ĐỒ ÁN MÔN HỌC KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THÉP CẦU ĐƯỜNG, NGUYỄN MẠNH HÀ

GVHD : BÙI THANH QUANG SVTH :VU THIẾT KẾ MÔN HỌC KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THÉP Đề bài:Thiết kế một dầm cho cầu đường ô tô nhòp giản đơn , bằng bê tông cốt thép thi công bằng phương pháp đúc riêng từng dầm tại công trường và tải trọng cho trước. I. SỐ LIỆU GIẢ ĐỊNH : 1) Chiều dài nhòp tính toán : l =10m 2) Hoạt tải tiêu chuẩn : HL-93 3) Khoảng cách hai tim dầm : 220 cm 4) Bề rộng chế tạo cánh : b r = 160 cm 5) Tónh tải rải đều : DW = 5.5 (KN/m) 6) Hệ số phân bố ngang tính cho mômen : mg M = 0.46 7) Hệ số phân bố ngang tính cho lực cắt : mg Q = 0.54 8) Hệ số phân bố ngang tính cho độ võng : mg = 0.5 9) Hệ số cấp đường : k = 0.65 10)Vật liệu: - Cốt thép ASTM A615M : Cốt thép chòu lực: f y = 420 (MPa) : Cốt đai : f y = 420 (MPa) - Bê tông : f c ’ = 28 (MPa) II. YÊU CẦU VỀ NỘI DUNG : A- Tính toán: 1. Chọn mặt cắt ngang dầm. 2. Tính mômen, lực cắt lớn nhất do tải trọng gây ra. 3. Vẽ biểu đồ bao mômen, lực cắt do tải trọng gây ra. 4. Tính, bố trí cốt thép dọc chủ tại mặt cắt giữa nhòp. 5. Tính, bố trí cốt thép đai. 6. Tính toán kiểm soát nứt. 7. Tính độ võng do hoạt tải gây ra. 8. Xác đònh vò trí cắt cốt thép. B-Bản vẽ : 9. Thể hiện trên khổ giấy A1 10. Vẽ mặt chính dầm, vẽ các mặt cắt đại diên. 11. Vẽ biểu đồ bao vật liệu. 12. Bóc tách cốt thép, thống kê vật liệu. TKMH KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THÉP CĐB1-K44 Trang 1 GVHD : BÙI THANH QUANG SVTH :VU THUYẾT MINH THIẾT KẾ I. XÁC ĐỊNH SƠ BỘ KÍCH THƯỚC MẶT CẮT DẦM : 1. Chiều cao dầm (h): Chiều cao dầm h được chọn theo điều kiện cường độ và điều kiện độ võng, thông thường đối với dầm bêtông cốt thép khi chiều cao đã thỏa mãn điều kiện cường độ thì cũng đã đạt yêu cầu về độ võng. Chiều cao dầm được chọn không thay đổi trên suốt chiều dài của nhòp, chọn theo công thức kinh nghiệm : h = l       ÷ 20 1 10 1 h = (0.75 ÷ 1.5)m Chiều cao nhỏ nhất theo quy đònh của quy trình : h min = 0.07 × 10 = 0.7 m Trên cơ sở đó sơ bộ chọn chiều cao dầm h = 100 cm. 2. Bề rộng sườn dầm b w : Tại mặt cắt trên gối của dầm, chiều rộng của sườn dầm được đònh ra theo tính toán và ứng suất kéo chủ, tuy nhiên ở đây ta chọn chiều rộng sườn không đổi trên suốt chiều dài dầm.Chiều rộng b w này được chọn chủ yếu theo yêu cầu thi công sao cho dễ đổ bêtông với chất lượng tốt. Theo yêu cầu đó, ta chọn bề rộng sườn w b = 20 cm . 3. Chiều dày bản cánh h f : Chiều dày bản cánh chọn phụ thuộc vào điều kiện chòu lực cục bộ của vò trí xe và tham gia chòu lực tổng thể với các bộ phận khác. Theo kinh nghiệm h f = (18 ÷ 25) (cm).Ở đây ta chọn f h = 18 cm. 4. Chiều rộng bản cánh b : Theo điều kiện đề bài cho : r b = 160 cm 5.Kích thước bầu dầm : (b 1 , h 1 ) Theo kinh nghiệm =÷= w bh )21( 1 cm)4020( ÷ =÷= w bb )5.25.1( 1 cm)5030( ÷ Ta chọn cmb cmh 32 18 1 1 = = 6.Tính sơ bộ trọng lượng bản thân của dầm trên 1(m) dài TKMH KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THÉP CĐB1-K44 Trang 2 GVHD : BÙI THANH QUANG SVTH :VU Diện tích mặt cắt dầm : A = 1.6 18.032.02.0)18.018.00.1(06.006.01.01.018.0 ×+×−−+×+×+× = 0.4872 m 2 w de =A γ = 0.4872 × 24 = 11.6928 (KN/m). Trong đó : γ = 24 (KN/m 3 ) : Trọng lượng riêng bêtông. Xác đònh bề rộng cánh tính toán : Bề rộng cánh tính toán đối với dầm bên trong không lấy quá trò số nhỏ nhất trong ba trò số sau: 4 1 L = 4 10 = 2.5 m với L là chiều dài nhòp hữu hiệu. Khoảng cách tim giữa hai dầm : 220 cm 12 lần bề dày cánh và bề rộng sườn dầm:12h f + b w = 12 × 18 + 20 = 236 cm Và bề rộng cánh tính toán cũng không được lớn hơn bề rộng cánh chế tạo b r = 160 cm. Vậy bề rộng cánh hữu hiệu là b = 160 cm. Qui đổi tiết diện tính toán : Diện tích 1 tam giác tại chỗ vát bản cánh : S 1 = 2 1 1010 ×× = 50 cm 2 Chiều dày cánh qui đổi : h f qđ = h f + w bb S − 1 2 = 18 + mmcm 14.187714.18 20160 502 == − × Diện tích 1 tam giác tại chỗ vát bầu dầm : S 2 = 2 1866 2 1 cm=×× Chiều cao bầu dầm mới : h 1 qđ = h 1 + w bb S − 2 2 cm21 2032 182 18 = − × += Mặt cắt ngang tính toán (vẽ) II. TÍNH TOÁN DIỆN TÍCH BỐ TRÍ CỐT THÉP TẠI MẶT CẮT GIỮA DẦM : Tính mômen tính toán ứng với trạng thái giới hạn cường độ, tính tại mặt cắt giữa nhòp : M = [ ] { } MMLMdwde IMLLkLLmgww ωη ×+×××+×+×+× )1(75.175.1)5.125.1( )/(3.9 mKNLL L = : Tải trọng làn rải đều )/(72.38 tan mKNLL dem M = : Hoạt tải tương đương của xe hai trục thiết kế ứng với đ.ả.h M tại mặt cắt t giữa nhòp )/(04.34 mKNLL truck M = : Hoạt tải tương đương của xe tải thiết kế ứng với đ.ả.h M tại mặt cắt t giữa nhòp . mg M = 0.46 : Hệ số phân bố ngang tính cho mômen (đã tính cả hệ số làn xe m) TKMH KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THÉP CĐB1-K44 Trang 3 GVHD : BÙI THANH QUANG SVTH :VU w dc = 11.6928(KN/m) : Trọng lượng dầm trên một đơn vò chiều dài . w dw = DW = 5.5 (KN/m) : Trọng lượng các lớp mặt cầu và các tiện ích công cộng trên một đơn vò chiều dài (tính cho 1 dầm). (1+IM) = (1+0.25) = 1.25 : Hệ số xung kích. M ω = 2 2 5.12 8 m L = : Diện tích đường ảnh hưởng M . k =0.65 : Hệ số củaHL-93. η : Hệ số điều chỉnh tải trọng. Với : 95.0≥= lRD ηηηη .Trong bài toán này thì lấy 95.0= η Thay số : M= [ ] { } 5.12)25.01(72.3865.075.13.975.146.0)5.55.16928.1125.1(95.0 ×+×××+×+×+× M = 661.174 (KNm). Giả sử chiều cao hữu hiệu của dầm : d = ( 0.8 ÷ 0.9)h chọn d = 0.9 × 100 = 90 cm Giả sử trục trung hòa đi qua sườn, ta có : M n = 0.85 × a × b w × f c ’ (d- a /2) + 0.85 × 1 β (b-b w ) × h f × f c ’ (d-h f /2) M u = φ M n Trong đó : M n : Mômen kháng danh đònh. M u = 661.174 (KNm). φ : Hệ số kháng (với dầm chòu kéo khi uốn lấy : φ = 0.9 ). A s : Diện tích cốt thép chòu kéo. f y = 420 (MPa) : Giới hạn chảy của cốt thép dọc chủ. f c ’ = 28 (MPa) : Cường độ chòu nén của bêtông ở tuổi 28 ngày. 1 β : Hệ số quy đổi chiều cao vùng nén, được xác đònh. = 0.85 khi 28 MPa ≥ f c ’ = 0.85 – 0.05 × (f c ’ -28)/7 khi 56 MPa ≥ f c ’ ≥ 28 MPa = 0.65 khi f c ’ ≥ 56 MPa Vậy theo điều kiện đầu bài f c ’ = 28 MPa nên ta có 1 β = 0.85 . f h = 0.18714 m 2 : Chiều dày bản cánh sau khi qui đổi. 1 βα = c : Chiều cao khối ứng suất chữ nhật tương đương. Ta có a = d               ××× − −− 2' 85.0 211 dbf M M wc f u φ Với M f = 0.85 × 1 β ( ) w bb − × h f × f c ’ ( ) 2/f hd − Thay số: M f = )(223.4274) 2 18714.0 9.0(10.2818714.0)2.06.1(85.085.0 3 KNm=−×××−×× TKMH KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THÉP CĐB1-K44 Trang 4 GVHD : BÙI THANH QUANG SVTH :VU 0)(223.4274)(638.734 9.0 174.661 <→=<== aKNmMKNm M f φ Vậy trục trung hòa đi qua bản cánh, ta chuyển sang tính toán như mặt cắt chữ nhật. Xác đònh a từ điều kiện : )2/(85.0 ' adabfMMM cnru −××××=== φφ         ××× −−= 2' 85.0 / 211 dbf M da c u φ Thay số vào ta được cmma 16.20216.0 == < cmh f 9.15714.1885.0 1 =×= β .(Thỏa mãn) Diện tích cốt thép cần thiết s A là : y c s f fba A ' 85.0 ××× = 22 584.194.1958 420 2816006.2185.0 cmmmA s == ××× = Sơ đồ chọn thép và bố trí thép : Phương án Φ F t ( cm 2 ) Số thanh F t ( cm 2 ) 1 13 1.29 18 23.22 2 16 1.99 14 27.86 3 19 2.84 10 28.4 Từ bảng trên ta chọn phương án 2 : + Số thanh bố trí : 14 + Số hiệu thanh : # 16 + Tổng diện tích cốt thép thực tế : 27.86 cm 2 Bố trí thành 4 hàng 4 cột : ( vẽ m/c) Kiểm tra lại tiết diện : = s A 27.86 cm 2 Khoảng cách từ thớ chòu nén ngoài cùng đến trọng tâm cốt thép : cmmm n y d i 71.121.127 14 230217041104504 1 == ×+×+×+× == ∑ i y : Khoảng cách từ thớ chòu kéo ngoài cùng đến tim của các cốt thép. n : Số thanh cốt thép chòu kéo. d : Khoảng cách hữu hiệu tương ứng từ thớ chòu nén ngoài cùng đến trọng tâm cốt thép chòu kéo : cmdhd 29.8771.12100 1 =−=−= Giả sử TTH đi qua cánh . Tính toán chiêù cao vùng nén quy đổi : .9.15073.3 1602885.0 42086.27 85.0 1 ' cmhcm bf fA a f c ys =<= ×× × == β Vậy điều giả sử là đúng. Mômen kháng tính toán : ) 2 (85.09.0 ' a dfbaMM cnr −××××== φ TKMH KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THÉP CĐB1-K44 Trang 5 GVHD : BÙI THANH QUANG SVTH :VU ) 2 73.30 9.872(160073.302885.09.0) 2 (85.09.0 ' −×××××=−××××== a dfbaMM cnr φ )(174.661)(903)(903137476 KNmMKNmNmmM ur =>== ⇒ Dầm có khả năng chòu mômen. Kiểm tra lượng cốt thép tối đa : 42.0041.0 29.8785.0 073.3 1 <= × == d a d c β .(Thỏa mãn). Vậy cốt thép tối đa thỏa mãn . Kiểm tra hàm lượng cốt thép tối thiểu : 3 1003.6 96.4619 86.27 − ×=== g s A A ρ 3 ' min 102 420 28 03.003.0 − ×=×=×= y c f f ρ ⇒ min ρρ > (thỏa mãn). III. XÁC ĐỊNH NỘI LỰC . Tính toán mômen và lực cắt tại vò trí bát kỳ : Vẽ đường ảnh hưởng mômen , lực cắt . + Chiều dài nhòp : l = 10 m + Chia dầm thành 10 đoạn ứng với các mặt cắt tư đến 10, mỗi đoạn dài 1 m. Đường ảnh hưởng mômen tại các mặt cắt : (vẽ hình) Các công thức tính toán giá trò mômen, lực cắt tại mặt cắt thứ (i) theo trạng thái giới hạn cường độ : M i = [ ] { } MMLMdwde IMLLkLLmgww ωη ×+×××+×+×+× )1(75.175.1)5.125.1( Q i = [ ] { } QQLQQdwde IMLLkLLmgww 1 )1(75.175.1)5.125.1( ωωη ×+×××+×+××+× Các công thứ tính toán giá tr5 mômen,lực cắt tại mặt cắt thứ (i) theo trạng thái giới hạn sử dụng : [ ] { } MMLMdwdei IMLLLLmgwwM ω ×+×+++×= )1()(1.0 [ ] { } QQLQQdwdei IMLLLLmgwwQ 1 )1()(1.0 ωω ×+×++×+×= Trong đó : dwde ww , : Tỉnh tải rải đều và trọng lượng bản thân của dầm ( KNm). M ω : Diện tích đường ảnh hưởng mômen tại mặt cắt thứ (i) . Q ω : Tổng đại số diện tích đường ảnh hưởng lực cắt. Q1 ω : Diện tích phần lớn hơn trên đường ảnh hưởng lực cắt. M LL : Hoạt tải tương ứng với đường ảnh hưởng mômen tại mặt cắt thứ (i). Q LL : Hoạt tải tương ứng với đường ảnh hưởng lực cắt tại mặt cắt thứ (i). QM mgmg , : Hệ số phân bố ngang tính cho mômen, lực cắt. L LL = 9.3 KN/m : Tải trọng làn rải đều. ( ) IM+1 : Hệ số xung kích, lấy bằng 1.25 η : Hệ số điều chỉnh tải trọng xác đònh bằng công thức 95.0≥××= lRd ηηηη TKMH KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THÉP CĐB1-K44 Trang 6 GVHD : BÙI THANH QUANG SVTH :VU Với đường quốc lộ và trạng thái giới hạn cường độ I: 95.0= d η ; 05.1= R η ; 95.0= l η Với trạng thái sử dụng 1= η Bảng giá trò mômen Điểm chia )(mx i α )( 2 m Mi ω )/( mKN LL truck Mi )/( tan mKN LL dem Mi )(KNm M cd i )(KNm M sd i Ghi chú 1 1 0.1 4.5 44.45 41.01 254.04 190.31 2 2 0.2 8 42.4 40.66 441.44 330.79 3 3 0.3 10.5 39.9 40.13 564.58 423.19 4 4 0.4 12 36.97 39.42 639.95 479.73 5 5 0.5 12.5 34.04 38.72 661.17 495.70 Giữa dầm Ta vẽ biểu đồ bao mômen cho dầm ở trạng thái giới hạn cường độ :(vẽ) Đường ảnh hưởng lực cắt tại các tiết diện : (vẽ) Bảng giá trò lực âm2 Điểm chia )(mx i )(ml i )( 2 1 m Q ω )( 2 m Q ω )/( mKN LL truck Qi )/( tan mKN LL dem Qi )(KN Q cd i )(KN Q sd i Ghi chú 0 0 10 5 5 46.51 41.36 319.99 622.35 Gối dầm 1 1 9 4.05 4 49.4 45.63 266.64 268.04 2 2 8 3.2 3 53.02 50.88 215.64 224.16 3 3 7 2.45 2 57.41 57.47 166.6 182.17 4 4 6 1.8 1 62.03 66 123.41 141.73 5 5 5 1.25 0 66.12 77.44 81.04 71.62 Giữa dầm Biểu đồ bao lực cắt ở trạng thái giới hạn cường độ : (vẽ) IV. VẼ BIỂU ĐỒ BAO VẬT LIỆU Tính toán mômen kháng tính toán của dầm khi bò cắt hoặc uốn cốt thép : Kết quả tính toán được thể hiện trong bảng sau : So lan cat So thanh con lai Dien tich A TKMH KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THÉP CĐB1-K44 Trang 7 GVHD : BÙI THANH QUANG SVTH :VU Hiệu chỉnh biểu đồ bao mômen Do điều kiện về lượng cốt thép tối thiểu : { } ucrr MMM 33.1;2.1min≥ nên khi cru MM 9.0≤ thì điều kiện lượng cốt thép tối thiểu sẽ là ur MM 33.1≥ .Điều này có nghóa là khả năng chòu lực của dầm phải bao ngoài đường u M 3 4 khi cru MM 9.0≤ . KNmM cr ?= Nội suy tung độ biểu đồ bao mômen xác đònh vò trí cru MM 2.1= và cru MM 9.0= thông qua mmxmmx ?;? 21 == (vẽ) Xác đònh điểm cắt lý thuyết Điểm cắt lý thuyết là điểm mà tại đó theo yêu cầu về uốn không cần cốt thép dài hơn. Để xác đònh điểm cắt lý thuyết ta chỉ cần vẽ biểu đồ mômen tính toán M u và xác đònh điểm giao biểu đồ n M φ . Xác đònh điểm cắt thực tế Từ điểm cắt lý thuyết này cần kéo về phía mômen nhỏ hơn một đoạn là 1 l .Chiều dài l 1 lấy bằng trò số lớn nhất trong các trò số sau : + Chiều cao hữu hiệu của tiết diện : d = 872.9mm + 15 lần đường kính danh đònh : 15 × 16=240mm + 20 1 lần nhòp tònh : 20 1 × 10000 = 500 mm ⇒ Chọn 1 l =880mm.(HA HA HA) Đồng thời chiều dài này cũng không nhỏ hơn chiều dài phát triển lực d l .Chiều dài l d gọi là chiều dài khai triển hay chiều dài phát triển lực, đó là đoạn mà cốt thép dính bám với bê tông để nó đạt được cường độ như tính toán. Chiều dài khai triển l d của thanh kéo được lấy như sau : Chiều dài triển khai cốt thép kéo l d , phải không được nhỏ hơn tích số chiều dài triển khai cốt thép kéo cơ bản l db được quy đònh ở đây, nhân với hệ số điều chỉnh hoặc hệ số như được quy đònh của quy trình.Chiều dài triển khai cốt thép kéo không được nhỏ hơn 300 mm. Chiều dài triển khai cốt thép kéo cơ bản l db (mm) được sử dụng với cốt thép dọc sử dụng trong bài là thép số ??? )(9.315 28 42019902.0 02.0 ' mm f fA l c yb db = ×× == Đồng thời )(68.4004209.1506.006.0 mmfl ybdb =××=×Α×≥ Trong đó : A s = 199 : Diện tích của thanh số 16 (mm 2 ) f y = 420 MPa : Cường độ chảy được của các thanh cốt thép. f c ’ = 28 MPa : Cường độ chòu nén quy đònh của bê tông ở tuổi 28 ngày. TKMH KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THÉP CĐB1-K44 Trang 8 GVHD : BÙI THANH QUANG SVTH :VU d b =15.9(mm) : Đường kính thanh (mm). Hệ số điều chỉnh làm tăng d l :1.4 Hệ số điều chỉnh làm giảm d l : 703.0 86.27 584.19 == tt ct A A )(35.394703.04.168.400 mml d =××=⇒ Chọn )(400 mml d = Với : )(584.19 2 cmA ct = Diện tích cần thiết theo tính toán. )(86.27 2 cmA tt = Diện tích thực tế bố trí. Cốt thép chòu kéo có thể kéo dài bằng cách uốn cong qua thân dầm và kết thúc trong vùng bê tông chòu nén với chiều dài triển khai d l tới mặt cắt thiết kế hoặc có thể kéo dài liên tục lên mặt đối diện cốt thép. BIỂU ĐỒ BAO VẬT LIỆU(VẼ) V. TÍNH TOÁN CHỐNG CẮT. Biểu thức kiểm toán un VV > ϕ n V : Sức kháng danh đònh, được lấy bằng giá trò nhỏ hơn của V n = V c + V s (N) Hoặc vvcn dbfV ' 25.0= (N) vvcc bdfV ' 083.0 β = (N) s ggdfA V vvv s ααθ sin)cot(cot + = (N) Trong đó : + Chiều cao chòu cắt hữu hiệu v d , xác đònh bằng khoảng cách cánh tay đòn của nội ngẫu lực.Trường hợp tính theo tiết diện chữ nhật, đặt cốt thép đơn thì 2 a dd v −= .Đồng thời { } hdd v 72.0;9.0max= . Vậy       −= 2 ;72.0;9.0max a dhdd v mm a d mmh mmd 95.864 2 9.15 9.872 2 720100072.072.0 61.7859.8729.09.0 =−=− =×= =×= + v b : Bề rộng bản bụng hữu hiệu, lấy bằng bề rộng bản bụng nhỏ nhất trong chiều cao v d , vậy cmbb w 20== Từ trên ta thấy v d = 864.95 mm + )(mms : Bước cốt thép đai. + β : Hệ số chỉ khả năng của bê tông bò nứt chéo truyền lực kéo. + φ : Góc nghiêng của ứng suất nén kéo. + θβ , được xác đònh bằng cách tra độ thò và tra bảng. TKMH KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THÉP CĐB1-K44 Trang 9 GVHD : BÙI THANH QUANG SVTH :VU + α : Goc nghiêng của cốt thép ngang với trục dọc, bố trí cốt thép đai vuông góc với trục dầm nên 0 90= α . + φ : Hệ số sức kháng cắt, với bê tông thường 9.0= φ . v A : Diện tích cốt thép bò cắt trong cự ly )(mms . s V : Khả năng chòu lực cắt của cốt thép (N). c V : Khả năng chòu lực cắt của bê tông (N). u V : Lực cắt tính toán (N). Kiểm tra điều kiện chòu lực cắt theo khả năng chòu lực của bê tông vùng nén : + Xét mặt cắt cách gối một khoảng .95.864 mmd v = Xác đònh nội lực trên đường bao bằng phương pháp nội suy. )?(KNV u = )(73.219 KNmM u = ΚΝ=Ν×=××××== 84.10891084.108995.8642002825.09.0)25.0( 3' vvcn dbfV φφ ⇒=<= KNVV nu 84.1089? φ Đạt. Tính góc θ và hệ số β : + Tính toán ứng suất cắt : 2 /? ???? ? mmN bd V vv u = ××× = ×× = φ ν + Tỷ số ứng suất 25.0? ? ? ' <== c f ν + Giả sử trò số góc = θ 45 0 tính biến dạng cốt thép chòu kéo theo công thức ss u v u x AE gV d M × ××+ = θ ε cot5.0 mmd v ?= mmNE s /102 5 ×= 2 ? mmA s = ( khi kéo về gối cắt ? thanh còn lại ? thanh). 3 10?×= x ε Tra bảng ta được 0 ?= θ .Tính lại 3 10?×= x ε Tiếp tục ra bảng ta được 0 ?= θ .Tính lại 3 10?×= x ε Tiếp tục ra bảng ta được 0 ?= θ .Tính lại 3 10?×= x ε Giá trò của x εθ , hội tụ. Vậy ta lấy 0 ?= θ Tra bảng được ?= β Khả năng chòu lực cắt của bê tông. )(10?????083.0083.0 3' NbdfV vvcc ×=××××=×××= β Yêu cầu về khả năng chòu lực cắt cần thiết của cốt thép : )(10??? ? ? 3 NVVV cns ×=×− × =−= Khoảng cách bố trí cốt thép đai lớn nhất TKMH KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THÉP CĐB1-K44 Trang 10 [...]... với cốt thép đai s max = θ = ?, ? 0 : Góc nghiêng với ứng suất nén chéo d v = ? mm Vs = ?, ?× 10 3 ( N ) Av : Diện tích cốt thép đai (mm2) Chọn cốt thép đai là thanh số 10, đường kính danh đònh d = 9.5 (mm), diện tích mặt cắt ngang cốt thép đai là : Av = ?× ? = ? mm 2 ?× 420 × ?× cot g ?, ? 0 = ? mm ?, ?× 10 3 Ta chọn khoảng cách bố trí cốt đai s = ? cm Kiểm tra lượng cốt thép đai tối thiểu : Lượng cốt. .. KIỂM SOÁT NỨT Tại một mặt cắt bất kỳ thì tùy vào giá trò nội lực bê tông có thể bò nứt hay không Vì thế để tính toán kiểm soát nứt ta phải kiểm tra mặt cắt có bò nứt hay không Để tính toán mặt cắt có bò nứt hay không người ta coi phân bố ứng suất trên mặt cắt ngang là tuyến tính và tính ứng suất kéo fc của bê tông TKMH KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THÉP CĐB1-K44 Trang 11 GVHD : BÙI THANH QUANG SVTH :VU Diện tích... r Vậy mặt cắt bò nứt Xác đònh ứng suất khả năng chòu kéo lớn nhất trong cốt thép ở trạng thái giới hạn sử dụng Z f sd = min{ ;0.6 f y } (d c × A)1 / 3 + dc : Chiều cao phần bê tông tính từ thớ chòu kéo ngoài cùng cho đếntâm thanh gần nhất, theo bố trí cốt thép dọc ta có dc=50mm +A : Diện tích phần bê tông có trọng tâm với cốt thép chủ chòu kéo và được bao bởi các mặt của cắt ngang và đường thẳng song... − 4( L − x − 8.6) 3 ) y= 1 + + 48 EI 48 EI 48 EI P1 = ? MN P2 = ? MN L – x - 4.3 = ? m L – x - 8.6 = ? m E = Ec = ? MPa Xác đònh mômen quán tính hữu hiệu : I = min {I g ; I e } I = ?× 10 4 cm 4 : Mômen quán tính tiết diện nguyên Mômen nứt : TKMH KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THÉP CĐB1-K44 Trang 13 GVHD : BÙI THANH QUANG M cr = f r Ig = ?× SVTH :VU ?× 10 8 = ?× 10 6 Nmm = ? KNm ? yt M ? ( cr ) 3 = ( ) 3 = ? Ma... 2.95cm Khi đó diện tích phần bê tông bọc cốt thép cần tìm : dt A = 32 × 18 + 6 2 + (32 − 2 × 6) × 6 + 20 × ξ = 791cm 2 A=dtA/14=5650 mm2 (hình vẽ) Z : Thông số bề rộng vết nứt, xét trong điều kiện bình thường Z = 30000 N/mm Z 30000 ⇒ = = 457.21N / mm 2 = 457.21MPa 1/ 3 1/ 3 ( d c × A) (50 × 5650) ⇒ 0.6 f y = 0.6 × 420 = 252 MPa ⇒ f sa = 252 MPa Tính toán ứng suất sử dụng trong cốt thép : -Tính diện tích... d c × A) (50 × 5650) ⇒ 0.6 f y = 0.6 × 420 = 252 MPa ⇒ f sa = 252 MPa Tính toán ứng suất sử dụng trong cốt thép : -Tính diện tích tương đương của tiết diện khi bò nứt E s = 2 × 10 5 MPa TKMH KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THÉP CĐB1-K44 Trang 12 GVHD : BÙI THANH QUANG 1 E c = 0.043 × γ c 5 × SVTH :VU f c' = 0.043 × 24001 5 × 28 = 26752.5MPa 2 × 10 5 n= = 7.47 ⇒ Chọn n = 7 26752.5 Xác đònh vò trí của trục trung... thiết kế cùng với tải trọng làn thiết kế : f2 = 0.25 mg ( 1 + IM ) y + yL = 0.25 f1 + yt = 0.25 × ?+ ? = ? mm ' → f max = max{ f 1 ; f 2 } = ? mm f 1 ⇒ f max < L × [ ] = ?× = ? mm ⇒ Đạt l ? TKMH KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THÉP CĐB1-K44 Trang 14 ... Tính toán độ võng của dầm do hoạt tải gây ra Độ võng ta vừa tính ở trên chưa tính đến hệ số phân bố ngang, hệ số cấp đường và hệ số xung kích khi tính võng Bây giờ ta phải xét các hệ số này Kết quả tính toán độ võng chỉ do một mình xe tải thiết kế : f 1 = kmg (1 + IM ) y = ?× ?× ?× ? = ? mm Độ võng do tải trọng làn : 5qL4 5(?× ?) × ? 4 yL = = = ? 10 −3 m −2 384.E c I 384 × ?× ? 10 Kết quả tính toán độ... 69.81cm 4871.96 Mômen quán tính của tiết diện nguyên : 160 × 18.714 3 20 × 60.286 3 60.286 I g= + 160 × 18.714 × (90.643 − 69.81) 2 + + 20 × 60.286 × (21 + − 69.81) 2 12 12 2 3 32 × 21 + + 32 × 21 × (69.81 − 10.5) 2 = 4560815.451cm 4 12 Tính ứng suất kéo của bê tông : M 449.28 × 10 −3 f c = a yt = × 69.81 × 10 −2 = 6.877 MPa −8 Ig 4560815.451 × 10 Cường độ chòu kéokhi uốn của bê tông: f r = 0.63 f c'... kiểm tra theo các điều kiện sau : s ≤ 0.8d v s = ? mm ≤ 0.8d v = 0.8 × ? = ? mm ⇒ Thỏa mãn s ≤ 600mm ⇒ Thỏa mãn Kiểm tra điều kiện đảm bảo cho cốt thép dọc không bò chảy dưới tác dụng tổ hợp của mômen, lực dọc trục và lực cắt : Khả năng chòu lực cắt của cốt thép đai: Av × f y × d v × cot gθ ?× 420 × ?× cot g (?, ? 0 ) Vs = = = ?, ?× 10 3 ( N ) s ? 3 As f y = ?× 420 = ?( N ) = ?, ?× 10 ( N ) M u  Vu