đồ án thiết kế cầu bê tông cốt thép dự ứng lực chữ i căng sau l = 245 m số nhịp n = 5

Trang 1

Chương IV: DẦM CHÍNH L SƠ BỘ CHỌN KÍCH THƯỚC DẦM CHỦ: 1.1 Tiết diện dầm:

- Chiều cao dâm chi :H = 1350mm - Chiểu cao bầu dưới :H¡ = 350mm

- Chiều cao vút dưới :H; = 130mm

- Chiểu cao sườn : H; = 550mm - Chiểu cao vút trên : Hy = 120mm

- Chiéu cao bau trén : H; = 200mm - Bề rộng bầu dưới dầm : bị = 650mm

- Bê rộng sườn : ba=200mm

- Bề rộng bầu trên : bạ=600mm - Bề rộng vút dưới : b„=225mm - Bề rộng vút trên : bs=200mm 600 600 200 , 20) , 200 200, 200 , 200 + 4 †——T g $ 25 | 200 | 25 25 | 200 | 25 T1 880 Ï T 650 7 1.2 Tiết điện dầm qui đổi:

- Chiều cao dâm chủ: h = 1350mm

- Chiều cao bầu dưới: h, = 435mm

- Chiểu cao sườn: h,= 635mm - Chiéu cao bau trén: h;= 280mm - Bê rộng bầu dưới dầm: b,= 650mm - Bề rộng sườn: bạ= 200mm

- Bề rộng bầu trên: b= 600mm

THIẾT KẾ CÂU BTCT DỰỨNGLỰC -!10- SVTH: ĐỖ HÀ

Trang 2

1.3 Đoan mở rộng sườn dầm:

Vì ở đầu dầm có lực cắt lớn và ứng suất cục bộ do lực ứng suất trước gây ra do đó

ta cần phải mở rộng ở đầu dâm để tăng khả năng chịu lực cho dâm va đủ diện tích bố trí neo

Lang: là khoảng cách từ đầu dầm đến mặt cắt cuối của đoạn mở rộng dầm Linrong = 1000 + 300 = 1300 mm

L„: là chiéu dai cia doan vut

L¡¡ = 500 mm

II XÁC ĐỊNH HỆ SỐ PHÂN BỐ TẢI TRỌNG NGANG CHO DẦM CHỦ:

Xét các đặc trưng hình học gồm các mặt cắt sau:

+ Mặt cắt gối: Xxo=0m +Mặt cắt thay đổi tiết điện: x¿=1,5m

¿ L

+Mặt cắt L⁄4: ue :

xi ak L

+ Mat cat L/2: MET

IL.1 Dac trưng hình học của dâm chủ xét mặt cắt trên gối: x;=0m

Do ta chưa biết được lượng cáp cần bố trí nên gần đúng ta xem như tiết diện dầm

là bêtông đặc

Chọn trục X - X đi qua thớ dưới của dầm như hình vẽ

b3 600 1000 h 1350 X X bí 650 - Momen tĩnh của tiết diện dầm đối với X - X:

h (b, =b;) h h, S=hb, +2 2 2 hy 2 =1,35x0,6x 135 +2 (0.65-06),.9,35,.038 = 0,5468 +0.0031 = 0,5498m°*

THIET KE CAUBTCT DU UNGLUC -!1I- SVTH: ĐỖ HÀ

Trang 3

- Diện tích của tiết diện dâm:

A =h.b,+(b, —b,}h,

=1,35x0,6+ (0,65—0,6)x 0,35

=0,8275m?

- Trục trung hoà cách trục X - X một khoảng Y:

-S_ 0,5498 5498 = 0,664m = 664mm

A 0,8275 8275

- Momen quán tính của tiết diện đối với trục trung hòa:

3 2 _ 3 2 ly =z''(5-Y] hb, “ a 12 \2 12 {b,—b,)h, 3 2 3 2 _135` x06 (13 _ 0u, x1.35x0,6+ (0:65 0,6)x0,35 +(®3Š _0664Ì x 12 2 12 2 x (0,65 —-0,6)x 0,35 = 0,1230 + 0,000098 + 0,00017865+ 0,0042 = 0,1275m* - Khoảng cách từ trọng tâm bản mặt cầu đến trọng tâm dầm:

e, =(h- Y)+ 2 =(, 35~0,664)+ +52 <0,786m

II.2 Đặc trưng hình học của dầm chủ tại các mặt cắt x;„xạ,X„:

Chọn trục X — X đi qua thớ dưới của dầm như hình vẽ

bí 600 † 1 t 1 280 b2 200 635 1350 hs ht 435 jf — 650

- Momen tinh ola tiết điện dâm đối với X- X:

S=hb, pfoi=bs) , ==_ 2 h2 2 2

=1,35x02x $5 xa 06-92), 0,435 x + 2x106:52),oas,(Lạs- 95)

=0,18225 +0,04258+ 0,13552 = 0,36035m"

THIẾT KẾ CÂU BTCT DỰỨNGLỰC -!!2- SVTH: ĐỖ HÀ

Trang 4

- Diện tích của tiết diện dâm:

A =h.b„+(b, —b„}h, +(b, —b„}h,

=1,35x 0,2 + (0,65 —0,2)x 0,435 +4 (0,6—0,28)x 0,28

=0,55535m?

- Trục trung hoà cách trục X - X một khoảng Y: § _ 0,36035

A 0,55535

- Momen quán tính của tiết diện đối với trục trung hòa:

3 2 — 3 2 I, _hìb, + -] hb, + hi ,[Ê:~y]) (b, -b, )h, = 0,649m = 649mm 12 2 12 2 - ì :

(baby dhe p—-be_y (b, —b,, ).h,

12 2

3 2 _ 3 2

1S 282 (E0649) 41,35 0,2-+ (0:65 0.2)x 0,435" on) 0435 :[ S”-uee)] x

x (0,65 — 0,2) 0,435 + (0,6— 0,2)x 0,283 + ( 135-—S”- 0646) x(0,6—0,2)x 0,28 0,28 =0,04101+ 0,00018 + 0,00309 + 0,03645 + 0,00073 + 0,03525

=0,1167m!

- Khoảng cách từ trọng tâm bản mặt cầu đến trọng tâm dầm:

e, =(h-Y)+ = (1,35-0,649)+ = =0,801m 1.3 Hệ số làn: Số làn thiết kế: FB _ ini, 27m ` 3.5m =n=?2 làn n=|2— khi : 6m < B, < Tm 1— khi : B, < 6m Hệ số làn: Tra bảng 3.6.1.1.2.1 mụn= Ì

1L4 Hệ số phân bố tải trọng ngang:

-Tỷ lệ mođun đàn hồi giữa dầm chủ và bản mặt cầu:

+ Cường độ chịu nén của bêtông làm dầm chủ: fcq = 40MPa

Mođäun đàn hồi của dầm chủ:

E,„ =0,043.y!Ê(f„ = 0,043 2400'Ẻ x 2J40 = 33994,48MPa + Cường độ chịu nén của bêtông làm bản mặt cầu: f'cp = 30MPa

Mođun đàn hôi của bản mặt câu:

E,, = 0,043y!5./P,, =0,043x 2400'S x-V30 = 29440,08MPa THIẾT KẾ CÂU BTCT DỰỨNGLỰC -113- SVTH: ĐỖ HÀ

Trang 5

Ecg _ 33994,48 _

Eg 29440,08

- Tham số độ cứng dọc: K, =nÍt,+A.e?}

=1,15x([1,67x 10!" +0,55535x 10 x801?}= 54,4 1019

- Khoảng cách từ tim của dim biên đến mép trong của đá vỉa:

đ, =1050- 250 - 1000 =—=200mm Ty sO: n= >

11.4.1 Hé sé phan bé momen và lực cắt của dầm giữa:

TI.4.1.1 Momen: (4.6.2.2.2a.1)

- Khi có một làn xe chất tải: 3 01 S 0.4 S 0,3 K » =0,06+|——| | —] ‡ - Engi (=) L, L, tS (ae) ( 2100 y 54,4 10!° =006+|“—| x|“—| x_““*“—- 23900 23900 x 200° 4300

Sng 1 H€ sO phan bé momen cho dam, trudng hgp chi x€p m6t lan xe trên cầu

1

) = 0,461

- Khi có trên một làn xe chất tải:

Ss 0,6 S 0,2 K, 0,1 Sng? =0,075+| 2900) | J] \Z,) (at; ` 0.6 0,2 10 601 0075 + 200) (2) { 54.4x10 =0,637 2900 23900 23900 x 200°

z„„›: Hệ số phân bố momen cho dầm, trường hợp xếp hơn một làn xe trên cầu

Ta chọn giá trị cực đại làm giá trị phân bố momen ðmg=maX(8Ømsi.#m;z)=0.637

I.4.1.2 Lực cắt: (4.6.2.2.3a.1)

- Khi có một làn xe chất tải:

2.) = 036+ z 7600 = 0,36 + 21 — 0,636 7600

ø„¡: Hệ số phân bố lực cắt cho dầm, trường hợp chỉ xếp một làn xe trên cầu

¬ “ 3600 10700 1 ắ 3600 10700

ø„› : Hệ số phân bố lực cắt cho dầm, trường hợp xếp hơn một làn xe trên cầu

Ta chọn giá trị cực đại làm giá trị phân bố lực cắt Sve=MAX(Yye1,8ve2)=0,7448

THIẾT KẾ CÂU BTCT DỰỨNGLỰC -114- SVTH: ĐỖ HÀ

Trang 6

14.2 Hệ số phân bố momen và lực cắt của Dâm biên: (4.6.2.2.1-1)

1.4.2.1 Momen:

> Khi có một làn xe chất tải: Dùng phương pháp đòn bẩy

3000 k 1800 L 800 1000 V oO : { ` L 2100 2100 } 1050 4 1 Taco: — 1 Sn = de = 600 _ 2100- 200-600 we’ S " 2100 =0,619

Trên cầu chỉ có một làn xe chất tải ta có hệ số làn xe tương ứng là: m = 1,2

- Hệ số momen xe tải thiết kế là :

vy; 0,619

2 2

=1,2x

Syn = 12 =0,3714

- Hệ số momen của tải trọng làn và tải trọng lễ bộ hành là:

Stam = 12, @,= L2 (5, ~ đ,).y;

=12x 5 x(2,1~0.2)x0.904=1.03

Sp =lL2x 3ø, =12x 7 x (0,904 + 1,38)=1,37

> Khi có trên một làn xe chất tải:

Ta có theo 4.6.2.2.2c-I:Với -300<d.<1700

¬"

2800

ø= e x gbentrong =0.698 x 0.637 = 0.4446

THIET KE CAU BTCT DU UNGLUC -115- SVTH: ĐỖ HÀ

Trang 7

1L4.2.2 Lực cắt: (4.6.2.2.3b-1)

- Khi có một làn xe chất tải: Tính theo nguyên tắc đòn bẩy

Tương tự như tính ở trên:

Zim = 9.3714

Spy =1,37

Stam = 1.03

Theo 4.6.2.2.3b-1, ta có -300<d,<1700, thì hệ số điểu chỉnh là: = 0,533 3000 d e = 0,60 + —*— = 0,60 3000 g=e x gbentrong =0.533 x 0.7448 = 0.3969

Bảng tổng hợp hệ số phân bố tải trọng ngang:

8 Xe tải thiết kế | Tải trọng làn | Người bộ hành

Đảm biên LMomen 0.3714 1.03 1.37

Am ĐISP Tre edt 0.3714 1.03 1.37

3 ¬ Momen 0.637 0.637 0.637

Dầm giữa 7

Luc cat 0.7448 0.7448 0.7448

II TÍNH TỐN NỘI LỰC TẠI CÁC MẶT CẮT ĐẶC TRƯNG:

IH.1 Tải trọng tác dụng: TII.1.1 Tĩnh tải:

- Trọng lượng bản thân dầm chủ:

Xét đoạn dầm từ đầu đầm đến mặt cắt thay đổi: Với tiết diện đâu dầm ta có diện tích:

A = 0,6x1+0,65x0,35=0.8275 m?

Chiều dài của phần dầm có tiết điện A ( tính ln phần vút đã qui đổi ) Š¡=2x(I +0,5+0,3)=3,6m Do đó: A+A DC, =7,(Ax13+ —- =2,4x 10° x (0,8275x1,3 + TH x0,5) x 2=6823.008KG Phần dầm còn lại: Ao = 0,55535 m? Chiểu dài phần dầm còn lại:

S;=L- 2.S¡ = 24.5 - 3,6 = 20.9 m

Do đó:

DC), =7,-A.S, =2,4x 10° x 0,55535x 20.9 = 27856.35KG

Trang 8

Giả thiết trọng lượng bản thân dầm phân bố đều trên suốt chiều dài dầm:

_DC¿ +DC)_ 6823.008+27856.35

DC,, = L 24.5 =1415.484KG/m

- Bản mặt câu:

Vì bản hãng có kích thudc Shing = 1/2 S, nên trọng lượng bẩn mặt cầu truyền xuống dâm chính là đều nhau

Do đó:

DC,„ =y,.1,.S, = 2400x 0,2 x2.1=1008KG /m - Dâm ngang:

Giả thiết gần đúng tải trọng dầm ngang sẽ phân bố đều trên dầm chủ theo công

thức sau:

bme

Ab, SiNn

DŒ =7, TT

Trong đó:

Hạ: chiều cao của dầm ngang

Trang 9

Tiện ích và trang thiết bị trên cầu: DW, =5Kg/m Vay: DW = DW, + DW, + DW, = 330.75 + 74.554+5=410.3KG/m + Với dầm biên: D DW, pw =D + PW, (51.25) + Dw, = OT TES? 0,85 4 5 =169.05KG/m

> Tổng hợp tải trọng tĩnh tải tác dụng lên dầm chính:

- Dầm giữa: + Trọng lượng bản thân dầm chủ: DC, =1415.484KG/m + Bản mặt cầu va dầm ngang: DC, =DC,„ + DC,„ =1008+227.74=1235.74KG ( m + Lan can và lề bộ hành: DC, =0KG/m + Lớp phủ mặt cầu: DW =410.3KG/m bm - Dam bién: + Trọng lượng bản thân dầm chủ: DC, =1415.484KG/m + Bản mặt cầu và dầm ngang: DC, = DC,„ + DC, =1008 + 227.74 =1235.74KG/m + Lan can và lề bộ hành: DC, = DC,, + DC,„ =348.7 + 144=492.7KG (m bm

+ Lép phi mat cau: DW =169.05KG/m TII.1.2 Hoat tai:

Xe tải thiết kế: gồm trục trước nặng 35 KN, hai trục sau mỗi trục nặng 145KN,

Trang 10

Xe hai trục: gồm có hai trục, mỗi trục nặng 110KN, khoảng cách giữa hai trục không đổi là 1200mm, theo phương ngang khoảng cách giữa hai bánh xe là 1800mm

1200mm

110 kN 110 KN

Tải trong làn: bao gém tai trong rai déu 9,3N/mm xếp tho phương dọc cầu, theo

phương ngang cầu tải trọng này phân bố theo chiểu rộng 3000mm, tải trọng làn có thể xe dịch theo phương ngang để gây ra nội lực lớn nhất

9,3KN/m

Pi) rT} } Pt i i T]

Tải trọng người đi bộ: là tại trọng phân bố được qui định độ lớn là 3.10” MPa

Tải trọng xung kích: là tải trọng đưa vào tải trọng xe 3 trục hay xe hai trục lấy

bằng 25% tải trọng của mỗi xe

IV XÁC ĐỊNH NỘI LỰC LỰC TẠI CÁC MẶT CẮT ĐẶT TRƯNG

IV.1 Các mặt cắt đặt trưng:

Ta xét các mặt cắt đặt trưng tại những vị trí sau: + Mặt cắt tại gối: I Xo=0m + Mặt cắt tại giữa dầm: II x;= 11.95m + Mặt cắt tại 1⁄4 dầm : III X3=5.975 m + Mặt cắt tiết điên thay đổi: IV x¿ = 1.5m

Xo,Xị,X; ,x; lần lượt là khoảng cách từ mặt cắt đến đầu dầm

IV.2 Xác đỉnh phương trình đường ảnh hưởng tại các mặt cắt:

Phương trình đường ảnh hưởng momen tại mặt cắt x, như sau:

(-x)

-XxX,

+ Trên doan x=0 >x,: f, (x,x,) = Lu

tt

+ Trên doan x=x,; SLu: f, (x.x,) = TH (y— Tự)

ụ

¡(x,x,)khi0 < x<

Vậy: yụ(x,x,)=| n8) f(x, x, )khix, <x < L, SS

Phương trình đường ảnh hưởng lực cắt tại mặt cắt x¿ như sau:

Trang 11

(x.x,)kh0 < x < x, /4(x.x,)khix, < x < L,

Diện tích phần đường ảnh hưởng của momen:

Vậy: y„(x.x,)=

Org =~2 1w.)

Diện tích phần đường ảnh hưởng dương của lực cắt: Ong = 20 —x%¿).yy(X,.x,)

Diện tích phần đường ảnh hưởng âm của lực cắt: Om =F files):

Tổng diện tích đường ảnh hưởng:

Oyj — @yy¿ T @yy„

IV.2.1 Xét mặt cắt I: x,=0 1 Yx(X,X) 0 -1 0 5 10 15 20 23.9

Đường ảnh hưởng momen

1 | ——~Y y(X,X:) 0 -1 0 5 10 15 20 23.9 Đường ảnh hưởng lực cắt Diện tích của các đường ảnh hưởng

Momen: l„x 23.9-0 Trên đoạn x=0 >x,: f, 1 Kf, (%X,) (x,x,)=———* (-)= L +) 230 7 (—x)=-x A x 0

Trên đoạn x=x,>Ly: f, (x, x,) = r° -L,)= 2a» =0

Poy =9

Lực cắt:

Trên đoạn x=0>x(: ƒ; (x.x,) = =*=0,

t

^ x x

Trên đoạn x=x,>Lu: ƒ, (x,x,)= ¬ 30

Phan 4m:

Trang 12

1 Oy, = ph 2X, )X, =0 Phan dương: Ovy = 2H) (x,.x,)(L, — x¿)= ; x 1x (23.9-0)=11.95 m2 VẬY: @„¿ = Øy„ + Ø„„=11.95m2 IV.2.2 Xét mặt cắt II: x,=l,5 0 -0.8 yu(Xxx) -1 | Lư -1,5 0 5 10 15 20 23 g momen 0.0627 ‘93 40452023 Đường ảnh hưởng lực cắt Diện tích của các đường ảnh hưởng

Momen:

` L„x 23.9-15

Trên đoạn x=0 >xx: f, (x,x,) = L, A (- )=—a C3):

xt 1S (, 23 0)

Trên doan x=x,>Ly: f, (x,x,) a k tt /; (X,X¿) = (x- L,) = L (x-L,) 230

tt

>Oy, = _l Li Vy (Xp oX,) = ; x 23.9 x I,4058 =16.799m2

Lực cắt: Trên đoạn x=0—xt: q k Ss ( *,X, £) =—* = L 239 * tt x 23.9 Trén doan x=x,>Lu: /, (x)= 105% a Phần âm : Oy, = sh (X,,x,)-X, = -2* 0.0627 x 1,5 =-0,047m? Phần dương:

Trang 13

Oy, = sửi (x,.x,)ÁL„ —x,)= 2 x 0,937 x (23.9 - 1.5) =10.4944 m2 Vậy: ø„¡ = @„„„ + @„„=10.4474m? IV.2.3 Xét mặt cắt II: x,=5.975 0 448_ + yu(x,x.) 5 10 0 5 10 15 20 23.9

Đường ảnh hưởng momen

1 0,75;>—|_ | yw(X%X) 0 H 0,25 1 0 5 10 15 20 239 Đường ảnh hưởng lực cắt Diện tích của các đường ảnh hưởng

23.9—5.975

-*)=—————(-v)

(-x) 239 (-x)

Trên đoạn x=x¿=Lu¿ ƒ, (x,x,)= a -L,)= ea —23.9)

t Momen: Ê Ly TX Trên đoạn x=0 >xx: f, (x,x,) = tt >o,,=-+L, "`" 23.9 x 4.48 = 53.536m?, Lực cắt: rên đoạn x=0>x(: ƒ; (x.x,)=——=——— k 6x2 L, tt 23.9 ^ x x

Trén doan x=x,>Ly: /, (oa )=I-T™ “In

Phần âm : =— 1 x 0.25 x 5.975 =-0,7468m2 1 Oy = ah Œ,.x,)+, Phần dương: Ovy = 2H) (x,.x,)(L, — x¿)= ; x 0,75 x (23.9 — 5.975) = 6.722 m? Vậy: ø„¡ = Ø„„ + @„„„=5.975m2

Trang 14

IV.2.4 Xét mặt cắt IV: x¿=l I.95 5 YX) 5.975 10 0 5_ 10 15 20 23.9

Đưởng ảnh hưởng momen

1 OLS | >-—+—_] Y(X,X) 0 [F—— | 1 0Ì5 0 5 10 15 20 23.9

Dudng anh hudng luc cat

Diện tích của các đường ảnh hưởng

Momen:

L, -x 23.9 -11.95

Trên đoạn x=0 —>xt: ƒ (x,x,)=—“—=*(-x)=““————~(-¬x) a k:/¡ (X.X,) L, (-x) 39 (-x) Trên đoạn x=x¿=Lu: 7, @œ.x,) == -L,)= = (x- 23.9)

tt

>Oy, = =5 Lự„.Vu (X,,X¿)= ; x 23.9 x 5.975 =71.4m?

Lực cắt:

=Xx_ =X

Trên đoạn x=0>x(: ƒ) (x,x¿)=——=~—— «Ss Com) L, 23.9

A _ x, x

Trên đoạn x=x¿>Lu\: ƒ, (x.x,) =IT— =I ng Phần âm : ,

Oy, =f (x, 5X, )%, -% 0,5 x 11.95 =2.9875m?

Phần dương:

Oy, = sử (x, x,)(L, -x,)= ; x 0,5 x (23.9 — 11.95) = 2.9875 m2

Vay: Oy) = Oy + Oyj, =0M?

Ta có bảng diện tích đường ảnh hưởng tại các mặt cắt đặc trưng:

Mặt cắt Xk Oy Ov, đa Oy I 0 0 0 11.95 11.95 II 1,5 16.799 | -0.047 | 10.4944 | 10.4474 II 5.975 | 53.536 | -0,7468 | 6.722 5.975 IV 11.95| 71.4 -2.9875 | 2.9875 0

Trang 15

IV.3 Tính nội lực tĩnh tải tác dụng lên dầm giữa và dầm biên:

IV.3.1 Momen do tĩnh tải tác dụng lên dâm biên:

IV.3.1.1 Tĩnh tải giai đoạn 1: Trọng lượng bản thân dầm chính

M pc, = DCI,.g.„ Mặt cắt Oy g DCin | Mpcw(KN.m) I 0 9.8 | 1415.48 0 Il 16.799 | 9.8 | 1415.48 233.03 IH 53.536 | 9.8 | 1415.48 742.635 IV 71.4 9.8 | 1415.48 990.439

IV.3.1.2 Tinh tai giai doan 2: Trong lugng cia dim ngang va ban mat cau

M pe» = DC» SO Mặtcắt | ø@„ | g DCz | Mpcz(KN.m) I 0 | 98 | 1235.74 0 I 16.799 | 9.8 | 1235.74 203.44 Ul 53.536 | 9.8 | 1235.74 648.334 IV 714 | 9.8 | 1235.74 864.672

IV.3.1.3 Tĩnh tải giai đoạn 3: Trọng lượng cửa lan can và lớp phủ mặt câu

Mp, = DH,.g.0 Mặt cắt Oy g DW, | Mpwp(KN.m) I 0 9.8 169.05 0 I 16.799| 9.8 169.05 27.83 I | 53.536) 9.8 169.05 88.692 IV 71.4 9.8 169.05 118.287 Mpcs, = DCs) -8-Oy Mặt cắt Oy g | DC | Mpes(KN.m) I 0 9.8 | 492.7 0 I 16.799 | 9.8 | 492.7 81.113 TI 53.5346 | 9.8 | 492.7 258.496 IV 71.4 9.8 | 492.7 344.752

Trang 16

IV.3.1.4 Tổng tĩnh tải tác dụng lên dầm giai đoạn liên hợp: Mpcp= Mpecip + Mpcap + Mpcap

Mặt cắt | Mpc | Mpc Mpca | Mpcp(KN.m) | Mpywy(KN.m) I 0 0 0 0 0 II 233.03 203.44 81.113 517.583 27.83 II 742.635 | 648.334 | 258.496 1649.465 88.692 IV 990.439 | 864.672 | 344.752 2199.863 118.287

IV.3.2 Momen do tĩnh tải tác dụng lên dầm giữa:

IV.3.2.1 Tĩnh tải giai đoan 1: Trọng lượng bản thân dầm chính

M pcig = DC, £-Oy Mặt cắt Oy g DC, Mpcig(KN.m) I 0 9.8 1415.48 0 H 16.799 9.8 1415.48 233.03 Ill 53.536 9.8 1415.48 742.635 IV 71.4 9.8 1415.48 990.439

IV.3.2.2 Tĩnh tải giai đoạn 2: Trọng lượng của dầm ngang và bản mặt câu

Mc¿„ = DC,, Oy Mặt cắt Oy g DC», | Mpcog(KN.m) I 0 9.8 1235.74 0 Il 16.799 9.8 1235.74 203.44 Til 53.536 9.8 1235.74 648.334 IV 71.4 9.8 1235.74 864.672

IV.3.2.3 Tĩnh tải giai đoạn 3: Trọng lượng của lan can và lớp phủ mặt cầu

My, = DỮ,.g.@„ Mặt cắt Oy g DW, |Mpw,(KN.m) I 0 9.8 410.3 0 H 16.799 9.8 410.3 61.547 II 53.536 9.8 410.3 215.265 IV 71.4 9.8 410.3 287.095

Trang 17

IV.3.2.3 Tổng tĩnh tải tác dụng lên dầm giai đoạn liên hợp: Mpce= Mocig + Mpcag + Mpcag

Mặt cắt | Mpei, Mpc¿, Mục, | Mpc,(KN.m) | Mpy,(KN.m) 0 0 0 0 0 II 233.03 | 203.44 0 436.47 67.547 IH 742.635 | 648.334 0 1390.969 215.265 IV 990.439 | 864.672 0 1855.111 287.095

IV.3.3 Lực cắt do tĩnh tải tác dụng lên dầm biên:

IV.3.3.1 Tĩnh tải giai đoạn I: Trọng lượng bản thân dầm chính

Vay = DCI,.g.@y Mặt cắt Oy g DC, | Vpcip(KN.m) 11.95 9.8 1415.48 165.766 II 10.4474 9.8 1415.48 144.923 Il 5.975 9.8 1415.48 82.883 IV 0 9.8 1415.48 0 IV.3.3.2 Tĩnh tải giai đoan 2: Trọng lượng của dầm ngang và bản mặt cầu

ca, = DC,,.g.@y Mặt cắt vy g DC» Vpca,(KN.m) I 11.95 9.8 1235.74 144.717 II 10.4474 9.8 1235.74 126.520 Il 5.975 9.8 1235.74 72.358 IV 0 9.8 1235.74 0

IV.3.3.3 Tĩnh tải giai đoan 3: Trọng lượng của lan can và lớp phủ mặt cầu

Vy = DI,.g.œ,

Mat cat Oy g DW, | Vows(KN.m)

I 11.95 9.8 169.05 19.797

Il 10.4474 9.8 169.05 17.308

Il 5.975 9.8 169.05 9.898

IV 0 9.8 169.05 0

Trang 18

cy, = DC),.g.@y Mặt cất oy g DCx, | Voca(KN.m) I 11.95 9.8 492.7 57.7 I 10.4474 9.8 492.7 50.444 II 5.975 9.8 492.7 28.85 IV 0 9.8 492.7 0 IV.3.3.4 Tổng tĩnh tải tác dụng lên dầm giai đoạn liên hợp:

Voce= Voci + Vpcap + Vpcap

Mặt cắt Vocip Voc2p Voc3p Vpcp(KN) Vowb 165.766 144.717 57.7 368.183 19.797 II 144.923 126.52 50.444 321.887 17.308 Tl 82.883 72.358 28.85 184.091 9.898 IV 0 0 0 0 0

IV.3.4 Lực cắt do tinh tải tác dụng lên dầm giữa:

IV.3.4.1 Tĩnh tải giai đoạn 1: Trọng lượng bản thân dầm chính

V,c¡, = DCI,.g.@y Mặt cắt a, g DCi | Vocig(KN.m) I 11.95 9.8 1415.48 165.766 Il 10.4474 98 1415.48 144.923 Tl 5.975 9.8 1415.48 82.883 IV 0 9.8 1415.48 0 IV.3.4.2 Tĩnh tải giai đoạn 2: Trọng lượng của dầm ngang và bản mặt cầu

pc;„ = DC,, g.@y Mặt cắt Oy g DC;, | Vpc;(KN.m) I 11.95 9.8 1235.74 | 144.717 I 10.4474 9.8 1235.74 | 126.520 Il 5.975 9.8 1235.74 72.358 IV 0 9.8 1235.74 0

Trang 19

IV.3.4.3 Tĩnh tải giai đoạn 3: Trọng lượng của lan can và lớp phủ mặt cầu Von, = D,.g.@y„ Mặt cắt ty g DW, | Vpw,(KN.m) I 11.95 9.8 410.3 48.05 TI 10.4474 9.8 410.3 42.008 II 5.975 9.8 410.3 24.025 IV 0 9.8 410.3 0 Vpc;„ = DC,„.g.@„ = 0

IV.3.4.4 Tổng tĩnh tải tác dụng lên dầm giai đoạn liên hợp:

Voce= Vocigt Vpcag + Vpca¿

Mặt cắt Vocig Vocg Voc3g Vbcs(KN) Vowg

165.766 | 144.717 0 310.483 | 48.05 I 144.923 | 126.52 0 271.443 | 42.008 II 82.883 | 72.358 0 155.241 | 24.025

IV 0 0 0 0 0

Trang 20

IV.4 Tính nội lực hoạt tải tác dụng lên dầm giữa và dầm biên:

Đối với các mặt cắt đặc trưng trong phạm vi từ gối đến L2 ta xét 2 trường hợp xếp xe bất lợi nhất lên đường ảnh hưởng momen của mặt cắt đó như hình vẽ sau:

1,2m „ở j1 Xe hai trục thiết kế 4,3m 4,3m Xe tải thiết kế Yue Yus yur Yue Đường ảnh hưởng momen tại

mat cat xx 1,2m oo TỊ Xe hai trục thiết kế 4,3m 4,3m Xe tải thiết kế Yue Vua yur Yue

Đường ảnh hưởng momen tại mắt eắt v

IV.4.1 Nội lực do hoạt tải HL93 và PL tác dụng tại các mặt cắt đầu dầm: IV.4.1.1 Momen do hoạt tải HL93 và PL tác dụng tại mặt cắt đầu dầm:

Do tại gối ø„„ =0 nên momen do hoat tai gây ra tại mặt cắt đầu dầm bằng 0 IV.4.1.2 Lực cắt do hoạt tải HL93 và PL tác dụng tại mặt cắt đầu dầm:

1,2m cố Xe hai trục thiết kế 4,3m 4,3m Xe tải thiết kế

Đường ảnh hưởng lực cắt tại

- Lực cắt do xe tải thiết kế:

Verucko=145x14+145x0.82+35x0.64=286.3 KN

Trang 21

- Lực cắt do xe hai trục thiết kế:

Vụngemo= 1 10x1+110x0.9498=214.478 KN - Lực cắt gây ra do tải trọng làn:

Vịano=dianX@vo=9,3x11.95=111.135 KN - Lực cắt gây ra do tải trọng người:

Coi như dầm biên chịu tải trọng người đi: PL=3000Pa VpLo=PL.1 @yo=3000x1 x11.95=35850N.m=35.85KN.m IV.4.2 Nội lực do hoạt tải HL93 và PL tác dụng tại các mặt cắt II: IV.4.2.1 Momen do hoạt tải HL93 và PL tác dụng tại mặt cắt II:

1,2m 2 im Xe hai trục thiết kế 4,3m 4,3m Xe tải thiết kế

Đường ảnh hưởng momen tại

mat cat xu

- Momendo xe tải thiết kế:

Meck 145 1,4058+145x1,136+35x0,866=398.871 KN.m

- Momendo xe hai truc thiét ké:

Mrandemu= 1 10x1,4058+110x1,33=300.938 KN.m - Momen gây ra do tải trọng làn:

Mi¿ni=QianX@wi=9,3x6.799=156.23 KN.m - Momen gây ra do tải trọng người:

Coi như dầm biên chịu tải trọng người đi: PL=3000Pa

Mp.i=PL.1 @yn=3000x 1 x 16.799=50397.m=50.397KN.m

IV.4.2.2 Lực cắt do hoạt tải HL93 và PL tác dụng tại mặt cắt II:

Trang 22

1,2m oo

J] Xe hai truc thiét ké

4,3m 4,3m Xe tải thiết kế Qian 0.937 0.8868 0.757

Đường ảnh hưởng lực cắt tại

mặt cắt xi - Lực cắt do xe tải thiết kế: Vwusu=145x0,937+145x0,757+35x0,572=265.65 KN.m - Lực cắt do xe hai trục thiết kế: Viandemu=! 10x0,937+1 10x0,8868=200.618 KN.m - Lực cắt gây ra do tải trọng làn: 'Vịan=diạnX@wii=9,3x 10.4474=97.16 KN.m

- Lực cắt gây ra do tải trọng người:

Vạ=PL.L @w¡=3000x1x10.4474=31342.2N.m=31.3422KN.m

IV.4.3 Nôi lực do hoạt tải HL93 và PL tác dụng tai các mặt cắt II: IV.4.3.1 Momen do hoạt tải HL93 và PL tác dụng tại mặt cắt IH:

Ta xét trường hợp thứ nhất: 1,2m ở I] Xe hai trục thiết kế 4,3m 4,3m Xe tải thiết kế

Đường ảnh hưởng momen tại - Momendo xe tải thiết kế:

Mu„evii=145x4.48§+145x3.4+35x2.33=1224.15 KN.m

- Momendo xe hai trục thiết kế:

Trang 23

Mụnaemii=l 10x4.48+ 1 10x4.18=952.6 KN.m - Momen gây ra do tải trọng làn:

Mi¿nii=diạnX@win=9,3x53.536=497.88 KN.m - Momen gây ra do tải trọng người:

Mopumn=PL 1 @mm=3000x 1x53.536=160608N.m=160.608KN.m Ta xét trường hợp thứ hai:

1,2m oo

J Xe hai truc thiét ké

4,3m 4,3m

Xe tải thiết kế

Đường ảnh hưởng momen tại

Meuckin=145x3.44+145x4.48+35 x 1.256=1186.56 KN.m - Momendo xe hai truc thiét ké:

Mụnaemii=l 10x4.03+1 10x4.33=919.6 KN.m

- Momen gây ra do tải trọng làn:

Mi¿nnii=diạnX@wi=9,.3x53.536=497.88 KN.m

- Momen gây ra do tải trọng người:

Mpi=PL.Ï @w¡¡=3000x1x53.536=160608N.m=T160.608KN.m

Ta nhận thấy trường hợp l momen lớn hơn nên ta chọn trường hợp | dé tính tốn

Trang 24

IV.4.3.2 Lực cắt do hoạt tải HL93 và PL tác dụng tại mặt cắt IH: 1,2m So {1 Xe hai trục thiết kế 4,3m 4,3m Xe tải thiết kế 1

Đường ảnh hưởng lực cắt tại mat cat xin

- Lực cắt do xe tải thiết kế: Veruckin=145x0,75+145x0,57+35x0,39=205.05 KN - Lực cắt do xe hai trục thiết kế: Vandemii= 1! 10x0,75+110x0,699=159.39 KN - Lực cắt gây ra do tải trọng làn: 'Vịannr=diạnX@win=9.3x6.722=62.51 KN

Coi như dầm biên chịu tải trọng người đi: PL=3000Pa Vp_m=PL.1 @ym=3000x1x6.722=20166N.m=20.166KN IV.4.4 Nôi lực do hoạt tải HL93 và PL tác dụng tại các mặt cắt IV:

IV.4.4.1 Momen do hoạt tải HL93 và PL tác dụng tại mặt cắt IV:

Ta xét trường hợp thứ nhất: 1,2m Loo j1 Xe hai trục thiết kế 4,3m 4,3m Xe tải thiết kế 5.975

Đường ảnh hưởng momen tại mặt cắt xiv

Trang 25

Muuckiv=145x5.975+145x3.825+35x1.675=1479.625 KN.m - Momendo xe hai truc thiét ké:

Meandemtv=110x5.975+110x5.375=1248.5 KN.m - Momen gây ra do tải trọng làn:

Mnry=dianx@iv=9,3x71.4=664.02 KN.m - Momen gây ra do tải trọng người:

Mpiiv=PL.1 @miv=3000x1x71.4=214200N.m=214.2KN.m Ta xét trường hợp thứ hai: 1,2m a J Xe hai trục thiết kế 4,3m 4,3m Xe tải thiết kế 3.825 5.675

Đường ảnh hưởng momen tại mat cat xiv

- Momendo xe tai thiét ké:

Mouckiv=145x3.825+145x5.975+35x3.825=1554.875 KN.m

- Momendo xe hai truc thiét ké:

Maandemtv=110x5.675+110x5.675=1248.5 KN.m - Momen gây ra do tải trọng làn:

Mi,nry=dianX@wrv=9,3x71.4=664.02 KN.m - Momen gây ra do tải trọng người:

Mpriv=PL.1 @yiv=3000x1x71.4=214200N.m=214.2KN.m

Ta nhận thấy trường hợp 2 momen lớn hơn nên ta chọn trường hợp 2 để tính tốn

IV.4.4.1 Lực cắt do hoạt tải HL93 và PL tác dụng tại mặt cắt IV:

Trang 26

1,2m Lo

J1 Xe hai trục thiết kế

4,3m 4,3m

Xe tải thiết kế

Đường ảnh hưởng lực cắt tại mat cat xiv

- Lực cắt do xe tải thiết kế:

Veruckiv=145x0,5+145x0,32+35x0,14=123.8 KN - Luc cat do xe hai truc thiét ké:

Viandemtv=110x0,5+110x0,449=104.39 KN - Lực cắt gây ra do tải trọng làn:

'Vịaniv=dianX@wiv=9,3x0=0 KN

Coi như dâm biên chịu tải trọng người đi: PL=3000Pa

Vpị ¡y=PL.Í œ¡¡y=3000x1x0=0N.m=0KN

BANG TONG HOP NOI LUC TAI CAC MAT CAT:

Mặt cắt Xe tai Xe hai me | Tái trọng làn Tải trọng

thiết kế thiết kế người

I Momen 0 0 0 0 Luc cat 286.3 214.478 111.135 35.85 Ir Momen 398.871 300.938 156.23 50.397 Luc cat 265.65 200.618 97.16 31.3422 m Momen 1224.15 952.6 497.88 160.608 Lực cắt 205.05 159.39 62.51 20.166 Iv Momen 1554.875 1248.5 664.02 214.2 Luc cat 123.8 104.39 0 0

IV.5 TỔ HỢP NỘI LỰC DO HOẠT TẢI:

IV.5.1.Tổ hợp momen do hoạt tải:

IV.5.1.1 Tại mặt cắt của dầm biên: IM=25%

Vậy: Miic=8mpnr-(T+IM)M;cw#+Bmplan-Miany+EmppL-Mpr x

Ta có: Øm›nL=0.2454 Ømplan=0.6 14 ØmppL=l 23

Trang 27

Mặt

cắt QmpnL | [+ÍM Mxerk Ÿmblan Mụn; ŸmbPL Mại, Mii

0.3714 | 1.25 0 1.03 0 1.37 0 0 I 0.3714 | 1.25 398.871 1.03 156.23 1.37 | 50.397 415.136 Tl 0.3714 | 1.25 1224.15 1.03 497.88 1.37 | 160.608 | 1301.16 IV 0.3714 | 1.25 | 1554.875 | 1.03 664.02 1.37 214.2 | 1699.24

IV.5.1.2 Tại mặt cắt của dầm giữa:

IM=25% Vay: Mirg=Smg-(1+IM).Myetk+mg-Mianx Ta có: gm;=0.637 &mg=0,637 Mat

cat QmgHL 1+IM Myetk #mglan Mụn, Mig

0,637 1.25 0 0.637 0 0 II 0,637 1.25 | 398.871 | 0.637 | 156.23 | 417.12 IH 0,637 1.25 | 1224.15 | 0.637 | 497.88 | 1291.88 IV 0,637 1.25 | 1554.875 | 0.637 | 664.02 | 1661.05

IV.5.2.Tổ hợp lực cắt do hoạt tải: IV.5.2.1 Tại mặt cắt của dầm biên:

IM=25%

Vậy: VỊ1LbEEmpHL.(Í+IM) VyewtEmpian- VianxtmpPL- VpLx Ta có: gm›nL=0.3714 Emblan=l.03 #mupL=l.37

0.3714| 1.25 286.3 1.03 |111.135| 1.37 35.85 | 296.498 Il 0.3714) 1.25 265.65 1.03 97.16 1.37 | 31.3422 | 266.342 II 0.3714| 1.25 | 205.05 1.03 62.51 1.37 | 20.166 | 187.206 IV 0.3714) 1.25 123.8 1.03 0 1.37 0 57.474

IV.5.2.2 Tại mặt cắt của dầm giữa:

IM=25%

Vay: Vitg=Smg-(1+IM) Vxetk+8mg- Vianx

Ta có: gm;=0.7448 #mg=0.7448

Trang 28

Mặt

cắt |gQmạn | I+IM Vyeu | Smgian | Viạny Vịig 0.7448 1.25 286.3 | 0.7448 | 111.135 | 349.32 II 0.7448 1.25 265.65 | 0.7448 | 97.16 | 319.685

Tl 0.7448 1.25 205.05 | 0.7448 | 63.51 | 237.459

IV 0.7448 1.25 123.8 | 0.7448 0 115.258

IV.6 Tổ hợp tai trong theo các mặt cắt đặc trưng:

IV.6.1 Tổ hợp tải trọng theo các TTGH tại các mặt cắt dầm giữa:

IV.6.1.1 Trạng thái giới hạn cường độ I:

- Momen: Muyy =11(.75x Mụ„, +1,25% Mpg, +1,5M pry )

Trong đó: 7 =†Tlp*]a*1:

7p: hệ số dẻo, đối với các bộ phận bình thường lấy =l 7: hệ số dư thừa, đối với các bộ phận bình thường lấy =l 7: hệ số quan trọng, cầu thiết kế là quan trọng lấy =1,05

=>7;=1,05

Mặt cắt Mig My My, Myce

I 0 0 0 0.00

II 417.2 436.47 67.547 | 1445.71

Il 1291.88 1390.969 | 215.265 | 4538.517

IV 1661.05 1855.111 | 287.095 | 5939.185

- Lực cắt: Viceyig = MTS XV ing +125 %V ngy +15 %V on )

Mat cat Vite Vice Vow Vico

349.32 310.483 | 48.05 | 1125.06

Il 319.685 271.443 | 42.008 | 1009.85

II 237.459 155.241 |24.025 | 677.92

IV 115.258 0 0 211.786

IV.6.1.2 Trang thái giới hạn cường đô II:

-Momen: M,ue,„„ =1(0x Mụ„, +1,25x Mụ¿„ +1,5M,, )

Mặt cắt Mig Mục, My, Mi corg

0 0 0 0

II 417.12 436.47 67.547 | 679.25

Tl 1291.88 1390.969 | 215.265 | 2164.68

IV 1661.05 1855.111 | 287.095 | 2887.01 - Lực cất: „„„„„ =n(0xV„y +1.25xV„¿„ +1,5x V„y, )

Trang 29

Mặt cắt Ving Vice Vow, V, CD2g

349.32 310.483 | 48.05 | 483.18 II 319.685 271.443 | 42.008 | 402.31

Tl 237.459 155.241 | 24.025 | 241.59

IV 115.258 0 0 0 IV.6.1.3 Trang thái giới hạn cường độ IHI;

-Momen: M, cose = (1.35 x M jig +1,25% M pcg +1,5M pig )

Mat cat Mụu, My My, Micosg

0 0 0 0.00 II 417.12 436.47 | 67.547 | 1270.5 Tl 1291.88 1390.969 | 215.265 | 3995.93

IV 1661.05 1855.111 | 287.095 | 5241.53

- Lực cất: Vieysg = AL 35%V iug + 1,25%V yey +1,5%V png )

Mat cắt Ving Vice Vụ, Y, CD3g

349.32 310.483 | 48.05 | 978.344 IL 319.685 271.443 | 42.008 | 875.58 Il 237.459 155.241 | 24.025 | 578.19 IV 115.258 0 0 163.378

IV.6.1.4 Trạng thái giới hạn sử dụng:

-Momen: My spe =nllxM,,, t+1x Myc, +1xM py)

Đối với trạng thái giới han sit dung thi 7 =1

Mat cat Mig Mục, My L

I 0 0 0 0.00 II 417.12 436.47 | 67.547 | 921.137 IH 1291.88 1390.969 | 215.265 | 2898.114 IV 1661.05 1855.111 | 287.095 | 3803.256

-Lực cắt: V, SDg — nll Vig t1XV ng +] Vong)

Mat cat Vite Vic Vow, Fe,

I 349.32 310.483 | 48.05 | 707.853 IL 319.685 271.443 | 42.008 | 633.136 Il 237.459 155.241 | 24.025 | 416.725 IV 115.258 0 0 115.258

THIET KE CAU BTCT DU UNGLUC -13§- SVTH: ĐỖ HÀ

Trang 30

IV.6.2 Tổ hợp tải trọng theo các TTGH tại các mặt cắt đầm biên: 1V.6.2.1 Trạng thái giới hạn cường dé I:

-Momen: M,cgy =1/(L75x M,,, +1,25x Mạc, + 15M py)

Trong đó: 7=?7;2?z⁄?,

7p: hệ số dẻo, đối với các bộ phận bình thường lấy =l 7a: hệ số dư thừa, đối với các bộ phận bình thường lấy =l 7: hệ số quan trọng, cầu thiết kế là quan trọng lấy =1,05

=>7 =1,05

Mặt cắt Mu, Moo Mom, Mycom

0 0 0 0.00

I 415.136 517.583 27.83 1485.97

Til 1301.16 1649.465 88.692 | 4695.49

IV 1699.24 2199.863 | 118.287 | 6195.98

- Lực cắt: Vicon = (1.75 XVipy $1.25 xV yc, +15 *V om, )

Mat cat Vi Voce Vow F„cpụ

296.498 368.183 | 19.797 | 1059.24

I 266.342 321.887 | 17.308 | 939.14

IH 187.206 184.091 | 9.898 601.2

IV 57.474 0 0 105.61

TV.6.2.2 Trạng thái giới hạn cường độ II:

-Momen: M cnr, = {OX My, +1,25% Myc, + 15M py)

Mat cat M1, Mocs Mow, My cos

0 0 0 0.00

I 415.136 517.583 27.83 723.16

Tl 1301.16 1649.465 | 88.692 | 2304.61

IV 1699.24 2199.863 | 118.287 | 3073.62

- Lực cắt: Vico = (0x Ving + 1,25 xV yc, + 1,5 x Viny)

Mat cat Vie Vice Vow, Vicor

I 296.498 368.183 | 19.797 | 514.42

II 266.342 321.887 | 17.308 | 449.74

Il 187.206 184.091 | 9.898 | 257.2

IV 57.474 0 0 0

IV.6.2.3 Trang thái giới hạn cường đô III:

Trang 31

-Momen: Mey = 141,35 M 14 +1,25% Myc, + 15M yyy)

Mặt cắt Mis Mocs Mow, My cox

0 0 0 0.00

I 415.136 517.583 27.83 1311.61

II 1301.16 1649.465 88.692 | 4149.01 IV 1699.24 2199.863 118.287| 5482.3

- Lực cắt: V4 =1ÁI.35x +1,25xV„q¿ +15 Vsy,

Mặt cắt Vip Voce Vom TT)

I 296.498 368.183 | 19.797 | 890.2 II 266.342 321.887 | 17.308 | 827.27 Il 187.206 184.091 | 9.898 | 522.57

IV 57.474 0 0 81.47

IV.6.2.4 Trạng thái giới hạn sử dụng:

-Momen: My spp = (LX My, 1% M yey +1X M pi)

Đối với trạng thái giới hạn st dung thi 7 =1

Mặt cắt Muy Moos Mom Msp»

I 0 0 0 0.00 II 415.136 517.583 | 27.83 | 960.55 Il 1301.16 1649.465 | 88.692 | 3039.32 IV 1699.24 2199.863 | 118.287 | 4017.39

-Lực cắt: V„vw =?ÁIxỨ„„y+1xø +1,

Mặt cắt Vie Vince Vow F„sp,

I 296.498 368.183 | 19.797 | 684.478 IL 266.342 321.887 | 17.308 | 605.54 Il 187.206 184.091 | 9.898 | 381.2 IV 57.474 0 0 57.474

Trang 32

V TÍNH TỐN CỐT THÉP:

V.1 Tính tốn diện tích cốt thép:

Dùng loại tao cáp khử ứng suất dư d,„=12.7 mm tiêu chuẩn ASTM A416M G270

- Diện tích một tao cáp: 100.1mm?

- Cường độ chịu kéo tiêu chuẩn: f;u=l „86x10? Pa

ó, =0.9 - Hệ số qui đổi ứng suất:

- Giới hạn chảy: ( TCN 5.9.4.4.1)

f„„=0,85xf„„=0,85x1,86x10”=1,581x10”Pa=1581 MPa

- Ứng suất trong thép DƯL khi kích: (TCN 5.9.3.1)

f;=0,7xf„=0,7x1,86x10”=1,302x10°Pa=1302 MPa

- Bê tông dầm cấp: Ÿc1= 40 MPa

- Momen tính tốn: lấy bằng momen lớn nhất theo TTGH cường độ

Mu=6195.98 KN.m=6.19598x10° Nmm

- Modun dan héi của cáp:(5.4.4.2)

E,=197000 MPa

Ta có thể tính gần đúng diện tích cốt thép theo công thức kinh nghiệmsau:

M,

A4_.>———*—

m 0,85,/,,.H

Trong đó:

H: chiều cao của đầm H =1350mm fn„:cường độ chịu kéo thép DƯL _ f,„=1860 MPa

Do đó:

M u 6.19598 x 10”

4È *— = —_— _ = 2902.98mm?* 0,85.f,,,.H 0,85 x 1860x1350 pu

Chon loai tao thép 12,7 mm, diện tích mỗi tao là 1,001 cm? Số tao cáp cần bố trí

n= 4„ _ 29.0298 _

f 1,001

Vậy ta chọn 4 bó cáp loại 12 tao 12,7mm

Trang 33

V.2 Bố trí cáp sơ bộ và vị trí của từng bó tại các mặt cắt:

Theo các quy định về bố trí cáp trong catalo của VSL ta bố trí cáp tại vị trí đầu

neo và vị trí giữa dầm như sau:

250 350 „ 30 250 600 1000 1350 350 175 1 300, 175 + 650 |

BO TRI CAP DU UNG LUC

TAI MAT CAT BAU DAM

600 1050 150 150 ® â đ 120| 200 T 550 1350 1130 @ L 350 175 150 1 150 175 + 60 |

BO TRI CAP DU UNG LUC

TAI MAT CAT GIUA DAM

Giải thích các kí hiệu dùng để tính toán tọa độ của các bó cáp tại các mặt cắt

tính tốn:

- L: chiều dài đoạn cáp thẳng tính từ đầu neo đến điểm đầu đường cong

- L¿:hình chiếu của L theo phương dọc dam

- L¿: hình chiếu của đoạn cáp cong theo phương đọc dâm - R: bán kính đường cong

- h: khoảng cách từ trọng tâm bó thép ở đầu đoạn cong đến trọng tâm bó cáp đó ở

vị trí cuối đường cong

- x: khoảng cách từ đầu dâm đến tiết diện đang xét

- Leap: tong chiéu dai cap tir dau dim dén tiét diện đang xét

- œ: góc tạo bởi tiếp tuyến của đoạn cong ở vị trí đầu đoạn cong so với phương ngang Ta có : tgœ = 5

R-h

- B: góc tạo bởi tiếp tuyến của đoạn cáp ở vị trí đang xét so với phương ngang

- y: tổng các góc uốn của cốt thép từ đầu dâm đến tiết điện đang xét y=œ-B

BO CAP | BÁNKÍNH(m) | Lx(m) | L(m) | Le(m) | h(m) 1-2 10 6.423 | 6.427 | 0.154 | 0.001 THIET KE CAU BTCT DU UNGLUC -142- SVTH: ĐỖ HÀ

Trang 34

3 1.5 7.177 | 7.204 | 0.648 | 0.028 4 1.5 7.103 | 7.143 | 0.795 | 0.042 Tính tốn góc chuyển hướng và chiểu dài của cáp:

Khi x < Lx: y = (Lx-x)tga +h B=asuyray=0 Leg = —— cosa Khi Lx< x < Lx+L,: y=R- JR? -(L, +L, -x)

B = arcsin((Lạ+L;-x)/R) suy ra y = a-B 1.R.V Lop = L+ ° 180° x > Lx+L: y=0 B=Osuyray=a T.R.Y Leg = L + , 180° +x-(L, +L.)

Trang 35

Từ bố trí thép ta có bảng xác định các yếu tố và góc của cốt thép: Bó cáp Mặt cắt x a B Y Leap 1-2 0.3 1 1 0 0.3 3 I 0.3 5 5 0 0.30145 4 0.3 6 6 0 0.30165 1-2 1.8 1 1 0 1.80027 3 II 1.8 5 5 0 1.80687 4 1.8 6 6 0 1.80991 1-2 6.275 1 1 0 6.2759 3 IH 6.275 5 5 0 6.29897 4 6.275 6 6 0 6.30956 1-2 12.25 1 0 1 12.2744 3 IV 12.25 5 0 5 12.5012 4 12.25 6 0 6 12.54166

Bó cáp L(m) |R(m)| ơ(độ) | Tg(ơœ) Sin(a) | Cos(œ)

1-2 24.5488 | 10 1 0.017 | 0.0174 | 0.9998 3 25.0024 | 7.5 5 0.0875 | 0.0872 | 0.9962 4 25.0833 | 7.5 6 0.1051 | 0.1045 | 0.9945

Toa đô các bó thép dự ứng lực tính đến đáy dầm:

Bó cáp | Mặt cắtI | Mặt cắt II ¡ Mặt cắt II | Mặt cắt IV 1-2 250 222 153 150 3 800 644 256 150 4 1100 908 430 300

- Toạ độ trọng tâm cốt thép dự ứng lực tại gối đối với thớ dưới:

LY _ 250%2+800+11004 _ 600) mam,

ps0 = yn 1

Khoảng cách từ trọng tâm cốt thép dự ứng lực đến thớ trên dầm I: dyso = H — Cys9= 1350 - 600=750 mm

-Toạ độ trọng tâm cốt thép dự ứng lực tại mặt cắt II-II đối với thớ dưới:

LEY pan Mpsi 2222 + 644 + 908

psll Yi

Khoảng cách từ trọng tâm cốt thép dự ứng lực đến thớ trên dầm I: dysu = H — Cys = 1350 — 499 = 851 mm

- Toạ độ trọng tâm cốt thép dự ứng lực tại mặt cắt II-II đối với thớ dưới:

~ DeSgun SDD +2565 10 ug mm

Npsi

C

Cc =499 mm

Crom

Trang 36

Khoảng cách từ trọng tâm cốt thép dự ứng lực đến thớ trên dầm I:

dysm= H — Cysm= 1350 — 248 = 1102 mm

-Toa độ trọng tâm cốt thép dự ứng lực tại mặt cắt IV-IV đối với thớ dưới:

7 _S kệ Ti „5031 300 187.5 mm psIV Yi

Khoảng cách từ trọng tâm cốt thép dự ứng lực đến thớ trên dầm I:

d;uy= H— Cạu= 1350 — 187.5 = 1162.5 mm

Toa độ trọng tâm các bó thép dự ứng lực tại các mặt cắt:

Mặt cắtI | Mặt cắtII | Mặt cắt II | Mặt cắtTV Cys 600 499 248 187.5 dos 750 851 1102 1162.5

VI Đặc trưng hình học của các mặt cắt dầm:

VI.1 Giai đoạn I: Đặc trưng hình học của mặt cắt chữ I có lổ

- Diện tích mặt cắt dâm có 16:

Aoi = Ai- AF

Trong đó:

A; — Diện tích của dầm đặc tại các mặt cắt AEo - Diện tích của các ống găng

AFo = n.x.D2/4=4x3.I4x0.0692/4=0.01495 m7 Mặt cắt AI AFo Aoi I 0.82750 | 0.01495 | 0.81255 1 | 0.55535 0.01495 | 0.5404 Il 0.55535 0.01495 | 0.5404 IV [0.55535 0.01495 | 0.5404

- Momen fnh của tiết diện đối với đáy dầm:

Soi = Si - AFo Cosi

Si-— momen tĩnh của dầm đặc tại các mặt cắt

Mặt cắt Sĩ AFo Gs Soi I 0.5498 | 0.01495 0.6 0.5408 II 0.36035 | 0.01495 | 0.499 | 0.35289 Il 0.36035 | 0.01495 | 0.248 | 0.35664 IV 0.36035 | 0.01495 | 0.1875 | 0.35754

- Khoảng cách từ trọng tâm mặt cắt dầm có lổ đến đáy dầm:

Trang 37

Mặt cắt | Ag; Soi vin

0.81255 | 0.5408 | 0.66556

I 0.5404 0.35289 | 0.65302

Tl 0.5404 0.35664 | 0.65995

IV 0.5404 0.35754 | 0.66162

- Momen quán tính của tiết diện chữ I có lổ:

lại= lí - AFo.( yŸ,- Cpsi)

Ii~ Momen quán tính của dầm đặc tại các mặt cắt

Mặătcắt | Ti AEo Vi Cosi Toi

I 0.1275 | 0.01495 | 0.66556 0.6 0.12652 II 0.1167 | 0.01495 | 0.65302 | 0.499 | 0.114397 Tl 0.1167 | 0.01495 | 0.65995 | 0.248 0.11054 IV 0.1167 | 0.01495 | 0.66162 | 0.1875 0.10961

VI.2 Giai doan II: Dic trung hinh hoc ctia mat cat chit I khong cé 16 - Diện tích mặt cắt dầm khơng có 16:

Au = Ao + Dy-AFr

Trong đó:

ny — Hệ số qui đổi của thép dự ứng lực sang bêtông

Modun đàn hồi của bêtông:

Ec =0,043.7'Š Íƒ.' = 0,043x 2400'Š x 2/40 = 31975.35.MPa

Modun đàn hồi của thép:

Ep=1,97x10°MPa E, _1,97x10°

E_ 3197535

AFr- Diện tích của các bó cốt thép

AFr= nxfr=4x12x1,001=48.048 em? = 4§.048x10 m2

=n, = =6.161

Mat cat Ao ny AFr Ai 0.81255 6.161 | 0.0048048 | 0.84215 II 0.5404 6.161 | 0.0048048 0.57 Il 0.5404 6.161 | 0.0048048 0.57 IV 0.5404 6.161 0.0048048 0.57

- Momen tĩnh của tiết diện đối với trục 0-0: Sq; = ny AFr.( y„-Cạy)

Trang 38

0

Mặt cắt ny Vai Cosi AFr Sii

6.161 |0.66556|_ 0.6 | 0.0048048 | 0.00194 H 6.161 | 0.65302 | 0.499 | 0.0048048 | 0.00456 IH 6.161 |0.65995 | 0.248 | 0.0048048 | 0.0122 IV 6.161 | 0.66162 | 0.1875 | 0.0048048 | 0.014

- Khoảng cách từ trọng tâm mặt cắt dầm khơng có lổ đến trục 0-0:

Si CT 4, Mặtcắt | Ay | Si Chi Van Ya 0.84215 0.00194 | 0.0023 | 0.66326 | 0.68674 I 0.57 0.00456} 0.008 | 0.64502 | 0.70498 Il 0.57 0.0122 | 0.0214 | 0.63855 | 0.71145 IV 0.57 0.014 | 0.02456 | 0.63706 | 0.71294 Trong đó:

y!, — khoảng cách từ trục I-I đến đáy dầm

4= — Clie

yị — khoảng cách từ trục I-I đến mép trên của dầm

y} =1.350- y',

- Momen quán tính của tiết diện chữ I khơng có lổ:

lị¡= lạ + Aoi.ci2+nr AFr.(Yoi - Cosi)

Mặt cắt Toi Aoi Chi nr AFr Yoi Cosi hii

I 0.12652 | 0.81255 | 0.0023 | 6.161 | 0.0048048 | 0.66556 0.6 0.12846 Il 0.114397 | 0.5404 0.008 | 6.161 | 0.0048048 | 0.65302 | 0.499 | 0.11899 IH 0.11054 | 0.5404 | 0.0214 | 6.161 | 0.0048048 | 0.65995 | 0.248 | 0.12298 IV 0.10961 | 0.5404 | 0.02456) 6.161 | 0.0048048 | 0.66162 | 0.1875 | 0.12397

VI.3 Giai doan II: Đặc trưng hình học của mặt cắt chữ I liên hợp, ta xét dầm làm việc

chung với bản

Trang 39

= yo

Chiểu dày của bản: h;= 200 mmm

Bề rộng tính tốn của bản là b; = 2,1m

Diện tích mặt cắt dầm liên hợp: Aai = Aii + nụ hị.bự

Trong đó:

nụ - Hệ số qui đổi của thép dự ứng lực sang bêtông

Modun đàn hồi của bêtông làm dầm chủ:

Ec =0,043.z'Š Íƒ,' = 0,043 x 2400'5 x¬/40 = 31975.35MPa Modun đàn hồi của bêtông làm bản mặt cầu:

E„ =0,043z'Š (P,„ =0,043x 2400'Š x 2/30 = 27691.466MPa E„, _ 21691466 _ =n, = Ee - 2162466 E„ 3197535 — 0 go, Mặt cắt Ay nụ hy | be Ax 0.84215 0.866 | 0.2 | 2.1 | 0.12059 I 0.57 0.866 | 0.2 | 2.1 | 0.9337 II 0.57 0.866 | 0.2 | 2.1 | 0.9337 IV 0.57 0.866 | 0.2 | 2.1 | 0.9337 - Momen tĩnh của tiết diện đối với trục I-I:

Sài =n,b, A, (Mi; + _ Mặtcắt | nụ hy | by Yi Soi 0.866 | 0.2 | 2.1 | 0.68674 | 0.2861 I 0.866 | 0.2 | 2.1 | 0.70498 | 0.29278 II 0.866 | 0.2} 2.1 | 0.71145 | 0.29514 IV 0.866 | 0.2] 2.1 | 0.71294 | 0.29568

- Khoảng cách từ trọng tâm mặt cắt dầm không có lổ đến trục 0-0:

THIET KE CAU BTCT DỰ ỨNG LỰC

Trang 40

Mặt cắt Ady Soi Gọi Yai Vi

1.2059 | 0.2861 | 0.23725 | 0.9005 | 0.44949 II 0.9337 | 0.29278 | 0.31357 | 0.95859 | 0.39141 Tl 0.9337 | 0.29514 | 0.31609 | 0.95464 | 0.39536 IV 0.9337 | 0.29568 | 0.31667 | 0.95373 | 0.39627 Trong đó:

y? — khoảng cách từ trục I-I đến đáy dầm vá = và + Cái:

v„ — khoảng cách từ trục I-I đến mép trên của dầm Vi = V2 - Cại:

- Momen quán tính của tiết diện chữ liên hợp:

> Ara lị= Tụ + Au€a2#D,c C ñ,#, +, QỆ + 7) Mặt cắt li Ai Gọi Ny be |hị | Ye Ii 0.12846 0.84215 | 0.23725 | 0.866 | 2.1 | 0.2 | 0.44949 | 0.316 II 0.11899 0.57 0.31357 | 0.866 | 2.1 | 0.2 | 0.39141 | 0.2932 Il 0.12298 0.57 0.31609 | 0.866 | 2.1 | 0.2 | 0.39536 | 0.2995 IV 0.12397 0.57 0.31667 | 0.866 | 2.1 | 0.2 | 0.39627 | 0.301

VII Tinh toán mất mát dự ứng suất: Tổng mất mát ứng suất:

Afir=AfrtAfA+Af;ps+Afssạ+Afscg+Af R2

Trong đó:

Af, - mất mát ứng suất do ma sát, MPa

Af;a — mất mát ứng suất do thiết bị neo, MPa Af,ps — mất mát ứng suất do co ngắn đàn hồi, MPa

Afpsr— mất mát ứng suất do co ngói, MPa

Afpcr — mt mat ting suat do từ biến của bêtông, MPa

Af pr2 — mat mat ting suat do tự chùng nhão của cốt thép DUL, MPa VH.1 Mất mát ứng suất do ma sát:

Af,r =f„j (1-e S909),

Trong đó:

f,;- ứng suất trong thép dự ứng lực khi kích (MPa)

f,i= 1302 MPa

x - chiểu đài bó thép dự ứng lực đo từ đầu kích đến điểm bất kỳ đang xét

(mm)

Định dạng
Số trang	66
Dung lượng	8,06 MB