Thiết kế đồ án cầu bê tông cốt thép - Chương II Cầu liên hợp dầm thép - Bản BTCT

GVHD: Th.s PHẠM NGỌC SÁNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHƯƠNG II PHƯƠNG ÁN CẦU LIÊN HP DẦM THÉP – BẢN BTCT I/ GIỚI THIỆU CHUNG: Các số liệu thiết kế: - Loại dầm thép liên hợp có tiết diện chữ I - Bề rộng phần xe chạy : m - Bề rộng lề hành : x m - Chiều dài dầm chính: L = 30 m - Số dầm chính: dầm - Khoảng cách dầm chính: 1.65 m - Số sường tăng cương đứng (một dầm): - Khoảng cách sường tăng cường: 3.675 m - Số liên kết ngang: - Khoảng cách liên kết ngang: 3.65 m - Khoảng cách trụ lan can: 1.985m Phương pháp thiết kế: - Khổ thông thuyền: BxH = 25x3.5 m - Tiêu chuẩn thiết kế: 22TCN 272 – 05 - Bố trí lan can lề hành phương án - Tính toán tương tự phương án sơ - Bản mặt cầu tính theo hẫng làm việc theo phương ngang cầu - Dầm chính: Tính dầm giản đơn Tiết diện dầm thép liên hợp bê tông cốt thép - Kiểm toán * Mố cầu: Mố: Sử dụng mố chữ U BTCT đúc chỗ Móng mố móng cọc BTCT 40x40 * Trụ cầu: Trụ: Sử dụng kết cấu trụ có thân trụ đặc đặt móng trụ Móng trụ móng cọc BTCT 40x40 Vật liệu dùng thi công: - Thanh cột lan can (phần thép): Theùp CT3 Fy = 240 MPa γ s = 7.85 × 10−5 N / mm - Lề hành, lan can: Bêtông: fc' = 30 MPa γ = 2.5 × 10−5 N / mm Theùp AII: Fy = 280 MPa γ s = 7.85 × 10−5 N / mm - Bản mặt cầu, vút SVTH: HOÀNG LONG HÙNG MSSV: CĐ04ĐT030 Trang 51 GVHD: Th.s PHẠM NGỌC SÁNG Bêtông: ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP f = 30 MPa ' c γ = 2.5 × 10−5 N / mm Theùp AII: Fy = 280 MPa γ s = 7.85 × 10−5 N / mm - Dầm chính, sườn tăng cường, liên kết ngang Thép M270M cấp 345: Fy = 345 MPa γ s = 7.85 × 10−5 N / mm Thép góc: L 100 x 100 x 10: Fy = 240 MPa γ s = 7.85 × 10−5 N / mm II/ THIẾT KẾ PHƯƠNG ÁN : 1/ LAN CAN – LỀ BỘ HÀNH: Bố trí lan can lề hành phương án Tính toán tương tự phương án sơ Lực lan can truyền xuống mặt cầu thông qua hai bó vỉa: - Bó vỉa : Hoạt tải: người (3 kPa) PLn = 0.003 × 1000/2 = 1.5 N/mm = 1.5 KN/m Tónh tải: lan can + cột lan can + chống + thân + lề hành DC 3−1 = 4.54 KN 2/ MẶT CẦU: - Lực truyền xuống mặt cầu: Tính đơn vị chiều dài caàu γ bt = 2500 kg/m3 γ th = 7850 kG/m3 SVTH: HOÀNG LONG HÙNG MSSV: CĐ04ĐT030 Trang 52 GVHD: Th.s PHẠM NGỌC SÁNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP III/ DẦM CHÍNH : 1/ Kích thước dầm chính: 1.1/ Phần dầm thép: - Số hiệu thép dầm: M270M cấp 345 (A709M cấp 345 – ASTM) Thép hợp kim thấp cường độ cao (hình 4.1) - Chiều rộng cánh trên: bc = 350mm - Bề dày cánh trên: t c = 25mm - Chiều cao dầm thép: d = 1600mm - Chiều cao sườn dầm: D = 1535mm - Chiều dày sườn: t w = 20 mm - Chiều rộng cánh dầm: b f = 420mm - Bề dày cánh đưới dầm: t f = 20 mm ' - Chiều rộng phủ: b f = 520mm ' - Bề dày phủ: t f = 20 mm 1.2/ Phần bê tông cốt thép: ' - Bản làm bê tông có: fc = 30 MPa - Bề dày bê tông: t s = 200 mm - Chiều cao đoạn vút bê tông: t h = 100 mm - Góc nghiêng phần vút: 450 Hình 4.1: kích thước dầm thép 1.3/ Sơ chọn kích thước sườn tăng cường, liên kết ngang, mối nối: Hình 4.2: kích thước sườn tăng cường - Sườn tăng cường: + Sườn tăng cường giữa: kích thước hình 5.1õ: Một dầm có: x = 16 sườn tăng cường Khoảng cách sườn: = 3875 mm Khối lượng sườn tăng cường: gs1 = 289.73 N + Sườn tăng cường gối: kích thước hình vẽ Một dầm có: x = sườn tăng cường SVTH: HOÀNG LONG HÙNG MSSV: CĐ04ĐT030 Trang 53 GVHD: Th.s PHẠM NGỌC SÁNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Khoảng cách sườn: 150 mm Khối lượng sườn: gs2 = 401.3 N - Liên kết ngang: + Khoảng cách liên kết ngang 3875 mm + Dùng thép L 100 x 100 x 10 (cho xiên ngang) + Trọng lượng mét dài: g lk = 151 N Thanh ngang dài: 1640 mm Thanh xiên dài: 1090 mm + Mỗi liên kết ngang có: x = liên kết ngang x = lk xiên + Mỗi dầm có liên kết ngang 2/ Xác định đặc trưng hình học tiết diện dầm: 2.1/.Xác định đặc trưng hình học tiết diện dầm giai đoạn1:(Tiết diện dầm thép) 2.1.1/ Diện tích mặt cắt ngang phần dầm thép: As = bc t c + D.t w + b f t f + b 'f t f = 350 * 25 + 1535 * 20 + 420 * 20 + 520 * 20 = 58250 mm 2.1.2/ Xác định mômen quán tính tiết diện trục trung hòa: + Chọn trục X’-X qua mép tiết diện hình vẽ: Hình 4.3: chọn trục trung hòa cho dầm thép + Môđun tónh dầm thép trục X’-X: S x '− x = A1 × Y1  t  t'  tc D   D + t c + f  + b 'f t 'f  d − f = bc t c + D.t w  + t c  + b f t f   2 2         20 20  20   1535    + 1535 * 20 *  + 20  + 420 * 20 * 1535 + 20 +  + 520 * 20 * 1500 −  2 2     = 54163125 mm = 350 * 20 * +Khoảng cách từ trục X’-X tới trọng tâm tiết diện: Y0 = S x '− x 54163125 = = 929.84 mm As 58250 2.1.3/ Xác định mômen quán tính tiết diện dầm thép trục trung hoà X’-X: SVTH: HOÀNG LONG HÙNG MSSV: CĐ04ĐT030 Trang 54 GVHD: Th.s PHẠM NGỌC SÁNG I NC = Σ I + a12 A1 ( ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP )  350 * 25 1535 * 20  420 * 20   + 8750 *137.34 + = + 8750 * 917.34 +  12 12  12  520 * 20 + 8400 * 640.16 + + 10400 * 660.16 12 = 21946196408 mm 2.1.4/ Xác định mômen kháng uốn tiết diện (Thớ dầm thép): b S NC = I nc 21946196408 = = 32747651 mm b 1600 − 929.84 Y 2.1.5/ Xác định mômen kháng uốn tiết diện (Thớ dầm thép): ' S NC = I nc 21946196408 = = 23602145 mm ' 929.84 Y 2.2/ Xác định đặc trưng hình học tiết diện dầm giai đoạn (Tiết diện liên hợp): Trong tiết diện dầm liên hợp thép-BTCT có hai loại vật liệu - Thép: Thép dầm chủ + cốt thép dọc mặt cầu - Bê tông: Bản bê tông Hai loại vật liệu có môđun đàn hồi khác nhau, để xác định đặc trưng hình học chung cho tiết diện,khi tính toán ta phải đưa vào hệ số tính đổi có giá trị tỉ số môđun hai vật liệu để qui đổi phần vật liệu bê tông tiết diện thành vật liệu thép: ' làm bê tông có fc = 30 MPa Theo điều 6.10.3.1.1.b-22TCN 272-05 ta có giá trị tỉ số môđun đàn hồi n = 2.2.1/ Xác định chiều rộng có hiệu cánh ( bi ): - Chiều rộng bê tông tham gia làm việc với dầm thép Theo điều 4.6.2.6.1 22TCN 272-05 qui định: - Đối với dầm giữa: Bề rộng cánh hữu hiệu trị số nhỏ của: 29200 Ltt = 7300 mm 4 =  b 350  bi =  ×t s + max(t w , c ) =12 ×200 + max(20; 12 ) = 2575mm 2  S =1650 mm   ⇒ bi =1650 mm - Đối với dầm biên: Bề rộng cánh hữu hiệu trị số nhỏ của: SVTH: HOÀNG LONG HÙNG MSSV: CĐ04ĐT030 Trang 55 GVHD: Th.s PHẠM NGỌC SÁNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Ltt 29200  = 3650 mm 8 =  b 350  bi =  S = 6.t s + max (t w , c ) =1200 + max(20; b ) =1375mm 2  S hang = 800 mm   ⇒ bS = 800 mm Chọn bề rộng cánh hữu hiệu bs = 1650 mm cho dầm dầm biên 2.2.2/ Tiết diện liên hợp ngắn hạn: * Xác định mặt cắt ngang dầm: - Diện tích phần dầm thép: As = 58250 mm - Diện tích cốt thép dọc bản: Act = 18.5 × - 3.14 × 12 = 2092.3 mm Diện tích phần bê tông: Ac −td = Ac 1650 × 200 + 350 × 100 + × 100 × 100 / = = 53571.43 mm n - Diện tích mặt cắt ngang dầm: Ad = As + Act + Ac −cd = 113914 mm * Xác định mômen quán tính tiết diện liên hợp trục trung hòa nó: - Xác định trục trung hòa tiết diện liên hợp Yc −td = 1125.92 mm ' + Môđun mặt cắt (Mômen tónh) dầm liên hợp trục XNC − X NC S x '− x = A1 × Y1 = Ac −td × Yc −td + Act × Yct = 53571.43 * 1125.92 + 2029.3 * 1125.92 = 62680971.3 mm Trong đó: Yc− td : Là khoảng cách từ trục X'NC − XNC đến trọng tâm phần bê tông tính đổi: Yc −td = 1125.92 mm ' Khoảng cách từ trục XNC − X NC (Trọng tâm phần dầm thép) đến trục trung hòa tiết diện liên hợp: Y0' = a s = S X NC − X NC Ad SVTH: HOÀNG LONG HÙNG = 62680971.3 = 550.20 mm 113914 MSSV: CĐ04ĐT030 Trang 56 GVHD: Th.s PHẠM NGỌC SÁNG - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Hình 4.4: tiết diện liên hợp Mômen quán tính tiết diện liên hợp trục trung hòa ( X'ST − XST ): 2 × ∑ ( I ci + a ci × Aci ) + Acr × a cr n   1700 × 200 = 21946196407 + 557.712 × 58250 + ×  + 572.13 × 340000  +    12  I ST = ∑ I i + ai2 × As +   100 × 100   350 × 100   + × 2× × + 422.13 × 35000  + 438.79 × 100 × 100  +    12 36    2148.85 × 572.13 = 55340697962 mm - Xác định mômen khang uốn tiết diện đỉnh dầm thép (xét đỉnh bê tông): I ST × n 55340697962 × = = 570027348.4 mm t −c 679.59 Y t− S STc = - Xác định mômen khang uốn tiết diện đỉnh dầm thép (xét điểm thớ vút bê tông): I ST × n 55340697962 × = = 102053513.4 mm b −c 379.59 Y b− S ST c = - Xaùc định mômen kháng uốn tiết diện (xét cho thớ dầm thép): t S ST = I ST 55340697962 = = 145790716.2 mm 379.59 Yt - Xác định mômen kháng uốn tiết diện (xét cho thớ dầm thép): b S ST = I ST 55340697962 = = 45345988.6 mm b 1220.41 Y 2.2.3/ Tiết diện liên hợp dài hạn: * Xác định diện tích mặt cắt ngang dầm: - Diện tích phần dầm thép: As = 58250 mm - Diện tích phần cốt thép dọc bản: Act = 18.5 × 3.14 × 12 = 2092 mm - Diện tích phần bê tông tính đổi: Ac −td = - Ac 1650 × 200 + 350 × 100 + 100 × 100 = = 17857.14 mm 3.n 3× Diện tích mặt cắt ngang dầm: Ad = 78199 mm * Xác định mômen quán tính tiết diện liên hợp trục trung hoà nó: - Xác định trục trung hoà tiết diện liên hợp: ' + Môđun mặt cắt(mômen tónh dầm liên hợp trục X NC − X NC S X ' NC − X NC = Ai × Yi = Ac −td × Yc −td + Acr × Ycr = 17857.14 × 1125.92 + 2092 × 1129.84 = 22469632.47 mm SVTH: HOÀNG LONG HÙNG MSSV: CĐ04ĐT030 Trang 57 GVHD: Th.s PHẠM NGỌC SÁNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ' + Trong Yc−td khoảng cách từ trục XNC − XNC đến trọng tâm phần bê tông tính đổi Yc −td = 1125.92 mm ' + Khoảng cách từ trục XNC − XNC đến trục trung hoà tiết diện liên hợp: Y0" = - SX' NC − X NC Ad = 22469632.47 = 287.34 mm 78199 Hình 4.5: tiết diện liên hợp dài hạn Mômen quán tính tiết diện liên hợp trục trung hoà (X 'LT − X LT ) : 2 × ∑ ( I ci + a ci × Aci ) + Acr × a cr 3.n  1650 × 200  = 21946196407.8 + 287.34 × 58250 + × + 842.5 × 1650 × 200  +   3×  12  I LT = ∑ I i + a i2 × Ai = I nc + a s2 × As +  350 × 100   100 × 100  1  + × + 692.5 × 350 × 100  × 2× + 709.17 × 100 × 100  +   3×  12 36  3×   2092 × 842.5 = 38956673273 mm - Mômen kháng uốn tiết diện (tại đỉnh bê tông): t− S LTc = - I LT × 3.n 38956673273 × × = = 868000147 mm t −c 942.5 Y Moâmen kháng uốn tiết diện đỉnh dầm thép (Tại điểm thớ vút bê tông) b− S LT c = I LT × 3.n 38956673273 × × = = 1273292045 mm b−c 642.5 Y Mômen kháng uốn tiết diện (Xét cho thớ dầm thép) t S LT = I LT 38956673273 = = 60632954.5 mm 642.5 Yt Mômen kháng uốn tiết diện (Xét cho thớ dầm thép) b S LT = I LT 38956673273 = = 40685820.7 mm 957.5 Yb SVTH: HOÀNG LONG HÙNG MSSV: CĐ04ĐT030 Trang 58 GVHD: Th.s PHẠM NGỌC SÁNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 2.3/ Xác định đặc trưng hình học tiết diện dầm biên giai đoạn ( Tiết diện liên hợp): 2.3.1/ Xác định chiều rộng có hiệu cánh ( be ): - Chiều rộng bê tông tham gia làm việc với dầm thép Theo điều 4.6.2.6.1 22TCN 272-05 qui định: - Đối với dầm biên: Bề rộng cánh hữu hiệu trị số nhỏ cuûa:  Ltt 29200  = = 3650 mm  bi b 350  be = + 6 × t s + max(12t w , c ) = × 200 + max(10 / 2; ) = 1288mm 4  S hang = 800 mm   ⇒ be = 1625 mm 2.3.2/ Tiết diện liên hợp ngắn hạn: * Xác định mặt cắt ngang dầm: - Diện tích phần dầm thép: As = 58250 mm - Diện tích cốt thép dọc bản: 3.14 × 12 = 2064 mm Act = 18.25 × - Diện tích phần bê tông: Ac −td = Ac 1625 × 200 + 350 × 100 + × 100 × 100 / = = 52857 mm n - Diện tích mặt cắt ngang dầm: Ad = 113171 mm * Xác định mômen quán tính tiết diện liên hợp trục trung hòa nó: - Xác định trục trung hòa tiết diện liên hợp ' + Môđun mặt cắt (Mômen tónh) dầm liên hợp trục XNC − X NC S X ' NC − X NC = Ai × Yi = Ac −td × Yc −td + Acr × Ycr = 113171 × 1125.86 + 2064 × 1129.84 = 61841705 mm ' + Trong Yc−td khoảng cách từ trục XNC − XNC đến trọng tâm phần bê tông tính đổi Yc −td = 1125.86 mm ' + Khoảng cách từ trục XNC − XNC đến trục trung hoà tiết diện liên hợp: Y0' = a s = SX' NC − X NC Ad SVTH: HOÀNG LONG HÙNG = 61841705 = 546.44 mm 113171 MSSV: CĐ04ĐT030 Trang 59 GVHD: Th.s PHẠM NGỌC SÁNG - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Hình 4.6: tiết diện ngắn hạn dầm biên Mômen quán tính tiết diện liên hợp trục trung hòa ( X'ST − XST ): 2 × ∑ ( I ci + a ci × Aci ) + Acr × a cr n   1625 × 200 = + 546.44 × 58250 + × + 583.4 × 1625 × 200  +   x7  36  I LT = ∑ I i + a i2 × Ai = I nc + a s2 × As +   100 × 100   350 × 100   + × 2× × + 433.4 × 350 × 100  + 450.06 × 100 × 100  +    12 36    2205.4 × 583.4 = 57232396477 mm - Xác định mômen kháng uốn tiết diện đỉnh dầm thép(xét đỉnh bê tông): t− S STc = - I ST × n 57232396477 × = = 586225893 mm t −c 683.4 Y Xác định mômen kháng uốn tiết diện đỉnh dầm thép (Xét điểm thớ vút bê tông): b− S ST c = I ST × n 57232396477 × = = 1044931600 mm b −c 383.4 Y - Xác định mômen kháng uốn tiết diện (xét cho thớ dầm thép): t S ST = I ST 57232396477 = = 149275943 mm 383.4 Yt - Xác định mômen kháng uốn tiết diện (xét cho thớ dầm thép): b S ST = I ST 57232396477 = = 47042903 mm b 1216.6 Y 2.3.3/ Tiết diện liên hợp dài hạn: * Xác định diện tích mặt cắt ngang dầm: - Diện tích phần dầm thép: As = 58250 mm - Diện tích phần cốt thép dọc bản: 3.14 × 12 Act = 18.25 × = 2064 mm SVTH: HOÀNG LONG HÙNG MSSV: CĐ04ĐT030 Trang 60 GVHD: Th.s PHẠM NGỌC SÁNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tung độ đường ảnh hưởng mơmen y = 7.3 Diện tích đường ảnh hưởng mômen ΩM = Ltt= 29.2x7.3/2= 106.58 -Mômen tĩnh tải giai đoạn : M41Tĩnhtải = q1 ΩM = 19.45 x 106.58 = 2072.98 KNm M4f1Tĩnhtải = q1 ΩM = 15.56 x106.58 = 1658.38 KNm -Mômen tĩnh tải giai đoạn : M42Tĩnhtải = q2 ΩM = 13.52 x 106.58 = 1441 KNm M4f2DC = Qlancan+Lềbộhành ΩM = 4.54 x 106.58 = 483.87 KNm M4f2Lớpphủ = QLớpphủ ΩM = 5.71 x 106.58 = 608.57 KNm Tung độ đường ảnh hưởng lực cắt y1 =0,5 ; y2 = 0,5 Diện tích đường ảnh hưởng lực cắt ΩV(+) = (Ltt-L)() = (29.2 – 14.6)() = 3.65 ΩV(-) = L = 14.6x= 3.65 -Lực cắt tĩnh tải giai đoạn 1: V41Tĩnhtải = q1 ΩV(+) = 19.45 x = kN/m V4f1Tĩnhtải = q1 ΩV(+) = 15.45 x = kN/m -Lực cắt tính tốn giai đọan V42Tĩnhtải = q1 ΩV(+) = 13.52 x = kN/m V4f2DC = Qlancan+Lềbộhành ΩV(+) = 4.54 x = kN/m V4f2Lớpphủ = QLớpphủ ΩV(+) = 5.71 x = kN/m 5.3/.Tổng hợp nội lực mặt cắt : 5.3.1/.Tổng hợp mơmen hoạt tải có nhân hệ số phân bố : MLL = mgmômen(1+IM)MxeTK + mgmômenMlàn + mgmơmenMngườiđibộ Trong : IM = 25%,hệ số xung kích mg : hệ số phân bố mơmen MxeTK: mơmen xe tải thiết kế Mlàn :mômen tải trọng Mngườiđibộ : mơmen tải trọng người + Ví dụ : Tại mặt cắt cách gối 14.6m xét cho xe ba trục có : mgmơmen = 0,52 MHL93 = 1985,5 KNm MLàn = 330,4 KNm Mng.đ.bộ = 319,74 KNm M1LL = 0,52x1,25x1985,5 + 0,52x330,4 + 0,52x319,74 = 1628,65 KN.m Tương tự mặt cắt khác ta có bảng sau : Bảng tổng hợp mômen hoạt tải xe trục có nhân hệ số TT M3truc(KNm) MLàn(KNm) Mgđibộ(KNm) 1+IM MLL(KNm) 0 1.25 1031.69 165.2 159.87 1.25 839.63 1355.26 220.64 213.53 1.25 1106.69 1985.5 330.4 319.74 1.25 1628.65 mgmômen 0.51 0.51 0.51 TT Bảng tổng hợp mômen hoạt tải xe hai trục có nhân hệ số MHai Mng.đ.bộKN MLàn(KN.m) 1+IM MLL(KN.m) m trục(KN.m) SVTH: HOÀNG LONG HÙNG 0 1.25 MSSV: CĐ04ĐT030 0.00 Trang 75 GVHD: Th.s PHẠM NGỌC SÁNG 781 165.2 1039.39 220.64 1245.00 330.40 HSPB 0.63 0.63 159.87 213.53 319.74 0.63 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 1.25 676.69 1.25 901.37 1.25 1147.32 5.3.2/.Tổng hợp lực cắt hoạt tải có nhân hệ số phân bố : VLL = mglựccắt(1+IM)VxeTK + mglựccắtVlàn + mglựccắtVngườiđibộ Trong : IM = 25%,hệ số xung kích mg : hệ số phân bố lực cắt VxeTK: Lực cắt xe tải thiết kế Vlàn :Lực cắt tải trọng Vngườiđibộ : Lực cắt tải trọng người + Ví dụ : Tại mặt cắt dầm (4) Xét cho xe trục có thơng số sau : mglựccắt = 0,63 Vxe2trục = 105,5 KNm Vlàn = 11,32 KNm Vng.đ.bộ = 10.95 VLL = 0,63.1,25.105,5 + 0,63.11,32 + 0,63.10,95 = 97,11 KN TT HSPB Bảng tổng hợp lực cắt hoạt tải xe trục nhân hệ số V3 truc(KN.m) VLàn(KN.m) Vng.đ.bộKN.m 1+IM VLL(KN.m) 293.36 212.11 184.85 130.86 0.63 45.26 22.63 20.09 11.32 0.63 37.5 21.9 14.55 10.95 0.63 1.25 1.25 1.25 1.25 283.16 195.09 167.39 117.08 Bảng tổng hợp lực cắt hoạt tải xe hai trục có nhân hệ số V2 truc(KN.m) VLàn(KN.m) Vng.đ.bộKN.m 1+IM VLL(KN.m) TT 215.5 45.26 37.5 1.25 221.85 159.61 22.63 21.9 1.25 153.75 142.01 20.09 14.55 1.25 133.66 105.5 11.32 10.95 1.25 97.11 HSPB 0.63 0.63 0.63 Ta nhận thấy mômen lực cắt xe ba trục gây lớn xe hai trục Như trường hợp mômen xe HL93( xe ba trục ) gây dùng để tính tốn 5.4.3/.Tổng hợp nội lực tĩnh tải gây Bảng tổng hợp nội lực tĩnh tải Giai đoạn Giai đoạn Gđ làm Việc ,Loại DC1(Trọng lượng DC2 DW(lớp phủ ) tải trọng thân dầm ) ( Trọng lượng lancan, DN) TT Mômen Lực cắt Mô men Lực cắt Mô men Lực cắt 283,97 66,28 83,37 1036,49 142,00 241,94 33,14 304,28 41,68 1384,35 94,14 323,13 21,97 406,41 27,64 2072,98 483,87 608,57 SVTH: HOÀNG LONG HÙNG MSSV: CĐ04ĐT030 Trang 76 GVHD: Th.s PHẠM NGỌC SÁNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Bảng mômen sử dụng đơn Vị KNm , Lực cắt KN 5.4.4/.Tổng hợp nội lực trạng thái cường độ : 5.5.1/.Trang thái giới hạn cường độ I(TTGHCĐ I): Là trạng thái giới hạn để tính tốn với tải trọng khai thác cầu có xe khơng có gió MuCĐI = γLL MLL +γp1.MDC + γP2 MDW VuCĐI = γLL VLL +γp1.VDC + γP2 VDW Trong : γLL = 1,75 Hệ số tải trọng hoạt tải xe γp1 = 1,25 Hệ số tải trọng tỉnh tải phận liên kết γP2 = 1,5 Hệ số tải trọng tỉnh tải lớp phủ 5.2/.Trạng thái giới hạn cường độ II(TTGHCĐ II) Là tổ hợp tải trọng để tính tóan chịu lực gió có vận tóc lớn 25m/s.Trên cầu khơng có xe MuCĐ2 = γLL MLL +γp1.MDC + γP2 MDW VuCĐ2 = γLL VLL +γp1.VDC + γP2 VDW Trong : γLL = Hệ số tải trọng hoạt tải xe γp1 = 1,25 Hệ số tải trọng tỉnh tải phận liên kết γP2 = 1,5 Hệ số tải trọng tỉnh tải lớp phủ 5.5.3/.Trạng thái giới hạn cường độ II(TTGHCĐ III) Là tổ hợp tải trọng để tính tốn với trường hợp xe chạy bình thường cầu có gió vận tốc 25m/s: MuCĐ3 = γLL MLL +γp1.MDC + γP2 MDW VuCĐ3 = γLL VLL +γp1.VDC + γP2 VDW Trong : γLL = 1,35 Hệ số tải trọng hoạt tải xe γp1 = 1,25 Hệ số tải trọng tỉnh tải phận liên kết γP2 = 1,5 Hệ số tải trọng tỉnh tải lớp phủ 5.5.4/.Trạng thái giới hạn sử dụng: Trạng thái giới hạn sử dụng quan tâm đến việc hạn chế ứng suất, độ võng độ mở rộng vết nứt phận két cấu chịu khai thác thường xuyên.Trạng thái giới hạn xét đến tổ hợp tải trọng cho phép khai thác bình thường với vận tốc 25m/s MuCĐSD = γLL MLL +γp1.MDC + γP2 MDW VuCSD = γLL VLL +γp1.VDC + γP2 VDW Trong : γLL = Hệ số tải trọng hoạt tải xe γp1 = Hệ số tải trọng tỉnh tải phận liên kết γP2 = Hệ số tải trọng tỉnh tải lớp phủ 5.5.5/.Trạng thái giới hạn đặc biệt: Bao gồm trạng thái đặc biệt xảy có chu kì lớn tuổi thọ thiết kế cơng trình (động đất,va tàu ) Trạng thái nhằm đảm bảo cầu vẩn tồn sau biên cố có hư hỏng MuCĐĐB = γLL MLL +γp1.MDC + γP2 MDW VuCĐĐB = γLL VLL +γp1.VDC + γP2 VDW Trong : γLL = 0,5 Hệ số tải trọng hoạt tải xe γp1 = 1,25 Hệ số tải trọng tỉnh tải phận liên kết γP2 = 1,5 Hệ số tải trọng tỉnh tải lớp phủ SVTH: HOAØNG LONG HÙNG MSSV: CĐ04ĐT030 Trang 77 GVHD: Th.s PHẠM NGỌC SÁNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 5.6./.Tổng hợp nội lực mặt cắt giai đoạn theo trạng thái giới hạn 5.6.1/.Đối với mômen MUCĐI = MUCĐ2I = MUCĐ3 = MUCĐB =1,25.MDC MUCĐSD = 1xMDC Mặt cắt TTGH L = 0m L = 7,3m L = 9.75m L = 14.6m TTGHCĐ1(KNm) 1922319000 2072500172 2563092000 TTGHCĐ2(KNm) 1922319000 2072500172 2563092000 TTGHCĐ3(KNm) 1922319000 2072500172 2563092000 TTGHCĐSD(KNm) 1394880000 1503855000 1859840000 TTGHCĐ ĐB(KNm) 1922319000 2072500172 2563092000 5.6.2/.Đối với lực cắt VUCĐI = VUCĐ2I = VUCĐ3 = VUCĐB =1,25.VDC VUCĐSD = 1xVDC Mặt cắt TTGH L = 0m L = 7,3m L = 9.75m L = 14.6m TTGHCĐ1(KNm) 320387 160193 140169 TTGHCĐ2(KNm) 320387 160193 140169 TTGHCĐ3(KNm) 320387 160193 140169 TTGHCĐSD(KNm) 232480 116240 101710 TTGHCĐ ĐB(KNm) 320387 160193 140169 5.7.1/.Tổng hợp nội lực mặt cắt giai đoạn theo trạng thái giới hạn 5.7.2/.Đối với mômen + Tĩnh tải MUCĐI = MUCĐ2I = MUCĐ3 = MUCĐB =1,25.MDC + 1,5MDW MUCĐSD = 1.MDC + 1.MDW Mặt cắt TTGH L = 0m TTGHCĐ1(KNm) TTGHCĐ2(KNm) 0 TTGHCĐ3(KNm) TTGHCĐSD(KNm) TTGHCĐ ĐB(KNm) + Hoạt tải : MUCĐ1 = 1,75.MLL MUCĐ2 = 0.MLL MUCĐ3 = 1,35.MLL MUCĐĐB = 1.MLL MUCĐSD = 0,5.MLL Mặt cắt TTGH L = 0m TTGHCĐ1(KNm) TTGHCĐ2(KNm) TTGHCĐ3(KNm) TTGHCĐSD(KNm) TTGHCĐ ĐB(KNm) 5.6.3/2.Đối với lực cắt SVTH: HOÀNG LONG HÙNG L = 7,3m 1562198400 1562198400 1562198400 1079040000 1562198400 L = 9.75m 1684245150 1684245150 1684245150 1163340000 1684245150 L = 14.6m 20829331200 20829331200 20829331200 1438720000 20829331200 L = 7,3m L = 9.75m L = 14.6m 2588469517 2783888917 3401860494 316705475 341448090 422273966 2078893971 2236058160 2733725220 1403166347 1509261782 1845267629 739562719 795396833 971960141 MSSV: CÑ04ÑT030 Trang 78 GVHD: Th.s PHẠM NGỌC SÁNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIEÄP +Tĩnh tải VUCĐI = VUCĐ2I = VUCĐ3 = VUCĐB =1,25.VDC + 1,5VDW VUCĐSD = 1.VDC + 1.VDW Mặt cắt TTGH L = 0m L = 7,3m L = 9.75m L = 14.6m TTGHCĐ1(KNm) 260366 130183 113910 TTGHCĐ2(KNm) 260366 130183 113910 TTGHCĐ3(KNm) 260366 130183 113910 TTGHCĐSD(KNm) 179840 89920 78680 TTGHCĐ ĐB(KNm) 260366 130183 113910 + Hoạt tải VUCĐ1 = 1,75.VLL VUCĐ2 = 0.VLL VUCĐ3 = 1,35.VLL VUCĐĐB = 1.VLL VUCĐSD = 0,5.VLL Mặt cắt TTGH L = 0m L = 7,3m L = 9.75m L = 14.6m TTGHCĐ1(KNm) 437479 278574 258421 146752 TTGHCĐ2(KNm) 52784 29691 27270 13196 TTGHCĐ3(KNm) 355963 225294 208900 117828 TTGHCĐSD(KNm) 240606 152181 141100 79527 TTGHCĐ ĐB(KNm) 124994 69296 64754 36962 5.6.4/ Tổng hợp nội lực theo trạng thái giới hạn 5.6.4.1/.Đối với mômen Mặt cắt L = 0m L = 7,3m L = 9.75m L = 14.6m TTGH TTGHCĐ1(KNm) 6072986917 6540634239 26794283694 TTGHCĐ2(KNm) 3801222875 4098193412 23814697166 TTGHCĐ3(KNm) 5563411371 5992803482 26126148420 TTGHCĐSD(KNm) 3877086347 4176456782 5143827629 TTGHCĐ ĐB(KNm) 4224080119 4552142155 24364383341 5.6.4.2/.Đối với lực cắt Mặt cắt L = 0m L = 7,3m L = 9.75m L = 14.6m TTGH TTGHCĐ1(KNm) 1018232 568950 512500 146752 TTGHCĐ2(KNm) 633537 320067 281349 13196 TTGHCĐ3(KNm) 936716 515670 462979 117828 TTGHCĐSD(KNm) 652926 358341 321490 79527 TTGHCĐ ĐB(KNm) 705747 359672 318833 36962 IV/ Kiểm toán dầm thép giai đoạn 1: Trong giai đoạn có phần đàm thép làm việc, tónh tải mặt cầu thiết bị thi công đóng vai trò tải trọng can đẻ kiểm tra tiết diện dầm thép có bảo đảm chịu lực không 1/ Kiểm tra tỷ lệ cấu tạo chung: Từ công thức: SVTH: HOÀNG LONG HÙNG MSSV: CĐ04ĐT030 Trang 79 GVHD: Th.s PHẠM NGỌC SÁNG J 0.1 ≤ yc ≤ 0.9 Jy ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trong đó: + Jyc: Mômen quán tính cánh chịu nén quanh trục đứng mặt phẳng bụng J yc t c bc3 25 × 350 = = = 89322917 mm 12 12 + Jy: Mômen quán tính mặt cắt phần dầm thép trục thẳng đứng mặt phẳng bụng 3 t c bc3 D.t w t f b f 25 × 350 1535 × 20 20 × 420 20 × 520 Jy = + + = + + + = 448172917 mm 12 12 12 12 12 12 12 Thay soá: 0.1 ≤ 89322916 = 0.2 ≤ 0.9 ⇒ Thoả mãn 89322917 2/ Ứng suất lớn thớ (biên) dầm chủ (giữa daàm) b fNC = M max u b SNC - Trong đó: Mumax = 253092000 KNmm: mômen max giai đoạn I SNCb = 32747651 mm3 :mômen kháng uốn tiết diện (thớ dầm thép) - Thay số ta được: b f NC = M max 25309200 u = 0.77 MPa = b S NC 32747651 3/ Ứng suất lớn thớ (biên) dầm chủ (giữa dầm) f t NC M max = tu SNC - Trong đó: Mumax = 253092000 N.m : mômen max giai đoạn I SNCt = 18184687.54 mm : mômen kháng uốn tiết diện (thớ dầm thép) - Thay số ta được: f t NC M max 25309200 = tu = = 1.07 MPa S NC 23602145 4/ Kiểm tra độ mảnh bụng: 2× Dc ≤ 6.77 × tw E fc - Trong đó: E = 200000 MPa : môdun đàn hồi thép: - Thay số ta được: 2× 725 200000 = 72.5 ≤ 6.77 × = 290 20 109 Thoả mãn điều kiện V/ Kiểm toán dầm thép giai đoạn II: Xác định mômen dẻo tiết diện dầm biên giai đoạn II SVTH: HOÀNG LONG HÙNG MSSV: CĐ04ĐT030 Trang 80 GVHD: Th.s PHẠM NGỌC SÁNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP (tiết diện dầm liên hợp) * Xác định lực hoá dẻo tiết diện dầm: Hình 4.22: lực dẻo tác dụng tiết diện dầm - Để đơn giản tính toán ta quy đổi phần vút bê tông từ tiết diện hình thang sang tiết diện hình chữ nhật tương đương: + Chiều cao vút chiều cao quy đổi: hv = th = 100 mm + Chiều rộng cánh trên: bt = 520 mm + Chiều rộng cánh dưới: bb = 350 mm + Chiều rộng quy đổi: bh = bt + bb 520 + 350 = = 435mm 2 Giả thiết không xẩy ổn định cục tổng thể xuất lực dẻo Giá trị lực hoá dẻo phận cấu kiện xác định theo công thức sau (lưu ý bỏ qua phần bê tông name vùng kéo): - Lực dẻo phủ cánh dàn: P'f = b'f × t 'f × Fy Trong đó: + Bề rộng phủ cánh dầm thép: b’f = 520 mm + Bề dày phủ cánh dầm thép: t’ f = 20 mm + Cường độ chảy vật liệu thép làm dầm: Fy = 345 MPa Thay số: Pf' = 520 × 20 × 345 = 3588000 N - Lực dẻo cánh dầm: Pf = bf × t f × Fy Trong đó: + Bề rộng cánh dầm thép: bf = 420 mm + Bề dày cánh dầm thép: tf = 20 mm + Cường độ chảy vật liệu thép làm dầm: Fy = 345 MPa Thay số: Pf = 420 × 20 × 345 = 2898000 N - Lực dẻo bụng dầm: Pw = Dc × t w × Fy Trong đó: SVTH: HOÀNG LONG HÙNG MSSV: CĐ04ĐT030 Trang 81 GVHD: Th.s PHẠM NGỌC SÁNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP + Chiều cao bụng dầm thép: Dc = 1535 mm + Bề dày bụng dầm thép: tw = 20 mm + Cường độ chảy vật liệu thép làm dầm: Fy = 345 MPa Thay số: Pw = 1535 × 20 × 345 = 10591500 N - Lực dẻo cánh dầm: Pc = bc × t c × Fy Trong đó: + Bề rộng cánh dầm thép: bc = 350 mm + Bề dày cánh dầm thép: tc = 25 mm + Cường độ chảy vật liệu thép làm dầm: Fy = 345 MPa Thay số: Pc = 350 × 25 × 345 = 3018750 N - Lực dẻo cốt thép dọc bê tông (lưới dưới): Prb = n rb × A rb × Fy Trong đó: + nrb = : số thép dọc (lưới dưới) nằm phần tiết diện tính toán + Arb = 153.86 mm2 : diện tích mặt cắt ngang thép φ14 + Cường độ chảy vật liệu thép mặt cầu: Fy = 280 MPa Thay số: Ptb = × 153.86 × 280 = 344646.4 N - Lực dẻo cốt thép dọc bê tông (lưới trên): Prt = n rt × A rt × Fy Trong đó: + nrt = : số thép dọc (lưới dưới) nằm phần tiết diện tính toán + Art = 153.86 mm2: diện tích mặt cắt ngang thép φ14 + Cường độ chảy vật liệu thép mặt cầu: Fy = 280 MPa Thay số: Prt = × 153.86 × 280 = 344646.40 N - Lực dẻo bê tông vút dầm: Ps1 = bh × t h × 0.85 × f 'c Trong đó: + Chiều rộng quy đổi vút: bh = 450 mm + Chiều cao quy đổi vút: th = 100 mm + Cường độ chịu nén bê tông: f’c = 30 MPa Thay số: Ps1 = 450 × 100 × 0.85 × 30 = 1147500 N - Lực dẻo bê tông: Ps2 = b × t s × 0.85 × f 'c Trong đó: + Chiều rộng bản: be = 1650 mm SVTH: HOÀNG LONG HÙNG MSSV: CĐ04ĐT030 Trang 82 GVHD: Th.s PHẠM NGỌC SÁNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP + Chiều dày bản: ts = 200 mm + Cường độ chịu nén bê tông: f’c = 30 MPa Thay số: Ps = 1650 × 200 × 0.85 × 30 = 8415000 N * Xác định vị trí trục trung hoà dẻo (PDA) Vị trí trục trung hoà dẻo xác định sở can lực dẻo chịu kéo với lực dẻo chịu nén: Hình 4.23: trục trung hòa dẻo dầm Nhận thấy: Pf' + Pf + Pw = 17077500 N > Pc + Ps1 + Ptb + Ps + Pct = 13270542 N Pf' + Pf = 6486000 N < Pw + Pc + Ps1 + Ptb + Ps + Pct = 23862042 N ⇒ Trục trung hoà PDA qua sườn dầm thép Đặt khoảng cách từ mép sườn dầm thép đến trục trung hoà Y ta có: - Phần lực dẻo chịu nén sườn dầm xác định theo công thức: Pnen = Pw Y Dc - Phần lực dẻo chịu kéo sườn dầm xác định theo công thức: Pkeo = Pw − Pnen - Tổng hợp lực kéo phía trục PDA: PK = P 'f + Pf + Pkeo - Tổng hợp lực nén phía trục PDA: PN = Pw Y + Pc + Ps1 + Ps2 + Prb + Prt Dc - Cân lực kéo lực nén (PN = PK) xác định công thức tính Y: Y = ( Pf' + Pf + Pw − Pc − Ps1 − Ptb − Ps − Pct ) × Dc × = × Pw (3588000 + 2898000 + 10591500 − 3018750 − 34646 − 34646 − 1147500 − 8415000) × 1535 = 418 mm × 10591500 * Xác định mômen dẻo Mp: - Mômen dẻo tiết diện xác định theo công thức: M P = ∑ (Pi d i ) Trong đó: SVTH: HOÀNG LONG HÙNG MSSV: CĐ04ĐT030 Trang 83 GVHD: Th.s PHẠM NGỌC SÁNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Pi : giá trị lực dẻo thứ i di : cánh tay đòn (khoảng cách đại số) từ điểm đặt lực dẻo P i đến trục trung hoà dẻo Thay số: 10591500 × (419 + (1535 − 418 ) + (3588000 × 1157 + 2898000 × 1137 × 1535 + 3018750 × 430 + 34646 × 724 + 34646 × 574 + 8415000 × 643 = 18985526433 N.mm MP = 2/ Xác định chiều cao chịu nén bụng dầm Dc: * Xác định ứng suất thớ biên dầm thép giai đoạn II: - Tónh tải: + Ứng suất thớ dầm thép: b fLT = M GD2 b SLT Trong đó: MGD2 =2082931 KNmm : mômen lớn tónh tải giai đoạn II S b = 42211167 mm3 : mômen kháng uốn tiết diện (thớ dầm thép) LT Thay soá: b f LT = 2082931 = 0,05 KN/mm2 42211167 + Ứng suất thớ dầm thép: t fLT = M GD2 StLT Trong đó: MGD2 =2082931 KNmm : mômen lớn tónh tải giai đoạn II t S LT = 62437052 mm3 : mômen kháng uốn tiết diện (thớ dầm thép) Thay số: t f LT = 2082931 = 0,034 KN/mm2 62437052 + Ứng suất thớ bê tông: M GD2 b− SLTc b− fLT c = Trong đó: MGD2 =2082931 KNmm : mômen lớn tónh tải giai đoạn II b −c S LT = 1311178090mm3: mômen kháng uốn tiết diện (thớ bê tông) Thay số: b f LT−c = 2082931 = 0,0016 KN/mm2 1311178090 + Ứng suất thớ bê tông: t− fLTc = M GD2 − StLTc Trong đó: MGD2 =2082931 KNmm : mômen lớn tónh tải giai đoạn II t −c S LT = 895098390 mm3 : mômen kháng uốn tiết diện (thớ bê tông) SVTH: HOÀNG LONG HÙNG MSSV: CĐ04ĐT030 Trang 84 GVHD: Th.s PHẠM NGỌC SÁNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Thay soá: 2082931 = 0,0023 KN/mm2 895098390 t −c f LT = - Hoạt tải: + Ứng suất thớ dầm thép: b fST = M LL b SST Trong đó: MLL = 3401860.5 KNmm : mômen lớn hoạt tải giai đoạn II b S ST = 42211167 mm3: mômen kháng uốn tiết diện (thớ dầm thép) Thay soá: 3401860.5 = 0,081 KN/mm2 42211167 b f ST = + Ứng suất thớ dầm thép: t fST = M LL t SST Trong đó: MLL = 3401860.5 KNmm : mômen lớn hoạt tải giai đoạn II t S ST = 62437052 mm3 : mômen kháng uốn tiết diện (thớ dầm thép) Thay số: t f ST = 3401860.5 = 0,054 KN/mm2 62437052 + Ứng suất thớ bê tông: M LL b− SSTc b− fST c = Trong đó: MLL = 3401860.5 KNmm : Mômen lớn hoạt tải giai đoạn II b −c S ST = 1311178090 mm3:Mômen kháng uốn tiết diện (thớ bê tông) Thay số: b f ST−c = 3401860.5 = 0,0026 KN/mm2 1311178090 + Ứng suất thớ bê tông: t− fSTc = M LL t− SSTc Trong đó: MLL = 3401860.5 KNmm : Mômen lớn hoạt tải giai đoạn II t −c S ST = 895098390 mm3: Mômen kháng uốn tiết diện (thớ bê tông) Thay số: t f ST−c = 3401860.5 = 0,0038 KN/mm2 895098390 * Tổng hợp ứng suất thớ biên dầm thép (giai đoạn I + giai đoạn II) +Ứng suất thớ dầm thép b b b f b = f NC + f LT + f ST = 0,77 + 0,05 + 0,081 = 0,901 KN/mm2 +Ưns suất thớ dầm thép SVTH: HOÀNG LONG HÙNG MSSV: CĐ04ĐT030 Trang 85 GVHD: Th.s PHẠM NGỌC SÁNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP t t t t f = f NC + f LT + f ST = 1,07 + 0,034 + 0,054 = 1,158 KN/mm2 +Ứng suất thớ bê tông b b f bc = f LT−c + f ST−c = 0,0016 + 0,0026 = 0,0042 KN/mm2 +Ứng suất thớ bê tông t− t f tc = f LT c + f ST−c = 0,0023 + 0,0038 = 0,0061 KN/mm2 * Vẽ biểu đồ ứng suất cho giai đoạn, xác định Dc: Trong đó: + Biểu đồ 1: ứng suất tónh tải giai đoạn I gây tiết diện dầm thép + Biểu đồ 2: ứng suất tónh tải giai đoạn II gây tiết diện dầm liên hợp + Biểu đồ 3: ứng suất hoạt tải gây tiết diện dầm liên hợp + Biểu đồ 4: ứng suất tổng hợp Hình 4.24: biểu đồ ứng suất cho dai đoạn Từ quan hệ hình học ứng suất thớ thớ dầm ta xác định công thức tính Dc sau: Dc = d× ft 1600 × 1,158 − tc = − 20 = 899,85mm t b 1,158 + 0,901 f + f 3/ Phân loại tiết diện dầm: Ta kiểm tra tiết diện theo yêu cầu tiết diện đặc chắc: * Kiểm tra độ mảnh tiết diện: Nếu tiết diện đặc độï mảnh bụng dầm thoả mãn điều kiện: × D cp ≤ 3.76 × tw E Fy Trong đó: + Dcp = Y =418 mm : chiều cao bụng chịu nén mômen dẻo + tw = 20 mm : chiều dày bụng + E = 200000 MPa : mô đun đàn hồi thép + Fy = 345 MPa : cường độ chảy nhỏ quy định cánh chịu nén Thay số: 2× 418 200000 = 41.8 ≤ 3.76 × = 90.53 ⇒ Thoả mãn 20 345 * Kiểm tra độ mảnh cánh chịu nén: SVTH: HOÀNG LONG HÙNG MSSV: CĐ04ĐT030 Trang 86 GVHD: Th.s PHẠM NGỌC SÁNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Nếu tiết diện đặc độ mảnh cánh chịu nén thoả mãn điều kiện: bc E ≤ 3.82 × × tc Fy Trong đó: + bc = 350 mm : chiều rộng cánh chịu nén + tc = 25 mm : chiều dày cánh chịu nén Thay số: 350 200000 = 8.75 ≤ 3.82 × = 91.97 ⇒ Thỏa mãn × 20 345 * Kiểm tra chiều dài tự cánh chịu nén: Nếu tiết diện đặc chiều dài không dằng cánh chịu nén thoả mãn điều kiện:   M    ry E  L b ≤  0.124 − 0.0759 × ữ ì ữ M p    Fy  Trong đó: + Lb = 3650 mm : chiều dài không giằng cánh chịu nén + M1: mômen nhỏ tác dụng tải trọng tính toán đầu chiều dài không giằng, lấy mômen mặt cắt IV: + M1 = 2563092000 N.mm + Mp = 18985526433 N.mm + ry: bán kính quán tính tiết diện dầm thép trục thẳng đứng ry = Jy As Jy : mômen quán tính mặt cắt phần dầm thép trục thẳng đứng mặt phẳng bụng Jy = 3 t c bc3 D.t w t f b f 25 × 350 1535 × 20 20 × 420 20 × 520 + + = + + + = 448172917 mm 12 12 12 12 12 12 12 448172917 ⇒ ry = = 87.72 mm 58250 As = 58250 mm2 : diện tích phần dầm thép Thay số:   2563092000  87,72.200000 = 5785mm => Đạt  345  18985526433  Lb = 3650 < 0,124 − 0,0759  ⇒ Thoả mãn Vậy tiết diện dầm tiết diện đặc 4/ Xác định sức kháng uốn tiết diện liên hợp: Do tiết diện đặc nên sức kháng uốn (M n) tiết diện mômen dẻo (Mp) tiết diện: Mn = Mp = 18985526433 Nmm Kieåm tra: M u ≤ φ.M n ⇔ Trong ñoù: + φ =1 + Mu = 2563092000 N.mm SVTH: HOÀNG LONG HÙNG MSSV: CĐ04ĐT030 Trang 87 GVHD: Th.s PHẠM NGỌC SÁNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Mu = 2563092000 Vu =1018232 N Đạt yêu cầu 6/ Trạng thái giới hạn sử duïng: Kiểm tra độ võng Độ võng cho phép có hoạt tải sử dụng Độ võng ≤ 1 29200 = 36,5 mm nhịp = 800 800 Theo [A3.6.1.3.2] độ võng lấy trị số lớn hơn: +kết tính xe tải đơn +25%của xe tải với tải trọng Hệ số phân bố cho độ võng lấy số chia cho số dầm [A2.5.2.6.2] tất thiết kế chất tải tất dầm đỡ giả thiết nhau: DF = số làn/số dầm =2/7 = 0,286 Độ võng xe tải đơn P1 P2 P3 P1 = P2 = 0,5.145.(1+IM) = 0,5.145.(1 + 0.,25) = 90,625 KN P3 = 0,5.35.(1 +IM) = 0,5.35.(1 + 0,25) = 21,88 KN Độ võng điểm bất kì, Δx tải trọng tập trung tìm trong[AISC 1986] x ≤ a Δx = Pbx (L − b2 − x ) EIL Độ võng lớn (lực đặt nhịp) dầm đơn giản lực tập trung đặt nhịp xác định theo ASIC SVTH: HOÀNG LONG HÙNG MSSV: CĐ04ĐT030 Trang 88 GVHD: Th.s PHẠM NGỌC SÁNG PL3 ΔCL = 48 EI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ΔCLTr = ΔP1 + ΔP2 + ΔP3 P1 P2 P3  ( P1 + P3 )8.14,6.10 P2 29,2 3.10  29,2   29,2 − −  +    ΔCLTr = 7.200000.40295624553.29,2     48.200000.40295624553   =(P1 + P3 ).4,08.10-5+P2x6,43.10-5=(90,625 + 21,88)x4,08.10-5 +90,62x6,43.10-5= 1mm VII.5.2.Độ võng 25% xe tải thiết kế với tải trọng thiết kế Độ võng 25% xe tải thiết kế: ΔCL25%Tr = 25%.x1 = 0,25 mm Độ võng tải trọng làn: Δmax = 5WL4 5.9,3.29200 = = 10,92mm 384 EI 384.200000.40295624553 ΔCL = ΔCL25% + ΔCl,Ln = 0,25 +10,92 = 11,17 mm < 36,5 mm thỏa mãn Kieåm tra độ võng tónh tải: ff ≤ 0.95 × R h × Fyf Trong đó: + ff : ứng suất cánh dầm đàn hồi tải trọng tính toán gaây ff = f b = 197.279 N + Rh = 1: hệ số lai + Fyf = 345 MPa : cường độ chảy nhỏ cánh Thay số: ff = 197.279 N ≤ 0.95 × × 345 = 327.75 N ⇒ Thỏa mãn Vậy tất dầm lấy độ vồng ngược là: 50 mm 7./ Kiểm tra mỏi nứt gảy: - Sức kháng mỏi danh định phải lấy thỏa mãn điều kieän sau: ( ) A (∆F) n = N ≥ (∆F)TH Với chu kỳ biên độ öùng suaát: N = 365 x 100 x n x (ADTT)SL Trong đó: + A = 82 x 1011 MPa3 : số phân loại chi tiết + n = : số chu kì phạm vi ứng suất lượt chạy qua xe tải + (∆F)TH = 165 MPa : ngưỡng mỏi biên độ không đổi + (ADTT)SL Xác định chu kỳ biên độ ứng suất (N): SVTH: HOÀNG LONG HÙNG MSSV: CĐ04ĐT030 Trang 89 ... hình học tiết diện dầm giai đoạn (Tiết diện liên hợp) : Trong tiết diện dầm liên hợp thép- BTCT có hai loại vật liệu - Thép: Thép dầm chủ + cốt thép dọc mặt cầu - Bê tông: Bản bê tông Hai loại vật... Phần bê tông cốt thép: '' - Bản làm bê tông có: fc = 30 MPa - Bề dày bê tông: t s = 200 mm - Chiều cao đoạn vút bê tông: t h = 100 mm - Góc nghiêng phần vút: 450 Hình 4.1: kích thước dầm thép. .. Tieát diện dầm thép Giai đoạn Diện tích tiết diện ( mm ) Mômen kháng uốn thớ dầm thép ( mm ) Mômen kháng uốn thớ dầm thép ( mm ) Mômen kháng uốn mép bê tông ( mm ) Mômen kháng uốn đỉnh bê tông (