I KIỂM TRA MẶT CẮT TẤM ĐAN I.1 Kiểm toán mặt cắt I.1.1 Số liệu đầu vào P3, P4 P1, P2 0.85f'cab h ds a (Ltt-Bx)/2 As f y (Ltt-Bx)/2 Bx Ltt dc b, bw - Giới hạn chảy quy định cốt thép thường - Mô đun đàn hồi thép thường fy = 400 MPa ES = 200000 MPa - Hệ số quy đổi ứng suất b1 = - Cường độ bê tông f'c = 25 MPa a1 = kc = - Cường độ chịu kéo uốn bê tông fr = 0.63f'c1/2 = - Mô đun đàn hồi bê tông - Bề rộng đan - Chiều dài đan - Chiều cao đan - Chiều dài dầm tính tốn - Tải trọng tính toán + Trọng lượng thân đan 7.2.2 (p5) 0.850 7.2.2 (p5) 0.850 7.4.4 (p5) 3.15 MPa Ec = 0.0017γc2f'c0.33 = B= L= t= Ltt = + Tải trọng 0.850 26469 900.00 900.00 150.00 900.00 MPa mm mm mm mm P1 = gct = 3.48 kN/m P2 = LL = 9.30 kN/m + Diện tích tiếp xúc bánh xe Sx = + Hệ số xung kích (xe chạy trực tiếp) + Hệ số xe + Tải trọng trục xe trục Bx = Lx = IM = m= Tr = 0.13 m2 0.51 m 0.25 m 33.00 % 1.20 145.00 kN Ta = 110.00 kN + Tải trọng trục xe trục + Tải trọng tính tốn xe trục P3 = Tr(1+IM)m/2Bx = 226.88 kN/m + Tải trọng tính tốn xe trục - Tổ hợp tải trọng P4 = Ta(1+IM)m/2Bx = 172.12 kN/m STT Loại tải trọng Tải trọng đan Tải trọng xe trục Tải trọng xe trục Tải trọng - Tổ hợp nội lực tính tốn Cường độ I 1.25 1.75 1.75 1.75 Hệ số tải trọng Momen (kNm) Cường độ I Tải trọng đan 0.44 Tải trọng xe trục 32.65 Tải trọng xe trục 24.77 Tải trọng 1.65 - Nội lực lớn dầm trạng thái giới hạn cường độ I STT Loại tải trọng Sử dụng 1.00 1.00 1.00 1.00 Tải trọng tính tốn Cường độ I Sử dụng 4.35 3.48 397.04 226.88 301.21 172.12 16.28 9.30 Sử dụng 0.35 18.66 14.15 0.94 Lực cắt (kN) Cường độ I Sử dụng 1.96 1.57 101.25 57.86 76.81 43.89 7.32 4.19 - Nội lực lớn dầm trạng thái giới sử dụng I.1.2 Công thức tính tốn kiểm tra sức kháng Sức kháng lực dọc trục tính tốn - Cấu kiện có cốt đai xoắn - Cấu kiện có cốt đai thường Sức kháng kéo tính tốn Sức kháng uốn tính tốn Sức kháng cắt tính tốn Đơn vị kN/m kN/m kN/m kN/m Mmax = 34.74 kNm Qmax = 110.53 kN Mmax = 19.95 kNm Qmax = 63.61 kN Pr = φPn = φ 0.85 [ kc f'c (Ag - Ast) + Ast fy] Pr = φPn = φ 0.80 [ kc f'c (Ag - Ast) + Ast fy] 7.4.4 (p5) Mr = φMn = φ [As fs(ds - a/2)- A'sf's(d's-a/2)] 7.6.1 (p5) Pr = φPn = φ Ast fy 7.4.4 (p5) Vr = φVn 7.3.2.1 (p5) Trong đó: Vn = Vc + Vs + Vp Vn = 0.25f'cbvdv + Vp 8.2.1 (p5) 8.3.3 (p5) STT I ĐẶC TRƯNG HÌNH HỌC MẶT CẮT - Bề rộng tiết diện - Chiều cao tiết diện - Diện tích nguyên mặt cắt - Bước cốt thép - Số lượng cốt thép toàn mặt cắt - Đường kính thép - Diện tích cốt thép Hạng mục Tổng hợp tính tốn kiểm tốn mặt cắt Ký hiệu - Xác định tỷ số độ mảnh (7.4.3 phần 5) A-A B-B b h Ag @ n D As 1000 150 150000 100 22 12 2488 1000 150 150000 100 22 12 2488 3.46 Đơn vị mm mm mm2 mm mm2 Klu/r 3.46 + Bán kính quán tính: r = (Ix/A)0.5 r = (Ix/Ag)0.5 0.04 0.04 m + Mô men quán tính Ix = bh3/12 2.81E-04 2.81E-04 m4 lu 0.150 0.150 m K 1.00 1.00 Klu/r < 22 Đạt Đạt Mu Vu Pu Vz 34.74 110.53 0.00 0.00 34.74 110.53 0.00 0.00 kNm kN kN kN φ Pr 0.75 746.44 Đạt kN Vz < Pr Đạt Đai thường 0.75 746.44 Pr + Chiều dài không chống đỡ (Lấy khoảng cách tịnh phận tạo chống đỡ ngang cho cấu kiện chịu nén Khi có tạo vút nách mối nối chiều dài khơng chống đỡ tính từ phía ngồi vút mặt phẳng xem xét) + Hệ số chiều dài hữu hiệu (6.2.5 phần 4): Với liên kết bu lông hàn hai đầu K= 0.75; Với liên kết chốt hai đầu K = 0.875; Thanh thép góc đơn, bất liên kết đầu K = Kiểm tra độ mảnh (7.4.3 phần 5): Đối với kết cấu khơng có giằng chống bên, hiệu ứng độ mảnh bỏ qua mà tỷ số độ mảnh nhỏ 22; Đối với kết I.1 cấu có giằng chống bên, hiệu ứng độ mảnh bỏ qua mà tỷ số độ mảnh nhỏ 34-12(M1/M2), M1, M2 tương ứng momen nhỏ lớn đầu thành phần M1/M2 dương đường cong uốn đơn - Mô men tính tốn trạng thái giới hạn cường độ I - Lực cắt tính tốn trạng thái giới hạn cường độ I - Lực dọc tính tốn trạng thái giới hạn cường độ I - Lực kéo tính tốn trạng thái giới hạn cường độ I II SỨC KHÁNG KÉO VÀ SỨC KHÁNG LỰC DỌC TRỤC TÍNH TỐN - Loại cốt thép đai - Hệ số kháng kéo nén (5.4.2 phần 5) - Sức kháng kéo tính tốn II.1 Kiểm tra sức kháng kéo - Sức kháng lực dọc trục tính tốn II.2 Kiểm tra lực dọc trục III SỨC KHÁNG UỐN TÍNH TỐN 2477.93 Đạt 2477.93 Đạt kN Pu < Pr - Khoảng cách từ thớ nén đến trọng tâm cốt thép chịu kéo ds 114 114 mm - Khoảng cách từ thớ chịu nén đến trọng tâm cốt thép chịu nén d's 36 36 mm - Bề dày lớp bê tông bảo vệ - Số lượng cốt thép chịu kéo - Số lượng cốt thép chịu nén - Diện tích cốt thép chịu kéo abv n n' As 30.0 11 11 1244 30.0 11 11 1244 mm thanh mm2 - Diện tích cốt thép chịu nén A's 1244 1244 mm2 0.00 0.00 mm 0.00 0.90 34.93 mm Mu < Mr Đạt 0.00 0.90 34.93 c/ds 0.00 Đạt 0.00 0.83 0.83 0.0019 rmin < r Đạt 0.0019 Mcr = g3g1frSc 14.18 14.18 - Tỷ lệ cường độ chảy danh định với cường độ bền chịu kéo cốt thép: Bằng 0.67 cho cốt thép A615 cấp 420; 0.75 cho cốt thép A706 cấp 420; cho thép dự ứng lực g3 0.75 0.75 - Hệ số biến động momen nứt uốn: 1.2 cho kết cấu đúc sẵn lắp ghép; 1.6 cho tất kết cấu bê tông khác g1 1.60 1.60 - Khoảng cách từ thớ chịu nén tới trục trung hòa (7.3.1.2 phần 5) c = (As - A's)fy/( a1f'c - Chiều dày khối ứng suất tương đương - Hệ số kháng uốn (5.4.2 phần 5) - Sức kháng uốn tính tốn III.1 Kiểm tra sức kháng uốn - Hàm lượng cốt thép max III.2 Kiểm tra hàm lượng cốt thép tối đa - Hàm lượng cốt thép III.3 Kiểm tra hàm lượng cốt thép tối thiểu Giới hạn lượng cốt thép tối thiểu (7.3.3 phần 5) - Sức kháng uốn tính tốn a = c*b1 φ Mr c/ds < 0.42 ρ = As/Ag rmin = 0.03*f'c/fy Đạt kNm Đạt % Đạt kNm - Modul tiết diện thớ biên mặt cắt liền khối mặt cắt khơng liên hợp, xuất ứng suất kéo tác dụng tải trọng III.4 Kiểm tra giới hạn hàm lượng cốt thép tối thiểu Khống chế nứt phân bố cốt thép (7.3.4 phần 5) - Momen tính tốn trạng thái giới hạn sử dụng Sc = bh2/6 3750000 3750000 mm3 1.33Mu 46.20 46.20 kNm min(Mcr,1.33Mu) 14.18 14.18 Đạt kNm min(Mcr,1.33Mu) < Đạt Ms 5.70 5.70 kNm - Ứng suất bê tông thớ chịu kéo tới hạn yt = c 0.00 0.00 mm fc = Ms(ds-yt)/Ix 2.31 2.31 Đạt Không 7.56 MPa - Chiều cao vùng nén n x = [-[(n-1)A's + nAs]+sqrt[((n- Đạt Không 7.56 37.57 37.57 mm - Momen quán tính nứt 1)A's+nAs)2+2 b(nAsds3+(nIcr = bx /3+(n1)A's(x- 7.26E+07 7.26E+07 mm4 d's) +nAs(ds= (nMs/Icr)*(ds-x) 45.34 45.34 MPa ge 0.75 0.75 = + dc/[0.7(h-d 1.45 1.45 dc 36.00 36.00 mm s fss = 123000ge/[bs* (s+2dc)] ≤ 0.6fy fs ≤ fss 100.00 100.00 mm 240 240 MPa Đạt Đạt 0.12 0.12 mm2/mm As 0.68 0.68 mm2/mm b h db @ n 0.233 < As < 1.27 As ≥ 0.75bh/[2(b+ 1000.00 150.00 12.00 200.00 6.00 1000.00 150.00 12.00 200.00 6.00 mm mm mm mm Đạt Đạt φ 0.90 0.90 bv 1000 1000 mm dv 114 114 mm ds-a/2 de = Asfyds/Asfy = ds (8.2.9 phần 0.9de 114 114 mm 114 114 mm 103 103 mm 0.72h n D 108 14 108 14 mm mm s 150 150 mm - Khoảng cách từ thớ chịu nén tới trục trung hịa III.5 Kiểm tra ứng suất bê tơng Kết luận: bố trí cốt thép chống nứt - Tỷ số quy đổi thép bê tông (n = Es/Ec) - Ứng suất kéo cốt thép TTGHSD - Hệ số phơi lộ bề mặt: Bằng nơi có điều kiện phơi lộ bề mặt cấp 1; Bằng 0.75 nơi có điều kiện phơi lộ bề mặt cấp - Hệ số - Bề dày lớp bê tơng bảo vệ đo từ thớ chịu kéo ngồi tới trọng tâm cốt thép chịu uốn gần - Khoảng cách cốt thép thường lớp gần với mặt chịu kéo - Ứng suất kéo xuất cốt thép thường trạng thái giới hạn sử dụng III.6 Kiểm tra điều kiện khống chế nứt phân bố cốt thép fc ≤ 0.8 fr Kiểm tốn cốt thép chịu co ngót nhiệt độ (10.8 phần 5) - Diện tích cốt thép hướng mặt theo điều kiện As > 0.75bh/[2(b+h)fy] = 0.75bh/[2(b+h)f 0.233 < As 0.5φ(Vc + Vp) IV.3 Kiểm tra điều kiện vùng đòi hỏi cốt thép ngang - Ứng suất cắt bê tông (8.2.9 phần 5) - Cự ly tối đa cốt thép ngang (8.2.7 phần 5) - Cự ly tối đa cốt thép ngang: vu < 0.125f'c s = 0.8dv < 600mm, vu > 0.125f'c s = 0.4dv < 300mm IV.4 Kiểm tra cự ly tối đa cốt thép ngang - Cốt thép dọc (8.3.5 phần 5) - Sức kháng cắt cốt thép ngang - Khả chịu kéo cốt thép dọc phía chịu kéo uốn vu = abs(Vu φVp)/(φbvdv) MPa vu 1.08 1.08 MPa 0.125f'c 3.125 3.125 MPa smax 91.2 91.2 mm s < smax Không đạt Asfy + Apsfps ≥ abs(Mu)/(dvff) + 0.5Nu/fc + (abs(Vu/fv Vp) Vs = min(Vs,Vu/f 1.23E+05 Không đạt 1.23E+05 N Asfy + Apsfps 4.98E+05 4.98E+05 N abs(Mu)/(dvff) + 0.5Nu/fc + (abs(Vu/fv Vp) 0.5Vs)cotgq 4.29E+05 4.29E+05 N Đạt Đạt Vri = fVni 3.39E+05 3.39E+05 N Vui 1.11E+05 1.11E+05 N f 0.9000 0.9000 IV.5 Kiểm tra khả chịu kéo cốt thép dọc - Truyền lực cắt qua mặt tiếp xúc - ma sát cắt (8.4 phần 5) - Sức kháng cắt tính toán (nhân hệ số) mặt phân cách - Lực cắt tính tốn mặt tiếp giáp tổng tải trọng theo tổ hợp tải trọng cường độ (đặc biệt) - Hệ số sức kháng lực cắt (5.4.2).Trường hợp bê tơng có phía mặt tiếp xúc có trọng lượng riêng khác nhau, giá trị thấp sử dụng - Sức kháng cắt danh định mặt tiếp xúc lựa chọn tính tốn - Sức kháng cắt danh định mặt tiếp xúc - Diện tích mặt bê tơng huy động để truyền lực cắt tiếp xúc Vni 3.77E+05 Vni = cAcv + 3.77E+05 m(Afvfy + Pc) Vni < K1f'cAcv 7.50E+05 Vni < K2Acv 8.25E+05 3.77E+05 N 3.77E+05 N 7.50E+05 8.25E+05 N N Acv = bviLvi 1.50E+05 1.50E+05 mm2 - Bề rộng mặt tiếp xúc sử dụng truyền lực cắt bvi 1000.00 1000.00 mm - Chiều dài mặt tiếp xúc sử dụng truyền lực cắt Lvi 150.00 150.00 mm - Tỷ lệ phần cường độ bê tơng có khả tham gia chịu lực cắt tiếp xúc (8.4.3) K1 0.20 0.20 - Sức kháng cắt tiếp xúc giới hạn (8.4.3) K2 5.50 5.50 MPa - Hệ số dính bám (8.4.3) c 0.52 0.52 - Hệ số ma sát (8.4.3) 0.60 MPa - Diện tích cốt thép chịu cắt tiếp xúc qua mặt phẳng cắt khoảng diện tích Acv m 0.60 Avf 1244.07 1244.07 mm2 - Lực nén thường xun có hiệu vng góc với mặt tiếp xúc, lực kéo Pc =0 Pc 0.00E+00 0.00E+00 N Vui < Vri Đạt Đạt Avf 1.24E+03 1.24E+03 mm2 0.35Acv/fy 1.31E+02 1.31E+02 mm2 Đạt Đạt IV.6 Kiểm tra khả chịu cắt qua mặt tiếp xúc - Diện tích cốt thép chịu cắt tối thiểu mặt tiếp xúc (8.4.4 phần 5) - Diện tích mặt cắt ngang cốt thép chịu cắt mặt tiếp xúc xuyên qua mặt tiếp xúc IV.7 Kiểm tra diện tích cốt thép chịu cắt tối thiểu mặt tiếp xúc Avf > 0.35Acv/fy ... kháng cắt cốt thép: - Sức kháng cắt bê tông - Sức kháng cắt danh định Vs = Avfysina ≤ 0.25f'c0.5bvdv Vc = 0.083bsqrt(f'c) b - Sức kháng cắt danh định mặt cắt tính tốn Vn1 = Vc + Vs + V Vr = φVn -... có trọng lượng riêng khác nhau, giá trị thấp sử dụng - Sức kháng cắt danh định mặt tiếp xúc lựa chọn tính tốn - Sức kháng cắt danh định mặt tiếp xúc - Diện tích mặt bê tơng huy động để truyền lực... Đạt 0.00 0.83 0.83 0.0019 rmin < r Đạt 0.0019 Mcr = g3g1frSc 14.18 14.18 - Tỷ lệ cường độ chảy danh định với cường độ bền chịu kéo cốt thép: Bằng 0.67 cho cốt thép A615 cấp 420; 0.75 cho cốt