do an thiet ke cau btct dul dam t 28m keo sau tarusuovtu 20130114030719 4

BỘ MÔN CẦU HẦM THIẾT KẾ MÔN HỌC CẦU BTCT F1 MỤC LỤC MỤC LỤC .1 SỐ LIỆU TÍNH TỐN THIẾT KẾ 1.1 Số liệu chung 1.2.Vật liệu chế tạo dầm CẤU TẠO KẾT CẤU NHỊP .5 2.1 Chiều dài tính tốn KCN .5 2.2 Quy mô mặt cắt ngang cầu 2.3 Kích thước mặt cắt ngang dầm chủ 2.3.1 Mặt cắt L/2 2.3.2 Mặt cắt gối 2.4 Cấu tạo dầm ngang 2.5 Đặc trưng hình học mặt cắt 2.5.1 Đặc trưng hình học mặt cắt L/2 : 2.5.2 Đặc trưng hình học mặt cắt gối 10 2.5.3 Tổng hợp ĐTHH mặt cắt 11 TÍNH TỐN HIỆU ỨNG LỰC .12 3.1 Các hệ số tính tốn .12 3.2 Tĩnh tải dải lên dầm chủ 12 3.2.2 Trọng lượng dải mối nối bêtông mặt cầu 14 3.2.3 Trọng lượng dải dầm ngang 14 3.2.4 Trọng lượng dải lớp phủ mặt cầu 14 3.2.5 Trọng lượng dải lan can ( dầm biên chịu) 15 3.3 Tính tốn nội lực tĩnh tải 17 3.3.1 Các mặt cắt tính toán 17 3.3.2 Vẽ đường ảnh hưởng tính nội lực mặt cắt tính tốn 17 3.4 Tính tốn nội lực hoạt tải 24 3.4.1 Xác định hệ số phân bố ngang 24 3.4.2 Tính nội lực hoạt tải : 29 3.4.3 Tính Mômen hoạt tải gây mặt cắt : 32 3.4.4.Tính lực cắt hoạt tải gây mặt cắt : 35 3.4.5 Tồng hợp nội lực dầm chủ (do tĩnh tải hoạt tải gây ) : .39 CHỌN BÓ CÁP DỰ ỨNG LỰC 40 4.1 Đặc trưng vật liệu .40 4.1.1 Cáp dự ứng lực 40 4.1.2 Bê tông 40 4.1.3 Cốt thép thường 40 4.2 Sơ chọn bó cáp DƯL .41 4.2.1 Theo trạng thái giới hạn cường độ 41 4.2.2 Sơ chọn cáp DƯL 41 4.3 Bố trí cáp DƯL 42 4.3.1 Nguyên tắc bố trí cáp DƯL 42 4.3.2 Bố trí cáp DƯL theo đường cong 42 4.3.3 Tính tốn chiều dài cáp : 43 4.3.4.Tính góc hợp đường cáp so với phương nằm ngang mặt cắt : 46 4.3.5 Tính tọa độ trọng tâm bó cáp DƯL : 47 ĐẶC TRƯNG HÌNH HỌC CỦA MẶT CẮT 47 5.1 Đặc trưng hình học mặt cắt giai đoạn I 47 BÙI THANH HIẾU K47 CẦU – ĐƯỜNG BỘ B BỘ MÔN CẦU HẦM THIẾT KẾ MÔN HỌC CẦU BTCT F1 5.2 Đặc trưng hình học mặt cắt giai đoạn II 50 5.3.Tính tốn độ lệch tâm bó cáp DƯL : 52 MẤT MÁT ỨNG SUẤT 54 6.1 Các mát ứng suất tức thời 54 6.1.1 Mất mát ứng suất biến dạng neo 54 6.1.2 Mất mát ứng suất co ngắn đàn hồi 55 6.1.3 Mất mát ứng suất ma sát 55 6.2 Các mát ứng suất theo thời gian 58 6.2.1 Mất mát ứng suất co ngót 58 6.2.2 Mất mát ứng suất từ biến 58 6.2.3 Mất mát ứng suất chùng cốt thép 59 6.3 Tổng hợp mát ứng suất : 61 KIỂM TOÁN THEO CÁC TRẠNG THÁI GIỚI HẠN SỬ DỤNG 62 7.1 Các giới hạn ứng suất bê tông 62 7.1.1 Trong giai đoạn tạo DƯL 62 7.1.2 Trong giai đoạn sử dụng 63 7.2 Tính tốn độ võng độ vồng 65 7.2.1 Tính độ vồng (xét mặt cắt nhịp) 65 7.2.2 Tính độ võng hoạt tải : 68 KIỂM TOÁN THEO TRẠNG THÁI GIỚI HẠN CƯỜNG ĐỘ 70 8.1 Kiểm toán cường độ chịu uốn 70 8.2 Kiểm toán lượng cốt thép tối đa, lượng cốt thép tối thiểu : .73 8.2.1 Kiểm toán lượng cốt thép tối đa: 73 8.2.2 Kiểm toán lượng cốt thép tối thiểu: 73 8.3 Kiểm toán sức kháng cắt : 74 8.3.1 Cơng thức kiểm tốn : 74 8.3.2 Xác định chiều cao chịu cắt hữu hiệu dv 75 8.3.3 Xác định Vp 75 8.3.4 Tính tốn ứng suất cắt v 77 8.3.5 Xác định  78 8.3.6 Tính Vc , Vn kiểm toán : 80 KIỂM TOÁN THEO TRẠNG THÁI GIỚI HẠN MỎI : 82 9.1 Xác định nội lực tải trọng mỏi 82 9.2 Tính ứng suất bêtơng .85 10 TÍNH TOÁN BẢN MẶT CẦU .87 10.1 Cấu tạo mặt cầu 87 10.2 Tính nội lực mặt cầu 87 10.2.1 vệt bánh xe tải trọng trục: 87 10.2.2 Tính nội lực hẫng 87 10.2.3 Tính nội lực kê hai cạnh 90 10.2.4 Tổng hợp nội lực mặt cầu : 92 10.3 Bố trí cốt thép cho mặt cầu .93 10.3.1 Bố trí cốt thép phía mặt cầu theo phương ngang cầu 93 10.3.2 Bố trí cốt thép phía mặt cầu theo phương ngang cầu .93 10.4 Kiểm toán 93 10.4.1 Cơng thức kiểm tốn 93 10.4.2 Kiểm cho mặt cắt chịu mô men dương : 94 10.4.3 Kiểm cho mặt cắt chịu mô men âm : 95 BÙI THANH HIẾU K47 CẦU – ĐƯỜNG BỘ B BỘ MÔN CẦU HẦM THIẾT KẾ MÔN HỌC CẦU BTCT F1 11 TÍNH TỐN DẦM NGANG : 97 11.1 Sơ đò tính tốn dầm ngang : 97 11.2 Tác dụng tải trọng cục ( hoạt tải ) lên dầm ngang : 97 11.3 Tính tốn nội lưc dàm ngang : .98 11.4 Thiết kế kiểm toán dầm ngang : 99 11.4.1 Thiết kế dầm ngang : 99 11.4.2 Kiểm toán cường độ chịu uốn : 100 11.4.3 Kiểm toán hàm lượng cốt thép: 101 BÙI THANH HIẾU K47 CẦU – ĐƯỜNG BỘ B BỘ MÔN CẦU HẦM THIẾT KẾ MÔN HỌC CẦU BTCT F1 SỐ LIỆU TÍNH TỐN THIẾT KẾ 1.1 Số liệu chung - Quy mô thiết kế: Cầu dầm BTCT DƯL nhịp giản đơn Quy trình thiết kế: 22TCN 272-05 Tiết diện dầm chủ: Chữ T Phương pháp tạo DƯL: Căng sau Hoạt tải thiết kế: HL 93+3.10-3MPa Chiều dài nhịp: L = 28 m Khổ cầu: 11 + x m Cầu thiết kế có dầm ngang 1.2.Vật liệu chế tạo dầm - Bêtông dầm: + Cường độ chịu nén bêtông tuổi 28 ngày: f c' = 50 MPa + Trọng lượng riêng bêtông: c = 25 kN/m3 f cs' = 0,043.251.5 50 = 38007 MPa + Mô đun đàn hồi: E cs  0,043.1.5 c - Bêtông mối nối mặt cầu: + Cường độ chịu nén bêtông tuổi 28 ngày: f cs' = 50 MPa + Trọng lượng riêng bêtông: c 25 kN/m3 = f cs' = 0,043.251.5 50 = 38007 MPa + Mô đun đàn hồi: E cs  0,043.1.5 c - Cáp DƯL: Sử dụng loại cáp K15 , thép có độ tự chùng thấp theo tiêu chuẩn ASTM 416 Grade 250 + Diện tích bó: = 975,45 mm2 + Đường kính ống bọc: = 67 mm - Các tiêu cáp DƯL: + Cường độ chịu kéo: fpu = 1860MPa + Giới hạn chảy: fpy = 0,9.fpu fpy = 1674MPa + Môđun đàn hồi: Ep = 197000MPa + Ứng suất thép kích fpj=0,8.fpu fpj = 1488 MPa - Cốt thép chịu lực mặt cầu: + Cường độ chảy quy định nhỏ nhất: fy = 420 MPa + Môđun đàn hồi: Es = 200000MPa BÙI THANH HIẾU K47 CẦU – ĐƯỜNG BỘ B BỘ MÔN CẦU HẦM THIẾT KẾ MÔN HỌC CẦU BTCT F1 CẤU TẠO KẾT CẤU NHỊP 2.1 Chiều dài tính tốn KCN - Kết cấu nhịp giản đơn có chiều dài nhịp: - Khoảng cách từ đầu dầm đến tim gối: - Chiều dài tính tốn nhịp: Ltt = Lnh - 2.a Lnh = 28 m a = 0,3 m Ltt = 27.4 m 2.2 Quy mô mặt cắt ngang cầu - Các kích thước mặt cắt ngang cầu: + Bề rộng phần xe chạy: + Bề rộng lề bộ: + Bề rộng chân lan can: + Bề rộng toàn cầu: Bcau = Bxe + 2.ble + 2.bclc + Số xe thiết kế: Bxe = 11 m ble = m bclc = 0,5 m Bcau = 14 m nl = - Khoảng cách dầm chủ chọn khoảng: S   1800  2500  mm - Số dầm chủ thiết kế chọn sau: B   14.1000 14.1000   B n dam   cau  cau       5.6  7.7  1800   2500 1800   2500 => Chọn ndam = dầm => Chọn S = 2400mm + Chiều dài phần cánh hẫng: B   n dam  1 S 14.1000    1 2400 d oe  cau   1000mm 2 Cấu tạo mặt cắt ngang kết cấu nhịp BÙI THANH HIẾU K47 CẦU – ĐƯỜNG BỘ B BỘ MÔN CẦU HẦM THIẾT KẾ MƠN HỌC CẦU BTCT F1 2.3 Kích thước mặt cắt ngang dầm chủ 2.3.1 Mặt cắt L/2 Cấu tạo mặt cắt L/2 - Chiều cao dầm chủ: - Kích thước bầu dầm: + Bề rộng + Chiều cao + Bề rộng vút bầu dầm + Chiều cao vút bầu dầm - Kích thước sườn dầm: + Bề rộng + Chiều cao - Kích thước cánh : + Bề rộng + Chiều cao + Bề rộng vút cánh + Chiều cao vút cánh BÙI THANH HIẾU K47 H = 1500mm bb hb bvb hvb = = = = bw hw = 200 mm = 600 mm b1 ts bvc hvc = = = = 600 mm 300 mm 200 mm 200 mm 2000 mm 200 mm 200 mm 200 mm CẦU – ĐƯỜNG BỘ B BỘ MÔN CẦU HẦM THIẾT KẾ MÔN HỌC CẦU BTCT F1 2.3.2 Mặt cắt gối Cấu tạo mặt cắt gối - Kích thước sườn dầm: + Bề rộng + Chiều cao - Kích thước cánh + Bề rộng + Chiều cao bw hw = 600 mm = 1300mm b1 = 2000mm ts = 200 mm 2.4 Cấu tạo dầm ngang - L = 28 m ta bố trí dầm ngang: + Tại mặt cắt gối ng = dầm + Mặt cắt nhịp nnh = dầm + mặt cắt L/4 n1/4 = dầm + Tổng số lượng dầm ngang toàn cầu: nng = (ndam-1).(ng + nnh + n1/4) = (6-1).(1+2+2) = 25 dầm - Cấu tạo dầm ngang gối: BÙI THANH HIẾU K47 CẦU – ĐƯỜNG BỘ B BỘ MÔN CẦU HẦM THIẾT KẾ MÔN HỌC CẦU BTCT F1 + Chiều cao + Bề rộng + Chiều dày hdn = 1000 mm bdn = 1800mm tdn = 200 mm - Cấu tạo dầm ngang mặt cắt nhịp: + Chiều cao + Bề rộng + Chiều dày hdn = 1000mm bdn = 2200mm tdn = 200 mm 2.5 Đặc trưng hình học mặt cắt 2.5.1 Đặc trưng hình học mặt cắt L/2 : Hình Tính sơ diện tích mặt cắt : A0  2000  200  200  200  200  200  680  200  600  300 = 8600 cm2 Quy đổi tiết diẹn tính tốn : - Diện tích tam giác chỗ vát cánh: S1  200  200 /  20000mm - Chiều dày cánh quy đổi: t sqd  t s  S1  20000  200   222mm b  bw 2000  200 BÙI THANH HIẾU K47 CẦU – ĐƯỜNG BỘ B BỘ MÔN CẦU HẦM THIẾT KẾ MÔN HỌC CẦU BTCT F1 - Diện tích tam giác chỗ vát bầu dầm: S  200  200 /  20000mm - Chiều cao bầu dầm mới: hbqd  hb  2S2  20000  300   400mm bb  bw 600  200 Mặt cắt ngang tính tốn : - Mơmen tĩnh mặt cắt với trục nằm ngang qua đáy dầm: h h So  bb h bqd bqd  bw h wqd (h bqd  wqd )  b1.t sqd (H  t sqd ) 2 400 878  222     600.400  200.878  400   2000.222 1500   2     =812556 103 mm3 - Diện tích mc quy đổi : Aqd  bb hbqd  bw hwqd  b1.tsqd = 860000 mm2 - Khoảng cách từ trục - đến đáy dầm: S Yod  o  944.8 mm Ag - Khoảng cách từ trục - đến mép dầm: Yot  H  Yob  1500 – 944.8 = 551.2 mm - Mô men quán tính mặt cắt với trục - 0: BÙI THANH HIẾU K47 CẦU – ĐƯỜNG BỘ B BỘ MÔN CẦU HẦM THIẾT KẾ MÔN HỌC CẦU BTCT F1 2 bw h 3wqd  h bqd  b b Io   bb h bqd   Yo    b w h wqd  h bqd  h wqd  Yo   12 12     bb h bqd b1.t sqd 2 t   600.4003  400  200.878    b1.t sqd  h bqd  h wqd  sqd  Yob    600.400   944.8    200.878  400  878  944.8   12 12 12       2000.2223 222    2000.222. 400  878   944.8  12   = 2.39 x 1011 mm4 2.5.2 Đặc trưng hình học mặt cắt gối - Diện tích mặt cắt gối: Ag  bw(g) hw(g)  b1.ts  600.1300  2000.200 = 1180000 mm2 - Mômen tĩnh mặt cắt với trục nằm ngang qua đáy dầm: h t So  b wg h wg wg  b1.t s (H  s ) 2 1300 200    600.1300  2000.200.1500   2   = 1067000000 mm3 - Khoảng cách từ trục - đến đáy dầm: S Yob  o  904.2 mm Ao BÙI THANH HIẾU K47 10 CẦU – ĐƯỜNG BỘ B BỘ MÔN CẦU HẦM THIẾT KẾ MÔN HỌC CẦU BTCT F1 - Bản bêtông mặt cầu cánh dầm T, mối nối cánh dầm có chiều dày = chiều dày cánh dầm= ts = 200 mm.Mối nối cánh chế tạo = bê tơng có fc’ = 50 MPa - Kiểm tra chiều cao tối thiểu: S  3000 2400  3000   180mm => Thỏa mãn 30 30 10.2 Tính nội lực mặt cầu 10.2.1 vệt bánh xe tải trọng trục: - Để phục vụ tính tốn ta quan tâm đến chiều dài vệt bánh xe theo phương ngang cầu có b =510 mm theo 22TCN 272-05 vệt bánh xe - Tải trọng trục : + Với xe tải thiết kế P/2 = 72,5 kN + Với xe trục P/2 = 55 kN - tính tốn theo sơ đồ phẳng tác dụng tải trọng bánh xe đước quy tải trọng rải theo phương ngang cầu có giá trị : LL  P (b  h f ).E Trong dó : hf = ts + 2.hlp = 200 + 2.145 = 490 mm Hlp : chiều dày trung bình lớp phủ mặt cầu E : chiều rộng dải tương đương 10.2.2 Tính nội lực hẫng a.Chiều rộng tương đương : E = 1140 + 0,833.x (mm) BÙI THANH HIẾU K47 87 CẦU – ĐƯỜNG BỘ B BỘ MÔN CẦU HẦM THIẾT KẾ MÔN HỌC CẦU BTCT F1 x khoảng cách từ tâm gối đến điểm đặt tái, x = de0 – blancan - 300 = 1000-500-300 = 200 mm => E = 1140 + 0,833.200 = 1307 mm b Các tải trọng tác dụng Xác định tải trọng tác dụng lên hẫng - Tĩnh tải tác dụng cho dải rộng b = 1m bao gồm: + Trọng lượng thân mặt cầu (Tải trọng phân bố đều) DC1 = c.ts.b = 25.0,2.1 = kN/m + Trọng lượng lan can (Lực tập trung) Plc = qlc.b Với: qlc: Trọng lượng lan can đải 1m chiều dài dầm qlc = 5,73kN/m Do đó: Plc = 5,73.1 = 5,73 kN + Trọng lượng lớp phủ mặt cầu: DWlp = a.hlp.b = 22,5.0,145.1 = 3,3 kN/m - Quy trình 22TCN272-05 quy định: Khi thiết kế mặt cầu hẫng có chiều dài hẫng khơng q 1800mm tính từ trục tim dầm đến măt lan can bê tông liên tục kết cấu, tải trọng bánh xe dãy ngồi thay tải trọng tuyến phân bố với cường độ 14,6N/mm đặt cách bề mặt lan can 300mm BÙI THANH HIẾU K47 88 CẦU – ĐƯỜNG BỘ B BỘ MÔN CẦU HẦM THIẾT KẾ MÔN HỌC CẦU BTCT F1 Sơ đồ tính hẫng c.Nội lực hẫng Tải Hệ số trọng tải trọng DC1 Plc DWlp LL 1,25 1,5 1,5 1,75 Giá trị kN/m 5.73 kN 3,3 kN/m 14,6 kN/m Hs xung kích 1+IM 1.25 Mhẫng Đơn vị -1.875 -6.45 -0,62 -0.64 kN.m kN.m kN.m kN.m - Tổng hợp nội lực ngàm: Nội lực M Mhẫng - 9,585 Đơn vị kN.m 10.2.3 Tính nội lực kê hai cạnh a Xác định tải trọng : * Điều kiện áp dụng: + Bản kê hai cạnh + Tỷ kệ hai cạnh ≥ 1,5 + Nhịp (theo phương ngang) ≤ 4600mm xếp bánh xe không xếp tải trọng + Nhịp (theo phương ngang) ≥ 4600mm xếp bánh tải trọng Kiểm tra điều kiện: S = 2400mm Chọn ntr = @200mm, với As = 5.283,5 = 1417,64 mm2 10.3.2 Bố trí cốt thép phía mặt cầu theo phương ngang cầu - Mặt cắt tính tốn: + Chiều rộng: b = 1000mm + Chiều cao: h = ts =200mm - Sử dụng cốt thép thường ASTM A706M D16 có: + Đường kính = 15,9mm + Diện tích thanh: Av =199 mm2 + Giới hạn chảy cốt thép: fy = 420Mpa - Chọn chiều dày lớp bê tông bảo vệ cốt thép là: 50mm => Chọn nd = @200mm với As' = 5.199 = 995 mm2 10.4 Kiểm toán 10.4.1 Cơng thức kiểm tốn - Tính sức kháng mơmen: a  .M n  .0,85.f c' a.b  d   2  Trong đó: +  : Là hệ số sức kháng,  = 0,9 + Mn: Mômen kháng danh định + As : Là diện tích cốt thép + d: Là khoảng cách từ trọng tâm cốt thép chịu kéo đến mép mặt cắt + a : Chiều cao vùng chịu nén thực tế bê tông: a = β1.c + c: Khoảng cách từ thớ chịu nén ngồi tới trục trung hịa BÙI THANH HIẾU K47 93 CẦU – ĐƯỜNG BỘ B BỘ MÔN CẦU HẦM THIẾT KẾ MÔN HỌC CẦU BTCT F1 - Kiểm toán theo trạng thái hạn cường độ: Mr = .Mn ≥ Mumax - Kiểm tra hàm lượng cốt thép: c  0,42 + Lượng cốt thép tối đa: de As f c'  min  0,03 + Lượng cốt thép tối thiểu:   b.d fy 10.4.2 Kiểm cho mặt cắt chịu mô men dương : - Mặt cắt chịu mô men dương lớn nhất: Mặt cắt nhịp sơ đồ kê hai cạnh có MU= M+0,5L =32.9 kN.m - Mặt cắt kiểm tốn mặt cắt chữ nhật: + Chiều cao: h = ts = 200mm + Bề rộng: b = 1000mm - Bỏ qua As' ta có: a A Sf y 0,85.f c' b Trong đó: ' + As, A s : Diện tích cốt thép chịu kéo, chịu nén (mm2) ' ' + f c : Cường độ chịu nén bêtông bản, f c = 50MPa + 1 : Hệ số chuyển đổi biểu đồ ứng suất theo quy định: 1  0,85 với f cs'  28Mpa 1  0,65 với f cs'  56Mpa 1 Do đó: 1 f  0,85  0,05 f  0,85  0,05 Thay số: a  ' cs ' cs  28   28 với 28  f cs'  56Mpa  0,85  0,05  50  28   0,69 995.420  9,93 mm 0,85.50.1000 - Chiều cao vùng chịu nén thực tế : BÙI THANH HIẾU K47 94 CẦU – ĐƯỜNG BỘ B BỘ MÔN CẦU HẦM THIẾT KẾ MÔN HỌC CẦU BTCT F1 c a 9,93   14,4mm 1 0.69 - Mômen kháng tính tốn : a 9,93    .M n  .0,85.a.b.fc'  d    0,9.0,85.9,93.1000 150   2     55,11.106 N.mm = 55,11 kN.m > Mumax = 1,33.32,9 = 43,8 kN.m => Đạt - Kiểm tra hàm lượng cốt thép: + Lượng cốt thép tối đa: c 14,4   0,096  0,42 => Đạt d e 150 + Lượng cốt thép tối thiểu: As 995   0,0066 b.d 1000.150 =>   min => Đạt f c' 50 min  0,03  0,03  0,00357 fy 420  10.4.3 Kiểm cho mặt cắt chịu mô men âm : - Mặt cắt chịu mô men âm lớn nhất: Mặt cắt ngàm sơ đồ kê hai cạnh có MU= M-gối =56,7 kN.m - Mặt cắt kiểm toán mặt cắt chữ nhật: + Chiều cao: h = ts = 200mm + Bề rộng: b = 1000mm - Bỏ qua As' ta có: a A Sf y 0,85.f c' b Trong đó: ' + As, A s : Diện tích cốt thép chịu kéo, chịu nén (mm2) ' ' + f c : Cường độ chịu nén bêtông bản, f c = 50MPa + 1 : Hệ số chuyển đổi biểu đồ ứng suất theo quy định: 1  0,85 với f cs'  28Mpa 1  0,65 với f cs'  56Mpa BÙI THANH HIẾU K47 95 CẦU – ĐƯỜNG BỘ B BỘ MƠN CẦU HẦM 1 Do đó: 1 THIẾT KẾ MÔN HỌC CẦU BTCT F1 f  0,85  0,05 f  0,85  0,05 Thay số: a  ' cs ' cs  28   28 với 28  f cs'  56Mpa  0,85  0,05  50  28   0,69 1417,64.420  14,01 mm 0,85.50.1000 - Chiều cao vùng chịu nén thực tế : a 14.01 c   20mm 1 0.69 - Mơmen kháng tính tốn : a 14,01    .M n  .0,85.a.b.f c'  d    0,9.0,85.14,01.1000 165   2     84,66.106 N.mm = 84,66 kN.m > Mumax = 1,33.56,7 = 75,44 kN.m => Đạt - Kiểm tra hàm lượng cốt thép: + Lượng cốt thép tối đa: c 20   0,12  0,42 => Đạt d e 165 + Lượng cốt thép tối thiểu: A s 1417,64   0,00859 b.d 1000.165 =>   min => Đạt f c' 50 min  0,03  0,03  0,00357 fy 420  11 TÍNH TỐN DẦM NGANG : BÙI THANH HIẾU K47 96 CẦU – ĐƯỜNG BỘ B BỘ MÔN CẦU HẦM THIẾT KẾ MÔN HỌC CẦU BTCT F1 11.1 Sơ đị tính tốn dầm ngang : - Trên nhịp có mặt phẳng dầm ngang , tổng số dầm ngang klà 25 dầm dầm ngang có sơ đồ tính dầm liên tục nhiều nhịp kê dầm chủ - Trong tính tốn ta tính tốn dầm giản đơn sau xét đén tính liên tục 11.2 Tác dụng tải trọng cục ( hoạt tải ) lên dầm ngang : - Chiều dài nhịp tính tốn dầm ngang : l2 = S = 2,4 m - Khoảng cách dầm ngang : l1 = Ltt/4 = 6,85 m - Áp lực bánh xe tác dụng lên dầm ngang : Ai   Pi yi Trong : Pi áp lực trục xe Yi tung dộ đường ảnh hưởng BÙI THANH HIẾU K47 97 CẦU – ĐƯỜNG BỘ B BỘ MÔN CẦU HẦM THIẾT KẾ MÔN HỌC CẦU BTCT F1 - Xếp tải lên đah   0,5 l23 2, 43   0, 02062 l13  l23 6,853  2, 43 - Ta có : Khi xếp xe tải : Tải trọng trục tung độ Y 145 0.015351 Ai   Pi yi 145 35 kN 0.015351 73.88 kN Khi xếp xe trục : Tải trọng trục tung độ Y Ai   Pi yi 110 110 kN 0.65685 91.13 kN => Kết luận dầm ngang chịu lực bất lợi xếp xe trục , ta lấy A = 91,13 kN làm giá trị tính tốn 11.3 Tính tốn nội lưc dàm ngang : - Tải trọng tác dụng gồm tác dụng xe trọng lượng than dầm - Trọng lượng bàn thân dầm rải : DC =  bt bdn hdn  25.0, 2.1  5kN / m - Tính tốn với sơ đò giản đơn : BÙI THANH HIẾU K47 98 CẦU – ĐƯỜNG BỘ B BỘ MÔN CẦU HẦM THIẾT KẾ MÔN HỌC CẦU BTCT F1 - Tung độ đah : Y= 0,6 M0 = 1,25.A.Y + DC.(0,5.Y.S) =1,25 91,13 0,6 + (0,5 0,6 2,4 ) = 71,95 kN.m - Mơmen tính tốn dầm ngang tính theo công thức : ' Max M 0.5   0, 7.M ' Min M 0.5   0,3.M ' Max M goi   0, 2.M ' Min M goi   0,9.M Trong   1, 75 - Vậy ta có : M ' 0.5 ' M goi max max 88.13 -37.77 25.18 -113.31 kN.m kN.m kN.m kN.m 11.4 Thiết kế kiểm toán dầm ngang : 11.4.1 Thiết kế dầm ngang : - Mặt cắt dầm ngang : B = 200 mm H = 1000 mm - Bê tông chế tạo dầm : fc = 30 MPa - Cốt thép : fy = 420 Mpa BÙI THANH HIẾU K47 99 CẦU – ĐƯỜNG BỘ B BỘ MÔN CẦU HẦM THIẾT KẾ MÔN HỌC CẦU BTCT F1 Es = 200000 Mpa - Bố trí cốt thép chiu lực : + Dừờng kính cốt thép D = 16 mm + Số n = + Diện tích A = 201.6 mm2 + Tổng diện tích cốt thép : AS = 804.25 mm2 11.4.2 Kiểm toán cường độ chịu uốn : - chiều cao vùng chịu nén quy đổi : A Sf y a 0,85.f c' b Trong đó: + As: Diện tích cốt thép = 804.25 mm2 ' ' + f c : Cường độ chịu nén bêtông, f c = 30 MPa + 1 : Hệ số chuyển đổi biểu đồ ứng suất theo quy định: 1  0,85 với f cs'  28Mpa 1  0,65 với f cs'  56Mpa 1 Do đó: 1 f  0,85  0,05 f  0,85  0,05 Thay số: a  ' cs ' cs  28   28 với 28  f cs'  56Mpa  0,85  0,05  30  28   0,84 804,25.420  66,23mm 0,85.30.200 - Chiều cao vùng chịu nén thực tế : BÙI THANH HIẾU K47 100 CẦU – ĐƯỜNG BỘ B BỘ MÔN CẦU HẦM THIẾT KẾ MÔN HỌC CẦU BTCT F1 c a 66,23   79,25mm 1 0,84 - Mơmen kháng tính toán : a 66,23    .M n  .0,85.a.b.f c'  d    0,9.0,85.66,23.200 935   2     274,18.106 N.mm = 274,18 kN.m > Mumax = 113,31 kN.m => Đạt 11.4.3 Kiểm toán hàm lượng cốt thép: + Lượng cốt thép tối đa: c 79,25   0,085  0,42 => Đạt de 935 + Lượng cốt thép tối thiểu: A s 804,25   0,0043 b.d 200.935 =>   min => Đạt f c' 30 min  0,03  0,03  0,00214 fy 420  BÙI THANH HIẾU K47 101 CẦU – ĐƯỜNG BỘ B