân hôïp : Spsl = Toång löïc DÖL : Fps = fpsAps = 6197520 (N). fcgp = Vaäy : DfpES = fcgp Baûng 4-39 Baûng tính maát maùt öùng söùc do co ngaén ñaøn hoài mc MDCdc(kN.m) Amc(m2) epsl(m) Spsl(m3) fcgp(Mpa) DfpES(Mpa) x0 0.000 0.6695 0.2418 0.4985 12.263 75.026 x1 195.592 0.6695 0.2797 0.4310 12.825 78.463 x2 385.147 0.4672 0.2869 0.3721 17.009 104.062 x3 1177.707 0.4672 0.4823 0.2213 21.451 131.237 x4 1570.276 0.4672 0.5126 0.2082 20.981 128.366 2. Maát maùt öùng suaát do co ngoùt : DfpSR = 117 - 1.03Ha Ha : ñoä aåm töông öùng moâi tröôøng khu vöïc caàu , laáy trung bình naêm (%) , Ha = 80 % DfpSR = (117 - 1.03Ha ) = 34.6 (MPa) 3. Maát maùt öùng suaát do töø bieán : DfpCR = 12.fcgp - 7.Dfcdp Ñoä leäch taâm cuûa coát theùp DÖL ñoái vôùi maët caét daàm I lieân hôïp : epslh.bt = ycl.bt - Cps Moment tónh cuûa coát theùp DÖL ñoái vôùi maët caét daàm I lieân hôïp : Spslh.bt = Moment do taûi troïng thöôøng xuyeân taùc duïng leân daàm bieân chöa lieân hôïp (tính töø bieán ) : Mtx = (DCbmb + DCvk) wMg Moment do taûi troïng thöôøng xuyeân taùc duïng leân daàm bieân lieân hôïp (tính töø bieán) : Mtxlh = (DClcb + DCgc) wMg + MDWb Dfcdp : thay ñoåi öùng suaát beâtoâng taïi troïng taâm coát theùp DÖL do taûi troïng thöôøng xuyeân , tröø taûi troïng taùc duïng vaøo luùc thöïc hieän DÖL Dfcdp = DfpCR = 12.fcgp - 7.Dfcdp Baûng 4-40 Baûng tính maát maùt öùng söùc do töø bieán Maët caét Vò trí epslh.bt Spslh.bt Mtx Mtxlh Dfcdp DfpCR (m) (m) (m3) (Mpa) (Mpa) (Mpa) (Mpa) x0 0.00 0.51 0.24 0.00 0.00 0.00 147.15 x1 1.03 0.55 0.22 151.46 211.73 1.31 144.71 x2 2.10 0.64 0.17 298.25 416.92 3.29 181.08 x3 8.00 0.83 0.13 912.00 1274.87 14.06 158.96 x4 16.00 0.86 0.12 1216.00 1699.82 19.58 114.72 4. Maát maùt do chuøng öùng suaáùt luùc truyeàn löïc : a. Maát maùt do chuøng öùng suaáùt luùc truyeàn löïc : Coù theå tính maát maùt naøy theo coâng thöùc sau : DfpR1 = Trong ñoù : Thôøi gian töø luùc caêng coát theùp ñeán luùc truyeàn löïc (caét coát theùp ) t = 3 ngaøy Þ DfpR1 = 66.146 (MPa). b. Maát maùt do chuøng öùng suaáùt sau khi truyeàn löïc : DfpR2 = (138 – 0.4DfpES – 0.2(DfpSR + DfpCR)) (MPa) DfpR = DfpR1 + DfpR2 Baûng 4-41 Baûng tính maát maùt do chuøng öùng suaát Maët caét Vò trí DfpR1 DfpR2 DfpR (m) (Mpa) (Mpa) (Mpa) x0 0.00 66.15 71.64 137.79 x1 1.03 66.15 70.75 136.90 x2 2.10 66.15 53.24 119.39 x3 8.00 66.15 46.79 112.94 x4 16.00 66.15 56.79 122.93 5. Toång maát maùt öùng suaát : DfpT = DfpES + DfpSR + DfpCR + DfpR Soá phaàn traêm (%) maát maùt : Loss = (fpj = 1302 MPa) Baûng 4-42 Baûng tính toång maát maùt öùng suaát Maët caét Vò trí DfpT loss (m) (Mpa) (%) x0 0.00 394.56 30.30 x1 1.03 394.67 30.31 x2 2.10 439.13 33.73 x3 8.00 437.74 33.62 x4 16.00 400.63 30.77 VIII. TÍNH DUYEÄT THEO MOMENT : 1 Tính duyeät theo TTGH söû duïng : a. Ñieàu kieän kieåm toaùn öùng suaát trong beâtoâng : Moâmen do taûi troïng thöôøng xuyeân giai ñoaïn chöa laøm vieäc lieân hôïp coù xeùt ñeán baûn maët caàu vaø daàm ngang taùc duïng leân daàm bieân : MDC1b = (DCdc + DCbmc + DCdn +)gwM Moment do taûi troïng thöôøng xuyeân giai ñoaïn sau khi lieân hôïp taùv duïng leân baûn maët caàu : MCD2b = (DCgc + DClcb)gwM Khoaûng caùch töø troïng taâm daàm I chöa lieân hôïp ñeán thôù neùn ngoaøi cuøng : ynl = H – yce Khoaûng caùch töø troïng taâm daàm I lieân hôïp ñeán thôù neùn ngoaøi cuøng daàm I : ynlh = H – ycl Khoaûng caùch töø troïng taâm daàm I lieân hôïp ñeán thôù ngoaøi cuøng cuûa baûn : ynb = H +hf – ycl Khoaûng caùch töø troïng taâm daàm I chöa lieân hôïp ñeán thôù keùo ngoaøi cuøng : ykl = yce Khoaûng caùch töø troïng taâm daàm I lieân hôïp ñeán thôù keùo ngoaøi cuøng daàm I : yklh = ycl Ñieàu kieän veà öùng suaát trong beâtoâng : Baûng TCN 5.9.4.2.1-1 Quy öôùc öùng suaát keùo mang daáu "-"; öùng suaát neùn mang daáu "+" (1) Do toång döï öùng löïc höõu hieäu vaø taûi troïng thöôøng xuyeân Giôùi haïn öùng suaát neùn cuûa baûn maët caàu fcf1.nb = 0.45f’c2 = 13.5 (MPa). Giôùi haïn öùng suaát neùn cuûa thôù treân daàm I fcf1.nd = 0.45f'c1 = 20.25 (MPa). (2) Do toång hoaït taûi , döï öùng löïc höõu hieäu vaø 1/2 taûi troïng thöôøng xuyeân : Giôùi haïn öùng suaát neùn cuûa baûn maët caàu fcf2.nb = 0.4f'c2 = 12 (MPa) Giôùi haïn öùng suaát neùn cuûa thôù treân daàm I fcf2.nd = 0.4f'c1 = 18 (MPa) (3) Do toång döï öùng löïc höõu hieäu , taûi troïng thöôøng xuyeân , nhaát thôøi vaø vaän chuyeån: Giôùi haïn öùng suaát neùn cuûa baûn maët caàu fcf3.nb = 0.6f'c2 = 18 (MPa) Giôùi haïn öùng suaát neùn cuûa thôù treân daàm I fcf3.nd = 0.6f'c1 = 27 (MPa) (4) ÖÙng suaát keùo thôù döôùi daàm : Giôùi haïn öùng suaát keùo cuûa thôù döôùi daàm I DÖL coù dính baùm trong ñieàu kieän aên moøn thoâng thöôøng : fcf4.kd = -0.5= -3.354 (MPa). Löïc thöïc söï trong caùp DÖL : Fpe = fpeAps fpe = fpj - DfpT Baûng 4-43 Baûng tính löïc thöïc söï trong caùp DÖL Maët caét Vò trí fpe Fpe (m) (Mpa) kN x0 0.00 907.44 5081.64 x1 1.03 907.33 5081.06 x2 2.10 862.87 4832.10 x3 8.00 864.26 4839.86 x4 16.00 901.37 5047.69 - ÖÙng suaát cho pheùp trong coát theùp DÖL : fpe.cf = 0.8fpy = 1264.8 (MPa) Theo TCN5.9.3 max(fpe) = 907.44 (MPa) < fpe.cf = 1264.8 (MPa) Þ ÑAÏT. - ÖÙng suaát thôù treân daàm do DÖL : - ÖÙng suaát thôù döôùi daàm do DÖL : Baûng 4-44 Baûng tính öùng suaát thôù treân vaø döôùi daàm do caùp DÖL Maët caét Vò trí spe.td spe.dd (m) (Mpa) (Mpa) x0 0.00 -0.33 14.08 x1 1.03 -1.51 15.09 x2 2.10 -0.35 17.89 x3 8.00 -6.95 22.78 x4 16.00 -8.26 24.49 b. Kieåm tra öùng suaát neùn trong beâtoâng khi khai thaùc : Khi khai thaùc daàm coù theå bò nöùt do öùng suaát neùn ôû thôù chòu neùn phía treân cuûa daàm vöôït quaù khaû naêng chòu neùn cho pheùp fn :öùng suaát neùn lôùn nhaát ôû bieân chòu neùn cuûa daàm (ôû ñaây tính cho daàm bieân vì daàm bieân chòu moâmen uoán lôùn hôn) fn = Theo TTGH söû duïng , öùng suaát neùn trong daàm ñöôïc kieåm tra theo caùc tröôøng hôïp sau : b.1. Do taùc ñoäng cuûa öùng suaát do DÖL vaø taûi troïng thöôøng xuyeân : ÖÙng suaát thôù treân baûn : ÖÙng suaát thôù treân daàm : Baûng 4-45 Baûng tính taùc ñoäng cuûa öùng suaát do DÖL vaø taûi troïng thöôøng xuyeân Maët caét Vò trí s1tb s1td (m) (Mpa) (Mpa) x0 0.00 0.00 -0.33 x1 1.03 0.62 1.31 x2 2.10 1.22 6.02 x3 8.00 3.67 12.16 x4 16.00 4.88 17.11 Kieåm tra öùng suaát thôù treân baûn : - Tacoù max(s1tb) = 4.88 (MPa) < fcf1.nb = 13.5 (MPa). Þ ÑAÏT. Kieåm tra öùng suaát thôù treân daàm : - Tacoù max(s1td) = 17.11 (MPa) < fcf1.nd = 20.25 (MPa) Þ ÑAÏT. b.2. Do taùc ñoäng cuûa hoaït taûi vaø ½ taûi troïng thöôøng xuyeân : ÖÙng suaát thôù treân baûn : s2tb = 0.5s1tb + ÖÙng suaát thôù treân daàm : s2td = 0.5s1td + Baûng 4-46 Baûng tính taùc ñoäng cuûa hoaït taûi vaø 1/2ø taûi troïng thöôøng xuyeân Maët caét Vò trí s2tb s2td (m) (Mpa) (Mpa) x0 0.00 0.00 -0.17 x1 1.03 1.24 1.32 x2 2.10 2.44 4.30 x3 8.00 7.24 9.90 x4 16.00 9.43 13.50 Kieåm tra öùng suaát thôù treân baûn : - Tacoù max(s2tb) = 9.43 (MPa) < fcf2.nb = 12 (MPa) Þ ÑAÏT Kieåm tra öùng suaát thôù treân daàm : - Tacoù max(s2td) = 13.5 (MPa) < fcf2.nd = 18 (MPa). Þ ÑAÏT. b.3. Do toång döï öùng löïc höõu hieäu , taûi troïng thöôøng xuyeân vaø taûi troïng nhaát thôøi: ÔÛ ñaây ta khoâng xeùt taûi troïng khi vaän chuyeån ÖÙng suaát thôù treân baûn : s3tb = s1tb + ÖÙng suaát thôù treân daàm : s3td = s1td + Baûng 4-47 Baûng tính taùc ñoäng cuûa toång döï öùng löïc, taûi troïng thöôøng xuyeân vaø nhaát thôøi Maët caét Vò trí s3tp s3td (m) (Mpa) (Mpa) x0 0.00 0.00 -0.33 x1 1.03 1.55 1.98 x2 2.10 3.05 7.31 x3 8.00 9.07 15.98 x4 16.00 11.87 22.06 Kieåm tra öùng suaát thôù treân baûn : - Tacoù max(s3tb) = 11.87 (MPa) < fcf3.nb = 18 (MPa) Þ ÑAÏT Kieåm tra öùng suaát thôù treân daàm : - Tacoù max(s3td) = 22.06 (MPa) < fcf3.nd = 27 (MPa). Þ ÑAÏT Ñeà phoøng tröôøng hôïp thôù treân daàm caùc maët caét gaàn goái coù theå bò keùo ta kieåm tra öùng suaát keùo : - Ta coù min(s1td , s1tb , s2td , s2tb , s3td , s3tb ) = -1.12 > fcf4.kd = -3.354 (MPa) Þ ÑAÏT. c. Kieåm tra öùng suaát keùo trong beâtoâng khi khai thaùc : Cuõng trong traïng thaùi giôùi haïn veà söû duïng khi daàm ñang chòu taûi , thôù döôùi seõ chòu keùo Ñieàu kieän ñeå daàm khoâng nöùt laø öùng suaát keùo khoâng vöôït quaù ngöôõng cho pheùp Ñieàu kieän : fk≥fcf4.kd fk : öùng suaát neùn lôùn nhaát ôû bieân chòu keùo cuûa daàm (ôû ñaây tính cho daàm bieân vì daàm bieân chòu moâmen uoán lôùn hôn ) fk = s4dd = Baûng 4-48 Tính öùng suaát keùo trong beâtoâng khi khai thaùc Maët caét Vò trí s4dd (m) (Mpa) x0 0.00 14.08 x1 1.03 11.85 x2 2.10 10.72 x3 8.00 1.74 x4 16.00 -3.14 Kieåm tra öùng suaát thôù döôùi daàm : - Tacoù min(s4dd) = -3.14 (MPa) > fcf4.kd = -3.354 (MPa). Þ ÑAÏT. d. Kieåm toaùn öùng suaát trong beâtoâng giai ñoaïn thi coâng : d.1. Kieåm toaùn öùng suaát thôù treân trong quaù trình thi coâng : Khi daàm vöøa cheá taïo xong , luùc naøy , döï öùng löïc trong coát theùp laø lôùn nhaát trong khi chöa coù hoaït taûi maø môùi chæ coù taûi troïng baûn thaân cuûa daàm choáng laïi löïc neùn cuûa döï öùng löïc . Daàm coù khaû naêng bò nöùt ôû thôù treân . Ñieàu kieän : ft -0.58 ft : öùng suaát thôù treân cuûa daàm (coù theå laø öùng suaát keùo do DÖL) f: cöôøng ñoä chòu neùn cuûa beâtoâng daàm khi truyeàn löïc . f= 0.8 f = 36 (MPa). Taûi troïng taùc duïng leân daàm khi thi coâng : ft = Löïc thöïc söï trong caùp DÖL : Fpetc = fpetcAps fpetc = fpj - DfpeS - DfpRI Baûng 4-49 Kieåm toaùn öùng suaát thôù treân trong quaù trình thi coâng Maët caét Vò trí fpetc Fpetc ft (m) (Mpa) (KN) (Mpa) x0 0.00 1160.83 6500.64 -0.42 x1 1.03 1157.39 6481.39 -0.71 x2 2.10 1131.79 6338.03 2.37 x3 8.00 1104.62 6185.85 -0.41 x4 16.00 1107.49 6201.93 1.08 Tacoù min(ft) = -0.71 (MPa) > -0.58= -3.891 (MPa). Þ ÑAÏT. d.2. Kieåm toaùn öùng suaát thôù döôùi trong quaù trình thi coâng : Ñoàng thôøi vôùi khaû naêng nöùt thôù treân , neáu nhö döï öùng löïc vöôït quaù khaû naêng chòu neùn cuûa beâtoâng thì beâtoâng seõ bò nöùt doïc ôû thôù döôùi Kieåm tra khaû naêng naøy baèng phöông trình döôùi nay Ñieàu kieän : fd ≤ fcf3.nd fd : öùng suaát thôù döôùi cuûa daàm (ôû ñaây tính cho daøm bieân vì daàm bieân chòu moâmen uoán lôùn hôn) fd = Baûng 4-50 Kieåm toaùn öùng suaát thôùi döôùi trong quaù trình thi coâng Maët caét Vò trí fd (m) (Mpa) x0 0.00 18.01 x1 1.03 18.18 x2 2.10 21.22 x3 8.00 22.59 x4 16.00 21.45 Tacoù max(fd) = 22.59 (MPa) < fcf3.nd = 27 (MPa). Þ ÑAÏT. e. Kieåm tra ñoä voàng , ñoä voõng daàm : Xeùt taïi maët caét giöõa nhòp (coù ñoä voõng lôùn nhaát ) Quy öôùc :Ñoä voõng xuoáng mang daáu döông , voàng leân mang daáu aâm Moâmen quaùn tính cuûa maët caét nguyeân ñoái vôùi troïng taâm (khoâng xeùt coát theùp) Taïi maët caét giöõa nhòp - Ñoái vôùi daàm I chöa lieân hôïp Id = 0.1068 (m4) - Ñoái vôùi daàm lieân hôïp Ig = Ilh.bt4 = 0.2513 (m4) e.1. Ñoä voõng do DÖL : fv.ps = fv.ps = -123.54 (mm). e.2. Ñoä voõng do troïng löôïng daàm : fv.DC1 = fv.DC1 = 43.515 (mm) e.3. Ñoä voõng do baûn maët caàu daàm ngang: fv.DC2 = fv.DC2 = 41.393(mm). e.4. Ñoä voõng do lan can : fv.DC3 = fv.DC3 = 16.213 (mm). e.5. Ñoä voõng do lôùp phuû vaø trang bò treân caàu : fv.DW = fv.DW = 3.798 (mm). e.6. Ñoä voõng cuûa daàm sau khi caêng caùp DÖL : fv.TC = fv.ps + fv.DC1 = -123.54 + 43.515 = fv.TC = -80.025 (mm) (voàng leân). e.7. Ñoä voõng cuûa daàm khi khai thaùc döôùi taùc duïng cuûa taûi troïng thöôøng xuyeân : fv.TTTX = fv.ps + fv.DC1 + fv.DC2 + fv.DC3 + fv.DW = -123.54 + 43.515 + 41.393+ 16.213 + 3.798 = fv.TTTX = -18.62 (mm) (voàng leân). e.8. Ñoä voõng cuûa daàm khi khai thaùc döôùi taùc duïng caùc hoaït taûi : Ñieàu kieän kieåm toaùn : fv.LL fv.LL&PL Trong ñoù : Ltt : chieàu daøi nhòp tính toaùn . Ltt = 30 (m). fv.LL : ñoä voõng lôùn nhaát taïi giöõa nhòp do xe . Laáy baèng trò soá lôùn hôn cuûa : - Keát quaû tính cuûa xe taûi thieát keá ñôn. - 25% cuûa xe taûi thieát keá cuøng taûi troïng laøn. fv.LL&PL: ñoä voõng lôùn nhaáùt taïi giöõa nhòp do xe vaø ngöôøi ñi boä. Heä soá phaân boá ñoä voõng coù theå laáy baèng soá laøn/soá daøm , vì taát caû caùc laøn thieát keá ñeàu chaát taûi vaø taát caû caùc daàm ñôõ ñeàu giaû thieát voõng nhö nhau . Df = Tính ñoä voõng do xe taûi ñôn : P1 = P2 = Df145 = 82.86 (kN) P3 = Df 35 = 20(kN). Boá trí xe taïi vò trí baát lôïi nhö hình veõ : Hình 4-16 Sô ñoà boá trí xe taûi thieát keá taïi vò trí baát lôïi Khoaûng caùch töø truïc xe ñeán goái : c1 = Ltt/2 - 4.3 = 11.7m c2 = Ltt/2 = 16m c3 = Ltt/2 + 4.3 = 20.3m Ñoä voõng do xe taûi thieát keá : fv.truck = fv.1 + fv.2 + fv.3 = 5.63 + 6.24 + 1.33 = 13.2 (mm) Ñoä voõng do taûi troïng laøn : fv.lan = Ñoä voõng do 25% xe taûi thieát keá vôùi taûi troïng laøn thieát keá : fv.xe = 25%fv.truck + fv.lan = 0.25 x 13.2 + 14.014 = 17.314(mm) Ñoä voõng cuûa xe taûi noùi chung : fv.kt1 = max (fv.xe,fv.truck) = max(17.314; 13.2) = 17.314(mm) Kieåm tra ñoä voõng do xe taûi noùi chung : - Tacoù fv.kt1 = 17.341 (mm) <= 40.875(mm). Þ ÑAÏT Ñoä voõng cuûa xe taûi: fv.kt2 = fv.kt1 = 17.314 (mm) Kieåm tra ñoä voõng cuûa xe taûi: - Tacoù fv.kt2 = 17.314(mm) <= 32.7(mm). Þ ÑAÏT 2 Tính duyeät theo TTGH cöôøng ñoä : a. Tính duyeät moment uoán : a.1. Söùc khaùng uoán : Söùc khaùng uoán tính toaùn Mr ñöôïc tính nhö sau : Mr =y.Mn Trong ñoù : Mn : söùc khaùng uoán danh ñònh y : heä soá söùc khaùng . Theo TCN 5.5.4.2 ta coù y = 0.9 Coi thôù döôùi chæ coù coát theùp döï öùng löïc chòu löïc . Vôùi maët caét hình chöõ T quy ñoåi söùc khaùng danh ñònh Mn ñöôïc xaùc ñònh nhö sau (TCN 5.7.3.2.2.1) : Mn = - Trong coâng thöùc treân: APS : dieän tích coát theùp DÖL . Aps = 5600 (mm2). Boû qua dieän tích coát theùp thöôøng : AS = AS’ = 0 dp : khoaûng caùch töø thôù neùn meùp treân daàm lieân hôïp ñeán troïng taâm coát theùp DÖL b : beà roäng maët caét chòu neùn cuûa caáu kieän . b = bbaûn.b bw: beà daøy baûn buïng hf : chieàu daøy baûn caùnh chòu neùn . hf = 0.2 (m) b1: heä soá chuyeån ñoåi bieåu doà öùng suaùt quy ñònh trong ñieàu 5.7.2.2. b1 = 0.85-0.05×(f’c1-28)/7 b1 = 0.729. fpu : cöôøng ñoä chòu keùo quy ñònh cuûa theùp DÖL . fpu = 1860 (MPa) fpy : giôùi haïn chaûy cuûa theùp DÖL . fpy = 1581 (MPa). k : heä soá . = 0.38 c : khoaûng caùch töø thôù chòu neùn ngoaøi cuøng ñeán truïc trung hoaø vôùi giaû thieát laø theùp DÖL cuûa boù tao theùp ñaõ bò chaûy deûo (TCN 5.7.3.1-1) Baûng 4-51 Tính khoaûng caùch töø thôù chòu neùn ngoaøi cuøng ñeán truïc trung hoaø Maët caét Vò trí dp c1 c2 c (m) (m) (mm) (mm) (mm) x0 0.00 1.18 262.61 213.20 262.61 x1 1.03 1.22 266.32 213.65 266.32 x2 2.10 1.26 324.51 214.10 324.51 x3 8.00 1.45 341.02 215.97 341.02 x4 16.00 1.49 343.32 216.22 343.32 Chieàu daøy cuûa khoái öùng suaát töông ñöông : atñ = cb1 fps : öùng suaát trung bình trong coát theùp DÖL vôùi söùc khaùng uoán danh ñònh tính theo TCN 5.7.3.1.1-1 fPS = fPU Thay caùc giaù trò vaøo ta coù : MnT = + Mnb = Söùc khaùng uoán Mr =y.Mn Baûng 4-52 Baûng tính söùc khaùng uoán taïi caùc maët caét Maët caét Vò trí atñ fPS Mn Mr (m) (mm) (Mpa) (KNm) (KNm) x0 0.00 191.33 1703.00 10366.76 9330.09 x1 1.03 194.03 1705.73 10740.98 9666.88 x2 2.10 236.43 1677.90 10900.05 9810.04 x3 8.00 248.46 1694.33 12848.01 11563.21 x4 16.00 250.13 1696.62 13151.33 11836.20 a.2. Moment uoán tính duyeät : Ta laáy giaù trò lôùn nhaát cuûa moâmen uoán tính theo TTGH CÑ1 : Mutñ = max(MuCD1g ,MuCD1b) Baûng 4-53 Kieåm tra ñieàu kieän moment uoán tính duyeät Maët caét Vò trí Mutñ Mr - Mutñ (m) (KNm) (KNm) x0 0.00 0.00 9330.09 x1 1.03 1415.76 8251.12 x2 2.10 2044.79 7765.25 x3 8.00 8435.90 3127.31 x4 16.00 11113.35 722.84 a.3. Ñieàu kieän duyeät moment uoán : Ta coù min (Mr - Mutñ) = 722.84 (kNm) > 0. Þ ÑAÏT. b. Kieåm tra haøm löôïng coát theùp DÖL : b.1. Kieåm tra haøm löôïng coát theùp DÖL toái ña (TCN 5.7.3.3.1) Coi dieän tích coát theùp thöôøng As = 0 neân de = dp Kieåm tra ñieàu kieän : (5.7.3.3.1-1) (5.7.3.3.1-2) Baûng 4-54 Kieåm tra haøm löôïng coát theùp Maët caét Vò trí de c/de Kieåm tra (m) (m) x0 0.00 1.18 0.22 ÑAÏT x1 1.03 1.22 0.22 ÑAÏT x2 2.10 1.26 0.26 ÑAÏT x3 8.00 1.45 0.23 ÑAÏT x4 16.00 1.49 0.23 ÑAÏT b.2. Kieåm tra haøm löôïng coát theùp DÖL toái thieåu (TCN 5.7.3.3.2): Coát theùp toái thieåu phaûi ñaûm baûo moâmen khaùng uoán tính toaùn giaù trò nhoû hôn trong 2 giaù trò sau : - 1.2 laàn söùc khaùng nöùt . - 1.33 laàn moâmen tính toaùn caàn thieát döôùi toå hôïp taûi troïng - cöôøng ñoä Cöôøng ñoä chòu keùo khi uoán: fr = -0.63= -4.23(MPa). (5.4.2.6) Toång öùng suaát gaây nöùt : Ds = s4dd - fr Toång moâmen gaây nöùt : DM = DsSmc Smc = Seq Moment gaây ra bôûi DÖL : MPS = -(Fpeepsl) = -8862.45(MPa). Moment nöùt : Mcr = (MuSDb + MPS) + DM Moment khaùng uoán yeâu caàu : Mr.yc = min(1.2Mcr ; 1.33MuCD1b ) Baûng 4-55 Tính khaùng uoán yeâu caàu Maët caét Vò trí Ds DM Mr Mr.yc (m) (MPa) (KNm) (KNm) (KNm) x0 0.00 18.30 8527.49 9330.09 0.00 x1 1.03 16.07 7473.66 9666.88 1882.97 x2 2.10 14.95 4656.10 9810.04 3703.05 x3 8.00 5.96 1828.27 11563.21 6360.69 x4 16.00 1.08 330.94 11836.20 6490.53 Kieåm tra löôïng coát theùp toái thieåu : - Ta coù Mr > Mr.yc Þ ÑAÏT. IX. TÍNH DUYEÄT THEO LÖÏC CAÉT VAØ XOAÉN : 1 Xaùc ñònh söùc khaùng caét danh ñònh : Söùc khaùng danh ñònh laáy giaù trò nhoû hôn trong 2 giaù trò sau : Vn =Vc + Vs + Vp (5.8.3.3-1) Vn = 0.25f'cbvdv + Vp (5.8.3.3-2) Söùc khaùng caét coù theå chia thaønh : - Vc : do öùng suaát keùo trong beâtoâng - Vn : do coát theùp chòu caét - Vp : do thaønh phaàn döï öùng löïc thaúng ñöùng Söùc khaùng caét danh ñònh cuûa maët caét beâtoâng : Vc = 0.083b bvdv (5.8.3.3-3) Söùc khaùng danh ñònh do coát theùp chòu caét : Vs = (5.8.3.3-4) Söùc khaùng danh ñònh do thaønh phaàn DÖL thaúng ñöùng taïi maêt caét x1 öùng suaát trong tao caùp sau khi tröø maùt maùt fpe1 = 907.33(MPa). Vp= Baûng 4-56 Tính löïc caét cho töøng thaønh phaàn DÖL ntx Sin(a) Vpi(kN) 2 0.000 0.000 2 0.143 36.279 2 0.143 36.279 2 0.143 36.279 2 0.100 25.529 2 0.100 25.529 Vp 159.896 kN Boû qua coát theùp thöôøng chòu keùo : ds = 0 (m). Chieàu cao chòu caét höõu hieäu : 1166.4(mm). a. Xaùc ñònh thoâng soá b vaø q (TCN 5.8.3.4.2) : Tra baûng TCN ñeå xaùc ñònh b töø thoâng soá öùng suaát caét ÖÙng bieán doïc trong coát theùp phía chòu uoán : (5.8.3.4.2-2) Trong ñoù : bv : beà roäng höõu hieäu : bv = bw dv : chieàu cao chòu caét höõu hieäu . dv = 1173.6(mm). b : heä soá chæ khaû naêng cuûa beâtoâng bò nöùt cheùo truyeàn löïc keùo q : goác nghieâng cuûa öùng suaát neùn cheùo v : öùng suaát caét trong beâtoâng ñöôïc xaùc ñònh theo coâng thöùc TCN 5.8.3.4.2-1: Löïc caét ñaõ nhaân heä soá taïi maët caét kieåm tra löïc caét x1 =1.0296 (m) Löïc doïc do DÖL : ÖÙng suaát trong theùp DÖL khi öùng suaát beâtoâng xung quanh noù baèng 0 : fp0 = fpe1 - Chieàu daøi truyeàn löïc höõu hieäu cuûa theùp DÖL : Ltl = 60Dps = 60 x 15.2 = 912 (mm) Vì chieàu daøi truyeàn löïc , Ltl = 912 (mm), nhoû hôn khoaûng caùch ñeán maët caét tính duyeät löïc caét x1 = 1029.6(mm) neân toaøn boä öùng suaát trong theùp DÖL taïi maët caét ñoù laø höõu hieäu . Moâmen coù nhaân heäï soá taïi maët caét : Mu = max(MuCD1b , Vudv) = 1569.65(kNm) Ñeå xaùc ñònh öùng bieán trong theùp doïc ta giaû ñònh thoâng soá q = 280 ÖÙng bieán : ex = -0.0021. ÖÙng bieán coù giaù trò khoâng ñaït neân phaûi tính laïi theo coâng thöùc TCN 5.8.3.4.2-3: Trong ñoù : Ac : dieän tích phaàn beâtoâng chòu uoán cuûa daàm . = 0.38 (m2). Giaù trò öùng bieán tính laïi : ex = -0.00015 Thoâng soá : = 0.06 Tra baûng TCN 5.8.3.4.2-1 caùc giaù trò b vaø q coù theå laáy nhö sau : - Goùc xieân öùng suaát : q = 270 - Heä soá : b = 6.17 Goùc xieân öùng suaát neùn phuø hôïp vôùi giaû thieáùt tieáp tuïc söû duïng ñeå tính toaùn neáu khaùc nhieàu vôùi giaû thieát phaûi giaû thieát laïi vaø tính laïi . Söùc khaùng caét danh ñònh cuûa maët caét Vc = 1706.14(kN). b. Choïn coát theùp ñai choáng caét : Ñeå thuaän lôïi cho thi coâng choïn ñöôøng kính coát ñai khoâng ñoåi nhöng khoaûng caùch thay ñoåi theo söï giaûm löïc caét theo chieàu daøi daàm . Dctd = 10 (mm) Böôùc coát ñai : sctd (töï choïn) Dieän tích coát ñai taïi caùc maët caét naøy trong cöï ly sctñ : Av = 0.083 Baûng 4-57 Tính dieän tích coát ñai cho töøng ñoaïn maët caét ñaëc tröng Maët caét Vò trí sctd Av m mm mm2 x0 0.00 100.00 58.33 x1 1.03 150.00 84.67 x2 2.10 200.00 53.03 x3 8.00 300.00 79.54 x4 16.00 300.00 79.54 Goùc nghieâng coát ñai : a = 0 Söùc khaùng danh ñònh cuûa coát theùp ñai : Vs = 543.03 (kN). 2 Tính duyeät löïc caét theo TTGH cöôøng ñoä : Cöôøng ñoä khaùng caét danh ñònh taïi maët caét x1 : Vn1 =Vc + Vs + Vp = 1706.14 + 543.03 + 159.9 = 2409.06 (kN). Vn2 = 0.25f'cbvdv + Vp = =5747.14(kN). Vn = min (Vn1 , Vn2 ) = 2409.06 (kN). Cöôøng ñoä khaùng caét phaûi thoaû maõn ñieàu kieän : fv = 0.9 (Baûng 5.5.4.2.2-1) fvVn = 0.9 2409.06 = 2168.15(kN) Vu = 1345.72 (kN) Þ ÑAÏT. 3 Kieåm tra laïi boá trí coát ñai : Khoaûng caùch toái ña Baûng 4-58 Kieåm tra ñieàu kieän coát theùp toái ña mc Vui=VuCD1b smax(mm) x0 1422.41 600 x1 1345.72 600 x2 1266.34 300 x3 835.36 600 x4 268.66 600 Baûng 4-56 So saùnh k/c coát ñai ñaõ choïn vôùi ñieàu kieän k/c coát ñai toái ña Maët caét Vò trí sctd Av Kieåm tra m mm mm2 x0 0.00 100.00 600.00 ÑAÏT x1 1.03 150.00 600.00 ÑAÏT x2 2.10 200.00 300.00 ÑAÏT x3 8.00 300.00 600.00 ÑAÏT x4 16.00 300.00 600.00 ÑAÏT 4 Tính duyeät coát theùp doïc chòu xoaén : Ñeå maët caét khoâng bò xoaén coát theùp doïc phaûi ñöôïc boá trí caân xöùng sao cho taïi moãi maët caét khaû naêng chòu keùo cuûa coát theùp phaàn chòu keùo uoán cuûa caáu kieän coù tính ñeán caùc tröôøng hôïp khoâng phaùt huy heát cuûa coát theùp naøy Phöông trình löïc yeâu caàu trong coát theùp doïc : a. Taïi maët caét kieåm tra löïc caét x1 = 1.03 (m): T1 = 3437.79 (kN). Dieän tích coát theùp chòu moâmen döông : Aps = 5600 (mm2). Löïc doïc töông ñöông trong coát theùp : Td1 = Fps.d1 = 5070.67(kN) Do Td1 = 5070.67(kN) > T1 = 3437.79(kN). Þ ÑAÏT , ñuû dieän tích coát theùp doïc. b. Taïi maët caét goái : Trong ñoù: Mu = MuCD1b Vp = Mu (kNm) 0.00 Vs (kN) 561.15 Vp (kN) 159.91 Fps.d0 (kN) 5071.25 T0 (kN) 2238.65 Chieàu daøi truyeàn löïc : ltl = 0.912 (m) Khoaûng caùch töø tim goái ñeán ñaàu daàm : a = 0.35(m). Chieàu daøi baûn ñeäm goái caàu : Ldg = 0.3 (m). Xaùc ñònh löïc höõu hieäu taïi maët caét trong vuøng goái Heä soá ñeå tính löïc höõu hieäu : =0.548 Löïc doïc töông ñöông trong coát theùp Tdo = Fps.doHeso Tdo = 5071.25 x 0.548 = 2780.29 (kN). Do Tdo = 2780.29(kN) > To = 2238.65(kN). Þ ÑAÏT , ñuû dieän tích coát theùp doïc . Muïc luïc daàm chính.

Các file đính kèm theo tài liệu này:

  • docCHUONG 4 - Dam chinh-gui-trieu.doc
  • rarCAD_2.rar
  • docCAU_LVTN_TRIEU.doc
  • docCHUONG 5 - Thiet ke tru cau.doc
  • docLanCan+BMC+DN.doc
  • docMucluc_Cau.doc
  • docTRU-CAU-TRIEU.doc