Thiết kế cầu Bà Lớn

PHẦN I THIẾT KẾ SƠ BỘ I/ GIỚI THIỆU CHUNG: 1.1.Tổng quan về dự án Tuyến đường Bình Thuận là tuyến đường nối liền hai huyện ngoại thành TP. Hồ Chí Minh là Huyện Nhà Bè và Huyện Bình Chánh thành phố Hồ Chí Minh đi Quận 4(trong đó có cảng Tân thuận), và ngược lại đi ra Quốc lộ 1A đi các tỉnh miền tây nam bộ. Hiện nay song song với Dự án Xây Dựng mới Cầu Bà Lớn là Dự án mở rộng nâng cấp tuyến đường Bình Thuận. Mục tiêu của dự án là tiếp tục phát triển, từng bước hoàn thiện hệ thống cơ sở hạ tầng, tạo tiền đề thúc đẩy tiến trình đầu tư, xây dựng cơ sở hạ tầng. Nhằm phát triển thành phố về phía nam, đẩy nhanh tốc độ tăng trưởng kinh tế của huyện Nhà Bè và bình Chánh lên ngang tầm với các Quận nội thành. Dự án sẽ góp phần làm tăng nhanh hiệu quả kinh tế của tuyến đường Bình Thuận đang được đầu tư xây dựng và đảm bảo khả năng vận chuyển hàng hoá, và thông xe trên toàn tuyến. 1.2.Vị trí địa lý : Bình Chánhø là một trong năm huyện ngoại thành của TP. Hồ Chí Minh. Các địa danh giáp ranh bao gồm: phía Đông và Đông Bắc là huyện Nhơn Trạch, huyện Long Thành (Tỉnh Đồng Nai), Huyện Tân Thành , Thị Xã Bà Rịa , TP.Vũng Tàu (Tỉnh Bà Rịa – Vũng Tàu); phía Tây Huyện Cần Đước , Huyện Cần Guộc (Tỉnh Lonh An), Huyện Gò Công Đông (Tỉnh Tuyền Giang); phía tây Bắc Quận 4 và Quận 8 (TP.Hồ Chí Minh). 1.3 Mạng lưới giao thông trong khu vực : a/ Về giao thông đường thủy : Bình Chánhø có hệ thống sông, kênh rạch dày đặc. Đây là một tiềm năng, nhưng năng lực phục vụ giao thông đường thủy trong nhiều năm qua không đáp ứng nhu cầu đi lại của nhân dân và vận chuyển hàng hoá. Hiện nay, Bình Chánh đẩy nhanh tiến bộ nâng cấp đường giao thông nông thôn và tiến hành khảo sát, điều tra lập dự án phát triển toàn diện giao thông đường bộ phục vụ cho dự án xây dựng khu kinh tế mở. Hệ thống cầu trên địa bàn huyện dang không đáp ứng được lưu lượng giao thông ngày càng cao, đặc biệt là các cầu trên tuyến đường Bình Thuận. Để đáp ứng nhu cầu vận tải ngày một tăng nhanh, thành phố đang đầu tư xây dựng công trình giao thông để đáp ứng nhu cầu vận tải . 1.4 Vị trí xây dựng : Cầu Bà Lớn nằm trên tuyến đường Bình Thuận, thuộc huyện Bình Chánh – TP.Hồ Chí Minh. 1.5. Điều kiện địa hình : Khu vực nguyên cứu xây dựng cầu là đất ruộng và vườn cây ăn trái đan xen nhau. Gần khu vực xây dựng cầu nhà dân thưa thớt, nhà chủ yếu là nhà lá, nhà tạm, không nhà xây kiên cố. 1.6. Điều kiện khí tượng – thủy văn: a/ Khí tượng : - Khí hậu phân chia thành hai mùa rõ rệt: + Mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 10 + Mùa khô từ tháng 11 đến tháng 4 sang năm - Nhiệt độ : tương đối ổn định : + Nhiệt độ trung bình : 250 C - 290 C + Nhiệt độ cao tuyệt đối : 38.20 C + Nhiệt độ thấp tuyệt đối : 14.50 C - Độ ẩm : + Trung bình 73 – 85% + Bốc hơi từ 3.5 – 6 mm/ngày, cao nhất 7.8 mm/ngày . - Chế độ mưa : + Lượng mưa trung bình hàng năm : 1.000 - 1.400 mm. + Trong mùa mưa, lượng mưa tháng thấp nhất khoảng 100 mm, tháng nhiều nhất 240 mm. - Chế độ gió : + Mùa mưa : hướng gió chính là Tây – Tây Nam. + Mùa khô : Bắc – Đông Bắc. b/ Thủy văn : - Theo tài liệu của đài khí tượng thủy văn khu vực Nam Bộ, chế độ thủy văn tại khu vực chịu ảnh hưởng của chế độ bán nhật triều. Biên độ triều lớn từ 2 – 3m. - Mực nước thông thuyền là : + 1.50m. - Mực nước cao nhất là : + 1.65m. - Mực nước thấp nhất là : - 1.50m. - Hiện tượng xói lỡ :theo kết quả điều tra xói lỡ dòng sông, bờ sông hiện tại không có hiện tượng xói lỡ nghiêm trọng, bờ sông tương đối ổn định. 1.7. Địa chất : + Lớp đất số 1 : Đất sét lẫn hữu cơ, màu xám đen, độ dẻo cao, trạng thái rất mềm. Bề dày trung bình h =1422m (tại các lỗ khoan trên cạn) h =1219m tại các lỗ khoan dưới nước. Tính chất cơ lý đặc trưng như sau: - Độ ẩm : W = 69.9%. - Dung trọng tự nhiên : w = 1.546g/cm3 - Dung trọng đẩy nổi : d = 0.561g/cm3 - Lực dính đơn vị : C = 0.098kg/cm2 - Góc ma sát trong : = 40 57’. + Lớp đất số 2 : Sét pha cát lẫn sỏi sạn, màu xám trắng nâu đỏ, độ dẻo trung bình, trạng thái rắn đến rất rắn. Bề dày trung bình h =1221m. Tính chất cơ lý đặc trưng như sau: - Độ ẩm : W = 23.3%. - Dung trọng tự nhiên :w = 1.968g/cm3 - Dung trọng đẩy nổi : d = 1.003g/cm3 - Lực dính đơn vị : C = 0.292kg/cm2 - Góc ma sát trong : = 130 45’. + Lớp đất số 3 : Cát vừa đến mịn lẫn ít cát khô, màu xám trắng nâu vàng, trạng thái chặt vừa. Bề dày trung bình h =1124m. Tính chất cơ lý đặc trưng như sau: - Độ ẩm : W = 23.3%. - Dung trọng tự nhiên : w = 1.962g/cm3 - Dung trọng đẩy nổi : d = 0.994g/cm3 - Lực dính đơn vị : C = 0.025kg/cm2 - Góc ma sát trong : = 290 20’. + Lớp đất số 4 : Cát vừa đến mịn lẫn bột, màu xám trắng nâu vàng nâu đỏ, trạng thái bời rời. Bề dày trung bình h =24m. Tính chất cơ lý đặc trưng như sau: - Độ ẩm : W = 28.4%. - Dung trọng tự nhiên : w = 1.913g/cm3 - Dung trọng đẩy nổi : d = 0.931g/cm3 - Lực dính đơn vị : C = 0.017kg/cm2 - Góc ma sát trong : = 250 50’. + Lớp đất số 5 : Cát vừa đến mịn lẫn bột, màu xám trắng nâu vàng nâu đỏ, trạng thái chặt vừa. Bề dày trung bình h =1624m. Tính chất cơ lý đặc trưng như sau: - Độ ẩm : W = 24.4%. - Dung trọng tự nhiên : w = 1.954g/cm3 - Dung trọng đẩy nổi : d = 0.981g/cm3 - Lực dính đơn vị : C = 0.028kg/cm2 - Góc ma sát trong : = 280 43’. II/ CÁC NGUYÊN TẮC KHI THIẾT KẾ CẦU: - Đảm bảo về mặt kinh tế : hao phí xây dựng cầu là ít nhất, hoàn vốn nhanh và thu lợi nhuận cao. - Đảm bảo về mặt kỹ thuật : Đảm bảo đủ khả năng chịu lực theo yêu cầu thiết kế, đảm bảo ổn định và thời gian sử dụng lâu dài. - Đảm bảo về mặt mỹ quan : hòa cùng và tạo dáng đẹp cho cảnh quan xung quanh. Dựa vào ba nguyên tắc trên ta phải chú ý một số vấn đề sau : + Phương án thiết kế lập ra phải dựa trên điều kiện địa chất, thủy văn và khổ thông thuyền. + Cố gắn tận dụng những kết cấu định hình sẵn có để công xưởng hóa và cơ giới hóa hàng loạt nhằm giảm giá thành công trình. + Tận dụng vật liệu sẵn có tại địa phương. + Aùp dụng những phương pháp thi công tiên tiến nhằm đảm bảo tiến độ và chất lượng công trình. III/ NHIỆM VỤ THIẾT KẾ : Với những nhu cầu thực tế và nhằm phục vụ cho việc làm đồ án tốt nghiệp, tôi được giao nhiệm vụ thiết kế Cầu Bà Lớn – Đường Bình Thuận – Huyện Nhà Bè với những thông số sau : -Khổ cầu : 7.5m + 2 1,5m -Tải trọng thiết kế : H30, XB80 và người đi 300 kg/m2 -Khổ thông thuyền : Btt = 25m, Htt = 3.5m -Điều kiện địa chất (xem tài liệu khảo sát) Nhiệm vụ thiết kế : +Thiết kế sơ bộ ba phương án +Thiết kế kỹ thuật cho phương án khả thi +Thiết kế tổ chức thi công phương án được chọn.

46 trang | Chia sẻ: lvcdongnoi | Lượt xem: 2648 | Lượt tải: 0

Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Thiết kế cầu Bà Lớn, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

CHÖÔNG IV TÍNH DAÀM CHÍNH SOÁ LIEÄU BAN ÑAÀU : - Toaøn caàu coù 7 nhòp, chieàu daøi moãi nhòp 33m - Chieàu daøi toaøn daàm 33.2m - Chieàu daøi tính toaùn laø ltt = 32.2m - Khoå caàu : B = 7.5m + 2 x1.5m - Taûi troïng H30, XB80, Ngöôøi 300 kG/m2. - Phöông phaùp keùo caêng coát theùp : keùo tröôùc - Coát theùp cöôøng ñoä cao(f12.7mm). - Beâtoâng M500. I./ LÖÏA CHOÏN HÌNH DAÏNG VAØ KÍCH THÖÔÙC MAËT CAÉT : Theo phöông ngang caàu : Lan can vaø leà boä haønh : Kích thöôùc maët caét ngang daàm chính : II./ XAÙC ÑÒNH HEÄ SOÁ PHAÂN BOÁ NGANG : 2.1./ Tính heä soá meàm : Trong ñoù : l : khaåu ñoä tính toaùn cuûa nhòp(l = 33m). Ed , En : moâñun ñaøn hoài cuûa daàm doïc vaø daàm ngang (laáy Ed = En). Id : Moment quaùn tính cuûa daàm chuû. In : Moment quaùn tính cuûa daàm ngang. d : khoaûng caùch giöõa hai daàm chuû. a : khoaûng caùch giöõa hai daàm ngang(a = 6.44m). * Tính Id: Dieän tích tieát dieän ngang cuûa daàm doïc chuû( boû qua coát theùp) F = 4180.5 cm2 Moment tónh ñoái vôùi truïc ñi qua meùp döôùi cuûa tieát dieän : Vò trí troïng taâm cuûa tieát dieän quy öôùc Moment quaùn tính cuûa tieát dieän doái vôùi truïc ñi qua troïng taâm tieát dieän quy öôùc laø: * Tính In: Sô boä boû qua coát theùp boá trí trong daàm ta coù: Tính a: Ta thaáy a = 1.029.10-8 < 0.005 Vaø tyû soá : Do thoaû maõn hai ñieàu kieän treân ta tính heä soá phaân boá ngang theo phöông phaùp neùn leäch taâm laø chaáp nhaän ñöôïc veà ñoä chính xaùc so vôùi thöïc teáù. Theo phöông phaùp naøy, ñöôøng aûnh höôûng aùp löïc leân daàm chuû bieân seõ laø ñöôøng thaúng xieân. Daàm ngoaøi cuøng veà phía taûi troïng leäch taâm chòu löïc nhieàu nhaát, daàm ngoaøi cuøng phía ñoái dieän töùc laø traùi ngöôïc vôùi phía leäch taâm chòu löïc ít nhaát. Tung ñoä ñöôøng aûnh höôûng theo phöông phaùp neùn leäch taâm : 2.2./ Heä soá phaân boá ngang : Trong ñoù : yi : Laø caùc tung ñoä ñöôøng aûnh höôûng cuûa aùp löïc R ôû döôùi caùc taûi troïng. W : Dieän tích cuûa phaàn ñöôøng aûnh höôûng aùp löïc goái ôû döôùi ñöôøng boä haønh coù ñaët taûi troïng. III./ XAÙC ÑÒNH TÓNH TAÛI GIAI ÑOAÏN I VAØ II : 3.1./ Tónh Taûi Giai Ñoaïn I : - Daàm doïc chuû : - Baûn ñoå taïi choå: - Daàm doïc chuû tính caû phaàn baûn : - Daàm ngang : Þ Tónh taûi ñiai doaïn I : 3.2./ Tónh Taûi Giai Ñoaïn II : - Troïng löôïng lan can, tay vòn : Plc = 0.259 + 0.708 = 0.967 T/m. - Troïng löôïng leà boä haønh : Plbh = 0.08 ´ 2.4 = 0.192 T/m. - Troïng löôïng ñaù væa(gôø chaén) : Pg= 0.0768 T/m. - Troïng löôïng lôùp phuû maët caàu : Lôùp BT Asphal : daøy 5cm Lôùp BT baûo veä : daøy 4cm Lôùp caùch nöôùc : daøy 2cm Lôùp mui luyeän : daøy 1.5cm 0.05 ´ 2.3 = 0.092 T/m. 0.04 ´ 2.4 = 0.096 T/m. 0.02 ´ 1.5 = 0.03 T/m. 0.015 ´ 2.51 = 0.0377 T/m. gAsphal = 2.3 T/m3 gbt = 2.4 T/m3 gcn = 1.5 T/m3 gml = 2.51 T/m3 q2 = Plc ´ Zlc + Plbh ´ Slbh + Pg ´ Zg + Plp ´ Slp = 0.967 ´ (0.493 – 0.209) + 0.196[1.5(0.483 + 0.386) ´ 0.5 + 1.5(-0.101 – 0.198) ´ 0.5] + 0.0768(0.395 – 0.111) + 0.256[0.5 ´ 0.386 ´ 9.51 – 0.5 ´ 0.101 ´ 2.49 ] = 0.738 T/m. IV./ XAÙC ÑÒNH NOÄI LÖÏC DAÀM ÔÛ MAËT CAÉT ÑAËC TRÖNG : Ta chæ tính toaùn cho daàm bieân, caùc daàm coøn laïi ñöôïc thieát keá gioáng daàm bieân vì heä soá phaân boá ngang cuûa daàm bieân laø lôùn nhaát (xem tính toaùn beân döôùi) Noäi löïc trong caùc daàm chuû giaûn ñôn ñöôïc tính toaùn coù xeùt ñeán heä soá phaân boá ngang. Ngoaøi ra coøn phaûi xeùt ñeán nhöõng quy ñònh cuûa quy trình thieát keá veà caùc toå hôïp tieâu chuaån, tính toaùn, heä soá xung kích, heä soá taûi troïng. Caùc maët caét ñöôïc choïn ñeå tính toaùn laø: 1/2L; 1/3L; 1/4L, goái, vaø ñoàng thôøi phaûi xeùt maët caét caùch goái 1.5m do trong ñoaïn naøy traïng thaùi öùng suaát raát phöùc taïp. Vò trí maët caét Taïi goái Caùch goái 1.5m L/4 (8.05m) L/3 (10.73m) L/2 (16.1m) Teân maët caét Q0 M1(Q1) M2(Q2) M3(Q3) M4(Q4) Noäi löïc ñöôïc tính theo coâng thöùc sau : S = q ´ S.CV Trong ñoù : q : Taûi troïng raûi ñeàu töông ñöông. CV : Dieän tích ñöôøng aûnh höôûng. 4.1./ Xaùc ñònh heä soá xung kích : 1 + m = 1.3 neáu l ≤ 5m. 1 + m = 1.3 neáu l ≥ 45m. Ta coù : l = 32.2m. Þ 1 + m = 1.096 (Noäi suy). 4.2./ Taûi troïng töông ñöông H30 vaø XB80 : 4.2.1./ Taûi troïng töông ñöông H30 : - Taûi troïng töông ñöông theo ñöôøng aûnh höôûng Moment(T/m) : Chieàu daøi ñaët taûi Ñaàu daàm Caùch goái 1.5m L/4 (8.05m) L/3 (10.73m) L/2 (16.1m) qtñ 2.456 2.382 2.056 1.958 1.760 0.4325 0.4325 0.4325 0.4325 0.4325 - Taûi troïng töông ñöông theo ñöôøng aûnh höôûng löïc caét(T/m) : Chieàu daøi ñaët taûi Ñaàu daàm Caùch goái 1.5m L/4 L/3 L/2 32.2m 2.456 30.7m 2.512 24.15m 2.744 21.47m 2.833 16.10m 3.121 1 + m 1.096 1.107 1.156 1.176 1.217 4.2.2./ Taûi troïng töông ñöông XB80 : - Taûi troïng töông ñöông theo ñöôøng aûnh höôûng Moment (T/m) : Chieàu daøi ñaët taûi Ñaàu daàm Caùch goái 1.5m L/4 (8.05m) L/3 (10.73m) L/2 (16.1m) qtñ 4.686 4.669 4.597 4.597 4.597 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 - Taûi troïng töông ñöông theo ñöôøng aûnh höôûng löïc caét (T/m) : Chieàu daøi ñaët taûi Ñaàu daàm Caùch goái 1.5m L/4 L/3 L/2 32.2m 4.686 30.7m 4.905 24.15m 6.137 21.47m 6.812 16.10m 8.697 4.2.3./ Taûi troïng töông ñöông ñoaøn ngöôøi: Theo quy ñònh taûi troïng töông ñöông ñoaøn ngöôøi ñöôïc laáy Pn = 0.3 T/m2 4.2.4./ Noäi löïc tieâu chuaån vaø tính toaùn lôùn nhaát do toå hôïp taûi troïng : Ñöôïc thaønh laäp thaønh 5 baûng sau. TÍNH DIEÄN TÍCH ÑÖÔØNG AÛNH HÖÔÛNG Baûng 1 Doøng Noäi löïc Daïng ñöôøng aûnh höôûng Caùc trò soá ñeå tính dieän tích ñöôøng aûnh höôûng Dieän tích ñöôøng aûnh höôûng l (m) x (m) l-x (m) x(l-x)/l y1=(l-x)/l y2=1-y1 w1 (m2) w2 (m2) w3 (m2) Sw (m2) (4)-(5) (5).(6)/(4) (6)/(4) 1-(8) (7).(4)/2 (6).(8)/2 (5).(9)/2 (10)+(11)+(12) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 M1 32.2 1.50 30.70 1.103 17.758 17.758 3 M2 32.2 8.05 24.15 5.375 86.538 86.538 4 M3 32.2 10.73 21.47 6.347 102.187 102.187 5 M4 32.2 16.10 16.10 7.159 115.260 115.260 6 Q0=H0 32.2 0 32.20 1 16.100 16.100 7 Q1 32.2 1.50 30.70 0.752 0.248 11.543 -0.186 11.357 8 Q2 32.2 8.05 24.15 0.667 0.333 8.054 -1.340 6.714 9 Q3 32.2 10.73 21.47 0.514 0.486 5.518 -2.607 2.910 10 Q4 32.2 16.10 16.10 0.457 0.543 3.679 -4.371 0 NOÄI LÖÏC DO TÓNH TAÛI (Tieâu chuaån vaø tính toaùn) Baûng 2 Doøng Noäi löïc Sw Tónh taûi tieâu chuaån Heä soá vöôït taûi Do tónh taûi tieâu chuaån Do tónh taûi tính toaùn q1 q2 qd qb n1 n2 q1.S.CV q2.S.CV qd.S.CV qb.S.CV S n1.q1. S.CV n2.q2 .S.CV n1.qd .S.CV n1.qb .S.CV S (m2) (T/m) (T/m) (T/m) (T/m) (3).(4) (3).(5) (3).(6) (3).(7) (10)+(11) (3).(4).(8) (3).(5).(9) (3).(6).(8) (3).(7).(8) (15)+(18) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 2 M1 17.758 1.51 0.738 1.038 0.594 1.1 1.5 26.815 13.105 18.433 10.548 39.9200 29.496 19.658 20.276 11.603 41.099 3 M2 86.538 1.51 0.738 1.038 0.594 1.1 1.5 130.672 63.865 89.826 51.404 194.5374 143.740 95.798 98.809 56.544 200.284 4 M3 102.187 1.51 0.738 1.038 0.594 1.1 1.5 154.302 75.414 106.070 60.699 229.7164 169.733 113.121 116.677 66.769 236.502 5 M4 115.26 1.51 0.738 1.038 0.594 1.1 1.5 174.043 85.062 119.640 68.464 259.1045 191.447 127.593 131.604 75.311 266.758 6 Q0=H0 16.100 1.51 0.738 1.038 0.594 1.1 1.5 24.311 11.882 16.712 9.563 36.1928 26.742 17.823 18.383 10.520 37.262 7 Q1 11.357 1.51 0.738 1.038 0.594 1.1 1.5 17.149 8.381 11.789 6.746 25.5305 18.864 12.572 12.967 7.421 26.285 8 Q2 6.714 1.51 0.738 1.038 0.594 1.1 1.5 10.138 4.955 6.969 3.988 15.0931 11.152 7.432 7.666 4.387 15.539 9 Q3 2.910 1.51 0.738 1.038 0.594 1.1 1.5 4.3941 2.148 3.021 1.729 6.5417 4.834 3.221 3.323 1.901 6.735 10 Q4 0 1.51 0.738 1.038 0.594 1.1 1.5 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 NOÄI LÖÏC DO HOAÏT TAÛI : H30, XB80 VAØ NGÖÔØI Baûng 3 Doøng Noäi löïc Taûi troïng töông ñöông (T/m) Heä soá phaân boá ngang Xung kích Noäi löïc do taûi tieâu chuaån H30 ngöôøi XB80 PH30 Pngöôøi PXB80 KH30 Kngöôøi KXB80 1+ m 10B1.(3).(6) 11B1.(3).(6) 10B1.(4).(7) 11B1.(4).(7) 10B1.(5).(8) 11B1.(5).(8) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 2 M1 2.382 0.3 4.669 0.4325 0.652 0.25 1.096 18.295 3.474 20.728 3 M2 2.056 0.3 4.597 0.4325 0.652 0.25 1.096 76.951 16.927 99.453 4 M3 1.958 0.3 4.597 0.4325 0.652 0.25 1.096 86.535 19.988 117.438 5 M4 1.76 0.3 4.597 0.4325 0.652 0.25 1.096 87.736 22.545 132.462 6 Q0=H0 2.456 0.3 4.686 0.4325 0.652 0.25 1.096 17.102 3.149 18.861 7 Q1 2.512 0.3 4.905 0.4325 0.652 0.25 1.096 12.541 2.258 14.155 8 Q2 2.744 0.3 6.137 0.4325 0.652 0.25 1.096 9.558 1.575 12.357 9 Q3 2.833 0.3 6.812 0.4325 0.652 0.25 1.096 6.761 1.079 9.397 10 Q4 3.212 0.3 8.637 0.4325 0.652 0.25 1.096 5.111 0.720 7.944 NOÄI LÖÏC LÔÙN NHAÁT DO TÓNH TAÛI VAØ HOAÏT TAÛI TIEÂU CHUAÅN Baûng 4 Doøng Noäi löïc Noäi löïc toång coäng do taûi troïng tieâu chuaån Noäi löïc lôùn nhaát do taûi troïng tính toaùn Tónh taûi + H30 + Ngöôøi Tónh taûi + XB80 14B2+10B3+12B3 14B2+11B3+13B3 14B2+14B3 14B2+15B3 1 2 3 4 5 6 7 2 M1 61.688 60.648 61.688 3 M2 288.415 293.991 293.991 4 M3 336.239 347.154 347.154 5 M4 369.385 391.567 391.567 6 Q0=H0 56.444 55.054 56.444 7 Q1 40.329 25.531 40.329 8 Q2 26.227 15.093 26.227 9 Q3 14.382 6.542 14.382 10 Q4 5.830 0 5.830 NOÄI LÖÏC LÔÙN NHAÁT DO TÓNH TAÛI VAØ HOAÏT TAÛI Baûng 5 Doøng Noäi löïc Heä soá vöôït taûi Noäi löïc do taûi troïng tính toaùn Noäi löïc tính toaùn lôùn nhaát nH30 nNgöôøi nXB80 Tónh taûi + H30 + Ngöôøi Tónh taûi + XB80 19B2+10B3.(3).9B3+12B3.(4) 19B2+11B3.(3).9B3+13B3.(4) 19B2+14B3.(5) 19B2+15B3.(5) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 2 M1 1.4 1.4 1.1 74.034 63.900 74.034 3 M2 1.4 1.4 1.1 342.054 309.682 342.054 4 M3 1.4 1.4 1.1 397.264 365.683 397.264 5 M4 1.4 1.4 1.1 432.942 412.466 432.942 6 Q0=H0 1.4 1.4 1.1 67.912 58.009 67.912 7 Q1 1.4 1.4 1.1 48.689 41.855 48.689 8 Q2 1.4 1.4 1.1 32.411 29.131 32.411 9 Q3 1.4 1.4 1.1 18.620 17.071 18.620 10 Q4 1.4 1.4 1.1 8.849 8.738 8.849 Mmax = 432.942 Tm. Do tónh taûi vaø hoaït taûi tính toaùn. Qmax = 67.912 T. Do tónh taûi vaø hoaït taûi tính toaùn. V./ BOÁ TRÍ COÁT THEÙP VAØ CHOÏN KÍCH THÖÔÙC MAËT CAÉT : 5.1./ Xaùc ñònh löôïng coát theùp caàn thieát theo coâng thöùc gaàn ñuùng : Chieàu cao laøm vieäc cuûa daàm : Trong ñoù : Daàm giaûm ñôn : a = 0.07 ¸ 0.09. Choïn a = 0.09 bc = 1.65 m =165cm. Ru :cöôøng ñoä chòu neùn khi uoán cuûa Beâtoâng, M#500 : Ru = 255 ( kG/cm2 ) . M : moment lôùn nhaát do tónh taûi vaø hoaït taûi tính toaùn 432.942 Tm. Þ h’o = 109.416 cm. - Tính dieän tích coát theùp döï öùng löïc : Rd2: cöôøng ñoä tính toaùn cuûa caùp khi söû duïng. Rd2: = 11160 (kG/cm2). Vôùi tao f 12.7 thì dieän tích coát theùp moät tao laø 0.908 cm2 Soá boù tao theùp caàn thieát : choïn 44 tao coù Fd = 44 ´ 0.908 = 39.952 cm2. 5.2./ Boá trí coát theùp : * aT - Troïng taâm coát theùp döï öùng löïc so vôùi ñeán ñaùy daàm. aT = 11.535 cm h0 = 140 – 11.535 = 128.465 cm. h0 = 128.465 cm > h’0 = 109.416 cm. Vì vaäy chieàu cao daàm vaø coát theùp choïn nhö treân ñaït yeâu caàu. 5.3./ Baûng xaùc ñònh caùc yeáu toá vaø goùc cuûa coát theùp : Uoán 12 tao coát theùp leân vaø ñaët neo ñònh vò ôû hai vò trí . Ñieåm uoán thöù nhaát caùch ñaàu daàm moät ñoaïn L1 = 8.35m. Ñieåm uoán thöù hai caùch ñaàu daàm moät ñoaïn L2 = 11.35m. Teân coát theùp tga h (cm) l (cm) CE (cm) EE’ (cm) Lsôïi (cm) 1 (2 tao haøng 1) 0.0925 104.984 1135 1139.8 1030 3309.6 2 (2 tao haøng 2) 0.0925 104.984 1135 1139.8 1030 3309.6 3 (2 tao haøng 3) 0.0925 104.984 1135 1139.8 1030 3309.6 4 (2 tao haøng 4) 0.12286 102.592 835 841.61 1630 3313.22 5 (2 tao haøng 5) 0.12286 102.592 835 841.61 1630 3313.22 6 (2 tao haøng 6) 0.12286 102.592 835 841.61 1630 3313.22 7 (10 tao haøng 7) 0 0 3300 0 3300 3300 8 (10 tao haøng 8) 0 0 3300 0 3300 3300 9 (12 tao haøng 9) 0 0 3300 0 3300 3300 Vò trí tao 12.7mm Chieàu daøi a0 tga cosa sina 2 tao haøng 1 3309.6 5.2848 0.0925 0.99575 0.09211 2 tao haøng 2 3309.6 5.2848 0.0925 0.99575 0.09211 2 tao haøng 3 3309.6 5.2848 0.0925 0.99575 0.09211 2 tao haøng 4 3313.22 7.1081 0.1247 0.99231 0.1219 2 tao giöõa haøng 5 3313.22 7.1081 0.1247 0.99231 0.1219 2 tao giöõa haøng 6 3313.22 7.1081 0.1247 0.99231 0.1219 32 tao coøn laïi 3300 Toaï ñoä coát theùp döï öùng löïc theo maët phaúng thaúng ñöùng (laáy ñöôøng chuaån 0-0 qua meùp döôùi cuûa ñaùy daàm) Vò trí x (cm) Y1 (cm) Y2 (cm) Y3 (cm) Y4 (cm) Y5 (cm) Y6 (cm) Y7 (cm) Y8 (cm) Y9 (cm) N6(l/2) 1610 20.016 16.716 13.416 12.508 9.28 5.908 14 9.5 5 N6(l1) 1135 20.016 16.716 13.416 12.508 9.28 5.908 14 9.5 5 N6(l/3) 1073 25.751 22.451 19.151 12.508 9.28 5.908 14 9.5 5 N6(l2) 835 47.766 44.466 41.166 12.508 9.28 5.908 14 9.5 5 N6(l/4) 805 50.541 47.241 43.941 13.194 12.966 9.5938 14 9.5 5 N6(l.5m) 150 111.141 107.841 104.541 96.667 93.439 90.067 14 9.5 5 N0(goái) 0 125.004 121.704 118.404 115.096 111.868 108.496 14 9.5 5 NA(ñaàu) -40 128.704 125.404 122.104 120.011 116.783 113.411 14 9.5 5 VI./TÍNH DUYEÄT CÖÔØNG ÑOÄ DAÀM TRONG GIAI ÑOAÏN SÖÛ DUÏNG THEO MOMENT CUÛA MAËT CAÉT THAÚNG GOÙC Boû qua phaàn coát theùp thöôøng vaø khoâng boá trí coát theùp döï öùng löïc ôû phaàn chòu neùn. Do daàm lieân hôïp baûn beâtoâng coát theùp ñoå taïi choã neân daàm laøm vieäc theo hai giai ñoaïn . Giai ñoaïn I : Daàm I chòu taûi troïng phaàn I (baûn thaân daàm vaø baûn ñoå taïi choã) + Giaû söû truïc trung hoaø qua caùnh daàm : Phaûi thoûa maõn ñieàu kieän : Ru ´ bc ´ hc ≥ Rd2 ´ Fd Trong ñoù : Ru : cöôøng ñoä tính toaùn chòu uoán cuûa beâtoâng. Beâtoâng Mac500, cheá taïo trong nhaø maùy Ru = 255 kG/cm2. Rd2 : cöôøng ñoä tính toaùn cuûa theùp döï öùng löïc trong giai ñoaïn söû duïng, theùp f12.7mm coù Rd2 = 11160 kG/cm2. bc : beà roäng caùnh treân cuûa daàm, bc = 50cm. hc : chieàu daøy tính ñoåi baûn caùnh treân cuûa daàm, hc = 22.0cm. Theo coâng thöùc treân ta coù giaù trò VT vaø VP laø : VT = 255 ´ 50 ´ 220 = 280500 kG. VP = 11160 ´ 39.952 = 445864.32 kG. VT Ru ´ bc ´ hc = 280500 kG. VP Rd2 ´ Fd = 445864.32 kG. Nhö vaäy : VP > VT neân khoâng thoaû maõn ñieàu kieän truïc trung hoaø qua caùnh. + Truïc trung hoaø ñi qua söôøn daàm : Ñieàu kieän cöôøng ñoä laø : Vôùi Mmax laø moâment lôùn nhaát do tónh taûi phaàn I Mmax = 191.447 Tm = 19144700 KGcm Ru = 255 kg/cm2 Rtr = 205 kg/cm2 bc = 50 cm b = 16 cm hc = 22.0 cm h0 = hd - ad = 140 – 5.45 =134.55 cm Xaùc ñònh chieàu cao chòu neùn x theo coâng thöùc : Ru´bx+ Rn (bc - b)´hc = Rd2´Fd Thoaû maõn ñieàu kieän haïn cheá x £ 0.55 ´ h0 = 0.55 ´ 134.55 = 74.003 cm m2: heä soá ñieàu kieän laøm vieäc Vì x > 0.3 ´ h0 = 0.3 ´ 134.55 = 40.365 cm neân m2= 0.8 Thay soá vaøo coâng thöùc ta coù: Mmax = 191.447 Tm < [M] = 907.588 Tm Þ Ñaït yeâu caàu Giai ñoaïn II : Daàm I lieân hôïp vôùi baûn beâ toâng ñoå taïi choã, laøm vieäc theo kieåu daàm T chòu moâment do tónh taûi vaø hoaït taûi tính toaùn . Ta tính ñoåi maët caét I lieân hôïp vôùi baûn thaønh maët caét chöõ I + Giaû söû truïc trung hoaø qua caùnh daàm : Phaûi thoûa maõn ñieàu kieän : n´Ru ´ bb ´ hb ³ Rd2 ´ Fd n = Eb/Ed = 0.921 VT = 0.921´ 255 ´ 165 ´ 22.0 = 925650 KG VP = 11160 ´ 39.951 = 445864.32 KG Nhö vaäy : VT > VP Thoaû maõn ñieàu kieän truïc trung hoaø qua caùnh. Ñieàu kieän cöôøng ñoä laø : Mmax laø moment lôùn nhaát do tónh taûi vaø hoaït taûi Mmax = 432.942 Tm = 43294200 KGcm Ru = 255 KG/cm2 bb = 165 cm h0 = 134.55 cm Xaùc ñònh chieàu cao chòu neùn x theo coâng thöùc : Rn ´ bb ´ x = Rd2 ´ Fd Thoaû maõn ñieàu kieän : x £ 0.55 ´ h0 = 0.55 ×134.55 = 74.003 cm m2 : heä soá ñieàu kieän laøm vieäc Vì x = 13.181 < 0.3´h0 = 40.365 neân m2 = 1 Thay soá ta coù : Mmax = 432.942 Tm < [M] = 570.504 Tm Þ Ñaït yeâu caàu VII./ TÍNH DUYEÄT NÖÙT - Xaùc ñònh caùc ñaëc tröng hình hoïc cuûa maët caét daàm. Ñaëc tröng hình hoïc ñöôïc xaùc ñònh cho hai tieát dieän, tieát dieän ôû giöõa nhòp vaø tieát dieän ôû caùnh goái 1.5 m Caùc heä soá F, I tính vôùi tieát dieän qui ñoåi Heä soá qui ñoåi : 7.1./ Maët caét lieân hôïp coù coát theùp keùo caêng tröôùc khi ñoå beâ toâng, chòu löïc theo hai giai ñoaïn. Giai ñoaïn I : chòu löïc nhö maët caét tính ñoåi - Dieän tích maët caét tính ñoåi Ftd= b´h + (bc-b)´hc+ (b1-b)´h1 + n1F1 - Moment cuûa tieát dieän Fvôùi ñaùy daàm: - Caùc khoaûng caùch töø truïc quaùn tính chính I-I cuûa tieát dieän tôùi ñaùy daàm vaø tôùi ñænh daàm. - Moment quaùn tính cuûa maët caét qui ñoåi Giai ñoaïn II : phaàn maët caét coù coát theùp cuøng chòu löïc chung vôùi phaàn baûn phía treân coù kích thöôùc - Dieän tích maët caét qui ñoåi: - Cöï ly giöõa truïc I-I vaø II-II laø: - Moâment quaùn tính maët caét lieân hôïp : Trong ñoù : bc = 61 cm hc = 22.0 cm b1 = 50 cm. h1 = 26.5 cm h = 140 cm n = 4.8 b2 = 165 cm h2 = 15 cm F1 = 39.952 cm2 b = 16 cm Xaùc ñònh Maët caét IV – IV (giöõa daàm) Haøng Y ni yi ´ ni 1 20.016 2 40.032 2 16.716 2 33.432 3 13.416 2 26.832 4 12.508 2 25.016 5 9.28 2 18.56 6 5.908 2 11.816 7 14 10 140 8 9.5 10 95 9 5 12 60 Toång 44 450.688 ad IV 10.243 Maët caét III – III (L/3) Haøng Y ni yi ´ ni 1 25.751 2 51.502 2 22.451 2 44.902 3 19.151 2 38.302 4 12.508 2 25.016 5 9.28 2 18.56 6 5.908 2 11.816 7 14 10 140 8 9.5 10 95 9 5 12 60 Toång 44 485.098 ad III 11.025 Maët caét II – II (L/4) Haøng Y ni yi ´ ni 1 50.541 2 101.082 2 47.241 2 94.482 3 43.941 2 87.882 4 13.194 2 26.388 5 12.966 2 25.932 6 9.5938 2 19.188 7 14 10 140 8 9.5 10 95 9 5 12 60 Toång 44 649.954 ad II 14.772 Maët caét I – I (Caùch 1.5m) Haøng Y ni yI ´ ni 1 111.141 2 222.282 2 107.841 2 215.682 3 104.541 2 209.082 4 96.667 2 193.334 5 93.439 2 186.878 6 90.067 2 180.134 7 14 10 140 8 9.5 10 95 9 5 12 60 Toång 44 1502.392 ad I 34.145 Maët caét 0 – 0 (Taïi goái) Haøng Y ni yI ´ ni 1 125.004 2 250.008 2 121.704 2 243.408 3 118.404 2 236.808 4 115.096 2 230.192 5 111.868 2 223.736 6 108.496 2 216.992 7 14 10 140 8 9.5 10 95 9 5 12 60 Toång 44 1696.144 ad 0 38.549 Trong ñoù : adI : troïng taâm coát theùp töông öùng ôû caùc maët caét. yi : Toaï ñoä cuûa haøng coát theùp thöù i. ni : Soá tao theùp trong haøng thöù i. Thay soá vaøo caùc coâng thöùc treân, keát quaû tính toaùn ta toång hôïp vaøo baûng sau: Maët caét ad Ftd Sx S1 IV-IV 10.243 4322.77 16202.8 298413 932191 69.0327 70.9673 III-III 11.025 4322.77 16202.8 298563 931779 69.0674 70.9326 II-II 14.772 4322.77 16202.8 299281 929804 69.2336 70.7664 I-I 34.145 4322.77 16202.8 302996 919594 70.0931 69.9069 0-0 38.549 4322.77 16202.8 303841 917273 70.2885 69.7115 c’ Itd 57.5328 126.566 13.4344 10553991 25333927 57.5074 126.575 13.4252 10544576 25311753 57.3855 126.619 13.3808 10502572 25208690 56.7554 126.848 13.1515 10367485 24759962 56.6121 126.901 13.0994 10355966 24677623 7.2./Tính Maát Maùt ÖÙng Suaát Trong Coát Theùp Döï ÖÙng Löïc Taïi Maët Caét L/2 (maët caét IV - IV) 7.2.1./ Maát maùt do ma saùt : Trong ñoù : sKT : öùng suaát kieåm tra laáy sKT = 11000 kG/cm2 P : thaønh phaàn cuûa noäi löïc coát theùp uoán xieân truyeàn leân boä ñònh vò ñieåm uoán f : heä soá ma saùt giöõa coát theùp vaø boä ñònh vò, thöôøng laáy f = 0.3 fd : dieän tích tieát dieän boù theùp uoán xieân fd = 0.908 BAÛNG TÍNH MAÁT MAÙT ÖÙNG SUAÁT CHO TÖØNG BOÙ Thöù töï haøng coát theùp Sina Cosa s5i 1 0.09211 0.99575 305.260 2 0.09211 0.99575 305.260 3 0.09211 0.99575 305.260 4 0.1219 0.99231 405.387 5 0.1219 0.99231 405.387 6 0.1219 0.99231 405.387 Caùc haøng coøn laïi 0 1 0 Toång 1826.681 7.2.2./ Maát maùt öùng suaát s6 do cheânh leäch nhieät ñoä giöõa coát theùp döï öùng löïc vaø beä khi haáp hôi noùng döôõng hoä beâ toâng: Trong ñoù : TT = 0.5´DT DT : cheânh leäch nhieät ñoä trong buoàng haáp hôi noùng baûo döôõng beâ toâng vaø nhieät ñoä beân ngoaøi khoâng khí. + Nhieät ñoä haáp hôi noùng 600 + Nhieät ñoä khoâng khí 500 ® DT = 600 – 300 = 300 TT = 0.5´DT = 0.5´30 = 150 ® s6 = 20´15 = 300 KG/cm2 7.2.3./ Maát maùt öùng suaát do coát theùp töï chuøng: Trong ñoù : sd : öùng suaát coát theùp coù tính maát maùt öùng suaát xuaát hieän tröôùc khi neùn beâ toâng. sd = 11000 – 0 - 300 = 10700 KG/cm cöôøng ñoä tieâu chuaån cuûa theùp 7.2.4./ Maát maùt öùng suaát do bieán daïng neo vaø bieán daïng beâ toâng döôùi coù : Trong ñoù: toång bieán daïng maáu neo vaø bieán daïng beâ toâng(do dòch vò cuûa ñaàu coát theùp so vôùi neo ñoái vôùi moãi neo) ltb : 3220 cm chieàu daøi trung bình cuûa coát theùp . Ed : moâñun ñaøn hoài cuûa theùp Ed = 1.8.106 kG/cm2 7.2.5./ Maát maùt öùng suaát do co ngoùt vaø töø bieán: Trong ñoù : ec , jx : trò soá giôùi haïn cuûa bieán daïng co ngoùt töông ñoái vaø cuûa ñaëc tröng töø bieán, phuï thuoäc vaøo tuoåi beâ toâng luùc bò neùn tröôùc, maùc beâ toâng vaø ñieàu kieän hoaù raén. Laáy ec = 0.00001, jx = 1.6 sb : öùng suaát cuûa beâ toâng ôû thôù qua troïng taâm cuûa coát theùp ñang xeùt do döï öùng löïc ñaõ xeùt caùc maát maùt öùng suaát sau: s3, s4, s5, s6 . Döï öùng löïc trong caùc coát theùp döï öùng löïckeùo caêng(tröø ñi caùc maát maùt) Nd=(11000 – 862.019 - 0 - 0 - 300)39.952 = 393047.017 kG. y = 69.0327 – 10.243 = 58.79cm. f : laø haøm soá xeùt ñeán aûnh höôûng cuûa quaù trình co ngoùt vaø töø bieán keùo daøi cuûa beâ toâng tôùi trò soá öùng suaát hao huït xaùc ñònh ôû baûng 6 – 2 (giaùo trình caàu beâ toâng coát theùp). * Tính f : f phuï thuoäc vaøo ñaëc tröng töø bieán cuoái cuøng jx vaø tích soá r´n1´f Trong ñoù : r : baùn kính quaùn tính cuûa maët caét Tra baûng 6 –2 (giaùo trình caàu beâtoâng coát theùp) ta ñöôïc jx = 1.6 ; r´n1´f = 0.1 ® f = 0.846 jx = 1.6 ; r´n1´f = 0.15 ® f = 0.785 jx = 1.6 ; r´n1´f = 0.1109 Þ d1 + d2 = (0.00001 ´ 1.82 ´ 106 + 219.628 ´ 4.8 ´ 1.6)´0.863 = 1471.366 kG/cm2. 7.2.6./ Söï giaûm öùng suaát do beâ toâng bò neùn ñaøn hoài, bò döï öùng löïc tröôùc trong boù theùp gaây ra s7 = n1 ´ db sb = 219.628 KG/cm2 Þ s7 = 4.8 ´ 219.628 = 1054.214 KG/cm2 7.3./ Tính Maát Maùt Öùng Suaát Trong Coát Theùp Döï Öùng Löïc Taïi Maët Caét Caùch Tim Goái 1.5m (maët caét I - I) 7.3.1./ Maát maùt do ma saùt : sKT : öùng suaát kieåm tra laáy sKT = 11000 KG/cm2 P : thaønh phaàn cuûa noäi löïc coát theùp uoán xieân truyeàn leân boä ñònh vò uoán Do taïi maët caét naøy chæ coù caùc boù coát theùp thaúng neân : s5 = 0 7.3.2./ Maát maùt öùng suaát s6 do cheânh leäch nhieät ñoä giöõa coát theùp döï öùng löïc vaø beä khi haáp hôi noùng döôõng hoä beâ toâng . s6 = 20 TT Trong ñoù : TT = 0.5 DT DT : cheânh leäch nhieät ñoä trong buoàng haáp hôi noùng baûo döôõng beâ toâng vaø nhieät ñoä beân ngoaøi khoâng khí . Nhieät ñoä haáp noùng 600 Nhieät ñoä khoâng khí 300 DT = 600 – 300 = 300 Þ TT = 0.5 ´ DT = 0.5 ´ 30 = 15 Þ s6 = 20 ´ TT = 20 ´ 15 = 300 KG/cm2 7.3.3./ Maát maùt öùng suaát do coát theùp töï chuøng Trong ñoù : sd : öùng suaát coát theùp coù tính ñeán maát maùt öùng suaát xuaát hieän tröôùc khí neùn beâ toâng. sd = sKT - s5 - s6 sd = 11000 – 83.031 – 300 = 10616.969 kG/cm2 7.3.4./ Maát maùt öùng suaát do bieán daïng neo vaø bieán daïng beâ toâng döôùi noù : Trong ñoù: toång bieán daïng maáu neo vaø bieán daïng beâ toâng(do dòch vò cuûa ñaàu coát theùp so vôùi neo ñoái vôùi moãi neo) ltb : 3220 cm chieàu daøi trung bình cuûa coát theùp . Ed : moâñun ñaøn hoài cuûa theùp Ed = 1.8.106 kG/cm2 7.3.5./ Maát maùt öùng suaát do co ngoùt vaø töø bieán: Trong ñoù : ec , jx : trò soá giôùi haïn cuûa bieán daïng co ngoùt töông ñoái vaø cuûa ñaëc tröng töø bieán, phuï thuoäc vaøo tuoåi beâ toâng luùc bò neùn tröôùc, maùc beâ toâng vaø ñieàu kieän hoaù raén. Laáy ec = 0.00001, jx = 1.6 sb : öùng suaát cuûa beâ toâng ôû thôù qua troïng taâm cuûa coát theùp ñang xeùt do döï öùng löïc ñaõ xeùt caùc maát maùt öùng suaát sau: s3, s4, s5, s6 . Döï öùng löïc trong caùc coát theùp döï öùng löïckeùo caêng(tröø ñi caùc maát maùt) Nd=(11000 – 840.454 - 0 – 83.031 - 300)39.952 = 390591.327 kG. y = 70.0931 – 34.145 = 35.948cm. f : laø haøm soá xeùt ñeán aûnh höôûng cuûa quaù trình co ngoùt vaø töø bieán keùo daøi cuûa beâ toâng tôùi trò soá öùng suaát hao huït xaùc ñònh ôû baûng 6 – 2 (giaùo trình caàu beâ toâng coát theùp). * Tính f : f phuï thuoäc vaøo ñaëc tröng töø bieán cuoái cuøng jx vaø tích soá r´n1´f Trong ñoù : r : baùn kính quaùn tính cuûa maët caét Tra baûng 6 –2 (giaùo trình caàu beâtoâng coát theùp) ta ñöôïc jx = 1.6 ; r´n1´f = 0.05 ® f = 0.918 jx = 1.6 ; r´n1´f = 0.1 ® f = 0.841 jx = 1.6 ; r´n1´f = 0.0706 Þ s1 + s2 = (0.00001 ´ 1.82 ´ 106 + 220.569 ´ 4.8 ´ 1.6)´0.888 = 1928.119 kG/cm2. 7.3.6./ Söï giaûm öùng suaát do beâ toâng bò neùn ñaøn hoài, bò döï öùng löïc tröôùc trong boù theùp gaây ra s7 = n1 ´ sb sb = 220.569 KG/cm2 Þ s7 = 4.8 ´ 220.569 = 1058.73 KG/cm2 7.4./ KIEÅM TOAÙN ÑOÄ BEÀN CHOÁNG NÖÙT THEO ÖÙNG SUAÁT PHAÙP Khi tính toaùn caùc taûi troïng tieâu chuaån khoâng xeùt heä soá vöôït taûi vaø heä soá xung kích. Rieâng taûi troïng tieâu chuaån XB80 phaûi nhaân vôùi heä soá 0.8. 7.4.1./ Kieåm toaùn 1 : Kieåm tra laïi maët caét IV- V , xeùt daàm chòu löïc khi coù taùc duïng cuûa Moment cöïc ñaïi do taûi troïng tieâu chuaån vaø giaù trò cöïc tieåu cuûa döï öùng löïc nghóa laø xeùt ñeán toái ña caùc maát maùt. Khi ñoù thôù döôùi cuøng khoâng chòu ñöôïc öùng suaát keùo. Coâng thöùc kieåm tra : Trong ñoù : : Moâment do troïng löôïng daàm ôû thôøi ñieåm caêng coát theùp =119.640 Tm = 11964000 kG cm : Moâment do troïng löôïng baûng ñoå taïi choå = 68.464 Tm = 6846400 kG cm : moment do caùc taûi troïng tieâu chuaån gaây ra = 391.567 Tm = 39156700 kG cm : öùng suaát phaùp do coát theùp döï öùng löïc sinh ra ñaõ xeùt tôùi maát maùt öùng suaát. Fd : dieän tích theùp döï öùng löïc = 39.952 cm2. Nd :löïc keùo cuûa boù coát theùp ñaõ tröø caùc maát maùt. Nd = 39.952´(11000 – 1471.366 – 862.019 – 0 – 0 - 300 ) = 334263.003 KG Thay vaøo coâng thöùc kieåm tra ta coù : 7.4.2./ Kieåm toaùn 3 : - ÖÙng suaát ôû caùc thôù treân cuûa daàm giaûn ñôn cuõng ñöôïc kieåm toaùn trong giai ñoaïn cheá taïo, vaän chuyeån laép raép. Kieåm toaùn naøy ñaëc bieät quan troïng vôùi maët caét gaàn goái . - Döï öùng suaát trong coát theùp caàn phaûi xeùt ñeán caùc maát maùt ít nhaát coù theå xaûy ra. - Kieåm toaùn vôùi tieát dieän caùch goái 1.5 m. - Trong tröôøng hôïp naøy döï öùng suaát trong coát theùp phaûi tính toaùn vôùi hao huït toái thieåu laø s3, s4, s5, s6 Ñieàu kieän : Trong ñoù : Nd : löïc keùo döï öùng löïc ñaõ tröø ñi caùc maát maùt Nd = (sKT - s3 - s4 - s5 - s6) ´ Fd = 39.952´(11000 - 1928.119 - 840.454 - 0 - 32.031 - 300 ) = 325544.717 kG e : ñoä leäch taâm Ftd = 4322.77 cm2 Itd = 10367485 cm4 7.4.3./ Kieåm toaùn 4 : Duyeät nöùt doïc khi cheá taïo ôû thôù döôùi daàm taïi maët caét baát lôïi nhaát L/2 (maët caét IV-IV) Kieåm toaùn naøy caàn thieát ñeå ngaên ngöøa söï xuaát hieän caùc veát nöùt doïc theo coát theùp vaø caùc öùng suaát keùo ngang khi beâ toâng bò neùn doïc. ÖÙng suaát neùn taïi thôù döôùi cuûa tieát dieän do löïc Nd tính vôùi maát maùt toái thieåu vaø do moâment taûi troïng baûn thaân gaây ra, ñöôïc xaùc ñònh theo coâng thöùc sau : Ñieàu kieän : Heä soá 1.1 giaùn tieáp keå ñeán taùc duïng co ngoùt haïn cheá cuûa beâ toâng. Löïc keùo cuûa coát theùp coù keå ñeán caùc maát maùt öùng suaát s5 vaø s6. Nd =39.952´(11000-0-300) = 427486.4 kG. Ñeå xaùc ñònh RK caàn xaùc ñònh smin vaø smax Vaäy smin < 0.7´smax = 0.7´206.179 = 144.325 kG/cm2. Laáy Sosaùnh ñieàu kieän : 7.4.4./ Kieåm toaùn 2 : Duyeät öùng suaát ôû thôù treân ñænh daàm trong giai ñoaïn söû duïng. Vì ñaây laø daàm giaûn ñôn neân neáu khi kieåm toaùn ôû thôù treântrong giai ñoaïn cheá taïo ñaõ ñaûm baûo thì trong giai ñoaïn söû duïng cuõng ñaït yeâu caàu. 7.5./Tính Duyeät Cöôøng Ñoä Do Taùc Duïng Cuûa ÖÙng Suaát Caét Vaø ÖÙng Suaát Neùn Chuû. Tính Choáng Nöùt Do Taùc Duïng Cuûa ÖÙng Suaát Keùo Chuû 7.5.1./ Tính cöôøng ñoä do taùc duïng cuûa öùng suaát caét cuûa maët caét caùch goái 1.5m Daàm maët caét lieân hôïp baûn beâ toâng coát theùp ñoã taïi choã. Tính ñaëc tröng hình hoïc Daàm lieân hôïp neân laøm vieäc theo hai giai ñoaïn, ta seõ coù ñaëc tröng hình hoïc cuûa caû hai giai ñoaïn . + Giai ñoaïn I: + Giai ñoaïn II : Keát quaû tính toaùn toång hôïp vaøo baûng sau : + Giai ñoaïn I : Cöï ly töø truïc chính ñeán thôù ñöôïc xeùt ya-b(cm) 47.907 yc-d(cm) 43.593 Caùc gía trò moâment tónh cuûa phaàn maët caét bò caét ra Sa-b(cm3) 79512.661 SI-I(cm3) 97873.230 Sc-d(cm3) 984796.32 + Giai ñoaïn II : Cöï ly töø truïc chính ñeán thôù ñöôïc xeùt ya-b(cm) -8.849 yc-b(cm) 111.848 ye-g(cm) 13.152 Caùc giaù trò moâment tónh cuûa phaàn maët caét bò caét ra 51542.527 SII-II(cm3) 52168.8985 210703.659 51112.463 Kieåm tra : cho nhöõng thôù naèm taïi truïc trung hoøa cuûa tieát dieän seõ coù giaù trò lôùn nhaát. Vôùi beâ toâng maùc 500 ta coù Rct = 65 kG/cm2 Ta coù: Q1, Qbt, QI vaø M, Mbt, MI, löïc caét vaø moâment tính toaùn do toaøn boä taûi troïng do troïng löôïng baûn thaân daàm vaø do troïng löôïng Q = 56.444 T = 56444 KG Qbt = 18.383 T = 18383 KG QI = 10.520 T = 10520 KG M = 61.688 Tm = 6168800 KG cm Mbt = 20.276 Tm = 2027600 KG cm MI = 11.603 Tm =1160300 KG cm. Caùc daáu phía treân lieân quan ñeán thôù naèm cao hôn truïc töông öùng. Caùc daáu phía döôùi lieân quan ñeán thôù naèm thaáp hôn truïc töông öùng. Itd = 10367485 cm4 b = 16 cm t = 21.231 kG/cm2 < Rct = 65 kG/cm2 Þ Ñaït yeâu caàu. 7.5.2./Tính duyeät cöôøng ñoä do taùc duïng cuûa öùng suaát neùn chuû snc (ôû maët caét caùch goái 1.5 m) Coâng thöùc toång quaùt : Trong ñoù : Beâtoâng M500 coù : Rnc = 175 KG/cm2 Tieát dieän nguyeân khoái coù coát theùp keùo caêng tröôùc khi ñoå beâ toâng : Vôùi Q, Qbt, QI vaø M, Mbt, MI laø löïc caét vaø moâment tính toaùn do toaøn boä taûi troïng, do troïng löôïng baûn thaân daàm vaø do troïng löôïng baûn . Q = 56.444 T = 56444 KG Qbt = 18.383 T = 18383 KG QI = 10.520 T = 10520 KG M = 61.688 Tm = 6168800 KG cm Mbt = 20.276 Tm = 2027600 KG cm MI = 11.603 Tm =1160300 KG cm. Itd = 10367485 cm4 b = 16 cm eI : ñoä leäch taâm ñieåm ñaët löïc Nd so vôùi caùc truïc I-I cuûa maët caét, laáy daáu (+) , khi löïc ñaët döôùi truïc vaø daáu (-) khi ngöôïc laïi . SSina = 0.642 Scosa = 6.964 Nd = 7126.344 kG : öùng suaát cuïc boä do phaûn löïc goái, ñoái vôùi caàu oâtoâ thì = 0 vaø khoâng coát ñai öùng suaát tröôùc neân ftd = 0 Ñeå tính t vaø sx caàn xeùt caùc toå hôïp taûi troïng sau : 7.5.2.1./ Ñoái vôùi nhöõng thôù qua truïc I-I seõ xeùt hai toå hôïp taûi troïng : Löïc Nd vôùi öùng suaát hao ít nhaát vaø vôùi heä soá vöôït taûi 1.1. +Taûi troïng thaúng ñöùng tính toaùn sinh ra Mmax vaø Qmax (ñoái vôùi tieát dieän I-I) vôùi hai tröôøng hôïp : H30 + ngöôøi XB80 7.5.2.2./ Ñoái thôù a-b vaø c-d goàm coù 6 toå hôïp : Caàn phaûi xeùt 6 toå hôïp taûi troïng : * Nd vôùi ít nhaát caùc maát maùt vaø nh = 1.1 + Mbt vaø Qbt coát theùp vôùi nt = 0.9 vaø khoâng coù caùc taûi troïng thaúng ñöùng khaùc. + Mmax vaø Qmax do taùc duïng cuûa moïi taûi troïng tính toaùn (vôùi heä soá moät taûi >1), xeùt hai tröôøng hôïp xeáp taûi. H30 + ngöôøi XB80 * Nd vôùi nhieàu nhaát caùc maát maùt vaø nh = 0.9 + Mbt vaø Qbt trong luùc caêng coát theùp vôùi nt = 0.9 vaø khoâng coù caùc taûi troïng thaúng ñöùng khaùc . + Mmax vaø Qmax do taùc duïng cuûa moïi taûi troïng tính toaùn (vôùi heä soá vöôït taûi >1) xeùt vôùi hai tröôøng hôïp xeáp taûi. H30 + ngöôøi XB80 Ñeå tieän theo doõi kieåm tra, keát quaû ta xeùt vaøo toå hôïp baûng sau : THÔÙ QUA TRUÏC I-I VÔÙI Nd MAÁT MAÙT ÍT NHAÁT VAØ HEÄ SOÁ VÖÔÏT TAÛI LAØ 1.1 VÔÙI HAI TRÖÔØNG HÔÏP ÑAËT HOAÏT TAÛI Tieát dieän Toå hôïp taûi sKT åsi Q (kG) M (kG cm) Nd (kG) Qd (kG) sx sy tH snc Ñieàu kieän I-I H30+Ng 11000 3151.604 56444 6168800 7838.978 5032.624 17.1466 4.49341 17.711 29.627 Ñaït XB80 11000 3151.604 55054 6064800 7838.978 5032.624 16.6138 4.49341 17.528 29.099 Ñaït THÔÙ a – b : Nd VÔÙI MAÁT MAÙT ÍT NHAÁT VAØ HEÄ SOÁ VÖÔÏT TAÛI LAØ 1.1 Tieát dieän Toå hôïp taûi sKT åsi Q (kG) M (kG cm) Nd (kG) Qd (kG) sx sy tH snc Ñieàu kieän a - b Mbt - Qbt 11000 3151.604 18383 2027600 7838.978 5032.624 14.6822 4.49341 11.132 21.83 Ñaït H30+Ng 11000 3151.604 56444 6168800 7838.978 5032.624 13.2022 4.49341 22.958 32.215 Ñaït XB80 11000 3151.604 55054 6064800 7838.978 5032.624 13.2394 4.49341 22.527 31.814 Ñaït Nd VÔÙI MAÁT MAÙT NHIEÀU NHAÁT VAØ HEÄ SOÁ VÖÔÏT TAÛI LAØ 0.9 Tieát dieän Toå hôïp taûi sKT åsi Q (kG) M (kG cm) Nd (kG) Qd (kG) sx sy tH snc Ñieàu kieän a - b Mbt - Qbt 11000 3151.604 18383 2027600 7055.081 4529.362 14.5447 4.04407 11.373 21.82 Ñaït H30+Ng 11000 3151.604 56444 6168800 7055.081 4529.362 13.0647 4.04407 23.200 32.189 Ñaït XB80 11000 3151.604 55054 6064800 7055.081 4529.362 13.1018 4.04407 22.768 31.787 Ñaït THÔÙ c – d : Nd VÔÙI MAÁT MAÙT ÍT NHAÁT VAØ HEÄ SOÁ VÖÔÏT TAÛI LAØ 1.1 Tieát dieän Toå hôïp taûi sKT åsi Q (kG) M (kG cm) Nd (kG) Qd (kG) sx sy tH snc Ñieàu kieän c - d Mbt - Qbt 11000 3151.604 18383 2027600 7838.978 5032.624 20.2729 4.49341 15.415 29.699 Ñaït H30+Ng 11000 3151.604 56444 6168800 7838.978 5032.624 38.9799 4.49341 63.761 87.979 Ñaït XB80 11000 3151.604 55054 6064800 7838.978 5032.624 38.5101 4.49341 61.995 85.788 Ñaït Nd VÔÙI MAÁT MAÙT NHIEÀU NHAÁT VAØ HEÄ SOÁ VÖÔÏT TAÛI LAØ 0.9 Tieát dieän Toå hôïp taûi sKT åsi Q (kG) M (kG cm) Nd (kG) Qd (kG) sx sy tH snc Ñieàu kieän c - d Mbt - Qbt 11000 3151.604 18383 2027600 7055.081 4529.362 20.1165 4.04407 15.714 29.729 Ñaït H30+Ng 11000 3151.604 56444 6168800 7055.081 4529.362 38.8236 4.04407 64.060 87.812 Ñaït XB80 11000 3151.604 55054 6064800 7055.081 4529.362 38.3538 4.04407 62.294 85.812 Ñaït 7.5.3./ Tính toaùn nöùt do taùc duïng cuûa öùng suaát keùo chính : Coâng thöùc toång quaùt: Ñieàu kieän kieåm toaùn : Trong ñoù : + : laø öùng suaát keùo chuû, tra baûng = 27 KG/cm2 + t vaø sx xaùc ñònh nhö coâng thöùc tính öùng suaát neùn chuû nhöng theo taûi troïng tieâu chuaån (khoâng tính heä soá vöôït taûi vaø xung kích). + Theo qui trình 1979 : neáu beà daøy söôøn daàm khoâng thay ñoåi theo chieàu cao cuûa tieát dieän thì chæ caàn kieåm tra sKc taïi thôù qua troïng taâm tieát dieän . + Xeùt ñoái vôùi thôù qua truïc trung hoaø I-I + Tính öùng suaát hao huït toái ña . + Mmax vaø Qmax taïi tieát dieän caùch goái 1.5m Ta coù baûng nhö sau : Tieát dieän Toå hôïp taûi sKT åsi Q (kG) M (kG cm) Nd (kG) Qd (kG) sx sy t skc Ñieàu kieän I-I H30+Ng 11000 3151.604 56444 6168800 7126.344 4575.11 16.9761 4.08492 17.981 -8.571 18.9 Ñaït XB80 11000 3151.604 55054 6064800 7126.344 4575.11 16.4433 4.08492 17.798 -8.576 18.9 Ñaït Vì beà daøy söôøn khoâng thay ñoåi theo chieàu cao tieát dieän (b = 16cm) neân theo quy trình 1979 khoâng caàn kieåm tra skc ôû caùc thôù a- b, c – d. 7.5.4./ Tính toaùn veà caét tröôïc ôû khuùc noái (thôù e-g): Duyeät theo coâng thöùc : Trong ñoù : Rct = 65 KG/cm2 : cöôøng ñoä chòu caét tröôït cuûa beâ toâng. m = 0.5 : heä soá ñieàu kieän laøm vieäc. Q = Qbt , Q1 vaø M, Mbt , MI , löïc caét vaø moâment tính toaùn do toaøn boä taûi troïng , do troïng löôïng baûn thaân daàm vaø do troïng löôïng baûn. Q = 56.444 T = 56444 KG Qbt = 18.383 T = 18383 KG QI = 10.520 T = 10520 KG , moâment tónh cuûa phaàn maët caét bò taùch ra bôûi thôù e-g ñoái truïc I-I vaø II-II. : löïc caét do caùc öùng löïc trong caùc coát theùp, Nd ñaët nghieâng goác a seõ tính vôùi maát maùt öùng suaát lôùn nhaát, vôùi heä soá vöôït taûi 0.9 Nd = {11000-(1928.119+840.454+0+83.031+300)}´0.908 = 7126.344 kG. SSina = 0.642 Qd = 0.9´7126.344´0.642 = 4117.61 kG. Thay soá vaøo coâng thöùc ta coù : Þ t = 16.1233 kG/cm2 < m´Rct = 0.5 × 65 = 32.5 KG/cm2 Þ ñaït yeâu caàu. VIII./ KIEÅM TRA ÖÙNG SUAÁT COÁT THEÙP ÔÛ GIAI ÑOAÏN KHAI THAÙC Kieåm toaùn taïi maët caét IV-IV, kieåm tra veà coäng taùc duïng ñoàng thôøi cuûa döï öùng löïc (coù xeùt moïi maát maùt ) vaø cuûa caùc moâment do taûi troïng tieâu chuaån gaây ra, khi ñoù noäi löïc do oâtoâ taùc duïng seõ tính vôùi heä soá xung kích. Coâng thöùc tính toaùn: Trong ñoù : ad = 10.243 cm Itd = 10553991 cm4 SsI = (s1 + s2 + s3 + s4 + s5 + s6 + s7 ) = 1471.366+862.019+0+0+300+1054.214 = 3687.599 kG/cm2. Thay soá vaøo coâng thöùc ta coù : IX./ TÍNH TOAÙN CÖÔØNG ÑOÄ CUÛA TIEÁT DIEÄN NGHIEÂN TRONG GIAI ÑOAÏN SÖÛ DUÏNG, TÍNH COÁT ÑAI. Vì tieát dieän nghieâng chòu moâment uoán khoâng phaûi laø nguy hieåm neân qui trình coù qui ñònh : Ñoái daàm coù chieàu cao khoâng thay ñoåi thì khoâng caàn tính toaùn tieát dieän nghieâng theo moâment uoán, neáu ñaûm baûo ñöôïc yeâu caàu veà khoaûng caùch lôùn nhaát giöõa caùc coát ñai vaø veà neo. Bôûi vaäy khoâng caàn kieåm tra theo moâment nöõa, chæ caàn kieåm tra theo löïc caét. Toång hình chieáu caùc noäi löïc trong tieát dieän nghieâng chieáu leân phöông thaúng goùc vôùi truïc doïc caáu kieän khoâng ñöôïc nhoû hôn löïc caét do ngoaïi löïc tính toaùn gaây ra. Q+P´C £ Rd2 ´ mdx ´ Sfd Sina + Rd2 ´ mdñ ´ Sfdd + Rt × mtd´Sftd + Qb Xeùt vôùi maët caét caùch goái 1.5 m Trong ñoù : + P : troïng löôïng phaàn döôùi cuûa daàm tính töø ñieåm giöõa cuûa chieàu cao daàm (tính cho 1 m daøi ). P = Sw ´ g = 0.237´2.4 = 0.5688 T/m = 5.688 kG/cm + mdx , mdñ , mtd : heä soá ñieàu kieän laøm vieäc, ñoái vôùi theùp cöôøng ñoä cao m = 0.7 + Rd2 : cöôøng ñoä tính toaùn trong giai ñoaïn söû duïng : Rd2 = 11600 + Rt = 2400 KG/cm2 + hình chieáu cuûa noäi löïc giôùi haïn trong beâtoâng vuøng chòu neùn cuûa tieát dieän nghieâng, chieáu leân phöông ñöùng thaúng goùc vôùi truïc daàm. + laø noäi löïc tính toaùn cuûa coát ñai treân moät ñôn vò daøi. Choïn coát theùp ñai CT5 coù ñöôøng kính þ12, coù hai nhaùnh. + Ud : khoaûng caùch giöõa coát ñai Ud = 10 cm + mt = 0.8 + b vaø C : chieàu daøy söôøn daàm vaø chieàu daøi hình chieáu cuûa toaøn maët caét nghieân leân truïc daàm, b = 16cm. + Q : laø löïc caét do ngoaïi löïc tính toaùn Q = 67912 kG Þ VT = Q + P´C = 67912 + (5.688´139.150) = 68884.603 kG Þ VT = 68884.603 kG < VP = 73452.259 kG Þ ñaït yeâu caàu. Do sKC = -8.576 < 0.3 ´ RKC = 0.3 ´ 27 = 8.1 neân khoâng caàn kieåm tra cöôøng ñoä tieát dieän theo löïc caét . X./ TÍNH CÖÔØNG ÑOÄ OÅN ÑÒNH CUÛA DAÀM TRONG GIAI ÑOAÏN KEÙO CAÊNG COÁT THEÙP ( XEÙT VÔÙI MAËT CAÉT IV-IV ) Xaùc ñònh ñoä leäch taâm cuûa noäi löïc coát theùp Fd ñoái vôùi troïng taâm cuûa tieát dieän: Döï öùng löïc trong coát theùp Fd laáy nhö sau : Nd = (sKT - sh - sgt ) ´ Fd Trong ñoù : sh = (s3 + s4 + s5 + s6 ) sh = ( 862.019+0+ 0+300 ) = 1162.019 kG/cm2 F1, F2 : dieän tích lôùn nhaát vaø nhoû nhaát cuûa tieát dieän daàm khi tieát dieän khoâng ñoåi. Þ Nd = ( 11000 – 1162.019 – 2700 ) ´ 39.952 = 285176.617 kG Moâment uoán trong daàm : M = çNd´ ex - Mbtç Mbt = 131.604 Tm = 13160400 KG cm ( do khi caêng coát theùp daàm laø daàm I neân laáy Mtt do troïng löôïng baûn thaân daàm khi cheá taïo ). Trong ñoù : l0 : chieàu daøi töï do Þ Daàm chòu neùn ñöùng taâm. Ñieàu kieän : Do coát theùp dính baùm vôùi beâ toâng neân ta kieåm tra theo coâng thöùc Trong ñoù : Fb : dieän tích maët caét daàm beâ toâng, Fb = 4180.5 cm2 Rt : cöôøng ñoä tính toaùn chòu neùn cuûa coát theùp thöôøng VT = Nd = 285176.617 kG < VP = 857002.5 kG Ta thaáy khi chöa keå ñeán coát theùp thöôøng thì VP > VT raát nhieàu Þ ñaït yeâu caàu. XI./ KIEÅM TRA ÑOÄ VOÕNG GIÖÕA DAÀM DO HOAÏT TAÛI Coâng thöùc kieåm tra : Trong ñoù : P : taûi troïng töông ñöông tieâu chuaån coù xeùt ñeán phaân boá ngang do XB80. P = 4.597 ´ 0.25 = 1.14925 T/m = 11.4925 kG/cm l : chieàu daøi tính toaùn nhòp l = 3240 cm Eb : moâñun ñaøn hoài cuûa beâ toâng, Eb = 380000 KG/cm2 Itd : moâment quaùn tính tính ñoåi cuûa daàm (do ñaõ ñöa vaøo söû duïng neân Itd = I’td ) Itd = 25333927 cm4

Các file đính kèm theo tài liệu này:

8TM - DAM CHINH.doc
1 - Loi cam on.doc
1TM - ke so bo.doc
2TM - LAN CAN.doc
3TM - BAN MAT CAU.doc
3TM - ke so bo.doc
4PHAN II TKKT.DOC
4TM - Dam ngang.doc
5TM - DAM CHINH.doc
5TM - LAN CAN.doc
6TM - BAN MAT CAU.doc
6TM - TINH TOAN MO.doc
7TM - Dam ngang.doc
7TM - TRU.doc
9.1TM - TRU.doc
9.2TM - TINH TOAN MO.doc
9.3TM - To chuc thi cong.doc
Ban Ve.rar